Как сделать электростанцию на дровах своими руками

Гидроэлектростанции

Реже всего в качестве автономного источника питания используется гидроэлектростанция по одной простой причине, далеко не у всех возле дома протекает река или мощный ручей.

Суть работы такой станции заключается в том, что вода вращает лопасти турбины, за счет чего генератор вырабатывает электричество.

Положительные качества гидростанций таковы: стабильная подача энергии круглосуточно, поскольку вода в реке или ручье не замедляет скорость движения. Такие станции полностью экологичны, долговечны и практически не требуют обслуживания.

Главным же их недостатком является необходимость установки на берегу реки или возле ручья. При этом скорость движения воды должна быть высокая.

Гидростанция способна вырабатывать энергию и при медленном движении воды, но в таком случае река зимой будет покрываться льдом, и использовать станцию уже не получиться.

Большая же скорость воды будет являться гарантией того, что река или ручей не перемерзнут. Второй недостаток – стоимость станции.

И все же концепция обеспечения дома автономной системой энергообеспечения является перспективной и многие ею интересуются.

Выше мы рассмотрели основные виды источников электричества, но их одних недостаточно, чтобы в доме была электроэнергия.

Дополнительно стоит отметить, что эффективность любой автономной системы зависит от правильности расчетов.

Подбор оптимальной системы

Теперь немного о том, какую систему лучше использовать в разных случаях.

На дачном участке или загородном доме можно использовать любое автономное энергообеспечение. Все зависит от климатических условий.

В южных регионах, где много солнечных дней в году, предпочтительнее использовать солнечную систему энергообеспечения, в северных же районах – ветряную.

При этом лучше сразу делать комбинированную систему, чтобы имелся резервный источник питания, и для этого отлично подходят установки, работающие на топливе.

Что же касается городских условий, то для автономного обеспечения энергией квартиры подойдут только солнечная и ветряная системы, основные элементы которой (панели, ВЭУ) можно установить на крыше здания.

Другие же автономные системы в квартирных условиях использовать не получится.

Важно знать: Правила монтажа электропроводки в деревянном доме

Требования к домашним независимым комплексам

Прежде чем приобретать оборудование для обеспечения жилища электроэнергией, следует подсчитать ее нужный объем, который будет покрывать потребности всей бытовой техники, прочих домашних электрических устройств. Для этого проводится расчет общей мощности всех имеющихся электропотребителей. Самые распространенные из них такие:

• холодильная, морозильная камеры;
• отопительная система;
• кондиционер;
• бытовые приборы;
• насос (для доставки в здание воды из скважины);
• электроинструмент.

Базовую мощность любого агрегата можно узнать их прилагаемой к нему производителем инструкции. Для разных приборов такой показатель индивидуальный. Но все устройства непременно требуют стабильной подачи электроэнергии, для них недопустимы перепады напряжения.

Полученные данные суммируют, в результате чего узнают, сколько приблизительно киловатт-часов должна ежедневно производить автономная электросистема. Это число рекомендуется увеличить на 20-25%, чтоб иметь небольшой запас для повышения потребления энергии.

Общее потребление энергии в доме зависит от используемых электроприборов, их моделей, а также постоянного количества жильцовИсточник dagzhkh.ru

Генератор для дома: одна фаза или три?

Для домашнего резервного электроснабжения однозначный ответ — нужен однофазный электрогенератор.

Трехфазную электростанцию стоит покупать исключительно в том случае, если необходимо питать приборы с трехфазными двигателями — инструменты, тепловой насос, центральный кондиционер, мощные промышленные холодильники и т.п.

NB. У трёхфазного генератора нагрузка должна равномерно распределяться по всем трем фазам. Разница между нагрузками на фазах не должна превышать 30%. То есть, купив 3-х фазную электростанцию мощностью 5 кВт, Вы не сможете включить в нее прибор мощностью более 2 кВт. Исключение составляют асинхронные генераторы Geko, для них допустим «перекос фаз» до 70%.

Шаг 2: Выбор аккумуляторов

Все солнечные панели являются источниками постоянного тока. Электроэнергию они генерируют только днем. Если есть желание подключить нагрузку постоянного тока днем, то с этим нет никаких проблем, можно подключиться непосредственно от панелей. Но сделать это – не самое хорошее решение, потому что:

• Большинству приборов необходимо постоянное номинальное напряжение для эффективной работы. Передаваемое солнечными панелями напряжение и ток непостоянны. Они меняются в зависимости от интенсивности солнечного света, пасмурная погода – «не есть хорошо».
• Если вы хотите включить что-то ночью, то это что-то попросту не включится.

