В связи с бурным развитием, и существенным снижением стоимости возобновляемых источников энергии (ВИЭ) многие владельцы частных домов и коттеджей, имеющие проблемы с электроснабжением, задумались о приобретении ветрогенераторов или солнечных батарей в качестве альтернативной или резервной системы питания.
Сейчас основными резервными источниками электрической энергии являются бензиновые или
Ветрянная электростанция.
Что касается ветрогенераторов, то очевидно чтобы они вырабатывали электричество необходим ветер, причем большинство из них выдает свой номинал при скорости ветра 11м/c, что является не слабым ветром, так 1кВт ветряк, при скорости ветра 3-5м/c выдает 150-400Вт. Это стоит учитывать при выборе системы, и устанавливать их на высокой мачте в местах с постоянным сильным ветром. Второе, на что стоит обратить внимание это то, что установка ветрогенератора – не простая задача, мачта должна быть высотой от 7-10м и выше, сам ветряк имеет немалый вес, большинство от 60кг, поэтому фундамент мачты должен быть капитальный, тросы-растяжки необходимой длины, громоотвод и молниезащита.
И последнее, насчет оборудования, для полноценной ветроэлектростанции требуется:
- Ветрогенератор (вертикальный или горизонтальны)
- Контроллер заряда (следит за зарядом АКБ, избавляет от излишек энергии, при сильном ветре, с внешними или внутренними ТЭНами, и другими опциями)
- Аккумуляторы (необслуживаемые AGM, GEL)
- Инвертор, преобразователь напряжения (12/24/48 — 220)
- Мачта, провода, автоматы
Стоимость полного комплекта оборудования, начинается от 150тыс.руб. (комплект для питания основного оборудования дома, средней мощности)
Источник: http://zen.yandex.ru/media/id/5c9cbb6a90b1d700b35a18c9/vetrogenerator-ili-solnechnye-batarei-chto-luchshe-vybrat-dlia-alternativnogo-energosnabjeniia-5dc517d135ca31c00f6025b6
Состав гибридных систем
Каждая комбинированная солнечно-ветровая установка включает в себя гелиопанели, ветрогенератор, зарядный контроллер, аккумуляторы и инвертор. Мощность компонентов подбирается исходя из нужд энергопотребления. Но нужно учитывать и еще один фактор – тип ветрогенератора.
Различают ветрогенераторы:
- Горизонтальные. Эти установки дешевле, но они эффективны при господствующих ветрах одного направления. В условиях переменных ветров их производительность минимальна;
- Вертикальные. Стоят эти источники энергии примерно в 2-3 раза дороже горизонтальных, но при этом эффективно работают и в случае постоянно меняющегося направления ветра.
Таким образом, ветрогенераторы и солнечные батареи могут полностью обеспечить энергонезависимость жилья. Кроме того, такие системы отличаются более гибкими возможностями подбора конфигурации, чем чисто солнечные или чисто ветряные установки. Вполне приемлемы и расценки на них.
Например, система из ветряка мощностью 600 Вт и батареи в 250 Вт (с контроллером, инвертором и АКБ) обойдется примерно в 85 тыс. рублей. Выработка установки составит порядка 100 кВтч/месяц.
Источник: http://solarb.ru/kombinirovannye-sistemy-s-solnechnymi-batareyami-i-vetrogeneratorami
Солнечные панели в суровом климате России
Использование солнечной энергии в мире набирает обороты. Низкая цена, простота и легкость конструкции привлекают многих сторонников альтернативного энергоснабжения. Тем более что сегодня можно выгодно заказать солнечные батареи на Алиэкспресс, выбрав любую из десятков моделей разного размера, мощности и стоимости. Остается потратить немного времени на сборку — и устройство готово снабжать электроэнергией небольшое устройство или целый дом, в зависимости от рабочих параметров.
В числе несомненных достоинств солнечных панелей стоит отметить:
- Надежность и долговечность. Несложная конструкция с хорошим запасом прочности, собранная на заводе проверенного производителя, прослужит более 20 лет. Она легко выдерживает сложные погодные условия, не боится воды благодаря надежной герметизации и выдерживает порывы ветра за счет прочной металлической рамы.
