Своё электричество!

Россия – самая холодная страна в мире. В электроэнергии, горячем водоснабжении и отоплении мы нуждаемся, как ни одна другая страна. Но и добыча энергоносителей обходиться нам значительно дороже.

По сравнению с мировыми ценами на электроэнергию, наши цены ниже раз в 10, так как дотируются государством. Похожая ситуация и с газом. Если, как этого требует запад, мы сравняем цены с общемировыми, то стоимость жизни в нашей стране будет самой высокой в мире. Доходы от этого, как вы понимаете, тоже не увеличатся :)

Но речь сегодня не об этом. Речь о том, что одна из причин, почему мы стремимся заложить родовые поместья – это стремление к автономности, независимости от системы. В том числе и от центральной электросети. Мы, конечно, понимаем, что полной автономии всё равно быть не может, так как оборудование по извлечению автономной электроэнергии производится на предприятиях, подключенных к центральным электросетям :) Понимаем, но есть преимущества у автономии хоть и частичной.

В частности, мне, ни по экономическим, ни по практическим соображениям подключаться к электросети не выгодно. Поэтому и для себя и для вас собрал информацию о практическом применении автономных источников электроснабжения. На полноту картины не претендую, но жителям нашего поселения оказалось достаточно этой информации для принятия решений.

Итак, цикл статей, посвящённых солнечным модулям и ветрякам. Сегодняшняя статья от Валентина Экзархо. У него большой опыт в мощных системах.

Мы будем говорить об автономных источниках электроснабжения

Почему?

• Во-первых, большинство экопоселений создается на пустом месте, где поблизости нет линий электропередач.
• Во-вторых, даже если недалеко есть такая линия, подключение к ней и разводка сети стоит немыслимых денег.
• В-третьих, это малоприемлемо с точки зрения экологии.
• В-четвертых, сама идея самодостаточности родовых поместий предполагает независимость от центральных сетей и чиновников, а это возможно только в случае автономного источника электроснабжения. 

С учетом сказанного выше, идеальным решением будет создание автономной электрической сети с использованием возобновляемых источников энергии, т.е. тех, которые восполняются естественным путем за счет поступающего на поверхность Земли потока солнечного излучения и в обозримом будущем являются практически неисчерпаемыми, к тому же экологически чистыми. Это, прежде всего, сама солнечная энергия, а также ее производные – энергия ветра, энергия водных потоков, энергия бескислородного (медленного) сгорания растительной биомассы и т.п.

Сразу отметим плюсы при создании собственной автономной системы:

• Вам не нужно платить за подключение к сетям централизованного электроснабжения и строительство линий электропередач;
• Вы не зависите от цен на электроэнергию;
• Вы сами являетесь хозяином своего оборудования и можете вырабатывать электроэнергию тогда, когда Вам хочется и того качества, которое вам нужно;
• Вам не страшны аварии в сетях, учащающиеся перебои и отключения электроэнергии, вообще, надвигающийся энергетический кризис, неизбежность которого сейчас уже не вызывает сомнений у большинства ученых и политиков
• Вы используете экологически чистую энергию и не нарушаете экологию
• Наконец, вы не зависите от чиновников.

Минусов всего два:

·        во-первых, вам придется уделять время на техническое обслуживание и ремонт вашего оборудования,

·        во-вторых, дороговизна этого самого оборудования (об этом ниже).

(Ещё добавил бы – неэкологичность производства и утилизации автономных систем жизнеобеспечения, в частности аккумуляторов. В.К. :)

Наиболее распространенными и перспективными генераторами на возобновляемом топливе являются ветроэлектростанции и солнечные батареи.

Здесь сразу стоит сказать о важной и не очень приятной особенности использования большинства альтернативных источников электроэнергии. Это - крайняя неравномерность выработки электроэнергии во времени, вплоть до полного ее прекращения  (в отсутствии солнца и ветра, например). Поэтому необходима аккумуляция энергии и стабилизация ее основного параметра – напряжения.

Из чего же состоит в общем случае система автономного электроснабжения? Обычно ее состав следующий:

1. Генератор электроэнергии, в качестве которого могут быть ветроэлектрическая установка, микроГЭС, фотоэлектрический модуль, бензо- или дизельэлектрический генератор.

