Автономная электростанция: технические характеристики, виды, преимущества и недостатки

Типы электростанций: их преимущества и недостатки, разновидности, классификация

Электростанцией называется комплекс зданий, сооружений и оборудования, предназначенный для выработки электрической энергии. То есть, электростанции преобразуют различные виды энергий в электрическую. Наиболее распространенными типами электростанций являются:

— гидроэлектростанции;
— тепловые;
— атомные.

Гидроэлектростанция (ГЭС) — это электростанция, преобразующая энергию движущейся воды в электрическую энергию. Устанавливаются ГЭС на реках. При помощи плотины создается перепад высот воды (до и после плотины). Возникающий напор воды приводит в движение лопасти турбины. Турбина приводит в действие генераторы, которые вырабатывают электроэнергию.

В зависимости от мощности вырабатываемой электроэнергии, гидроэлектростанции подразделяются на: малые (до 5 МВт), средние (5-25 МВт) и мощные (свыше 25 МВт). По максимально используемому напору они делятся на: низконапорные (максимальный напор — от 3 до 25 м), средненапорные (25-60 м) и высоконапорные (свыше 60 м). Также ГЭС классифицируют по принципу использования природных ресурсов: плотинные, приплотинные, деривационные и гидроаккумулирующие.

Преимуществами гидроэлектростанций являются: выработка дешевой электроэнергии, использование возобновляемой энергии, простота управления, быстрый выход на рабочий режим. Кроме того, ГЭС не загрязняют атмосферу. Недостатки: привязанность к водоемам, возможное затопление пахотных земель, пагубное влияние на экосистему рек. ГЭС можно строить только на равнинных реках (из-за сейсмической опасности гор).

Тепловая электростанция (ТЭС) вырабатывает электроэнергию за счет преобразования тепловой энергии, полученной в результате горения топлива. Топливом на ТЭС является: природный газ, уголь, мазут, торф или горячие сланцы.

В результате горения топлива в топках паровых котлов, происходит преобразование питательной воды в перегретый пар. Этот пар с определенной температурой и давлением по паропроводу подается в турбогенератор, где и происходит получение электрической энергии.

Тепловые электростанции подразделяются на:

— на базе парогазовых установок;
— на основе поршневых двигателей.

Котлотурбинные ТЭС, в свою очередь делятся на конденсационные (КЭС или ГРЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ).

Преимущества теплоэлектростанций

— малые финансовые затраты;

— высокая скорость строительства;

— возможность стабильной работы вне зависимости от сезона.

— работа на невозобновляемых ресурсах;

— медленный выход на рабочий режим;

Атомная электростанция (АЭС) — станция, в которой получение электроэнергии (или тепловой энергии) происходит за счет работы ядерного реактора. За 2015 год все АЭС мира выработали почти 11% электроэнергии.

Ядерный реактор при работе передает энергию теплоносителю первого контура. Этот теплоноситель поступает в парогенератор, где нагревает воду второго контура. В парогенераторе происходит преобразование воды в пар, который поступает в турбину и приводит в движение электрогенераторы. Пар после турбины поступает в конденсатор, где охлаждается водой из водохранилища. В качестве теплоносителя первого контура используется, в основном, вода. Однако, для этой цели можно использовать еще свинец, натрий и другие жидкометаллические теплоносители. Количество контуров АЭС может быть разным.

АЭС классифицируются по типу используемого реактора. В атомных электростанциях используются два вида реакторов: на тепловых и на быстрых нейтронах. Реакторы первого типа подразделяются на: кипящие, водоводяные, тяжеловодные, газоохлаждаемые, графито-водные.

В зависимости от вида получаемой энергии, атомные электростанции бывают двух типов:

Станции, предназначенные для выработки электроэнергии.

Станции, предназначенные для получения электрической и тепловой энергии (АТЭЦ).

Преимущества атомных электростанций:

— независимость от источников топлива;

Главный недостаток станций этого типа — тяжелые последствия в случае аварийных ситуаций.

Кроме перечисленных электростанций еще бывают: дизельные, солнечные, приливные, ветровые, геотермальные.

Виды электростанций – характеристика, плюсы и минусы устройств

Характеристики электростанций

Все электрические станции объединены и образуют Единую энергетическую группу, которую создали с целью более эффективного использования их мощностей, чтобы непрерывно снабжать потребителей электроэнергией. Основным элементом в устройстве считается электрогенератор, который выполняет определенные функции:

  1. Гарантирует непрерывную работу одновременно с другими энергосистемами и обеспечивает энергией собственные автономные нагрузки.
  2. Обеспечивает быстрое реагирование на наличие или отсутствие нагрузки, которая соответствует его номинальному значению. Производит запуск электродвигателя, обеспечивающего функционирование всей станции.
  3. Совместно со специальным оборудованием выполняет защитные функции.

Каждый генератор отличается формами, размерами и источником энергии, который вращает вал. Кроме него, в станцию входят: турбины, котлы, трансформаторы, распределительное оборудование, технические средства коммутации, автоматика, релейная защита. Сейчас большое внимание уделяется выпуску более компактных установок.

Они вырабатывают электроэнергию, которая питает не только различные объекты, но и целые поселения, находящиеся на удаленном расстоянии от электрических линий. В основном они используются на полярных станциях и предприятиях, добывающих полезные ископаемые.

Основные виды

Классификация электростанций в первую очередь проводится по типу энергоносителей. К ним относятся уголь, природный газ, вода рек, ядерное топливо, дизельное горючее, бензин и т. д. Список основных станций:

  1. ТЭС — расшифровка аббревиатуры: тепловая электрическая станция. Для ее работы используется природное топливо, а она может быть конденсационной (КЭС) или теплофикационной (ТЭЦ).
  2. ГЭС — гидравлическая электростанция, которая работает за счет воды рек, падающей с высоты. Существует ее разновидность — ГАЭС (гидроаккумулирующая).
  3. АЭС — атомные станции, энергоносителем которых является ядерное топливо.
  4. ДЭС — стационарные или передвижные электростанции, работающие на дизельном топливе. Обычно это станции малой мощности, которые используются в строительстве и частном секторе, где нет линий электропередач.

