Как обеспечить своему дому электрическую автономность
Но мало просто построить дом. Комфортное жилье - это не только прочная крыша над головой, но и все блага цивилизации, к которым привык современный человек.
Подключение загородного дома к коммуникациям - газу, воде, электричеству - проблема не меньшая, чем его строительство. С электрическими сетями неполадки чаще всего возникают в отдаленной от промышленных центров местности или там, где они были проведены достаточно давно, после чего не модернизировались. Главным образом потребители сталкиваются с недостатком мощности, нестабильностью работы электросетей и их частыми авариями.
Выхода в этих случаях только два - либо ждать, когда сеть модернизируют, либо создать автономную систему электроснабжения загородного дома, которая позволит возместить недостатки и перепады мощности в сети, а также обеспечить потребителя энергией на случай аварий.
Для примера возьмем дом средней площади на 100-120 квадратных метров без особых излишеств, не подключенный к газовой сети и общей котельной. Причем отопление дома - теплые полы и батареи - в этой общей сумме мы пока считать не будем, поскольку это отдельная песня, требующая для такой площади дополнительных не менее 10 кВт электроэнергии.
Обычной современной городской квартире на семью из 3-4 человек сейчас хватает около 5-8 кВт. Это абсолютно не означает, что такой мощности даже при раздельном использовании электроприборов будет достаточно для загородного дома. Но цифру можно запомнить - столько потребуется энергии для нормального функционирования электроприборов, бытовой техники и освещения помещений. К ней нужно добавить мощности, необходимые для работы насоса, подающего воду из скважины, бойлера и водонагревателей. Это еще от 4 до 6 кВт. К результату прибавить запросы в энергии для электрической плитки 1500 до 4500 Вт. К полученной сумме рекомендуется прибавить 15-30%, чтобы в будущем иметь запас на увеличение потребления энергии.
Понятно, что не в каждом доме есть все возможные электроприборы, и едва ли все они используются одновременно. Аварийное отключение электричества на пару часов можно вполне комфортно пережить и с генератором на 5 кВт. Но если поставлена цель обеспечить полноценное функционирование всех систем и электроприборов в загородном доме на долгий период от автономных источников питания, то независимая генерация должна составлять не менее 12 кВт, а лучше больше.
Специалисты называют ту же цифру, что получается математически, - для обеспечения нужд в электричестве современного загородного дома площадью 100-120 квадратных метров на 4 человек понадобится мощность генерации не менее 12-15 кВт. Правда, получить эту мощность целесообразно гибридным способом, используя несколько видов генерации, а не какой-то один. Нагрузку можно разделить таким образом: 50% - на топливный генератор, 30% - генерация солнечного света и 20% - генерация силы ветра. Возможны нюансы. Например, для владельцев домов, расположенных на берегу больших водоемов, разумным будет увеличить долю ветряной генерации, в южных районах страны возможно увеличение доли солнечной. Естественно, не обязательно пользоваться всеми тремя видами, можно воспользоваться только двумя видами генерации.
Генератор, жги!
Самый простой и распространенный способ обеспечить себя резервными или дополнительными мощностями электричества - купить дизельный или бензиновый генератор. Основным их преимуществом является относительная независимость от сезонных изменений и погодных колебаний. К недостаткам мощных генераторов топливного типа относится очень сильный шум устройства и необходимость хранить у себя на участке значительные запасы топлива для его работы.
Бензиновый или дизельный генератор на 3 кВт можно купить за сумму от 20 тысяч рублей. Мощный генератор на 10 кВт обойдется покупателю от 150 тысяч рублей и выше. Расход топлива дизельного генератора меньше бензинового. Поэтому бензиновые генераторы чаще используют для кратковременной работы. Дизельные генераторы могут быть основным источником энергии, работая длительное время и потребляя при этом меньше топлива.
В последнее время все более широкое распространение получают газовые генераторы. Они немного дороже бензиновых или дизельных, их цена начинается от 40 тысяч рублей, но зато они дешевле в эксплуатации. Мощные агрегаты от 5 кВт стоят более 100 тысяч рублей. Проблема в том, что большинство из генераторов такого типа требует подключения к газовой сети. Установка такого агрегата осуществляется только на основании пакета разрешительных документов и при обязательном участии в монтаже бригады мастеров из местного газораспределительного предприятия. Автономные газовые генераторы существуют, но большинство из них работают от обычных газовых баллонов, то есть весьма ограниченный период времени. Мощные станции, работающие от сжиженного газа, пока стоят очень дорого - от 350 тысяч рублей. Их пока сравнительно немного на рынке, хотя и стоит ожидать, что подобные аппараты в ближайшем будущем получат широкое распространение.