- Простоту установки, с которой легко справится даже начинающий домашний мастер. С помощью стандартных креплений можно легко установить батарею на крыше дома или на участке, заранее рассчитав траекторию солнца и угол падения его лучей.
- Минимум затрат на техническое обслуживание. Вам необходимо лишь периодически протирать стеклянную поверхность, удаляя с нее пыль и следы осадков.
Что касается отрицательных сторон использования солнечной энергии, все они связаны с особенностями российского климата:
- В связи с уменьшением солнечного света в холодное время года выработка электроэнергии сокращается в 5-10 раз в средней полосе и в 2-3 раза в южных регионах страны. Так, затянувшаяся череда пасмурных дней может оставить объект без энергоснабжения. Поэтому в качестве резервного источника электричества придется использовать обычный генератор либо задействовать ветроустановку.
- Аналогичная проблема ждет владельца и летом, если число пасмурных дней больше, чем дней с ясной погодой. Уменьшение объема выработки электроэнергии может составить до 20%, что негативно скажется на работе чувствительного оборудования. Решение проблемы — аккумуляторы высокой емкости, запаса которых хватает на несколько дней.
Источник: http://altenergiya.ru/sun/vetrogenerator-ili-solnechnye-batarei.html
Что такое ветрогенератор и в чем его преимущества?
Что такое ветрогенератор? Наверняка этим вопросом задавались многие люди, мечтающие об альтернативных источниках электроэнергии. Ветрогенератор — это устройство способное благодаря ветру вырабатывать электрический ток.
Ветрогенератор не может напрямую работать подключённым к различным бытовым электроприборам в доме. В его конструкции обязательно предусмотрены два главных узла — это аккумулирующая электричество аккумуляторная батарея и преобразователь тока.
Также в конструкции самодельного ветрогенератора есть лопасти, матча на которой закреплён генератор способный вырабатывать постоянное напряжение. Нередко умельцы собирают небольшие по мощности ветрогенераторы из шаговых двигателей, которые выступают в роли генератора и способны заряжать малые по емкости АКБ.
Наибольшую эффективность ветрогенератор приносит в регионах с частыми ветрами. Неоспоримыми преимуществом ветрогенераторов, является их незначительный вес по сравнению с солнечными батареями, а также то, что они занимают гораздо меньше площади при установке.
Что такое солнечные батареи и в чем их преимущества?
О том, что такое солнечные батареи, слышали многие. И, как становится понятным из названия, солнечная батарея способна перерабатывать энергию солнца в электричество. Под воздействием солнечных лучей, происходит активизация фотоэлектрических преобразователей, который начинают вырабатывать электричество, аккумулируя его в аккумуляторные батареи.
Также как и в случае с ветрогенераторами, для преобразования постоянного тока в переменный, в устройстве всей системы стоит инвертор, АКБ и электрический узел контролирующий зарядку аккумулятора. И если говорить про преимущества солнечных батарей, то они, также имеются.
В первую очередь это немалый срок эксплуатации и возможность установки в тех регионах, где практически круглый год светит солнце. Кроме того, к плюсам следует отнести и возможность организации полностью автономного электроснабжения дома посредством солнечных батарей. К сожалению, если взглянуть более детально, то и солнечная батарея имеет ряд существенных недостатков.
Источник: http://samastroyka.ru/chto-luchshe-vetrogenerator-ili-solnechnye-batarei.html
Стоимость оборудования
Для монтажа автономной бытовой электростанции, кроме солнечных панелей и генератора с лопастями понадобится следующее:
- инвертор;
- контроллер;
- аккумуляторные батареи.
Стоимость приобретения и монтажа всего комплекса оборудования при установленной мощности в 20 кВт приблизительно будет равна. Цена ВЭУ будет меньше, однако ее установка обойдется дороже, чем инсталляция солнечных батарей. Существуют сотни вариантов комплектации солнечной и ветряной электростанции для бытового пользования. Однако можно смело сказать, что за 2 миллиона рублей можно заказать «под ключ» современную электростанцию, использующую силу ветра или энергию солнца. Говорить о стоимости 1 кВт в автономной системе некорректно, так как вопрос стоит о наличии или отсутствии электричества.
