Автономные источники электроэнергии: Автономное электричество для частного дома, на даче, квартиры своими руками

Автономное электричество для частного дома, на даче, квартиры своими руками

Сегодня мы поговорим про автономное электричество, какое оно бывает, как оборудовать дом таким источником электроэнергии, как проводить подбор оптимальных систем. И самое главное, «стоит ли овчинка выделки».

Особенности подключения к сетям ЛЭП

Без электричества сейчас трудно представить комфортабельное жилье. Благодаря ему жилище освещается, обогревается, выполняется готовка пищи, и нагрев воды. Вот только далеко не всегда есть возможность обеспечить электричеством жилье, особенно если дом находится далеко от города.

Многим владельцам загородных домов и дачных участков, особенно если они находятся далеко от цивилизации, приходится решать вопрос с энергообеспечением дома.

Самым распространенным решением является подключение дома к сетям ЛЭП, однако они далеко не везде имеются или же ближайшая линия находится на приличном удалении от дома.

В таком случае обеспечение электричеством дома может оказаться очень дорогим удовольствием. Ведь придется согласовывать вопросы по поставкам этого источника энергии с соответствующими органами, оплачивать установку подстанции и опор ЛЭП для подведения к дому.

И особенно неприятно то, что приобретаемое оборудование, причем за немалые деньги (подстанция, провода, опоры) перейдут на баланс местных энергосетей, то есть владельцем всего будут являться они, а владельцу дома еще придется и платить за поставки электроэнергии.

Поэтому такой вариант для многих может стать нецелесообразным, достаточно хлопотным и дорогостоящим.

Автономные источники электроэнергии

Второй вариант обеспечить загородный дом электричеством – использовать автономные источники энергообеспечения. Такими источниками могут стать ветер, солнце, вода и горючие материалы.

Используя автономное энергообеспечение, владелец дома становится полностью независимым в плане получения электроэнергии для потребления.

Не требуется никаких согласований, протяжки ЛЭП и т. д. Конечно, получение электроэнергии все равно будет связано затратами. И на начальном этапе они будут достаточно весомыми, поскольку необходимое оборудование стоит немало.

В дальнейшем необходимо еще и проведение обслуживания всех составляющих системы энергообеспечения, но в итоге все окупиться.

Коротко рассмотрим самые распространенные автономные источники электроэнергии.

Солнечные панели

Сейчас все большую популярность завоевывают солнечные источники электроэнергии. Суть такого источника проста – имеются полупроводниковые фотоэлементы, в которых при попадании на них солнечных лучей генерируется электрический заряд.

Количество вырабатываемой энергии напрямую зависит от площади фотоэлементов, поэтому они собираются в панели.

Панель площадью в 1 м. кв. способна выдать 100 Ватт мощности с напряжением 20-25 В.

Чтобы полностью обеспечить дом электричеством площадь панелей должна быть значительной.

Из положительных качеств такого источника электроэнергии является его долговечность, полная экологичность, бесшумность.

Панели требуют минимум обслуживания, а электроэнергия, выработанная ими, является полностью бесплатной и доступной.

Но есть и недостатки. Для обеспечения электроэнергии в необходимом количестве, площадь панелей может достигать значительных размеров, которые еще нужно и правильно расположить.

Энергия эта непостоянна. В солнечные дни панели будут работать с максимальным выходом, но бывают же и пасмурные дни. Поэтому общее количество выработанной электрической энергии зависит от того, сколько солнечных дней в году в регионе, где располагается дом.

Еще один недостаток, причем весомый – это стоимость панелей. Цена за каждый Ватт выработанной энергии составляет сейчас примерно 1,5 $, то есть только за панели, вырабатывающие 1 кВт электроэнергии, придется выложить 1,5 тыс. долларов. А еще потребуется покупать и остальное оборудование, необходимое для работы системы.

Ветроэлектрические установки

Вторая по популярности автономная система энергообеспечения – ветряная. Для получения электроэнергии используются ветрогенераторы.

По сути, это обычные генераторы, на ротор которых надеты лопасти. За счет ветра ротор вращается и происходит генерация электричества.

Из положительных качеств ветрогенераторов отмечается достаточно компактные размеры, относительная бесшумность работы, экологичность, долговечность. Также существует возможность самодельного изготовления такого генератора.

Но недостатков у ветряной системы больше. Первый из них – стоимость, обойдутся ветряные генераторы не дешево.

Учитывая то, что КПД ветрогенераторов невысокая, то для полного обеспечения дома электричеством, потребуется установка трех и более ветряков небольшой мощности или же одного, но достаточно производительного. И в обоих случаях затраты на приобретение будут значительными.

Опять же необходимо учитывать и климатические условия. В зонах, где средний годовой показатель скорости ветра не превышает 8 м/с, использовать ветрогенераторы будет нецелесообразно, поскольку они неспособны будут работать в оптимальном режиме.

Стоит также учитывать, что в дни полнейшего безветрия можно остаться без электричества, поэтому использовать ветряную автономную систему энергообеспечения лучше, если имеется резервный источник электроэнергии.

Топливные генераторные установки

Резервным источником электроэнергии могут стать генераторы, работающие на жидком или газообразном топливе (бензин, дизтопливо, газ).

Здесь все просто: установка состоит из двигателя внутреннего сгорания и генератора. Двигатель вращает ротор, и генератор вырабатывает энергию.

Полностью автономной такую систему назвать нельзя, все-таки необходимо топливо, которое еще и дорожает постоянно. Но как резервный источник электроэнергии такие генераторные установки являются самыми оптимальными.

В случае, когда пасмурная погода стоит уже несколько дней или же наблюдается безветрие, всегда можно запустить генераторную установку для восполнения заряда батарей.

Из положительных качеств генераторных установок, работающих от топлива, отмечается постоянная доступность электроэнергии, такие установки сравнительно дешевые, они обеспечивают хороший выход энергии.

К недостаткам же их относится потребность в топливе, что обеспечивает постоянные затраты. Такие установки не могут работать длительный период, а двигатели внутреннего сгорания требуют технического обслуживания.

Также для использования генераторных установок необходимо отведение отдельного помещения и организацию отвода выхлопных газов, ну и, естественно, ни о какой экологичности и речи быть не может.

Гидроэлектростанции

Реже всего в качестве автономного источника питания используется гидроэлектростанция по одной простой причине, далеко не у всех возле дома протекает река или мощный ручей.

Суть работы такой станции заключается в том, что вода вращает лопасти турбины, за счет чего генератор вырабатывает электричество.

Положительные качества гидростанций таковы: стабильная подача энергии круглосуточно, поскольку вода в реке или ручье не замедляет скорость движения. Такие станции полностью экологичны, долговечны и практически не требуют обслуживания.

Главным же их недостатком является необходимость установки на берегу реки или возле ручья. При этом скорость движения воды должна быть высокая.

Гидростанция способна вырабатывать энергию и при медленном движении воды, но в таком случае река зимой будет покрываться льдом, и использовать станцию уже не получиться.

Большая же скорость воды будет являться гарантией того, что река или ручей не перемерзнут. Второй недостаток – стоимость станции.

И все же концепция обеспечения дома автономной системой энергообеспечения является перспективной и многие ею интересуются.

Выше мы рассмотрели основные виды источников электричества, но их одних недостаточно, чтобы в доме была электроэнергия.

Дополнительно стоит отметить, что эффективность любой автономной системы зависит от правильности расчетов.

Особенности установки и эксплуатации автономных источников

Перед тем как приобретать и устанавливать любую из систем, нужно правильно произвести все необходимые расчеты ведь со временем количество потребителей электроэнергии в доме может увеличиться, к примеру вы решите установить систему обогрева кровли и водостоков и это нужно учесть в расчетах.

Рассмотрим для начала на примере солнечной системы.

Солнечная автономная система.

Все расчеты нужно начинать с подсчетов суммарного потребления электроэнергии в доме, то есть подсчитать мощность всех потребителей. При этом важно их разделить.

Дело в том, что часть потребителей электроэнергии без проблем работают от сети с постоянным током и напряжением в 12 или 24 В. Такими потребителями могут быть те же светодиодные лампы, которые лучше установить вместо обычных ламп накаливания. Да и вообще, все работы следует начинать с оснащения дома экономичными потребителями электроэнергии.

Исходя из суммарной мощности потребления тока, производится подбор аккумуляторных батарей и инвертора. И только после этого переходят к подсчету количества солнечных панелей, а также подбора контроллера.

Можно и не заниматься вычислением площади солнечных панелей, емкостью АКБ и инвертора.

Многие производители предлагают уже готовые комплекты, включающие все необходимое оборудование. При приобретении такого комплекта достаточно знать только суммарное потребление электроэнергии.

Причем при выборе комплекта важно учитывать, чтобы у него имелся некий запас по мощности, чтобы вся система не работала на предельных значениях. Общая стоимость такой системы во многом зависит от ее мощности.

