Альтернативное энергоснабжение дома, квартиры.


Рубрика: мой дом -> Альтернативная энергетика
Метки: |
Просмотров: 4247
Альтернативное энергоснабжение дома, квартиры.

альтернативное энергоснабжение дома

Давайте представим, картину, что вы оптимизировали энергопотребление своего дома, квартиры, установили экономичную бытовую технику класса А, А+ или А++, газовые приборы (котлы, колонки, духовки) работают в автоматическом режиме, утеплены стены здания, установлены окна с минимальными теплопотерями, в освещении, все обычные лампы заменены на энергосберегающие. Вы заметили, что оплата за потребляемую энергию существенно снизилась и полностью удовлетворены результатами своей работы.

А что дальше? Стоит ли заниматься экономией энергии, снижая объемы его потребления? Несомненно, стоит. Процесс повышения энергоэффективности безграничен и сегодня взамен традиционных источников энергии электроэнергии, для дальнейшего сокращения коммунальных платежей, предлагается альтернативное энергоснабжение дома, квартиры. Об этом мы и поговорим в данной статье.

Всю последующую информацию представим в виде плана и разобьем на несколько этапов.

Этап первый. Использование низкопотенциального тепла воздуха и земли тепловыми насосами.

Мы говорили о преимуществах тепловых насосов(ТН) «воздух– воздух», «воздух – вода» для отопления и горячего водоснабжения нашего дома, квартиры. Кратко остановимся на них еще раз, для понимания выполнения следующего шага в сокращении расхода энергии.

Итак, ТН обладают следующими преимуществами.

Экономичность: для передачи в систему отопления 1 кВт тепловой энергии установке необходимо затратить всего 0,2–0,35 кВт электроэнергии. Кроме того, ТН не сжигает топлива и не производит вредных выбросов в атмосферу. Помещение, где устанавливается ТН, не требует специальной вентиляции и абсолютно безопасно. Все системы функционируют с использованием замкнутых контуров и не требуют эксплуатационных затрат, кроме стоимости электроэнергии, необходимой для работы оборудования.

Возможность переключения с режима отопления зимой на режим кондиционирования летом: просто вместо радиаторов к внешнему коллектору подключаются фанкойлы (вентиляционные доводчики внутри помещений).

ТН надежен: его работой управляет автоматика и не требует специального обслуживания.

ТН компактен: его блок по размерам не превышает обычный холодильник и практически бесшумен.

Первоначальные затраты в силу насыщенности рынка в настоящее время составляют $150 – $500 на 1 кВт мощности отопления. ТН мощностью 8 кВт, может обеспечить отопление помещений площадью 100 кв.м. Затраты на отопление и кондиционирование указанной площади вам обойдутся в $1200 – $ 4000. Установив ТН, вы получаете индивидуальную систему отопления в холодный период времени, кондиционирование воздуха помещений в жару с круглогодичным обеспечением горячей водой. Это позволит сократить расходы на оплату за энергоносители до 60%.

Сделаем маленькое отступление. Не ставьте перед собой цель окупить первоначальные затраты. Вы это делаете не в коммерческих целях, а для себя. Это ваше движение вперед по созданию комфорта, сокращению платежей за энергоресурсы и получение независимости от энергоснабжающих компаний. Когда вы ощутите реальное снижение оплаты за потребляемые энергоресурсы после установки ТН, можете переходить к следующему этапу.

Этап второй. Возобновляемые источники энергии. Использование энергии солнца.

1. Системы пассивного солнечного энергоснабжения.

пассивный солнечный дом

Система пассивного солнечного энергоснабжения входит в комплексное понятие «пассивный дом», который отвечает ряду критериев. К ним относятся такие, как ориентации здания на юг и отсутствию затененности, компактность и герметичность здания, специальные солнечный дом высококачественные окна больших размеров и с низкой теплопроводностью, рекуперация тепла из отработанного воздуха и др. Дом, который соответствует таким критериям, еще называют – солнечный дом.

