Casa rural / parcela sin electricidad: 4 opciones para el suministro de energía autónomo de una casa de campo

Sin electricidad, una persona moderna es como si no tuviera aire, y no importa si está en un departamento de la ciudad con abundante tecnología o en la naturaleza. Las interrupciones en la electricidad en el país o su ausencia total nos hacen buscar fuentes alternativas de electricidad. La última humanidad aún no ha presentado tantos: motores de combustible líquido, paneles solares, generadores eólicos y baterías, si no tiene en cuenta soluciones más exóticas y sofisticadas. Todos los métodos existentes tienen inconvenientes, pero si necesita una casa de verano o una parcela sin electricidad, y necesita realizar trabajos de construcción y tareas domésticas simples, tendrá que elegir uno o dos mejores (por seguridad), las opciones más adecuadas para autonomía fuente de alimentación de una casa de campo.

¿Qué considerar al elegir una fuente autónoma de electricidad?

Muchas áreas del país, por sorprendente que pueda parecer, todavía no están conectadas al sistema general de suministro de energía. Otros sufren constantes cortes de energía. Si no hay redes eléctricas en la región, y es hora de comenzar a construir una casa, qué debe hacerse: espere a que el sitio se conecte a la red o busque soluciones alternativas? ¿Qué pasa si la electricidad se apaga por las tardes, y algunas veces durante el día, y a menudo de manera impredecible? Contemplación del cielo estrellado y calentar comida en la hoguera - Esto, por supuesto, es romántico, pero ya es difícil prescindir de un refrigerador, una bombilla, una bomba y otros beneficios de la civilización en el país.

Tarde o temprano, todos intentan encontrar una manera de conectar la electricidad al sitio. No existe una fórmula universal para elegir la mejor fuente, ya que debes considerar muchos factores:

• el tamaño de la casa de campo, la frecuencia de visitas, el número habitual y máximo de personas que se quedan en ella;
• Número de aparatos que consumen energía. Una cosa es si se trata de un par de bombillas, un portalámparas y un hervidor de agua. Es mucho más difícil resolver el problema del suministro de energía a una casa de campo si muchos aparatos eléctricos potentes funcionan en ella, comenzando por varios televisores y un refrigerador, y terminando con calentadores de agua y bombas;
• características de la región. En las regiones ventosas, un molino caro, a primera vista, será la fuente de electricidad más económica y recuperada rápidamente, y en la región de Moscú, por ejemplo, el viento ya no será una fuente de energía tan rentable;
• La presencia de una red eléctrica. Si no hay redes eléctricas en la región, y su construcción apenas se prevé, los expertos recomiendan utilizar dos fuentes de suministro de energía autónomas. Este consejo puede ser descuidado si rara vez aparece en el país.

Naturalmente, antes de elegir el tipo y la potencia de una fuente de electricidad autónoma, debe calcular la cantidad de energía consumida. Tenga en cuenta la cantidad de electrodomésticos y las características de los consumidores de energía. La potencia total se obtiene sumando las necesidades de todos los electrodomésticos y equipos. Es mejor arrojar 15-30% al valor obtenido para estar seguro y no tener miedo de encender un nuevo dispositivo.Debe recordarse que para garantizar la máxima durabilidad, es mejor que el generador funcione al 80% de su capacidad.

No 1. Generador para jardinería: gasolina, diesel, gas.

La forma más fácil y popular de resolver el problema de la electricidad en una parcela es usar generador de energía de combustible. De hecho, es una planta de energía en miniatura que funciona de manera completamente autónoma y convierte la energía de la combustión de combustible en energía eléctrica. Como combustible, se usan gasolina y diesel, con menos frecuencia gas. Para producir 1 kW / h de energía, se requiere un promedio de 0.25 a 0.5 litros de combustible.

Usando generadores La forma más fácil de organizar el suministro de energía en el hogar: comprado, conectado y se puede usar, solo recuerde repostar a tiempo. Este es el principal ventaja. El principal inconveniente es la necesidad de comprar combustible constantemente, y si la casa es grande y tiene muchos electrodomésticos, los costos serán tangibles. Además, el generador en sí también cuesta dinero, y cuanto mayor sea su potencia, mayor será el precio. Pero si se compara con una turbina eólica o un panel solar, entonces el generador, por supuesto, será más barato.

Cuando el generador es una fuente de energía de respaldo, es importante que no solo se encienda a tiempo, sino que también se apague de manera oportuna para que no se produzca la colisión de dos flujos a contracorriente de electrones cargados. Para evitar problemas, un algoritmo para incluir un generador en sistema común. Si no hay una red de suministro de energía central, se recomienda usar dos generadores: uno es el principal, el segundo es el de respaldo y se incluye en el trabajo cuando el primero se queda sin combustible. La operación alternativa de dos generadores aumenta significativamente la vida de cada uno.

