Автономна електрика для дачі. Способи облаштування та їх переваги

Якщо ваш будинок не має доступу до лінії електропередач, то не обов'язково витрачатися на підключення до централізованих мереж електропостачання, існує інший варіант — автономна система. Такий спосіб, безсумнівно, пов'язаний із значними витратами, однак, ви будете абсолютно незалежні від мереж, а отримана електроенергія не завдаватиме шкоди екології.

Коли вигідні автономні системи електропостачання

Прокладання нових ліній електропередач вимагає суттєвих витрат, а якщо необхідна ще й установка підстанції, то сума підключення збільшиться у рази. Причому ці гроші підуть на покупку обладнання, яке не стане вашою власністю, а належатиме місцевим енергомережам. Таким чином, автономна система може коштувати дешевше (при обліку оплати за електроенергію), ніж підключення до ЛЕП.

Варто відзначити і той факт, що автономна система буде вашою власністю, при належному догляді вона прослужить дуже довго, а ви, регулярно перевіряючи її стан, убезпечите себе від раптових відключень електроенергії.

Якщо ви живете в регіоні з відповідними кліматичними умовами, то вартість енергії, що виробляється автономною системою, може бути нижчою, ніж при підключенні до централізованих мереж.

Такий спосіб отримання електроенергії є абсолютно безпечним для навколишнього світу, тому він завжди «вигідний» для природи. Турботу про екологію можна і потрібно виявляти всіма доступними способами.

Види автономних систем електропостачання

Існують різні види джерел електричної енергії: генератор, що працює на бензині або дизельному паливі (ЖТГ), вітроелектрична установка, фотоелектрична (сонячна) батарея, гідроелектростанція малого розміру.

Бажано мати не одне, а два джерела енергії, у такому разі ви повністю застраховані від відключень. Як правило, як додаткове джерело використовується ЖТГ. Потреба в ньому може і не виникнути, зазвичай це джерело простоює, проте він може стати у нагоді в будь-який момент.

Другий необхідний елемент – акумуляторна батарея. Без неї автономна система неспроможна існувати, оскільки відновлюваний ресурс непостійний. Електроенергія накопичується в акумуляторі, а у вас завжди є доступ до електрики. Навіть для систем, де джерелом є генератор, потрібна акумуляторна батарея, що дозволяє відключати його на деякий час, а користуватися електроенергією постійно.

Ще одна важлива частина автономної системи електропостачання – інвертор, який перетворює постійний струм на змінний. Необхідність обумовлюється високими втратами у проводах постійного струму. До того ж більшості пристроїв необхідний змінний струм на напругу 220, який ви зможете отримати від інвертора.

Обов'язково придбайте контролер заряду акумулятора, він буває окремим, а буває і вбудованим в інвертор. Завдання контролера, стежити за станом батареї та не допускати повної розрядки та перезарядження.

У вартість автономної системи електропостачання також входить все необхідне обладнання: кабелі, автомати, щити, система заземлення, вимикачі та ін.

На що необхідно звернути увагу

Насамперед вам варто подбати про напругу, чим вища енергоефективність, тим менше витрат у кінцевому підсумку. Так, наприклад, світлодіодні лампи витрачають у 10 разів менше енергії, ніж лампи розжарювання. Йдеться не лише про економію самої енергії, а й про економію на системі. Найменша потужність джерела енергії – це значне скорочення витрат на автономну систему. До того ж вам знадобиться і менша батарея, що також позначиться на кошторисі.

Перед вибором автоматичної системи електропостачання необхідно здійснити економічні розрахунки. Навіть якщо основна мета цієї установки над економічної вигоді, а, наприклад, в екологічної безпеки, розрахунки необхідні. Без них ви не зможете уявити не лише загальну суму, а й кінцеву вартість кожного кіловата отриманої енергії.

Для економічних розрахунків необхідні відомості про природні можливості чи перешкоди. Так, наприклад, вітроелектричні установки, розміщені в Московській області, будуть виробляти лише 10-15% своєї номінальної потужності, це джерело енергії для даного регіону буде нераціональним вибором. Сонячні батареї також підходять лише для деяких регіонів Росії, де кількість сонячних днів набагато вища, інакше рентабельність автономної системи знижується.

Вам також необхідно ознайомитися з усією технічною та юридичною літературою, проконсультуватися з фахівцями в цих галузях. Лише після цього можна приймати рішення про встановлення автономної системи із вибраним джерелом енергії.

Не забудьте і про те, що за цією установкою потрібно доглядати. При підключенні до ЛЕП всі витрати на заміну застарілого обладнання, а також догляд за ним стають обов'язком місцевих енергомереж, а у випадку з автономною системою енергопостачання це ваша відповідальність. Найпростішими у догляді вважаються системи, джерелом живлення яких є фотоелектричні батареї. Вам необхідно скласти план технічного догляду та слідувати йому. Пам'ятайте, що чим краще ви дбаєте про автономну систему електропостачання, тим довше вона прослужить вам, тим більше грошей ви зможете заощадити.