Здесь мы не будем подробно останавливаться на пассивном солнечном энергоснабжении, потому, что это в большей степени связано с проектированием и строительством нового дома. Скажем лишь, что технологии пассивного солнечного энергоснабжения заключаются в увеличения доступа солнечной энергии в холодное время года и уменьшения солнечного доступа в жаркие периоды, внутрь дома.

Например, большие окна, выходящие на юг, увеличивают количества тепла, поступающего от солнца в зимнее время, а специальные стекла позволяют уменьшить потери тепла через окна зимой, а также нагрев от наружного воздуха в летнее время. Большая площадь остекления позволяет экономить и на электроэнергии для освещения, т.к. увеличивается количество света, попадающего в помещение. При разумном подходе, некоторые направления пассивного солнечного энергоснабжения можно использовать почти в каждом доме, даже если это не строящийся, а уже существующий дом.

2. Система получения тепла от солнечной энергии.

Нас уже не удивляет, что на крышах вновь строящихся (существующих) коттеджей и домов, то тут, то там, появляются солнечные коллекторы. Это символ нового времени, перехода к альтернативному энергоснабжени дома, квартиры, получению максимального комфорта и независимости в энергообеспечении. Наиболее эффективным способом использования солнечной радиации, считается нагрев воды.

На рынке достаточно много предложений водоподогревателей с помощью солнечных гелеосистем. Поскольку горячее водоснабжение необходимо человеку круглый год, остановимся на этом направлении.

Из всего набора гелиоколлекторов для горячей воды, на рынке, наиболее эффективным и сравнительно недорогим, считается солнечный вакуумный трубчатый коллектор.

солнечный коллектор

В стандартный набор системы горячего водоснабжения для семьи из 3 – 7 человек, входит вакуумный коллектор на тепловых трубах, бойлер косвенного нагрева 200л., с электротеном для автономного подогрева, блок управления, воздухоотводчик высокотемпературный, теплоноситель для гелиосистем, соединительные медные трубы, насос циркуляционный. Производительность системы составляет 280 – 350 литров горячей воды (+50 - +60град.С) в сутки. Солнечный коллектор монтируется на крыше здания, желательно по направлению на юг под углом 45-52 градуса, бойлер напольный или настенный. Стоимость комплекта от $1685 до $2600. Экономия оплаты за горячую воду составляет до 90%. С помощью такой системы вы можете подогревать воду для бассейна и использовать как дополнительный источник отопления. Один из лучших вариантов совместной работы – тепловой насос и солнечный коллектор в системе напольного отопления.

3. Автономное электроснабжение от солнечной батареи.

Для дальнейшего сокращения расходов за электропотребление, устанавливаем солнечные панели с комплектом оборудования и создаем независимый источник энергии. В комплект оборудования для автономной системы электроснабжения на солнечных батареях, как правило, входят:

- фотоэлектрические модули;

- инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный;

- аккумуляторная батарея, которая должна накапливать энергию и сглаживать перепады напряжения из-за изменения освещенности;

- контроллер заряда аккумулятора, который не позволяет аккумулятору перезарядиться или разрядиться раньше времени.

Для дома, где живут 3-7 человека (это потребляемая мощность 150-300 кВт. ч в месяц), площади солнечных батарей, в 20м2 в светлое время дня и светлое время года вполне достаточно. Как правило, ориентированного на юг участка крыши для установки такой площади солнечной батареи хватит.

Энергообеспечение указанного дома может осуществляться от стандартного набора оборудования:

солнечные модули 150Вт/12В – 4 шт.;

контроллер заряда аккумуляторных батарей 12А, 12В – 1 шт.;

аккумуляторная батарея 12В/230А ч – 2 шт.;

инвертор 3000Вт/12В – 1 шт.;

дополнительное оборудование (каркас для модулей, электрошкаф, кабели, электропровод).

