Cottage / trama senza elettricità: 4 opzioni per l'alimentazione autonoma di una casa di campagna

Senza elettricità, una persona moderna è come se fosse senza aria, e non importa se si trova in un appartamento di città pieno di tecnologia o di natura. Le interruzioni dell'elettricità nel paese o la sua completa assenza ci fanno cercare fonti alternative di elettricità. L'ultimo genere umano non ne ha ancora inventati così tanti: motori a combustibile liquido, pannelli solari, generatori eolici e batterie di accumulo, se non si tiene conto di soluzioni più esotiche e sofisticate. Tutti i metodi esistenti presentano degli svantaggi, ma se hai bisogno di una casa estiva o di un appezzamento senza elettricità e devi eseguire lavori di costruzione e semplici compiti domestici, dovrai sceglierne uno, o meglio due (per motivi di sicurezza) le opzioni più adatte alimentazione di una casa di campagna.

Cosa considerare quando si sceglie una fonte autonoma di elettricità?

Molte aree del paese, per quanto sorprendente possa sembrare, non sono ancora collegate al sistema di alimentazione generale. Altri soffrono di interruzioni di corrente costanti. Se non ci sono reti elettriche nella regione ed è tempo di iniziare a costruire una casa, cosa si dovrebbe fare: attendere che il sito sia collegato alla rete o cercare soluzioni alternative? Cosa succede se l'elettricità viene spenta la sera, a volte di giorno e spesso in modo imprevedibile? Contemplazione del cielo stellato e riscaldamento del cibo sul rogo - Questo, ovviamente, è romantico, ma è già difficile fare a meno di un frigorifero, una lampadina, una pompa e altri benefici della civiltà nel paese.

Prima o poi, tutti stanno cercando di trovare un modo per collegare l'elettricità al sito. Da allora non esiste una formula universale per scegliere la migliore fonte devi considerare molti fattori:

• le dimensioni della casa di campagna, la frequenza delle visite, il numero normale e massimo di persone che vi soggiornano;
• numero di apparecchi che consumano energia. Una cosa è se si tratta di un paio di lampadine, una presa e un bollitore. È molto più difficile risolvere il problema dell'alimentazione di una casa di campagna se vi lavorano molti potenti apparecchi elettrici, a partire da diversi televisori e un frigorifero, per finire con scaldacqua e pompe;
• caratteristiche della regione. Nelle regioni ventose, un mulino a vento costoso, a prima vista, sarà la fonte di elettricità più economica e recuperata rapidamente, e nella regione di Mosca, ad esempio, il vento non sarà più una fonte di energia così redditizia;
• la presenza di una rete elettrica. Se non ci sono reti elettriche nella regione e la loro costruzione è appena prevista, gli esperti raccomandano di utilizzare due fonti di alimentazione autonoma. Questo consiglio può essere ignorato se compari raramente nel Paese.

Naturalmente, prima di scegliere il tipo e la potenza di una fonte autonoma di elettricità, è necessario fare attenzione calcola la quantità di energia consumata. Si tiene conto del numero di apparecchi elettrici e delle caratteristiche dei consumatori di energia. La potenza totale si ottiene sommando le esigenze di tutti gli elettrodomestici e le attrezzature. È meglio lanciare il 15-30% sul valore ottenuto per essere sicuri e non aver paura di accendere un nuovo dispositivo.Va ricordato che per garantire la massima durata, è meglio che il generatore funzioni all'80% della sua capacità.

N. 1 Generatore per giardinaggio: benzina, diesel, gas

Il modo più semplice e popolare per risolvere il problema dell'elettricità in un appezzamento di terra è usare generatore di carburante. In effetti, è una centrale elettrica in miniatura che funziona in modo completamente autonomo e trasforma l'energia della combustione del combustibile in energia elettrica. Poiché vengono utilizzati carburante, benzina e diesel, meno spesso gas. Per produrre 1 kW / h di energia, sono necessari in media 0,25 a 0,5 litri di carburante.