Монтаж солнечной батареи несложен.

Достаточно правильно выбрать место установки панелей, контроллера, АКБ и инвертора. Затем следует все правильно подсоединить.

Что касается техники безопасности при использовании такой системы, то сводится она к правильности размещения АКБ. Они хоть и являются герметичными и необслуживаемыми, но для них лучше отвести отдельное помещение, причем вентилируемое.

Важно обратить внимание на надежность крепления всех составных элементов, использование соответствующей проводки и правильности подключения элементов в систему.

Ветряная система.

С расчетов начинается и установка ветрогенераторов. Все начинается с расчета суммарной мощности потребителей электроэнергии. Исходя из этого уже и подбирается комплект, включающий все необходимое – ветроэлектрическую установку (ВЭУ), контроллер, АКБ, инвертор и остальные комплектующие.

При использовании такой системы важно подобрать место установки ВЭУ. Ветряки при работе издают шум, хоть и несильный, поэтому рекомендуется их устанавливать на определенном удалении от дома.

Что касается безопасности, то здесь все сводится к правильному монтажу мачты ВЭУ, поскольку она достаточно высокая.

Далее же безопасность сводится к правильному подключению и эксплуатации системы.

Топливные генераторные установки.

Генераторные установки – самые простейшие по монтажу. После подсчета суммарного потребления электроэнергии просто подбирается необходимая по мощности станция, работающая на предпочтительном для владельца дома топливе.

Оборудуются генераторно-аккумуляторные-инверторные системы.

Но обычно такие станции продаются отдельно, поэтому придется правильно подобрать контроллер, комплект АКБ и инвертор.

При использовании такой системы условия безопасности строже, чем у других систем.

Во-первых, генераторную установку необходимо устанавливать в отдельном помещении.

Во-вторых, должна быть организована система отвода отработанных газов.

В-третьих, должна соблюдаться правильность хранения горючих материалов.

Системы энергообеспечения, в которых используется гидроэлектростанции, рассматривать не будем, поскольку они применяются редко.

Подбор оптимальной системы

Теперь немного о том, какую систему лучше использовать в разных случаях.

На дачном участке или загородном доме можно использовать любое автономное энергообеспечение. Все зависит от климатических условий.

В южных регионах, где много солнечных дней в году, предпочтительнее использовать солнечную систему энергообеспечения, в северных же районах – ветряную.

При этом лучше сразу делать комбинированную систему, чтобы имелся резервный источник питания, и для этого отлично подходят установки, работающие на топливе.

Что же касается городских условий, то для автономного обеспечения энергией квартиры подойдут только солнечная и ветряная системы, основные элементы которой (панели, ВЭУ) можно установить на крыше здания.

Другие же автономные системы в квартирных условиях использовать не получится.

Важно знать: Правила монтажа электропроводки в деревянном доме.

Подводим итог

Автономное электричество в доме является достаточно интересным решением. Но стоимость его пока достаточно высока, поэтому не всем будет по карману.

Но с другой стороны, при отсутствии подключения к промышленным ЛЭП, и больших расстояниях до цивилизации, лучше все же потратиться на автономное энергообеспечение, чем протянуть новую линию. Но в каждом отдельном случае хозяин дома принимает решение сам.

Автономные источники электроснабжения

К возможности иметь автономный источник электроснабжения сегодня стремятся, как частные пользователи, так и крупные промышленные предприятия. Это связано, в первую очередь, с возможными трудностями у электроснабжающих организаций с обеспечением бесперебойной подачи электроэнергии. Продолжительные перебои в электроснабжении приводят не только к финансовым затратам, но и могут стать угрозой для человеческой жизни, если отключения происходят в медицинских учреждениях либо на опасных и вредных технологических производствах.

Основные причины, определяющие наличие независимых источников электроснабжения

— низкое качество тока (резкие скачки, перепады, колебания и пр.), получаемого от энергоснабжающей организации;

— наличие потребителей особой и первой категории, требующих непрерывного электроснабжения;

— отсутствие возможности подключения к существующим электросетям.

Главным достоинством автономного электроснабжения считается бесперебойная работа технологического оборудования. Автономные источники могут использоваться, как в качестве основного, так и в роли резервного источника. Аварийных источник комплектуют устройством АВР, способным подавать напряжение на обесточенный участок электросети за несколько долей секунд.

Разновидности автономных источников

Источником электрической энергии могут являться:

— дизельные или бензиновые генераторы;

— фотоэлектрические батареи;

— ветрогенераторы;

— ветроустановки.

Двигатели в электростанциях могут использоваться, как бензиновые, так и дизельные. Первые, как известно, экономичнее, легче запускаются, характеризуются более значительным моторесурсом. Но их стоимость примерно в 2-3 выше аналогичных по мощности бензиновых. Поэтому дизельные электростанции рекомендуется применять, в случаях, когда перерывы в электроснабжении случаются достаточно часто, что требует продолжительной работы станции. В противном случае целесообразнее использовать бензиновые генераторы.

Солнечные батареи сегодня устанавливаются на частных домах и дачах, в качестве домашней электростанции, и могут использоваться в качестве основного или резервного источника электроснабжения. Они не требуют значительных затрат на выработку электроэнергии, генерация электроэнергии в них происходит практически «даром». К недостаткам данных устройств относят большой объем стартовых финансовых вложений, к тому же особенности насыщения энергией солнца создают некоторые трудности в их эксплуатации. Это связано с тем, что Солнце способно светить не круглый год, а только днем и только в ясную погоду, поэтому в комплекте с фотоэлектрическими батареями используются аккумуляторы, предназначенные для накопления электроэнергия, и конвертеры – устройства, трансформирующее постоянное напряжение от батарей в переменное 220В, 50Гц.

Ветро- и гидрогенераторы — это оборудование, которое уже достаточно давно применяется для генерации электроэнергии. Их использование ограничено различной ветровой активностью местности и наличием водоемов с активным движущимся водным потоком. Также их эффективная эксплуатация сопряжена с использованием дополнительного оборудования (аккумуляторных батарей, преобразователей и пр.).

Практически 100% надежность системы электроснабжения обеспечивается при параллельной работе с внешними электросетями. Собственная генераторная установка обеспечивает энергетическую независимость, что позволяет увеличить моторесурс, продолжительность периода эксплуатации оборудования на 25-30%.

Электрические генераторы электроэнергии, описание и виды.

С проблемой организации электроснабжения особенно часто сталкиваются владельцы загородных домов. Электричество в настоящее время является незаменимой потребностью. Без электроэнергии невозможно воспользоваться холодильником или телевизором, прочими бытовыми электроприборами. Более того, нередко от наличия электроэнергии в загородном доме зависит и отопление помещения. Согласно правилам устройства электроустановок, существует такое понятие, как категория надежности электроснабжения. Жилые дома относятся к третьей категории, наименее приоритетной. То есть при неполадках на электролинии в жилых домах поломка исправляется в последнюю очередь.

Как выбрать автономную электростанцию?

Итак, в ряде случаев автономное электроснабжение — оптимальный выбор. Автономная система электрификации в настоящее время может быть успешно реализована как в загородном доме, так и в городской квартире в качестве дополнительного источника электроэнергии. Существует ряд автономных источников электроэнергии. Это персональные электростанции, генераторы, а также альтернативные источники энергии.

Переносная (передвижная) электростанция состоит из двигателя внутреннего сгорания и генератора, благодаря которому вырабатывается электричество. Электростанции применяются как при отсутствии централизованного электроснабжения, так и при аварийном отсутствии электричества в качестве резервного источника тока. Переносные электростанции характеризуются легкостью в эксплуатации, мобильностью и простотой конструкции.

Прежде всего, необходимо определиться с мощностью электростанции. Для этого следует определить сумму мощностей потребителей электроэнергии. Рекомендуется, чтобы мощность электрогенератора быта на 20-30% выше суммарной мощности всех потребителей. Например, для работы нескольких ламп накаливания, телевизора и холодильника будет достаточно мощности в 2 кВ. для снабжения электричеством коттеджа потребуется электростанция мощностью 10-20 кВт.

При выборе электростанции необходимо обратить внимание на число в ней фаз. При использовании однофазных электроприборов и электропроводок применяют однофазные электростанции. Трехфазные электростанции можно применять, только соблюдая условие равенства мощности потребителей, которые находятся на различных фазах. Чтобы генератор работал нормально, на разных фазах перебой электрических мощностей не должен превышать 20-25%.

Электростанции различаются по типам двигателей и могут быть дизельными или карбюраторными. Дизельная электростанция может быть высоко- или низкооборотной. Низкооборотные дизельные электростанции (1500 оборотов в минуту) целесообразно применять при интенсивной эксплуатации. РНИ характеризуются увеличенным ресурсом и пониженным уровнем шума. Дизельные электростанции применяют в том случае, если предполагается использовать их постоянно.

