كوخ / قطعة بدون كهرباء: 4 خيارات لامدادات الطاقة المستقلة من منزل ريفي

بدون كهرباء ، يكون الشخص الحديث كما لو كان بلا هواء ، ولا يهم إذا كان في شقة في المدينة مع وفرة من التكنولوجيا ، أو في الطبيعة. إن انقطاع الكهرباء في البلد أو غيابه الكامل يجعلنا نبحث عنه مصادر بديلة للكهرباء. لم تتوصل البشرية الأخيرة بعد إلى العديد من: محركات الوقود السائل ، الألواح الشمسية ، مولدات الرياح والبطاريات ، إذا كنت لا تأخذ بعين الاعتبار الحلول الأكثر غرابةً وتطوراً. جميع الطرق الحالية لها عيوب ، ولكن إذا كنت بحاجة إلى منزل صيفي أو قطعة أرض بدون كهرباء ، وكنت بحاجة إلى القيام بأعمال البناء والمهام المنزلية البسيطة ، فسيتعين عليك اختيار واحدة أو أفضل اثنين (للسلامة) ، الخيارات الأنسب للحكم الذاتي امدادات الطاقة من منزل ريفي.

ما يجب مراعاته عند اختيار مصدر مستقل للكهرباء؟

لا تزال العديد من مناطق البلاد ، بغض النظر عن مدى دهشتها ، غير متصلة بالنظام العام لإمدادات الطاقة. يعاني آخرون من انقطاع التيار الكهربائي المستمر. إذا لم تكن هناك شبكات كهربائية في المنطقة ، وحان الوقت لبدء بناء منزل ، فما الذي يجب عمله: انتظر حتى يتم ربط الموقع بالشبكة أو البحث عن حلول بديلة؟ ماذا لو تم انقطاع التيار الكهربائي في المساء ، وأحيانا في النهار ، وغالبا ما لا يمكن التنبؤ بها؟ التأمل في السماء المرصعة بالنجوم و ارتفاع درجة حرارة الطعام على المحك - هذا بالطبع أمر رومانسي ، لكن من الصعب بالفعل الاستغناء عن ثلاجة ومصباح كهربائي ومضخة وفوائد حضارية أخرى في البلاد.

عاجلاً أم آجلاً ، يحاول الجميع إيجاد طريقة لتوصيل الكهرباء بالموقع. لا توجد صيغة عالمية لاختيار أفضل مصدر ، منذ ذلك الحين تحتاج إلى النظر في الكثير من العوامل:

• حجم المنزل الريفي ، وتواتر الزيارات ، وعدد المعتاد والحد الأقصى لعدد الأشخاص المقيمين فيه ؛
• عدد الأجهزة المستهلكة للطاقة. إنه شيء واحد إذا كان عبارة عن مصباحين ومقبس وغلاية. من الأصعب بكثير حل مسألة إمداد الطاقة إلى منزل ريفي إذا كانت هناك العديد من الأجهزة الكهربائية القوية ستعمل فيه ، بدءًا من أجهزة تلفزيون وثلاجة عديدة ، تنتهي بسخانات المياه والمضخات ؛
• ميزات المنطقة. في المناطق العاصفة ، ستكون طاحونة الرياح باهظة الثمن ، للوهلة الأولى ، أكثر مصادر الكهرباء استرجاعًا وسرعة ، وفي منطقة موسكو ، على سبيل المثال ، لن تعد الرياح مصدرًا مربحًا للطاقة ؛
• وجود شبكة كهربائية. إذا لم تكن هناك شبكات كهرباء في المنطقة على الإطلاق ، وكان من غير المتوقع بناءها ، يوصي الخبراء باستخدام مصدرين من مصادر الطاقة المستقلة. يمكن إهمال هذه النصيحة إذا كنت نادراً ما تظهر في البلد.

وبطبيعة الحال ، قبل اختيار نوع وقوة مصدر مستقل للكهرباء ، من الضروري الحذر احسب كمية الطاقة المستهلكة. يتم أخذ عدد الأجهزة الكهربائية وخصائص مستهلكي الطاقة في الاعتبار. يتم الحصول على الطاقة الكلية من خلال الجمع بين احتياجات جميع الأجهزة المنزلية والمعدات. من الأفضل رمي 15-30٪ من القيمة التي تم الحصول عليها حتى تكون آمنة ولا تخشى تشغيل جهاز جديد.يجب أن نتذكر أنه لضمان أقصى قدر من المتانة ، من الأفضل أن يعمل المولد بنسبة 80٪ من سعته.

