Резервные и альтернативные системы как осознанная необходимость

Рассказывая о системах электроснабжения дома, мы намеренно обошли стороной резервные и альтернативные источники, оставив эту тему для отдельной публикации. Сегодня возвращаемся к начатому разговору.

Рассказывая о системах электроснабжения дома, мы намеренно обошли стороной резервные и альтернативные источники, оставив эту тему для отдельной публикации. Сегодня возвращаемся к начатому разговору.

Дефицит электричества заставляет российских домовладельцев, не желающих зависеть от капризов и трудностей поставщиков, думать о дополнительных, резервных и альтернативных источниках энергии. Во всяком случае, каждое повышение тарифов для частных потребителей влечет всплеск числа запросов на поиск ветрогенераторов, солнечных батарей и их комплектующих в интернет-магазинах.

А разработок на сей счет на бескрайних просторах Сети представлено немало. Однако интерес этот, увы, не переходит в реальный спрос: альтернативные источники на поверку оказываются дорогими и в монтаже, и в обслуживании.

Ситуация, впрочем, меняется: вопрос энергетической альтернативы из философских постепенно переходит в разряд практических. Еще несколько лет назад тепловые насосы и геотермальные технологии, позволяющие отапливать дома, используя тепло окружающей среды, даже в просвещенной Европе казались уделом избранных. Сегодня, когда нормы теплосбережения ужесточились, в некоторых регионах Скандинавии в большинстве вводимых в эксплуатацию частных домов для обогрева помещений и нагрева воды используют тепловые насосы. В Санкт-Петербурге тоже есть несколько компаний, занимающихся монтажом и сервисным обслуживанием такого оборудования, поэтому можно надеяться, что в обозримом будущем тепловой насос в частном доме станет едва ли не таким же распространенным явлением, как газовый котел или сплит-система.

С системами дополнительного и альтернативного электроснабжения дело обстоит сложнее. Хотя в некоторых странах, где электроэнергия значительно дороже, нежели в России, к ним уже давно не относятся как к дорогой игрушке. В частности, в азиатских странах солнечная батарея и ветрогенератор, используемые для освещения участка дороги или рекламной конструкции, — дело обычное. А в Европе владелец ветроэнергетической установки может обеспечить энергией не только себя, но и соседей: в случае, если он производит электричества больше, нежели потребляет, его электросчетчик в буквальном смысле крутится в обратную сторону. И если он заключит с местной электросетью договор, в котором будет обозначен как поставщик электроэнергии, то сможет рассчитывать на заметную прибавку к пенсии. Но все частные электроустановки нуждаются в квалифицированном обслуживании, и в европейских странах к услугам частных «энергетиков» отлаженная инфраструктура сервис-центров и поставок запчастей. В российских условиях альтернативные источники энергии — скорее хобби технически продвинутых домовладельцев, нежели реальная альтернатива РАО «ЕЭС». Но очевидно, что отношение потребителей к ним будет меняться: жизнь заставляет.

Аварийный вариант

Если основная проблема — не нехватка мощностей, а перебои, она решается относительно легко. В первую очередь о бесперебойном «аварийном» электроснабжении следует заботиться владельцам охранных систем: датчиков, процессоров, GSM-модулей. Все «умные» системы должны иметь резервный аккумулятор, позволяющий им в течение нескольких суток оставаться в режиме «автономного плавания».

Кроме того, в таких случаях домовладельцу необходимо обеспечить и аварийное освещение. Для общественных зданий его организация регламентирована СНиПами и международными нормами. Российскому частному домовладельцу этот вопрос приходится решать самостоятельно, исходя из собственных представлений о комфорте и безопасности. В самом простом варианте имеет смысл обзавестись несколькими светодиодными фонариками с настенными держателями. Их следует развесить в удобных местах, чтобы в нужный момент они оказались под рукой: например, рядом с лестницей, у входной двери, в помещении с инженерным оборудованием или близ электрического щитка. Более сложные варианты — явно не для частного дома: их предлагают владельцам офисных, торговых и производственных помещений, а в основе стационарных систем аварийного освещения плафоны со светодиодами, инсталлированные в сеть аккумуляторы, зарядные устройства и процессоры, управляющие зарядкой и включением ламп.