Существует ряд особенностей, на которые следует обратить внимание при выборе дизельной электростанции. Дизельный двигатель не должен работать на холостых оборотах. Признаки перегрузки дизельной электростанции определяются следующим образом: перегрев; снижение мощности; сильная копоть; перебои в подаче электроэнергии.

Дизельные электростанции и применение.

Дизельные электростанции в зависимости от исполнения и способа установки можно подразделить на дизельные электростанции открытого исполнения; дизельные электростанции в кожухе; дизельные электростанции контейнерного исполнения; дизельные электростанции на шасси. Дизельная электростанция открытого исполнения представляет собой дизельный двигатель и генератор тока, смонтированные в единый агрегат на стальной раме. Для такого типа генераторов необходимо отдельное помещение, оборудованное такими периферийными системами, как система вентиляции, внутреннего отопления, удаления отработанных газов, пожарной безопасности, сигнализации и система подкачки топлива.

Дизельную электростанцию в шумозащитном кожухе можно условно считать промежуточным вариантом между дизельными генераторами контейнерного и открытого типов. Кожух — это жесткая металлическая конструкция, оборудованная шумопоглощающим материалом. Кожух снабжается отверстиями для вентиляции, глушителем системы выведения отработанных газов, благодаря чему дизельная электростанция в шумозащитном кожухе хорошо шумоизолирована и защищена от воздействия низких температур и осадков.

Дизельная электростанция контейнерного типа может быть рекомендована для работы в неблагоприятном климате. Это термоизолированный контейнер со встроенной дизельной генераторной установкой. К контейнеру подключены системы для нормального функционирования электростанции. Благодаря контейнеру генератор максимально термоизолирован и защищен от осадков. Этот тип установки не требует дополнительного помещения. Также дизельная электростанция контейнерного типа сравнительно легка в транспортировке и монтаже.

Дизельная электростанция трейлерного типа используется в том случае, если необходимы высокая мобильность и частые перемещения генераторной установки. В качестве аварийного источника электроэнергии на небольшие промежутки времени более подходящей будет карбюраторная, или бензиновая, электростанция. Бензиновые электростанции значительно дешевле дизельных. Но затраты на топливо и техническое обслуживание у них выше.

Бензиновая электростанция и применение.

При приобретении электростанции с бензиновым двигателем следует обратить внимание на ресурс двигателя. Двигатели с алюминиевым блоком цилиндра, боковым расположением клапанов невысоки по стоимости. Но ресурс их не превышает 500 ч. Двигатели с боковым расположением клапанов и чугунной гильзой цилиндра обладают ресурсом в 1500 ч. И наконец, существуют промышленные двигатели с верхним расположением клапанов, подачей масла к деталям под давлением и чугунными линзами. Ресурс их достигает ресурса дизельных двигателей — 3000 ч. Они обладают пониженным уровнем шума и низким расходом топлива. Следующее, на что рекомендуется обратить внимание, — это выбор генератора электростанции. Генераторы по классификации подразделяются на синхронные и асинхронные. Синхронные генераторы отличаются меньшей точностью. Они подходят для аварийного электропитания. Асинхронные генераторы способны поддерживать напряжение в сети высокой точностью. Благодаря этому к ним может быть подключена чувствительная к перепадам напряжения аппаратура для контроля состояния питающей сети, а также для защиты от повышенного или пониженного напряжения в сети.

Для автоматического запуска электростанции нередко применяется блок контроля и автоматики с программируемой системой автозапуска. Основным достоинством блока контроля и автоматики является своевременный запуск автономной электростанции. Это может быть необходимо при падении уровня напряжения в основной сети ниже допустимого или превышении выше допустимого. Запуск электростанции может быть запрограммирован самим пользователем.

Также блоки контроля и автоматики могут остановить работу электростанции при восстановлении необходимых параметров основной сети. При отсутствии центрального электроснабжения оптимальным выбором будет газотурбинная Электростанция. Газотурбинная электростанция способна полностью заменить внешнюю электросистему.

Описание газотурбинных электростанций.

Газотурбинные электростанции отличаются достаточным сроком службы (от 5 до 25 лет), небольшим расходом газа, возможностью использования избыточного тепла системы в целях отопления и нагрева воды; невысокой стоимостью топлива (газа). Если бензиновую автономную электростанцию можно подключить самостоятельно, то для установки газотурбинной системы придется вызывать системы вызывать специалистов. Газовые установки нельзя располагать в подвале. В противном случае придется создавать отдельное помещение под электростанцию.

Газотурбинные двигатели состоят из двух основных частей — газогенератора и силовой турбины. Генератор и силовая турбина размещаются в одном корпусе. Газогенератор включает в себя турбокомпрессор и камеру сгорания. В нем создается высокотемпературный поток газов, воздействующий на лопатки силовой турбины. Газотурбинный двигатель в зависимости от конструкции может быть одновальным или с разрезным валом. В газотурбинном двигателе с разрезным валом нередко применяются два турбокомпрессора, механически не связанных между собой и с силой турбиной. Приводятся Большая часть газотурбинных теплоэлектростанций создается на основе авиационных и судовых двигателей. В наши дни выпускаются газотурбинные установки с электрической мощностью 0,8-30 МВт. Менее мощные теплоэлектростанции этого типа не эффективны. Газотурбинная электроустановка может иметь и большую мощность, так как состоит из нескольких энергоблоков.

Существуют также альтернативные источники электроэнергии. Так, достаточно давно было открыто использование солнечной энергии для теплоснабжения зданий. Достоинства солнечной энергии сложно переоценить. Она экологична, не требует высоких затрат на всевозможное оборудование и при дальнейшем развитии данной отрасли энергетики вполне способна заменить большую часть потребностей человечества в электрической энергии.

Солнечное теплоснабжение зданий основываете на использовании двух схем: пассивного или активного использования энергии солнца. Наиболее рациональным использование солнечного электроснабжения представляется в южных регионах, где велика продолжительность солнечного сияния в течение года.

Пассивное использование энергии солнца в здании считается климатически сбалансированным. При этом теплота солнечной энергии используется для обогрева помещений без применения специальных технических устройств. Это возможно на уровне архитектурного проектирования здания. При этом необходимо достичь теплового баланса: помещения не должны перегреваться в теплое время года и переохлаждаться в холодное. Наиболее выраженный эффект может быть достигнут при одновременном использовании как активных, так и пассивных систем.

К пассивным системам относятся: ориентация здания, степень остекления наружных ограждений, расположение светового проема, способы регулирования тепло- и солнцезащиты. Также достаточно важными в этом случае являются теплотехнические показатели отделки внутренних поверхностей помещения.

Солнечная электростанция на дом 200 м2 своими руками / ХабрЧастенько в сети проскакивают сообщения о борьбе за экологию, развитие альтернативных источников энергии. Иногда даже проводят репортажи о том, как в заброшенной деревне сделали солнечную электростанцию, чтобы местные жители могли пользоваться благами цивилизации не 2-3 часа в сутки, пока работает генератор, а постоянно. Но это всё как-то далеко от нашей жизни, поэтому я решил на своем примере показать и рассказать, как устроена и как работает солнечная электростанция для частного дома. Расскажу обо всех этапах: от идеи до включения всех приборов, а также поделюсь опытом эксплуатации. Статья получится немаленькая, поэтому кто не любит много букв могут посмотреть ролик. Там я постарался рассказать то же самое, но будет видно, как я все это сам собираю.

Исходные данные: частный дом площадью около 200 м2 подключен к электросетям. Трехфазный ввод, суммарной мощностью 15 кВт. В доме стандартный набор электроприборов: холодильник, телевизоры, компьютеры, стиральные и посудомоечные машинки и так далее. Стабильностью электросеть не отличается: зафиксированный мною рекорд — отключение 6 дней подряд на период от 2 до 8 часов.

Что хочется получить: забыть о перебоях электроэнергии и пользоваться электричеством, невзирая ни на что.

Какие могут быть бонусы: Максимально использовать энергию солнца, чтобы дом приоритетно питался солнечной энергией, а недостаток добирал из сети. Как бонус, после принятия закона о продаже частными лицами электроэнергии в сеть, начать компенсировать часть своих затрат, продавая излишки выработки в общую электросеть.

С чего начать?

Всегда есть минимум два пути для решения любой задачи: учиться самому или поручить решение задачи кому-то другому. Первый вариант предполагает изучение теоретических материалов, чтение форумов, общение с владельцами солнечных электростанций, борьбу с внутренне жабой и, наконец, покупку оборудования, а после — установку. Второй вариант: позвонить в специализированную фирму, где зададут много вопросов, подберут и продадут нужное оборудование, а могут и установить за отдельные деньги. Я решил совместить эти два способа. Отчасти потому что мне это интересно, а отчасти для того, чтобы не напороться на продавцов, которым надо просто заработать, продав не совсем то, что мне нужно. Теперь пришло время теории, чтобы понять, как я делал выбор.

