Un sistema eléctrico independiente proporcionará energía a los edificios privados que no están conectados a redes centralizadas. El resultado ayudará a reducir los costos de energía de casas de campo y hogares. Pero para aprovechar estas ventajas, debe saber exactamente cómo hacer una fuente de alimentación autónoma para una casa privada. ¿Es verdad?
Hablaremos sobre la construcción de sistemas de suministro de energía independientes. Aquí encontrará los principios fundamentales del dispositivo y los matices importantes de organizar el suministro de electricidad a edificios residenciales privados. La información presentada por nosotros es cuidadosamente revisada, sistematizada, la información cumple con los códigos de construcción.
En el artículo que hemos propuesto, analizamos a fondo las opciones para construir sistemas de energía privados, presentando y evaluando todas las fuentes posibles de producción de energía. Los principios de construcción y el funcionamiento de la fuente de alimentación autónoma se describen en detalle, los datos presentados están respaldados por fotos y videos.
Requisitos generales para sistemas autónomos domésticos
Para que el complejo autónomo funcione correctamente y produzca un volumen de energía que cubra completamente las necesidades de todos los electrodomésticos y electrodomésticos, antes de instalar el equipo, se realiza un cálculo preliminar de la capacidad total de los consumidores eléctricos disponibles.
Estos incluyen unidades tales como:
- sistema de calefacción de un edificio residencial;
- Equipo de refrigeración;
- dispositivos de purificación / enfriamiento de aire;
- electrodomésticos grandes y pequeños;
- un complejo de bombeo que lleva agua a una casa desde un pozo o pozo;
- una herramienta eléctrica para mantenimiento, realizada por bricolaje, y mantenimiento de edificios y una parcela personal.
La potencia básica se encuentra en los documentos adjuntos emitidos por el fabricante y adjuntos a cada unidad. Este indicador es diferente para todos, pero todos los dispositivos y dispositivos requieren igualmente un suministro estable de energía con una cierta frecuencia de corriente eléctrica y sin caídas de voltaje.
En algunos casos, también tenga en cuenta parámetros como la forma sinusoidal de la tensión alterna.
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La razón para organizar el suministro de energía autónomo es a menudo la infraestructura subdesarrollada o subdesarrollada en la que se está construyendo una casa privada o una casa de verano.
A menudo sucede que los sistemas autónomos que generan corriente se construyen como una fuente de corriente de respaldo para minimizar el inconveniente de las interrupciones en el suministro de una red centralizada.
Para suministrar energía a las líneas de baja tensión y no a los consumidores de energía particularmente "glotones", los comerciantes privados a menudo recurren a la instalación de sistemas ecológicos.
Es más simple y más rentable usar generadores de gas, gasolina y diesel en un dispositivo de suministro de energía autónomo. Son más productivos, no hay problemas con la instalación, pero este equipo no se aplica a fuentes ecológicas.
Los llamados "manantiales verdes" no crean amenazas para el espacio natural circundante: viento, agua, sol. Su energía es inagotable, además, se restaura por sí misma y no cuesta absolutamente nada.
Los generadores eólicos y los paneles solares en las cabañas son útiles para suministrar energía a la iluminación LED de calles y hogares. Son adecuados para alimentar televisores LCD y cargar tecnología de medios móviles
En una ciudad turística alejada de los beneficios de la civilización, los molinos de viento y los paneles solares reducirán la carga en el generador que sirve a toda la ciudad turística.
Si usted es un feliz propietario de un sitio construido a orillas de un río o un torrente de montaña tormentosa, existe la oportunidad de organizar una central hidroeléctrica. Sin embargo, esto a menudo solo es una suerte para los residentes de la aldea y no para los propietarios privados.
Casa en una región con infraestructura no desarrollada
Opción de reserva de fuente de alimentación
Estación de energía solar: un tipo común
Generador de gas en una casa de campo
Molinos de viento y paneles solares
Aerogeneradores en un pueblo de vacaciones
Sistemas de energía del campus turístico
Central hidroeléctrica de asentamiento autónomo
Los datos sobre la potencia de los dispositivos se resumen y de esta manera descubren cuántos kilovatios-hora reales debe generar continuamente un sistema eléctrico autónomo por día. Se recomienda superar el número resultante en un 15-30% para tener un margen sólido en el futuro para aumentar el consumo de energía.