رقم 1. مولد للبستنة: البنزين والديزل والغاز

الطريقة الأسهل والأكثر شعبية لحل مشكلة الكهرباء على قطعة أرض هي الاستخدام مولد طاقة الوقود. في الواقع ، إنها محطة طاقة مصغرة تعمل بشكل مستقل تمامًا وتحول طاقة احتراق الوقود إلى طاقة كهربائية. كما يتم استخدام الوقود والبنزين والديزل ، في كثير من الأحيان الغاز. لإنتاج 1 كيلو واط / ساعة من الطاقة ، يتطلب الأمر ما يتراوح بين 0.25 إلى 0.5 لتر من الوقود.

باستخدام المولدات أسهل طريقة لتنظيم الإمداد بالطاقة في المنزل: اشترى ، متصلة ويمكن استخدامها ، فقط تذكر للتزود بالوقود في الوقت المحدد. هذا هو الرئيسي مصلحة. النقص الرئيسي هو الحاجة إلى شراء الوقود باستمرار، وإذا كان المنزل كبيرًا وهناك الكثير من الأجهزة الكهربائية ، فستكون التكاليف ملموسة. بالإضافة إلى ذلك ، يكلف المولد نفسه أيضًا المال ، وكلما ارتفعت قوته ، ارتفع السعر. ولكن إذا ما قورنت بتوربينات الرياح أو الألواح الشمسية ، فإن المولد ، بالطبع ، سيكون أرخص.

عندما المولد هو مصدر الطاقة الاحتياطية، من المهم عدم تشغيله في الوقت المناسب فحسب ، بل أيضًا إيقافه في الوقت المناسب حتى لا يحدث أي تصادم بين تدفقات التيار المعاكس للإلكترونات المشحونة. من أجل تجنب المشاكل ، خوارزمية لإدراج مولد في نظام مشترك. إذا لم يكن هناك شبكة إمدادات الطاقة المركزيةثم يوصى باستخدام مولدين: الأول - الرئيسي والثاني - الاستعداد ويتم تضمينه في العمل عند نفاد الوقود لأول مرة. التشغيل البديل لمولدين يزيد بشكل كبير من عمر كل منهما.

تعتمد القوة والمتانة والضوضاء وتكاليف التشغيل أيضًا على الوقود الذي سيعمل عليه المولد.

مولد الديزل لإعطاء

مولدات الديزل ديزل أفضل مناسبة للعمل المستمر. يتم توفير وقت طويل من التشغيل المستمر من خلال وجود نظام تبريد المياه. من بين الآخرين الفوائد:

• ارتفاع الطلب القوة. من حيث المتانة ، يتفوق مولد الديزل على البنزين ؛
• يوجد بين محركات الديزل طرازات أكثر قوة مقارنة بمحركات البنزين ، مما يجعل من الممكن استخدام مصدر مماثل للطاقة حتى لتزويد المنازل الريفية الكبيرة ؛
• الديزل هو أرخص الوقود مقارنة بالبنزين.

بين السلبيات:

• الأسعار؛
• ضوضاء عالية أثناء التشغيل ، وبالتالي دون غرفة منفصلة مع عزل الصوت والتهوية سيكون من الصعب القيام به. يحتوي مولد الغاز أيضًا على غازات العادم ، لكنها ليست شديدة التآكل. من الأفضل وضع مولد الديزل على مسافة قريبة من المنزل ، ولكن سيتعين عليك الاهتمام بالمظلة ونظام القفل لحماية المولد من السرقة ؛
• البداية ممكنة عند درجة حرارة لا تقل عن -5⁰C ، على الرغم من في الوقت الراهن ظهرت مولدات الديزل في غلاف واقيةبفضل الجهاز الذي يمكن وضعه في الشارع وتشغيله في أي درجة حرارة.