На фото пример «освоения» денег на строительство солнечной электростанции. Обратите внимание, солнечные панели установлены ЗА деревом – таким образом, свет на них не попадает, и они просто не работают.

Типы солнечных электростанций

Сразу отмечу, что говорить я буду не о промышленных решениях и не о сверхмощных системах, а об обычной потребительской солнечной электростанции для небольшого дома. Я не олигарх, чтобы разбрасываться деньгами, но я придерживаюсь принципа достаточной разумности. То есть я не хочу греть бассейн «солнечным» электричеством или заряжать электромобиль, которого у меня нет, но я хочу, чтобы в моем доме все приборы постоянно работали, без оглядки на электросети.

Теперь расскажу про типы солнечных электростанций для частного дома. По большому счету, их всего три, но бывают вариации. Расположу, по росту стоимости каждой системы.

Сетевая Солнечная Электростанция — этот тип электростанции сочетает в себе невысокую стоимость и максимальную простоту эксплуатации. Состоит всего из двух элементов: солнечных панелей и сетевого инвертора. Электричество от солнечных панелей напрямую преобразуется в 220В/380В в доме и потребляется домашними энергосистемами. Но есть существенный недостаток: для работы ССЭ необходима опорная сеть. В случае отключения внешней электросети, солнечные батареи превратятся в «тыкву» и перестанут выдавать электричество, так как для функционирования сетевого инвертора нужна опорная сеть, то есть само наличие электричества. Кроме того, со сложившейся инфраструктурой электросети, работа сетевого инвертора не очень выгодна. Пример: у вас солнечная электростанция на 3 кВт, а дом потребляет 1 кВт. Излишки будут «перетекать» в сеть, а обычные счетчики считают энергию «по модулю», то есть отданную в сеть энергию счетчик посчитает, как потребленную, и за нее еще придется заплатить. Тут логично подходит вопрос: куда девать лишнюю энергию и как этого избежать? Переходим ко второму типу солнечных электростанций.

Гибридная Солнечная Электростанция – этот тип электростанции сочетает в себе достоинства сетевой и автономной электростанции. Состоит из 4 элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, аккумуляторы и гибридный инвертор. Основа всего – это гибридный инвертор, который способен в потребляемую от внешней сети энергии подмешивать энергию, выработанную солнечными панелями. Более того, хорошие инверторы имеют возможность настройки приоритезации потребляемой энергии. В идеале, дом должен потреблять сначала энергию от солнечных панелей и только при ее недостатке, добирать из внешней сети. В случае исчезновения внешней сети инвертор переходит в автономную работу и пользуется энергией от солнечных панелей и энергией, запасенной в аккумуляторах. Таким образом, даже если электроэнергию отключат на продолжительное время и будет пасмурный день (или электричество отключат ночью), в доме всё будет функционировать. Но что делать, если электричества нет вообще, а жить как-то надо? Тут я перехожу к третьему типу электростанции.

Автономная Солнечная Электростанция – этот тип электростанции позволяет жить полностью независимо от внешних электросетей. Она может включать в себя больше 4 стандартных элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, АКБ, инвертор.

Дополнительно к этому, а иногда вместо солнечных панелей, может быть установлена ГидроЭлектроСтанция малой мощности, ветряная электростанция, генератор (дизельный, газовый или бензиновый). Как правило, на таких объектах присутствует генератор, поскольку может не быть солнца и ветра, а запас энергии в аккумуляторах не бесконечен – в этом случае генератор запускается и обеспечивает энергией весь объект, попутно заряжая АКБ. Такая электростанция легко трансформируется в гибридную, при подключении внешней электросети, если инвертор обладает этими функциями. Основное отличие автономного инвертора от гибридного – это то, что он не умеет подмешивать энергию от солнечных панелей к энергии из внешней сети. При этом гибридный инвертор, наоборот, умеет работать в качестве автономного, если внешняя сеть будет отключена. Как правило, гибридные инверторы соразмерны по цене с полностью автономными, а если и отличаются, то несущественно.

Что такое солнечный контроллер?

Во всех типах солнечных электростанций присутствует солнечный контроллер. Даже в сетевой солнечной электростанции он есть, просто входит в состав сетевого инвертора. Да и многие гибридные инверторы выпускаются с солнечными контроллерами на борту. Что же это такое и для чего он нужен? Буду говорить о гибридной и автономной солнечной электростанции, поскольку это как раз мой случай, а с устройством сетевого инвертора могу ознакомить детальнее в комментариях, если будут запросы в комментариях.

Солнечный контроллер – это устройство, которое полученную от солнечных панелей энергию преобразует в перевариваемую инвертором энергию. Например, солнечные панели изготавливаются с напряжением кратно 12В. И АКБ изготавливаются кратно 12В, так уж повелось. Простые системы на 1-2 кВт мощности работают от 12В. Производительные системы на 2-3 кВт уже функционируют от 24В, а мощные системы на 4-5 кВт и более работают на 48В. Сейчас я буду рассматривать только «домашние» системы, потому что знаю, что есть инверторы, работающие на напряжениях в несколько сотен вольт, но для дома это уже опасно.

Итак, допустим у нас есть система на 48В и солнечные панели на 36В (панель собрана кратно 3х12В). Как получить искомые 48В для работы инвертора? Конечно, к инвертору подключаются АКБ на 48В, а к этим аккумуляторам подключается солнечный контроллер с одной стороны и солнечные панели с другой. Солнечные панели собираются на заведомо большее напряжение, чтобы суметь зарядить АКБ. Солнечный контроллер, получая заведомо большее напряжение с солнечных панелей, трансформирует это напряжение до нужной величины и передает в АКБ. Это упрощенно. Есть контроллеры, которые могут со 150-200 В от солнечных панелей понижать до 12 В аккумуляторов, но тут протекают очень большие токи и контроллер работает с худшим КПД. Идеальный случай, когда напряжение с солнечных панелей вдвое больше напряжения на АКБ.

Солнечных контроллеров существует два типа: PWM (ШИМ – Широтно-Импульсная Модуляция) и MPPT (Maximum Power Point Tracking – отслеживание точки максимальной мощности). Принципиальная разница между ними в том, что ШИМ-контроллер может работать только со сборками панелей, не превышающими напряжения АКБ. MPPT – контроллер может работать с заметным превышением напряжения относительно АКБ. Кроме того, MPPT-контроллеры обладают заметно бОльшим КПД, но и стоят дороже.

Как выбрать солнечные панели?

На первый взгляд, все солнечные панели одинаковы: ячейки солнечных элементов соединены между собой шинками, а на задней стороне есть два провода: плюс и минус. Но есть в этом деле масса нюансов. Солнечные панели бывают из разных элементов: аморфных, поликристаллических, монокристаллических. Я не буду агитировать за тот или иной тип элементов. Скажу просто, что сам предпочитаю монокристаллические солнечные панели. Но и это не всё. Каждая солнечная батарея – это четырехслойный пирог: стекло, прозрачная EVA-пленка, солнечный элемент, герметизирующая пленка. И вот тут каждый этап крайне важен. Стекло подходит не любое, а со специальной фактурой, которое снижает отражение света и преломляет падающий под углом свет таким образом, чтобы элементы были максимально освещены, ведь от количества света зависит количество выработанной энергии. От прозрачности EVA-пленки зависит, сколько энергии попадет на элемент и сколько энергии выработает панель. Если пленка окажется бракованной и со временем помутнеет, то и выработка заметно упадет.

Далее идут сами элементы, и они распределяются по типам, в зависимости от качества: Grade A, B, C, D и далее. Конечно, лучше иметь элементы качества А и хорошую пайку, ведь при плохом контакте, элемент будет греться и быстрее выйдет из строя. Ну и финишная пленка должна также быть качественной и обеспечивать хорошую герметизацию. В случае разгерметизации панелей, очень быстро на элементы попадет влага, начнется коррозия и панель также выйдет из строя.

Как правильно выбрать солнечную панель? Основной производитель для нашей страны – это Китай, хотя на рынке присутствуют и Российские производители. Есть масса OEM-заводов, которые наклеят любой заказанный шильдик и отправят панели заказчику. А есть заводы, которые обеспечивают полный цикл производства и способны проконтролировать качество продукции на всех этапах производства. Как узнать о таких заводах и брендах? Есть пара авторитетных лабораторий, которые проводят независимые испытания солнечных панелей и открыто публикуют результаты этих испытаний. Перед покупкой вы можете вбить название и модель солнечной панели и узнать, насколько солнечная панель соответствует заявленным характеристикам. Первая лаборатория – это Калифорнийская Энергетическая Комиссия, а вторая лаборатория Европейская – TUV. Если производителя панелей в этих списках нет, то стоит задуматься о качестве. Это не значит, что панель плохая. Просто бренд может быть OEM, а завод-производитель выпускает и другие панели. В любом случае, присутствие в списках этих лабораторий уже свидетельствует о том, что вы покупаете солнечные батареи не у производителя-однодневки.

