03

Фев
2022

Иные до сих пор не оправились от разрухи. Где-то выделяют землю под застройку, а проведение коммуникаций планируется только в перспективе. С приходом кризиса, перспектива отодвигается все дальше в светлое будущее…

Таким образом, есть причины задуматься об альтернативной энергетике. Тем более что в ряде случаев она может оказаться более эффективной и экономичной, чем традиционная. Не говоря уже о резервной функции альтернативной системы: ведь кабель могут «унести» и сегодня, да и аварии на ветхих сетях не такая уж редкость.
Что любопытно: автономное водоснабжение и канализация загородного дома — дело совершенно обыденное.

А вот строиться в «чистом поле», куда не дотягиваются электрические сети, рискуют немногие. Хотя в России есть немало отдаленных поселков, где нет и поныне стабильного электроснабжения. Свет в дома поступает от небольшой дизельной электростанции всего на несколько часов в сутки. Топливо завозят на вездеходах. Отопление — печное.По мнению экспертов, самым оптимальным потребителем энергии солнца и ветра может быть гостиница на «диком» берегу водоема, либо в горах, которая находится на большом расстоянии от населенных пунктов. Дача в лесу тоже нуждается в альтернативном источнике энергии, но такому объекту сложнее «предоставить» естественные природные ресурсы. Для ветрогенератора в лесу маловато ветра, ведь, его «тормозят» кроны деревьев. Они же закрывают дачу от солнца, необходимого для работы солнечных батарей. Поэтому для лесной избушки больше подойдут агрегаты, работающие на привозном топливе. Или на «приносном», ведь дрова в лесу всегда под рукой.

Ветрогенераторы и солнечные батареи
Ветрогенератор — агрегат, похожий на пропеллер, устанавливают на высокой мачте, выбирая на рельефе самую высокую отметку. Суть в том, что «ближе к небу» происходит более интенсивное движение воздушных масс, т. е. ветер сильней. Лопасти крутятся от дуновения ветра, приводя в движение вал генератора. Чем сильней ветер, тем быстрее вращаются лопасти, а значит, выше напряжение, больше сила тока и больше энергии генерирует агрегат.

Система накапливает электричество. Аккумуляторы заряжаются в ветреную погоду, а затем, по мере надобности, энергию используют потребители. Разумеется, что климатические условия («количество ветра»), мощность ветряка и запросы пользователей должны быть сбалансированы между собой. Хотя нередко встречаются комбинированные альтернативные энергетические схемы. Например, когда рядом с домом устанавливают ветряк, а на крыше монтируют солнечные батареи. Вся полученная энергия поступает в аккумуляторы. Система генерирует энергию практически в любую погоду.

Но иногда в систему, наряду с природными «поставщиками» электроэнергии, включают агрегаты, работающие на «рукотворных» энергоносителях. Например, газогенераторы или дизели. Их подключают к работе, если резко увеличивается потребление энергии, или много дней стоит безветренная, либо пасмурная (плохая для солнечных батарей) погода.

Правда, мощные ветрогенераторы, от которых можно запустить систему отопления, удовольствие пока еще дорогое. Да и ветра должно быть достаточно. По оценкам экспертов, для работы электрокотла необходим ветрогенератор, который стоит порядка миллиона рублей. То есть цена соизмерима со стоимостью «средненького» дома. А это дороговато для среднего класса. Соответственно, для отопления большой усадьбы стоимость ветряков будет еще выше. По мнению экспертов, мощный ветрогенератор более оптимален для небольшой гостиницы, или для другого обособленно стоящего коммерческого объекта, особенно в сочетании с солнечными батареями на крыше.
Для «летней» категории дачников подойдет бытовой ветрогенератор. По оценкам экспертов, его мощности должно хватать на освещение дома, и цена умеренная. Но для отопления здания энергии бытового ветряка недостаточно. Для установки бытового ветрогенератора не нужно получать разрешения. Если хозяева только в летнее время приезжают на свою дачу, удаленную на приличное расстояние от благ цивилизации, то установку бытового ветряка эксперты считают целесообразной. Это дешевле, чем тянуть многокилометровую проводку, на что потребуется масса согласований.

Как мы уже говорили, удачным «партнером» ветрогенератора для автономной «добычи» энергии могут послужить солнечные батареи. Их стоимость колеблется (в среднем) от 10 000 до 40 000 рублей за штуку, в зависимости от мощности и других параметров. Разумеется, максимальную мощность батареи могут выдавать только в том случае, если солнечное излучение поступает на их поверхность в «полном объеме». По оценкам экспертов, максимум солнечного света, например, в Подмосковье, приходится на май и июль, а самые бессолнечные месяцы — это декабрь и январь.

Вообще Москва по «солнечным» показателям один из аутсайдеров в средней полосе и Нечерноземье: столицу с легкостью обходят Рязань и Воронеж. Ну а с южными регионами вообще нет смысла тягаться. Отсюда понятен вывод: чем южнее жилище, тем эффективнее работа солнечных батарей. А ветрогенераторы, наоборот, хороши в более северных районах, где много ветра. Хотя частая ветреная погода бывает не только на Севере. Есть районы, например, в Поволжье, где почти всегда дует небольшой ветерок.

Чаще солнечные батареи устанавливают на крыше здания, но иногда рядом с домом: батареи, по возможности, ориентируют в южную сторону, где больше солнца. Рассчитывать сколько нужно батарей, и какой мощности (с учетом других источников энергии) должны специалисты. За основу, как правило, берется количество электроприборов, которые будут функционировать в доме, и их мощность. Причем, это не только видимые глазу бытовые приборы, но и, например, насосы, необходимые для работы системы водоснабжения и канализации. А также же отопительные приборы для холодного времени года.