2.  Аккумуляторная батарея. В системах на возобновляемых источниках энергии, в силу их непостоянства, это необходимый элемент. Даже, если основной источник у вас бензогенератор, наличие аккумуляторной батареи позволит вам включать его лишь на непродолжительное время в течение дня, а электроэнергию иметь непрерывно.

3. Инвертор, или преобразователь постоянного тока в переменный. Необходим, если у вас есть потребители переменного тока на напряжение 220 в и, если ваши потребители находятся на значительном расстоянии от аккумуляторов (потери в проводах постоянного тока низкого напряжения могут оказаться существенными).

4.  Зарядное устройства (контроллер заряда). Необходим для заряда аккумуляторной батареи от разных источников и предотвращения ее перезаряда и глубокого разряда. Часто встроен в инвертор.

5. Блок управления. Поскольку для производства электроэнергии обычно используются несколько альтернативных источников, например, ветростанция и солнечный модуль, а возможно (на первом этапе сотворения родового поместья) бензогенератор и даже центральная сеть (если она есть поблизости и подключение к ней не очень дорого), необходим блок управления, чтобы оперативно менять источники энергии и режимы работы автономной сети в целом, а также защитить сеть от перенапряжений и коротких замыканий. Также часто бывает встроен в инвертор.

6. Нагрузка. В автономной системе электроснабжения необходимо использовать только энергоэффективные приборы. Например, использование ламп накаливания очень не рекомендуется, так как они потребляют в 5 раз больше мощности, чем специальные энергосберегающие лампы, хотя те и более дороги.

7.   Кабели и коммутационная аппаратура (выключатели, щиты, разъемы, и т.п.).

Фактически, схема работы автономной сети следующая: электроэнергия от одного или нескольких источников через зарядное устройство заряжает аккумулятор и, одновременно, через инвертор, питает потребителей. Синхронизация и порядок работы в этой схеме обеспечивается блоком управления. При отсутствии генерации энергии от альтернативного источника, например, в отсутствии ветра, потребители питаются через инвертор от аккумулятора.

Из приведенной схемы понятно, что важнейшим элементом электрической сети индивидуального дома является аккумуляторная батарея, поэтому к ее выбору необходимо подходить очень тщательно. В современных системах автономного питания используются полностью необслуживаемые (герметичные) стационарные аккумуляторы, обладающие высокой надежностью, большими сроками службы (до 20 лет), не нуждающиеся в уходе и не загрязняющие атмосферу.

Другой важной частью автономной системы является инвертор. Его выбор также очень важен и сложен в силу различных требований к мощности, форме и стабильности напряжения питания.

В состав автономных систем на базе солнечных и ветровых источников энергии желательно включение резервного бензогенератора, чтобы ограничить влияние таких недостатков возобновляемых источников, как невысокая плотность энергетических потоков и их непостоянство во времени.

Говоря об альтернативных генераторах для автономных систем, необходимо остановиться на проблеме необходимого запаса их мощности. Многие авторы дают сильно завышенные оценки в части необходимой мощности источника электроэнергии, сваливая в кучу и путая такие параметры, как максимальная мощность источника энергии, фактически развиваемая в данный момент времени и зависящая от природных условий мощность и количество вырабатываемой энергии за определенный промежуток времени.

Поясним сразу, что максимальная мощность, которую может обеспечить автономная система, не зависит от максимальной паспортной мощности источника энергии (ветрогенератора или солнечного модуля), а зависит только от мощности инвертора, а время, в течение которого эта мощность может выдаваться, определяется емкостью аккумуляторов.

От параметров же самого источника энергии (в нашем случае ветрогенератора или солнечной батареи), а также от природной обстановки (скорости ветра или освещенности) зависит реальная, т. е. фактически выдаваемая генератором в данный момент времени мощность и, следовательно, количество вырабатываемой энергии за определенный отрезок времени, другими словами то число, которое показывает всем известный электрический счетчик.

Типичные средние цифры потребления электроэнергии, например, одно-двухкомнатной квартиры с несколькими лампами освещения, холодильником, телевизором составляют величину около 3 кВт*ч в сутки, т.е. примерно 90 кВт*ч в месяц.

Какие же источники могут обеспечить такие потребности в электроэнергии при минимальных затратах?