La potencia, la durabilidad, el ruido y también los costos operativos dependen del combustible con el que funcionará el generador.

El generador diesel para dar

Generadores de energía diesel mejor adecuado para trabajo continuo. La presencia de un sistema de refrigeración por agua proporciona un largo tiempo de funcionamiento continuo. Entre sus otros los beneficios:

• Demanda de alta resistencia. En términos de durabilidad, el generador diesel supera a la gasolina;
• Entre los motores diésel hay modelos mucho más potentes que entre los motores de gasolina, lo que permite utilizar una fuente de energía similar incluso para abastecer grandes casas de campo;
• el diesel es un combustible más barato en comparación con la gasolina.

Entre los contras:

• precio
• alto ruido durante la operación, por lo tanto, sin una habitación separada con aislamiento acústico y la ventilación será difícil de hacer. El generador de gas también tiene gases de escape, pero no son tan corrosivos. Es mejor colocar el generador diésel a cierta distancia de la casa, pero deberá cuidar el dosel y el sistema de bloqueo para proteger el generador del robo;
• el inicio es posible a una temperatura no inferior a -5⁰C, aunque por el momento apareció generadores diésel en una carcasa protectoraGracias a lo cual el dispositivo se puede colocar en la calle y funcionar a cualquier temperatura.

Generador de gasolina para jardín

Un generador de gas es el más adecuado para cuando la trama se usa de vez en cuando. También puede funcionar como fuente de energía de respaldocuando el sitio está conectado a una red compartida. En una pequeña cabaña con un conjunto mínimo de electrodomésticos, un generador de gasolina muestra lo mejor. La potencia de los generadores de gas no suele ser superior a 7-9 kW (pero puede encontrar modelos para 15 e incluso 20 kW), y no pueden funcionar durante más de 8 horas seguidas: se calientan mucho.

Los beneficios:

• bajo en comparación con el costo de contrapartida diesel del generador. El precio, por supuesto, depende de la potencia, pero es, en promedio, dos veces más bajo que en los modelos diesel;
• movilidad Los generadores de gasolina son más livianos y compactos que los diesel, por lo que, si es necesario, son fáciles de mover por el sitio;
• el nivel de ruido es más bajo que el de un análogo diesel;
• La capacidad de trabajar a bajas temperaturas.

Contras:

• baja eficiencia;
• Alto costo de la gasolina.

El nivel de ruido de un generador de diesel y gasolina depende del tipo de carcasa y la cantidad de revoluciones a las que funciona el generador: un dispositivo con 1500 rpm producirá un ruido significativamente menor que uno similar en potencia, pero con 3000 rpm, pero también costará más .

Generador de gas para jardin

Los generadores de gas le permiten obtener la energía más barata, mientras La eficiencia de su trabajo es máxima y el ruido es mínimo.. La potencia puede alcanzar los 24 kW, el generador puede funcionar las 24 horas y el gas costará menos que la gasolina y el combustible diesel. Pero aún no han adquirido dispositivos tan extendidos, ya que cuestan mucho, son complicados de operar y requieren conexión a una tubería de gas, que no está en todas partes. Sin embargo, algunos residentes de verano conectan estos generadores a cilindros de gas.

No 2. Paneles solares para casa de verano

La principal desventaja de los generadores de combustible es la necesidad de comprarles constantemente combustible. Los generadores que usan la energía gratuita disponible para todos están privados de este inconveniente. Esta es la energía del sol y el viento. Para obtener electricidad, también usan energía geotérmica, así como energía del agua, pero es poco probable que estas opciones sean adecuadas para suministrar electricidad a una casa de verano.

Si es muy simple, entonces principio de funcionamiento de paneles solares consiste en eliminar electrones mediante fotones de luz de semiconductores ubicados en una fotocélula, y el flujo dirigido de electrones, como se sabe en el curso de física de la escuela, es la electricidad. Para garantizar la generación de electricidad a partir de la luz solar, su acumulación y uso posterior para fines domésticos. Se necesita toda una gama de equipos:

• directamente la batería solar en sí área suficiente La eficiencia de tales sistemas sigue siendo muy baja y una batería de aproximadamente 1 m.² proporciona un promedio de 100 vatios de electricidad con un voltaje de 15-25 V. Para usar la energía del sol como fuente de energía principal e independiente, es necesario que las baterías ocupen un área de aproximadamente 10 m², y se ubicaron en el ángulo recto;
• inversorresponsable de la conversión de electricidad;
• baterías por la acumulación de energía y su suministro ininterrumpido;
• el controlador, con el que puedes controlar la carga de la batería.