Стоимость основного и дополнительного оборудования составляет порядка $ 10000.

Система солнечного энергоснабжения с подключением к электросети предоставляет большую гибкость. Если ваш дом подключен к электросети, вы можете установить систему солнечного энергоснабжения любого размера, поскольку при необходимости вы по-прежнему сможете пользоваться электроэнергией. При этом не нужно рассчитывать потребление энергии до сотых долей и беспокоиться, что аккумуляторы разрядятся, в самый что ни на есть неподходящий момент.

Автономная система солнечного электроснабжения предоставляет независимость от энергоснабжающих компаний. Никаких счетов, никаких отключений, никакой угрозы нарушения электроснабжения или угрозы быть отрезанным от линии электропередач, а также от подорожания традиционных источников энергоснабжения, что тоже вполне может произойти. Включение в работу автономной системы энергоснабжения от солнечной батареи позволит вам значительно снизить объемы электропотребления и перейти, в случае отключения штатного электричества, полностью на автономное электроснабжение ваших потребителей. Добившись таких результатов, вы можете переходить к следующему этапу.

Этап третий. Возобновляемые источники энергии. Использование энергии ветра.

энергия ветра и ее использование

Превратить энергию ветра в электричество позволяют ветроэнергетические установки (ВЭУ), или ветрогенераторы. В предыдущих статьях мы подробно разобрались, с принципом работы ветряных установок, подчеркнем еще раз важные моменты подбора и установки оборудования для энергообеспечения дома, квартиры.

Ветер вращает ветроколесо, генератор вырабатывает электроэнергию. Но это еще не тот стабильный ток с напряжением 220 В и частотой 50 Гц, который необходим для работы домашнего электрооборудования и бытовых приборов. Поскольку скорость ветра все время меняется, меняется и частота вращения ветроколеса, и генератор выдает напряжение от 0 до 56 В с различной частотой.

Эта электроэнергия, выработанная ветрогенератором, поступает на аккумуляторные батареи (АБ), которые входят в состав ветроэнергетической системы и обеспечивают бесперебойность ее работы. АБ позволяют запасать электроэнергию в период сильных ветров и отдавать ее потребителям при слабом ветре или его отсутствии. Но аккумуляторы выдают постоянный ток, поэтому в комплект ветроустановки входит еще один прибор – инвертор (преобразователь тока), назначение которого – преобразовать постоянный ток в переменный 220В/50Гц.

Из практики известно, что в зависимости от места установки, ВЭУ может работать с номинальным генерированием мощности 20-30% от общего количества дней в году. Остальное время она работает преимущественно либо с недогрузкой, либо вообще пребывает в простое. Поэтому нельзя полагаться только на ветер. Отличный вариант дополнительно солнечная батарея.

Чтобы правильно подобрать необходимую мощность систем с ВЭУ, следует понять основные различия между выработанной энергией, потребляемой и аккумулируемой как резерв.

Обращаем внимание на три параметра, которые имеют решающее значение при выборе элементов системы:

- выходная мощность (кВт) – определяется только мощностью преобразователя и не зависит от скорости ветра и емкости АБ;

- время непрерывной работы (час) при отсутствии ветра, определяется только

емкостью АБ (А ч) и зависит от величины и характера нагрузки и режимов

работы. Для примера: в четырех полностью заряженных АБ емкостью 200 А. ч

запасается 7-8 кВт. ч электроэнергии, что при постоянной нагрузке 1 кВт

обеспечивает непрерывную работу в течение 7-8 часов;

- выработка электроэнергии (кВт. ч) – определяется реальным

ветропотенциалом, высотой мачты, рельефом местности и обычно указывается

за усредненный промежуток времени (например, месяц), так как дневная или тем

более часовая выработка будет носить выборочный, случайный характер.