Существуют еще солнечные, ветровые, приливные и геотермальные источники электропитания, которые слабо применяются в нашей стране. У них есть ряд недостатков природного характера, и они представляют собой альтернативные виды выработки электроэнергии.

Тепловые и гидравлические

Тепловые электростанции России создают около 70% от всей электроэнергии. Для их функционирования используется мазут, уголь, газ, а в некоторых регионах – торф и сланцы. На теплоэлектроцентралях кроме электрической производится тепловая энергия.

Одним из основных элементов станции является турбина, которая вращается за счет вырабатываемого пара. Преимуществом ТЭС считается то, что ее оборудование можно разместить практически везде, где есть природные энергоносители. Кроме того, на их работу практически не влияют природные факторы.

Но при этом применяемое топливо не возобновляется, то есть его ресурсы могут закончиться, а само оборудование засоряет окружающую среду. В России тепловые станции не оборудованы эффективными системами для очистки от вредных и токсичных веществ.

Газовое оборудование считается более экологичным, но идущие к нему трубы также наносят вред природе. Станции, которые находятся в центральном регионе страны работают на природном газе и мазуте, а в восточных районах — на угле. Поэтому их размещение осуществляется ближе к месторождениям природного топлива.

По своей значимости гидравлические станции расположились на втором месте после ТЭС. Их основное отличие — это использование энергии воды, которая относится к возобновляемым ресурсам. Если смотреть по карте России, то можно заметить, что самые мощные ГЭС находятся в Сибири на Енисее и Ангаре. Список крупных электростанций:

  1. Саяно-Шушенская — обладает мощностью 6,4 тыс. мВт.
  2. Красноярская — 6 тыс. мВт.
  3. Братская — 4,5 тыс. мВт.
  4. Усть-Илимская — 3,84 тыс. мВт.

Схема принципа действия установок довольно проста. Падающая вода приводит в движение турбины, которые вращают генераторы, и начинает вырабатываться электроэнергия. Стоимость электричества, производимого ГЭС, считается самой дешевой, и она в 5—6 раз меньше, чем на ТЭС. Кроме того, чтобы управлять гидравлической станцией, требуется меньшее количество сотрудников.

Большую разницу составляет время запуска установки. Если для ГЭС этот параметр составляет 3—5 минут, то у ТЭС он будет длиться несколько часов. С другой стороны, гидравлическая установка функционирует на полную мощность только при большом подъеме уровня воды.

Сейчас большое внимание уделяется строительству гидроаккумулирующих станций, которые отличаются от традиционных установок возможностью перемещения одинакового количества воды между нижним и верхним бассейнами. В ночное время, когда есть излишки электроэнергии, вода подается снизу вверх, а в дневное — наоборот.

Атомные и дизельные

По количеству выпускаемой энергии атомные электростанции располагаются на третьем месте. Их доля в энергетике России составляет всего 10%. В Соединенных Штатах это значение равно 20%, а самый высокий показатель во Франции — более 75%.

После катастрофы на АЭС в Чернобыле была сокращена программа по строительству и развитию ядерных электростанций. Наиболее известные объекты в России:

  • Ленинградский;
  • Курский;
  • Смоленский;
  • Белоярский и др.

Сейчас наиболее популярны атомные теплоэлектроцентрали, назначение которых — производство электрической энергии и тепла. Станция такого типа функционирует в поселке Билибино на Чукотке. Кроме того, одним из последних направлений считается создание АСТ — атомных станций теплоснабжения, в которых происходит превращение ядерного энергоносителя в тепловую энергию.

Такое оборудование успешно работает в Нижнем Новгороде и Воронеже. При правильной эксплуатации АЭС является самой экологичной установкой, а именно:

  • несущественные выбросы в атмосферу;
  • кислород практически не поглощается;
  • не создается парниковый эффект.

Если рассматривать принцип работы атомной электростанции, то следует учитывать катастрофические последствия после аварий. Отработанный энергоноситель также требует специального захоронения в ядерных могильниках.

Мобильные дизельные электростанции стали неотъемлемой частью для снабжения электроэнергией отдаленных районов и объектов строительства. Помимо этого, их зачастую используют как аварийные или резервные источники.

Основным элементом оборудования считается генератор, который вращается от двигателя внутреннего сгорания. Стационарные установки могут обладать мощностью до 5 тыс. кВт, а передвижные — не более 1 тыс. кВт.

Одним из их достоинств считаются компактные размеры, поэтому их можно размещать в небольших помещениях. К минусам можно отнести зависимость от наличия топлива, способов его доставки и хранения.

Преимущества и недостатки

Любая электрическая станция обладает как определенными достоинствами, так и некоторыми недостатками. Причины такой ситуации могут зависеть от технологических процессов, человеческого фактора и природных явлений.

Таблица. Плюсы и минусы ТЭС, ГЭС, АЭС.

Вид электростанцииДостоинстваНедостатки
Тепловая1. Небольшая цена на энергоноситель. 2. Малые капитальные вложения. 3. Не имеют конкретной привязки к какому-нибудь району. 4. Низкая себестоимость электроэнергии. 5. Все оборудование занимает небольшую площадь.1. Сильное загрязнение окружающей среды. 2. Большие эксплуатационные расходы.
Гидравлическая1. Отсутствует необходимость добычи и доставки энергоносителя. 2. Не загрязняет близлежащие районы. 3. Управление водяными потоками. 4. Высокая надежность функционирования. 5. Легкое техническое обслуживание и небольшая себестоимость электроэнергии. 6. Возможность дополнительно использовать природные ресурсы.1. Подтопление плодородных земель. 2. Большая занимаемая площадь.
Атомная1. Малое количество вредных выбросов. 2. Небольшой объем энергоносителя. 3. Высокая мощность на выходе. 4. Низкие издержки для получения электроэнергии.1. Вероятность опасного облучения. 2. Выходная мощность не регулируется. 3. Катастрофические последствия при аварии. 4. Высокие капитальные вложения.

