Делаем ветроэлектростанцию своими руками у себя в частном доме. Ознакомимся с уже существующими промышленными аналогами на рынке и с работами народных умельцев.
Человечество на протяжении всего своего развития не перестает искать дешевые возобновляемые источники энергии, которые могли бы решить многие проблемы энергообеспечения. Одним из таких источников является энергия ветра, для преобразования которой в электрическую энергию, разработаны ветровые энергетические установки (ВЭУ), или, как их чаще называют, ветряные электростанции.
Любому человеку, особенно имеющему частный или загородный дом, хотелось бы иметь свой ветрогенератор, обеспечивающий жилье недорогой электрической энергией. Препятствием этому служит высокая стоимость промышленных образцов ВЭУ и, соответственно, слишком большой срок окупаемости для отдельно взятого владельца жилья, делающий его приобретение невыгодным. Одним из выходов может служить изготовление ветряной электростанции своими руками, позволяющее не только снизить общие затраты на ее приобретение, но и распределить эти затраты на некоторый срок, так как работа осуществляется в течение довольно длительного времени.
Для того чтобы сделать ветряную электростанцию, необходимо определить, позволяют ли погодные условия использовать ветровую энергию в качестве постоянного источника энергии. Ведь, если ветер для вашей местности редкость, вряд ли стоит начинать строительство самодельной ветряной электростанции. Если же с ветром все обстоит благополучно, желательно узнать общие климатические характеристики и, в частности, скорость ветра, с распределением ее по времени. Знание скорости ветра позволит правильно выбрать и сделать своими руками конструкцию ветряной электростанции.
Виды
Ветроэлектростанция своими руками классифицируется по расположению оси вращения и бывают:
- с горизонтальным расположением;
- с вертикальным расположением.
Установки с горизонтальным расположением оси называются установками пропеллерного типа и имеют самое широкое распространение в связи с высоким коэффициентом полезного действия. Недостатком этих установок является их более сложная конструкция, затрудняющая самодельные варианты изготовления, необходимость применения механизма следования направлению ветра и большая зависимость работы от скорости ветра — как правило, при малых скоростях эти установки не работают.
Более просты, неприхотливы и мало зависимы от скорости и направления ветра установки с вертикальным расположением рабочего вала — ортогональные с ротором Дарье и карусельные с ротором Савониуса. Недостатком их является весьма малый КПД, составляющий порядка 15%.
Недостатком обеих типов самодельной ветряной электростанции является низкое качество вырабатываемой электроэнергии, требующее дорогостоящих вариантов компенсации этого качества — стабилизирующих устройств, аккумуляторов, электрических преобразователей. В чистом виде электроэнергия пригодна только для использования в активной бытовой нагрузке — лампах накаливания и простых нагревательных устройствах. Для питания бытовой техники электроэнергия такого качества не пригодна.
Конструктивные элементы
Конструктивно, независимо от расположения оси, самодельная полноценная ветряная электростанция должна состоять из следующих элементов:
- ветряной двигатель;
- устройство для ориентирования ветряного двигателя по направлению ветра;
- редуктор или мультипликатор для передачи вращения от ветряного двигателя к генератору;
- генератор постоянного тока;
- зарядное устройство;
- аккумуляторная батарея для накопления электроэнергии;
- инвертор для преобразования постоянного тока в переменный.
Особенности выбора источника тока
Одним из сложных элементов ветряной электростанции является генератор. Наиболее подходящим для изготовления своими руками является электродвигатель постоянного тока с рабочим напряжением 60-100 вольт. Этот вариант не требует переделки и способен работать с аппаратурой для зарядки автомобильной батареи.
Применение автомобильного источника напряжения затруднено тем, что его номинальная частота вращения составляет порядка 1800-2500 об/мин, а такую частоту вращения при прямом соединении не сможет обеспечить ни одна конструкция ветряного двигателя. В этом случае в составе установки необходимо предусмотреть редуктор или мультипликатор подходящей конструкции для увеличения частоты вращения в необходимых размерах. Скорее всего, этот параметр придется подбирать экспериментальным путем.
Возможным вариантом может стать реконструированный асинхронный двигатель с использованием неодимовых магнитов, но этот способ требует сложных расчетов и токарных работ, что зачастую не приемлет самодельная работа. Имеется вариант с межфазным подключением к обмоткам электродвигателя конденсаторов, емкость которых рассчитывается в зависимости от его мощности.
