Автономні джерела електроенергії для заміського будинку
Способів забезпечити будинку автономне виробництво електроенергії існує кілька, але, на жаль, усі вони не мають своїх недоліків. Розглянемо основні їх докладніше.
1. Бензинова або дизельна генераторна установка (БДУ та ДДУ).
Перевага цих установок полягає в справжнісінькій автономності: при належному технічному обслуговуванні та наявності палива її власник набуває повної незалежності від усіх перипетій, пов'язаних з перебоями у зовнішньому електропостачанні. Його вже не хвилюють жодних змін у погоді. На роботу такої електростанції вони не впливають.
Але при цьому ДДУ і БДУ набули широкого поширення лише як резервні джерела електроенергії. Основна причина тому – у необхідності підтримки постійних запасів палива, яке постійно зростає в ціні. Витрата дизельного палива для ДДУ рідко становить менше 250 грамів на один кіловат на годину. Таким чином, установка, що забезпечує електроенергією заміський будиночок із споживанням електроенергії в кілька кіловат, буде «їсти» близько літра солярки на годину. За вартості ДП в районі 30 рублів очевидно, що на такій електроенергії можна запросторозоритися.
Недешево коштують і самі генераторні установки на рідкому паливі. Однофазна бензинова станція потужністю 2,7 кВт коштуватиме приблизно 30 тисяч рублів, а аналогічна установка з потужністю 6,2 кВт для трифазної мережі коштуватиме 45 тисяч рублів.
Але щоб спробувати великий заміський будинок знадобиться потужніша станція. І, наприклад, ДГУ потужністю 22 кВт коштуватиме аж 600 тисяч рублів. (Тут і надалі дані про ціни наведено на початок 2013 року).
2. Електростанція на сонячних батареях.
Привабливі тим, що сонячна енергія дістається всім даром. Принцип роботи сонячних батарей ґрунтується на тому, що фотони світла при падінні на поверхню деяких напівпровідників викликають зрив електронів зі своїх атомних орбіт, утворюючи вільні носії електричного заряду.
Щоб сонячна батарея могла видавати хоч якусь прийнятну потужність, вона повинна мати якомога більшу площу. Так, батарея площею 1 кв. м. забезпечує електричну потужність близько 100 ват, при напрузі 15-25 вольт.
Для роботи побутової апаратури крім сонячної батареї потрібна установка інвертора, що перетворює постійну напругу 220 вольт змінного струму, акумуляторні батареї для безперебійного електропостачання і контролер, що управляє зарядом цих батарей.
Для того, щоб сонячна батарея могла бути основним джерелом електроенергії, вона повинна мати робочу поверхню не менше 10 квадратних метрів. При цьому є жорсткі вимоги щодо розташування батареї: під певним кутом до горизонту, на деякій відстані від плоскої поверхні (даху) та з південного боку будинку.
Але навіть за дотримання всіх умов станція на сонячній батареї залишається дуже складним пристроєм з низьким ККД, високоювартістю та відносно невеликою потужністю. Вартість установки електростанції на сонячній енергії становить від 120 до 250 тисяч рублів за кожен кіловат встановленої потужності. Але потужність можна нарощувати поступово, додаючи нові модулі з появи коштів.
3. Вітрогенераторна станція.
Перші вітроустановки вже були відомі у 200 році до нашої ери. Вони були найпростішими установками, призначеними для перемелювання пшениці. Як і сонячна енергія, енергія вітру дуже приваблива для використання в умовах заміського будинку. І принцип роботи вітрогенераторних установок схожий на принцип роботи станцій на сонячній енергії. Знову потрібне встановлення акумуляторних батарей, інвертора та контролера заряду. Але у вітрогенераторних станцій є свої особливості.
Так, під час своєї роботи вітряк створює перешкоди, здатні вплинути на багато приладів і засобів зв'язку, тому для установки вітрогенератора необхідна вільна від забудови прибудинкова площа з радіусом приблизно 20 метрів, яку має не всякий заміський будинок.
Перед встановленням необхідно точно розрахувати потрібну потужність генератора з урахуванням середньої швидкості вітру в регіоні, пікової потужності споживання в будинку та висоти зведеної для монтажу щогли. Помилка в розрахунках може призвести до того, що вітряк просто не впорається з покладеними на нього функціями.
Ну, а головна вада вітряків, як і всіх інших автономних джерел електроенергії – це їх ціна. Вітрогенератор середньої потужності разом зі своєю установкою коштуватиме домовласнику приблизно триста тисяч рублів. Окупиться така сума, зрозуміло, далеко не одразу.