مولد البنزين للحديقة

مولد الغاز هو الأنسب ل عندما يتم استخدام المؤامرة من وقت لآخر. يمكن أن تعمل أيضا كمصدر طاقة احتياطيةعندما يكون الموقع متصلاً بشبكة مشتركة. في كوخ صغير مع مجموعة الحد الأدنى من الأجهزة الكهربائية ، ومولد البنزين أداء أفضل. لا تزيد قوة مولدات الغاز عادة عن 7-9 كيلوواط (ولكن يمكنك العثور على نماذج لمدة 15 ، وحتى 20 كيلو واط) ، ولا يمكن أن تعمل لفترة أطول من 8 ساعات متواصلة - فهي ترتفع درجة حرارتها.

الفوائد:

• منخفضة مقارنة بتكلفة نظير الديزل للمولد. السعر ، بالطبع ، يعتمد على الطاقة ، لكنه في المتوسط ​​أقل مرتين من طرازات الديزل ؛
• التنقل. مولدات البنزين أخف وزنا وأكثر إحكاما من مولدات الديزل ، لذلك إذا لزم الأمر فهي سهلة للتنقل في جميع أنحاء الموقع ؛
• مستوى الضوضاء أقل من نظير الديزل ؛
• القدرة على العمل في درجات حرارة منخفضة.

سلبيات:

• كفاءة منخفضة
• ارتفاع تكلفة البنزين.

يعتمد مستوى الضوضاء من مولد الديزل والبنزين على نوع السكن وعدد الثورات التي يعمل فيها المولد: سوف ينتج عن الجهاز الذي يعمل بقدرة 1500 دورة في الدقيقة ضوضاء أقل بكثير من الضوضاء المماثلة في السلطة ، ولكن بقدرة 3000 دورة في الدقيقة ، ولكنه سيكلف أيضًا المزيد .

مولد الغاز للحديقة

تسمح لك مولدات الغاز بالحصول على أرخص طاقة ، بينما كفاءة عملهم أعلى ، والضوضاء ضئيلة. يمكن أن تصل الطاقة إلى 24 كيلوواط ، ويمكن للمولد أن يعمل على مدار الساعة ، وسيكلف الغاز أقل من البنزين والديزل. لكنها لم تحصل بعد على مثل هذه الأجهزة الواسعة الانتشار ، حيث إنها تكلف الكثير ، ومعقدة في التشغيل وتتطلب اتصالاً بخط أنابيب الغاز ، والذي ليس في كل مكان. ومع ذلك ، يربط بعض سكان الصيف هذه المولدات بأسطوانات الغاز.

رقم 2. الألواح الشمسية للمنزل الصيفي

العيب الرئيسي لمولدات الوقود هو الحاجة إلى شراء الوقود باستمرار لهم. المولدات التي تستخدم الطاقة المجانية المتاحة للجميع محرومة من هذا العيب. هذه هي طاقة الشمس والرياح. لتوليد الكهرباء ، يستخدمون الطاقة الحرارية الأرضية ، وكذلك طاقة المياه ، لكن من غير المرجح أن تكون هذه الخيارات مناسبة لتزويد كوخ صيفي بالكهرباء.

إذا بسيطة جدا ، ثم مبدأ تشغيل الألواح الشمسية يتكون من إخراج الإلكترونات من الفوتونات الضوئية من أشباه الموصلات الموجودة في خلية ضوئية ، والتدفق الموجه للإلكترونات ، كما هو معروف في دورة المدرسة في الفيزياء ، هو الكهرباء. لضمان توليد الكهرباء من أشعة الشمس وتراكمها واستخدامها للأغراض المنزلية هناك حاجة إلى مجموعة كاملة من المعدات:

• مباشرة البطارية الشمسية نفسها مساحة كافية. كفاءة هذه الأنظمة لا تزال منخفضة للغاية ، وبطارية حوالي 1 متر² يعطي ما معدله 100 واط من الكهرباء بجهد 15-25 فولت. لاستخدام طاقة الشمس كمصدر رئيسي مستقل للطاقة ، من الضروري أن تشغل البطاريات مساحة حوالي 10 م²، وكانت موجودة في الزاوية اليمنى ؛
• العاكسالمسؤول عن تحويل الكهرباء ؛
• بطاريات لتراكم الطاقة وإمداداتها دون انقطاع ؛
• وحدة التحكم، والتي يمكنك التحكم في شحن البطارية.