Es mejor llevar todos los elementos en el kit, será mucho más fácil.

Los precios de los paneles solares dependen en gran medida de su tipo, tamaño, potencia y nombre del fabricante. Por supuesto, todos quieren lograr la máxima productividad e independencia energética por su dinero, por lo que debe estudiar cuidadosamente los matices del clima en la región y también comprender Qué tipo de células solares es el más adecuado para un área en particular:

• baterías de cristal único fácil de reconocer por pseudo-cuadrados negros y esquinas biseladas. Tienen la mayor eficiencia, 15-25%, por lo que si el área del techo es pequeña, entonces es preferible instalar dichas baterías. Por otro lado, para un funcionamiento normal, siempre deben mirar hacia el sol, y en un día nublado, al amanecer y al atardecer, la potencia será mínima;
• baterías policristalinas Se diferencian en placas azul oscuro intercaladas con cristales de silicio. La eficiencia es menor, alrededor del 12-15%, pero estas baterías son más baratas, por lo que si hay suficiente espacio para su instalación, esta es la mejor opción. Su ventaja significativa es la capacidad de generar energía en un día nublado, ya que los cristales de silicio tienen diferentes orientaciones;
• baterías silicio amorfo son los más baratos, pero tienen baja eficiencia, solo alrededor del 6%. Son reminiscentes en apariencia de una película, flexibles y se adaptan mejor en casos donde el techo tiene una forma compleja, ya que se adhieren fácilmente a cualquier superficie y no requieren la disposición de estructuras metálicas adicionales.Dichas baterías utilizan la luz difusa de manera más efectiva, por lo tanto, son adecuadas para regiones donde a menudo está nublado. Su desventaja radica en su baja durabilidad, ya que las capas de silicio se queman rápidamente bajo la luz solar. No hace mucho tiempo, apareció un análogo más perfecto: baterías de silicio micromórficas, que no son tan exigentes en el ángulo de inclinación y orientación a los puntos cardinales.

Cualquiera sea la opción que elija, los paneles solares son siempre muchas ventajas:

• la oportunidad de obtener una fuente completa de electricidad y la energía del sol se libera. En los países desarrollados, los excedentes de esa energía doméstica se venden a las compañías energéticas. En el espacio doméstico, los primeros pasos ya se están dando en esta dirección, aunque el fenómeno está lejos de ser generalizado;
• falta de pagos mensuales por electricidad;
• larga vida útil;
• Respetuoso del medio ambiente.

ContrasPor supuesto, están presentes. En primer lugar, la incapacidad de utilizar la energía solar como una fuente de electricidad completa en regiones con una gran cantidad de días nublados por año. La nieve también puede convertirse en un obstáculo, por lo que debe limpiarla constantemente. Además, habrá mucho espacio para todo el conjunto de plantas de energía solar doméstica: estas son las baterías en sí mismas y el equipo para ellas. En cuanto al costo, inicialmente es alto, pero al final vale la pena.

Al elegir paneles solares, preste atención a:

• poder. Depende de las necesidades de una casa en particular y las características de la región;
• la duración de la batería afecta directamente la duración del período durante el cual será posible recibir electricidad en condiciones climáticas adversas;
• área de instalación;
• carga
• clase de salud Es mejor llevar baterías de clase A;
• nombre del fabricante Los productos de compañías como Sunpower, Sanyo, Jinko Solar han demostrado ser bastante buenos.

Cálculo de la potencia requerida. - Esta es una tarea minuciosa y requiere el conocimiento de la masa de parámetros exactos. Para determinar qué tipo de baterías se necesitarán y navegar por el precio, puede gastar un dinero simple, pero muy cálculo aproximado:

• Resuma el consumo de energía de todas las máquinas y equipos por mes, teniendo en cuenta todo, desde las bombillas hasta el refrigerador y la bomba. La cifra será aproximada, pero igual consistente con el consumo real. Supongamos que tenemos 100 kW;
• Dado que hay pérdidas significativas de energía en las baterías y en la etapa de conversión de corriente continua en corriente alterna, es importante considerarlas en el cálculo. Alrededor del 30-40% de la energía se pierde, y habrá que instalar baterías adicionales para cubrirla. En consecuencia, por mes no necesitaremos 140 kW, sino 140 kW;
• divida el valor obtenido por la cantidad de días en un mes (140 kW / 30 = 4.67 kW), y ahora lo más interesante es la necesidad de dividir por la cantidad de horas de sol en un mes. Para el período de verano, esta vez es de 9 am a 4 pm, el resto del tiempo la potencia no será máxima, por lo que tenemos 7 horas: 4.67 / 7 = 0.67 kW. Pero una matriz con una potencia de 0.7 kW será claramente insuficiente, ya que los días nublados no se tienen en cuenta en el cálculo, y habrá muchos de ellos en el período otoño-primavera, y las horas de luz son muy bajas, por lo que el valor resultante se puede aumentar en 1.5-2 tiempos