Нетрадиционные электростанции (солнечные, геотермальные, приливные, ветровые и др.) в России используются в небольшом количестве.

Несмотря на недостатки, которые в основном связаны с непостоянством природных явлений, высокой стоимостью и малой выходной мощностью, за альтернативными установками – интересное и перспективное будущее.

Читайте также:  Система «умный дом». Управление освещением

Правильный выбор качественной автономной электростанции

Отсутствие центрального электроснабжения сегодня еще очень часто встречается в отдаленных от мегаполисов населенных пунктах. Но это уже не влияет на качество жизни в них, потому что есть современное оборудование – автономные электростанции. Они вполне способны обеспечить электроэнергией жилой дом, офис и даже небольшое производство. Главное условие – это сделать правильный выбор. А для того чтобы не ошибиться, нужно получить максимум информации об устройстве и принципе работы такого оборудования. И сделать это можно как у специалистов, так и в сети.

Как работает автономная станция

Использование такого оборудования пользуется большой популярностью у населения, потому что оно не только мобильно, но и не требует особых навыков для эксплуатации. И хотя сегодня автономные электростанции выпускаются различных видов все они имеют схожее конструктивное решение.

Такие агрегаты состоят из:

  • Двигателя;
  • Генератора;
  • Сопутствующего оборудования.

И имеют достаточно простой принцип работы, который основан на преобразовании энергии сгораемого топлива во вращательную. Она в свою очередь приводит к запуску генератора, вырабатывающего электроэнергию.

Виды электростанций и их особенности

Основная классификация этих устройств осуществляется по типу применяемого топлива. В зависимости от этого параметра различают следующие виды электростанций:

Первые являются одними из самых сложных в конструктивном плане. Поэтому к выбору такой электростанции нужно подходить основательно. Принцип действия такого агрегата заключается в образовании механической энергии при сжигании топлива. Далее она передается на ротор генератора, что приводит к созданию вокруг него магнитного поля и образованию переменного тока.

Дизельные автономные электростанции бывают стационарные и портативные. Первые рассчитаны на длительную работу и отличаются большими габаритами. Но в то же время они одни из самых надежных.

Смотрим видео, типы и виды электростанций:

Портативные чаще всего используются в качестве резервных источников энергии, так как не способны долго функционировать без дозаправки. К ним относится и сварочная электростанция.

Бензиновые инверторные генераторы считаются самыми простыми и относительно дешевыми. Большинство из них относятся к моделям класса мини, так как имеют малый вес и размеры, а также низкий уровень шума.

Они могут служить в качестве бытового источника, но чаще всего находят применение как мобильные агрегаты для подключения электроинструмента и другого оборудования, а также к ним относится сварочная электростанция. Обычно они оснащаются 4-тактными двигателями внутреннего сгорания, имеющими воздушное охлаждение и устройствами электростарта.

На отечественном рынке представлены следующие виды бензиновых электростанций:

Последние вырабатывают энергию высокого качества и могут использоваться для подключения высокотехнологичного оборудования. Синхронные обычно выбирают в качестве резервных источников энергии.

Смотрим видео, о преимущества газовых генераторов:

Газовые автономные электростанции способны работать на любом виде газа. Но имея довольно высокую стоимость они не пользуются большим спросом. Кроме того, эксплуатация такого оборудования, как и выбор электростанции имеет определенные сложности, а при установке должны строго соблюдаться правила по технике безопасности. Поэтому газовое оборудование не находит широкого применения.

Но какой из типов автономных электростанций все же выбрать для собственного дома? Для того чтобы упростить эту задачу следует отметить, что каждая модель имеет свои плюсы и минусы. Если же описывать их отличия вкратце, то самым маленьким является бензиновая электростанция и сварочный агрегат, газовый – самым большим. А вот дизельные можно смело отнести к золотой серединке.

Именно в них оптимально сочетаются все параметры, которым должна обладать автономная электростанция:

  • Мобильность;
  • Надежность;
  • Высокое качество вырабатываемой энергии.

Как правильно выбирать генератор

Оборудование, предназначенное для обеспечения частного дома или офиса электроэнергией, должно в первую очередь иметь необходимую мощность. Она рассчитывается исходя из потребностей каждого прибора, имеющегося на объекте. Но специалисты рекомендуют выбирать автономную электростанцию с определенным запасом по этому параметру. Такой подход гарантирует ее более длительную и эффективную эксплуатацию.

Следующей характеристикой является количество фаз. Поскольку автономные генераторы способны вырабатывать одно или трехфазное напряжение, то нужно заранее определиться какое из них наиболее подходит для вас, прежде чем сделать выбор в пользу той или иной электростанции.

Если предполагается использование только в качестве источника питания для бытовых приборов или освещения, то достаточно одной фазы. Но даже на небольшом производстве потребуется трехфазная модель.

Однако многие автономные генераторы являются универсальными. То есть они способны выдавать как трех- так и однофазное напряжение. Именно они чаще всего и используются в промышленных целях.

Большинство современных бытовых приборов и в частности компьютерная техника нуждаются в высоком качестве выходного напряжения. Поэтому выбирая инверторные электростанции нужно учитывать их разделение на:

Первые считаются более продуктивными при использовании с оборудованием индуктивного характера, то есть требующем «пускового тока». К нему относятся различные электроинструменты, а также насосы, которым в момент запуска необходим ток, превышающий номинальный. Именно такой особенностью и обладают сварочные генераторы-электростанции.

