- Прорачун САЕ за дом
- Соларни комплет (Солар)
- Генератори ветра и зелена тарифа
- Мала хидроелектрана
- Иновативни комбиновани електро-топлотни когенерацијски системи
Улога аутономне енергије у свету динамично расте. Учешће обновљивих извора енергије (ОИЕ) је већ 23% у укупној производњи електричне енергије, а њен даљи раст биће обезбеђен увођењем нових нетрадиционалних технологија у енергетици домаћинстава.
Светска индустрија је била у могућности да организује производњу разних компактних, кућних генератора по ценама приступачним купцима са средњим приходима .
Стога је донедавно било организовано аутономно напајање сеоске куће тамо где није било могуће прикључити се на државни извор електричне енергије, а сада се све чешће уочава појава соларних панела и ветропарка на зградама у областима са сасвим задовољавајућом инжењерском инфраструктуром .
Аутономни систем напајања код куће (САЕ) је гарантовано снабдевање енергијом потребног квалитета и количине, без обзира на присуство и стање спољних извора напајања. Они који желе да буду независни од монополиста, не плаћају своје надуване рачуне и никада не нарушавају потрошњу енергије, заинтересовани су за стварање САЕ.
Прорачун САЕ за дом
Аутономно напајање електричном енергијом код куће сматра се одрживим за нормално одржавање приватног становања, ако одабрани извори стабилно производе електричну енергију, без обзира на спољне факторе. САЕ кола су компактна, мултифункционална и састављена као ЛЕГО дизајнер из следеће стандардне опреме:
- Извор енергије (сет - Солар, генератор ветра, хидро генератор);
- преносни контролер за складиштење акумулатора;
- електрохемијске батерије и електрична подстаница;
- претварач
Главни показатељ за избор опреме је потрошња енергије, она мора бити позната по техничким и економским прорачунима схеме САЕ.
Аутономна електрична енергија за приватну кућу (викендицу), прорачун потрошње снаге стамбене зграде с површином од 100 м2:
| Име | Активна снага | Процењене квоте | Укупно | |||
| Бр. | инструменти и уређаји | Количина, јединица | потражња | користећи ки | КВх | |
| Кс | ||||||
| 1 | Унутрашња расвета код куће, м2 | 100 | 0, 04 | 0.8 | 0.8 | 2, 56 |
| 2 | Кућна расвета, м2 | 80 | 0, 03 | 0.6 | 0.6 | 0.864 |
| 3 | Кухињски штедњак | 1 | 4 | 0.8 | 1 | 3.2 |
| 4 | Машина за прање веша | 1 | 2.2 | 1 | 0.6 | 1.32 |
| 5 | Машина за прање судова | 1 | 2.2 | 0.8 | 0.8 | 1, 408 |
| 6 | Спремник воде за грејање | 1 | 2 | 0.6 | 0.8 | 0, 96 |
| 7 | Климатска опрема | 1 | 3 | 0.7 | 0.8 | 1.68 |
| 8 | Грејни уређаји | 0 | 2 | 0, 4 | 1 | 0 |
| 9 | Кухињски апарати (укупно) | 2 | 5 | 0, 3 | 1 | 3 |
| 10 | Бојлер | 1 | 6 | 0.8 | 0, 9 | 4.32 |
| 11 | Тример кВх | 0 | 2 | 0, 4 | 0.8 | 0 |
| 12 | Потопна пумпа | 1 | 2 | 0.8 | 0, 9 | 1.44 |
| 13 | Рачунари | 3 | 0, 5 | 0.6 | 1 | 0, 9 |
| 14 | Укупно | |||||
| 21, 652 | ||||||
Соларни комплет (Солар)
За коришћење соларног колектора биће потребне две ствари: сунчева светлост и посебна опрема која прима, претвара, складишти и преноси претворену енергију сунца у кућну мрежу. Таква шема напајања има неограничен извор енергије, за разлику од фосилних горива, није оскудна и постаје конкурентна када цена нафте износи 70 долара по барелу и више.
