Системы автономного электроснабжения необходимы для загородных домов, расположенных в удаленных от сетей централизованного электроснабжения районах, где прокладка линии электропередач обойдется дороже по сравнению со стоимостью такой системы. Они могут использоваться и в качестве дублирующего источника электропитания там, где есть перебои с поставками электричества или при сложностях с выделением нужной мощности электросети.

Сейчас распространены преимущественно три типа автономных систем – бензиновые или дизельные генераторы, и системы на основе альтернативных источников энергии – ветрогенераторов или фотоэлектрических (солнечных) панелей. Часто встречаются и комбинированные системы, объединяющие несколько источников электроэнергии – ветрогенератор небольшой мощности и солнечные панели. Такое сочетание позволяет добиться большей стабильности всей системы в целом.

«Солнечное» электричество

Фотоэлектрические системы состоят из солнечных панелей, аккумуляторных батарей, инвертора и регулятора заряда-разряда аккумулятора. В зависимости от того, каким образом организованы атомы кремния в кристалле, солнечные элементы делят на поликристаллические, монокристаллические и аморфные.

Самыми дешевыми считаются панели из аморфного кремния – они проще в производстве по сравнению с другими видами панелей и примерно в полтора раза дешевле. В отличие от моно- и поликристаллических элементов, они способны вырабатывать электроэнергию при рассеянном свете – в утренние и вечерние часы, при невысокой облачности.

Такие панели малочувствительны к затемнению – если несколько сегментов панели будет закрыто снегом, её эффективность упадет пропорционально закрытой площади. Для сравнения, если закрыть небольшую часть монокристаллической панели , её эффективность снизится на 50%.

Среди недостатков этих панелей – низкий КПД (6-7%) и достаточно большие размеры – их площадь вдвое больше, чем панелей из монокристаллического кремния, при той же выработке электроэнергии. КПД монокристаллических панелей и поликристаллических панелей значительно выше – 10-16% и 14-20%. Они имеют примерно одинаковую удельную стоимость из расчета на 1 ватт энергии (поликристаллические элементы немного дешевле).

Определить требуемый тип, количество и номинальную мощность солнечных панелей, емкость аккумуляторов и мощность инвертора можно после проведения подсчета суммарной мощности всех электроприборов в доме, подключаемых одновременно. Соответственно, мощность инвертора должна быть минимум в 1,25 раза больше этой суммы, а расчетную емкость аккумуляторных батарей определяют, разделив полученное значение на произведение напряжения батареи и значения глубины её разряда в долях.

Мощность солнечных батарей можно рассчитать, разделив ежемесячное потребление электроэнергии загородного дома на коэффициент солнечной радиации в этом регионе. К примеру, значение этого коэффициента для киевского региона составляет около 150 летом и около 100 – зимой. Если дом потребляет в месяц 300 кВт, номинальная мощность солнечной батареи для обеспечения его э/энергией летом должна быть не менее 2 кВт, для зимы – 3 кВт. Для дома, который используется круглогодично, необходимо ориентироваться на зимнее значение коэффициента.

Стоимость фотоэлектрической системы зависит от мощности, типа, количества солнечных батарей и их комплектации. Так, солнечная панель мощностью 3 кВт без стоимости аккумуляторов, инверторов, монтажа и сопроводительного оборудования будет стоить около $12 тыс. (из расчета $4 за 1 Вт). Гарантийный срок службы на солнечные панели составляет около 20-30 лет – имеется в виду, что через 20 лет её эффективность снизится не более чем на 20%. Стоит отметить, что эффективность солнечных панелей китайского производства падает на 50% уже после нескольких лет эксплуатации.

Энергия ветра

Гораздо дешевле по сравнению с фотоэлектрической системой обойдется гибридная ветросолнечная электростанция, где солнечные панели используются в качестве дополнения к основному источнику энергии – ветрогенератору (ссылка). Стоимость такой станции на основе ветрогенератора Eurowind 500 мощностью 5кВт и солнечных модулей Unisolar составляет около $2 тыс. В комплект станции входит мачта с растяжками 6м, 2 аккумуляторные батареи емкостью 200Ач, инвертор мощностью 1 кВт, два модуля мощностью 40 Вт.

Немного меньше гибридной стоит система автономного электроснабжения на основе ветрогенераторов. Цена ветрогенератора Eurowind 500 мощностью 5 кВт в комплекте с мачтой с растяжками 6 м, двумя аккумуляторными батареями емкостью 200Ач и однокиловаттным инвертором – около $1,7 тыс.

Ветрогенераторы меньшей мощности (200, 300, 500 Вт), как правило, используются для загородных домов и дач, где хозяева проживают сезонно. Они обладают небольшим весом и сравнительно небольшими размерами, легко помещаясь в багажнике автомобиля. Стоимость такой установки, к примеру, ветрогенератора Eurowind 300 мощностью 300 Вт со всем комплектом необходимого оборудования составляет до $1 тыс.

Бензо- и дизельгенераторы

Системы автономного электроснабжения на основе бензо- и дизель-генераторов могут быть передвижными и стационарными. Передвижные лучше применять в качестве резервного источника энергии при кратковременных отключениях электричества.

Если отключения происходят систематически и непредсказуемо, вместо стационарного дизель-генератора для загородного дома можно использовать ветроэлектростанцию – этим вы избавите себя от затрат на доставку, хранение и оплату топлива, регулярное прохождение техосмотра и замену износившихся деталей.

Износ деталей ветроэлектростанции значительно меньше, поэтому профилактическое техобслуживание ей требуется лишь раз в год.

Впрочем, по словам специалистов, дизель-генератор имеет свои преимущества: он работает в любую погоду, независимо от скорости ветра и количества солнечного излучения и способен длительное время обеспечивать дом электроэнергией вне зависимости от емкости аккумуляторных батарей. Этим он выгодно отличается от ветрогенераторов и фотоэлектрических систем, ресурс работы которых при длительной безветренной или пасмурной погоде ограничен емкостью их накопителей.

В отличие от дизельного генератора бензиновый не рекомендуется использовать более 8-10 часов в день – его двигатель имеет воздушное охлаждение и перегревается при длительной работе, что сокращает срок его службы. По этой причине некоторые производители (китайские компании) дают гарантию на свою бензогенераторы только при условии, что они будет работать не более трех часов в день.

Чаще всего для загородных домов покупают 5-квтные генераторы, позволяющие обеспечить все его потребности в э/энергии. Электростанции небольшой мощности подойдут для дач, где хозяева проживают сезонно.

Основное преимущество бензо- и дизельных электростанций – их сравнительно невысокая цена. Так, бензиновый генератор хорошего качества мощностью 1 кВт с минимальным набором опций и ручным запуском стоит около $625, такой же генератор китайского производства – от $375, дизель-генератор DP2500-CLXE мощностью 2, 5 кВт стоит $1 тыс. Следует учитывать, что цена, которую вы платите при покупке того или иного оборудования – это еще не все затраты. К ней надо добавить стоимость обслуживания и топлива, если таковое требуется. Именно по этой причине бензиновые и дизельные генераторы в перспективе могут обойтись дороже ветровых и солнечных установок.

ugmk.info