من الأفضل أن تأخذ جميع العناصر في المجموعة - سيكون الأمر أسهل بكثير.

تعتمد أسعار الألواح الشمسية بشكل كبير على نوعها وحجمها وقوتها واسم الشركة المصنعة. بالطبع ، يرغب الجميع في تحقيق أقصى قدر من الإنتاجية واستقلال الطاقة لأموالهم ، لذلك عليك أن تدرس بعناية الفروق الدقيقة في الطقس في المنطقة ، وأن تفهم أيضًا ما هو نوع الخلايا الشمسية الأنسب لمنطقة معينة:

• بطاريات الكريستال واحدة من السهل التعرف عليها بواسطة المربعات الزائفة السوداء والزوايا المائلة. لديهم أعلى كفاءة ، 15-25 ٪ ، لذلك إذا كانت مساحة السقف صغيرة ، فمن الأفضل تثبيت هذه البطاريات. من ناحية أخرى ، من أجل التشغيل الطبيعي ، ينبغي أن يواجهوا دائمًا الشمس ، وفي يوم غائم ، وعند الفجر وعند غروب الشمس ، ستكون الطاقة ضئيلة للغاية ؛
• بطاريات الكريستالات أنها تختلف في لوحات زرقاء داكنة تتخللها بلورات السيليكون. الكفاءة أقل ، حوالي 12-15 ٪ ، ولكن هذه البطاريات أرخص ، لذلك إذا كان هناك مساحة كافية لتركيبها ، وهذا هو الخيار الأفضل. ميزتها المهمة هي القدرة على توليد الطاقة في يوم غائم ، حيث أن لبلورات السيليكون اتجاهات مختلفة ؛
• بطاريات السيليكون غير المتبلور هي أرخص ، ولكن لديها كفاءة منخفضة ، فقط حوالي 6 ٪. أنها تشبه الفيلم في المظهر ، ومرنة والأنسب في الحالات التي يكون فيها السقف له شكل معقد ، حيث يتم ربطه بسهولة بأي سطح ولا يتطلب ترتيب هياكل معدنية إضافية.تستخدم هذه البطاريات الضوء المنتشر بشكل أكثر فاعلية ، وبالتالي فهي مناسبة للمناطق التي غالبًا ما تكون غائمة. يكمن ناقص في متانتها المنخفضة ، لأن طبقات السيليكون تحترق بسرعة تحت أشعة الشمس. منذ وقت ليس ببعيد ، ظهر نظير تماثلي أكثر مثالية - بطاريات السيليكون المجهرية ، التي لا تتطلب الكثير من زاوية الميل والتوجه نحو النقاط الأساسية.

أيا كان الخيار الذي تختاره ، الألواح الشمسية هي دائما العديد من المزايا:

• الفرصة للحصول على مصدر كامل للكهرباء ، والطاقة من الشمس يذهب مجانا. في البلدان المتقدمة ، تُباع فائض الطاقة المنزلية لشركات الطاقة. في الفضاء المحلي ، يتم بالفعل اتخاذ الخطوات الأولى في هذا الاتجاه ، على الرغم من أن هذه الظاهرة بعيدة عن الانتشار ؛
• نقص المدفوعات الشهرية للكهرباء ؛
• الخدمة الطويلة في الحياة ؛
• الود البيئي.

سلبياتبالطبع ، موجودة. أولاً ، عدم القدرة على استخدام الطاقة الشمسية كمصدر كامل للكهرباء في المناطق التي بها عدد كبير من الأيام الغائمة سنويًا. يمكن أن يصبح الثلج أيضًا عائقًا ، لذلك يجب عليك تنظيفه باستمرار. بالإضافة إلى ذلك ، سيكون هناك مساحة كبيرة للمجموعة الكاملة من محطات الطاقة الشمسية المنزلية: هذه هي البطاريات نفسها والمعدات اللازمة لها. بالنسبة للتكلفة ، فهي مرتفعة في البداية ، ولكنها في النهاية تؤتي ثمارها بالكامل.