Указанная проблема решается использованием аккумуляторов, для накопления энергии в дневное время, и использования её в ночное. Существует много видов аккумуляторов. Аккумуляторы «открытого типа» с жидким электролитом, к которым относятся автомобильные аккумуляторы — предназначены для выдачи высокого тока в течение небольшого промежутка времени. Они не предназначены для глубокого разряда, у них задачи другие. Аккумуляторы для солнечных батарей являются аккумуляторами глубокого цикла, они легко переносят частичные разряды и предназначены для глубокого медленного разряда. Для солнечных электростанций хорошо подходят гелевые и литиевые аккумуляторные батареи (о том какие аккумуляторы лучше для солнечных электростанций мы писали тут).

Примечание: Перед тем как выбирать компоненты, определите, какую систему по напряжению вы хотите иметь: 12/24 или 48В. Чем выше напряжение, тем меньший ток будет в медных проводниках и тем меньше будут потери. Кроме того, чем выше рабочее напряжение, тем меньше потребуется сечение проводников. Чаще всего в качестве домашней электростанции используют системы с рабочим напряжением 12В или 24В. Это связано с тем, что часть домашних приборов можно питать напрямую от вашей электростанции, без двойного преобразования напряжения (вверх-вниз), которое приводит к потере мощности. В этом проекте рассмотрим систему 12В.

Параметры аккумулятора:

• Емкость аккумулятора рассчитывается в ампер-часах (Aч).
• Мощность (Вт)= Напряжение (В) х Ток (А). • Вт*час = Напряжение (В) х Ток (А) х Время (ч) = Вт*ч.
• Напряжение батареи = 12В (для нашей системы).

Емкость аккумулятора (Ач) = Мощность нагрузки (Вт)*Время работы (ч)/напряжение(В) = 250/12 = 20,83Ач.

Нужно понимать, что КПД аккумуляторов не может быть 100%, чаще всего КПД равен 80%. Учитывая это, имеем емкость аккумулятора (Ач) = 20,83/0,8 = 26Ач. Поскольку мы используем преобразователь напряжения, который имеет свой КПД, обычно его также принимают равным 80%, добавим его: 26/0,8 = 32,5Ач. Но и это еще не все — даже не смотря на использование аккумуляторов глубокого цикла, для продолжительного срока службы, их не рекомендуется разряжать до полной разрядки, и по-хорошему нужно оставлять хотя бы 30% заряда — чем больше оставим, тем дольше он прослужит, получается: 32,5*1,3 = 42,25Ач Округляем вверх, для того что бы получить целое число и выбираем аккумуляторы глубокого разряда емкостью от 45 ампер-часов (Ач).

Шаг 1. Тип генератора

Производители выпускают четыре типа генераторов по виду топлива: бензиновые, дизельные, газовые и комбинированные модели. Нельзя однозначно сказать, какой из них лучше для дома. Проанализируем, чем они отличаются друг от друга.

Бензиновые электрогенераторы

Генераторы, работающие на бензине, отличаются невысокой ценой, относительно тихой работой и компактными размерами. Они просты в транспортировке, поэтому их можно подключать не только для электроснабжения домов на постоянной основе, но и просто вывозить на дачу в летний сезон. Среди недостатков — высокая стоимость бензина, расход которого достаточно высок.

Например, ручная модель синхронного типа Huter DY6500L, рассчитанная на бензин марки АИ-92, потребляет до 374 г на 1 кВт. Топливный запас генератора — 22 литра, а максимальная мощность — до 5.5 кВт. То есть, при максимальном потреблении полный бак обеспечивает около 11 часов непрерывной работы. В комплектацию также входят глушитель шума и вольтметр.

В бензиновой линейке также есть отдельная группа инверторных генераторов. Они хорошо подходят для питания высокочувствительной электронной техники. Их стоимость выше, чем у обычных моделей, но за счет экономичного расхода топлива она быстро окупается.

Пример такого генератора — малогабаритная модель PATRIOT 2000i, занявшая одно из первых мест в рейтинге отзывов. Это ручная электростанция, рассчитанная на 4 часа непрерывной работы.

Объем бака составляет 3.6 л при общем весе устройства 19 кг вместе с кожухом звукоизоляции. Ее максимальная мощность составляет 1.8 кВт, а уровень шума всего 58 дБ. Одна розетка обеспечивает питание 220 В, а вторая — 12 В.

Дизельные электрогенераторы

Генераторы на дизельном топливе отличаются экономичным расходом солярки, надежной безотказной работой, а также возможностью длительной бесперебойной подачи энергии (в некоторых моделях).