Смотрим видео, критерии выбора электростанции:

Асинхронные электростанции считаются более простыми как в конструктивном плане, так и в обслуживании. Они используются для бытовых приборов, поскольку отличаются полным отсутствием нелинейных искажений.

Важным параметром является и способ запуска. В зависимости от него различают следующие виды электростанций:

  1. С ручным запуском;
  2. Оснащенные электростартером;
  3. Автоматические.

Электростанции первого типа включаются при повороте специальной ручки или воздействии на шнур. Поэтому для ее включения вам придется приложить определенные усилия. Модели, оснащенные электростартером, не требуют физических действий оператора, они запускаются при нажатии кнопки пуска.

Автоматические инверторные электростанции оснащаются специальной системой. В ее задачи входит включение и выключение агрегата в нужный момент. При этом присутствие оператора для таких устройств не обязательно. Автоматика, самостоятельно используя электростартер и аккумулятор, запускает агрегат и тем самым обеспечивает током подключенные к нему приборы.

Но кроме основных характеристик автономных электростанций необходимо учитывать и их дополнительные опции. Это может быть, как оснащение специальными защитными кожухами, так и многие другие дополнительные функции. Приборы, оснащенные корпусом, менее подвержены коррозии и могут использоваться на открытом воздухе, выбор такой электростанции – идеальное решения для частного дома. Кроме того, кожух значительно уменьшает уровень шума, что позволяет устанавливать оборудование в непосредственной близости к жилым помещениям.

Но обычно он более востребован для дизельных инверторных электростанций и практически не применяется в бензиновых моделях. Это связано с тем, что последние используются нечасто и в большинстве случаев на уровень шума при этом не обращают внимания. Если предполагается регулярное применение агрегата и в том числе на открытом воздухе, то кожух необходим, так как станет надежной защитой оборудования от воздействия осадков.

Специфика эксплуатации автономных агрегатов

Обеспечить стабильную подачу энергии для загородного дома способно оборудование, отличающее надежной конструкцией. Но для того, чтобы в процессе эксплуатации оно не повергалось воздействию влаги и пыли необходимо заранее выбрать место для монтажа. Автономные станции могут устанавливаться как в закрытом помещении, так и на открытом воздухе. При этом объекты, в которых предполагается установка генераторов должны обладать определенным температурными показателями.

Работа автономной электростанции должна осуществляться в строгом соответствии с временными отрезками, которые установлены производителем для конкретного узла. По истечении определенного времени следует проводить капитальный ремонт любого типа электростанции.

Прежде, чем приступать к эксплуатации генератора, нужно проверить уровень топлива и масла в нем. При необходимости дозаправки агрегат должен быть выключен. Но открывать крышку и наливать топливо можно только при его полном остывании, чтобы избежать ожогов.

Воздушный и масляный фильтры, а также свечи зажигания подлежат периодической замене. Если выбранная вами тип электростанции способен выдавать одно и трехфазное напряжение, то специалисты рекомендуют использовать его для соответствующих приборов.

При подключении к автономной электростанции сложной бытовой техники необходимо использовать стабилизаторы напряжения. Это особенно актуально для моделей, которые вырабатывают ток с неустойчивыми характеристиками

Передвижная дизельная электростанция: особенности установок, виды, преимущества

Под электростанцией передвижной понимается мощное оборудование, которое состоит из нескольких частей – самого дизель-генератора, упакованного в блок-контейнер или в капот, и транспортировочной платформы. За счет возможности транспортирования и исключительных характеристик, данное оборудование получило достаточно широкое распространение. Такая установка имеет некоторые особенности конструкции, разновидности ввиду отличий, а также массу преимуществ. Об этом стоит поговорить более детально.

Главные особенности применения

Передвижные дизель-генераторы – это универсальные агрегаты, которые нашли применение в различных сферах хозяйственной деятельности человека. Основное предназначение во всех случаях состоит в достаточном обеспечении электрической энергией для различных нужд. Такой источник отличается автономностью и мобильностью, что гарантирует использование установки в разных условиях.

Используются такие автономные установки в двух основных направлениях:

  1. Производственное.
  2. Бытовое.

Отличаются эти агрегаты по показателю мощности – в диапазоне 10-1000 кВт. Такие мобильные электростанции могут применяться при строительстве, в сельском хозяйстве, промышленности, а также в быту для личных нужд. Станции, которые характеризуются высокими показателями мощности, имеют достаточный ресурс для электрификации небольших населенных пунктов или городских районов. Это очень помогает, когда необходимо обеспечить бесперебойное электроснабжение.

Конструкция и классификация

Относительно конструкции передвижные дизельные электростанции могут отличаться, но в общем и целом их можно классифицировать по двум типам: стационарная электростанция, как открытого исполнения на раме, так и установленная в защитный кожух или блок-контейнер; передвижная электростанция. Дизель-генератор может быть установлен на платформу автомобильного (ПТС) или тракторного шасси (ПСМ), а также на лыжи, салазки и пр.

Кроме этих двух видов есть плавучие и железнодорожные электростанции. Также различают переносные электроагрегаты. Отдельные производители предлагают своим покупателям модели на санной платформе, что отлично подходит для зимы. Однако такие силовые установки имеют узкую специализацию и популярны только в отдельных сферах.

Любые передвижные дизельные электростанции для обеспечения оптимального удобства при транспортировке снабжены дополнительными приспособлениями. Задача этих деталей (в основном это крепежные или защитные элементы) – обеспечить максимальную сохранность при передвижении оборудования.

Классифицируются такие установки еще по признаку отличия в мощности. По этому показателю все силовые станции принято делить на три группы:

  1. Электростанции передвижные с мощностью до 10 кВт (их называют маломощными).
  2. Установки до 100 кВт (имеют средние показатели мощности).
  3. Установки мощностью больше 100 кВт (высокомощные).
Читайте также:  Выбираем какой бойлер лучше купить

Все эти установки отличаются не только мощностью, но и по производительностью. Приборы, которые относятся к первой и второй группе – самые востребованные модели преимущественно для бытовых целей. Такая передвижная дизельная электростанция может служить резервным оборудованием для электрификации, а также для нужд небольших производств или строительства. Станции большой производительности применяются для промышленных нужд или в качестве аварийного источника электроэнергии.