Изготовление
Учитывая то, что эффективность электростанции с горизонтальной осью имеет лучшие показатели эффективности, а бесперебойность подачи электроэнергии предполагается обеспечивать с помощью накопления энергии в аккумуляторной батарее, предпочтительнее для изготовления своими руками является именно такой вид ВЭУ, который мы и рассмотрим в рамках данной статьи.
Для того что бы сделать такую электростанцию своими руками понадобится следующий инструмент:
- сварочный аппарат электродуговой сварки;
- набор гаечных ключей;
- набор сверл по металлу;
- электродрель;
- ножовка по металлу или УШМ с отрезным диском;
- болты диаметром 6 мм с гайками для крепления лопастей к шкиву и алюминиевого листа к квадратной трубе.
Для изготовления ветряной электростанции своими руками потребуются следующие материалы:
- пластиковая труба 150 мм длиной 600 мм;
- лист алюминия размером 300х300 мм и толщиной 2,0 — 2,5 мм;
- металлическая квадратная труба 80х40 мм и длиной 1,0 м;
- труба диаметром 25 мм и длиной 300 мм;
- труба диаметром 32 мм и длиной 4000-6000 мм;
- медный провод длиной, достаточной для соединения электродвигателя, находящегося на мачте длиной 6 м, и нагрузки, которую будет питать этот источник тока;
- электродвигатель постоянного тока 500 об/мин;
- шкив для двигателя диаметром 120-150 мм;
- аккумуляторная батарея 12 вольт;
- автомобильное зарядное реле аккумулятора;
- инвертор 12/220 вольт.
Процесс изготовления своими руками производится в следующем порядке:
Далее, в процессе работы установки, возможно, придется сделать другими размеры и конфигурацию лопастей, передаточное отношение между ветряным двигателем и генератором — каждый ветрогенератор, изготовленный своими руками, индивидуален в силу использования различных компонентов и условий ветрообразования. Первоначально ветряную электростанцию рекомендуют изготавливать небольшой мощности, на которой можно отработать полученную информацию не вкладывая большое количество средств.
В условиях удаленности от централизованной системы электроснабжения (на даче, за городом) необходимость в поиске подходящего источника электрической энергии приводит к рассмотрению вариантов постройки электростанции своими руками. Чаще всего при этом рассматриваются проекты экологических электростанций, источником энергии которых являются природные факторы. К таким электростанциям относят ветряные, солнечные и водяные. Предлагаемые в продаже подобные агрегаты, как правило, имеют слишком высокую стоимость и не всегда удовлетворяют требованиям конкретной ситуации со стороны потребителей электроэнергии.
Немаловажным минусом покупных электростанций является необходимость единовременно затратить довольно значительные денежные средства, что не всегда реализуемо. В то же время электростанция своими руками – это проект, который можно создавать постепенно, затраты на него растягиваются во времени, а результат от ее работы можно ощутить с проверкой на практических примерах. Важно понимать, что каким бы ни был источник энергии (солнце, ветер или вода), самодельная электростанция в любом случае должна иметь в своем составе аккумуляторный накопитель электрической энергии и электронную систему, управляющую работой электроэнергетического комплекса.
Ветряная электростанция для дома своими руками
Для того, чтобы создать ветряную электростанцию своими руками, необходимо сконструировать ветродвигательную установку, присоединить к ней электрический генератор и подключить его выход к системе управления накоплением и расходованием электроэнергии. В качестве ветродвигательной установки чаще всего рассматривают варианты с горизонтальным и вертикальным вращением ротора ветряной электростанции. Конструктивно вариант вертикальной оси вращения ротора представляется более реализуемым из-за простоты конструкции. Она представляет собой вал, на котором крепятся параллельные ему лопасти.
Каждая лопасть – это кусок листового материала (сталь, дюралюминий, многослойная лакированная фанера и т.п.), изогнутый по дуге так, что бы получилось подобие крыла. Оно имеет прямоугольную форму и крепится к валу длинной стороной параллельно оси его вращения. На валу может быть несколько таких лопастей. В более сложных конструкциях ветровых электростанций предусматривается механизм изменения углового положения лопастей. Это позволяет регулировать воздушное сопротивление агрегата и минимизировать его в случае возникновения слишком сильного ветра (чтобы избежать разрушения конструкции).
