Як забезпечити автономне енергопостачання на дачі

Коли в дачному селищі раптово гасне світло, вимикаються не лише лампочки. Для власників заміських будинків припинення подачі електроенергії нерідко означає, що у них перестануть працювати і опалення, і водопостачання, і, на жаль, каналізація. Чи можна забезпечити своєму будинку незалежність від електромереж? 

Давайте комплексно розглянемо цю проблему і розберемо всі способи створити енергетичну автономність котеджу при найкрутіших погодних умовах. 

Ситуація залежить від типу застосовуваної енергії - електричної або теплової. Для отримання теплової енергії безпосередньо на ділянці потрібно тверде та рідке паливо або газ (централізований або привізною). Про них ми ще поговоримо. А поки розберемося з причинами припинення подачі або зниження якості електроенергії. 

Проблеми з подачею електроенергії

До проблем з електропостачанням дачного будинку відносяться: 

1. перевищення або зниження напруги щодо норми;
2. подача напруги з параметрами, що не відповідають вимогам виробника техніки, яка використовується в будинку- 
3. повна відсутність електрики.

Тривалі відключення електроенергії трапляються рідко (воістину унікальний випадок відключення цілого Криму сьогодні згадувати не будемо), але їх не можна не враховувати. Адже в такому випадку припиняє працювати все електрообладнання котельні, з`являється реальна небезпека розмерзання систем опалення та водопостачання.

Як показує вітчизняна практика, звичайні будинки при виключенні опалення вихолоджувати приблизно протягом 2-3 днів. Зрозуміло, без негативних наслідків тут не обійдеться. Але якщо використовувати в системі незамерзаючий теплоносій, пошкоджень обладнання можна уникнути.

Відсутність струму стосується не тільки електрокотлів, але і супутнього устаткування, яке вимагає безперервної та якісної електроенергії. 

Традиційна система опалення складається з:

• теплогенератора (котел з пальником), 
• циркуляційних насосів, 
• запірно-регулюючої арматури, 
• трубопроводів,
• розподільного колектора.

Для роботи котла і пальника, а також циркуляційного насоса і супутньої електроніки потрібно змінне синусоїдальна напруга 220-230 В з частотою 50 Гц. Якість енергії в електромережі визначено в ГОСТ 13109-97. Цей нормативний документ передбачає відхилення від номінального значення напруги 220 В ± 5%.

Якщо напруга не "дотягує" до 208 В або перевищує 232 В, електронні вузли і ланцюги обладнання можуть вийти з ладу (або їх робочі характеристики не будуть відповідати встановленим параметрам). Прикро, але така колізія не рахується гарантійним випадком. Тому заміну або ремонт техніки доведеться оплачувати споживачеві. Що мотивує власника дачі подбати про надійну подачу електроживлення для автономної котельні.

Відео: Генератор для дачі

Чи є ще причини перебоїв з подачею електроенергії? Так, їх чимало. Це скачки або короткочасний провал напруги, відрив «нейтрали», та й просто грозові розряди. Зрозуміло, у інженерів є способи вирішення або як мінімум пом`якшення таких проблемних ситуацій.

«Дорожня карта» енергонезалежності

Для забезпечення заміських будинків надійним електроживленням, а також для штатної роботи всіх інженерних систем (опалення, водопостачання, каналізації, сигналізації) використовують:

1. стабілізатори напруги, 
2. джерела безперебійного живлення (ІБП),
3. дизель-генераторні установки. 

Кожен з цих апаратів призначений для вирішення певної задачі і захищає від певного типу дефектів мережевого електропостачання. 

Ми за стабільність!

Стабілізатор напруги автоматично підтримує в мережі споживача необхідну номінальну напругу, коректуючи перепади напруги в мережі. При аварійному стрибку він відключить устаткування від джерела, що став небезпечним. Тому головний параметр надійності цього приладу - його швидкодія. Якщо термін спрацювання перевищує 1 сек, то електронні компоненти котельного обладнання ризикують втратити працездатність.

Окреме питання - вибір стабілізатора за величиною потужності. Навряд чи всі прилади на ділянці, що споживають електроенергію, будуть включатися і працювати одночасно. Необхідно знати, що при використанні асинхронних двигунів, компресорів, насосів потужність стабілізатора повинна в 3-5 (!) разів перевищувати номінальну потужність споживачів. Так що розрахунок сумарної потужності повинен бути проведений обдумано, з урахуванням всіх обставин.

Ще до моменту придбання треба визначитися, який стабілізатор вам потрібен - однофазний або трифазний. Навіть якщо у вас на ділянці є або передбачається хоча б один трифазний споживач, доведеться купувати трехфазнік.