Обогреет солнце
Весьма популярное решение - обеспечить автономную электрогенерацию при помощи солнечных батарей (панелей). Плюсы здесь очевидны - экологичность, бесшумность, простота в обслуживании и при правильной установке возможна выработка электроэнергии в любую погоду. Естественно, зимой, в пасмурные и дождливые дни, производительность будет снижаться. В комплекте с солнечными панелями необходимо приобрести солнечный инвертор, преобразовывающий постоянный ток, полученный от солнечных модулей, в переменный напряжением 220 вольт, и аккумулятор, накапливающий получаемую энергию. Как правило, для загородных домов на рынке предлагаются уже готовые комплексные решения.
Размещать солнечные панели можно на любом незатененном пространстве участка, например, на крыше дома, обращая принимающую поверхность под углом 70 градусов, лучше на южную сторону. Время от времени необходимо протирать панели от пыли и убирать с них мелкий мусор. Качественные солнечные батареи очень надежны и рассчитаны на долгую эксплуатацию - от 15 до 25 лет. После этого их работоспособность немного снижается, и следующие 15-20 лет панели выдают ресурс в объеме около 80% от базовой изначальной мощности, заявленной производителем.
Главный минус солнечной генерации, что система нестабильна, ее мощность слишком зависима от погодных условий. Кроме того, для выработки 10 кВт энергии под солнечные панели потребуется площадь более 32 квадратных метров, что, учитывая стандартные размеры дачных участков, весьма существенно. Цена такой электростанции кусается - она стоит около 700 тысяч рублей. А вот комплект на 2-3 кВт можно приобрести за 110-130 тысяч рублей, а под установку панелей потребуется площадь 3,5-5,5 квадратных метра, что вполне позволит разместить их на крыше дома, не занимая площадь участка. Станции на 4 кВт стоят от 300 тысяч рублей, а под размещение панелей понадобится более 15 квадратных метров.
Откуда дует?
Установка ветрогенератора мощностью от 5 кВт и более будет иметь наибольшую экономическую эффективность, если среднегодовая скорость ветра превышает 6 метров в секунд, или 21,5 км в час. Сразу можно оговориться, что в России районов, чтобы это условие выполнялось, совсем немного. Чаще всего среднегодовая скорость ветра здесь составляет менее 5 метров в секунду. Это не означает, что ветрогенерация у нас не выгодна, просто ожидать от нее чудес не стоит. Прежде чем установить ветряк на своем участке, стоит проанализировать данные о силе ветра в регионе проживания за последние 5-10 лет. Их можно найти в интернете или получить в метеослужбе. Стоит обратить внимание, что при ветре три метра в секунду большинство ветрогенераторов вырабатывают минимальное количество энергии, которой может не хватить даже на освещение.
Стоимость ветряков варьируется от мощности выработки энергии. Комплект на 1 кВт энергии можно приобрести за 100 тысяч рублей, а ветряк на 10 кВт будет стоить около 700 тысяч рублей, причем для него потребуется мачта высотой не менее 10 метров.
Одним из серьезнейших аргументов против установки ветряка на дачном участке являются издаваемый им постоянный гул (пусть даже едва слышный) и вибрация. Последнее, конечно, может избавить дачный участок от кротов и грызунов, но едва ли добавит комфорта людям, на нем живущим. Поэтому ветрогенераторы, особенно мощные, не рекомендуется устанавливать в непосредственной близости от жилого дома.
Лишнюю электроэнергию можно продать
Любой владелец частного дома может продать в сеть излишки выработанной электроэнергии. Объем выдачи ее в сеть не сможет превышать 15 кВт. Она может быть выработана как возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ) - при помощи солнца или ветра, так и топливными генераторами. Возможны и комбинированные решения, сочетающие, к примеру, дизель и ветроустановку.
Порядок выплат за переданную в сеть электроэнергию максимально упрощен. Расчет происходит в конце каждого месяца, как и обычные расчеты граждан с гарантирующими поставщиками электроэнергии. Много на этом не заработаешь, но окупаемость систем частной генерации ускоряется.