Мой выбор солнечной электростанции

Перед покупкой стоит очертить круг задач, которые ставятся перед солнечной электростанцией, чтобы не заплатить за ненужное и не переплатить за неиспользуемое. Тут я перейду к практике, как и что делал я сам. Для начала, цель и исходные: в деревне периодически отключают электроэнергию на период от получаса до 8 часов. Возможны отключения как раз в месяц, так и подряд несколько дней. Задача: обеспечить дом электроснабжением в круглосуточном режиме с некоторым ограничением потребления на период отключения внешней сети. При этом, основные системы безопасности и жизнеобеспечения должны функционировать, то есть: должны работать насосная станция, система видеонаблюдения и сигнализации, роутер, сервер и вся сетевая инфраструктура, освещение и компьютеры, холодильник. Вторично: телевизоры, развлекательные системы, электроинструмент (газонокосилка, триммер, насос для полива огорода). Можно отключить: бойлер, электрочайник, утюг и прочие греющие и много потребляющие устройства, работа которых сиюминутно не важна. Чайник можно вскипятить на газовой плите, а погладить позже.

Как правило, солнечную электростанцию можно купить в одном месте. Продавцы солнечных панелей также продают всё сопутствующее оборудование, поэтому я начал поиск отталкиваясь от солнечных батарей. Один из солидных брендов – TopRay Solar. О них есть хорошие отзывы и реальный опыт эксплуатации в России, в частности, в Краснодарском крае, где знают толк в солнце. В РФ есть официальный дистрибьютор и дилеры по регионам, на вышеозначенных сайтах с лабораториями для проверки солнечных панелей этот бренд присутствует и далеко не на последних местах, то есть можно брать. Кроме того, фирма-продавец солнечных панелей TopRay, также занимается собственным производством контроллеров и электроники для дорожной инфраструктуры: системы управления трафиком, светодиодные светофоры, мигающие знаки, солнечные контроллеры и прочее. Ради любопытства даже напросился на их производство – вполне технологично и даже есть девушки, которые знают, с какой стороны подходить к паяльнику. Бывает же!

Со своим списком хотелок я обратился к ним и попросил собрать мне пару комплектаций: подороже и подешевле для моего дома. Мне задали ряд уточняющих вопросов насчет резервируемой мощности, наличия потребителей, максимальной и постоянной потребляемой мощности. Последнее вообще оказалось для меня неожиданным: дом в режиме энергосбережения, когда работают только системы видеонаблюдения, охраны, связь с инетом и сетевая инфраструктура, потребляет 300-350 Вт. То есть даже если дома никто не пользуется электричеством, на внутренние нужды уходит до 215 кВт*ч в месяц. Вот тут и задумаешься над проведением энергетического аудита. И начнешь выключать из розеток зарядки, телевизоры и приставки, которые в режиме ожидания потребляют по чуть-чуть, а набегает прилично.
Не буду томить, остановился я на более дешевой системе, так как зачастую до половины суммы за электростанцию может занимать стоимость аккумуляторов. Список оборудования получился следующим:

Солнечная батарея TopRay Solar 280 Вт Моно – 9 шт
Однофазный Гибридный инвертор на 5 кВт InfiniSolar V-5K-48 – 1 шт
Аккумулятор AGM Парус HML-12-100 – 4 шт

Дополнительно, мне было предложено приобрести профессиональную систему крепления солнечных панелей на крышу, но я, посмотрев фотографии, решил обойтись самодельными креплениями и тоже сэкономить. Но я решил собирать систему сам и не жалел сил и времени, а монтажники работают с этими системами постоянно и гарантируют быстрый и качественный результат. Так что решайте сами: с заводскими креплениями работать гораздо приятнее и проще, а моё решение просто дешевле.

Что даёт солнечная электростанция?

Этот комплект может выдать до 5 кВт мощности в автономном режиме – именно такой мощности я выбрал однофазный инвертор. Если докупить такой же инвертор и модуль сопряжения к нему, то можно нарастить мощность до 5кВт+5кВт=10 кВт на фазу. Или можно сделать трехфазную систему, но я пока довольствуюсь и этим. Инвертор высокочастотный, а потому достаточно легкий (порядка 15 кг) и занимает немного места – легко монтируется на стену. В него уже встроено 2 MPPT-контроллера мощностью 2,5 кВт каждый, то есть я могу добавить еще столько же панелей без покупки дополнительного оборудования.

Солнечных панелей у меня на 2520 Вт по шильдику, но из-за неоптимального угла установки они выдают меньше – максимум я видел 2400 Вт. Оптимальный угол – это перпендикулярно солнцу, что в наших широтах составляет примерно 45 градусов к горизонту. У меня панели установлены под 30 градусов.

Сборка АКБ составляет 100А*ч 48В, то есть запасено 4,8 кВт*ч, но забирать энергию полностью крайне нежелательно, поскольку тогда их ресурс заметно сокращается. Желательно разряжать такие АКБ не более, чем на 50%. Это литий-железофосфатные или литий-титанатные можно заряжать и разряжать глубоко и большими токами, а свинцово-кислотные, будь то жидкостные, гелевые или AGM лучше не насиловать. Итак, у меня есть половина емкости, а это 2,4 кВт*ч, то есть порядка 8 часов в полностью автономном режиме без солнца. Этого хватит на ночь работы всех систем и еще останется половина емкости АКБ на аварийный режим. Утром уже встанет солнце и начнет заряжать АКБ, параллельно обеспечивая дом энергией. То есть дом может функционировать и автономно в таком режиме, если снизить энергопотребление и погода будет хорошей. Для полной автономии можно было бы добавить еще аккумуляторов и генератор. Ведь зимой солнца совсем мало и без генератора будет не обойтись.

Начинаю собирать

Перед покупкой и сборкой необходимо просчитать всю систему, чтобы не ошибиться с расположением всех систем и прокладкой кабелей. От солнечных панелей до инвертора у меня порядка 25-30 метров и я заранее проложил два гибких провода сечением 6 кв.мм, так как по ним будет передаваться напряжение до 100В и ток 25-30А. Такой запас по сечению был выбран, чтобы минимизировать потери на проводе и максимально доставить энергию до приборов. Сами солнечные панели я монтировал на самодельные направляющие из алюминиевых уголков и притягивал их самодельными же креплениями. Чтобы панель не сползала вниз, на алюминиевом уголке напротив каждой панели смотрит вверх пара 30мм болтов, и они являются своеобразным «крючком» для панелей. После монтажа их не видно, но они продолжают нести нагрузку.

Солнечные панели были собраны в три блока по 3 панели в каждом. В блоках панели подключаются последовательно — так напряжение удалось поднять до 115В без нагрузки и снизить ток, а значит можно выбрать провода меньшего сечения. Блоки между собой подключены параллельно специальными коннекторами, обеспечивающими хороший контакт и герметичность соединения – называются MC4. Их же я использовал для подключения проводов к солнечному контроллеру, так как они обеспечивают надежный контакт и быстрое замыкание\размыкание цепи для обслуживания.

Далее переходим к монтажу в доме. АКБ предварительно заряжены «умной» автомобильной зарядкой, чтобы выровнять напряжение и подключены последовательно для обеспечения напряжения 48В. Далее, они подключены к инвертору кабелем с сечением 25 мм кв. Кстати, во время первого подключения АКБ к инвертору будет заметная искра на контактах. Если вы не спутали полярность, то всё нормально – в инверторе установлены довольно емкие конденсаторы и они начинают заряжаться в момент подключения к аккумуляторам. Максимальная мощность инвертора – 5000 Вт, а значит ток, который может проходить по проводу от АКБ будет составлять 100-110А. Выбранного кабеля хватает для безопасной эксплуатации. После подключения АКБ, можно подключать внешнюю сеть и нагрузку дома. К клеммным колодкам цепляются провода: фаза, ноль, заземление. Тут всё просто и наглядно, но если для вас починить розетку небезопасно, то подключение этой системы лучше доверить опытным электромонтажникам. Ну и последним элементом подключаю солнечные панели: тут тоже надо быть внимательным и не перепутать полярность. При мощности в 2,5 кВт и неправильном подключении, солнечный контроллер сгорит моментально. Да что там говорить: при такой мощности, от солнечных панелей можно заниматься сваркой напрямую, без сварочного инвертора. Здоровья это солнечным панелям не добавит, но мощь солнца действительно велика. Так как я дополнительно использую разъемы MC4, перепутать полярность просто невозможно при первоначальном правильном монтаже.