сучасні газові котли в основному працюють тільки при подачі електроенергії. Хоч і невеликий, але абсолютно необхідною. У кожного виду електрозавісімий компонентів - своє енергоспоживання:

• електроніка котлів і газові клапани споживають не більш 80 Вт, 
• циркуляційні насоси - до 200 Вт,
• пальника разом з вентиляторами - 50-300 Вт.

В середньому для побутових котлів з вбудованими пальниками і насосом потрібно не більше 250 Вт (хай вибачать мене справжні знавці опалювального ремесла, але я має намір опускаю інформацію про пальниках, точніше про їх вимогам до електропостачання: ця тема надто специфічна).

Сьогодні важко уявити газовий котел без страхувальних приладів. Без них нікуди. Але саме вони і стають найбільш вразливим місцем в разі проблем з електропостачанням. Мова про системах аварійного відключення газу і запірних електромагнітних газових клапанах. Вони «тягнуть» не більше 35 Вт. При можливе відключення електрики подача газу припиняється автоматично: клапан спрацює на закриття протягом 8 мілісекунд. Але це, на жаль, означає, що навіть таке миттєве переривання електропостачання призводить до зупинки котла, так що запускати його потім доведеться вручну. Тому треба подбати про те, щоб харчування системи аварійного відключення газу було безперервним.

Купуючи стабілізатор слід знати, що вигідніше придбати один потужний прилад і убезпечити весь котедж повністю, а не тільки котлову групу. Стабілізатор високої потужності надійніше в експлуатації.

розглянуті стабілізатори хороші при короткочасних перебоях з електрикою і його якістю, однак не приносять користі при реальних ПП при електропостачанні. В цьому випадку дачне господарство не залишать в біді джерела безперебійного живлення (ІБП) або дизель-генераторні установки, щоб забезпечити автоматичне відновлення подачі електропостачання. Познайомимося з обома рятівниками ще не замерзлих дачників ближче.

Джерела безперебійного живлення (ДБЖ) 

Джерело безперебійного живлення складається з блоку живлення і акумуляторів. Коли ДБЖ включають в мережу, відбувається природна зарядка акумуляторів через зарядний пристрій, що перетворює змінний мережевий струм в необхідні для батарей 12V. Одночасно забезпечується подача електроенергії 220V безпосередньо на газовий котел та інше обладнання. Коли батареї зарядилися повністю, зарядний пристрій відключається і забезпечується лише штатний електроживлення системи.

У разі відключення централізованого електропостачання джерела безперебійного живлення гарантують довгу (до декількох діб) безперервну роботу системи опалення. Хорошої якості бесперебойники забезпечують електроживленням опалювальні системи навіть тоді, коли повністю припиняється подача напруги або погіршується його якість в основній мережі.

У першому випадку електрогенератори переходять в режим резерву і генерують стабілізовану змінну напругу (220 В, 50 Гц) синусоїдальної форми, використовуючи акумуляторні батареї. Коли мережа відновлюється, вони заряджають акумулятори. 

останні повинні витримувати не менше 500-600 циклів заряду-розряду, причому багато що залежить від «графіка роботи». При напруженого життя - скажімо, щоденної перезарядки - термін експлуатації акумуляторів може скоротитися до 2 лет.Однако при спокійній роботі, без авралів, термін служби акумуляторів може бути продовжений до 8-10 років, після чого їх ємність почне падати і буде потрібно заміна.

При регулярних перебоях або при повній відсутності електроенергії ДБЖ за своїми потужносним характеристиками не може конкурувати з електрогенератором з двигуном внутрішнього згоряння. Але буде відмінним доповненням до нього. Хоча, зрозуміло, таке резервування за потужностями обійдеться дорожче.

Доцільніше застосовувати генератор тільки для підзарядки акумуляторів ДБЖ. У такому підході є дві переваги:

1. ви економите паливо, а значить, і сімейний бюджет;
2. в період відключення мотора ви відчуєте всю красу дачної тиші.

 

ТЕЦ на дачі

Обґрунтованої заміною ІБП стане електрогенератор, що працює від двигуна внутрішнього згоряння (бензинового або дизельного). У комплект устаткування входить

• сам двигун внутрішнього згоряння з електрогенератором,
• автоматика управління, що реагує на зникнення основного електроживлення (або пристрій ручного запуску). Така машина, обертаючи вал електрогенератора, забезпечує виробництво нормативної за своїми параметрами електроенергії. 

Як приклад можна привести мініатюрний бензиновий електрогенератор ITC Power GG900Si потужністю всього 0,75 кВт. Він виконаний у вигляді валізки і важить 12 кг. Паливний бак розрахований на 1,6 літра, а витрата палива становить 0,5 літра на годину. Тобто кожні три години доведеться доливати паливо. До слова, не забудьте вимкнути при цьому агрегат. 