Но что делать, если нужно не только охранять коттедж, обеспечив эвакуацию из него в случае аварии, но и с относительным комфортом жить в нем? Постоянно отапливать дом электричеством — конечно, непозволительная роскошь. К тому же в любое время года должны исправно функционировать водопровод и система отопления, поэтому необходимо предусмотреть возможность подключения к системе резервного электроснабжения скважинных насосов, насосных станций, автоматики локальных очистных сооружений, процессоров и циркуляционных насосов системы отопления (если в доме установлен газовый либо твердотопливный котел. В зимний период более всего нуждаются в бесперебойном электропитании греющие кабели, защищающие от замерзания водопроводные трубы и сантехнические приборы. Причем если GSM-сигнализация может неделями работать от резервного аккумулятора, то асинхронные двигатели и нагревательные приборы потребуют уже совсем других «аварийных» мощностей. И притом что зима — как раз тот период, когда отключения электричества в загородных домах наиболее вероятны и продолжительны. Таким образом, поддержание бесперебойного электропитания систем жизнеобеспечения дома — с инженерной точки зрения задача весьма непростая.

Бензиновый свет: аккумулируем и преобразуем

В любом супермаркете стройтоваров продаются десятки моделей бензиновых и дизельных электрогенераторов мощностью от одного до нескольких десятков киловатт. Пока дачный поселок или СНТ не электрифицированы либо электричество подается с перебоями в несколько дней, такой генератор вполне можно использовать для подключения нескольких энергосберегающих лампочек, холодильника, телевизора, зарядки аккумуляторов мобильного телефона. Для основных дачных нужд достаточно бюджетного агрегата в 2–3 кВт. Строители на площадке используют генераторы запасом мощности 7–8 кВт, для того чтобы запустить электроинструменты с асинхронными щеточными электродвигателями (дисковую пилу, перфоратор, «болгарку»…). В повседневном быту такие не нужны.

Между тем своя электростанция на базе бензинового или дизельного двигателя — далеко не конкурент РАО «ЕЭС»: такой генератор не только бочками поглощает недешевое топливо, но и нуждается в техническом обслуживании.

Сроки службы электроагрегатов на основе двигателей внутреннего сгорания исчисляются всего лишь сотнями часов. То есть неделя-другая постоянной работы — и пора менять масло (если речь идет о четырехтактном двигателе), чистить свечи или смотреть износ щеток. К тому же генератор работает и потребляет бензин вне зависимости от того, подключена к нему всего одна энергосберегающая лампочка, зарядное устройство «мобильника» или добрый десяток мощных приборов. Иными словами, в большинстве случаев он просто-напросто работает вхолостую.

Возможности такой системы можно существенно расширить, если воспользоваться готовыми решениями на базе аккумуляторов, инверторов и управляющего процессора. Несколько мощных аккумуляторов (обычно используют специальные батареи либо автомобильные для грузовиков — на 200 Ah) и инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный с напряжением 220 В, способны некоторое время (обычно не больше суток) обеспечивать работу осветительных приборов и подогревать воду в бойлере. Пиковая мощность резервной установки определяется техническими характеристиками инвертора (есть модели с «номиналом» 8 кВт), время работы — емкостью подключенных к ней аккумуляторов.

Основная задача генератора и двигателя внутреннего сгорания сводится к подзарядке аккумуляторов, причем только когда ремонт электросетей затянулся и нет возможности зарядить их от сети. В сложной системе используется генератор с автозапуском от стартера, в более простых — переключение линейного электроснабжения на аварийное и запуск двигателя производятся вручную. Такие установки разной степени сложности предлагаются отечественными разработчиками, но в эксплуатации они довольно-таки капризны: у неправильно подключенного инвертора есть шанс быстро выйти из строя, а аккумуляторные батареи периодически требуют замены.