Срок эксплуатации солнечных панелей больше приблизительно на 10 лет. Окупаемость проекта рассчитать будет проще, если вы имеете приносящее доход приусадебное хозяйство, наладить которое было бы в принципе невозможно без электричества.
Источник: http://econrj.ru/stati/solnechnie-jelektrostancii-i-vsjo-s-nimi-svjazannoe/vetrogeneratori-ili-solnechnie-batarei—chto-luchshe-vibrat.html
Установка и коммутация
Монтируются элементы в гибридной системе также, как и в случае независимой установки. Солнечные батареи располагают на крыше или на отдельной монтажной ферме (в этом случае можно оптимально отрегулировать их наклон относительно горизонта), а ветряки – на мачтах возле дома.
Несмотря на то, что при вращении лопасти ветряков издают специфический звук (что многие относят к их недостаткам), они не создают дополнительных неудобств. Дело в том, что звук достаточно монотонен и не резок, поэтому люди очень быстро перестают замечать его.
Подключение проводится по классической схеме. Ветрогенератор и солнечные панели через контроллер коммутируются к АКБ, где и накапливается выработанная энергия. Потребители переменного тока подсоединяются через инвертор.
Источник: http://solarb.ru/kombinirovannye-sistemy-s-solnechnymi-batareyami-i-vetrogeneratorami
Предварительные изыскания и консультации
На установку ветряка должны дать согласие соседи. Данное требование может остановить работы еще в самом начале. Обычно на монтаж ВЭУ решаются домовладельцы, живущие на окраине населенных пунктов и имеющие земельные участки более 1 га, что позволяет не спрашивать мнение односельчан. В любом случае не получиться избежать проведения экологической экспертизы, так как лопасти генератора потенциально опасны для гнездящихся в вашем районе птиц.
Лучше всего устанавливать оборудование на вершине холма, даже если он находится в некотором отдалении от дома и хозяйственных построек. Для изучения ветрового потенциала необходимо предварительно получить данные с предполагаемого места монтажа оборудования. Так как лопасти ВЭУ должны находиться на высоте 25-35 метров, необходимо построить стальную мачту. После получения от специалистов проекта фундамента, можно начинать бурить отверстия. Арматурные каркасы готовятся на поверхности и опускаются перед заливкой бетона. Расчет количества раствора очень важен, потому что весь монолитный слой должен укладываться единовременно. Столь строгие требования связаны с тем, фундамент будет нести значительные нагрузки. Мачта монтируется на болтовых соединениях. На ее вершине устанавливается свободно вертящийся по принципу флюгера анемометр. С момента подключения к компьютеру станции наблюдения за ветром должен пройти 1 год, чтобы получить заключение об экономической целесообразности монтажа ВЭУ. В случае негативных выводов, мачту можно разобрать и продать, а на фундаменте построить подсобное помещение.
Для установки солнечных панелей необходимо выделить участок земли площадью около трех соток, позволяющий расположить каркас, ориентированный строго на юг. Крепить батареи на крыше, располагая свободным пространством во дворе, не имеет смысла. Это обойдется дороже и внесет дополнительные сложности в решение проблемы разворота панелей вслед за изменяющейся траекторией движения солнца по небосклону. Следует заметить, что неправильный угол наклона рабочей поверхности снижает эффективность работы батарей на 30%.
Источник: http://econrj.ru/stati/solnechnie-jelektrostancii-i-vsjo-s-nimi-svjazannoe/vetrogeneratori-ili-solnechnie-batarei—chto-luchshe-vibrat.html
Гибридная электростанция солнце+ветер.
Идеальным вариантом является установка комбинированной системы, где в качестве генерирующих мощностей используется ветряк и солнечные панели. Стоимость такой системы будет выше, но и позволит полностью отказаться от центральной сети. В такой системе мощность солнечных батарей и ветрогенератора может быть небольшой, т.к. выработка электроэнрегии будет осуществлятся практически круглосуточно.
Так же в такую систему можно организовать для первичного подогрева воды, это позволит более эффективно использовать энергию, а излишки направлять на подогрев, при этом эномить еще и газ. Так ТЭНы ветрогенератора нагревают бак косвенного подогрева, через который поступает вода в систему отопления или ГВС. Очень важным моментом является правильный подбор всех компонентов системы, поэтому проектирование стоит доверять только профессионалам.