На первый взгляд, теоретически, от 100 до 350 кВт*ч электроэнергии в месяц может производить целый ряд отечественных ветроэлектростанций мощностью 0,5-2 кВт при среднегодовых скоростях ветра 5-7 м/сек (такие цифры, по данным метеостанции характерны для Саратовской области, близки эти цифры и по другим областям центра России). Для этого достаточно посмотреть графики зависимости мощности от скорости ветра, приводимые в паспортных данных на эти ветряки. Однако на практике все оказывается не так просто.

В свое время, по прочтении первых пяти книг из серии «Звенящие кедры России» у меня, как и у многих других, возник такой мощный энтузиазм и эйфория, что я с головой влез в литературу и интернет по всем направлениям экологии, которые могли пригодиться при сотворении родового поместья. Это и общая экология, и экологическое строительство, и автономная энергетика, и нетрадиционное земледелие и т.д. и т.п. Благо, прежнее место работы беспрепятственно позволяло мне использовать высокоскоростной интернет (тем более что у меня был отдельный кабинет и мне никто не мешал), а классическое университетское образование позволяло глубоко вникать и разбираться во всех направлениях, даже не связанных с моей основной специальностью (я радиофизик).

За несколько лет такого поиска у меня накопилось огромное количество информации. А по возобновляемой энергетике мне удалось даже связаться со многими производителями, (а позже встретиться и познакомиться с некоторыми из них), короче, как сейчас модно выражаться, провести маркетинговые исследования. Перспективы на бумаге были самые радужные.

Когда я ознакомил с этой информацией своего хорошего знакомого, который был частным предпринимателем, он тоже загорелся альтернативной энергетикой и возможностью попытаться сделать бизнес на этом. И около трех лет назад мы с ним основали малое предприятие по автономным системам электроснабжения.  Начали мы с налаживания контактов, совершили несколько поездок к некоторым перспективным на наш взгляд  производителям (судя по моим ранее проведенным переговорам с ними по телефону и е-майлу и очным встречам).

Ветряки

И тут наступило первое разочарование. Выяснилось, что многие разработки и опытные образцы наиболее перспективных, на первый взгляд, ветряков оказались мыльными пузырями. Часть из них, например, однолопастной ВЭУ-1,5, диффузорный ветряк ВЭУД-1, роторные ветряки малой мощности и др. дальше единичных и неотработанных экземпляров не пошли, и ими вообще перестали заниматься.

Другая часть, в основном ветряки, разработанные на оборонных предприятиях, вроде бы даже и выпускаются серийно, по словам руководителей, а на деле только на заказ и обязательно серией не менее, скажем, 10 штук (это касается таких ветряков как «Радуга», ветряков Рыбинского приборостроительного завода и др.). И цены на них оказались непомерными, значительно выше, чем у других.

Вообще, о ценах надо сказать особо: те цены, которые были указаны тогда на сайтах разработчиков и производителей, оказались, мягко говоря, липой. Когда мы предметно занялись поиском подходящих ветряков, нашей эйфории немного поубавилось, цены сильно кусались. Мало того, когда в кулуарах побеседовали с рядом разработчиков, узнали много интересного о качестве и надежности некоторых изделий.

Скажем, широко разрекламированный полкиловаттный УВЭ-500, который можно было без заказа (их скопилось значительное количество на складе предприятия) приобрести довольно дешево на тот момент (500 долл.), нам, мягко говоря, не рекомендовали из-за непрочности металлических лопастей, которые ломались при скорости намного ниже буревой, указанной в паспорте, да и электричества он давал при рабочих скоростях ветра мизерное количество.

В общем, реально выпускаемыми  оказались несколько ветряков, причем в основном это штучный товар, выпускаемый на коленках. Это касается и ЛМВ (Хабаровские ветряки), и Сапсаны (улучшенная копия ЛМВ), и разработанный МАИ и несколькими авиапредприятиями ВЭУ-1500 (впоследствии ВЭУ-2000), и киевский WE-1000 (Виндэлектрик), и ленинградские  ветряки фирм «Ветросвет» и «Электросфера» (Бриз-5000). Хватит, пожалуй.

Из перечисленных, первые два непомерно дороги, да и качеством своим доверия не внушают. Мы пару раз были в Сапсане и видели изготовленные вручную из стеклоткани лопасти и корпус, а также так называемую мастерскую по изготовлению ветряков, при всем уважении к руководителю Сапсана Валерию, который является подлинным энтузиастом автономной энергетики.