Ще одна порада, яка підійде для власників будинків, які вже мають підключення до мережі — не варто відключатися. Ви оплачуватимете лише електроенергію, яка витрачається вами, а її кількість знизиться до мінімуму. Існуюче підключення — ваше резервне джерело живлення, яке буде потрібне лише в тому випадку, коли не працюватиме основний. До того ж деякі мережі приймають надлишки енергії, що виробляється автономними системами. Таким чином ви зможете не лише заощадити, а й заробити гроші.

Без електрики сучасна людина як без повітря, і неважливо, знаходиться він у міській квартирі з великою кількістю техніки, або на природі. Перебої з електрикою на дачі або повна його відсутність змушує шукати. Останніх людство поки що придумало не так уже й багато: двигуни на рідкому паливі, сонячні батареї, вітрогенератори та акумуляторні батареї, це якщо не враховувати більш екзотичні та витончені рішення. У всіх існуючих способів є недоліки, але якщо дача або ділянка без , а будівельні роботи і прості побутові завдання виконувати необхідно, то доведеться вибирати один, а краще два (для підстрахування) найбільш підходящі варіанти автономного.

Що врахувати під час вибору автономного джерела електрики?

Багато районів країни, як би дивно це не звучало, досі не підключено до загальної системи електропостачання. Інші страждають від постійних перебоїв з подачею електрики. Якщо електромереж у регіоні немає, а будівництво будинку вже настав час починати, що ж робити: чекати, коли ділянка буде підключена до мережі або ж шукати альтернативні рішення? Що робити, якщо електрику вимикають вечорами, інколи ж у денний час, а часто взагалі непередбачувано? Споглядання зоряного неба – це, звичайно, романтично, але без холодильника, лампочки, насоса та інших благ цивілізації на дачі вже обійтися складно.

Рано чи пізно кожен намагається знайти спосіб підключити електрику на ділянку. Універсальної формули вибору найкращого його джерела немає, оскільки необхідно враховувати масу факторів:

розмір заміського будинку, регулярність його відвідування, звичайна та максимальна кількість осіб, які перебувають у ньому;
кількість приладів, що споживають енергію. Одна річ, якщо це пара лампочок, розетка та чайник. Набагато складніше вирішити питання електропостачання дачного будинку, якщо в ньому працюватимуть багато потужних електроприладів, починаючи від кількох телевізорів та холодильника, закінчуючи водонагрівачами та насосами;
особливості регіону У вітряних регіонах дорогий, на перший погляд, вітряк буде найбільш економічним джерелом електрики, що швидко окупається, а в Московській області, наприклад, вітер уже не буде таким вигідним джерелом енергії;
наявність електромережі. Якщо електромереж у регіоні немає зовсім, і їхнє будівництво навряд чи передбачається, фахівці рекомендують використовувати два джерела автономного електропостачання. Цю пораду можна знехтувати, якщо на дачі ви з'являєтеся рідко.

Звичайно, перш ніж вибрати вид і потужність автономного джерела електрики, необхідно ретельно розрахувати кількість споживаної енергії. До уваги беруть кількість електроприладів та особливості споживачів енергії. Сумарну потужність отримують шляхом складання потреб усіх та обладнання. До отриманого значення краще накинути 15-30%, щоби підстрахуватися і не боятися включити новий прилад. Потрібно пам'ятати, що для забезпечення максимальної довговічності роботи краще, щоб генератор функціонував на 80% своєї потужності.

№1. Генератор для дачі: бензиновий, дизельний, газовий

Найпростіший і найпопулярніший спосіб вирішити проблему електрики на земельній ділянці – це використовувати паливний генератор електроенергії. По суті, це мініатюрна електростанція, яка працює повністю автономно та перетворює енергію згоряння палива на електричну. Як паливо використовується бензин та дизель, рідше газ. Для виробництва 1 кВт/год енергії в середньому потрібно від 0,25 до 0,5 л палива.

За допомогою генераторів електропостачання будинку організувати найпростіше: купив, підключив і можна використовувати, тільки не забувати вчасно доливати паливо У цьому полягає основне перевага. Головний мінус – це необхідність постійно купувати паливо, а якщо будинок великий та електроприладів у ньому чимало, то витрати будуть відчутними. До того ж, сам генератор також коштує грошей, і чим його потужність вища, тим вища і ціна. Але якщо порівняти з вітряком або сонячною панеллю, то генератор, звичайно, вийде дешевше.

Коли генератор є резервним джерелом енергії, важливо, щоб він не тільки вчасно включався в роботу, а й своєчасно вимикався, щоб не виникло зіткнення двох потоків зустрічних заряджених електронів. Щоб уникнути неприємностей, вже давно розроблено алгоритм включення генератора в . Якщо центральної мережі електропостачання немає, то рекомендують використовувати два генератори: один - основний, другий - резервний і включається в роботу, коли в першому закінчується паливо. Почергова робота двох генераторів значно підвищує термін служби кожного.

Від того, на якому паливі працюватиме генератор, залежить його потужність, довговічність, шумність, а також витрати на експлуатацію.