Недостатками можно назвать высокую цену, повышенный в сравнении с бензиновыми моделями уровень шума, а также чувствительность к низким температурам. В морозы рекомендуется регулярно проверять топливный бак — при показаниях термометра от -5С и ниже происходит загустение топлива.

Один из лидеров рейтинга — мощная универсальная дизельная модель Hyundai DHY-6000 LE-3. Он оснащена 14-литровым баком для топлива, мощным двигателем на 10 лошадиных сил с рабочим ресурсом 1500 часов. Генерируемая мощность составляет 5-5.5 кВт при силе тока 13.7 А. Это позволяет обеспечить питание розеток на 220 В, 380 В и 12 В. В дополнительное оснащение входят вольтметр, система защиты от перегрузки, счетчик моточасов, шумовая защита и колесная ось для перемещения прибора. Такой генератор рекомендуют выбирать для стационарного использования.

Газовые электрогенераторы

Генераторы на газовом топливе отличаются экономичностью, тихой работой и простотой в обслуживании. При всех плюсах, хорошим выбором такие модели станут только для газифицированных участках. При отсутствии централизованного газопровода нужно организовывать подвоз топлива в баллонах. Минусы газовых электростанций — высокая цена и необходимость вызова специалистов, чтобы подключить к газовой сети.

Типичный представитель категории — газовый генератор Russian Engineering Group GG7200-А, оснащенный тремя выходами: 2х220 В и 1х12 В. За счет двигателя объемом 420 см3 на выходе устройства обеспечивается устойчивая мощность 5.5-6 кВт при силе тока 24.8 А. Среди преимуществ модели: полная комплектация измерителей (вольтметр, счетчик моточасов), встроенная защита от перегрузки, а также шумовая защита и колеса для перемещения устройства весом 91 кг.

Комбинированные электрогенераторы

Двухтопливные электростанции относятся к универсальным моделям, поставляющим бесперебойное электропитание в режимах подключения к газовой магистрали (баллону) или в автономном (на жидком топливе). При смене топлива подача электричества не прерывается. Различают газово-бензиновые и дизельно-газовые модификации. Диапазон цен двухтопливной категории ориентировочно тот же, что у газовых моделей.

Газово-бензиновый генератор российского производства ЗУБР ЗЭСГ-5500 оснащен двигателем на 389 см3, предназначенным для работы от двух видов топлива. Бензиновый бак рассчитан на 25 л АИ-92, которого хватает на 9 часов автономного электроснабжения (мощность 5-5.5 кВт). Кроме двух выходов на 22 В модель имеет дополнительную розетку 12 В. Устройство отличается надежной защитой от сетевых перегрузок.

Аккумуляторы для автономных систем

Принцип работы аккумулятора понятен и несложен. Пока в центральной сети имеется электричество, батареи заряжаются от розетки и накапливают в своих блоках ресурс. Аккумуляторы для солнечных батарей функционируют аналогичным образом.

Когда поставки энергии прекращаются, модули через специальную инверторную установку отдают электрику бытовым приборам и различным домашним системам.

Выбирая аккумулятор для создания резервной электросистемы в жилом доме, стоит определить, какие приборы и модули бытовой техники обязательны к подключению в случае отсутствия света. Сложив вместе их базовую мощность, можно получить число, обозначающее емкость аккумулятора, способного обеспечить энергией самые необходимые устройства

Для постоянного обеспечения жилого помещения электричеством они не подходят, зато с ролью резервного комплекса справятся на отлично.

С лучшими разработками для организации альтернативной энергетики загородного дома ознакомит следующая статья, полностью посвященная этому интересному вопросу.

Энергия ветра для автономного электроснабжения

В том случае, когда метеорологические или какие-либо другие объективные причины не позволяют установить солнечные батареи или коллекторы, есть смысл обратить внимание на сборку и установку ветрогенератора. Он представляет собой турбину, размещенную на высоких (от 3 метров) башнях

Она улавливает кинетическую энергию вихревого потока, преобразует ее в механическую энергию вращением ротора и потом превращает в электроресурс посредством специальных инверторов.

Владелец частного дома, запланировавший установку ветряного генератора мощностью более 10 кВт, должен тщательно изучить информацию об изменениях направления и силы ветра в своей местности за последние 20 лет

Статистику могут предоставить метеослужба и различные интернет-сервисы, позволяющие наблюдать за погодой в онлайн-режиме. Если ветра в регионе считаются редким явлением и не имеют нужной силы, монтировать «ветряк» будет нецелесообразно.