«Бриз-5000» показался солидным, но он 5-ти киловаттник и естественно дороговат (хотя в пересчете на единицу мощности цена у него одна из самых низких). А когда при переписке с изготовителями Бриза, они не захотели ответить на часть наших вопросов, и выдвинули ряд невыгодных нам требований (опять та же пресловутая серия, отсутствие гарантии на ветрогенератор без мачты, разные там контроли, и постановки на учет, членство в определенных организациях и т.д.), мы и вовсе отстали, хотя и имеем их в виду, если кому-то понадобится мощный ветряк.

Что касается «Ветросвета», поначалу нам эти ветряки показались перспективными: большой ряд мощностей от десятых долей до единиц кВт (кстати, они делали и «Бриз-5», затем передали его «Электросфере»), относительная дешевизна. Однако в Москве, которая ближе к нам, есть более привлекательный ВЭУ-1500.

Короче, остались только киевские ветряки и московские ВЭУ-1500 разработки МАИ совместно с рядом  оборонных предприятий. Мы съездили в Киев и купили 2 ветряка WE-1000 в разной комплектации. Затем несколько раз ездили в Москву в МАИ, наладили хорошие связи с производителями ВЭУ-1500 и тоже приобрели несколько генераторов. Мачты мы изготавливаем сами, комплектуем вспомогательным оборудованием (аккумуляторы, инверторы, контроллеры и др.) тоже сами, естественно сами производим монтаж.

Короче за эти годы не только приобрели опыт, но и уже имеем кое-какую статистику. 

Несколько слов о зарубежных ветряках. Они сильно выигрывают по отношению к отечественным своим дизайном. Однако на этом преимущества и кончаются. Во-первых, они непомерно дороги, в несколько раз дороже наших. Во-вторых, и это самое главное, они рассчитаны на эксплуатацию при высоких скоростях ветра. Это видно сразу даже при поверхностном сравнении их характеристик с нашими, так что их высокая эффективность и красивые параметры обычный рекламный трюк.

В общем, когда прошла эйфория, о которой я уже говорил и которая была вызвана как новизной информации и восторгами на анастасиевских сайтах, так и отсутствием опыта эксплуатации возобновляемых источников (в частности ветряков и солнечных батарей) в нашей и других зонах России, когда появились наш собственный опыт и статистика, стало ясно, что эффективность ветряков и солнечных батарей сильно преувеличена. И это на фоне отнюдь не дешевых ветрогенераторов и еще более дорогих солнечных модулей (о них ниже).

Мы очень рассчитывали на киевские ветряки, которые в сравнении с другими были очень дешевы (около 30000 т. р. без мачты, но с инвертором и гелевыми аккумуляторами) и, что немаловажно, были абсолютно бесшумными. На этом обстоятельстве стоит особо остановиться.

Дело в том, что все двух-трехлопастные ветряки, являясь высокоскоростными, издают свист, переходящий в вой при возрастании скорости ветра и далее (после примерно 15 м/сек) начинают издавать треск, вызванный сильными вибрациями лопастей, изготавливаемых в подавляющем большинстве из стеклопластика или углепластика. Для меня этот свист и даже вой действуют как бальзам на сердце (только не треск, конечно, он очень неприятен), но для многих он вызывает отторжение, особенно это будет касаться жителей родовых поселений, где, конечно же, желательна тишина.

Киевские ветряки являются многолопастными (12 лопастей), следовательно, тихоходными и поэтому не издают шума. Однако в процессе эксплуатации WE-1000 выяснилась невысокая надежность как самой ветроголовки, так и входящих в состав ветряка инвертора или контроллера заряда, которые специфичны в силу конструкции генератора (он является высоковольтным), и работают в паре только с киевской головкой, а аналогичные устройства от других ветряков не подходят.

В результате, у нас вышли из строя инвертор, входящий в состав одного из ветряков, контроллер у другого ветряка, и одна из ветроголовок. Но самое неприятное, выяснилось, что их практически невозможно отремонтировать. Во-первых, из-за проблем с пересылкой и таможней, во-вторых, выяснилось, что контроллеры заряда уже давно не выпускают из-за порочности конструкции, и вообще, сама фирма «Винд Электрик» на ладан дышит, ветряками практически не занимается и переехала куда-то в пригород. Нам стоило большого труда связаться с директором фирмы и узнать все это.

