Автономное электроснабжение для частного дома: обзор лучших локальных решений

Как работает солнечная батарея

Принцип работы солнечных электростанций заключается в явлении фотоэффекта. Лучи падают на плоскость пластин с фотоэлементами.

Самый эффективный угол — 90 градусов. При этом кванты света способствуют высвобождению электронов из внешних оболочек атомов вещества, которым покрыта пластина.

Свободные элементарные частицы образуют ток. Электричество минует контроллер и накапливается в аккумуляторах. Затем используется для питания различных приборов.

Применение солнечных электростанций самое разнообразное по целям. Если не удастся обеспечить все нужды домашнего хозяйства, например, можно будет значительно сэкономить на расходе электроэнергии.

Водяная электростанция своими руками

Безусловным достоинством водной самодельной электростанции как на видео является независимость выработки ею электроэнергии от наличия благоприятных природных погодных факторов – ветра и солнца. Вода в реке или ручье течет круглые сутки, а в некоторых местах – в течение всего года. Соответственно получение электроэнергии имеет более стабильный характер, определяемый, главным образом, перепадом высоты воды. Впрочем, это не избавляет от необходимости включения в состав водной электростанции системы накопления вырабатываемой электроэнергии, компенсирующей изменения величины потребляемого тока (днем он может быть больше, а ночью – меньше).

БКак и в варианте ветряного энергоагрегата, в состав гидроэлектростанции входит лопастная установка, электрогенератор и конструкция, объединяющая все эти устройства в одну систему. В качестве электрогенератора можно использовать соответствующий узел от легкового или грузового автомобиля в комплексе с его электрической обвязкой.

Мы искренне надеемся, что наша статья с видео помогла вам ответить на вопрос, как сделать домашнюю электростанцию своими руками.

Выбор мощности генератора

Для начала, нужно составить перечень электроприборов, работу которых должен обеспечивать генератор. Это осветительные приборы, бытовая техника, а также все оборудование, призванное обеспечивать функционирование систем дома: насосы, отопительные приборы и котлы. Мощность всего оборудования, которое может работать одновременно, суммируется.

Мощность нагревательных электроприборов с активной нагрузкой, таких как чайник, конвектор, утюг, указана в паспорте на прибор. Чтобы рассчитать мощность устройств, имеющих в составе электродвигатели или конденсаторы, нужно разделить заявленную мощность на cos ϕ – обе эти характеристики указаны в документации или на шильде на корпусе прибора, а результат умножить на три – коэффициент, учитывающий пусковые токи. Если значение мощности из-за пусковых токов получилось слишком большим, есть смысл приобрести генератор с пусковым усилением.

Полученная суммарная мощность – одна из основных характеристик, по которой происходит выбор генератора для дачи. Имейте ввиду, что наиболее экономичным является режим работы генератора с нагрузкой около 80% от номинальной. Поэтому нет смысла приобретать слишком мощный генератор, если вы не используете мощные электроприборы и инструмент постоянно.

Если ваш дом подключен к сети трехфазного тока, бытовой однофазный генератор вам не подойдет, или придется делать резервную схему с однофазным генератором, обеспечивающую работу только необходимых для поддержания комфорта электроприборов и устройств.

Шаг 1. Тип генератора

Производители выпускают четыре типа генераторов по виду топлива: бензиновые, дизельные, газовые и комбинированные модели. Нельзя однозначно сказать, какой из них лучше для дома. Проанализируем, чем они отличаются друг от друга.

Бензиновые электрогенераторы

Генераторы, работающие на бензине, отличаются невысокой ценой, относительно тихой работой и компактными размерами. Они просты в транспортировке, поэтому их можно подключать не только для электроснабжения домов на постоянной основе, но и просто вывозить на дачу в летний сезон. Среди недостатков — высокая стоимость бензина, расход которого достаточно высок.