По конструкции передвижной дизельный генератор на тракторном или автомобильном шасси практически ничем не отличается от стационарных устройств. Разница только в наличии прицепного механизма и колесной шины. Также обязательно должен присутствовать защитный внешний кожух, который обеспечивает защиту функциональных деталей. Могут также присутствовать другие детали. В целом устройство состоит из следующих конструктивных элементов:

  • дизельный двигатель;
  • синхронный генератор;
  • узел распределения;
  • блок автоматизации/управления;
  • защитный кожух или блок-контейнер
  • колесная база – тракторная или автомобильная.

Преимущества и недостатки передвижного генератора

Передвижные электростанции завоевали доверие многих потребителей тем, что характеризуются массой преимуществ, которые состоят в следующем:

  1. Мобильность – за счет наличия колесной базы (тракторной или автомобильной) и прицепного механизма возможно перемещение устройства на необходимое расстояние.
  2. Компактность (зависит от модели и мощности) – габариты позволяют не только перемещать станции в определенные локации, но и оптимально их размещать или хранить.
  3. Простота установки и управления – за счет наличия блока (пульта) управления с автоматическими настройками и простого механизма устройство гарантирует надежность и возможность восстановления энергоснабжения. Также эти установки не требуют наличия габаритного пространства для постоянного хранения в отличие от стационарных агрегатов.
  4. Нет жестких требований относительно установки (например, необязательно наличие ровной поверхности для эксплуатации).
  5. Могут иметь дополнительные элементы – узлы безопасности (например, аварийную сигнализацию).

Те, кто приобрел такие передвижные электростанции, оценили еще один плюс – нет нужды осуществлять сложную настройку для начала работы. Оборудование к владельцу поступает уже полностью готовым к работе, то есть не нужно дополнительно монтировать детали или настраивать механизмы. Если возникнет необходимость в замене отдельной комплектующей, то этот процесс не будет сложным – все составляющие легко демонтируются, а найти запчасть-аналог не составит труда.

Но есть у такого идеального оборудования один недостаток – достаточно высокая цена по сравнению со стационарными электроагрегатами. Электростанции передвижные – это отличное оборудование, но только для специалистов, которые ввиду профессиональной деятельности нуждаются в такой станции резервного электроснабжения.

Несколько советов

Чтобы приобретенная передвижная электростанция долго и слаженно работала, за оборудованием следует ухаживать должным образом. Для этого нужно регулярно проводить диагностику и техническое обслуживание. Это подразумевает следующие мероприятия:

  • очистка отдельных мест от проявления коррозии (например, места соединения и защитного кожуха);
  • постоянный контроль качества заземления при начале работы;
  • проверка работоспособности установки.

Только при полноценном и тщательном уходе возможно гарантировать слаженную и эффективную работу мобильных электростанций на автомобильной или тракторной базе. Также стоит помнить, что оперативная замена отдельного элемента будет стоить дешевле, чем восстановление работоспособности всего оборудования.

Автономное электроснабжение

Автономное электроснабжение – это комплексная система, состоящая из технических устройств, обеспечивающих производство и преобразование электрической энергии до параметров, соответствующих техническим характеристикам электрической сети потребителей, вне зависимости от внешних сетей электроснабжения.

Плюсы и минусы

У автономного электроснабжения есть свои достоинства и недостатки, которые свойственны именно подобным системам.

Так к плюсам такого вида электроснабжения, можно отнести:

  • Способность работать вне зависимости от внешних электрических сетей.
  • Отсутствие платы за потребленную электрическую энергию.
  • Режим работы автономной системы соответствует режиму, разработанному пользователем, без внеплановых отключений и ремонтов, свойственных внешним электрическим сетям.
  • Качество электрической энергии, вырабатываемой подобными системами, соответствует заявленным параметрам технических устройств, входящих в состав комплекта оборудования.

К недостаткам таких систем, относятся:

  • Высокая стоимость оборудования.
  • Работы по профилактике и обслуживанию лежат на пользователе таких систем, что определяет наличие определенных финансовых затрат, связанных с этими мероприятиями.

Кроме выше приведенных плюсов и минусов автономных систем электроснабжения, которые относятся ко всем видам систем подобного рода, у каждого конкретного вида, в зависимости от способа получения электрической энергии, есть свои специфические достоинства и недостатки. Это определяет их способность вырабатывать электрическую мощность в единицу времени и количество затрат, идущих на ее производство в этот период.

Виды систем и устройств

Системы автономного электроснабжения различаются по источникам энергии, которые посредством определенных технических устройств, преобразуются в электрическую энергию.

Видов таких систем всего три:

  1. Дизель генераторы (бензиновые установки) – источником энергии служит жидкое топливо, при сжигании которого дизельный двигатель (двигатель внутреннего сгорания), приводит во вращательное движение генератор, вырабатывающих электрический ток.

Специфическими достоинствами именно этого вида установок являются:

  • Способность работать вне зависимости от природных явлений, времени года и географического места расположения.
  • Мобильность устройств, позволяющая быстро запустить оборудование, вне зависимости от места его расположения.
  • Компактные размеры, которые определяет лишь мощность установки.
  • Отсутствует необходимость в монтаже дополнительных устройств, обеспечивающих производство электрической энергии.

