Обустройство. Альтернативные источники энергии

Вы купили участок земли в живописном месте — рядом речка, лес, в общем, природа постаралась. Но есть но… До ближайшей линии электропередачи далековато. Такая ситуация не редкость. Даже в Подмосковье есть места, где электроснабжения просто нет. Что в таком случае делать, ведь 1 км ЛЭП стоит в зависимости от конструкции ЛЭП и условий прокладки трассы 5000$ — 10000$ и выше?

Если ограничиться красотами природы, и отказаться от благ цивилизации вы не решаетесь, то придется искать альтернативные варианты энергоснабжения своего жилища.

Альтернативных вариантов даже при пристальном изучении проблемы немного.

Первый вариант традиционный — мини-электростанции, работающие на бензине (бензогенератор), газе или дизельном топливе (дизель-генераторы), коих огромное множество. Если эксплуатировать такую электростанцию не более 2-4 часов подряд (периодически её требуется охлаждать), то вполне можно обойтись сравнительно дешевыми (не более 1тыс. долл.) бензиновыми, которые обеспечат электроэнергией обычный дачный домик: холодильник, телевизор, насос «малыш», несколько лампочек.

Для тех, кто планирует подключать электроинструменты, более мощные глубинные насосы и другие электродвигатели, следует выбирать более мощные бензиновые или дизельные генераторы, которые и стоят гораздо дороже (в 3-5 раз). В зависимости от мощности цены разнятся от 9-70 тыс. рублей. Установка и дополнительное оборудование может стоить не меньше самого генератора, а иногда даже больше. Например, резервуар для газа (1 тыс. л), включая стоимость работ по установке, обойдется в 90 тысяч рублей.

Такие мини-электростанции на рынке присутствуют давно и никаких сюрпризов, при их эксплуатации, вас не ожидает, если, конечно, вы сделаете правильный выбор, с учетом ваших потребностей и всех заявленных характеристик установки: время работы при полном баке, емкость бака, система запуска (ручная или электрическая), уровень шума, исполнение (открытое или в шумозащитном кожухе) и пр.

Однако, есть но… Сколько будет стоить 1квт/час такой электроэнергии при растущих ценах на нефтепродукты? Ориентировочно для производства 1 квт/час электроэнергии требуется 0,5 л. бензина АИ92 или дизельного топлива. Посмотрите цены на ближайшей бензоколонке плюс затраты на доставку топлива до вашего домика на природе. Посчитали? Если то, что получилось, вас не пугает, то вы свою проблему решили.

Сила ветра

Допустим, вы по какой-то причине (например, рост цен на нефтепродукты или выхлопные газы, которые вам и в городе надоели) отметаете предложение приобрести мини-электростанцию…

Тогда переходим ко второму варианту , менее распространенному и потому остановимся на нем подробней. Итак, ветроэлектростанция (ВЭС), ветрогенератор или проще ветряк — устройство для преобразования бесплатной энергии ветра в электрическую.

Для нас ветрогенератор — почти экзотика, однако парадоксальный факт — сила ветра, эксплуатация которой считается одним из самых современных направлений энергетики, давно использовалась человечеством в качестве источника энергии: ветряные мельницы в какой-то степени явились их прообразом.

До последнего времени рост ветроэнергетики сдерживался относительно высокой ценой установок, их сложностью в обслуживании, частых поломках и в нестабильности выработки электричества из-за непостоянства ветра. Однако использование энергии ветра предлагает свои уникальные преимущества, что, в конечном счете, и определяет их бурный рост.

На рынке уже есть ветроэлектростанции мощностью 1кВт — 5 кВт, позволяющие обеспечить электроэнергией не только небольшой домик, но и достаточно энергоемкий коттедж. Стоят эти ВЭС, правда, пока недешево. Ветроустановка мощностью 5 кВт российской сборки стоит 12,5 тысячи евро. Зарубежная, с учетом доставки и таможенного оформления, — уже больше 40-60 тысяч евро.

Найти ветряк отечественного производства — не просто. Но удалось выяснить, что комплект в 5 кВт от «Сапсана» — это сама ветроголовка, мачта, зарядное устройство, аккумуляторы и инвентор преобразования тока, стоимостью — 15,5 тыс. долл. Ветряки «Сервисного центра энергосберегающих технологий» дешевле — комплект мощностью 1,5 или 3 кВт стоит $1350 и $3150 соответственно.