Un sistema eléctrico autónomo permite durante todo el año proporcionar el nivel de confort necesario en hogares ubicados lejos de los sistemas centrales de comunicación responsables del suministro de energía a las instalaciones residenciales.
En la siguiente etapa, se determinan las principales características técnicas del futuro sistema de energía. Estos parámetros dependen directamente de su propósito.
Si va a hacer una fuente de respaldo que se conecte solo en un momento determinado cuando no es posible recibir electricidad a través de comunicaciones centralizadas, se establece el tiempo de funcionamiento estimado del equipo autónomo y, en función de estos datos, se calcula la potencia necesaria para el funcionamiento normal del sistema.
La presencia en la casa privada de un complejo de suministro de energía autónomo proporciona al propietario una completa libertad de acción. Siempre tendrá los recursos necesarios a su disposición, sin importar el precio que el estado le ponga a la electricidad.
Si, sobre los "hombros" del equipo autónomo, planean colocar toda la fuente de alimentación en los locales residenciales, dependencias y en la parcela personal, el consumo diario aproximado se calcula claramente por adelantado.
Añaden otro 20-25% a esta cifra y de esta manera reciben la potencia básica real necesaria para el funcionamiento completo de las redes de comunicación, equipos y electrodomésticos.
Al elegir las baterías solares como fuente alternativa de suministro de energía, debe recordarse que en invierno los módulos producen 2-3 veces menos recursos que durante la mayor actividad solar (de marzo a septiembre)
Con información técnica detallada en la mano, comienzan a desarrollar el proyecto y derivan una estimación con un cálculo objetivo completo de los costos financieros futuros para la compra de unidades y el pago de los servicios de instalación.
Los especialistas, por supuesto, se encargarán de la instalación más rápido y mejor, pero pedirán una cantidad considerable. Los maestros de casa también pueden dominar las partes principales de la tarea, pero para la implementación de ciertas etapas aún sería más inteligente invitar a profesionales o al menos usar sus consejos.
Evaluación del sistema independiente ponderado
Los sistemas modernos para el suministro de energía autónomo utilizan una variedad de recursos para generar energía. Esto le permite obtener electricidad de alta calidad sin caídas, incluso en los lugares más remotos y escasamente poblados, donde aún no se han logrado todos los beneficios de la civilización.
Ventajas de la electricidad autónoma
La principal ventaja de los sistemas de suministro de energía autónomos es la falta de estándares de consumo y tarifas por la energía utilizada. Esto le permite proporcionar cualquier nivel de comodidad en un edificio residencial, independientemente de si las comunicaciones centrales pasan cerca o no.
Si los cálculos preliminares de energía se realizan correctamente y no se subestiman, el sistema funcionará como un reloj y los propietarios no encontrarán problemas como un corte de energía inesperado y sobretensiones.
Una ventaja significativa de la fuente de alimentación autónoma es la ausencia de sobretensiones, caídas de energía y sobretensiones en la red, debido a que los equipos domésticos y de computadoras se descomponen varias veces más rápido
El riesgo de que los electrodomésticos en la sala de estar fallen o se quemen debido a una sobretensión inesperada se reducirá a cero. La cantidad y calidad de la electricidad generada siempre será la misma y exactamente como se planeó originalmente en el proyecto.
El equipo que proporciona suministros de electricidad independientes tiene un alto nivel de confiabilidad y rara vez falla. Esta ventaja sigue siendo relevante cuando se observan las reglas básicas de operación y el mantenimiento regular de elementos individuales y todo el sistema.
Además, los programas piloto ya están funcionando hoy en día y permiten a los propietarios vender el excedente de electricidad al estado. Sin embargo, vale la pena pensar en utilizar esta interesante oportunidad de antemano, incluso en la etapa de desarrollo de un proyecto para un sistema de suministro eléctrico.