Выводы
Солнечные батареи являются более дешевым вариантом альтернативного электроснабжения, для большинства регионов. Конечно в условиях крайнего севера или других экстремальных погодных условиях стоит более предметно просчитывать варианты установки того или иного альтернативного источника. Ну а лучший выбор – это комбинированный системы ветро-солнечные электростанции.
Так же читайте статьи по этой теме:
Окупаемость солнечных батарей, расчет и сроки рентабельности, целесообразность установки
Расчет солнечной батареи и аккумуляторов, комплекта солнечной электростанции
Ветрогенераторы и системы автономного питания на их основе
Источник: http://zen.yandex.ru/media/id/5c9cbb6a90b1d700b35a18c9/vetrogenerator-ili-solnechnye-batarei-chto-luchshe-vybrat-dlia-alternativnogo-energosnabjeniia-5dc517d135ca31c00f6025b6
Затраты
Как и любая другая автономная энергосистема, солнечно-ветряная установка требует солидных первоначальных расходов. Однако все вложения окупаются полной энергонезависимостью от центральных сетей. Расходов же на обслуживание такая система не требует. Окупаемость проекта зависит от сложности установки и нагрузки на систему, но в среднем она составляет 2-3 года. Этот срок может показаться слишком большим, но нужно учитывать, что цены на электричество постоянно поднимаются, кроме того, подключение коттеджа к центральному энергоснабжению и установка соответствующего оборудования (трансформатора, кабельной трассы) также требуют солидных затрат.
Таким образом, для дома установка гибридной системы будет лучшим решением. На даче ставить подобные комплексы нерационально, поскольку они рассчитаны на круглогодичное использование, а дачей пользуются в основном в летний сезон.
Источник: http://solarb.ru/kombinirovannye-sistemy-s-solnechnymi-batareyami-i-vetrogeneratorami
Дополнительное оборудование
Помимо генераторов тока (ветрогенератора или солнечной батареи) вам потребуются:
- Инвертор — преобразует постоянный ток, вырабатываемый солнечной батареей или аккумулятором, в переменный ток мощностью 220 В.
- Аккумуляторные батареи (АКБ). В них накапливается запас электроэнергии на случай пикового потребления или для той ситуации, когда генератор не вырабатывает ток (например, солнечные батареи ночью).
- Контроллеры заряда — устройства, отвечающие за направление потоков электроэнергии, вырабатываемой генератором. Без них генератор придётся вручную отключать от АКБ на каждую ночь и в конце каждого заряда. Кроме того, контроллеры повышают эффективность работы генератора на 30–50 %.
- Крепление генератора. В случае с ветрогенератором это мачта высотой 8–10 м. Для солнечных панелей это кронштейны для установки на крыше либо отдельно стоящие конструкции.
Как показывает практика, за комплект оборудования придётся заплатить примерно столько же, сколько за генератор.
Источник: http://ivd.ru/stroitelstvo-i-remont/gazo-i-energosnabzenie/alternativnye-istochniki-energii-dlya-doma-solnechnye-batarei-i-vetrogeneratory-21981
Отапливайтесь при помощи воздуха
Но прежде чем подсчитывать, во что лично вам обойдется покупка автономной системы, сначала можно попытаться уменьшить потребление электроэнергии, сократив расходы на отопление.
Так, можно установить в доме систему воздушного отопления. Система, в которой воздух нагревается внутри воздуховода, сочетает сразу несколько преимуществ: позволяет задавать свою температуру для каждой комнаты в доме, благодаря присоединенной к ней приточной вентиляции обеспечивает его свежим воздухом и за счет технической разработки, являющейся ноу хау производителя, отличается небольшим энергопотреблением.