Всё подключено, один щелчок выключателя и инвертор переходит в режим настройки: тут надо выставить тип АКБ, режим работы, зарядные токи и прочее. Для этого есть вполне понятная инструкция и если вы можете справиться с настройкой роутера, то настройка инвертора тоже не будет очень сложной. Надо только знать параметры АКБ и правильно их настроить, чтобы они прослужили как можно дольше. После этого, хм… После этого наступает самое интересное.

Эксплуатация гибридной солнечной электростанции

После запуска солнечной электростанции, я и моя семья пересмотрели многие привычки. Например, если раньше стирка или посудомоечная машина запускались после 23 часов, когда работал ночной тариф в электросетях, то теперь эти энергозатратные работы перенесены на день, потому что стиралка потребляет 500-2100 Вт во время работы, посудомоечная машина потребляет 400-2100 Вт. Почему такой разброс? Потому что насосы и моторы потребляют немного, а вот нагреватели воды крайне прожорливы. Гладить оказалось тоже «выгоднее» и приятнее днем: в комнате гораздо светлее, а энергия солнца полностью покрывает потребление утюга. На скриншоте продемонстрирован график выработки энергии солнечной электростанцией. Хорошо виден утренний пик, когда работала стиральная машинка и потребляла много энергии – эта энергия была выработана солнечными панелями.

Первые дни я по несколько раз подходил к инвертору, взглянуть на экран выработки и потребления. После поставил утилиту на домашний сервер, который в реальном времени отображает режим работы инвертора и все параметры электросети. К примеру, на скриншоте видно, что дом потребляет больше 2 кВт энергии (пункт AC output active power) и вся эта энергия заимствуется от солнечных батарей (пункт PV1 input power). То есть инвертор, работая в гибридном режиме с приоритетом питания от солнца, полностью покрывает энергопотребление приборов за счет солнца. Это ли не счастье? Каждый день в таблице появлялся новый столбик выработки энергии и это не могло не радовать. А когда во всей деревне отключили электричество, я узнал об этом только по писку инвертора, который оповещал о работе в автономном режиме. Для всего дома это означало только одно: живем как прежде, пока соседи ходят за водой с ведрами.

Но есть в наличии дома солнечной электростанции и нюансы:

Я начал замечать, что птицы любят солнечные панели и, пролетая над ними, не могут сдержаться от счастья наличия технологичного оборудования в деревне. То есть иногда всё же солнечные панели надо мыть от следов и пыли. Думаю, что при установке под 45 градусов, все следы просто смывались бы дождями. Выработка от нескольких птичьих следов вообще не падает, но если затенена часть панели, то падение выработки становится ощутимым. Это я заметил, когда солнце пошло к закату и тень от крыши начала накрывать панели одну за другой. То есть лучше располагать панели вдали от всех конструкций, способных их затенить. Но даже вечером, при рассеянном свете, панели выдавали несколько сотен ватт.
При большой мощности солнечных панелей и подкачке от 700 Ватт и более, инвертор включает вентиляторы активнее и их становится слышно, если дверь в техническое помещение открыта. Тут либо закрывать дверь, либо крепить инвертор на стену через демпфирующие прокладки. В принципе, ничего неожиданного: любая электроника греется при работе. Просто надо учитывать, что инвертор не стоит вешать там, где он может мешать звуком своей работы.
Фирменное приложение умеет отправлять оповещения по электронной почте или в SMS, если произошло какое-либо событие: включение/отключение внешней сети, разряд АКБ и подобное. Вот только приложение работает по незащищенному 25 порту SMTP, а все современные почтовые сервисы, вроде gmail.com или mail.ru работают по защищенному порту 465. То есть сейчас, фактически, оповещения по почте не приходят, а хотелось бы.

Не сказать, что эти пункты как-то огорчают, ведь всегда надо стремиться к совершенству, но имеющаяся энергонезависимость того стоит.

Заключение

Полагаю, что это не последний мой рассказ о собственной солнечной электростанции. Опыт эксплуатации в различных режимах и в разное время года однозначно будет отличаться, но я точно знаю, что даже если в Новый Год отключат электричество, в моём доме будет светло. По результатам эксплуатации установленной солнечной электростанции могу отметить, что оно того стоило. Несколько отключений внешней сети прошли незаметно. О нескольких я узнал только по звонкам соседей с вопросом «У тебя тоже нет света?». Бегущие цифры выработки электричества безмерно радуют, а возможность убрать от компа UPS зная, что даже при отключении электроэнергии всё продолжит работать – это приятно. Ну а когда у нас наконец-то примут закон о возможности продажи электроэнергии частными лицами в сеть, я первый подам заявку на эту функцию, ведь в инверторе достаточно изменить один пункт и всю выработанную, но не потребленную домом энергию, я буду продавать в сеть и получать за это деньги. В общем, это оказалось довольно просто, эффективно и удобно. Готов ответить на ваши вопросы и выдержать натиск критиков, убеждающих всех, что в наших широтах солнечная электростанция – это игрушка.

Автономный источник электропитания — это… Что такое Автономный источник электропитания?

Автономный источник электропитания

Wikimedia Foundation. 2010.

Автономная Республика Крым
Автономный Край Воеводина

Смотреть что такое «Автономный источник электропитания» в других словарях:

автономный источник электропитания — Источник электропитания, обеспечивающий электрической энергией устройства, не связанные с ЛЭП. Автономные источники электропитания различают: конструктивно объединенные с потребителями (аккумуляторные, солнечные батареи и т. д.) и выносного типа… … Справочник технического переводчика
АВТОНОМНЫЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ — обеспечивает электроэнергией устройства, не связанные с линией электропередачи (ЛЭП). Различают автономные источники электропитания, конструктивно объединенные с потребителями (аккумуляторные, солнечные батареи и т. д.), и выносного типа… … Большой Энциклопедический словарь
автономный источник электропитания — обеспечивает электроэнергией устройства, не связанные с ЛЭП. Различают автономные источники электропитания, конструктивно объединённые с потребителями (аккумуляторные, солнечные батареи и т. д.), и выносного типа (передвижная электростанция,… … Энциклопедический словарь
Автономный источник электропитания — источник электрической энергии, необходимой для работы схем и устройств, не связанных с линиями электропередачи. Различают А. и. э., конструктивно объединённые с потребителем (например, гальванические или аккумуляторные батареи (См.… … Большая советская энциклопедия
АВТОНОМНЫЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ — обеспечивает электроэнергией системы и устройства, не связанные с ЛЭП. Различают А. и. э., конструктивно объединённые с потребителем (напр., первичные элементы или аккумуляторы в малогабаритной радиоэлектронной аппаратуре, солнечные батареи на КА … Большой энциклопедический политехнический словарь
автономный источник электроснабжения — источник электроснабжения, как входящий в состав данного объекта, так и внешний по отношению к нему, сохраняющий работоспособность и обеспечивающий электроснабжение присоединенных электроприемников при потере связи с электрической сетью общего… … Справочник технического переводчика
источник электропитания — 4.19 источник электропитания: Часть системы, которая обеспечивает электропитание для работы СТС или одной из ее частей; источник электрической энергии: По ГОСТ 18311. Источник: ГОСТ Р 507 … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
источник электропитания автономный — 3.17 источник электропитания автономный: Энергонезависимый источник электропитания, предназначенный для электропитания ТСОС, электрически не связанный с другими источниками электроэнергии, характеризующийся собственной энергоемкостью. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
источник — 3.18 источник (source): Объект или деятельность с потенциальными последствиями. Примечание Применительно к безопасности источник представляет собой опасность (см. ИСО/МЭК Руководство 51). [ИСО/МЭК Руководство 73:2002, пункт 3.1.5] Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Источник (система) электроснабжения (электропитания) — любая техническая система, снабжающая оборудование электрической энергией: сеть электропитания здания, автономный генератор с двигателем внутреннего сгорания, ветровой генератор, аккумуляторная батарея и т.п… Источник: ПРИКАЗ МПТР РФ от… … Официальная терминология

автономный источник электропитания — это… Что такое автономный источник электропитания?

автономный источник электропитания

автоно́мный исто́чник электропита́ния

обеспечивает электроэнергией устройства, не связанные с ЛЭП. Различают автономные источники электропитания, конструктивно объединённые с потребителями (аккумуляторные, солнечные батареи и т. д.), и выносного типа (передвижная электростанция, энергопоезд и др.).

* * *

АВТОНОМНЫЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

АВТОНО́МНЫЙ ИСТО́ЧНИК ЭЛЕКТРОПИТА́НИЯ, обеспечивает электроэнергией устройства, не связанные с линией электропередачи (ЛЭП). Различают автономные источники электропитания, конструктивно объединенные с потребителями (аккумуляторные, солнечные батареи и т. д.), и выносного типа (передвижная электростанция, энергопоезд и др.).

Энциклопедический словарь. 2009.

