Людям, живущим вне города, независимо от того далеко этот город или совсем рядом, хорошо знакома проблема, когда в случаях аварий на электросетях, пригородные поселки подключаются к электроснабжению в самую последнюю очередь, а отключаются первыми.
И именно хозяева таких домовладений чаще всего задумываются обо всем автономном: теплоснабжении, канализации, водоснабжении, а также и об электроснабжении.
И если создать первые три автономные системы несложно, то создать автономный источник электроснабжения (не беря во внимание бензиновые и дизельные электрогенераторы) довольно сложно.
Что такое ВИЭ?
Этой же проблемой озабочены, не много, ни мало, целые страны. Европейцы не хотят быть зависимы от получения электричества за счет сжигания углеводородов, которых у них просто нет.
Все топливо для тепловых электростанций им приходится закупать в других странах, что, естественно, во-первых, влетает в копеечку, а во-вторых, лишает политической и экономической независимости. То есть, проблемы те же, что и у подмосковного дачника, только масштабы больше.
Европейцы делают сейчас ставку на ВИЭ – возобновляемые источники электроэнергии, к которым они относят и гидроэлектростанции. Сам процесс отхода от преобразования тепловой энергии в электрическую они элегантно называют декарбонизацией электроэнергетики.
Сегодня доля ВИЭ в выработке электроэнергии стран Евросоюза составляет значительные 40%, и она постоянно растет.
Источниками электроэнергии в данном случае выступают в основном ветрогенераторы, которые постоянно модернизируются, и мощность их увеличивается. Однако не им принадлежит пальма первенства в росте.
Очень быстро растет доля солнечной энергетики, которая по введенным в эксплуатацию мощностям уже обогнала ветряки. Правда, ветрогенераторы мощнее, и пока эффективнее солнечных батарей.
Пока солнечные батарей с к.п.д. 33%, только что разработанные и произведенные в Германии, считаются пределом их совершенства. Так на что же может рассчитывать хозяин российского частного домовладения при создании собственного источника снабжения электричеством?
ВИЭ для российского частника
В качестве примера предлагается реальный опыт человека, создавшего собственную автономную систему электроснабжения для частного дома площадью в 200 кв.м со стандартным набором бытовых приборов, работающих, как известно, исключительно на электрическом токе.
На такой поступок хозяина дома подтолкнули частые отключения электроэнергии, максимумом которых было отключения на время от 2 до 8 часов в течение 6 дней подряд.
Сразу нужно оговориться, что система получилась не полностью автономной. Но все-таки основную часть электроэнергии дают солнечные батареи, а когда мощности их не хватает, то система автоматически добирает ее из сетевого источника.
Автор изучил вопрос устройства солнечной батареи самостоятельно, но к устройству солнечной автономной электростанции он подключил профессионалов. Также сразу нужно отметить, что автор – не олигарх, хотя и человек с достатком, позволяющим выполнить довольно дорогостоящий проект.
Проект был составлен в компании, занимающейся поставками и монтажом солнечных батарей и сопутствующего оборудования для получения электроэнергии. Было 2 варианта, из которых автор выбрал более дешевый.
Домашняя солнечная электростанция состоит из 9 панелей солнечных батарей, которые автор установил самостоятельно, импортного инвертора, который предназначен для добавления электроэнергии, выработанной солнечными батареями в сетевую электроэнергию и является главным аппаратом всей электростанции, и 4-х аккумуляторов российского производства.
Вся установка дает 5кВт электроэнергии в абсолютно автономном режиме работы. Сеть – однофазная, но при желании можно сделать ее трехфазной. Аккумуляторная батарея позволяет запасти 4,8кВт в час электроэнергии, и расходовать ее полностью нежелательно, чтобы батареи не разрушались.
Лучший вариант – расходовать не более 50% ее заряда. Таким образом батарея дает 2,4 кВт снабжения домашней системы электричеством без работы солнечных батарей, то есть, для использования системы в темное время суток.
Этого хватает для ночной работы систем в доме, которые работают круглосуточно (водяные насосы, холодильник). Для добавления в систему просится генератор, работающий от ДВС на случай длительной непогоды или аварии в системе.
Результаты
Как не сложно догадаться, самым прожорливым на электроэнергию аппаратом в доме оказался накопительный водонагреватель. Многое из того, что в доме ради экономии включалось ночью, с автономной системой электроснабжения стало экономичнее включать днем, когда солнечные батареи активно пополняют заряд в аккумуляторах.
Без включения водонагревателей, и таких энергоемких аппаратов, как стиральная машина, довольно большой дом тратит совсем немного электроэнергии, которая полностью перекрывается за счет работы солнечной электростанции.
Автор совсем забыл об отключениях, так как инвертор в этом случае переводит домашнюю электросистему на полностью автономный режим автоматически, и автоматически меняет его на гибридный при включении в работу централизованной сети. Пока автор ни разу не пожалел о затратах.
Из возникших неожиданностей:
- солнечные батареи надо регулярно очищать от загрязнений;
- при большой нагрузке инвертор увеличивает мощность вентиляторов охлаждения системы, и они становятся слышны в доме;
- смс-сообщения о включении и отключении внешней сети (приятное дополнение от фирмы-проектировщика системы) не всегда приходят по причине недостаточно продуманного программного обеспечения.