Тренутно су најпопуларнији у земљама ЦИС-а системи соларне енергије светских произвођача попут ЈА Солар, Трина, Јинко Солар, Иингли Солар, Канадски, Америсолар, Перлигхт Солар, Солар Ворлд, Схарп, ЛГ, Алтек, СМА, АББ, Омрон, ЛогицПовер, Хуавеи, Фрониус, Стеса, СларЕдге, са гаранцијом произвођача до тридесет година.
Спецификације популарних модела соларних панела:
| Индикатори | Делта СМ 30-12 П | Оне-Сун 30П | СИ-50ВМ | ФСМ 100М | |
| 1 | Снага, В: | 30 | 30 | 50 | 100 |
| 2 | % одступања снаге | 3 | 3 | 3 | 6 |
| 3 | У празном ходу, унутра | 21.96 | 22.6 | 22.2 | 22.7 |
| 4 | Струја кратког споја, А: | 1.76 | 1.76 | 3 | 5.82 |
| 5 | У у максималној тачки снаге, В: | 18.25 | 18 | 18 | 18.6 |
| 6 | Тренутна максимална снага, А: | 1, 64 | 1.66 | 2.78 | 5.38 |
| 7 | Ефикасност панела, %: | 12.29 | 15 | 14.3 | 0.15.3 |
| 8 | Ефикасност непрекидне фотоћелије, %: | 15, 57 | 17.4 | 17.8 | 18.1 |
| 9 | Тип | Поли кристални | Поли кристални | кристални монокристал 125к125мм | Монокристални |
| 10 | Квалитетни разред: | А | А | А | |
| 11 | Број диода, ком: | 2 | 2 | 15 | 2 |
| 12 | Степен расподјеле заштите. кутије за хитне случајеве: | ИП65 | ИП65 | ИП65 | ИП65 |
| 13 | Мак У систем, В: | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 |
| 14 | Температура, ° Ц | -40 ° С … + 85 ° С | -40 ° С … + 85 ° С | -40 ° С … + 85 ° С | -40 ° С … + 85 ° С |
| 15 | Конвектори: | Мц4 | Мц4 | Мц4 | |
| 16 | Димензије: | 678 к 360 к 25 | 450к510к25 | 645к540к30 | 1209 к 539 к 35 |
| 17 | Тежина кг: | 3.2 | 2.7 | 4.2 | 9.2 |
Типови соларних панела укључују следеће :
- Монокристални (моно);
- поликристални (поли);
- аморфни (аморфни).
Резултати студија квалитета соларних модула
Резултати истраживања различитих типова соларних модела могу се детаљно проучити и упоредити помоћу табеле:
| Индикатори | Монокристал | Поликристални | Аморфан |
| % Ефикасности | 17-22 | 12-18 | 6-8 |
| Радни век, године | 25 | 25 | 10 |
| Коефицијент температуре, % | 0, 45 | 0, 45 | 0, 19 |
| Губитак ефикасности годишње, % | 1 | 1 | 5 |
| Цена | високо | просечно | ниска |
| Фотосензибилност | просечно | просечно | максимално |
| Годишња производња | високо | просечно | ниска |
Генератори ветра и зелена тарифа
Употреба ветрогенератора у домаће енергетске сврхе већ се дуго користи у свету. Европа већ годинама производи енергију ветра - у Немачкој, Шпанији, Данској и Француској. Многе друге земље, попут Кине и Индије, недавно су почеле интензивно да развијају производњу енергије ветра.
Вјетрењаче имају три главна дијела: ножеви, јарбол и генератор. Три велика пропелера монтирана су на врху великог јарбола, који покреће ветар. Ако турбина производи више енергије него што је потребно, може се послати у општи енергетски систем, по такозваној зеленој тарифи. Таква тарифа се примењује у скоро свим земљама света (осим Русије).