Дизельний генератор для дачі

Дизельні генератори електроенергії найкраще підходять для постійної роботи. Довгий час безперервної роботи забезпечується наявністю водяної системи охолодження. Серед інших його переваг:

Серед мінусів:

Бензиновий генератор для дачі

Бензиновий генератор краще підійде в тих випадках, коли ділянка використовується час від часу. Він також може працювати як резервне джерело електроживлення, коли ділянку підключено до спільної мережі. В умовах невеликої дачі з мінімальним набором електроприладів бензиновий генератор показує себе найкраще. Потужність бензогенераторів зазвичай не вище 7-9 кВт (але можна знайти моделі і на 15, і навіть 20 кВт), а працювати довше 8 годин безперервно вони не можуть сильно нагріваються.

Переваги:

Мінуси:

невисокий ККД;
найвища вартість бензину.

Рівень шуму від дизельного і бензинового генератора залежить від типу корпусу і кількості оборотів, на яких працює генератор: пристрій з 1500 об/хв буде давати значно нижчий шум, ніж аналогічний за потужністю, але з 3000 об/хв, але й коштуватиме дорожче .

Газовий генератор для дачі

Газові генератори дозволяють отримувати найдешевшу енергію, причому ККД їх роботи найвищий, а шум мінімальний. Потужність може досягати 24 кВт, генератор може функціонувати цілодобово, а газ обійдеться дешевше за бензин і дизельне паливо. Ось тільки поки такі пристрої широкого розповсюдження не набули, оскільки коштують чимало, в експлуатації складні й вимагають підключення до газопроводу, який не скрізь. Проте деякі дачники підключають такі генератори до газових балонів.

№2. Сонячні батареї для дачі

Головний мінус паливних генераторів – необхідність постійно купувати паливо для них. Цього недоліку позбавлені генератори, які використовують безкоштовну енергію, доступну для всіх. Це енергія сонця та вітру. Для отримання електроенергії використовують ще й геотермальну енергію, а також енергію води, але ці варіанти навряд чи підійдуть для живлення електроенергією дачної ділянки.

Якщо дуже просто, то принцип роботи сонячних батарейполягає у вибиванні фотонами світла електронів з напівпровідників, розташованих у фотоелементі, а спрямований потік електронів, як відомого зі шкільного курсу фізики, є електрикою. Для забезпечення вироблення електрики із сонячного світла, його накопичення та подальшого використання з побутовою метою необхідний цілий комплекс обладнання:

Всі елементи краще купувати в комплекті - так буде набагато простіше.

Ціни на сонячні батареї сильно залежать від їхнього типу, розміру, потужності та імені виробника. Звичайно ж, кожен за свої гроші хоче досягти максимальної продуктивності та енергетичної незалежності, тому необхідно ретельно вивчити нюанси погоди в регіоні, а також зрозуміти, який тип сонячних елементів найкраще підходить для конкретної місцевості:

На якому б варіанті ви не зупинилися, сонячні батареї – це завжди маса переваг:

можливість отримати повноцінне джерело електроенергії, причому енергія сонця дістається безкоштовно. У розвинених країнах надлишки такої енергії домоволодіння продають енергетичним компаніям. На вітчизняному просторі вже робляться перші кроки у цьому напрямі, хоча явище далеко ще не масове;
відсутність щомісячних платежів за електроенергію;
тривалий термін служби;
екологічність.

Мінуси, звичайно ж, є. По-перше, неможливість використовувати сонячну енергію як повноцінне джерело електроенергії в регіонах з великою кількістю похмурих днів на рік. Сніг також може стати на заваді, тому його доведеться постійно зчищати. Крім того, місця під весь комплект домашньої сонячної електростанції знадобиться чимало: це батареї та обладнання до них. Щодо вартості, то спочатку вона висока, але в результаті повністю окупається.

При виборі сонячних батарей звертайте увагу на:

потужність. Залежить від потреб конкретного будинку та особливостей регіону;
час автономної роботи акумулятора безпосередньо впливає на тривалість періоду, протягом якого можна буде отримувати електроенергію за негоди;
клас працездатності. Краще брати батареї класу А;
Ім'я виробника. Непогано себе зарекомендувала продукція таких компаній як Sunpower, Sanyo, Jinko Solar.

Розрахунок необхідної потужності- Це заняття кропітке і знання маси точних параметрів, що вимагають. Щоб прикинути, які батареї знадобляться і зорієнтуватися за ціною, можна провести нескладний, але дуже приблизний розрахунок:

Для отримання точних розрахунків необхідно дослідити щоденники погоди в регіоніщодо кількості похмурих і сонячних днів за останні роки в конкретному місяці. Тільки після цього можна буде судити про параметр батарей і окупність. У більшості випадків навіть великий запас не дає можливості використовувати сонячну енергію як повноцінне джерело електрики в зимовий період, тому знадобиться резервне харчування бензогенератором.

№3. Вітрогенератор для дачі

Ще одне безкоштовне джерело електроенергії – вітер, але, як і сонячне проміння, воно відрізняється непостійністю. Головні переваги, Як і з фотоелементами, - це відсутність необхідності постійної купівлі палива та екологічність отриманої енергії. Мінуси: висока вартість конструкції, необхідність ставити не тільки сам вітрогенератор, а й додаткове обладнання (інвертор та акумулятори з контролерами).