Существуют комплексные установки, которые включают в себя ветрогенератор и солнечные батареи почти «под одной крышей». Мачту ветрогенератора устанавливают рядом с небольшим модульным зданием технического назначения, крыша которого «устлана» солнечными батареями. Внутри дома установлены системы накопления электроэнергии, конвекторы, которые преобразуют напряжение в требуемые 220 Вт, и другое оборудование. Автономные системы такого типа так и называются «завершенные энергетические модули».

По оценкам экспертов, энергохимические элементы, которые нередко используются в качестве накопителей энергии в подобных системах, более эффективны, чем аккумуляторные батареи. Они способны лучше отдавать энергию в период пиковых нагрузок, а также хорошо накапливать в «спокойное» время, и эффективней сохранять.

Промышленность выпускает различные типоразмеры комплексных установок, которые проектировщики адаптируют к конкретным условиям. Например, в южных солнечных регионах крышу здания оборудуют более мощными солнечными батареями. А на севере, где солнце бывает нечасто, мощность солнечных батарей значительно ниже, а вот конструкция верогенератора рассчитана на производство большего количества энергии. Эксперты поясняют, что иногда целесообразно применять энергоустановки разных типоразмеров даже на соседних участках. Ведь один дом может находиться на более высокой отметке, где ветрено, а другой под горкой, ограждающей строение от «розы ветров».

Разумеется, выбор энергетического модуля также зависит от количества энергии, потребляемой в пиковые нагрузки, и в целом за определенный период. Все расчеты, конечно, делают специалисты. Производители модулей, как правило, готовы сами доставить в отдаленный район комплексную установку. А также установить мачту ветрогенератора (а это довольно сложная конструкция с системой противовесов) и модульный «солнечный» домик с батареями на крыше. Правда, эта «автономка», в зависимости от типоразмера, будет стоить не одну сотню тысяч рублей. А иногда больше миллиона.

В нашей стране завершенные энергетические модули пока не находят широкого применения, а вот в западных странах это направление развивается более эффективно, поскольку там электроэнергия, полученная обычным путем, стоит достаточно дорого. Но наибольшим спросом, по оценкам экспертов, такие установки востребованы сотовыми компаниями, которым в условиях жесткой конкуренции для лучшего покрытия сети приходится возводить башни с устройствами связи, что называется, в чистом поле. Разумеется, что установкам требуется электроэнергия. Тянуть кабель слишком дорого, поэтому завершенные энергетические модули вполне себя оправдывают.

Современная промышленность выпускает большое количество систем, преобразующих солнечную энергию. Например, есть автономные переносные солнечные электростанции различной мощности, преобразующие солнечную энергию в электрическую. (Это гораздо более дешевые и мобильные системы, чем комплексные установки). Электроэнергия накапливается и хранится в аккумуляторной батарее. В развернутом состоянии «складные» батареи имеют площадь в несколько квадратных метров. Они предназначены для освещения полевых помещений, отдельно стоящих объектов, также хороши для охоты и рыбалки, особенно если у рыбаков и охотников есть пристанище. Также переносные солнечные батареи пригодны для отдаленной летней дачи, в которой не предусмотрено отопление.

Значительно большую мощность имеют мобильные солнечные электростанции. Как правило, их оборудуют на автотранспорте. Есть модификации, которые преобразуя солнечную энергию в электрическую, накапливают и хранят ее в буферной батарее. К потребителю энергия поступает через преобразователи напряжения либо коммутационные устройства.

В основном мобильные солнечные батареи используют для промышленного назначения, либо при чрезвычайных ситуациях. В солнечных краях от передвижной батареи, имеющей достаточную мощность, могут запитать мобильный госпиталь. Также их используют для геологических баз, отдаленных строек, при сельскохозяйственных работах, и для других производственных целей. Разумеется, для одного отдаленного домика нецелесообразно держать «целую» мобильную электростанцию. Если же на «диком» солнечном берегу имеется несколько «дружественных» фазенд, тогда есть смысл рассмотреть эффективность применения передвижной «электрической» машины.

Ведь в межсезонье одиноко стоящие постройки нередко подвергаются нападению вандалов, поэтому хозяева стараются не оставлять в них дорогостоящие вещи, а тем более, оборудование. Кстати, мобильная электростанция для такого случая не обязательно должна работать от солнечной энергии. На практике чаще применяют передвижные станции, работающие на дизтопливе или бензине. В данной ситуации, имея «свои колеса», электростанция может «сама» подвозить к отдаленному месту энергоресурсы. Обычно такие агрегаты устанавливают на грузовых внедорожниках.

Конечно, для отдаленной дачи пригодны и другие источники альтернативной энергии. Те же дизельные или бензиновые генераторы вполне могут существовать отдельно от грузовой машины. Также есть смысл «обозреть» близлежащие природные ресурсы, например, сухие деревья. Особенно когда хозяева навещают свою «фазенду» круглогодично, а значит нужно обогревать дом.

Недостатки энергоустановок
Эксперты отмечают некоторый дискомфорт, возникающий от применения мощного ветрогенератора, из-за шума, который создают быстро вращающиеся лопасти и вся работа системы. Впрочем, на время пребывания хозяев в доме генератор можно отключить, если он уже накопил достаточно энергии. Как мы знаем, солнечная и ветро- энергетика имеют более широкое распространение на Западе, чем в России. Там есть целые поля (т.е. электростанции) уставленные ветрогенераторами или солнечными батареями. И дело не только в дороговизне нефтяных и газовых энергоресурсов. Забота об экологии, пока не очень актуальная (увы) для России, толкает европейцев к освоению «безвыхлопной» энергии.