Например, ручная модель синхронного типа Huter DY6500L, рассчитанная на бензин марки АИ-92, потребляет до 374 г на 1 кВт. Топливный запас генератора — 22 литра, а максимальная мощность — до 5.5 кВт. То есть, при максимальном потреблении полный бак обеспечивает около 11 часов непрерывной работы. В комплектацию также входят глушитель шума и вольтметр.

В бензиновой линейке также есть отдельная группа инверторных генераторов. Они хорошо подходят для питания высокочувствительной электронной техники. Их стоимость выше, чем у обычных моделей, но за счет экономичного расхода топлива она быстро окупается.

Пример такого генератора — малогабаритная модель PATRIOT 2000i, занявшая одно из первых мест в рейтинге отзывов. Это ручная электростанция, рассчитанная на 4 часа непрерывной работы.

Объем бака составляет 3.6 л при общем весе устройства 19 кг вместе с кожухом звукоизоляции. Ее максимальная мощность составляет 1.8 кВт, а уровень шума всего 58 дБ. Одна розетка обеспечивает питание 220 В, а вторая — 12 В.

Дизельные электрогенераторы

Генераторы на дизельном топливе отличаются экономичным расходом солярки, надежной безотказной работой, а также возможностью длительной бесперебойной подачи энергии (в некоторых моделях).

Недостатками можно назвать высокую цену, повышенный в сравнении с бензиновыми моделями уровень шума, а также чувствительность к низким температурам. В морозы рекомендуется регулярно проверять топливный бак — при показаниях термометра от -5С и ниже происходит загустение топлива.

Один из лидеров рейтинга — мощная универсальная дизельная модель Hyundai DHY-6000 LE-3. Он оснащена 14-литровым баком для топлива, мощным двигателем на 10 лошадиных сил с рабочим ресурсом 1500 часов. Генерируемая мощность составляет 5-5.5 кВт при силе тока 13.7 А. Это позволяет обеспечить питание розеток на 220 В, 380 В и 12 В. В дополнительное оснащение входят вольтметр, система защиты от перегрузки, счетчик моточасов, шумовая защита и колесная ось для перемещения прибора. Такой генератор рекомендуют выбирать для стационарного использования.

Газовые электрогенераторы

Генераторы на газовом топливе отличаются экономичностью, тихой работой и простотой в обслуживании. При всех плюсах, хорошим выбором такие модели станут только для газифицированных участках. При отсутствии централизованного газопровода нужно организовывать подвоз топлива в баллонах. Минусы газовых электростанций — высокая цена и необходимость вызова специалистов, чтобы подключить к газовой сети.

Типичный представитель категории — газовый генератор Russian Engineering Group GG7200-А, оснащенный тремя выходами: 2х220 В и 1х12 В. За счет двигателя объемом 420 см3 на выходе устройства обеспечивается устойчивая мощность 5.5-6 кВт при силе тока 24.8 А. Среди преимуществ модели: полная комплектация измерителей (вольтметр, счетчик моточасов), встроенная защита от перегрузки, а также шумовая защита и колеса для перемещения устройства весом 91 кг.

Комбинированные электрогенераторы

Двухтопливные электростанции относятся к универсальным моделям, поставляющим бесперебойное электропитание в режимах подключения к газовой магистрали (баллону) или в автономном (на жидком топливе). При смене топлива подача электричества не прерывается. Различают газово-бензиновые и дизельно-газовые модификации. Диапазон цен двухтопливной категории ориентировочно тот же, что у газовых моделей.

Газово-бензиновый генератор российского производства ЗУБР ЗЭСГ-5500 оснащен двигателем на 389 см3, предназначенным для работы от двух видов топлива. Бензиновый бак рассчитан на 25 л АИ-92, которого хватает на 9 часов автономного электроснабжения (мощность 5-5.5 кВт). Кроме двух выходов на 22 В модель имеет дополнительную розетку 12 В. Устройство отличается надежной защитой от сетевых перегрузок.