Мощность преобразователя (это первое, что определяется исходя из его нагрузки) и мощность генерирования – это величины главные, но по физической сути – мгновенные, то есть без увязки со временем. Следующие параметры по порядку определения (выбора): выработка (энергия генерирования) и энергия резервирования (временной запас в АБ с учетом мощности нагрузки) – являются более важными при расчете автономных систем.

Между перечисленными величинами нет прямой связи, однако есть полученные опытным путем типовые системы.

Такой типовой набор ВЭУ покрывает месячное энергопотребление индивидуального выше упомянутого дома. В качестве примера взята система ВЭУ-08 мощностью 1,5 кВт (с источником бесперебойного питания и фотомодулями) способна выдавать летом до 100 кВт. ч в месяц, а в зимне-весенний сезон – свыше 200 кВт. ч, что соответствует электропотреблению семьей 3-7 человек (100-300 кВт. ч в месяц).

В местностях, где наблюдается значительный ветропотенциал (например, в степи или на возвышенности), или при условии применения мачты большей высоты производство электроэнергии возрастает в 1,5-2 раза.

ВЭУ-08 дает возможность гарантированно получать электроэнергию переменного напряжения со стабильными параметрами однофазной сети. Она предназначена для электропитания компьютеров, телевизоров, аудио - и видеотехники, осветительных приборов, систем автоматики и циркуляционных насосов отопительных систем, холодильников и пр.

В комплект оборудования входит: ветрогенератор ВЭУ-08,фотоэлектрические модули (ФЭМ), аккумуляторные батареи 24В/190 А. ч., источник бесперебойного питания ИБП – 1,5/3С-ВГ/ФМ, мощностью до 1,5 кВт, мачта для установки головки на высоте 11 – 17 метром. Стоимость указанного комплекта оборудования составляет $ 2000 – $ 2200.

Использование энергии солнца и ветра – это не будущее, а самое реальное настоящее. При альтернативном энергоснабжении дома, квартиры не загрязняется окружающая среда, нет зависимости от энергоснабжающих компаний, и экономятся Ваши деньги.

P.S. Примеры приведенные в статье базируются на действующих объектах по материалам, взятым у предприятий изготовителей, участников выставки «Энергоэффективность 2013», г. Киев, ноябрь 2013г.

Комментариев: 12 RSS

Николай, у вас очень классные статьи!!!

Много сам размышляю как бы чего смастерить, больше всего конечно хотелось бы собрать солнечную батарею и стационарно использовать. Только зашел на ваш сайт и прочитал одну статью, и очень понравилось, буду далее следить и читать ваши статьи. Спасибо огромное!

Андрей, спасибо. Моим главным желанием - вселить в читателях уверенность в завтрашнем дне через использование альтернативных источников энергии. А если люди такие как вы хотят это сделать своими руками, это превосходно. Постараюсь в ближайшее время написать статью, как собрать солнечную батарею.

Статья отличная, так и хочется что-нибудь сварганить. Конечно в своем доме все проще, в квартире сложнее, но тоже можно при желании. Удачи вам Николай

Спасибо Аким, удача мне нужна. Тебе обязательно,добиться поставленной цели. Кстати, в квартире можно много кое чего сделать.

Картинки хорошие, но есть одно неподъемное условие - надо иметь собственный дом. И еще "...Где деньги Зин?" И еще - вокруг столько покинутых хуторов и сел заросших диким лесом, что только не ленись. А вообще чем развлекаться подобными проектами, которые никогда не окупятся, лучше хорошо питаться и нткогда не замерзнеш! Даже если б давали все это оборудование бесплатно я б не взял потому что это "розводы" монополистов. Пусть они сами производят строят и продают энергию без помощи государства. Если нам будет выгодно то миы нн купим. Вся власть Потребителям!

Михаил, каждый человек имеет свою точку зрения на ту или иную проблему. Конечно, если есть электричество газ или любое другое топливо и вода, то вы правы - хорошо питаться и вести активный образ жизни это здорово!