На дачах сьогодні встановлюють два виду вітряків:

Головне питання, яке стоїть перед тими, хто зважився на встановлення вітряка – це навіть не його тип, а потужність. Відповідаючи на запитання, варто врахувати вироблену, акумульовану та споживану енергію. Отже, важливо порахувати, скільки енергії споживається, наприклад, на добу, яке середнє та пікове навантаження. Врахувати необхідно середню швидкість вітру, кількість днів, коли швидкість вітру вище 5 м/с (найсприятливіші), а також максимальну тривалість безвітряної погоди.

Насправді виходить, що слабкі вітри 2-3 м/с дають недостатньо енергії. Тому досвідчені дачники радять запастися акумуляторами високої ємності, щоб накопичувати енергію, отриману у вітряні дні, та використовувати її в період штилю та слабких вітрів.

№4. Інверторні акумуляторні батареї для дачі

Акумуляторні батареї можуть використовуватися для накопичення енергії від різноманітних генераторів, але часом використовуються і як самостійне джерело енергії. Природно, розглядати цей варіант як спосіб постійно живити ділянку електрикою не варто, але як резервного він піде. Якщо раптом світло вимикають, паливо для генератора закінчиться або довго не буде сонячних днів, мінімально необхідний набір електроприладів запитати можна буде.

Інверторний акумулятор підключають до загальної електросистеми будинку, він заряджається від мережі центрального електропостачання, а коли з'являються перебої з електрикою, він сам віддає енергію.

Параметри акумуляторної батареї підбирають залежно від потреб, зважаючи на те, скільки енергії споживають електроприлади в будинку і на який період можливе відключення електрики. Наприклад, якщо необхідна батарея, яка дасть 3 кВт електроенергії, а враховуючи втрати при перетворенні в інверторі (10%) це 3,3 кВт, при напрузі на виході 12 В буде потрібно акумулятор 275 А * год або 2 по 150 А * год. При виборі акумулятора враховуйте кількість циклів заряду/розряду (чим більше, тим краще), віддавайте перевагу моделям з максимальним терміном служби і краще не використовуйте автомобільні акумулятори, попри те, що за всіма параметрами вони, здавалося б, підходять – для їхньої безпечної експлуатації потрібні Специфічні умови.

На закінчення

Для отримання енергії також обладнають міні-ГЕС, але для цього потрібний доступ до джерела води, тому цей спосіб не знайшов поширення. Якщо заміський будинок використовується цілий рік, то краще все ж таки вкласти гроші у вітрогенератор або сонячні батареї (дивлячись, що вигідніше), і підстрахуватися паливним генератором. Якщо ж дача використовується час від часу, то можна обійтися тільки генератором, а якщо електрика на ділянці все ж таки є, але просто подають її за графіком або з перебоями, то варіант – акумулятор чи бензиновий генератор.

Одним із найважливіших елементів серед усіх інженерних комунікацій житлового будинку є електропостачання. У наш час просто неможливо уявити собі заміський котедж без електрики, за його допомогою залишаються доступними всі звичні для міської людини блага цивілізації, комфорт та затишок.

Все ширше стає список електроустаткування, що використовується в заміських будинках. Тепер, окрім звичних холодильників, обігрівачів, пилососу та світильників, забезпечити електроенергією часто потрібні свердловинні насоси, теплі підлоги, кондиціонери, електричні сауни, підігрів басейнів, вуличні ландшафтні світильники та багато іншого.

Для безперебійної та безпечної роботи систем водопостачання, опалення, побутових приладів та освітлення знадобиться виключно грамотний підхід у питаннях організації електропостачання житла.

Планування та проектування

Складання докладної та технічно вивіреної проектної документації дозволить правильно розрахувати необхідну кількість матеріалів, врахувати абсолютно всі нюанси, уникнути низки помилок, виправити які без серйозних фінансових витрат чи зривів термінів будівництва буде дуже складно. Це і не дивно, адже монтаж електропроводки починається на стадії виробництва чорнових робіт, а закінчується вже після оздоблення установкою світильників та фасадів розеток/вимикачів.

Більше того, при будівництві нових будівель для отримання дозволу на користування електроенергією домовласник має окрім подання заявки до енергопостачальної організації погодити проект електропостачання, у тому числі з Енергозбутом та Держенергонаглядом.

У будь-якому випадку, розпочинати електротехнічні роботи без планування не можна. Обов'язково потрібно попередньо врахувати кількість електрообладнання, яке буде використано, його види, специфікацію, потужність. З цих даних можна розрахувати необхідне навантаження. Здійснити розрахунок загальної споживаної потужності досить просто. Необхідно скласти номінальну потужність усіх приладів та обладнання, які у вас є і які планується підключити у майбутньому, та помножити отриману цифру на 0.7 – «коефіцієнт одночасності». Звісно, краще мати певний запас потужності.

Підключення до спільних мереж

У більшості випадків підключення до ЛЕП здійснюється повітряним шляхом із використанням ізольованого кабелю або дроту в негорючій оболонці, часто прокладеному на сталевому тросі. Вибирають вступні дроти та кабелі відповідно до ПЕУ. Для підключення будинку по землі застосовується броньований кабель, що за характеристиками узгоджений в Енергонагляді.

Повітряні вступні лінії за допомогою спеціальних гаків з ізоляторами, кронштейнів або трубостійок кріпляться на капітальних конструкціях будинку в безпосередній близькості від лічильника електроенергії.

