Гелиевая электростанция для «умного дома»
Оглавление
Многие владельцы загородных домов, желая обрести независимость от энергетических компаний, устанавливают у себя автономные миниэлектростанции.
Это могут быть солнечные, ветровые, дизель-генераторные, паротурбинные установки. Но наибольшей популярностью пользуются солнечные электростанции.
Гелиевая электростанция для «умного дома» никакими выбросами не загрязняет окружающую среду, вырабатывая экологически чистую электроэнергию.
Типы гелиевых электростанций
Установка домашней солнечной электростанции подразумевает вложение достаточно серьезных средств в оборудование, поэтому логичным будет вопрос о сроках окупаемости.
Ответ на этот вопрос зависит от многих факторов – стоимости одного киловатта электроэнергии в данном регионе, от эффективности оборудования, от наличия возможности работы по «зеленому» тарифу. От последнего фактора во многом зависит выбор солнечной электростанции, ее комплектация и стоимость.
По способу использования солнечные электростанции можно разделить на:
- автономные;
- комбинированные без автономного режима;
- комбинированные с автономным режимом.
Эксплуатация комбинированных установок становится экономически выгодной при наличии «зеленого» тарифа. Этот тариф на электроэнергию успешно работает во многих странах мира, но в России законопроект о вводе его в действие был рассмотрен только в 2016 году.
Ввод его в действие ожидается в первой половине 2019 года. Смысл этого тарифа заключается в том, что владельцы домашних солнечных электростанций могут продавать излишки электроэнергии электрогенерирующим операторам.
Комбинированный режим работы характеризуется тем, что дом, оборудованный такой электростанцией, может получать электричество как от собственной генерации, так и от магистральной электросети.
В этом режиме избыток электроэнергии, вырабатываемый солнечными батареями, может быть направлен в общую электросеть. Если энергии, вырабатываемой батареями, недостаточно для обеспечения дома, этот дефицит покрывается из общей магистрали.
Автономные солнечные электростанции
Схема этих энергоустановок традиционна – солнечные батареи, контроллер заряда аккумуляторов, аккумуляторная батарея, инвертор.
Перед тем, как начать подбирать необходимые компоненты, следует выполнить хотя бы грубый расчет необходимой мощности, которую должна будет генерировать электростанция.
Для этого специалисты рекомендуют суммарную мощность всех имеющихся в доме потребителей электричества умножить на коэффициент со значением от 1.3 до 1.5.
Этим будет заложен запас по мощности на случай появления в доме дополнительных электроприборов или замены старых на новые, более мощные.
Исходя из полученного значения мощности, учитывая ориентацию на солнце и площадь склонов крыши дома, подбираются соответствующие солнечные модули и остальные элементы энергоустановки. Экономить на стоимости компонентов системы нет смысла, так как эта экономия может обернуться покупкой некачественных и недолговечных элементов.
Монокристаллические солнечные модули дороже поликристаллических, но они более мощные и долговечные. Гелевые аккумуляторы дороже обычных свинцово-кислотных AGM аккумуляторов, но они более мощные, безопасные, выдерживают большее количество циклов перезаряда.
МРРТ-контроллеры дороже контроллеров с широтно-импульсной модуляцией, но они отслеживают точку максимальной мощности солнечных батарей и устанавливают оптимальный режим работы аккумуляторов. Должным образом рассчитанная и укомплектованная домашняя гелиевая электростанция с системой управления генерацией может полностью обеспечивать энергией «умный дом».
Комбинированные гелиевые электростанции без автономного режима
В таких солнечных электростанциях отсутствуют два важных элемента – контроллер заряда и аккумуляторы.
Напряжение постоянного тока, вырабатываемое солнечными батареями, поступает непосредственно на инвертор, а оттуда – потребителям.
Инвертор имеет и второй вход, но уже вход переменного тока, который подключается к магистральной электросети. Если мощности, вырабатываемой гелиевыми батареями, достаточно для питания всех приборов, инвертор блокирует магистральный вход.
Если же энергии батарей недостаточно, инвертор добирает недостающую энергию из общей сети. Такие установки работают в режиме генерации только в течение светового дня, в темное время суток дом полностью запитывается от общей сети.
Выгода от такой установки невысокая, срок окупаемости достаточно большой. Энергоустановки этого типа применяются, в основном, там, где потребность в электроэнергии исчезает с наступлением темного времени суток.
Комбинированные гелиевые электростанции с автономным режимом
От обычных автономных энергоустановок эти домашние электростанции отличаются тем, что вместо обычного инвертора в них устанавливаются гибридный инвертор и реверсивный счетчик. Этот счетчик является связующим звеном между общей электросетью и домашней электростанцией.
Если гелиевая домашняя энергоустановка вырабатывает электричества больше, чем потребляют электроприборы дома, излишек мощности отдается в магистраль, и счетчик вычитает отданные киловатты из общих показаний.
Если мощности собственной генерации недостаточно для обеспечения потребностей дома, то дефицит энергии покрывается из общей сети. Счетчик при этом добавляет принятые киловатты к общим показаниям. Вот здесь и выходит на первый план «зеленый» тариф.
По договоренности с энергогенерирующим оператором могут быть различные варианты взаиморасчетов. Баланс потребления электроэнергии может сводиться по концу месяца, по концу квартала, по завершении года.
Излишки энергии, отданные в общую магистраль, могут быть монетизированы оператором, и полученная сумма выплачивается владельцу домашней электростанции.
Как один из вариантов, эти излишки учитываются и переходят на следующий отчетный период. В любом случае, владелец гелиевой домашней энергоустановки получает прибыль – от практически бесплатного электричества для собственных нужд и доплаты за проданную электроэнергию.
Выбор энергоустановки
Система «умного дома» подразумевает работу многих приборов в режиме 24/365.
Перебои в подаче электричества могут привести к нарушению функционирования некоторых устройств, сбоям в работе программного обеспечения. Поэтому переключение между источниками питания должно быть плавным, безударным.
Такое переключение обеспечивают современные гибридные инверторы со встроенными модулями распределения питания. Подпитка от магистральной сети – дополнительная гарантия.
Прежде чем остановить свой выбор на том или ином комплекте, следует взвесить все «за» и «против». Многие владельцы загородных домов отказываются от комбинированных схем, мотивируя свой выбор тем, что «зеленый» тариф не работает. Но дальновидные домовладельцы останавливают свой выбор именно на комбинированных энергоустановках с автономным режимом.
Монтаж солнечной электростанции
Монтаж энергоустановки должны выполнять квалифицированные специалисты. Только профессионалы смогут настроить специфическое оборудование, оконцевать кабели, протестировать работу системы.
Установка гелиевых модулей также требует соответствующих профессиональных навыков, особенно, если речь идет о поворотных системах со следящими устройствами, которые требуют особо точных настроек.
При грамотном монтаже системы, настройке программного обеспечения ее компонентов, солнечная электростанция будет органично вписана в систему «умного дома».
Заключение
«Умный дом» становится по-настоящему «умным» тогда, когда все его системы работают как единое целое, без сбоев.
И бесперебойное электропитание, которое может обеспечить солнечная электростанция, является залогом такой работы.
Загрузка...