Utilizzando generatori il modo più semplice per organizzare l'alimentazione elettrica a casa: acquistato, collegato e utilizzabile, ricorda di fare rifornimento in tempo. Questo è il principale vantaggio. L'aspetto negativo è la necessità di acquistare costantemente carburantee se la casa è grande e contiene molti apparecchi elettrici, i costi saranno tangibili. Inoltre, il generatore stesso costa anche denaro, e maggiore è la sua potenza, maggiore è il prezzo. Ma se si confronta con una turbina eolica o un pannello solare, il generatore, ovviamente, sarà più economico.

quando il generatore è una fonte di energia di backup, è importante che non si accenda solo in tempo, ma si spenga anche in modo tempestivo in modo che non si verifichino collisioni tra due flussi di controcorrente di elettroni carichi. Al fine di evitare problemi, un algoritmo per includere un generatore in sistema comune. Se non esiste una rete di alimentazione centrale, quindi si consiglia di utilizzare due generatori: uno - il principale, il secondo - standby ed è incluso nel lavoro quando il primo esaurisce il carburante. Il funzionamento alternato di due generatori aumenta significativamente la vita di ciascuno.

La potenza, la durata, il rumore e anche i costi operativi dipendono dal carburante utilizzato dal generatore.

Il generatore diesel per dare

Generatori di corrente diesel I migliori adatto a lavoro continuo. Un lungo periodo di funzionamento continuo è fornito dalla presenza di un sistema di raffreddamento ad acqua. Tra i suoi altri i benefici:

• domanda ad alta resistenza. In termini di durata, il generatore diesel supera la benzina;
• tra i motori diesel ci sono modelli molto più potenti rispetto ai motori a benzina, il che rende possibile utilizzare una fonte di energia simile anche per la fornitura di grandi case di campagna;
• il diesel è un carburante più economico rispetto alla benzina.

Tra i contro:

• prezzo;
• alto rumore durante il funzionamento, quindi senza una stanza separata con isolamento acustico e la ventilazione sarà difficile da fare. Il generatore di gas ha anche gas di scarico, ma non sono così corrosivi. È meglio posizionare il generatore diesel a una certa distanza dalla casa, ma dovrai prenderti cura del baldacchino e del sistema di bloccaggio per proteggere il generatore dal furto;
• l'avvio è possibile a una temperatura non inferiore a -5⁰C, anche se al momento è apparso generatori diesel in un involucro protettivograzie al quale il dispositivo può essere posizionato in strada e funzionare a qualsiasi temperatura.

Generatore di benzina per giardino

Un generatore di gas è più adatto per quando la trama viene utilizzata di volta in volta. Può anche funzionare come fonte di alimentazione di backupquando il sito è connesso a una rete condivisa. In un piccolo cottage con un set minimo di elettrodomestici, un generatore di benzina offre le migliori prestazioni. La potenza dei generatori di gas di solito non è superiore a 7-9 kW (ma è possibile trovare modelli per 15 e persino 20 kW) e non possono funzionare per più di 8 ore consecutive - diventano molto caldi.

I benefici:

• basso rispetto al costo di contropartita diesel del generatore. Il prezzo, ovviamente, dipende dalla potenza, ma è, in media, due volte inferiore rispetto ai modelli diesel;
• la mobilità. I generatori di benzina sono più leggeri e più compatti di quelli diesel, quindi se necessario sono facili da spostare all'interno del sito;
• il livello di rumore è inferiore a quello di un analogo diesel;
• la capacità di lavorare a basse temperature.

cons:

• bassa efficienza;
• alto costo della benzina.

Il livello di rumore di un generatore diesel e benzina dipende dal tipo di alloggiamento e dal numero di giri a cui il generatore funziona: un dispositivo con 1500 giri / min produrrà un rumore significativamente più basso di un analogo in potenza, ma con 3000 giri / min, ma costerà anche di più .