Затраты на работу системы воздушного отопления сравнимы с теми, что ежемесячно несут собственники домов с самым дешевым на сегодня видом отопления — угольным. Но при одинаковых расходах, уровень комфорта двум этим собственникам гарантирован разный. Чтобы сохранить в доме тепло в морозные дни, хозяину коттеджа с воздушным отоплением не нужно вставать ночью и подкидывать в топку угля, не нужно искать, на кого оставить дом в свое отсутствие. В усадьбе, отапливаемой углем, от этого не уйти. Система же воздушного отопления управляется так же просто, как электрический котел. При желании ее можно оснастить микропроцессорным блоком управления, и тогда свой климат можно будет выбрать для каждой комнаты, например, сделать температуру в спальне чуть более прохладной, чем в остальном доме, а в детской чуть теплее.
Система воздушного отопления обеспечивает владельцев коттеджа не только теплом, но и свежим воздухом. Если следовать действующей норме, то каждый час в помещение должно поступать 3 кубометра свежего воздуха на 1 м2. За соблюдением баланса следят стоящие в каждой комнате датчики. Как только компьютер замечает, что содержание углекислого газа в комнате достигло определенного уровня, в нее тут же подается подогретый свежий воздух. Такую систему компания «ЭкоДом Енисей» устанавливает в коттеджах на улице Брянской.
Установка оборудования в компании «Экодом Красноярск» обойдется в 1 тысячу рублей на обогрев одного квадратного метра. Таким образом, монтаж системы отопления вместе с вентиляцией для коттеджа площадью в двести «квадратов» потребует от собственника затрат в размере 200 тысяч рублей. Кроме того, система воздушного нуждается в техническом обслуживании, за которое нужно отдавать еще 3 тысячи рублей в год.
Источник: http://sibdom.ru/journal/698/
Что же лучше: ветрогенератор или солнечные панели?
Учитывая вышесказанное, можно смело говорить о преимуществах солнечных панелей для частных домовладений. Если же вы хотите получить максимум бесплатной электроэнергии, стоит подумать об одновременном использовании ветрогенератора и солнечных панелей в общей энергосистеме объекта.
Источник: http://altenergiya.ru/sun/vetrogenerator-ili-solnechnye-batarei.html
Тепло от земли
Для отопления частного коттеджа можно использовать тепловой насос — прибор, принцип действия которого похож на принцип работы холодильника, с той разницей, что вырабатывает он не холод, а тепло. Тепловой насос забирает низкотемпературное тепло подземного источника, чтобы отдать его отопительной системе коттеджа. Из чего это тепло извлекать, для теплового насоса не имеет значения. Для него годятся и грунт, и подземные воды, и вода со дна ближайшей реки. Единственное требование: температура этого источника не должна круглый год опускаться ниже 1 С. Все, что теплее этой отметки, подходит, чтобы тепловой насос его тепловую энергию выжал, усилил, и заставил работать на обогрев дома.
Стабильным источником тепла является грунт. Его способность сначала накапливать энергию солнца, а потом подолгу ее хранить, обеспечивает одинаковую температуру земли на глубине, распложенной ниже точки промерзания.
Трубы теплового насоса укладываются в земле горизонтально, так чтобы расстояние между соседними трубопроводами не оказывалось больше 0,8 1,2 м. Для установки насоса, поставляющего в дом 10 кВт тепла, нужен земляной контур длинной 600 метров. Чтобы его уложить потребуется участок площадью около 600 400 кв. метров. Большая площадь занятого трубопроводом участка, ни в коем случае не должна напугать владельцев дома. Если все расчеты произведены верно, спрятанный в землю контур не помешает разбить на участке грядки.
Грунтовая вода также хорошо хранит однажды полученное от солнца тепло. На большой глубине ее температура держится на отметке +4С, это означает, что она может быть эффективным теплоносителем. Чтобы заставить это тепло работать на обогрев дома, на участке бурится скважина, куда опускают трубу теплового насоса.
Но самый оптимальный источник тепла для теплового насоса — это вода в ближайшей реке. Во первых, на ее транспортировку к насосу потребуется труба меньшей длины, чем в других случаях. Во вторых, температура воды на дне реки выше, чем у подземных источников тепла. Но вместе с преимуществами у воды в ближайшей реке есть и свои ограничения в использовании. Первое — водоем должен быть относительно большим и обязательно проточным. И второе — нужно будет как то организовать отвод отработанной холодной воды, и без разрешения водоохранных организаций не обойтись. Проложить трубу позволят на дне не каждого водоема.
Источник: http://sibdom.ru/journal/698/
