- Изчисляване на SAE за дома
- Соларен комплект (Solar)
- Вятърни генератори и зелена тарифа
- Малка хидроенергия
- Иновативни комбинирани електро-термични когенерационни системи
Ролята на автономната енергия в света нараства динамично. Делът на възобновяемите енергийни източници (ВЕИ) вече е 23% от световното производство на електроенергия, а по-нататъшният му растеж ще бъде осигурен чрез въвеждането на нови нетрадиционни технологии в битовата енергия.
Световната индустрия успя да организира производството на различни компактни, битови генератори на цени, достъпни за клиентите със среден доход .
Следователно доскоро се организираше автономно захранване на селска къща, където не беше възможно да се свърже към държавен източник на електроенергия, сега все по-често се наблюдава появата на слънчеви панели и вятърни мелници върху сградите в райони с доста задоволителна инженерна инфраструктура .
Автономната система за захранване у дома (SAE) е гарантирана доставка на енергия с необходимото качество и количество, независимо от наличието и състоянието на външни източници на захранване. Тези, които искат да бъдат независими от монополистите, да не плащат раздутите си сметки и никога да не нарушават потреблението на енергия, са заинтересовани да създадат SAE.
Изчисляване на SAE за дома
Автономното електрозахранване у дома се счита за устойчиво за нормалното поддържане на живота на частните жилища, ако избраните източници ще генерират стабилно електричество, независимо от външни фактори. Схемите на SAE са компактни, многофункционални и сглобени като LEGO конструктор от следното стандартно оборудване:
- Източник на енергия (комплект - слънчева, вятърна генератор, хидрогенератор);
- преносим контролер за съхранение на батерия;
- електрохимични батерии и електрическа подстанция;
- инвертор.
Основният показател за избора на оборудване е консумацията на енергия, тя трябва да бъде известна с техническите и икономическите изчисления на схемата за SAE.
Автономно електричество за частна къща (вила), изчисляване на консумираната мощност на жилищна сграда с площ от 100 м2:
| име | Активна мощност | Прогнозни коефициенти | само | |||
| номер | инструменти и устройства | Количество, единици | търсене | използване на ки | Киловатчас | |
| Kc | ||||||
| 1 | Вътрешно осветление у дома, м2 | 100 | 0.04 | 0.8 | 0.8 | 2.56 |
| 2 | Осветление на къщата, м2 | 80 | 0.03 | 0.6 | 0.6 | 0.864 |
| 3 | Кухненска печка | 1 | 4 | 0.8 | 1 | 3.2 |
| 4 | Перална машина | 1 | 2.2 | 1 | 0.6 | 1.32 |
| 5 | пералня | 1 | 2.2 | 0.8 | 0.8 | 1408 |
| 6 | Резервоар за бойлер | 1 | 2 | 0.6 | 0.8 | 0.96 |
| 7 | Климатично оборудване | 1 | 3 | 0.7 | 0.8 | 1.68 |
| 8 | Отоплителни уреди | 0 | 2 | 0.4 | 1 | 0 |
| 9 | Кухненски уреди (общо) | 2 | 5 | 0.3 | 1 | 3 |
| 10 | Отоплителен котел | 1 | 6 | 0.8 | 0.9 | 4.32 |
| 11 | Тример kWh | 0 | 2 | 0.4 | 0.8 | 0 |
| 12 | Потопяема помпа | 1 | 2 | 0.8 | 0.9 | 1.44 |
| 13 | компютри | 3 | 0.5 | 0.6 | 1 | 0.9 |
| 14 | в общия | |||||
| 21, 652 | ||||||
Соларен комплект (Solar)
За да използвате слънчевия колектор, той ще изисква две неща: слънчева светлина и специално оборудване, което приема, преобразува, съхранява и прехвърля преобразуваната енергия на слънцето в домашната мрежа. Такава схема за захранване има неограничен източник на енергия, за разлика от изкопаемите горива, тя не е оскъдна и става конкурентоспособна, когато цената на петрола е 70 долара за барел и повече.