Además, será necesario elaborar un paquete de permisos que confirme la capacidad de los dispositivos disponibles para generar la cantidad requerida de energía de buena calidad.
Desventajas de la fuente de alimentación independiente
Las desventajas de un sistema de suministro de energía independiente incluyen un costo de equipo bastante alto y costos operativos significativos.
Las desventajas del suministro de energía autónomo incluyen la necesidad de asignar espacio para la colocación del equipo, realizar un mantenimiento independiente del sistema y reemplazar los elementos desgastados a costa
Los electricistas recomiendan encarecidamente que los propietarios hagan todos los cálculos cuidadosamente y determinen claramente los parámetros técnicos del sistema planeado para la instalación. De lo contrario, puede surgir una situación cuando la unidad que produce electricidad falla, sin tener tiempo para pagar.
Los propietarios también llevan a cabo la reparación del complejo autónomo a su cargo, y estos servicios cuestan un dinero considerable. Si la casa está ubicada en un área remota o inaccesible, los artesanos deberán ir en persona o pagar adicionalmente la salida de la brigada al lugar.
Además, deberá hacer todo lo suficientemente rápido, ya que las comunicaciones y las comodidades del hogar que funcionan con electricidad no estarán disponibles en este momento.
Si los módulos de baterías solares se seleccionan como un sistema autónomo para la producción de energía, deberán limpiarse periódicamente de la basura en tiempo ventoso, y en invierno debe liberarse de la nieve. Solo con tal cuidado funcionarán completamente durante todo el período operativo
La inspección de rutina regular y el mantenimiento programado de las unidades existentes reducirán significativamente la posibilidad de avería de los dispositivos independientes, pero esto también puede requerir una visita especializada que valga la pena.
Por supuesto, el propietario realizará parte de dicho trabajo por su cuenta, pero los momentos más serios que requieren cierta experiencia y conocimiento específico aún implicarán una intervención profesional.
Determinar la mejor fuente de energía.
La elección de una fuente de energía alternativa para el suministro de energía autónomo de un edificio residencial es un momento muy importante y crucial, que requiere un enfoque serio.
Las opciones más populares y más comunes incluyen:
- generadores que funcionan con combustible diesel o gasolina;
- paneles solares;
- baterías de alto volumen y potencia;
- sistemas hidroeléctricos;
- convertidores de energía eólica.
Cada fuente tiene sus propias características y características únicas. Los propietarios deben familiarizarse con ellos de antemano y, basándose en esta información, determinar la mejor opción para un sistema que pueda satisfacer todas las necesidades eléctricas de un edificio residencial privado.
Características del trabajo de los generadores.
Un generador es la forma más rápida y fácil de proporcionar electricidad a una casa privada. Para la operación, la unidad usa gasolina o combustible diesel y, como resultado de su combustión, produce la cantidad necesaria de energía.
La principal ventaja es la independencia total del dispositivo de los cambios estacionales y las fluctuaciones climáticas. Las desventajas incluyen la presencia obligatoria en el sitio de un almacenamiento de combustible especialmente equipado, diseñado para un volumen de 200 litros o más.
El grupo electrógeno diesel es conveniente y fácil de operar, pero para un funcionamiento completo necesita recibir al menos 250 ml de combustible por hora. Las estaciones potentes capaces de proporcionar energía a una pequeña casa privada con un consumo real de recursos de varios kilovatios por día "comerán" alrededor de un litro de combustible diesel durante 60 minutos.
Muy a menudo, los grupos electrógenos de gasolina y diésel se utilizan como fuentes de electricidad temporales o de respaldo. Esto se debe al hecho de que, para una operación completa, los dispositivos requieren cantidades significativas de combustible, cuyo costo aumenta constantemente.
Un potente generador de gasolina o diesel es capaz de proporcionar un suministro ininterrumpido de electricidad en presencia de la cantidad requerida de combustible. Sin embargo, el dispositivo durante el funcionamiento produce mucho ruido. Para no sufrir sonidos no deseados, vale la pena colocar la unidad en uno de los cuartos de servicio adyacentes ubicados a cierta distancia de su propia vivienda y las casas vecinas.