Недостатками таких установок, являются:

  • Режим работы зависит от наличия запаса топлива.
  • Работа осуществляется под контролем обслуживающего персонала или непосредственно самого пользователя данной системы.
  • Стоимость топлива достаточно высока, что определяет большие финансовые затраты, связанные с эксплуатацией.
  • Являются экологически не безопасными устройствами, при работе которых выделяются выхлопные газы и свойственные им вредные вещества.
  1. Солнечная электростанция – источником энергии служит энергия солнца, под воздействием которой, внутри фотоэлементов, из которых собираются солнечные батареи (основной элемент установок подобного вида), происходит образование электрического тока. Принцип действия основан на свойствах полупроводников создавать разность потенциалов внутри фотоэлемента, обусловленной «p-n» проводимостью подобных материалов.

К достоинствам данного вида систем автономного электроснабжения относятся:

  • Отсутствие необходимости в запасах топлива.
  • Способность работать в автоматическом режиме.
  • Отсутствие затрат на производство электрической энергии.
  • Экологически чистый источник энергии.

Недостатками являются:

  • Высокая стоимость комплекта оборудования.
  • Цикличность работы, обусловленная наличием солнечного света.
  • Зависимость от погодных условий, времени года и солнечной активности в месте расположения системы.
  1. Ветровой генератор – источником энергии служит энергия ветра, под воздействием которого происходит вращение лопастей установки, которое предается на генератор, вырабатывающий электрический ток.

Достоинства и недостатки систем автономного электроснабжения, основанных на ветровых генераторах, аналогичны приведенным выше для солнечных электростанций, за исключением того, что их работа зависит не от солнечной активности, а от наличия движения воздушных масс в месте расположения оборудования.

Виды энергии и способы их решения

В зависимости от вида систем автономного электроснабжения (рассмотрены выше), определяется их комплектация, технические характеристики и перечень устройств, входящих в их состав.

Если для дизель- и бензо- генераторов все предельно просто, т.к. электрическая мощность зависит от механической мощности агрегата и эти же характеристики напрямую определяют габариты и вес установки, то для двух других видов систем, комплектация может быть различна, что и определяет их технические показатели.

Комплектация солнечных электростанций и их характеристики

Комплект солнечной электростанции состоит из следующих устройств и агрегатов:

  • Солнечная батарея (панель) – является устройством, преобразующим энергию солнца в электрическую энергию.
  • Аккумуляторная батарея – является накопителем выработанной электрической энергии.
  • Контроллер – электронное устройство регулирует режим работы солнечной электростанции, обеспечивая заряд накопителя электрической энергии и расход энергии, передаваемой к подключенной нагрузке.
  • Инвертор – электронной устройство, обеспечивает преобразование накопленной энергии в параметры, соответствующие характеристикам сети потребителя.
  • Соединительные провода и кабели – обеспечивают соединение всех устройств в единую цепь.
  • Элементы защиты и коммутации – могут быть смонтированы в отдельных агрегатах, приведенных выше, а также отдельно установлены, в зависимости от конфигурации сети и ее технических характеристик.
  • Механизмы крепления и позиционирования солнечных панелей в плоскостях пространства по отношению к солнцу (солнечные трекеры).

Основными параметрами, для данного вида систем автономного электроснабжения, определяющими все прочие технические характеристики, являются:

  • Электрическая мощность, которая зависит от количества солнечных батарей, установленных в конкретной системе электроснабжения.
  • КПД системы – зависит от типа солнечных батарей, а также наличия системы пространственного позиционирования.
  • Геометрические размеры (площадь, занимаемая солнечными батареями) – зависят от количества солнечных батарей и места их расположения.

Комплектация ветровых установок и их характеристики

В комплект ветровых генераторов, также, как и в комплект солнечной электростанции, входят инвертор, контроллер и аккумуляторные батареи, выполняющие те же самые функции.

Отличие между этими системами автономного электроснабжения – в источнике энергии и устройствах его преобразования (ветровой генератор), а также в системе установки и позиционировании в пространстве (мачта крепления, конструкция и тип ветряка).

Параметрами, характеризующие данный вид систем автономного электроснабжения, являются:

  • Электрическая мощность.
  • КПД установок – зависит от типа ветрового генератора.
  • Габаритные размеры – зависят от мощности ветряка, его типа и места расположения.

Средние цены

На рынке оборудования, позволяющего создать автономную систему электроснабжения, представлен достаточно широкий выбор товаров, которые отличаются своими техническим характеристиками, эксплуатационными показателями и стоимостью.

Наиболее простое решение, при создании подобных систем, это прибрести дизель генератор. В этом случае пользователь получает мобильную установку сразу готовую к эксплуатации, но обладающую всеми достоинствами и недостатками, о которых было написано выше.

Средняя стоимость на такие устройства, составляет, для:

  • Дизель генераторов, мощностью 5,0 – 10,0 кВт – от 40000,00 рублей.
  • Для агрегатов, работающих на бензине, мощностью 1,0 – 3,0 кВт – от 10000,00 рублей.

При приобретении прочих видов систем автономного электроснабжения, кроме приобретения комплекта оборудования, придется выполнить и его монтаж. Средняя стоимость комплектов оборудования, без учета стоимости строительно-монтажных работ составит, для

  • солнечных электростанций, мощностью 1,5 кВт – от 35000,00 рублей.
  • ветровой установки, мощностью 2,0 кВт – от 120000,00 рублей.

Автономное электроснабжение загородного дома, готовые решения

Компании, занимающиеся реализацией автономных системе электроснабжения, в том числе и с использованием альтернативных источников энергии, каковыми являются энергия солнца и ветра, предлагают готовые комплекты оборудования, которые способны работать сразу после выполнения монтажных работ.

Это могут быть комплекты солнечных электростанций или ветровых энергетических установок, различной комплектации и обладающие разными техническими характеристиками.

На солнечных батареях

Одним из готовых решений, в области решения задачи автономного электроснабжения загородного дома, является комплект оборудования, в котором источником энергии является солнце, а устройством, преобразующим его энергию в электрический ток – солнечные батареи.