Солнечная электростанция для дома своими руками
Конструкция самодельньной солнечной электростанции, построенной своими руками, представляет собой сочетание самодельной солнечной батареи и системы накопления и расходования электроэнергии. В такой электростанции наиболее дорогостоящей частью является набор солнечных элементов, которые необходимо поместить в защитный поддон. После соединения солнечной панели с аккумулирующей системой остается правильно установить и ориентировать фотопанели.
В некоторых конструкциях солнечных панелей для этого предусматриваются специальные стойки, позволяющие регулировать угол наклона панели и фиксировать азимутальную ее ориентацию. Это позволяет обеспечить максимальность количества получаемой электроэнергии в зависимости от положения солнца.
Водяная электростанция своими руками
БКак и в варианте ветряного энергоагрегата, в состав гидроэлектростанции входит лопастная установка, электрогенератор и конструкция, объединяющая все эти устройства в одну систему. В качестве электрогенератора можно использовать соответствующий узел от легкового или грузового автомобиля в комплексе с его электрической обвязкой.
Электростанция своими руками, видео
Электростанция своими руками. Ветряная электростанция своими руками. Солнечные электростанции своими руками. Ветровая электростанция своими руками. Электростанции для дома своими руками. Как сделать электростанцию своими руками? Видео электростанции своими руками. Домашняя электростанция своими руками. Водяная электростанция своими руками. Самодельные электростанции. Самодельные ветровые электростанции. Самодельные ветряные электростанции. Видео самодельной электростанции. Самодельная водяная электростанция.
Автономное электроснабжение - миниэлектростанция для частного дома
Современный человек не представляет свое существование без электроэнергии. Вся бытовая техника нуждаются в подключении к электросети. Живя в квартире, с этим нет проблем, но проживая в коттедже или частном доме, не всегда есть возможность подключения к общей системе электроэнергии. Поэтому хозяину необходимо иметь миниэлектростанцию для частного дома. Еще ее называют генератором. Радует многообразие моделей, представленных производителями. Все отличаются характеристиками и ценами.
Какие бывают миниэлектроснатции?
Для того чтобы правильно выбрать электростанцию для частного дома, нужно определиться, какой вид оптимально подходит для ваших задач. Существует четыре вида миниэлектростанций:
- Портативные, работающие на бензине;
- Портативные, работающие на дизеле;
- Стационарные, работающие на дизеле;
- Генераторы, работающие на газе.
Портативные миниэлектростанции, работающие на бензине, представлены небольшого размера агрегатом, который запускается в ручную.
Здесь нет системы охлаждения двигателя, работать он может от 500 до 1500 часов. Используют данную электростанцию чаще в быту и ее самое главное достоинство в дешевизне.
Автономное электроснабжение частного дома с помощью портативных дизельных генераторов имеет небольшие размеры, но используется в производстве. Данный вид устройства самостоятельно запускается в работу и имеет вес 200-300 кг. Стационарные генераторы, работающие с помощью дизеля, имеют отличие в большом размере и высокой мощности.
Данные аппараты прекрасно подойдут и для огромного особняка, и для целого производства. Самые главные достоинства это то, что их легко использовать, они долговечные и нешумные. Очень много моделей существует с различными встроенными функциями.
Электростанции для частного дома, которые функционируют на газе, являются очень качественными и мощными.
Они легко могут обеспечить абсолютно любой объект подачей бесперебойного напряжения. Весят такие генераторы не больше 80 кг, но работают они намного дольше и эффективнее.
А если использовать магистральный газ, можно существенно сэкономить.
Преимущества миниэлектростанций
Достоинства генераторов помогут вам определиться с покупкой быстрее. Преимущества миниэлектростанций для частных домов:
- То, что двигатель запускается автоматически, позволяет пользоваться генератором автономно;
- От того, какое количество топлива залито, зависит и время работы;
- Разная стоимость. Цена формируется на основании стоимости генератора. Можно приобрести миниэлектростанцию от 5000 рублей.
- Если в установке мощный генератор (5-6 кВт), можно подключить большой дом.
Владея этой информацией об электростанциях для частных домах, можно отправиться их покупать.
Покупка миниэлектростанции
Приобретая электростанцию для частного дома необходимо учесть следующие нюансы:
Для выбора правильной мощности миниэлектростанции для частного дома нужно просчитать необходимое количество электроэнергии для всех нужд.
Но еще нужно не забыть о резерве мощностей, как правило, он равен 10-20%. Электростанции могут быть трехфазными и однофазными.
Сейчас при производстве больше используют однофазную систему, а трехфазная – уже устарела.