Агрегат отличается надежностью, ветрогенератор не создает вредных выбросов в атмосферу и не оставляет отходов производства, но для полноценной работы остро нуждается в постоянном ветре, дующем со скоростью не менее 14 километров в час

Это очень важное условие, и если его не соблюсти, прибор просто не справится с поставленными задачами

Разновидности по виду используемого топлива

Бензиновые модели

Многие характеристики электростанции для дома, а также ее достоинства и недостатки, зависят от того, с каким топливом она работает. По данному признаку агрегаты делятся на:

• Бензиновые;
• Дизельные;
• Газовые.

1. Бензиновые.

Электростанции, работающие на бензине, стоят дешевле дизель-генераторов и производят меньше шума, но они менее экономичны, не могут иметь мощность более 15 кВт и отличаются меньшим ресурсом. Выбирают бензиновую электростанцию, главным образом, в тех случаях, когда предполагается ее кратковременное эпизодическое использование.

Смотрим видео, виды генераторов и их особенности:

Бензогенераторы делятся на два основных типа:

А) Двухтактные.

Дешевы, имеют простую конструкцию, но расходуют слишком много топлива и работают довольно шумно. Моторесурс имеют небольшой (средняя продолжительность работы до капремонта – около 500 часов) и в большинстве своем являются маломощными.

Б) Четырехтактные.

Подавляющая часть бензиновых электростанций относится к этому типу. Наиболее выносливыми являются агрегаты OHV-класса, для которых характерно верхнее расположение клапанов. Они имеют ресурс порядка 4000 часов и рассчитаны на ежедневную эксплуатацию в течение 8-ми часов.

2. Дизельные.

Дизельные модели

Эти станции более долговечны и дешевы в эксплуатации, чем бензиновые, но их приобретение обходится гораздо дороже. При покупке дизельной электростанции для частного дома следует учитывать, что эти агрегаты ориентированы на продолжительный режим работы, а малую нагрузку или вообще холостой ход не очень хорошо.

Характерными для этих электростанций являются сложности при холодном пуске в зимнее время, поскольку дизельное топливо из-за входящих в его состав парафинов даже при небольшом морозе превращается в гель.

Дизель-генераторы также делятся на две группы:

А) С воздушным охлаждением.

Достоинствами этой разновидности электростанций являются сравнительно низкая стоимость (по отношению к дизелям с жидкостным охлаждением) и небольшой вес, обуславливающий высокую мобильность. «Воздушники» могут иметь мощность до 30 кВт. Покупку маломощного (до 6 кВт) генератора этого типа в большинстве случаев едва ли можно считать оправданной, поскольку ресурс этих агрегатов соизмерим с ресурсом бензогенераторов при вдвое большей стоимости.

Б) С жидкостным охлаждением.

Эти трудяги способны отработать без капитального ремонта 20 – 40 тыс. часов. Дизели с жидкостным охлаждением – это тяжелые стационарные агрегаты, в большинстве своем оснащенные целым набором всевозможных дополнительных опций. Различают две их разновидности:

1. Низкооборотные: частота вращения вала – 1500 об/мин;
2. Высокооборотные: с частотой вращения 3000 об/мин.

Первую группу дизель-генераторов можно использовать в непрерывном (24/7) режиме. Представители второй имеют меньший ресурс, а также являются более шумными и прожорливыми. Однако, и они получили широкое применение благодаря приемлемой для большинства пользователей цены и удачной компоновке.

3. Газовые.

Это был бы идеальный вариант автономной электростанции для загородного дома, если бы не повышенная опасность пожара, взрыва или отравления. По некоторым оценкам газовые электростанции по своей экономичности в 15 раз превосходят дизельные аналоги, причем столь внушительное преимущество обусловлено не только низкой стоимостью газа, но и малым износом деталей.

Сфера применения

Бытовая электростанция представляет собой электрогенератор, ротор которого приводится в движение двигателем внутреннего сгорания. На сегодняшний день рынок наводнен самыми разнообразными моделями, от небольших устройств мощностью в 4 кВт до солидных агрегатов, способных удовлетворить потребности загородного особняка с сауной, подогревом дорожек и автономной системой водоснабжения.

Но мощность – далеко не единственная характеристика домашних электростанций

Существует еще немало тонкостей, на которые надо обратить внимание покупателю, желающему приобрести наилучшим образом соответствующее его потребностям и условиям эксплуатации устройство

Генератор для дома. Нужен ли шумоизолирующий кожух?

Генераторы могут быть: «Открытые»: элементы электростанции установлены на металлической раме; «Закрытые»: элементы электростанции установлены на металлической раме и сверху закрыты капотом.

Большинство маломощных станций имеют открытое исполнение. Исключение – инверторные генераторы.