Схематично устройство солнечного комплекта, выглядит следующим образом:

Читайте также:  Пистолеты для герметика, клея и монтажной пены: виды, особенности, рекомендации специалистов по выбору, обзор моделей

Среди товаров этой группы, представленных на отечественном рынке, популярностью пользуется модель солнечной электростанции «Белые ночи-1500W-100х2P», производства «IKAR FIRM» (Россия), стоимостью от 38000,00 рублей.

В состав комплекта входят:

  • Две поликристаллические панели мощностью 100,0 Вт каждая;
  • Контроллер заряда;
  • Инвертор;
  • Комплект специальных соединителей (коннекторов), обеспечивающий соединение солнечных панелей в единую цепь;
  • Соединительные провода и кабели;
  • Крепежные элементы.

Технические характеристики солнечной электростанции, модель «Белые ночи-1500W-100х2P»:

  • Рабочее напряжение – 12,0 В (постоянного тока).
  • Номинальная мощность солнечных панелей: 2 х 100 Вт.
  • Напряжение на выходе – 220 В, частотой 50 Гц.
  • Номинальная мощность – 1,5 кВт.
  • Рабочая температура окружающего воздуха – от 0°C до +40°C.

Создать полностью автономную систему электроснабжения с использованием одного источника альтернативной энергии (солнечная электростанция, ветровой генератор), достаточно сложно, что обусловлено недостатками каждого из видов подобных установок.

Для решения этой задачи, используют несколько источников энергии одновременно. Это может быть схема:

  • Солнечная электростанция + ветряк;
  • Солнечная электростанция + дизель генератор;
  • Ветровая установка + дизель генератор.
  • Солнечная электростанция + ветряк + дизель генератор.

Схематично это выглядит следующим образом:

Использование подобных схем, позволяет обеспечить электроснабжение загородного дома в автономном режиме по отношению к внешним источникам электрической энергии.

Как сделать своими руками

Автономную систему электроснабжения можно смонтировать и самостоятельно, не прибегая к услугам специализированных организаций.

В этом случае все будет зависеть от выбранной схемы электроснабжения (из рассмотренных ранее). Так такие элементы, как солнечная батарея и ветровой генератор, можно собрать из комплектующих заводского изготовления или имеющихся в наличии. Правда в этом случае, мощность будет незначительная, что создаст определенные трудности при подключении большого количества электроприемников.

Прочие элементы системы: контроллер, инвертор – лучше всего приобрести заводского изготовления, хотя, имея навыки работы с паяльником и зная основы электротехники, можно собрать и их, благо принципиальных схем устройств данных типов достаточно много.

Дизель генератор или его бензиновый аналог, собрать сложно, это обусловлено специфичностью комплектующих этих аппаратов (двигатель, генератор), которые легче приобрести, чем конструировать самостоятельно.

Зная установочную мощность электрических устройств и конфигурацию электрической сети, можно подобрать требуемое оборудование, чтобы оно соответствовало по параметрам (мощность и напряжение) и условиям работы предъявляемым требованиям, после чего собрать такую систему, способную работать в автономном режиме.

Выгодно ли это?

Насколько выгодно иметь автономную систему электроснабжения решает для себя каждый пользователь индивидуально, в зависимости от внешних факторов и условий, как-то: наличие внешних электрических сетей и стоимость электрической энергии, реализуемой энергоснабжающими организациями в конкретном месте проживания. А также от финансовых возможностей пользователя и его личных предпочтений.

Кроме этого, за создание автономных сетей выступают их достоинства, а против – их недостатки, что в конечном итоге и определяет целесообразность создания автономных сетей электроснабжения.

Автономное электроснабжение для частного дома: обзор лучших локальных решений

Устройство независимой электросистемы позволит обеспечить энергией частные постройки, не подключенные к централизованным сетям. Результат поможет сократить энергетические расходы дач и домов. Но для того чтобы воспользоваться перечисленными плюсами, надо точно знать, как сделать автономное электроснабжение частного дома. Ведь правда?

Мы расскажем об устройстве независимых систем энергоснабжения. У нас вы найдете основополагающие принципы устройства и важные нюансы организации подачи электричества в частные жилые объекты. Представленная нами информация тщательно проверена, систематизирована, сведения соответствуют строительным нормативам.

В предложенной нами статье досконально разобраны варианты устройства частных энергетических систем, приведены и оценены все возможные источники получения энергии. Подробно изложены принципы сооружения и действия автономного электроснабжения, представленные данные подкреплены фото и видео.

Общие требования к домашним автономным системам

Чтобы автономный комплекс корректно работал и производил объем энергии, полностью покрывающий потребности всех домашних устройств и предметов бытовой техники, перед монтажом оборудования проводят предварительный расчет общей мощности имеющихся в наличии электропотребителей.

К их числу относятся такие агрегаты, как:

  • отопительная система жилого дома;
  • холодильная техника;
  • устройства по очистке/охлаждению воздуха;
  • крупно- и мелкогабаритные бытовые приборы;
  • насосный комплекс, осуществляющий поставку в дом воды из колодца или скважины;
  • электрический инструмент для текущего ремонта, осуществляемого своими руками, и ухода за строениями и приусадебным участком.

Базовую мощность узнают из сопроводительных документов, выданных производителем и прилагающихся к каждому агрегату. Этот показатель у всех разный, но любые приборы и устройства одинаково требуют стабильной подачи энергии с определенной частотой электропотока и без перепадов напряжения.

В некоторых случаях учитывают еще и такой параметр, как синусоидальность формы переменного напряжения.

Данные о мощности приборов суммируют и таким способом выясняют, сколько реальных киловатт часов должна бесперебойно вырабатывать в день автономная электросистема. Рекомендуется превышать полученное число на 15-30%, чтобы в будущем иметь солидный запас на увеличение потребления энергии.

На следующем этапе определяют основные технические характеристики будущей энергосистемы. Эти параметры напрямую зависят от ее назначения.