El equipo en sí también tiene un alto precio y requiere mantenimiento preventivo. Las opciones más ventajosas para grupos electrógenos incluyen unidades de gas. No necesitan suministros ininterrumpidos de combustible y no requieren una instalación de almacenamiento para materiales combustibles.
Sin embargo, una operación completa de estos dispositivos es proporcionada por un punto como la conexión obligatoria a la red central de gas, que está lejos de ser siempre posible y asequible.
La instalación de un generador de gas en la casa se realiza solo sobre la base de un paquete de permisos y con la participación obligatoria en la instalación de un equipo de artesanos de una compañía local de distribución de gas. No se recomienda conectar de forma independiente el dispositivo a la tubería de gas para evitar posibles fugas y varios fallos de funcionamiento en el futuro.
Debido a estas dificultades, los generadores rara vez se eligen como la fuente principal para suministrar electricidad a una casa privada.
Pero los generadores son una solución ideal para el uso temporal, por ejemplo, durante la construcción de una casa de campo y el papeleo para su conexión:
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Generador durante los trabajos de construcción.
Cuatro baterías e inversor.
Iluminación por la noche y por la tarde.
Iluminación para cableado y decoración.
Durante las primeras etapas de construcción, el generador servirá como la principal fuente de energía, y después de procesar los documentos y obtener los permisos para conectarse a la red pública, se convertirá en un equipo de respaldo y sin duda será útil más de una vez.
Plantas de energía solar autónomas.
Para suministrar un edificio residencial privado, se utilizan colectores o paneles solares. Estos dispositivos absorben la energía de la luz y la convierten en corriente, que luego alimenta sistemas, dispositivos y electrodomésticos que funcionan con electricidad.
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Plantas de energía solar: una de las opciones más prácticas y, por lo tanto, las más populares para organizar un sistema autónomo para generar electricidad
Los paneles solares que generan electricidad a partir de la luz solar que cae sobre ellos se colocan en la mayoría de los casos en los techos de casas, garajes, cabañas, terrazas y estructuras similares. Ocupan un mínimo de espacio y no causan problemas.
La instalación y fijación de paneles solares en techos y marquesinas se realiza sobre rieles capaces de soportar el peso de una central eléctrica autónoma.
Cada célula solar consta de 36 o 72 células fotovoltaicas. El número de baterías se calcula en función de las necesidades reales de los propietarios en electricidad. Si es necesario, el sistema se puede ampliar instalando paneles adicionales
Para el funcionamiento de una estación de energía solar, además de paneles, se necesita equipo funcional: controlador, batería, inversor. Todos los dispositivos anteriores realizan una función debido a que los propietarios del sistema pueden usar la corriente eléctrica resultante
La electricidad generada por una estación de energía solar se almacena en baterías. Su potencia se selecciona para que el stock sea suficiente para al menos un día de trabajo en un día nublado
Para proteger el equipo de descargas profundas, sobrecalentamiento y sobrecarga, las plantas de energía solar autónomas están equipadas con controladores
Para alimentar aparatos eléctricos convencionales conectados a 220 V CA, se incluye un inversor en el circuito de energía solar. Los modelos híbridos de estos convertidores se complementan con controladores.
Estación de energía solar
Colocación de paneles solares en los techos.
Instalación y fijación de paneles solares.
Principio de montaje del sistema modular.
Componentes de una estación de energía solar privada.
Bateria solar
Controlador - protección contra sobrecalentamiento
Convertidor de energía
Los paneles solares (paneles) son un conjunto de elementos semiconductores conectados entre sí y encerrados en un marco que procesa los recursos de luz en energía eléctrica. El equipo no consume combustible y no requiere un servicio complicado y altamente profesional.
Para mantener el objeto en orden, de vez en cuando es suficiente limpiar el espejo absorbente del polvo y eliminar pequeños restos. Instalar la unidad a una cierta altura en un ángulo de aproximadamente 70 grados creará condiciones bajo las cuales en invierno la nieve no podrá acumularse en la superficie de la batería y evitará su correcto funcionamiento.