У Украјини у 2018. години, према „зеленој тарифи“, држава враћа испоруку „вишка“ кВ у следећим величинама:
- за приватне електране снаге до 30 кВ - 18 еура цента по 1 кВ / сат;
- за копнене индустријске станице 15 еура цента по 1 кВ / х;
- за кровове - 16, 3 еура цента по 1 кВ / сат.
Овај приступ омогућава домаћем произвођачу електричне енергије да надокнади све своје трошкове уградњи електрана снаге 30 кВ у само 4 године, остварујући годишњу зараду од око 6500 цу. е. Како су генератори ветра постајали све популарнији, постајали су јефтинији и приступачнији широком кругу потрошача.
Предности ветрогенератора укључују следеће:
- Ветар је слободан и 100% обновљив;
- генератор ветра не загађује околину емисијама стакленичких плинова и другим штетним материјама;
- захтевају за постављање малих површина, јер су постављени на великој надморској висини;
- створити занимљив пејзаж;
- одличан резервни извор аутономног напајања електричном енергијом у удаљеним насељима;
- ниски период поврата када се користи „зелена тарифа“ до 4 године.
Али ветрогенератори имају своје недостатке:
- Високи почетни трошкови испоруке енергије;
- потреба за земљиштем за изградњу;
- потреба за довољним потенцијалом ветра на терену;
- укупне димензије, грађевински прописи можда не дозвољавају постављање турбина на неким местима;
- загађење буком и зонирање у хитним случајевима за птице селице;
- низак ниво употребе - до 30% инсталираног капацитета;
- висок степен опасности од невремена.
Осврнувши се на ове податке, чини се да аутономна струја има више „минуса“ него „плусева“. Међутим, енергија ветра има много мањи утицај на животну средину од електричне енергије произведене из угља или нафте, тако да је за становнике подручја са стабилним енергетским ветром ова врста аутономног напајања електричном енергијом код куће врло обећавајућа.
Техничке карактеристике ветрогенератора за аутономно напајање електричном енергијом код куће
Свака врста генератора ветра има своје карактеристике, које се могу упоредити користећи табелу:
| Марка / произвођач | Снага кВ | Напон | Пречник вет точкића, м | Брзина ветра, м / с |
| Т06 / Кина | 0.6 | 24 | 2.6 | 9 |
| Т12 / Кина | 1, 2 | 24/48 | 2.9 | 10 |
| Т23 / Кина | 2, 3 | 48 | 3.3 | 10 |
| Т60 / Кина | 6 | 48/240 | 6.6 | 11 |
| Т120 / Кина | 12 | 240 | 8 | 11 |
| Пассаат / Холланд | 1.4 | 24.12.48 | 3, 1 | 14 |
| Монтана / Холланд | 5 | 48/240 | 5 | 14 |
| Ализе / Холланд | 10 | 240 | 7 | 12 |
| В800 / Украјина | 0.8 | 48 | 3, 1 | 8 |
| В1600 / Украјина | 1, 6 | 48 | 4.4 | 8 |
Мала хидроелектрана
Аутономна електрична енергија за приватну кућу употребом водене енергије - хидроелектрана (хидроелектрана), има предности у односу на друге врсте обновљиве енергије, ако је систем правилно дизајниран и инсталиран, ствара минимум еколошког ризика за животну средину.
По правилу, све што је потребно за то је река са довољном количином воде и брзином протока која улази у водену турбину спојену на генератор електричне енергије. У зависности од величине и потребне снаге производње електричне енергије, мини електрана за хидроелектране се дели на следећи начин:
- Хидроелектрана мале скале (мала) генерише електричну енергију између 100кВ (1кВ) и 1МВ (мегаваттс), снабдијевајући ову произведену енергију директно у комуналну мрежу која напаја више од једног домаћинства.
- Мини-хидро хидроенергија (мини-скала), која генерише снагу од 5кВ до 100кВ, напајајући је директно у комуналну мрежу или аутономни систем погоњен наизменичном струјом.