Один пятикиловаттный ветряк способен вырабатывать до 450 кВт/ч в месяц. Этой мощности вполне достаточно для обеспечения электричеством дома до 100 кв. м. К сожалению, энергии хватит для пользования электроприборами, на отопление дома ничего не останется.

Конструктивно автономная ветроэнергетическая установка состоит из ветроколеса, установленного на мачте, зарядного устройства, аккумуляторной батареи и инвертора (преобразователя тока). Ветер дует, вращает ветроколесо, генератор вырабатывает электроэнергию, которая используется для зарядки аккумуляторной батареи. Аккумуляторы дают постоянный ток, поэтому в комплект ветроэлектростанции входит еще один прибор: преобразователь тока (инвертор). Инвертор преобразует энергию, запасенную в аккумуляторной батарее, в высококачественное однофазное напряжение 220В/50Гц. Преимущество использования аккумуляторов в том, что они позволяют запасать электроэнергию в период сильных ветров и отдавать ее потребителям при слабом ветре или его отсутствии.

Выбор ветрогенератора — достаточно сложная задача

Чтобы не ошибиться необходимо знать энергопотребление вашего жилища (в кВтч) в течение какого-либо расчетного периода и среднегодовую скорость ветра в вашем районе по данным ближайшей метеостанции.

Кроме того, особое внимание стоит уделить не только соотношению цены за единицу мощности приобретаемого ветряка, но и при какой скорости ветра эта мощность может быть получена. Эта скорость называется номинальной или расчетной. Если вы проигнорируете значение среднегодовой скорости ветра в вашей местности, ваш ветряк действительно может стать украшением пейзажа и не более того. Если скорость ветра ниже расчетной, то мощность ВЭС всегда ниже установленной мощности, а при скоростях ветра выше расчетной ВЭС, как правило, выдают потребителю установленную мощность или несколько больше. При скорости ветра ниже минимальной ВЭС не работают из-за недостаточной мощности ветрового потока, а максимальное значение скорости ветра ограничено прочностью конструкции ветряка.

Временное безветрие поможет пережить аккумуляторная станция, которая запасает электроэнергию в период сильных ветров. Но если ветер слабый в течение длительного времени, а вы в это время потребляете электроэнергию в обычном режиме, то рано или поздно аккумуляторная батарея разрядится. Кстати, от емкости аккумуляторной батареи зависит длительность безветрия, которую может перекрыть энергоустановка.

Производительность ветряка (она измеряется в выработанных киловатт-часах в месяц или год) напрямую зависит от среднегодовой скорости ветра в вашем регионе.

Например, производительность одного и того же ветрогенератора в Санкт-Петербурге, где среднегодовая скорость ветра 6 м/с будет в 1,5-2 раза больше, чем в Подмосковье и прилегающих областях, где среднегодовая скорость ветра около 4 м/с. Ситуацию, правда, можно улучшить, увеличив высоту мачты, но этот вопрос потребует специального изучения.

Следовательно, себестоимость электроэнергии ВЭС зависит от скорости ветра. И, если дом, расположенный в окрестностях Санкт-Петербурга, можно обеспечить электроэнергией при помощи ветряка, то для полной автономности электроснабжения такого же дома в Подмосковье потребуется дополнительно установить бензогенератор небольшой мощности, который зарядит аккумуляторы в период безветрия.

Энергия солнца

Еще более экологически чистый вариант получения энергии — использование солнечных батарей, которые, кстати, работают и в пасмурный день, а не только при ясной погоде. Их рабочая часть, как правило, представляет собой пластины из легированного кремния, внешне похожего на затемненное стекло. Один из вариантов -- пластины, закрепленные на листах нержавеющей стали, из таких можно делать кровлю. Батареи превращают в электроэнергию световой поток. 16 кв. м активной поверхности (около $10 тыс.) обеспечивают в среднем до 1 кВт мощности. Этого хватит для работы несложных и маломощных электроприборов на даче. Единственное неудобство — батареи надо чистить: зимой от снега, а летом — от пыли.

Источник: www.personalmoney.ru