Производители

Среди основных брендов электрогенераторов числятся:

• Hyundai и Daewoo (Южная Корея);
• Huter, Brima и Fubag (Германия);
• Вепрь, Ударник и Inforce (Россия);
• DDE (США).

Российские электростанции от Вепрь и Inforce можно без преувеличения назвать оптимальными по качеству-цене. Также большой популярностью пользуются агрегаты от Hyundai и Brima.

Импортные генераторы дороже, но качество и бесперебойная работа гарантированы

При выборе надо сравнивать технические характеристики конкретных моделей нужной мощности. Все они находятся приблизительно в одном ценовом диапазоне. Однако у одних есть дополнительные опции, а у других нет. Одни шумят меньше, а другие более шумные. Этот момент надо максимально внимательно изучать, выбирая то, что требуется в зависимости от существующих потребностей по выдаваемому току и типу топлива.

Отечественные генераторы отличаются лучшим соотношением цены и качества

С первого взгляда сделать электропроводку в деревянном доме своими руками – более простая задача, нежели подобрать себе небольшую автономную электростанцию. Но здесь надо лишь раз разобраться в критериях выбора и четко понимать, что нужно. Дополнительно к генератору потом ничего кроме топлива покупать не придется. Это полностью готовая к эксплуатации техника.

ТОП-4: «Стандарт»

Описание

С солнечной электростанцией, занимающей 4 место в ТОП-10, будет комфортно и светло на даче, потому что она предназначена для обеспечения работы бытовых приборов, освещения, насосов, подающих воду для полива и бытовых нужд, электроинструмента и пр.

Характеристики

• Мощность панели и инвертора – 1020 и 2000 Ватт;
• АКБ – емкость 400 Ач;
• Пусковая мощность и номинальная (для инвертора) -6000ВА и 2400 В;
• Форма и значение напряжения выхода – чистая синусоида и 230В;
• Ток зарядного – 60А;
• Настройка с помощью дисплея или компьютера;
• КПД – 93%;
• Панели — кремниевые поликристаллические;
• GEL батарея- необслуживаемая, герметичная 2000х2 Ач;
• Есть энергосберегающий режим и защита от возможных перегрузок;
• Размер модуля, блока управления, батареи соответственно — 164×99×3,5 см (вес 20 кг); 65×30×15 мм (20 кг); 21,8×23,8×52,2 мм (до 65 кг).

Комплектация

В комплекте поставляются:

• Панели солнечные – 4 штуки;
• Зарядное устройство и инвертор – 1 шт.;
• Батарея емкостью 2000Ач- 2 шт.;
• Параллельно соединенные коннекторы – 3 шт.;
• Контроллер 12/24В – 1шт.;
• Кабель сечением 4 км.мм – 2 шт.

Основные отличия

• Высокая мощность;
• Питает большое количество электроприборов, нужных для современной комфортной жизни;
• Солнечная станция полностью автоматизированная. При снижении нагрузки до 5 Вт, она переходит в «спящий режим»;
• Обеспечивает расширенные функции, т.е. автоввод резерва и подключения зарядки для увеличения энергии в холодное время;
• Высокая стабильность;
• Бесшумность;
• Простота в управлении и привлекательный интерфейс;
• Малые сроки, требующиеся на установку;
• Компактность. Для установки достаточно 0,5 м.куб пространства;
• Длительный период эксплуатации- до 25 лет.

Купить

Для квартиры

В случае возникновения желания, создать систему независимого электроснабжения отдельно взятой квартиры, в многоквартирном доме, невозможно использовать такие источники как: биотопливо, энергия земли, энергия воды, да и энергию ветра, также использовать затруднительно.

Единственным источником энергии, который можно использовать для получения своего электричества, в условиях отдельной квартиры, без создания неудобств для соседей – является использование энергии солнца.