Generatore di gas per giardino

I generatori di gas ti consentono di ottenere l'energia più economica, mentre L'efficienza del loro lavoro è massima e il rumore è minimo. La potenza può raggiungere i 24 kW, il generatore può funzionare tutto il giorno e il gas costa meno della benzina e del diesel. Fino a quando tali dispositivi non si sono diffusi, perché costano molto, sono complicati da funzionare e richiedono il collegamento a un gasdotto, che non è ovunque. Tuttavia, alcuni residenti estivi collegano tali generatori alle bombole di gas.

N. 2 Pannelli solari per cottage estivo

Il principale svantaggio dei generatori di carburante è la necessità di acquistare costantemente carburante per loro. I generatori che utilizzano l'energia gratuita a disposizione di tutti sono privati ​​di questo inconveniente. Questa è l'energia del sole e del vento. Per generare elettricità, usano anche l'energia geotermica, così come l'energia dell'acqua, ma è improbabile che queste opzioni siano adatte a fornire elettricità a un cottage estivo.

Se molto semplice, allora principio di funzionamento dei pannelli solari consiste nel buttare fuori gli elettroni dai fotoni della luce dai semiconduttori situati in una cella solare, e il flusso diretto di elettroni, come è noto dal corso di fisica in fisica, è l'elettricità. Garantire la generazione di elettricità dalla luce solare, il suo accumulo e un ulteriore utilizzo a scopi domestici è necessaria un'intera gamma di attrezzature:

• direttamente la batteria solare stessa area sufficiente. L'efficienza di tali sistemi è ancora molto bassa e una batteria di circa 1 m² fornisce una media di 100 watt di elettricità con una tensione di 15-25 V. Per utilizzare l'energia del sole come fonte di energia indipendente e principale, è necessario che le batterie occupino un'area di circa 10 m²e si trovavano ad angolo retto;
• inverterresponsabile della conversione dell'elettricità;
• batterie per l'accumulo di energia e la sua fornitura ininterrotta;
• il controller, con il quale è possibile controllare la carica della batteria.

È meglio prendere tutti gli elementi nel kit: sarà molto più semplice.

I prezzi dei pannelli solari dipendono fortemente dal tipo, dalle dimensioni, dalla potenza e dal nome del produttore. Naturalmente, tutti vogliono raggiungere la massima produttività e indipendenza energetica per i loro soldi, quindi è necessario studiare attentamente le sfumature del tempo nella regione e anche capire Quale tipo di celle solari è più adatto per una particolare area:

• batterie a cristallo singolo facile da riconoscere da pseudo-quadrati neri e angoli smussati. Hanno la massima efficienza, il 15-25%, quindi se l'area del tetto è piccola, è preferibile installare tali batterie. D'altra parte, per il normale funzionamento, dovrebbero sempre affrontare il sole e in una giornata nuvolosa, all'alba e al tramonto, la potenza sarà minima;
• batterie policristalline Differiscono in piastre blu scure intervallate da cristalli di silicio. L'efficienza è inferiore, circa il 12-15%, ma tali batterie sono più economiche, quindi se c'è abbastanza spazio per la loro installazione, questa è l'opzione migliore. Il loro vantaggio significativo è la capacità di generare energia in una giornata nuvolosa, poiché i cristalli di silicio hanno orientamenti diversi;
• batterie silicio amorfo sono i più economici, ma hanno una bassa efficienza, solo circa il 6%. Hanno un aspetto simile al film, sono flessibili e si adattano meglio ai casi in cui il tetto ha una forma complessa, in quanto sono facilmente attaccabili a qualsiasi superficie e non richiedono la disposizione di strutture metalliche aggiuntive.Tali batterie utilizzano la luce diffusa nel modo più efficace, quindi sono adatte per le regioni in cui è spesso nuvoloso. Il loro svantaggio sta nella loro bassa durata, poiché gli strati di silicio si bruciano rapidamente alla luce del sole. Non molto tempo fa, è apparso un analogo più avanzato: le batterie micromorfiche al silicio, che non sono così esigenti sull'angolo di inclinazione e orientamento ai punti cardinali.