автономность корабля
Автономов Владислав Сергеевич

Смотреть что такое «автономный источник электропитания» в других словарях:

автономный источник электропитания — Источник электропитания, обеспечивающий электрической энергией устройства, не связанные с ЛЭП. Автономные источники электропитания различают: конструктивно объединенные с потребителями (аккумуляторные, солнечные батареи и т. д.) и выносного типа… … Справочник технического переводчика
АВТОНОМНЫЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ — обеспечивает электроэнергией устройства, не связанные с линией электропередачи (ЛЭП). Различают автономные источники электропитания, конструктивно объединенные с потребителями (аккумуляторные, солнечные батареи и т. д.), и выносного типа… … Большой Энциклопедический словарь
Автономный источник электропитания — источник электрической энергии, необходимой для работы схем и устройств, не связанных с линиями электропередачи. Различают А. и. э., конструктивно объединённые с потребителем (например, гальванические или аккумуляторные батареи (См.… … Большая советская энциклопедия
АВТОНОМНЫЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ — обеспечивает электроэнергией системы и устройства, не связанные с ЛЭП. Различают А. и. э., конструктивно объединённые с потребителем (напр., первичные элементы или аккумуляторы в малогабаритной радиоэлектронной аппаратуре, солнечные батареи на КА … Большой энциклопедический политехнический словарь
Автономный источник электропитания — … Википедия
автономный источник электроснабжения — источник электроснабжения, как входящий в состав данного объекта, так и внешний по отношению к нему, сохраняющий работоспособность и обеспечивающий электроснабжение присоединенных электроприемников при потере связи с электрической сетью общего… … Справочник технического переводчика
источник электропитания — 4.19 источник электропитания: Часть системы, которая обеспечивает электропитание для работы СТС или одной из ее частей; источник электрической энергии: По ГОСТ 18311. Источник: ГОСТ Р 507 … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
источник электропитания автономный — 3.17 источник электропитания автономный: Энергонезависимый источник электропитания, предназначенный для электропитания ТСОС, электрически не связанный с другими источниками электроэнергии, характеризующийся собственной энергоемкостью. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
источник — 3.18 источник (source): Объект или деятельность с потенциальными последствиями. Примечание Применительно к безопасности источник представляет собой опасность (см. ИСО/МЭК Руководство 51). [ИСО/МЭК Руководство 73:2002, пункт 3.1.5] Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Источник (система) электроснабжения (электропитания) — любая техническая система, снабжающая оборудование электрической энергией: сеть электропитания здания, автономный генератор с двигателем внутреннего сгорания, ветровой генератор, аккумуляторная батарея и т.п… Источник: ПРИКАЗ МПТР РФ от… … Официальная терминология

Автономное питание. Виды и работа. Источники и применение

Строительство в редко заселенной местности сопровождается рядом трудностей. С одной стороны проживание на окраине является залогом тишины, покоя и положительной экологической ситуации. В то же время в таких местах имеются проблемы с инфраструктурой и коммуникациями. Отсутствие электричества является основной проблемой, которую нужно решать в первую очередь. Прокладка электрической линии от центральной сети стоит дорого, поэтому экономически выгодным решением будет автономное питание участка.

Преимущества и недостатки внедрения автономного питания

Неоспоримым достоинствам перехода на собственную электросеть являются:

Полная независимость от централизованного электроснабжения.
Меньшая себестоимость 1 кВт электричества при использовании альтернативных источников энергии.
Стабильность электроснабжения.
Возможность продажи избыточно сгенерированного электричества в сеть.

Имея в своем распоряжении систему автономного питания дома можно бесперебойно получать электричество даже в те моменты, когда окружающие его временно лишены по причине выполнения ремонтных работ на ЛЭП.

Автономные системы имеют и недостатки. К ним можно отнести:

Дороговизна оборудования.
Потеря полезного пространства, требуемого на размещение оборудования.

Альтернативные источники энергии для питания дома

Сейчас развитие технологий позволяет использовать в качестве источника электроэнергии следующие системы:

Все эти виды оборудования имеют разную стоимость, а также рентабельность. Кроме этого для их установки требуется соблюдение определенных условий, что не всегда возможно в отдельных случаях. Это в первую очередь зависит от местонахождения участка и прочих факторов.

Бензиновые и дизельные генераторы

Такие генераторные установки являются самыми безотказными, при этом они стоят дешевле прочих систем. К сожалению, сама себестоимость получения 1 кВт энергии у них очень высокая. Такое оборудование представляет собой двигатель внутреннего сгорания, который подключается к генерирующей электричество катушке. Мотор раскручивает ее, а она в свою очередь создает электрический ток.

Самыми компактными являются бензиновые генераторы. Они бывают очень легкими, но в таком исполнении по мощности способны обеспечить энергией только несколько слабых бытовых приборов, таких как телевизор, вентилятор и освещение. Более серьезные генераторы выдают достаточно энергии для полноценного пользования всем имеющимся бытовым оборудованием в доме. И они довольно производительны чтобы запитать серьезные потребители, такие как духовой шкаф, микроволновая печь или водонагревательный бойлер.

Самыми громоздкими, но и выгодными в плане соотношения затрат на топливо и получаемую энергию являются дизельные генераторы. Но они, как и бензиновое оборудование, редко используются как полноценное автономное питание. Дороговизна получения энергии вынуждает их применять только в качестве резервного источника на момент перебоев с центральной электросетью.

Расход дизельного генератора для получения 1 кВт в час составляет 250 г горючего. Таким образом, даже при использовании генератора для питания только телевизора, холодильника и светильника, за час будет сжигаться примерно литр дизельного топлива. Постоянно платить такую цену за столь малый объем электричества абсолютно невыгодно.

Кроме высокой себестоимости такое оборудование не лишено и прочих недостатков:

Шумность в работе.
Необходимость в ручной периодической дозаправке бака.
Невозможность круглосуточной непрерывной работы, поскольку оборудование нуждается в охлаждении.
Сложности с запуском в холодное время года, особенно дизельных генераторных машин.

Поскольку такое автономное питание применяется как временное при перебоях в центральной электросети, то оно зачастую подключается к нему параллельно. Кроме самого генератора, со встроенным в него инвертором для преобразования электроэнергии из постоянного тока в переменный, применяется еще система автоматического пуска. Она берет на себя обязанность запуска электрогенератора при отключении питания в центральной сети. Оборудование может настраиваться под различные параметры. К примеру, генератор запускается через 2 или 3 минуты после пропажи электричества. Таким образом, отпадает необходимость в обычном ручном запуске. Как только напряжение в центральной сети снова начнет поступать, оборудование самостоятельно отключиться и двигатель генератора остановится.

Автономное питание на солнечных батареях

Такое автономное питание является намного предпочтительнее, чем топливные генераторы на двигателях внутреннего сгорания. Самым главным достоинством подобных систем является очень низкая себестоимость получения 1 кВт энергии. Для работы солнечной батареи требуется только солнечный свет, который достается даром. Принцип таких систем заключается в преобразовании световых фотонов в свободные носители электрического заряда.

Чтобы такая система выдавала действительно достаточную мощность для работы бытовых приборов в доме, требуется, чтобы она имела большую площадь. Один квадратный метр поверхности солнечной батареи обеспечивает мощность около 100 Вт, при напряжении до 25 В. Это очень мало, и достаточно только для медленной зарядки аккумуляторной батареи или питания лампочек освещения.

Чтобы солнечная батарея могла давать электрический ток требуемых параметров, требуется установка дополнительного оборудования:

Инвертор преобразует постоянное напряжение в переменное, доводя его под идентичные параметры с электричеством на 220В с центральной сети. В отдельных случаях солнечную батарею можно подсоединять к оборудованию нечувствительному к параметрам напряжения. Это может быть нагревательный ТЭН подогревающий воду для хозяйственных нужд или в системе отопления.

Чтобы получить все преимущества использования электростанции требуется накопление избыточной энергии для ее применения в последующем. Такой источник энергии позволяет генерировать электричество только днем при достаточно ярком солнечном свете. Ночью батареи полностью бесполезны. Для решения данной проблемы применяется контроллер заряда, который осуществляет подзарядку аккумулятора. Накопленное на нем электричество полностью или частично расходуется вечером и ночью, а с утра заряд снова восполняется от солнечных панелей.

На первый взгляд солнечные панели это абсолютно идеальное решение, когда требуется экономически выгодное автономное питание дома.

Однако такие системы не лишены и недостатков:

Высокая стоимость солнечных панелей и прочего оборудования.
Необходимость в периодической чистке поверхности батарей от слоя пыли, снижающего их эффективность.
Батареи занимают много места, и требуют размещения на солнечной стороне участка.