Монтаж подобных силовых электроустановок и их инсталляцию в энергосистему дома должны выполнять исключительно профессионалы. Но, увы, на вопрос, где найти не просто «народного умельца», а квалифицированного специалиста, да такого, чтобы всегда под рукой, — мы нашим читателям не ответим.

Зачем дачнику ветер?

Ветер, завывающий за окном, часто наводит начинающего домовладельца на мысль о собственной ветроэлектростанции. Тем более что в интернет-магазинах можно найти немало моделей генераторов, использующих для выработки электроэнергии силу ветра. Среди них встречаются и однолопастные конструкции с противовесом (российской разработки), и элегантные китайские, похожие на самолетные двигатели турбинки с тремя лопастями и паспортной мощностью от 0,5 до 5 кВт. Причем цены на эти устройства вполне посильные.

Отметим, что и тут нет необходимости покупать силовой агрегат максимальной мощности: ведь «ветряк» тоже предназначен не для постоянной работы в сети, а только для зарядки аккумуляторов. Гораздо важнее подобрать правильное «оперение» (ветровое колесо, мачту, поворотный механизм), для чего требуется информация о преобладающих направлениях и силе ветра (среднегодовые и пиковые значения) в той местности, где предполагается установить систему.

Заметим сразу, что субъективные оценки (типа «постоянно дует») повышают риск купить совершенно бесполезную вещь. Между тем ветровой источник энергоснабжения можно порекомендовать разве что жителям необитаемого острова, скалистого утеса на морском побережье либо эстетам, которым элегантное творение инженерной мысли на их участке будет ласкать взгляд.

Для коттеджа в поселке или дачи в садоводстве «бесплатная» электроэнергия может стать поистине золотой.

Во-первых, турбина — не самая дорогая деталь системы, кроме нее, нужны надежная мачта, аккумуляторы и инвертор. При этом разработчики электростанций рекомендуют монтировать все оборудование в отдельном помещении (не в прихожей же держать аккумуляторы) — поэтому придется приобрести как минимум блок-контейнер, а также снабдить установку резервным бензо- или дизельным генератором.

Во-вторых, систему необходимо правильно рассчитать и смонтировать (то есть надежно укрепить довольно-таки тяжелую конструкцию на мачте высотой не меньше десяти метров), а затем обслуживать (подшипники и батареи периодически требуют замены). Стандартные подшипники китайских ветрогенераторов приходится менять почти ежегодно, а сервисных центров, обслуживающих такие установки, в наших краях пока нет.

В-третьих, ощущение, что в Ленинградской области везде дуют ветры, как оказывается, лишь ощущение. Ветроэнергетическая установка будет эффективно работать только в чистом поле либо на морском берегу, но никак не в жилом массиве, со всех сторон окруженном лесом.

Бюджетный вариант дачной ветроэнергетической установки предполагает, что с ее помощью вы сможете зажечь несколько лампочек, подогреть воду в бойлере, осветить и обогреть теплицу. Но в этом случае изделие едва ли окупится и, скорее всего, останется дорогой, но чрезвычайно приятной игрушкой.

Заканчивая разговор о резервных системах электроснабжения, отметим, что ветро­установка на участке непременно запишет ее пользователя в разряд «продвинутых» домовладельцев (как минимум в глазах соседей), а пара мощных автомобильных аккумуляторов, преобразователь напряжения и небольшой бензогенератор в хозяйстве не помешают.

Но все хорошо в меру. Имейте в виду, что предлагаемые рынком инженерного оборудования для частного дома решения на поверку часто оказываются «сырыми», не слишком надежными и требующими постоянного контроля специалистов. Таким образом, если ваша домработница не дипломированный инженер-энергетик, то, скорее всего, без посторонней помощи с эксплуатацией системы альтернативного энергоснабжения она не справится.

Филипп УРБАН

Источник: Инженерные системы загородного дома - www.zagorod.spb.ru
тел.: 730-01-99
e-mail: design@vira.ru
ICQ: 234398290
Вира-Артстрой. Проект электроснабжения.
Новости Форум Ссылки


Rambler's Top100