- Мицро Сцале Хидро Повер (микро-скале), кућна ЕСА шема за реке, са ДЦ генератором за производњу електричне енергије од стотина вата до 5кВ као дела аутономног система.
Мини-хидроелектране (хидроелектране) су подељене на:
- корито реке - мале реке са вештачким акумулацијама на равницама;
- стационарно - високо планинске реке;
- дизање воде са падом воде у индустријским предузећима;
- мобилни - вода тече кроз појачане уређаје.
За рад мини-хидроелектрана користе се следеће врсте турбина:
- притисак воде> 60 м - кашика и радијално-аксијална;
- при притиску од 25-60 м - радијално-аксијални и ротациони лобед;
- при ниским притисцима - пропелер и ротациони уложак у армирано бетонским уређајима.
Аутономно напајање код куће коришћењем Хидро, Мини Хидро Системс или Мицро Хидро Системс може се пројектовати помоћу водених точкова или импулса хидрауличних турбина. Производни потенцијал одређеног локалитета зависиће од количине протока воде, која заузврат, зависи од услова и локације локације, као и од карактеристика падавина на локацији. Водени точкови и водене турбине одлични су за било коју малу хидроенергетску схему, јер они извлаче кинетичку енергију из покретне воде и претварају је у механичку енергију, која покреће електрични генератор.
Максимална количина електричне енергије која се може добити из реке или потока текуће воде зависи од количине енергије у одређеној тачки потока. Али водена турбина није савршена, због губитка снаге унутар турбине изазване трењем. Већина савремених хидрауличних турбина има ефикасност од 80 до 95% и може се користити као мини електрана за приватну кућу. Мини-хидроелектране раде на поузданом принципу . Вода делује на лопатице турбине хидрауличким погоном, покреће електрични генератор који ствара електричну енергију.
Процес се контролише системима за аутоматизацију. Поуздан систем за аутоматизацију штити опрему од преоптерећења и кварова. Уређаји савремених хидрогенератора минимизирају инсталационе радове током периода изградње и стварају оптимално снабдевање електричном енергијом.
Аутономни извори електричне енергије мини-хидроелектране пројектовани су у потпуности у складу са параметрима турбине и хидрауличке јединице за производњу потребне брзине и струје.
Предности мини хидроелектрана укључују:
- еколошка сигурност опреме;
- ниска цена електричне енергије од 1 кВх;
- аутономија, једноставност и поузданост склопа;
- неисцрпност примарног ресурса.
Недостаци мини хидроелектрана укључују слабу материјалну и техничку и производну базу за производњу све потребне опреме у земљи.
Иновативни комбиновани електро-топлотни когенерацијски системи
Током наредне две деценије, човечанство намерава да драматично повећа употребу обновљивих извора енергије. Ово је део договорене глобалне политике за смањење губитака у системима животне подршке и емисија гасова са ефектом стаклене баште. Данас је постало очигледно да употреба једноставних шема са једним ресурсима за стварање ефикасне електране за приватну кућу неће бити довољна, требате потражити алтернативни и независни начин за даљи развој ЕПС-а.
Когенерација САЕ комбинује доказане технологије фотонапонске (ПВ) и соларне топлотне енергије (СХВ) у јединственом интегрисаном систему соларних термоелектрана, који вам омогућава да извучете што више соларне енергије за производњу електричне енергије, користећи сву корисну топлоту система. Соларни колектори су водени хлађени концентрациони ПВ - параболични уређаји који хватају, а не расипају, оно што други ПВ дизајни сматрају „отпадном топлином“.
Архитектура обухвата низ приземних или подземних уређаја који независно прате сунце дуж једне осе. Компактни систем за пренос / складиштење топлоте СХВ преноси топлину у воду за предгревање за топлу воду за домаћинство. Тако су створене најефикасније светске мини-когенерацијске електране за сеоску кућу, које обезбеђују не само непрекидно снабдевање електричном енергијом приватне куће, већ и њену готово бесплатну снабдевање топлином.