Управление данными аппаратами осуществляется автоматически, вручную или электростартером. Лучше для автономного электроснабжения частных домов приобретать генераторы, которыми можно управлять без человеческого вмешательства. Настройки каждого аппарата являются индивидуальными и зависят от модели, производителя.
Расчет мощности и условия эксплуатации миниэлектростанций
Расчет мощности напрямую зависит от того, какую технику необходимо подключать к миниэлектростанции для частного дома. Приведем показатели для примерного расчета мощности:
- Освещение дома, телевизор – 0,7 кВт;
- Освещение помещения, телевизор, компьютер – 1,3 кВт;
- Освещение здания, телевизор, компьютер, микроволновка, утюг – 2 кВт;
- Освещение помещения, телевизор, компьютер, микроволновка, утюг, пылесос, электроинструмент – более 3 кВт.
Электростанцию для частного дома лучше всего разместить в отдельной комнате, где вы сможете обеспечить защиту от влаги.
Кое-какие модели сразу оснащены необходимой степенью защиты и могут работать во влажную погоду.
Помещение для автономного электроснабжения частного дома должно иметь в обязательном порядке вытяжку, вентиляцию, автоматический огнетушитель.
Электростанция для частного дома
Миниэлектростанция обеспечит ваш частный дом важнейшим современным элементом жизни – электроэнергией. Как выбрать данное устройство, вы сможете узнать у нас на сайте.
Что такое домашняя электростанция и как правильно ее выбрать
Стоимость киловатт-часа элекроэнергии, полученной с помощью такого агрегата, варьируется от 70 коп. до 5-6 грн.
Недавняя непогода в Одесской области, когда обесточенными оказались более двух с половиной сотен населенных пунктов, послужила для владельцев собственных домов весомым поводом всерьез задуматься о приобретении качественной системы аварийного электроснабжения.
Впрочем, причин обзавестись домашней электростанцией хоть отбавляй. Вспомнить хотя бы обильные снегопады в конце марта, когда многим украинским семьям пришлось неделю и даже дольше обходиться без таких привычных благ, как освещение, холодильник, интернет и телевизор. А ведь от наличия электричества во многих домах зависит еще и подача воды, и обогрев жилья.
Мы решили выяснить, как подобрать домашнюю электростанцию, чтобы в случае аварийного отключения электричества не оказаться лишенными привычного комфорта и уюта.
Домашняя электростанция - агрегат, состоящий из двигателя внутреннего сгорания, вращаемого им генератора тока и некоторых элементов вроде бака для горючего. Двигатели могут быть от одноцилиндрового двухтактного (аналогичного тем, что работают в бензопилах и бензиновых газонокосилках) до четырехтактного многоцилиндрового (самое большое число цилиндров, которое нам встречалось в описаниях - 12), да еще и с водяным охлаждением.
Двигатели требуют заботы и периодического обслуживания - своевременной замены масла, смены бензина при длительном простое, возни со свечами и т. д. Так что приобретение электростанции - это не только денежные расходы, но и дополнительные хлопоты.
Предназначен агрегат для выдачи напряжения 220-230 В со стандартной частотой 50 Гц при максимальной силе тока в диапазоне 4-40 А. Есть модели, которые могут вырабатывать и трехфазное напряжение до 400 В. Возможны варианты с выходом для зарядки аккумуляторов автомобиля - постоянный ток с напряжением 12 В.
С чего же начать выбор? Менеджер отдела электростанций НТТ “Энергия” Иван Баштовый советует в первую очередь ответить себе на три вопроса:
1. Как часто и как надолго у вас отключают электричество?
2. Какое электрооборудование должно работать во время отключения центрального электроснабжения и как долго (постоянно или эпизодически)?
3. Насколько мы сами хотим участвовать в процессе запуска и отключения резервной электростанции? Может, нам больше по душе автоматический вариант?
Ответ на первые два вопроса позволяет четко определить, насколько долгую непрерывную работу должен обеспечивать генератор и какую мощность при этом выдавать. Дело в том, что подавляющее большинство портативных электростанций не могут работать сутками без перерыва: отработав некоторое количество часов (сколько точно - зависит от модели), они должны за некоторые время остыть. Есть мощные стационарные генераторы с жидкостным охлаждением, которые могут работать без остановки хоть неделю. Но и стоят они недешево. Чтобы выбрать электростанцию, нужно понимать, насколько актуален вопрос экономии потребления топлива агрегатом. Одно дело, если электричество отключают раз в пятилетку на несколько часов. В этом случае можно просто проигнорировать стоимость тех 4-5 литров бензина, которые съест генератор. И совсем другое дело, когда речь идет о десятках часов работы.