У стіні будинку робиться наскрізний отвір для підведення електроживлення. У цей отвір попередньо вставляється металева або пластикова труба-гільза.

Найчастіше введення для дачного або садового будинку здійснюється за однофазною схемою. Однак якщо потрібно запитати велику кількість потужних побутових приладів і споживання енергії суттєво перевищує 4 кВт на годину, то доцільно використовувати трифазну лінію з трьома лінійними та одним нейтральним проводом.

Іноді можна зіткнутися з обмеженням потужності, виділеної для конкретних будинків (дачні селища трохи більше 3 кВт, у населених пунктах до 6 кВт, нові котеджні містечка близько 15-25 кВт). Якщо потреба перевищує даний ліміт, виходом із ситуації можливо застосування спеціальної автоматики, яка за заданою програмою забезпечує безперебійну роботу основних споживачів за рахунок другорядних.

Перевищення обмежень та лімітів веде до падіння напруги у загальній мережі та може спричинити аварійне відключення електропостачання.

Заземлення

За всіма нормами безпеки сучасний котедж повинен мати контур, що заземлює. Як «природні» заземлювачі рекомендують використовувати металеві труби водоводів, що лежать у землі; обсадні труби свердловин; залізобетонні та металеві конструкції споруд та будівель, що мають зіткнення із землею.

Також заземлення виконується із сталевого прута круглого або прямокутного перерізу товщиною від 6 мм, куточка із товщиною полиць від 4 мм. Такі стрижні не повинні бути забарвленими, краще, якщо вони будуть оцинкованими. Їх закопують нижче за глибину промерзання ґрунту, після чого обварюють сталевими смугами, на які за допомогою болтового з'єднання кріпиться мідний провідник перетином не менше 2.5 мм 2 , що йде на головну шину заземлення в електрощиті. Опір заземлення має перевищувати 4 Ом.

В електричному щиті захисні провідники кожного споживача закріплюються на загальній шині. Заземлюючий провідник повинен бути рівним у перерізі живильному дроту. Тому зараз для розведення користуються трижильними проводами - земля, лінія, нейтраль.

Вибираємо тип та потрібний переріз провідників

Від правильного вибору перерізу проводів, що використовуються для електропроводки, залежить працездатність і надійність всієї мережі в цілому. Головним критерієм для розрахунку перерізу дроту є сумарна потужність споживачів, що живляться цим провідником. Важливим також є, за яких температурних умов експлуатуватиметься електромережа і зовнішньою чи прихованою буде проводка.

Основні доцільні показники перерізу проводів, які у електропостачанні приватного житла, вже давно визначено практикуючими електриками.

Для організації підключення електропостачання будинку застосовуються мідні дроти або кабелі перетином не менше ніж 6 мм 2 , а також алюмінієві - не менше ніж 16 мм 2 . Для підключення силових розеток застосовуються трижильні мідні дроти у подвійній ізоляції перетином від 2.5 мм 2 . Для освітлення достатньо перерізу 1 - 1.5 мм 2 . Особливо потужні споживачі, такі як електрична варильна поверхня, електрокотел, проточний водонагрівач, духовка і т.д., запитуються проводом перетином 4 і більше мм 2 який прокладається безпосередньо до електричного щита, минаючи розподільні коробки.

Якщо виникають складнощі з точним визначенням струму навантаження, а фінанси дозволяють — треба брати дроти чи кабелі із запасом перерізу у більшу сторону.

У будинках, збудованих з дерева або за каркасною технологією, необхідно використовувати спеціальні провідники, які не підтримують горіння. Наприклад, самозагасаючий провід NYM або ВВГнг.

У приміщеннях із високою температурою повітря (сауна, лазня) застосовують термостійкий кабель, ізоляція якого здатна витримати до 180 градусів.

Електричний щит

Електрощит може бути вбудованим і у навісному виконанні. Він розташовується на капітальній стіні якомога ближче до місця силового введення на висоті не більше 1700 мм від підлоги.

У розподільчому щиті встановлюються кілька груп автоматів, ПЗВ, пакетні вимикачі, комутаційні шини (нуль та земля). Часто в електрощиті мають лічильник.

Розмір електричної шафи вибирають виходячи з кількості та типу елементів, які в ньому розміщуються. Доцільно мати деякий запас місць для додаткових автоматів, якщо потрібно підключити нові споживачі.

Для спрощення розведення потужностей і розвантаження основної електричної шафи рекомендується влаштовувати спрощені щитки для окремих поверхів багатоповерхової будівлі, а також для будівель, що окремо стоять. Малі розподільні щити запитуються від основного проводами перетином від 4 мм 2 .

Пристрої захисту

Автомати захисту встановлюються на DIN-рейку в щиті та служать для захисту електропроводки від короткого замикання або перевантаження. Їх застосовують для певних груп споживачів, для конкретних побутових приладів високої потужності або потребують окремих приладів захисту та відключення (кондиціонери, теплі підлоги, джакузі тощо).