Промышленностью выпускаются комплекты солнечных электростанций не большой мощности, которые вполне можно разместить в условиях квартиры. Солнечные панели, в этом случае, размещаются на крыше многоквартирного дома или наружном фасаде, в случае его размещения с южной стороны дома.

Комплект солнечной электростанции, не большой мощности, состоит из тех же элементов, что и при электроснабжении дома, разница лишь в количестве солнечных панелей и аккумуляторных батарей.

Ульи для пчёл из ППУ в Усть-Лабинске

Лучшие бензогенераторы мощностью от 5 кВт

При поиске техники определяющее значение имеет целевое назначение. Какой бензиновый генератор выбрать для надежного электроснабжения частного дома (семья 4-5 человек)? Найти подходящее оборудование можно в этом разделе обзора. Мощности 5 кВт вполне достаточно для устойчивой работы сварочного аппарата с токами 140-150 А. Такие модели применяют в строительстве и других сферах деятельности для решения профессиональных задач.

1. Fubag BS 5500 (5000 Вт)

Надежный бензогенератор Fubag обеспечивает автономное электропитание без лишних затрат. С учетом солидной мощности (5 кВт – номинал) возможно одновременное подключение двух холодильников, бойлера, системы освещения и глубинного насоса. Синхронный генератор (альтернатор) выполняет свои функции при кратковременных перегрузках. По мнению опытных специалистов, подтвержденных опытом эксплуатации, применение качественного масла и фильтров помогает увеличить заявленный моторесурс генератора на 50-60 процентов.

Плюсы:

• надежность;
• эффективная система охлаждения;
• добротная аккуратная сборка;
• простая надежная конструкция.

Минусы:

высокий уровень шума и солидный вес, предполагается стационарная установка в отдельном помещении с хорошей звуковой изоляцией.

2. CHAMPION GG6500 (5000 Вт)

Качественную технику можно приобрести по доступной цене. Генератор CHAMPION GG6500 – убедительное доказательство этого утверждения. Даже тщательное изучение мнения покупателей и специалистов не позволяет обнаружить значительные минусы. Бензогенератор поддерживает стабильное напряжение при максимальной нагрузке. Запуск генератора не вызывает затруднений в сильный мороз и после длительного перерыва. Следует подчеркнуть наличие развитой сервисной сети бренда, быструю доставку сменных запасных частей (по регламенту планового технического обслуживания).

Плюсы:

• один из лучших бензогенераторов рейтинга;
• экономичность;
• надежная защита от пыли и влаги;
• стабильность работы;
• стабильность выходных параметров генерации электроэнергии;
• прекрасное сочетание цена-качество;
• простота эксплуатации для рядовых пользователей.

3. Denzel GE8900E (7000 Вт)

Самый мощный генератор обзора подходит для бытовой эксплуатации и успешного решения профессиональных задач. Мощности достаточно для удовлетворения потребностей крупной семьи (5-6 человек) при круглогодичном проживании в собственном доме. При необходимости к бензогенератору можно подключить станок, несколько ручных инструментов с электроприводом, сварочный аппарат. Даже при длительном рабочем цикле генератор поддерживает оптимальный температурный режим в жаркую погоду. Зимой в сильный мороз двигатель запускается быстро с помощью электростартера.

Плюсы:

• высокая мощность;
• экономичное потребление топлива;
• четыре розетки: 3-220V, 1-12V;
• простое техническое обслуживание;
• эффективная защита от перегрузок;
• надежный бензиновый мотор;
• обмотки генератора из качественной электротехнической меди.

Минусы:

высокий уровень шума.

4. Hyundai HHY 9020FE (6000 Вт)

Этот безогенератор идеально подходит для долгой работы. Про такую технику говорят: «Включил и забыл». После запуска генератор выполняет свои функции в автоматическом режиме. Уровень напряжения на выходе поддерживается с точностью отклонений от номинала не более 1%. Для подключения потребителей можно использовать две розетки (16А и 32 А). При сравнительно небольшом расходе (300 г на квт/ч) штатного запаса топлива (25 л) достаточно для непрерывной работы до 14 часов. Встроенная в генераторе автоматика предотвращает развитие аварийных ситуаций.