В момента най -популярните в страните от ОНД са системите за слънчева енергия на световни производители като JA Solar, Trina, Jinko Solar, Yingli Solar, Canadian, Amerisolar, Perlight Solar, Solar World, Sharp, LG, Altek, SMA, ABB, Omron, LogicPower, Huawei, Fronius, Steсa, SlarEdge, с гаранция на производителя до тридесет години.
Спецификации на популярните модели слънчеви панели:
| индикатори | Delta SM 30-12 P | One-Sun 30P | SY-50WM | FSM 100M | |
| 1 | Мощност, W: | 30 | 30 | 50 | 100 |
| 2 | % отклонение на мощността | 3 | 3 | 3 | 6 |
| 3 | U празен ход, в | 21.96 | 22.6 | 22.2 | 22.7 |
| 4 | Ток на късо съединение, A: | 1.76 | 1.76 | 3 | 5.82 |
| 5 | U в точка на максимална мощност, V: | 18.25 | 18 | 18 | 18.6 |
| 6 | Текуща максимална мощност, A: | 1.64 | 1.66 | 2.78 | 5.38 |
| 7 | Ефективност на панела, %: | 12.29 | 15 | 14.3 | 0, 15, 3 |
| 8 | Ефективност без прекъсване на фотоклетката, %: | 15.57 | 17.4 | 17.8 | 18.1 |
| 9 | тип | Поликристален | Поликристален | кремъчен монокристал 125x125мм | Моно-кристален |
| 10 | Качествен клас: | А степен | А степен | А степен | |
| 11 | Брой диоди, бр: | 2 | 2 | 15 | 2 |
| 12 | Степен на разпределение на защитата. аварийни кутии: | IP65 | IP65 | IP65 | IP65 |
| 13 | Max U система, V: | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 |
| 14 | Температура, ° C | -40 ° С … + 85 ° С | -40 ° С … + 85 ° С | -40 ° С … + 85 ° С | -40 ° С … + 85 ° С |
| 15 | конвектори: | MC4 | MC4 | MC4 | |
| 16 | Размери: | 678 x 360 x 25 | 450h510h25 | 645h540h30 | 1209 x 539 x 35 |
| 17 | Тегло кг: | 3.2 | 2.7 | 4.2 | 9.2 |
Видовете слънчеви панели включват следното :
- Монокристален (моно);
- поликристален (поли);
- аморфен (аморфия).
Резултатите от проучванията за качеството на работа на соларни модули
Резултатите от изследванията на различни видове слънчеви модели могат да бъдат проучени подробно и сравнени с помощта на таблицата:
| индикатори | Монокристал | поликристални | аморфен |
| Ефективност, % | 17-22 | 12-18 | 6-8 |
| Живот, години | 25 | 25 | 10 |
| Температурен коефициент, % | 0.45 | 0.45 | 0.19 |
| Загуба на ефективност годишно, % | 1 | 1 | 5 |
| цена | високо | среда | ниско |
| фоточувствителност | среда | среда | максимален |
| Годишна продукция | високо | среда | ниско |
Вятърни генератори и зелена тарифа
Използването на ветрогенератори за битови енергийни цели се използва в света отдавна. Европа произвежда вятърна енергия от много години - в Германия, Испания, Дания и Франция. Много други страни, като Китай и Индия, наскоро започнаха интензивно да развиват производството си на вятърна енергия.
Вятърните турбини имат три основни части: лопатки, мачта и генератор. Три големи витла са монтирани върху голяма мачта, която се задвижва от вятъра. Ако турбината произвежда повече енергия от необходимото, тя може да бъде изпратена до общата енергийна система, по така наречената зелена тарифа. Такава тарифа се прилага в почти всички страни по света (с изключение на Русия).
В Украйна през 2018 г. според „зелената тарифа“ държавата връща за доставката на „излишък“ kW в следните размери:
- за частни електроцентрали с мощност до 30 кВт - 18 евроцента за 1 кВт / час;
- за наземни индустриални станции 15 евроцента за 1 kW / h;
- за покриви - 16, 3 евро цента за 1 kW / час.