Вибирають автомати виходячи з потужності побутових приладів та споживачів, за які вони відповідають. Ці пристрої розривають ланцюг у разі перевищення певної для конкретного автомата сили струму. Токові характеристики спрацьовування автоматичних вимикачів повинні бути меншими за гранично допустимі струми для кабелю проводки. Для кабелю перетином 1.5 мм 2 автомат має бути не довше ніж на 16 А, 2.5 мм 2 - 25 А, 4 мм 2 - 32 А, 6 мм 2 - 40 А.

Якщо автомати захисту відповідають за безпеку електроланцюгів та спрацьовують у критичних ситуаціях, то пристрої захисного відключення захищають людину від ураження струмом та спрацьовують за лічені частки секунди. ПЗВ порівнює показники струму, що йде до споживача зі струмом, який від нього повертається і у разі виявлення різниці відразу відключає проблемний ланцюг.

ПЗВ підбирають залежно від розрахункового струму витоку та планованого навантаження. Для забезпечення захисту людини від ударів струмом застосовують пристрої з порогом відключення 10-30 мА, для пожежних цілей - загальні ПЗВ на 100-300 мА, які ставляться на всю проводку. Взагалі пристрої захисного відключення встановлюються на групи споживачів або окремі прилади (тепла підлога, пральна машина, водонагрівач тощо).

Варто звернути увагу на номінальний струм пристрою. Якщо ПЗВ та автомат стоять в одному ланцюгу послідовно, то автомат повинен бути розрахований на менший струм, ніж пристрій захисного відключення. Це потрібно, щоб запобігти виходу ПЗВ з ладу, оскільки автомат спрацьовує з деякою затримкою.

У продажу є диференціальні автомати — свого роду «два в одному», автомат та ПЗВ. Щит із застосуванням електромеханічних дифавтоматів стає помітно компактнішим, а конструкція надійнішою.

Використання ПЗВ у приміщеннях зі старою проводкою часто не виправдане. Через застарілі ланцюги відбуваються неконтрольовані витоку струмів, що викликає часті «холости» спрацьовування ПЗВ. Якщо є потреба у захисті, але поміняти проводку немає можливості, можна встановити розетки з вбудованим ПЗВ, хоча вони, звичайно, дуже недешеві.

Розлучення

Розведення проводів здійснюється відповідно до плану розміщення розеток, вимикачів, стаціонарних приладів та елементів освітлення.

Розетки будинку слід розділити на групи по кілька штук, усі вони підключатимуться кабелем перетином 2.5 мм 2 від розподільчої коробки. За кожну таку групу відповідатиме свій автомат (16 — 25 А), їхня кількість залежить лише від площі будинку та того, скільки всього заплановано розеток. Як правило, до однієї групи потрапляють розетки певної кімнати, але не завжди.

У трифазній мережі групи та навантаження розподіляють на кожну лінію рівномірно, для збереження симетрії фазної напруги.

Висвітлення кожної кімнати також комутується в окремих коробках. Для адекватного захисту світильників від навантажень автомати застосовують від 3 до 10 ампер.

Кабелі, що йдуть від щита до розподільних коробок та конкретних споживачів, розміщуються в гофрованому пластиковому або металевому рукаві.

Останнім часом виконується в основному лише прихована проводка в штробах мінеральних основ та порожнинах каркасних конструкцій. Основну масу проводів ведуть по стелі, прикріплюючи їх спеціальними пластиковими кліпсами, хомутами. Всі електричні магістралі легко ховаються у міжстельовому просторі натяжних або, наприклад, гіпсокартонних стель. Можливе влаштування проводки в бетонних стяжках з дотриманням деяких технологічних норм.

Штроби, за якими провідники опускаються до розеток і вимикачів, повинні бути строго вертикальними, якщо необхідно, вони можуть повертати тільки під прямим кутом. Слід обов'язково робити план проходження проводів у стінах, особливо якщо є горизонтальна складова шляху. Це гарантує збереження провідника від перебивання під час монтажу будь-яких навісних конструкцій.

Розташування відгалужувальних коробок також рекомендується позначати на плані, адже вони будуть зашпакльовані та заклеєні шпалерами. Коробки повинні розташовуватися нижче за підвісні стелі, доступ до них не можна перекривати меблями або іншими масивними конструкціями. Як правило, їх встановлюють у коридорах над міжкімнатними дверима.

Провіди, що приходять у розподільчі коробки, зачищаються від ізоляції та комутуються за допомогою зварювання, клем, ЗІЗів.

Особливого ставлення вимагають себе кабелі слаботочних споживачів (телевізійні, інтернет-проводи, охоронні, звукові, телефонні). Щоб уникнути перешкод, їх не можна прокладати в безпосередній близькості від силових магістралей, тим більше в одній гофрі з розеточними проводами.

Розетки, вимикачі, виведення

Перед початком монтажу електропроводки розташування розеток, вимикачів та висновків мають бути точно визначені та вказані у плані. Головна вимога полягає в тому, щоб вони були легкодоступними та функціональними.

На даний момент стандартом вважається розміщення вимикачів на висоті 900 мм від підлоги, розеток – в районі 200 – 300 мм. На робочій стіні кухні розетки встановлюють не нижче 900 мм, оскільки стільниця розташовується на висоті 850 мм. Для деяких стаціонарних споживачів розетки влаштовують на нестандартній висоті (ЖК-телевізори, водонагрівачі, техніка, що вбудовується в меблі).