عند اختيار الألواح الشمسية ، انتبه إلى:

• السلطة. يعتمد على احتياجات منزل معين وخصائص المنطقة ؛
• يؤثر عمر البطارية بشكل مباشر على طول الفترة التي يكون خلالها من الممكن الحصول على الكهرباء في الطقس العاصف ؛
• منطقة التثبيت.
• تحميل؛
• الطبقة الصحية. من الأفضل أن تأخذ بطاريات الفئة أ.
• اسم الصانع. أثبتت منتجات شركات مثل Sunpower و Sanyo و Jinko Solar أنها جيدة جدًا.

حساب الطاقة المطلوبة - هذه مهمة شاقة وتتطلب معرفة كتلة المعلمات الدقيقة. من أجل معرفة نوع البطاريات التي ستحتاج إليها والتنقل في السعر ، يمكنك إنفاق مبالغ بسيطة ولكن شديدة حساب تقريبي:

• لخص استهلاك الطاقة لجميع الآلات والمعدات شهريا ، مع مراعاة كل شيء من المصابيح الكهربائية إلى الثلاجة والمضخة. سيكون الرقم تقريبيًا ، لكنه لا يزال متسقًا مع الاستهلاك الحقيقي. لنفترض أننا نحصل على 100 كيلوواط ؛
• نظرًا لوجود خسائر كبيرة في الطاقة في البطاريات وفي مرحلة تحويل التيار المباشر إلى التيار المتردد ، من المهم مراعاة ذلك في الحساب. يتم فقد حوالي 30 إلى 40٪ من الطاقة ، ويجب تثبيت بطاريات إضافية لتغطيتها. وبالتالي ، لن نحتاج إلى 140 كيلووات شهريًا ، ولكننا لا نحتاج إلى 140 كيلووات ؛
• قسّم القيمة التي تم الحصول عليها على عدد الأيام في الشهر (140 كيلو واط / 30 = 4.67 كيلو واط) ، والآن الشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو الحاجة إلى القسمة على عدد الساعات المشمسة في الشهر. بالنسبة إلى فترة الصيف ، هذه المرة من الساعة 9 صباحًا إلى الساعة 4 مساءً ، وبقية الوقت لن تكون الطاقة بحد أقصى ، لذلك نحصل على 7 ساعات: 4.67 / 7 = 0.67 كيلو واط. لكن الصفيف الذي تبلغ قوته 0.7 كيلو وات سيكون غير كافٍ بشكل واضح ، حيث لا يتم أخذ الأيام الغائمة في الاعتبار في الحساب ، وسيكون هناك الكثير منها في فترة الخريف والربيع ، وتكون ساعات النهار منخفضة جدًا ، وبالتالي يمكن زيادة القيمة الناتجة بمقدار 1.5-2 مرات.

لحسابات دقيقة ، يجب عليك استكشاف يوميات الطقس في المنطقة لعدد الأيام الغائمة والمشمسة في السنوات الأخيرة في شهر معين. فقط بعد ذلك سيكون من الممكن الحكم على المعلمة من البطاريات والاسترداد. في معظم الحالات ، حتى إمدادات كبيرة تجعل من المستحيل استخدام الطاقة الشمسية كمصدر كامل للكهرباء في فصل الشتاء ، لذلك مطلوب امدادات الطاقة الاحتياطية مع مولد الغاز.

رقم 3. مولد الرياح لإعطاء

هناك مصدر آخر مجاني للكهرباء وهو الريح ، لكنه مثل أشعة الشمس ، غير متسق. الفوائد الرئيسية، كما هو الحال مع الخلايا الكهروضوئية ، هذا هو غياب الحاجة إلى شراء مستمر للوقود والود البيئي للطاقة المتلقاة. سلبيات: ارتفاع تكلفة البناء ، والحاجة إلى تثبيت ليس فقط مولد الرياح نفسها ، ولكن أيضا معدات إضافية (العاكس والبطاريات مع وحدات تحكم).

في dachas اليوم ، اثنان أنواع طواحين الهواء:

• دوار من خلال محور الدوران العمودي ، تتميز هذه الأجهزة بمستوى ضوضاء منخفض ، ولا تتطلب سرعة رياح عالية وارتفاعًا ملحوظًا في التركيب ، لكن كفاءتها منخفضة ؛
• ريشة مروحة توربينات الرياح ذات المحور الأفقي للدوران أكثر دراية ، ولها كفاءة عالية ، وتكلفة التركيب أقل ، لكن استهلاك المواد ، وبالتالي السعر ، أعلى.