Но, к сожалению, мир в котором мы живем меняется и меняется к худшему по причине самого же человека нарушая законы природы. Сжигание углеводородного топлива и выбросы производственных сооружений свели на нет окружающую среду. Возьмем только воду.

Всего лишь 30 лет назад можно было свободно пить питьевую воду из колодцев из под крана. Сегодня вся питьевая вода бутилированная. И дальше будет еще хуже, если не принимать никаких мер.

Использование энергии солнца ветра и воды экологично чисты и предусмотрены самой природой. Да, это сейчас дорого. Но другого пути просто нет.

Я вас не убеждаю, а высказываю свою точку зрения. Всего вам доброго.

С Вами я не спорю. Больше того я за то чтобы в Украине были сплошные национальные парки где можно пить воду с ручья или озера. На дорогах только электромобили, сельское хозяйство органическое, чтоб о ГОКах вспомина как о мамонта и тд... Это наша мечта и за ее всем вместе надо боротся. Я о другом, о ресурсах для Потребителя, которые украдены преступниками, что наживаются как на углеводородном топливе так и на альтернативном. Почему не выпустить пленку для солнечных батарей в рулонах по стоимости обоев и научить как устроить солнечную батарею всем желающим умельцам? Сделайте это и через год все крыши домов в этих батареях. А вы что предлагаете - Стоимость основного и дополнительного оборудования составляет порядка $ 10000.

Это за 600Вт!?

Михаил, наши мысли совпадают и в части патриотизма, и в части коррупции. Действительно, вроде бы все "вверху" понимают реальную перспективу возобновляемой энергетики для людей своей страны и для планеты в целом. Ан нет, дорваться до корыта и нахапать, в полном смысле слова, как можно больше.

Вероятно должно пройти какое-то время, чтобы интеллект людей, которые находятся у власти, поднялся на уровень понимания рачительного расхода энергоресурсов у Потребителя в нашей стране.

Извините, но наши мысли не совпадают! Воры могут стать только рецедивистами - другое исключение. Сейчас или никогда нужно брать власть в руки граждан! И Специалисты должны быть готовы возглавить эти движения. Вы к этому готовы?

Я думаю наше общество к этому не готово и в подтверждение своих слов привожу конфликт на Востоке Украины. Если бы наше общество настолько было бы сплочено в любви к своей семье, стране и родине, давно бы погнали всех днр, лнр и др.

Мой двоюродный брат, старше меня, осваивал целинные земли в Казахстане. Приехав в совхоз и оглянувшись на бескрайнюю степь без единого деревца , спросил у местных жителей, а почему у вас садов нет? Те ответили - так у нас не растеть. Он опять, а вы садили? - Неть. Уехал оттуда и после него остался сад. Может и нам сеять и не думать что доживем ли мы до урожая. В США уже стоимость 1 кВт электроэнергии комплекса СБ + ВГ 5 центов, а набор для любителей самим собрать СБ можно выписать по почте. С чего начнем?

Михаил, добрый день! Я и пытаюсь сеять доброе и вечное, пусть даже в информационном пространстве в направлении энергоэффективности и возобновляемых источников энергии. Своими комментариями вы очень помогаете мне этому процессу. Наша с вами аудитория как раз те люди, которым не безразлична судьба своей семьи в плане экономного потребления энергоресурсов и тем самым улучшения состояния окружающей среды.

Украина не США, но мы с вами уже начали этот процесс и будем неустанно снабжать интересующихся полезной и нужной информацией.

Если у вас есть информация о новинках в данном направлении и конкретные примеры их реализации, черкните мне на емайл kitaev45@yandex.ua, я постараюсь написать интересный пост.

Оставьте комментарий!

Используйте нормальные имена

Имя и сайт используются только при регистрации

Спасибо за ваш комментарий!

(обязательно)