Para cálculos precisos, debe explorar los diarios meteorológicos de la región para la cantidad de días nublados y soleados en los últimos años en un mes en particular. Solo después de eso será posible juzgar el parámetro de las baterías y la recuperación de la inversión. En la mayoría de los casos, incluso un suministro grande hace que sea imposible utilizar la energía solar como fuente de electricidad en pleno invierno, por lo que se requiere un suministro de energía de respaldo con un generador de gas.

Número 3. El generador de viento para dar

Otra fuente gratuita de electricidad es el viento, pero, como los rayos del sol, es inconsistente. Beneficios clave, al igual que con las fotocélulas, esta es la ausencia de la necesidad de una compra constante de combustible y el respeto al medio ambiente de la energía recibida. Contras: alto costo de construcción, la necesidad de instalar no solo el generador eólico en sí, sino también equipos adicionales (inversor y baterías con controladores).

En las dachas de hoy, dos tipos de molinos de viento:

• rotativo Con un eje de rotación vertical, se distinguen por un bajo nivel de ruido, no requieren una alta velocidad del viento y una altura de instalación significativa, pero su eficiencia es baja;
• alado Las turbinas eólicas con un eje horizontal de rotación son más familiares, tienen una alta eficiencia, el costo de instalación es menor, pero el consumo de material y, por lo tanto, el precio, es mayor.

La pregunta principal que enfrentan los que decidieron instalar un molino de viento no es ni siquiera su tipo, sino su potencia. Al responder una pregunta, vale la pena tener en cuenta la energía generada, almacenada y consumida. Por lo tanto, es importante calcular cuánta energía se consume, por ejemplo, por día, cuál es el promedio y la carga máxima. Es necesario tener en cuenta la velocidad media del viento, el número de días en que la velocidad del viento es superior a 5 m / s (la más favorable), así como la duración máxima del clima tranquilo.

En la práctica, resulta que vientos débiles de 2-3 m / s dan energía insuficiente. Por lo tanto, se recomienda a los residentes de verano con experiencia que acumulen baterías de alta capacidad para acumular la energía recibida en los días ventosos y usarla durante los vientos tranquilos y ligeros.

Numero 4. Baterías de inversor para jardinería

Las baterías recargables se pueden usar para almacenar energía de varios generadores, pero a veces se usa como fuente de energía independiente. Naturalmente, no vale la pena considerar esta opción como una forma de suministrar electricidad constantemente al sitio, sino como copia de seguridad se irá. Si las luces se apagan repentinamente, el combustible para el generador se agota o no hay días soleados durante mucho tiempo, se puede encender el conjunto mínimo necesario de electrodomésticos.

La batería del inversor está conectada al sistema eléctrico general de la casa, se carga desde la red de suministro de energía central y, cuando hay un corte de energía, emite energía.

Los parámetros de la batería se seleccionan según las necesidades, teniendo en cuenta la cantidad de energía que consumen los electrodomésticos en la casa y durante cuánto tiempo es posible un corte de energía. Por ejemplo, si necesita una batería que le dará 3 kW de electricidad, y dada la pérdida durante la conversión en el inversor (10%) es de 3.3 kW, con un voltaje de salida de 12 V, se necesitará una batería de 275 A * ho 2 de 150 A * h. Al elegir una batería, tenga en cuenta la cantidad de ciclos de carga / descarga (cuanto más grande, mejor), dé preferencia a los modelos con la máxima vida útil y no use mejor las baterías del automóvil, a pesar de que en todos los aspectos parecen ser adecuados, para su uso seguro condiciones específicas

En conclusión

Para obtener energía, las mini centrales hidroeléctricas también están equipadas, pero esto requiere acceso a una fuente de agua, por lo que este método no ha encontrado distribución. Si se usa una casa de campo durante todo el año, entonces es mejor invertir dinero en un generador eólico o paneles solares (lo que sea más rentable) y jugar con un generador de combustible. Si la casa de campo se usa de vez en cuando, solo puede pasar por el generador, y si todavía hay electricidad en el sitio, pero solo hay que suministrarla a tiempo o de forma intermitente, entonces la opción es una batería o un generador de gasolina.