Qualunque opzione scegliate, i pannelli solari lo sono sempre molti vantaggi:

• l'opportunità di ottenere una fonte completa di elettricità e l'energia del sole si libera. Nei paesi sviluppati, le eccedenze di tale energia domestica vengono vendute alle compagnie energetiche. Nello spazio domestico i primi passi sono già stati fatti in questa direzione, sebbene il fenomeno sia tutt'altro che diffuso;
• mancanza di pagamenti mensili per l'elettricità;
• lunga durata;
• rispetto dell'ambiente.

consCerto, sono presenti. In primo luogo, l'incapacità di utilizzare l'energia solare come una vera e propria fonte di elettricità nelle regioni con un gran numero di giorni nuvolosi all'anno. Anche la neve può diventare un ostacolo, quindi è necessario pulirla costantemente. Inoltre, ci sarà molto spazio per l'intero set di centrali solari domestiche: queste sono le batterie stesse e le attrezzature per loro. Per quanto riguarda il costo, inizialmente è elevato, ma alla fine paga completamente.

Quando si scelgono i pannelli solari, prestare attenzione a:

• il potere. Dipende dalle esigenze di una casa particolare e dalle caratteristiche della regione;
• la durata della batteria influisce direttamente sulla durata del periodo durante il quale sarà possibile ricevere elettricità in condizioni meteorologiche avverse;
• area di installazione;
• caricare;
• classe di salute. Meglio prendere batterie di classe A;
• nome del produttore. I prodotti di aziende come Sunpower, Sanyo, Jinko Solar hanno dimostrato di essere abbastanza buoni.

Calcolo della potenza richiesta - Questo è un compito scrupoloso e richiede la conoscenza della massa di parametri esatti. Per capire quale tipo di batterie sarà necessario e navigare nel prezzo, puoi spendere un semplice, ma molto calcolo approssimativo:

• riepilogare il consumo energetico di tutti i macchinari e le attrezzature al mese, tenendo conto di tutto, dalle lampadine al frigorifero e alla pompa. Il dato sarà approssimativo, ma comunque coerente con il consumo reale. Supponiamo di ottenere 100 kW;
• poiché ci sono significative perdite di energia nelle batterie e nella fase di conversione della corrente continua in corrente alternata, è importante considerarle nel calcolo. Circa il 30-40% dell'energia viene persa e dovranno essere installate batterie aggiuntive per coprirlo. Di conseguenza, al mese non avremo bisogno di 140 kW, ma di 140 kW;
• dividere il valore ottenuto per il numero di giorni in un mese (140 kW / 30 = 4.67 kW), e ora la cosa più interessante è la necessità di dividere per il numero di ore di sole in un mese. Per il periodo estivo, questa volta è dalle 9:00 alle 16:00, il resto del tempo la potenza non sarà massima, quindi otteniamo 7 ore: 4.67 / 7 = 0.67 kW. Ma un array con una potenza di 0,7 kW non sarà chiaramente sufficiente, poiché i giorni nuvolosi non vengono presi in considerazione nel calcolo e ce ne saranno molti nel periodo autunno-primavera e le ore diurne sono molto basse, quindi il valore risultante può essere aumentato di 1,5-2 volte.

Per calcoli accurati, è necessario esplorare i diari meteorologici della regione per il numero di giorni nuvolosi e soleggiati negli ultimi anni in un mese particolare. Solo dopo sarà possibile giudicare il parametro delle batterie e il rimborso. Nella maggior parte dei casi, anche una grande fornitura rende impossibile utilizzare l'energia solare come fonte di energia a pieno titolo in inverno, quindi è necessario un alimentatore di riserva con un generatore di gas.