Если станция будет стоять на улице, всепогодный шумозащитный кожух нужен обязательно. Он защитит агрегат от коррозии, позволит организовать зимний подогрев и в разы снизит уровень шума.

Альтернативой кожуху может стать только специально оборудованное помещение, оснащенное системами дымоудаления и вентиляции.  

Генератор для дома: какую мощность выбрать?

Рабочая мощность компрессора холодильника – 250 ВтЕго пусковая мощность – 1500 Вт в течение 0,5 секунд.
Для подсчета необходимой мощности советуем использоватьКалькулятор мощности генератора

Для определения достаточной мощности генератора нужно суммировать мощности всех электроприборов, которые могут работать одновременно, при этом обязательно учитывать наличие стартовых токов.

Рассмотрим несколько вариантов электростанций по категориям и уточним их возможности:

Электрогенератор мощностью 0,7 кВт — 1 кВт

Электростанции такой мощности хватит для питания жизненно необходимых систем дома:

• Дежурного освещения (желательно, на светодиодных или энергосберегающих лампах);
• Циркуляционных насосов и электроники системы отопления;
• Охранной системы;
• Компьютера или телевизора;
• Зарядных устройства для гаджетов (ноутбук, планшет, смартфон).

Генератор такой мощности сможет обеспечить базовое резервное аварийное электропитание небольшого дома, однако запуск холодильника такая электростанция не выдержит и с глубинным насосом тоже не справится.

Рекомендуемые электростанции в категории «0,7 кВт — 1 кВт»:

Электрогенератор мощностью 2.5 кВт – 3.7 кВт

На наш взгляд, электростанции такой мощности достаточно для минимального резервного электроснабжения небольшого дома.

С ней станет возможным запуск маломощного насоса скважины (до 1,1 кВт), использование холодильника, а также некоторых бытовых приборов и мультимедийных устройств. В то же время, необходимо будет считать Ватты чтобы не перегрузить и не заглушить генератор.

Рекомендуемые электростанции в категории «2.5 кВт – 3.7 кВт:

Электрогенератор мощностью 4,0 кВт – 6.5 кВт

Такой генератор обеспечит комфортное использование загородного дома средних размеров. С ним станет возможным использование электрической духовки, стиральной машины и других мощных электроприборов. Считать Ватты будет всё еще нужно, но в основном при одновременном использовании мощной техники.

Рекомендуемые электростанции в категории «4,0 кВт – 6.5 кВт»:

Электрогенератор мощностью 8,0 кВт — 10,0 кВт

Такие электростанции обеспечат полноценную автономию загородного дома в случае исчезновения электричества. Основными недостатками таких генераторов является их цена, большие габариты, повышенный шум и относительно большой расход топлива на холостых оборотах.

Рекомендуемые электростанции в категории «8,0 кВт — 10,0 кВт»:

Электрогенератор мощностью свыше 10 кВт

Как правило, это дизельные электростанции средней мощности (16, 25, 35, 45 кВт и выше), которые способны полностью обеспечить все без исключения электроприборы загородного дома премиум-класса, включая мощные климатические системы, подогрев и циркуляцию бассейна, электроотопление дома, теплые полы и системы снеготаяния, электрокаменку сауны и др.

Рекомендуем торговые марки:

Geko, SDMO, FG Wilson, Himoinsa, Genmac, Kipor и др.

Использование электростанции и опасность перегрузок

Многие качественные генераторы способны выдерживать значительные перегрузки. Несмотря на это, в случае необходимости, можно допускать исключительно стартовые кратковременные перегрузки.

Если электростанция длительное время работает под нагрузкой превышающей номинальную, возможны следующие варианты:

• Перегреется двигатель;
• Перегреется альтернатор (генератор переменного тока), из-за чего может сгореть обмотка. После этого, даже если электростанция не перестанет работать, снизится ее мощность;
• Повредится масленая система, из-за чего может снизиться уровень давления смазки, и двигатель выйдет из строя;
• Уменьшится срок службы электростанции.

Автономные источники электроэнергии

Второй вариант обеспечить загородный дом электричеством – использовать автономные источники энергообеспечения. Такими источниками могут стать ветер, солнце, вода и горючие материалы.

Используя автономное энергообеспечение, владелец дома становится полностью независимым в плане получения электроэнергии для потребления.

Не требуется никаких согласований, протяжки ЛЭП и т. д. Конечно, получение электроэнергии все равно будет связано затратами. И на начальном этапе они будут достаточно весомыми, поскольку необходимое оборудование стоит немало.

В дальнейшем необходимо еще и проведение обслуживания всех составляющих системы энергообеспечения, но в итоге все окупится.

Коротко рассмотрим самые распространенные автономные источники электроэнергии.