Но самое главное, из опыта эксплуатации оказалось, что при той ветровой обстановке, как у нас, ветряки с максимальной мощностью 1-1,5 квт вырабатывают такое количество электроэнергии, которого еле-еле хватает на питание 2-3 энергосберегающих ламп и холодильника (можно также на пару часов включить телевизор), и то тогда, когда скорость ветра превышает 5 м/сек. А это бывает не так часто. Периоды безветрия бывают гораздо чаще и могут длиться неделями, а при скоростях менее 5 м/сек ветряк почти ничего не вырабатывает, несмотря на то, что по характеристикам он вроде бы должен это делать.

Выяснилось также, что данные по ветровой обстановке устарели и очень общи. Для того, чтобы узнать ветровую обстановку в конкретном районе, необходимо обращаться в метеослужбу, а она требует за данные по скоростям и направлению ветра большие деньги, да и не для всех районов у нее есть сведения. А провести ветромониторинг в требуемой точке вообще  не берутся. Мы сами проводим ветровой мониторынг, т.е. определение направлений и скоростей ветра за определенный промежуток времени (мы закупили, а частью изготовили сами соответствующее оборудование), но это трудоемкая и дорогостоящая процедура.

За все время ее согласились провести всего два потенциальных заказчика, причем мы проводили ее в течение месяца практически даром, в порядке эксперимента, необходимого нам самим. После того, как выяснилось, что средняя скорость за месяц в заказанных местах составила около 4 м/сек, заказчики “отпали.”

Все, что сказано выше про эффективность киевских ветряков, относится и к московским ВЭУ-1500 и ВЭУ-2000. Несмотря на в полтора и даже в два раза большую максимальную мощность, электроэнергии они вырабатывают не намного больше. Это связано с тем, что ветровые характеристики в области малых ветров (4-6 м/сек) у киевского и московского ветряков (это касается всех высокоскоростных 2-3-х лопастных ветряков мощностью 1-2 кВт) почти одинаковы, т.к. за счет многолопатной конструкции киевского ветряка его эффективность в области малых ветров сравнима с вдвое более мощным  малолопастным генератором.

Вообще, московские ВЭУ 1500 и 2000 очень неплохи (хотя один из них также скоро вышел из строя, но после ремонта в Москве до сих пор работает без нареканий). У них великолепный дизайн, не хуже импортных (они не раз завоевывали призовые места на международных выставках), неплохие характеристики, т. к. при разработке их “вылизывали” в аэродинамической трубе в ЦАГИ. Они дешевле аналогичных ветряков, но все же в абсолютном выражении очень дороги  (порядка 150 т. р. без инвертора и аккумуляторов). В общем, наше предприятие оказалось нерентабельным, мы до сих пор не возместили свои затраты и работаем на энтузиазме.

Резюме

Из сказанного выше вытекает резюме: малые ветряки (до 3 кВт) в чистом виде не перспективны. В лучшем случае их можно использовать в комплексе с солнечными модулями и с бензогенератором мощностью 2-4 кВт. Так что плавно перейдем на солнечные батареи или, как их еще называют, модули (СМ).

Солнечные модули (СМ)

На мой взгляд, они более перспективны, чем ветряки.

• Во-первых, несмотря на то, что удельная стоимость их (стоимость одного ватта максимальной мощности) в 2-3 раза выше, чем у ветряков, общая стоимость автономной системы на их базе ниже в силу более дешевого оборудования, и меньшей требуемой максимальной мощности, чем мощность ветряка, рассчитанного на такое же количество вырабатываемой электроэнергии. 

Это связано с тем, что у СМ нет основного недостатка ветряков – сильной зависимости от скорости ветра. Правда есть другая зависимость – от освещенности, но она в абсолютном выражении значительно меньше. Даже в пасмурную погоду СМ будет производить электричество, пусть в 10 раз меньше, но будет, и каждый световой день.

• Стоит отметить и тот факт, что для СМ контроллеры заряда более просты, а иногда и вообще не нужны, мачта тоже не нужна.
• Кроме того, солнечные модули гораздо надежнее и долговечнее ветряков, поскольку не имеют механических движущихся частей.
• Далее - они абсолютно бесшумны, намного более просты в монтаже: их можно установить на крышу дома, или на земле (при этом не требуется бетонных фундаментов, как у ветряков).