Numero 3 Il generatore eolico per dare

Un'altra fonte di elettricità gratuita è il vento, ma, come i raggi del sole, è incoerente. Vantaggi chiave, come per le fotocellule, si tratta dell'assenza della necessità di un acquisto costante di combustibile e della compatibilità ambientale dell'energia ricevuta. cons: costi di costruzione elevati, necessità di installare non solo il generatore eolico stesso, ma anche apparecchiature aggiuntive (inverter e batterie con controller).

Alle dacie oggi, due tipi di mulini a vento:

• rotante con un asse di rotazione verticale si distinguono per un basso livello di rumore, non richiedono un'alta velocità del vento e un'altezza di installazione significativa, ma la loro efficienza è bassa;
• paletta le turbine eoliche con un asse di rotazione orizzontale sono più familiari, hanno un'alta efficienza, il costo di installazione è inferiore, ma il consumo di materiale, e quindi il prezzo, è più elevato.

La domanda principale che deve affrontare chi ha deciso di installare un mulino a vento non è nemmeno il suo tipo, ma il potere. Quando rispondi a una domanda, ne vale la pena tenere conto dell'energia generata, immagazzinata e consumata. Pertanto, è importante calcolare quanta energia viene consumata, ad esempio, al giorno, qual è il carico medio e di picco. È necessario tenere conto della velocità media del vento, del numero di giorni in cui la velocità del vento è superiore a 5 m / s (la più favorevole), nonché della durata massima del tempo calmo.

In pratica, si scopre che venti deboli di 2-3 m / s danno energia insufficiente. Pertanto, si consiglia ai residenti estivi esperti di fare scorta di batterie ad alta capacità per accumulare l'energia ricevuta nei giorni ventosi e utilizzarla durante i venti calmi e leggeri.

Numero 4 Batterie per invertitori per giardinaggio

Le batterie ricaricabili possono essere utilizzate per immagazzinare energia da vari generatori, ma a volte usato come fonte indipendente di energia. Naturalmente, non vale la pena considerare questa opzione come un modo per fornire costantemente elettricità al sito, ma come il backup andrà. Se le luci si spengono improvvisamente, il carburante per il generatore si esaurisce o non ci sono giorni di sole per un lungo periodo di tempo, è possibile accendere il set minimo necessario di apparecchi elettrici.

La batteria dell'inverter è collegata al sistema elettrico generale della casa, viene caricata dalla rete di alimentazione centrale e, quando si verifica un'interruzione di corrente, emette energia.

I parametri della batteria vengono selezionati in base alle esigenze, tenendo conto di quanta energia consumano gli elettrodomestici in casa e per quanto tempo è possibile un'interruzione di corrente. Ad esempio, se è necessaria una batteria che fornirà 3 kW di elettricità e, data la perdita durante la conversione nell'inverter (10%), sarà di 3,3 kW, con una tensione di 12 V in uscita, sarà necessaria una batteria di 275 A * ho 2 di 150 A * h. Quando si sceglie una batteria, tenere conto del numero di cicli di carica / scarica (più meglio è), dare la preferenza ai modelli con la massima durata e non usare meglio le batterie dell'auto, nonostante il fatto che sembrino idonei sotto tutti gli aspetti - hanno bisogno di un funzionamento sicuro condizioni specifiche.

In conclusione

Per ottenere energia, sono anche dotate di mini centrali idroelettriche, ma ciò richiede l'accesso a una fonte d'acqua, quindi questo metodo non ha trovato distribuzione. Se una casa di campagna viene utilizzata tutto l'anno, quindi è meglio investire denaro in un generatore eolico o in pannelli solari (a seconda di quale sia il più redditizio) e proteggersi con un generatore di carburante. Se, tuttavia, la dacia viene utilizzata di volta in volta, puoi solo ottenere dal generatore e se sul sito è ancora presente elettricità, ma è sufficiente fornirla nei tempi previsti o in modo intermittente, quindi l'opzione è una batteria o un generatore di benzina.