El sistema solar se ajusta automáticamente. El propietario no necesita encender o apagar el equipo. La energía generada se almacena en complejos de baterías especiales y le permite utilizar la electricidad durante todo el día de forma individual, conveniente para el propietario personalmente.
La batería solar convierte directamente la energía de la luz en corriente eléctrica y, a diferencia de los grupos electrógenos, lo hace de manera completamente silenciosa, sin interferir de esta manera ni con los residentes ni con los vecinos.
Los paneles solares de alta calidad son muy confiables y están diseñados para un funcionamiento completo durante al menos 25 años. Al final de este período, su rendimiento se reduce ligeramente y en los próximos 20 años, los paneles dan un recurso en la cantidad de aproximadamente el 80% de la potencia base original declarada por el fabricante.
Por lo tanto, la duración total de la batería es de 45 años, lo que supera significativamente el rendimiento de otros sistemas autónomos.
A diferencia de los generadores eólicos que dependen directamente de ciertos fenómenos meteorológicos, los paneles solares están garantizados para producir electricidad todos los días. En días nublados malos, su rendimiento se vuelve un poco menor, pero no se detiene por completo
Dado que la luz solar está en casi todas partes, los paneles solares casi no tienen restricciones de instalación. Puede colocarlos en cualquier espacio de área sin sombra, frente a la superficie receptora en un cierto ángulo hacia el lado sur.
Al elegir un lugar para la ubicación de los paneles solares en un territorio personal, debe asegurarse de que no haya árboles altos y edificios cercanos que bloqueen el sol y arrojen una sombra. De lo contrario, la batería no podrá funcionar con toda su potencia.
Si el tamaño del territorio del hogar no permite asignar un espacio libre separado para el equipo, es apropiado usar la superficie del techo de un edificio residencial o el techo de los edificios agrícolas para la instalación del sistema.
A pesar de cierta fragilidad, los paneles solares tienen un peso considerable y requieren una fijación clara y confiable. Antes de la instalación, es necesario equipar la estructura del techo con vigas o soportes fuertes para que en el futuro el techo no se colapse, incapaz de soportar la carga adicional no prevista por el diseño inicial
Los sistemas eólicos e hidroeléctricos tienen un nivel de potencia fijo. Para los sistemas solares, este valor es flotante y depende solo de la cantidad de baterías instaladas. Los paneles solares se pueden utilizar como fuentes de energía adicionales. En este caso, necesitará un inversor híbrido, que se presentará al artículo recomendado por nosotros.
Si actualmente no hay necesidad de una gran cantidad de energía, puede colocar un agregado de dimensiones en miniatura y, si es necesario, en un momento conveniente, aumentar los paneles adicionales y aumentar la cantidad del recurso obtenido.
Energía eólica para suministro autónomo
En el caso de que razones meteorológicas u otras razones objetivas no permitan la instalación de paneles solares o colectores, tiene sentido prestar atención al montaje e instalación del generador eólico. Es una turbina ubicada en torres altas (desde 3 metros).
Captura la energía cinética del flujo de vórtice, la convierte en energía mecánica girando el rotor y luego lo convierte en un recurso eléctrico a través de inversores especiales.
El propietario de una casa privada que planea instalar un generador eólico con una capacidad de más de 10 kW debe estudiar cuidadosamente la información sobre los cambios en la dirección y la fuerza del viento en su área durante los últimos 20 años.
Las estadísticas pueden ser proporcionadas por un servicio meteorológico y varios servicios de Internet que le permiten monitorear el clima en línea. Si los vientos en la región se consideran raros y no tienen la fuerza necesaria, no será conveniente montar un "molino de viento".
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Generador eólico de campo
Controlador para aerogeneradores
Baterías para reserva de energía
Inversor para convertir la corriente recibida
La unidad es confiable, el generador eólico no genera emisiones nocivas a la atmósfera y no deja desechos de producción, pero para su funcionamiento completo necesita con urgencia un viento constante que sopla a una velocidad de al menos 14 kilómetros por hora. Esta es una condición muy importante, y si no se cumple, el dispositivo simplemente no puede hacer frente a las tareas.