Коробки для вимикачів розміщують на відстані більше 100 мм від чорнових дверних прорізів, з боку ручок. Так їх не перекриватиме готівка або відкрите дверне полотно.

Дуже уважно слід підійти до розрахунку загальної кількості розеток, тоді в майбутньому не доведеться нагромаджувати небезпечні багатоповерхові конструкції з трійників та подовжувачів.

Не можна забувати про вуличні розетки, адже дуже часто просто необхідно підключити на вулиці будь-який прилад: насос для поливу, мінімийку для автомобіля, електроінструмент, магнітолу і т.д.

Звичайно, розетки необхідно використовувати з контактом заземлення.

Для ванних кімнат використовують розеткові механізми із захисним кожухом та пластиковими шторками, що закривають провідники. Вони мають маркування ступеня захисту IP44 чи IP55. Спеціальні безпечні розетки є для дитячих кімнат та для вулиці.

Деякі побутові прилади для підключення мають клеми замість штепсельних вилок (кондиціонери, регулятори теплої підлоги, варильна поверхня, кухонна витяжка). Для них передбачають не розетки, а висновки проводів із стіни необхідної довжини та перерізу.

Резервне електропостачання

У приватному будинку, на відміну від міської квартири, є можливість інтегрувати в систему електропостачання джерела аварійного електроживлення. Це можуть бути дизельні, газові та бензинові генератори. При нестачі потужностей або збоях у загальних мережах вони запускаються автоматично або вручну. Генератори розташовують на підготовлених майданчиках зовні приміщень у спеціальних кожухах або у підсобних будівлях.

Все більшого поширення набувають альтернативні джерела електроенергії, такі як вітрогенератори, геліосистеми.

Якщо основне електроживлення не відповідає нормам (у заміських електромережах нерідкі відхилення частоти, провали напруги, високочастотний «шум»), то система резервного електропостачання може включати стабілізатори, інвертори — пристрої, що покращують якість електроенергії.

Турищев Антон, рмнт.ру

Питання про самостійне забезпечення свого будинку електроенергією з кожним роком стає дедалі гострішим. Тому ми пропонуємо розглянути, як зробити резервне автономне електропостачання своїми руками та як швидко окупиться його ціна.

Які бувають автономні системи електропостачання

Електроенергія, яка необхідна для живлення будинку, повинна вироблятися нескінченно і за будь-яких умов, це ключ нормальної життєдіяльності. Джерело енергії має бути переважно відновлюваним і нешкідливим стосовно навколишнього середовища або людей, які працюють під ним. Серед базових джерел енергії є:

біомаса,
вода,
геотермальна енергія,
вітер,
сонячна енергія.

Автономне сонячне електропостачання заміського будинку, дачі, квартири, котеджу, гаража

Сонячна енергія часто використовується для електрики. Два типові методи перетворення сонячної енергії на електрику:

Фото-вольтові клітини, які організовані в панелях і працюють для концентрації сонячної енергії, використовуючи дзеркала, щоб згенерувати сонячне світло у певному напрямку, або нагріти рідину, яка проходить через парові турбіни електричного генератора або теплового двигуна,
Фото-комірки. Енергія, створювана фотоелектричними елементами (розміщеними на даху) є постійним струмом і повинна бути перетворена на змінний струм, перш ніж він буде використаний у домашньому господарстві. Електропостачання на сонячних батареях — це автономні пристрої, які мають потенціал, і є більш ефективними, ніж модернізовані джерела сонячної енергії.

Нестача полягає в тому, що вони можуть переривати свою роботу протягом дня, їх досить складно ремонтувати або очищати від бруду. Сучасні сонячні батареї працюють близько 40 років, що робить їх розумними інвестиціями у багатьох сферах виробництва. Це найбільш вигідний варіант автономізації будинку самостійно, про що ми докладно писали у статті про сонячні батареї.

Часто для того щоб індивідуальне електропостачання та теплоелектропостачання могло накопичувати постійний струм, використовуються акумулятори, зварювальні інвертори AC/DC або когенератор. Щоб отримати максимальну віддачу із сонячної панелі, кут падіння Вт сонця має бути між 20-50 градусів. Сонячна енергія, що проходить через фотоелектричні осередки – дорогий спосіб освоєння відновлюваних джерел енергії, але найбезпечніший і безперебійніший.

Переваги:

Можливо портативним;
Легкий у використанні на індивідуальній основі;
Не потрібні спеціальні документи на дозвіл користування;
Можна встановлювати практично скрізь, хоча найвигіднішими є спекотні та посушливі райони.

Використання потужних сонячних станцій є ефективним в умовах масштабного виробництва. Так окупність настане вже найближчими кількома роками. У середньому для встановлення однієї сонячної батареї необхідно витратити до 5 тис. доларів, для встановлення станції – до 15.

Вітрова енергія

Там, де нема сонця, є вітер. Енергія вітру взята через турбіни, встановлені на високих вежах (зазвичай від 3 метрів до 6 з діаметром до 3 см), завдяки чому автономні вітряки використовують інвертори для переробки енергії та електропостачання будинку. Як правило, вони вимагають у середньому швидкість вітру 14 км/год, але забезпечують себе енергією та прилеглі будівлі необмежений відрізок часу.