Собираясь сделать резервный источник, подключающийся только в определенный момент, когда недоступно получение электричества через централизованные коммуникации, устанавливают предполагаемое время работы автономного оборудования, и на основании этих данных вычисляют нужную для нормального функционирования системы мощность.

Если же на «плечи» автономного оборудования планируют возложить все электрообеспечение в жилом помещении, хозяйственных постройках и на самом приусадебном участке, заранее четко высчитывают примерное дневное потребление.

На эту цифру накидывают еще 20-25% и таким способом получают фактическую базовую мощность, необходимую для полноценной работы коммуникационных сетей, оборудования и бытовой техники.

Имея на руках подробную техническую информацию, приступают к разработке проекта и выводят смету с полным объективным обсчетом предстоящих финансовых затрат на покупку агрегатов и оплату услуг по установке.

Специалисты, разумеется, справятся с монтажом быстрее и качественней, однако попросят за это солидную сумму. Домашние мастера тоже могут осилить основные части задачи, но для осуществления отдельных этапов все же разумнее будет пригласить профессионалов или хотя бы воспользоваться их советами.

Взвешенная оценка независимой системы

Современные системы для автономного электроснабжения используют самые разные ресурсы для выработки энергии. Это позволяет получать качественное электричество без перепадов даже в самых отдаленных и малонаселенных местах, куда еще не успели добраться все блага цивилизации.

Достоинства автономной электрики

Основное достоинство систем автономного электроснабжения – отсутствие норм потребления и платы за использованную энергию. Это позволяет обеспечить в жилом доме любой уровень комфорта, независимо от того, проходят ли рядом центральные коммуникации или нет.

Если предварительные расчеты мощности произведены верно и не занижены, система будет работать как часы и хозяева не столкнутся с такими проблемами, как неожиданное отключение электричества и перепады напряжения.

Сведется к нулю риск того, что бытовая техника, имеющаяся в жилом помещении, выйдет из строя или сгорит из-за неожиданного скачка мощности. Количество и качество получаемой электроэнергии всегда будет одинаковым и именно таким, как было запланировано изначально в проекте.

Оборудование, обеспечивающее независимые поставки электроэнергии, имеет высокий уровень надежности и крайне редко выходит из строя. Это преимущество сохраняет актуальность при соблюдении базовых правил эксплуатации и регулярном обслуживании отдельных элементов и всей системы целиком.

Кроме того, уже сегодня работают экспериментальные программы, позволяющие владельцам продавать излишки электроэнергии государству. Однако об использовании этой интересной возможности стоит подумать заблаговременно, еще на стадии разработки проекта системы электрообеспечения.

Дополнительно потребуется оформить пакет разрешительных документов, подтверждающих способность имеющихся в наличии приборов вырабатывать нужный объем энергии надлежащего качества.

Недостатки независимого электроснабжения

К минусам независимой системы электроснабжения относят довольно высокую стоимость оборудования и значительные расходы на эксплуатацию.

Электрики настоятельно рекомендуют хозяевам очень внимательно производить все расчеты и четко выяснять технические параметры запланированной к монтажу системы. Иначе может возникнуть ситуация, когда агрегат, производящий электроэнергию, выйдет из строя, так и не успев окупиться.

Ремонт автономного комплекса владельцы тоже осуществляют за свой счет, а эти услуги стоят значительных денег. Если же дом находится в отдаленном или труднодоступном районе, за мастерами придется поехать лично или дополнительно оплачивать выезд бригады на место.

Причем делать все понадобится достаточно быстро, так как домашние коммуникации и удобства, работающие на электроэнергии, в это время будут недоступны.

Значительно снизят шанс поломки автономных устройств регулярный профилактический осмотр и плановое техническое обслуживание действующих агрегатов, но и для этого может понадобиться визит специалистов, стоящий денег.

Конечно, часть таких работ хозяин сделает самостоятельно, но более серьезные моменты, требующие определенного опыта и специфических знаний, все равно повлекут за собой профессиональное вмешательство.

Определение наилучшего источника энергии

Выбор альтернативного источника энергии для автономного электрообеспечения жилого дома – очень важный и ответственный момент, требующий серьезного подхода.

К самым популярным и наиболее распространенным вариантам относятся:

  • генераторы, работающие на дизельном топливе или бензине;
  • солнечные батареи;
  • аккумуляторы большого объема и мощности;
  • гидроэлектросистемы;
  • преобразователи ветряной энергии.

Каждый источник имеет собственные уникальные характеристики и особенности. Владельцам следует заранее с ними ознакомиться и на основании этой информации определить оптимальный вариант системы, способной удовлетворить все электрические нужды частного жилого дома.

Особенности работы генераторов

Генератор – это самый быстрый и простой способ обеспечить частный дом электричеством. Для работы агрегат использует бензин или дизельное топливо и в результате его сжигания выдает необходимое количество энергии.

Главным преимуществом является полная независимость устройства от сезонных изменений и погодных колебаний. К недостаткам относится обязательное наличие на участке специально оборудованного хранилища для топлива, рассчитанного на объем от 200 литров.

Чаще всего бензиновые и дизельные генераторные установки используют в качестве резервных или временных источников получения электроэнергии. Это обусловлено тем, что для полноценной работы приборы требуют значительных объемов горючего, стоимость которого постоянно увеличивается.

Само оборудование тоже имеет высокую цену и нуждается в профилактическом обслуживании. К более выгодным вариантам генераторных установок относят газовые агрегаты. Они не нуждаются в бесперебойных поставках горючего и не требуют наличия хранилища для топливных материалов.

Однако полноценную работу этих приборов обеспечивает такой пункт, как обязательное подключение к центральной газовой сети, что далеко не всегда является возможным и доступным.

Именно из-за этих сложностей генераторы редко выбирают в качестве основного источника для поставки электричества в частный дом.

Зато генераторы – идеальное решение для временного использования, к примеру, на время строительства загородного дома и оформления документов для его подключения:

Ссылка на основную публикацию