Sistemas hidroeléctricos locales.
Usar una turbina hidráulica para proporcionar electricidad a un edificio residencial es una opción muy realista y ventajosa, pero solo si hay un río o lago cerca de los edificios. Un sistema pequeño que funciona con energía del agua es absolutamente seguro tanto ecológica como socialmente, es muy fácil de operar y tiene buena eficiencia.
Las pequeñas hidroturbinas están totalmente automatizadas y no requieren la participación humana en su trabajo. La calidad de la energía que producen cumple con todos los requisitos de GOST, tanto en frecuencia como en nivel de voltaje.
El término de operación completa de una central hidroeléctrica en miniatura supera los 40 años. Para un funcionamiento adecuado, el sistema no necesita grandes depósitos y no requiere la inundación de grandes territorios.
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Caso de uso de agua
Turbina de llanta casera
El principio de funcionamiento de una mini central hidroeléctrica.
Atornillar una central hidroeléctrica
Antes de la instalación, es necesario elaborar un proyecto de instalación y obtener los permisos correspondientes.
Baterías para sistemas autónomos.
El principio de funcionamiento de la batería es claro y simple. Mientras haya electricidad en la red central, las baterías se cargan desde la toma de corriente y acumulan un recurso en sus bloques. Las baterías solares funcionan de manera similar.
Cuando cesan los suministros de energía, los módulos a través de una instalación de inversor especial le dan al electricista electrodomésticos y varios sistemas domésticos.
Al elegir una batería para crear un sistema eléctrico de respaldo en un edificio residencial, vale la pena determinar qué electrodomésticos y módulos de electrodomésticos deben conectarse en ausencia de luz. Al unir su potencia básica, puede obtener un número que indica la capacidad de la batería, capaz de proporcionar energía a los dispositivos más necesarios.
No son adecuados para el suministro constante de electricidad a un edificio residencial, pero podrán hacer frente perfectamente a la función de un complejo de reserva.
El siguiente artículo, totalmente dedicado a este interesante tema, lo familiarizará con los mejores desarrollos para organizar la energía alternativa para una casa de campo.
El video n. ° 1 demostrará cómo ensamblar un sistema de suministro de energía autónomo para una casa privada a partir de paneles solares con sus propias manos. El video ofrece consejos útiles del asistente con una visualización detallada de cada acción y una descripción del equipo utilizado:
El rodillo número 2 presenta lo que se debe elegir para crear un sistema eléctrico de respaldo en la casa: un generador o una batería. Una revisión de las unidades, los pros y los contras, las características comparativas y el principio del trabajo ayudarán a los artesanos independientes a implementar la idea:
El rodillo No. 3 presenta cómo funciona el generador eólico, si puede cubrir todas las necesidades de electricidad de un edificio residencial promedio:
El rodillo No. 4 presenta un complejo de suministro de energía independiente para una casa de campo que utiliza varios recursos e instalaciones. Se indican las ventajas y desventajas de un sistema de paneles solares, un inversor MAP y un generador de viento progresivo:
La necesidad de la organización de electricidad autónoma para una casa privada puede surgir por varias razones, por ejemplo, debido a la dificultad de conectarse a una red existente o debido a la falta de comunicaciones centrales en el área donde se encuentra la vivienda.
El voltaje de suministro inestable, los cortes de energía o los cortes regulares también pueden obligar a los propietarios a pensar en obtener energía de fuentes alternativas. Un sistema correctamente calculado y montado correctamente le permitirá olvidarse de todos los problemas con la electricidad.
Cuéntanos cómo construiste un sistema de suministro de energía autónomo en un área suburbana. Es posible que en su arsenal haya formas que no figuran en el artículo e información útil para los visitantes del sitio. Escriba comentarios en el bloque a continuación, comparta sus impresiones, publique fotos, haga preguntas.