СМ выпускают несколько предприятий России: в Краснодаре, в Москве, в Рязани и других. 

Мы используем краснодарские СМ, которые дешевле остальных, достаточно надежны (идут и на экспорт) и имеют большой ряд мощностей от единиц до сотен ватт. Стоимость их составляет около 150 руб. за ватт и больше (зависит от конструкции и качества материалов, например, СМ из закаленного стекла дороже, чем из обычного). Таким образом, 100 ваттный модуль обойдется примерно в 15000 рублей.

Что он может? В солнечные дни может питать пару энергосберегающих ламп и даже небольшой холодильник. В пасмурные дни только лампы.

Для нормального и стабильного электроснабжения дома (несколько энергосберегающих ламп, нормальный холодильник, телевизор, компьютер и мощные бытовые и др. электроприборы, включаемые на короткое время) достаточно 4 -5 СМ по 100 ватт, т. е. 400 -500 ватт.

Стоимость 5 модулей, как я уже говорил, примерно 75000 рублей. Плюс инвертор не менее 1 кВт. Плюс аккумуляторы емкостью не менее 200 А*Ч и напряжением 24 в.

Об инверторах

При использовании мощных электроприборов, электроинструмента нужен инвертор не менее 3 кВт,  а при отсутствии холодильника и мощных приборов (т.е. только лампы и телевизор) достаточен 150-300 ваттный инвертор. Стоимость инверторов сильно колеблется в зависимости от мощности, формы напряжения и других параметров. 

Несколько слов о форме напряжения. Она бывает в виде модифицированной синусоиды (прямоугольная форма со ступенькой в нуле) и чистой синусоиды (как в обычной электросети). Что это значит?

• Для питания большинства электропотребителей достаточно модифицированного синуса, но для некоторых необходим только синус. Например, для принтера или сканера, а также некоторых насосов.
• Для холодильника тоже желательно, хотя, в крайнем случае, сойдет и модифицированный синус.
• Для ламп, телевизора, электроинструмента и бытовых нагревательных приборов, компьютера без периферии сойдет и модифицированный синус.

Инвертор 100-300 ватт с модифицированной синусоидой стоит от 1000 до 3000 рублей.

Инвертор мощностью 1 кВт "МАП Энергия" обойдется примерно в 10000 рублей, мощностью 3 кВт той же фирмы уже в 20000 рублей.  Однако брать их не советую. Ненадежны, хотя и самые дешевые.

Из пяти инверторов разной мощности, купленных у этой фирмы, три сломались. Один из них был в ремонте два раза, причем оба раза пришлось платить за ремонт, хотя гарантия не кончилась: якобы была сорвана пломба. Пломба - это кусок бумаги, приклееной между задней и верхней крышками, отклеивается уже при транспортировке. Доказать фирме что-либо невозможно, персонал отвратительный и неквалифицированный.

Другое дело, инверторы "Синусоида". Надежны (ни одного ремонта), форма напряжения - чистая синусоида (у МАПа - модифицированный синус), поэтому, естественно дороже, но до недавнего времени ненамного: 2,5 киловаттник стоил 25000 руб., сейчас их нет, но есть 3,5 кВт за 750000 руб., т. е. резкое повышение.

Об аккумуляторах

Можно конечно использовать автомобильные аккумуляторы, скажем от КАМАЗа емкостью 210 А*ч (примерно 4000 руб.). Но… для них требуется специальное проветриваемое помещение, т. к. они “газят” и взрывоопасны. Они имеют небольшой срок службы от 1 до 3 лет, требуют постоянного ухода (следить за уровнем электролита, доливать воду, менять электролит и т. д.), да и не предназначены для эксплуатации в циклическом режиме постоянного заряда/разряда, поэтому ненадежны.

Лучше специальные стационарные герметичные аккумуляторы, предназначенные для работы именно в этом режиме. Они, как я уже писал, не требуют ни ухода, ни специального помещения, срок службы 10 лет и выше, но они и дороже в несколько раз. Самые дешевые из них китайские, фирмы Leoch стоят от 8000 руб. и выше в зависимости от продавца. Мы их и используем. Конечно, это не подарок, качество не очень (у нас вышли из строя 4 аккумулятора), но за неимением лучшего…

ВЫВОДЫ

С практической точки зрения наиболее целесообразно применение комбинированных ветро-фотоэлектрических систем.