Този подход позволява на един домакински производител на електроенергия да възстанови всичките си разходи за инсталиране на електроцентрали с мощност 30 кВт само за 4 години, като реализира годишна печалба от около 6500 куб. д. Тъй като вятърните генератори стават все по-популярни, те стават по-евтини и по-достъпни за широк кръг потребители.
Предимствата на вятърния генератор включват следното:
- Вятърът е безплатен и 100% възобновяем;
- генераторът на вятъра не замърсява околната среда с емисии на парникови газове и други вредни вещества;
- изискват за поставяне на малки площи, тъй като те са поставени на голяма надморска височина;
- създайте интересен пейзаж;
- отличен резервен източник на автономно захранване в отдалечени населени места;
- нисък период на изплащане при използване на „зелената тарифа“ до 4 години.
Но вятърните генератори имат своите недостатъци:
- Висока първоначална цена за доставка на енергия;
- необходимостта от земя за строителство;
- необходимостта от достатъчен потенциал за терен на вятъра;
- общите размери, строителните норми може да не позволяват инсталирането на турбини на някои места;
- шумово замърсяване и аварийно зониране за мигриращите птици;
- ниско ниво на използване - до 30% от инсталирания капацитет;
- високо ниво на опасност от гръмотевична буря.
Поглеждайки назад към тези данни, изглежда, че автономното електричество има повече „минуси“, отколкото „плюсове“. Вятърната енергия обаче има много по-малко въздействие върху околната среда, отколкото електроенергията, генерирана от въглища или нефт, така че за жителите на райони със стабилен енергиен вятър този тип автономно захранване у дома е много обещаващо.
Технически характеристики на вятърни генератори за автономно захранване у дома
Всеки тип вятърни генератори има свои собствени характеристики, които могат да се сравнят с помощта на таблицата:
| Марка / производител | Мощност kW | напрежение, | Диаметър на вятърно колело, m | Скорост на вятъра, м / с |
| T06 / Китай | 0.6 | 24 | 2.6 | 9 |
| T12 / Китай | 1.2 | 24/48 | 2.9 | 10 |
| T23 / Китай | 2.3 | 48 | 3.3 | 10 |
| T60 / Китай | 6 | 48/240 | 6.6 | 11 |
| T120 / Китай | 12 | 240 | 8 | 11 |
| Пасаат / Холандия | 1.4 | 12/24/488 | 3.1 | 14 |
| Монтана / Холандия | 5 | 48/240 | 5 | 14 |
| Alize / Холандия | 10 | 240 | 7 | 12 |
| W800 / Украйна | 0.8 | 48 | 3.1 | 8 |
| W1600 / Украйна | 1.6 | 48 | 4.4 | 8 |
Малка хидроенергия
Автономното електричество за частна къща чрез използването на водна енергия - Hydro Power (хидроенергия) има предимства пред други видове възобновяема енергия, ако системата е проектирана и инсталирана правилно, създава минимум екологични рискове за околната среда.
По правило всичко, което е необходимо за това, е река с достатъчно количество вода и скорост на потока, влизаща във водна турбина, свързана към генератор на електрическа енергия. В зависимост от размера и необходимата мощност за производство на електроенергия, мини електроцентрала за хидроелектрически вериги се разделя, както следва:
- Мащабната хидроенергия (малка) генерира електрическа мощност между 100kW (1kW) и 1MW (мегават), доставяйки тази генерирана енергия директно в комунална мрежа, която захранва повече от едно домакинство.
- Минимащабна хидро мощност (минимащаб), която генерира мощност от 5kW до 100kW, захранвайки я директно към комунална мрежа или автономна система, захранвана от променлив ток.
- Micro Scale Hydro Power (микро-мащабиран), базирана на домашна ESA схема за реки, с постоянен генератор за производство на електрическа енергия от стотици ватове до 5kW като част от автономна система.