Плюсы:

• качественные комплектующие детали (узлы);
• безупречная сборка;
• стабильная работоспособность при длительной эксплуатации;
• экономичность;
• приемлемый уровень шума;
• электрический запуск;
• датчик уровня топлива с индикацией.

Минусы:

для продолжительной работы нужен внешний бак.

Текстиль – мягкое погружение в прованс

Текстиль в прованских спальнях изобилуют цветочными узорами, создавая впечатление, что сад, который мгновение назад был за окном, переместился в вашу комнату. Комплекты постельных принадлежностей в этом стиле – это безупречные цветочные мотивы, кружева, рюши и оборки.

Цветочные мотивы различных оттенков.

Шторы должны быть длинными, изготовленными из традиционных тканей с цветочным принтом. Идеальным вариантом будут занавески из грубого льна или бязи. Вы можете взять однотонное полотно и украсить его тесьмой или ручной вышивкой или же купить готовую ткань с цветочным рисунком. Вы также можете выбрать прованскую ткань в клетку или полоску, но для изготовления штор в спальню такие используются редко, это скорее исключение, чем правило.

Имитация полога над кроватью.

Особое внимание уделяется легкости штор и обилию на них оборок. И не забудьте про кружева и декоративные ленты! Главное – декор, а сама ткань должна быть как можно более простой – допускается даже использование мешковины с грубой текстурой

Да и карнизы лучше выбирать максимально простые, сделанные из кованого железа или дерева.

Текстиль в прованском интерьере.

В стиле прованс отлично смотрятся покрывала, выполненные в технике пэчворк (только ткани должны быть мягкими) или холсты, украшенные ручной вышивкой с цветочными мотивами. Хорошо вписываются в интерьер изделия ручной работы – вышитые или вязаные накидки, салфетки, скатерти, красочные домотканые коврики.

Продолжительность работы без дозаправки и режим включения

Эти функции важны в том случае, если вы проживаете на даче длительное время или уезжая, оставляете электроприборы включенными. Согласитесь, неприятно приехать на дачу и обнаружить, что у вас протухли все продукты в холодильнике или замерзла система отопления из-за того, что не произошло автоматического запуска генератора или не хватило топлива на время отключения от сети.

Время работы без дозаправки, как уже говорилось, зависит от типа генератора. Лидером по времени работы считается газовый генератор, подключенный к баллону объемом 50 литров или к сети природного газа. Время беспрерывной работы бензо- или дизельгенератора указано в его документации.

Способ пуска бывает ручной, полуавтоматический и автоматический. Ручной пуск осуществляется с помощью пускового шнура, как у бензопилы. Полуавтоматический – нажатием на кнопку на корпусе генератора. Оба вида пуска требуют вашего присутствия. Автоматический пуск происходит при исчезновении напряжения через схему АВР (автоматического ввода резерва), и ваше участие в пуске не требуется. Смонтировать схему АВР самостоятельно без специальных знаний будет затруднительно. Лучше доверить это профессионалам.

Генераторы не предназначены для работы в параллель с питающей сетью, поэтому при самостоятельной установке обязательно исключите возможность одновременного включения питания от генератора и от сети. Сделать это можно с помощью двухпозиционного переключателя. Не включайте генератор на полную нагрузку, подключайте мощные приборы постепенно.

Какой источник автономного электроснабжения выбрать

Получить электроэнергию можно даже от печки. Однако, если учесть фактор затрат времени и сил, то всерьез можно рассматривать только те источники, которые могут работать сами по себе. По этой причине самыми популярными являются следующие способы обеспечения дома электричеством.