При этом максимальные значения скорости ветра наблюдаются в осенне-зимне-весенний период, когда поступление солнечной энергии уменьшается. В летнее же время недостаток ветра вполне компенсируется поступлением солнечной энергии. Поэтому, использование ВЭС в комбинации с солнечными модулями даст возможность получать достаточно электроэнергии круглый год: зимой больше за счет энергии ветра, а летом - энергии солнца.

Для полной автономии любой системы, будь то комбинированная или солнечная желательно добавить в систему резервный бензо- или дизельагрегат, а для нормального бесперебойного функционирования автономной системы с ветрогенератором бензогенератор обязателен. Стоит примерно от 12000 рублей (2-х киловаттный).

Заметим, что потребление электроэнергии в родовых поместья в силу причин, о которых Вы все знаете, будет значительно ниже, чем принято. В принципе, в домах может использоваться обычный набор потребителя: 3-5 ламп освещения (естественно, энергосберегающих), холодильник, телевизор, кратковременно мощные бытовые приборы – утюг, стиральная машина, пылесос.

Для такого набора может оказаться очень выгодным следующий вариант:

·        одна ветростанция  мощностью 1-2 кВт (от 60000 руб.)

·        плюс несколько солнечных батарей общей мощностью 300-400 вт (45000-60000 руб.)

·        плюс инвертор на 2-3 кВт (от 20000 до 80000 руб.)

·        плюс аккумуляторы емкостью 200-400 А*Ч на напряжение 24 в (от 4000 до 20000 руб.)

·        плюс контроллер заряда (2000-4000руб.) плюс резервный бензоагрегат мощностью 1-2 кВт (от10000 руб.).

Итого – минимум 150000 руб. Можно такую систему использовать на два - три дома.

Но многие жители родовых поместий планируют еще более ограничить свои потребности: минимум освещения (1-2 лампы), телевизора нет или включается очень редко, холодильник не нужен. У нас в поселении большая часть жителей так и планирует.

Тогда достаточно:

·        одного СМ мощностью от 50 до 100 вт (от 7500 до 15000 руб.)

·        плюс инвертор на 150 вт (1000-2000 руб.)

·        плюс контроллер заряда (1000-2000 руб.)

·        плюс обычный автомобильный аккумулятор емкостью 45-55 А*Ч (от 1500 руб.).

Итого минимум около 11000 руб.

·        Можно исключить контроллер, если следить за зарядом батареи (не допускать ее перезаряда и глубокого разряда).

·        Можно убрать инвертор, если перейти на постоянное напряжение сети 12 в. Только придется использовать лампы на 12 в и телевизор, имеющий возможность питаться от 12 в (например, автомобильный).

Тогда система обойдется всего в 9000 руб.

Можно еще проще – использовать вместо ламп освещения мощные светодиоды рассеянного света. Их понадобится по несколько десятков штук вместо одной лампы (естественно придется смонтировать их самому с использованием гасящих резисторов). Тогда будет достаточно солнечной батареи всего в 10-20 вт (1500-3000 руб.) и аккумулятора емкостью 7-12 А*Ч, (лучше герметичный гелевый, какие используются в бесперебойнике компьютера, стоит около 1000 руб.). Итого около 3000 руб. Светодиоды стоят в зависимости от марки и силы света от 10 руб.

Заметьте, что все цены, указанные выше, в основном цены производителя. При покупке  в магазинах или фирмах-посредниках они, естественно, будут выше.

Вот, пожалуй, и все, чем хотел поделиться.

Извини, Вадим, за многословие и обилие технической информации (хотя старался донести ее доступным для непрофессионала языком, так мне кажется). Можешь убрать те части текста, которые считаешь лишними или малопонятными.

С большим уважением, Валентин Экзархо.

·        ekzarkho@mail.ru

·        (8452)-60-73-56

Валентин, спасибо тебе за многословие и обилие технической информации! :)

Далее комментарий от Алексея Кашелева, который специализируется на менее мощных установках.