والسؤال الرئيسي الذي يواجه أولئك الذين قرروا تثبيت طاحونة هوائية ليس حتى من نوعه ، بل في الطاقة. الإجابة على سؤال ، الأمر يستحق تأخذ في الاعتبار الطاقة المولدة والمخزنة والمستهلكة. لذلك ، من المهم حساب مقدار الطاقة المستهلكة ، على سبيل المثال ، في اليوم ، ما هو متوسط ​​وذروة الحمل. من الضروري مراعاة متوسط ​​سرعة الرياح ، وعدد الأيام التي تكون فيها سرعة الرياح أعلى من 5 م / ث (الأكثر ملاءمة) ، وكذلك الحد الأقصى لمدة الطقس الهادئ.

في الممارسة العملية ، اتضح أن رياح ضعيفة من 2-3 م / ث تعطي طاقة غير كافية. لذلك ، يُنصح سكان الصيف ذوي الخبرة بتخزين البطاريات عالية السعة من أجل تجميع الطاقة المتلقاة في أيام الرياح واستخدامها أثناء الرياح الهادئة والخفيفة.

رقم 4. البطاريات العاكسة للحدائق

يمكن استخدام البطاريات القابلة لإعادة الشحن لتخزين الطاقة من مولدات مختلفة ، ولكن تستخدم في بعض الأحيان كمصدر مستقل للطاقة. بطبيعة الحال ، لا يستحق النظر في هذا الخيار كوسيلة لتوفير الكهرباء باستمرار للموقع ، ولكن أيضًا احتياطية سوف يذهب. إذا أطفأت الأنوار فجأة أو نفد الوقود الخاص بالمولد أو لم تعد هناك أيام مشمسة لفترة طويلة ، فيمكن تشغيل الحد الأدنى الضروري من الأجهزة الكهربائية.

يتم توصيل بطارية العاكس بالنظام الكهربائي العام للمنزل ، وهي مشحونة من شبكة تزويد الطاقة المركزية ، وعندما يكون هناك انقطاع في الطاقة ، فإنها تنطلق الطاقة.

يتم تحديد معلمات البطارية وفقًا للاحتياجات ، مع الأخذ في الاعتبار مقدار الطاقة التي تستهلكها الأجهزة في المنزل وإلى متى يكون انقطاع الطاقة ممكنًا. على سبيل المثال ، إذا كنت في حاجة إلى بطارية تعطي 3 كيلوواط من الكهرباء ، وبالنظر إلى الخسارة أثناء التحويل في العاكس (10٪) ، فإنها تكون 3.3 كيلو واط ، مع جهد خرج 12 فولت ، وستكون هناك حاجة إلى بطارية تبلغ 275 أمبير * ساعة أو 2 من 150 أمبير * ساعة. عند اختيار بطارية ، خذ في الاعتبار عدد دورات الشحن / التفريغ (الأكبر كلما كان ذلك أفضل) ، وإعطاء الأفضلية للموديلات ذات عمر الخدمة الأقصى ولا تستخدم بطاريات السيارة بشكل أفضل ، على الرغم من أنها تبدو مناسبة من جميع النواحي - لاستخدامها الآمن شروط محددة.

في الختام

للحصول على الطاقة ، تم تجهيز محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة أيضًا ، لكن هذا يتطلب الوصول إلى مصدر المياه ، لذلك لم تجد هذه الطريقة التوزيع. إذا تم استخدام منزل ريفي على مدار السنةمن الأفضل استثمار الأموال في مولد طاقة الرياح أو الألواح الشمسية (أيهما أكثر ربحية) ، وتأمين نفسك بمولد للوقود. ولكن، إذا يتم استخدام داشا من وقت لآخر، يمكنك الحصول فقط عن طريق المولد ، و إذا كان لا يزال هناك كهرباء في الموقع ، ولكن قم بتزويده في الموعد المحدد أو بشكل متقطع، ثم الخيار هو بطارية أو مولد البنزين.