Недоліки електрогенераторів:

• Вихлопні гази від двигуна потрапляють в атмосферу. І це навряд чи порадує дачників, що вважають за краще чисте повітря. 
• Крім того, не буває безшумних двигунів внутрішнього згоряння. До слова, згаданий вище «чемоданчик» генерує чимало шуму - 58 Дб. Гул працюючого движка почуєте не тільки ви, але і сусіди по дачі.

Деякі апарати виконуються в шумозахисних корпусах, що, зрозуміло, підвищує їх вартість. Має сенс подумати про розміщення власної ТЕЦ десь на задньому дворі. По крайней мере, не за стінкою хазяйської спальні.

Поява в господарстві такої потужної установки тягне за собою цілий шлейф проблем:

1. Треба подбати про ємностях для зберігання палива і моторного масла. 
2. Тут же виникає необхідність забезпечення пожежної безпеки такого складу ПММ. 
3. Якщо ви дбайливий господар, то доведеться подумати і про планові ремонти і технічне обслуговування дизельних або бензинових генераторів. 

Однак чого не зробиш заради енергонезалежності власного житла. 

Добре забута альтернатива

Чи можна користуватися газовим котлом, якщо немає електропостачання? Так можна. Але для цього треба не гнатися за новизною, а встановити на дачі відповідний котел. Окремі моделі вітчизняних і імпортних котлів здатні працювати і без електрики. Наявні в автоматиці термопари забезпечують вироблення термоЕРС для нормальної роботи обладнання. «А як же будуть працювати насоси?», - Запитає уважний читач.

Необхідності в циркуляційних насосах тут немає. Трансфер теплої води по системі опалення відбувається за рахунок природного перепаду температур: нагрітий теплоносій піднімається по трубах вгору, а остигає повертається назад в котел.

реальний недолік такого «новаторського» підходу - те, що потрібно встановити труби великого діаметра: понад 1 дюйма (25 мм), а сама система опалення досить громіздка, довго розігрівається і повільно реагує на команди змінити температуру.

Що крім дров?

Надійність роботи дачної котельні забезпечується гарантованою подачею палива. У переважній кількості випадків мова йде про мережевому газі або дизельному паливі.

система газопостачання подає метан з робочим тиском 13, а іноді і 20 мбар. Конкретна величина залежить від регіону або від потенціалу газорозподільного вузла. Метан повинен мати такий тиск і обсяг подачі на вході в котел для роботи з генеруванням потрібної кількості енергії.

Як радять інструкції по експлуатації опалювального обладнання, тиск газу на вході в котел має бути не менше 11, 5 мбар. Однак, як показує практика, при сильних морозах тиск метану може знизитися до 8, а іноді і до 3-4 мбар. В такому випадку не варто очікувати від котла розрахункової потужності. Він просто припинить працювати. Або пальника ушкодяться через прогорання малим полум`ям.

Крім крутих морозів, причинами падіння тиску в мережах можуть стати засмічення або замерзання води в газопроводах, нештатна робота клапанів або регуляторів газу в розподільних шафах.

Що робити, якщо взимку тиск газу вкрай низька? Чи не замерзати ж?

можна порекомендувати кілька рішень:

• Запастися резервним котлом, що працює на іншому виді палива (електрика, дрова, солярка).
• Обзавестися котлом, здатному працювати на зниженому тиску газу до 3-4 мбар.
• Застосовувати котли більшої потужності, ніж необхідно для опалення заміського будинку. Але ціна потужних котлів теж немаленька. 
• Встановити у себе на ділянці високотехнологічну систему автономного газопостачання. Зрозуміло, мова не про переносних балонах для газових кухонних плит. У московському вузлі успішно конкурують три гідних компанії, гарантовано доставляють таке паливо за «першим дзвінком». Однак мені невідомо, наскільки у них розвинені мережі мобільних заправок по всіх регіонах Росії. 

 

Газ замовляли? 

Система автономного газопостачання на базі зрідженого вуглеводневого газу (ЗВГ) складається з:

• підземного резервуара, 
• блоку регулюючої та запобіжної арматури, 
• газопроводу,
• газового котла.

В резервуарі знаходиться ЗВГ під тиском близько 10 атм. На виході з ємності варто редуктор, який знижує тиск випаровується газу до 0,3-0,5 атм - як в підземному трубопроводі і на вході в газовий котел. Це тиск відповідає тиску мережевого газу в наших квартирах, тому ніяких відмінностей в експлуатації немає.