Мини-водноелектрическите централи (водноелектрическите централи) са разделени на:
- речно корито - малки реки с изкуствени резервоари по равнините;
- неподвижни - високопланински реки;
- вдигане на вода с капка вода в промишлени предприятия;
- подвижен - водата протича през подсилени устройства.
Следните видове турбини се използват за експлоатация на мини-водноелектрически централи:
- водно налягане> 60 m - кофа и радиално-аксиално;
- при налягане 25-60 m - радиално-аксиален и ротационен лоб;
- при ниско налягане - витло и ротационен лоб в стоманобетонни устройства.
Автономното захранване у дома с помощта на Hydro, Mini Hydro Systems или Micro Hydro Systems може да бъде проектирано с помощта на водни колела или импулсни хидравлични турбини. Потенциалът за генериране на определен обект ще зависи от количеството на водния поток, което от своя страна зависи от условията и местоположението на обекта, както и от характеристиките на валежите на обекта. Водните колела и водните турбини са чудесни за всяка малка схема на хидроенергия, тъй като те извличат кинетична енергия от движеща се вода и преобразуват тази енергия в механична енергия, която задвижва електрически генератор.
Максималното количество електричество, което може да бъде получено от река или поток от течаща вода, зависи от количеството енергия в определена точка на потока. Но водната турбина не е перфектна, поради загубата на мощност вътре в турбината, причинена от триенето. Повечето съвременни хидравлични турбини имат ефективност от 80 до 95% и могат да се използват като мини-електростанция за частна къща. Мини-водноелектрическите централи работят на надежден принцип . Водата действа върху лопатките на турбината чрез хидравлично задвижване, задвижва електрическия генератор, който генерира електричество.
Процесът се контролира от системи за автоматизация. Надеждната система за автоматизация предпазва оборудването от претоварвания и повреди. Устройствата на съвременните хидрогенератори свеждат до минимум инсталационните работи по време на строителния период и създават оптимално захранване с електричество.
Автономните източници на енергия на мини-водноелектрическа централа са проектирани с пълно съответствие с параметрите на турбината и хидравличния агрегат, за да произвеждат необходимата скорост и ток.
Предимствата на мини-водноелектрическите централи включват:
- екологична безопасност на оборудването;
- ниска цена на 1 kWh електроенергия;
- автономност, простота и надеждност на веригата;
- неизчерпаемост на основния ресурс.
Недостатъците на мини-водноелектрическа централа включват слаба материално-техническа и производствена база за производството на цялото необходимо оборудване в страната.
Иновативни комбинирани електро-термични когенерационни системи
През следващите две десетилетия човечеството възнамерява драстично да увеличи използването на възобновяеми енергийни източници. Това е част от договорена глобална политика за намаляване на загубите в системите за поддържане на живота и емисиите на парникови газове. Днес стана ясно, че използването на прости схеми с един ресурс за създаване на ефективна електроцентрала за частна къща няма да е достатъчно, трябва да потърсите алтернативен и независим начин за по-нататъшното развитие на EPS.
Когенерацията SAE комбинира доказаните технологии на фотоволтаична (PV) и слънчева топлинна енергия (SHW) в единна интегрирана система от слънчеви топлинни централи, която ви позволява да извличате възможно най-много слънчева енергия за генериране на електричество, използвайки цялата полезна топлина на системата. Слънчевите колектори са водно охлаждащи се концентриращи фотоволтаични устройства - параболични устройства, които улавят, а не се разпръскват, какви други фотоволтаични проекти смятат за „отпадна топлина“.
Архитектурата включва поредица от наземни или подземни устройства, които независимо проследяват слънцето по една ос. Компактната SHW система за пренос / съхранение на топлина прехвърля топлина към предварително загрята вода за битова гореща вода. По този начин се създават най-ефективните в света автономни централи за мини когенерация за селска къща, осигуряващи не само непрекъснато електрозахранване на частна къща, но и почти безвъзмездното й подаване на топлина.