Многие недостатки электростанций на солнечных батареях вполне решаемы. Зачастую проблемы с размещением такого оборудования решаются его установкой на крыше, тем самым не занимается полезное пространство. Это сразу же решает и проблему с затенением, поскольку мелкие фруктовые деревья и хозяйственные постройки не создают мешающей тени. Что касается высокой стоимости оборудования, то современные солнечные панели имеют большой ресурс, поэтому они успевают окупиться намного раньше, чем выйдут из строя. Однако стоит учитывать, что такой источник энергии подразумевает постоянную зарядку и разрядку аккумулятора. От этого его ресурс быстро сокращается. Чтобы иметь достаточный запас энергии ночью, АКБ придется периодически менять.

Автономное питание от ветра

В этом случае источником энергии выступает ветрогенератор. Это тоже довольно дорогостоящее оборудование, но отличающееся большей компактностью, чем солнечная электросистема. Можно сказать, что ветряки сочетают в себе конструктивные особенности генераторов на двигателях внутреннего сгорания и солнечных батарей. Ветряки и генераторы на горючем похожи, но первые получают крутящий момент в результате отталкивания лопастей ветром, что естественно бесплатно, а машины на дизельном топливе или бензине извлекают его от двигателя. Схожесть ветряков с солнечными панелями заключается в необходимости применения аналогичных вспомогательных элементов – инвертора, контроллера и аккумуляторных батарей.

Содержать ветровой генератор намного дешевле, чем оборудование работающее на горючем. Объективно такие системы почти во всем уступают солнечным панелям, хотя в отдельных случаях и превосходят.

К положительным сторонам ветряков можно отнести:

Очень низкая себестоимость получения 1 кВт энергии.
Необходимость небольшой площади для установки.
Ремонтопригодность системы.

Что касается недостатков, то их много:

Сильный шум при работе.
Нестабильность получения энергии при отсутствии ветра достаточной силы.
Сложность обслуживания по причине расположения ветрогенератора на возвышении.
Создание помех влияющих на работу средств связи.
Необходимость расположения на удалении в радиусе 20 м от построек и высоких деревьев.

Гул от работы ветряка зачастую невыносим, особенно если он давно не обслуживался. Его создают не только подшипники, но и ветер, контактирующий с лопастями. Как следствие такое автономное питание не подойдет в том случае, когда ветрогенератор нужно ставить близко к дому.

автономных систем | Jabil

Решения Jabil для автономных систем

Решения Jabil для автономных систем легко адаптируются к вашим меняющимся потребностям бизнеса и продукции, от проектирования и изготовления до комплексной интеграции, валидации и тестирования. Наш гибкий подход оптимизирует весь жизненный цикл продукта, позволяя вам сосредоточиться на том, что важнее всего для вашего бизнеса — с душевным спокойствием, что Jabil обеспечит все остальное.Наша специальная команда по автономным системам имеет многолетний опыт и знания, предоставляя клиентам доступ к прочным отраслевым партнерским отношениям Jabil, чтобы быть ведущим поставщиком комплексных решений для ведущих мировых компаний.

По мере дальнейшего развития электроники, интеллектуальных систем и искусственного интеллекта отношения между людьми и машинами становятся более динамичными, меняя взгляды общества и культуры на наши отношения с технологиями. Понятие автономных устройств больше не рассматривается как угроза научной фантастики, а является полезным новшеством, которое открывает новые пространства для человеческих инноваций и творчества.Благодаря практическому применению автономные системы уже преобразили производство, что позволило добиться огромных скачков в производительности благодаря улучшенным системам обзора, большей мобильности и гибким вариантам сборки. Потребители воодушевлены появлением автономных транспортных средств с автономным управлением, а опытные предприятия стремятся внедрить автономные системы в свои продукты и внутренние операции. Технологические возможности и производственные решения Jabil делают его главным партнером для компаний, стремящихся оптимизировать производство продукции, управление цепочками поставок и улучшить общее качество.

Jabil использует несколько технологий связи, управления движением, оптики и сенсоров, чтобы предложить беспрецедентные мехатронные решения для автономных робототехники и систем. Автоматизированные фабрики Jabil все больше объединяются в сеть и реконфигурируются до самого маленького клапана или переключателя. И безопасность обеспечивается, когда люди работают бок о бок с машинами, которые могут сразу почувствовать случайное присутствие и немедленно остановить движение.

В сотрудничестве с Jabil производители получают глобальный доступ к ведущим инженерам по автоматизации и современным автономным системам и процессам.Jabil применяет свой уникальный опыт для предоставления лучших практик, стандартов и ресурсов подразделения, ориентированных на конкретные продукты и требования рынка. Компании снизили стоимость оборудования платформы до 30% и внедрили основные процессы, которые на 30% быстрее, используя значительно меньше производственных площадей.

Партнер по проактивным решениям

Jabil предлагает комплексные комплексные инженерные возможности для работы более чем на 90 объектах в 23 странах.В качестве единой точки ответственности мы повышаем ценность для клиентов, одновременно снижая риски, предлагая гибкие решения:

Инновация и разработка конструкций, оптимизированных для производительности и технологичности
Быстрый прототип для ускоренного внедрения продукции
Производство высококачественных продуктов и компонентов с использованием новейших технологий автоматизации и процессов
Строгая проверка и тестирование с использованием фирменных, интегрированных методологий
Убедитесь, что клиенты строят в нужном месте, поставляют нужные материалы и выходят на целевые рынки с помощью интеллектуальных цифровых решений для цепочки поставок

Jabil Автономные системы Возможности

Создание автономных систем следующего поколения требует большого опыта в различных технологиях.Сенсорная технология контролирует каждый аспект каждого процесса в режиме реального времени и обменивается данными с самооптимизируемыми роботами глубокого обучения. Обширная сеть связи и передачи данных позволяет работникам и машинам подключаться для быстрого реагирования на возникающие проблемы и вызовы. Имея сеть глобальных партнеров и поставщиков Jabil, она обладает средствами и опытом для создания и проектирования индивидуальных, сложных систем аппаратного и программного обеспечения для повышения эффективности и инноваций клиентов.

Датчики

стали дешевыми товарами благодаря инновационным технологиям производства и растущему объему продуктов Интернета вещей (IoT).Датчики предоставляют устройствам и машинам новые уровни функциональности и интерактивности. А при подключении к сетям или облаку эти датчики дают оперативные данные в реальном времени. Сенсорная технология Jabil представлена во многих различных форм-факторах и охватывает спектр возможностей осведомленности:

Робототехника

Jabil обладает глубоким и обширным опытом, необходимым для проектирования, интеграции, производства и поставки сложных роботизированных компонентов и продуктов по всему миру. Мы успешно интегрировали продукты для различных отраслей, в том числе:

Consumer — роботизированные пылесосы с запатентованной конструкцией Jabil, которые увеличивают всасывание более чем на 40% при почти 10% лучшей скорости потока
Industrial — самое современное оборудование для аддитивного производства с роботизированной системой Jabil и системой управления движением
Оборона и авиакосмическая промышленность — критически важные высокоэффективные двигатели на тяжелом топливе для роботизированных самолетов

IoT Подключение

Поскольку Интернет вещей объединяет все больше устройств и электроники, такие возможности, как беспроводное соединение, облачные вычисления и управление данными, обеспечивают инфраструктуру для автономных систем.Поскольку Jabil производит все в экосистеме IoT, наши дизайнеры и инженеры обладают знаниями и опытом для создания безопасных, эффективных и удобных для пользователя решений для максимизации ценности для клиентов.

Дизайн антенны, производительность, квалификация и настройка
RF и беспроводная архитектура
Обработка сигналов
Передача данных
Сертификация WiFi, ZigBee и Bluetooth

Усовершенствованные системы помощи водителю (ADAS)

Помогая Jabil познакомиться с технологией ADAS, помогая полностью автономным автомобилям с самостоятельным вождением приблизиться к коммерциализации, мы разрабатываем более мобильные, самоосознающие инструменты и механизмы.

Наименование продукта	Электрическая мощность при номинальной нагрузке, Вт	Количество отсеков в блок-коробке, шт.	Габаритные размеры, мм, не более			Масса, кг, не более	Типы генераторов
			Длина	Ширина	Высота
ATPS — 400	400	1	1700	2500	3100 *	3100 *	2500 **	TEG ***
		2	Определяется во время заказа
ATPS — 800	800	1	1700	2500	3100 *	3000 **	TEG ***
		2	Определяется по т Сроки заказа
ATPS — 1200	1200	1	2400	2500	3100 *	4000 **	TEG ***
		2	Определяется во время заказа
ATPS — 1500	1500	1	2400	2500	3100 *	4600 **	TEG ***
		2	Определяется во время заказа
ATPS — 3000	3000	1	3900	2500	3100 *	7500 **	TEG ***
		2	Определяется во время заказа
ATPS — 5000	5000	1	6200	2500	3100 *	12000 **	TEG ***
		2	Определяется на момент заказа
ATPS — XXXXX	Определяется во время заказа
XXXXX — требуемая электрическая мощность определяется в соответствии с техническими данными, заполненными заказчиком