Прочитал. Отличаются мои выводы с ними не сильно. Я в отличие от них сразу не стал использовать большие ветряки - шум и ненадежность. Информация про фирмы производители почти верна. Только не было у меня ни одной поломки лопастей УВЭ500М - они из алюминиевого сплава. Поломки лопастей были из-за неаккуратного обращения с установкой. Упала из-за сильного ветра, плохо закрепили или сами владельцы уронили. У ветросвета хороши малые ветряки УВЭ - 0,25, лопасти - сплав. Ветроустановки "БРИЗ" лопасти, стеклопластик. Одна такая стоит у нас в районе ГЭС. В Волжском есть коллеги. После трех недель работы одна из лопастей расщепилась :))) Быстренько все устранили за 3-4 дня. Молодцы! Установка 5Квт - цена с установкой 23 т. евро. И не шумит. Еще добавлю, что производители иногда заявляют мощность ветряков максимальную и необходимое число оборотов для этой мощности. Надо обращать внимание на мощность номинальную при ветре 7-8 м/с и кол-во оборотов ветряка, хорошо 400 об. в минуту. 600 об. в минут это будет шум. Но такие ветряки стоят дороже в 1.5-2 раза. Это, например, Форвард-0,5. Или еще очень интересны китайские ветряки - хорошо работают на малых ветрах. У них заявлена номинальная мощность. Остальные я даже не пробовал. У всех ветряков почти одна и та же проблема, это блок управления с контроллером. Но я эту проблему решил. Я их переделываю сразу. Производство действительно ограничено. Но то же вышел из положения - приобретаю 2-5 ветряков. Инверторы "Синусоида" хороши, но у них большое потребление на холостом ходу, около 1,5 ампер, вместо 1 ампера заявленного. Да и один ампер это много. При напряжении 48 вольт и 1 ампер - это 48 Ватт в час, 1152 ват*ч в сутки, и 34560 ватт*ч в месяц или 34,5 КВт*ч в месяц. Жалко терять эту энергию. Поэтому я их не использую. Может поэтому у них не хватает электричества? Не хватает еще из-за того, что мало используют СМ. Инверторы с модифицированной синусоидой (в том числе и МАП) потребляют не более 0,5 ампера на 24 Вольта, тем и хороши. А инверторы на 300 Ватт вообще 0,15А, 12 Вольт тем и хороши. Поломки были один раз у МАПа 1,5Квт и один раз у китайского - некачественная сборка :))) Но то же научились ремонтировать. Аккумуляторы видно хорошие вообще не используют. А зря. Для "камазовских" аккумуляторов достаточно 5-7 перезарядов или глубоких разрядов и их КПД становится 40-50%, т.е. не держат заряд. И в таком состоянии находятся долго - года два, потом вообще выходят из строя. Контроллеры заряды для СМ, при подборе соответствующего аккумулятора не нужны. А при использовании СМ с ветряками тем более. У ветряков есть свои контроллеры заряда. Если вдруг нет, то СМ подключается напрямую к аккумулятору. А Блок управления ветряком отслеживает заряд и если аккумулятор заряжен от СМ то ограничивает заряд от ветроустановки и тормозит ее. Тут скорей людям жалко денег на аккумулятор. Хотят использовать автомобильный, сразу с машины. Не вижу смысла на этом экономить. Короче у ребят, похоже, практика какая то отрицательная. Скорей не додумали и сразу кинулись за мощностями. А надо было начинать с малого. И время зря потрачено и деньги. Дай им мои координаты пусть приедут, убедятся, пощупают все своими руками, тем более здесь всего 400 км. электрички ходят. Удивляюсь, почему они этого не сделали. Съездили в Москву, Питер, Киев, и еще куда то..... Или пусть свои координаты оставят, сам к ним проеду. Алексей Кашелев

А в следующем выпуске опубликую статью Алексея Кашелева «Автономное энергообеспечение - опыт пятилетней практики».

Вадим Карабинский :: Karabinskiy@mail.ru

P.S. Буду благодарен, если вы тоже пришлёте описание своего опыта использования любых систем автономного жизнеобеспечения!

"Зелёные СМИ"

"Тысячник"

• Альтернатива современным СМИ.
• Сообщество Предпринимателей с Чистыми Помыслами
• Закон о выделении каждой желающей семье участка земли не меньше 1Га для обустройства родового поместья ...

Подробнее о Зелёных СМИ...

Вы можете создать бизнес на основе личной газеты тиражом 999.

Подробнее о проекте...