Система на базі зрідженого вуглеводневого газу (ЗВГ) має низку незаперечних переваг:

1. Забезпечується звичний міський комфорт при використанні метану.
2. Система невибаглива в експлуатації: немає ні золи, ні сажі, ні окислів і запаху сірки (як від дизельного палива).
3. ЗВГ спроектована і зроблена з урахуванням максимальної безпеки для людини і навколишнього середовища. Газова ємність розташовується під землею і має дворазовим запасом міцності по відношенню до робочого режиму системи.
4. Опалення з застосуванням ЗВГ дешевше, ніж дизельним паливом або електрикою.
5. Заправка паливом не складніше заправки автомобіля на АЗС. Необхідно тільки забезпечити зручний доступ автомобіля-заправника до резервуару (довжина заправного шланга близько 10 метрів.
6. Підприємство-виробник гарантує термін служби резервуара не менше 20 років.

Така система дійсно надає окремому котеджу статус енергетично незалежної території. Так би мовити, мета досягнута.

мініатюрні дрова

На нашому сайті не раз писали про наймолодшого типі палива, здатного обігріти заміський будинок, - пеллетах. Їх застосування в твердопаливних котлах дійсно підвищує рівень енергетичної незалежності котеджу. Зовні вони схожі на маленькі палички довжиною до 6 см і діаметром близько 8 мм. Для подачі палива в топку використовується шнековий гвинт: точь-в-точь як у м`ясорубці. Таким чином виключається посаду опалювача (вічний головний біль при експлуатації твердопаливних котлів, причому в прямому і переносному сенсі) і з`являється можливість автоматизувати подачу пелет.

Але ми не забуваємо, що в пелетному котлі теж є споживачі електроенергії. Без них нікуди не дінешся. Це вентилятор і електродвигун приводу шнека, в інших схемах - плюс насос. В сумі вони «потягнуть» на 200 Вт, причому шнек працює всього 2-3 хвилини протягом години. погодьтеся, знайти таку потужність для 100% опалення котеджу неважко, особливо після прочитання перших глав цієї статті.

Є у пеллет іще одна важлива перевага - Зниження пожежонебезпеки в порівнянні з газом і дизельним паливом.

Туманні перспективи авангардних рішень 

Не можна не згадати і про модні нині джерелах відновлюваної енергії, здатних забезпечити енергетичну самостійність і живучість окремо стоїть заміського будинку.

Відео: Здобуття халявного електрики з землі

Здавалося б, постав поряд з будинком «вітряк» - і буде тобі щастя. Однак, як зазвичай, чорт ховається в деталях. Дійсно, існують вітродвигуни, стійко генеруючі якісну електроенергію. Скажімо, невелика (метрів 12 висоти) «млин» здатна дати близько 3 кВт. Але де знайти цей стійкий вітер, постійно наповнює обертові лопаті дармовий енергією? У садівничому товаристві? В лісі? Справді: де? Навряд чи ви поставите свій будинок з садом і городом на скелі, що обдувається хоча б легким бризом.

Однак пошук вітру ще не найголовніше в цій енергетичній пастці. Справа в тому, що при обертанні лопатей ця машина генерує низькочастотні коливання повітря, вкрай негативно впливають на нервову систему будь-якого представника фауни, не тільки людини.

Якщо ви поставите «вітряк» далеко від житла, в чистому полі, то польові мишки-норушки змінять шляху своїх міграцій. Те ж відбудеться з косяками риби, розмісти ви його на острові (або палях) в середині водойми.

Отже, цей варіант для дачі не підходить. Тоді, може бути, сонячні фотогальванічні панелі на південний схил даху?

Хороша річ, але треба розуміти: щоб отримати 1 кВт електроенергії, доведеться розгорнути в самому скромному випадку 17 кв. м цих панелей. Тобто енергії вистачить тільки для слабкого електрочайника. А як будуть працювати панелі, якщо їх припорошив сніжком? Здогадуєтеся? А хто і як буде змітати зі слизькою даху цей сніжок? Та й асоціальні елементи, вічно бродять по спорожнілих восени доріжках садівничих товариств раді будуть стати володарями технічної новинки, яку можна швиденько обміняти на всім зрозуміле рідке паливо для безпосереднього зігріву. Словом, сонячні батареї несуть з собою ряд проблем різного характеру, хоча самі по собі вони технологічно хороші.

В цілому ж сучасні технологічні розробки дозволяють забезпечити реальну енергетичну незалежність заміського будинку. Продумавши комбінацію різних методів, ви зможете створити на своїй ділянці острівець тепла, світла і затишку, навіть якщо центральне енергопостачання вийде з ладу.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!