Вітрові турбіни в міських районах повинні бути встановлені не менше ніж 10м у повітрі, щоб отримати достатньо вітру та убезпечитися від прилеглих перешкод (сусіднього житлового будинку, гаража тощо). Монтаж вітрової турбіни також може вимагати дозвіл від влади. Вітрові турбіни піддаються критиці за шум, який вони виробляють, їх зовнішній вигляд, і той аргумент, що вони можуть впливати на міграційні процеси птахів (їх леза можуть перешкоджати проходженню пернатих у небі).

Вітрове автономне безперебійне електропостачання набагато реальніше для приватного заміського будинку, ніж квартири. Вони є одним з найбільш економічно ефективних форм відновлюваних джерел енергії та займають перше місце серед подібних пристроїв з окупності.

Якщо енергія вітру не підходить, але поряд протікає річка або просто є озеро, радимо використовувати для автономного електропостачання водяні джерела енергії. У великих масштабах, гідроелектроенергія, як дамб, має несприятливі екологічні та соціальні наслідки. Але при невеликому розмаху проекту це є досить реальним та вигідним варіантом.

Одна водяна турбіна чи навіть група окремих турбін не є екологічно чи соціально руйнівними. На індивідуальній побутовій основі, поодинокі турбіни, єдиний економічно доступний маршрут (але може мати високі терміни окупності і є одним із найефективніших методів виробництва відновлюваних джерел енергії). Вона частіше зустрічається для еко-села, щоб використовувати цей метод, а не особливої родини. Електропостачання на генераторі води – це автономне забезпечення будь-якої будівлі (котеджу чи квартири) світлом та теплом.

Мікротурбіни дуже прості в експлуатації, документи на установку коштуватимуть 1000 доларів, самі механізми – 2000-6000 у.о.

Геотермальні джерела енергії

Виробництво геотермальної енергії включає контроль гарячої води або пари нижче земної поверхні, у водоймищах, для виробництва енергії. Оскільки гаряча рідина або конденсат, який використовується при зворотному закачуванні в пласт, постійний, це джерело вважається найстійкішим.

Тим не менш, ті, які плануєте отримувати електроенергію з перепадів температур, потрібно знати, що є відмінності у термінах служби кожного геотермального резервуару. Деякі вчені вважають, що їхня тривалість роботи, природно обмежена – вони остигають протягом деякого часу, що робить виробництво геотермальної енергії зрештою неможливим. Цей метод часто використовують великомасштабні виробництва, підприємства, яким потрібна наявність бурового обладнання.

Відео: Автономне електропостачання для дому

На цих бурах є невеликі геотермальні механізми, що розпізнають глибину буріння та температуру кори Землі. Коли тепло отримано та відправлено на геотермальні теплові насоси W системи, розташовані всередині укриття або об'єкта, запускається робота генератора та вузлів перетворення енергії.

Геотермальна енергія доступна всюди на Землі, особливо Філіппіни, Гаваї, Аляска, Ісландія, штат Каліфорнія та Невада використовують для роботи ТЕЦ цю енергію.

Біомаса та енергія

Потужність біомаси має будь-який біологічний матеріал (макуха Вт, біогаз, гній, солома Вт, олія, дерево і т.д.), який спалюється як паливо. Єдиним недоліком методу є вуглецевий слід після горіння, а також викид в атмосферу сполук сірки та азоту.

Раніше багато електростанцій та котелень працювали саме від перетворення енергії тепла в струм, наприклад, тепловози, теплогенератори лікарень. У такий спосіб можна при правильному доборі палива та обладнання можна ефективно забезпечити освітленням кількох районів міста, виробничих об'єктів.

Тепло виробляється тому, що біологічний матеріал спалюється, звільняє таку ж кількість вуглекислого газу, що споживається ним протягом усього терміну служби. Це не дуже вигідний за економічними міркуваннями спосіб автономного забезпечення будинку електроенергією. Паливо дороге, газогенератори також.

Автономне дизельне та газове електропостачання у такому разі буде вигідним і окупним тільки у разі використання вже перероблених відходів та джерел енергії, скажімо, метану, пропану, перегною тощо. Це так зване гібридне постачання енергії. Головною його перевагою є те, що завдяки широкому діапазону палива, можливий розліт між енергією, що виробляється від 1 мВт до десятків кВт.

Купити пристрої для створення системи автономного електропостачання або готові прилади можна практично у всіх великих містах України, Казахстану та Росії: Москва, Київ, Харків, Воронеж, Єкатеринбург, Алмата, Тверь, Санкт-Петербург та інших.

Вигідно чи ні

Щоб точно відповісти на питання, наскільки вигідна схема, за якою здійснюється автономне електропостачання будинку, потрібно зробити розрахунок. Готові системи (навіть виробництва Китай, наприклад фірми xantrex) задля забезпечення енергією, обійдуться дорожче, ніж саморобне пристрій. Припустимо, що ми витратили на всі 1000 доларів, але за світло платимо за місяць 30 у.о. Вийде, що в середньому наша установка окупиться протягом майже трьох років.