1. Генератор на жидком топливе

Например газовые генераторы доступны в самых разных вариантах, но использовать их в качестве постоянного источника электроэнергии в жилом доме не целесообразно. Причина заключается в:

1. дороговизне горючего;
2. шумности работы генератора;
3. наличие выхлопных газов;
4. необходимости выделения для генератора отдельного помещения или навеса. 

Цены генераторов на жидком топливе начинаются от 30 тысяч рублей. Однако дешевизна полученной электроэнергии иллюзорная, поскольку должна быть умножена на стоимость топлива.

На фото газовый генератор HONDA HG 5500 (SE) мощностью 4.0кВт, цена 121 тысяч рублей

2. Солнечная электростанция

Солнечная электростанция не требует внимания и топлива. Единственное, что им нужно – это интенсивный свет, а поскольку это топливо природа поставляет не регулярно, то и мощные аккумуляторы. При наличии последних в условиях климата с большим количеством солнечных дней обеспечить дом электричеством вполне возможно. 

Цены на комплект солнечной электростанции начинаются от 130 тысяч рублей. Окупаемость высокая, поскольку некоторые модели могут без проблем работать тридцать лет.

На фото «Солнечная дача» мощностью 1,6 кВт/400Ач/1000 Вт, цена 160 тысяч рублей за комплект

3. Ветрогенератор

Ветрогенераторы не менее популярны, чем солнечные батареи. Однако они еще более зависимы от капризов погоды, поэтому полагаться только на этот источник энергии можно не везде.

Самые простые ветрогенераторы стоят от 30 тысяч рублей. Их можно использовать для локальной выработки электроэнергии, но решить проблему полного энергоснабжения дома они не смогут. Более мощные ветряные генераторы для полноценного обеспечения жилища электричеством (от 3 кВт) обойдутся в 150 тысяч и выше.

Полноценный ветрогенератор мощностью 10 кВт стоит не менее 500 тысяч рублей. При среднем домашнем потреблении 250 кВт в месяц и цене 4 руб/кВт, такой ветряк будет окупаться более 40 лет

4. Мини гидроэлектростанция

Для мини ГЭС необходим водоток с небольшим перепадом высот для обеспечения эффекта падающей воды. В месте такого перепада устанавливается небольшая турбина, и электричество будет поступать в ваш дом постоянно, а главное – бесплатно. Под миниГЭС можно использовать естественный ручей или речку, а можно прорыть небольшой канал, проходящий через ваш участок. Однако такая ГЭС будет работать только в тёплое время года, потом придётся перейти на другие источники.

Если собирать гидроэлектрастанцию на 3-5 кВт из подручных материалов, то стоимость устройства не превысит 20 тысяч рублей

5. Альтернативные источники малой мощности

Сюда можно отнести электричество из земли и атмосферное электричество. Рассчитывать на полноценное элетроснабжение в обоих случаях не приходится, но для «дачных» нужд такие источник вполне пригодны.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Пример работающей гидроустановки с самодельным генератором на базе трехфазного двигателя:

Видео #2. Мини-ГЭС, сконструированная по принципу водяного колеса:

Видео #3. Станция на основе велосипедного колеса – интересный вариант решения проблемы с энергообеспечением на отдыхе вдали от цивилизации:

Как видите, построить водяную миниэлектростанцию своими руками не так уж и сложно. Но так как большинство расчетов и параметров для ее комплектующих определяется «на глазок», следует быть готовым к возможным поломкам и сопутствующим затратам.

Если вы чувствуете нехватку знаний и опыта в данной сфере, стоит довериться специалистам, которые выполнят все необходимые расчеты, посоветуют оптимальное для вашего случая оборудование и качественно произведут его установку.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Делитесь интересными сведениями и полезными рекомендациями, оставляйте тематические фото. Возможно, вы хотите рассказать, как соорудили собственными руками действующую гидроэлектростанцию на загородном участке? Будем рады прочитать ваш рассказ о процессе устройства и эксплуатации.