В первую очередь цена зависит от мощности станции (при прочих равных условиях). Бензиновые как минимум раза в полтора (а то и в два-три) дешевле дизельных аналогичной мощности и уровня качества. Газовые агрегаты по цене находятся где-то посередине.
Что касается метода пуска, то самые доступные - с ручным, потом идут с электростартером. Хорошая европейская автоматика удорожает систему как минимум на 7 тыс. грн.
Самые дешевые на рынке - китайские агрегаты. Чуть дороже - украинские, турецкие и российские. За ними идут французские и итальянские машины, потом - немецкие. Японская техника по стоимости примерно соответствует европейской. Конечно, чем известнее производитель, тем выше цены.
Рассмотрим бензиновые станции с ручным пуском номинальной мощностью 2-2,3 кВт. Китайские изделия такого типа стоят от 1800 грн. Стоимость аналогичных агрегатов украинского производства - не менее 2700 грн, турецкого (довольно известного производителя) - от 3800. Станции относительно малоизвестных производителей из Германии и Франции можно купить от 3000 грн, у компаний с именем стартуют с 4500 грн. Всемирно известный японский производитель мотоциклов предлагает на нашем рынке электростанции от 7000 гривен, а менее известная компания из той же Японии - всего за 5000.
Теперь возьмем те же бензиновые станции, но с номинальной мощностью около 4 кВт. “Китайцы” стоят до 2400 грн, “турки” - до 4800. Немецкие и французские станции известных производителей - соответственно, от 8800 и 8500 грн. Японский же “брат мотоцикла” мощностью в 4 кВт тянет уже на 12000 грн.
Где установить электростанцию
К выбору места для размещения электростанции нужно подходить очень тщательно. Систему, работающую на дизеле, лучше установить в отапливаемом или хотя бы не промерзающем зимой помещении, ведь тогда она даже в лютые морозы заведется без каких-либо проблем. Кроме того, “под крышей дома твоего” можно размещать недорогую и никак не защищенную от непогоды технику. В таком случае, чтобы ее запустить (в случае отсутствия автоматики), не нужно будет выходить на улицу в ливень и грозу.
НЕДОСТАТКИ. Самый очевидный - шум в доме. Как указывает директор компании VIR-Electric Александр Панасенко, совершенно герметичную выхлопную систему сделать можно, но сложно. Квалифицированный специалист, конечно же, смонтирует все, как надо, но порой ведь и на старуху бывает проруха. Случаи, когда где-то что-то сорвет и помещение быстро наполнится выхлопными газами, чрезвычайно редки, но все-таки встречаются.
Кстати, если вы устанавливаете систему сами, без участия “фирменного” специалиста либо с помощью местных умельцев, не забудьте, что выброс выхлопных газов наружу лучше делать при помощи как можно более короткой и широкой трубы, дабы мощность двигателя не тратилась еще и на удаление “отходов жизнедеятельности”. Из этого, впрочем, следует, что выхлопная система будет открываться непосредственно у стены вашего дома. Поэтому, прежде чем приступать к монтажу системы, проведите небольшой эксперимент. В том месте, где вы планируете вывести выхлопную трубу, поставьте бензиновую газонокосилку и запустите ее двигатель. После этого походите по дому и проанализируйте, попадают ли в него выхлопные газы. Конечно, если отключения электричества достаточно редки, то иногда можно мириться и с подобными неудобствами. Кроме того, не стоит забывать, что солярка и бензин, которыми вы будете заправлять станцию (если, конечно, агрегат работает не на газу), оставляют резкий неприятный запах.
Как правило, домашние электростанции - техника вполне безопасная. Но тем не менее лучше не курить рядом с ней, избегать открытого огня. Да и огнетушитель рядом с агрегатом лишним не будет.
Если вы используете открытую станцию с воздушным охлаждением, нужно обеспечить принудительную подачу и отвод воздуха, то есть сделать приточно-вытяжную вентиляцию.
РАЗМЕРЫ. Помещение, в котором находится генератор, не может быть маленьким. “Бывает, люди строят помещения для генератора размером с туалет в хрущевке, - рассказывает Александр Панасенко. - Температура же выхлопа генератора - 250-300 градусов. Поэтому глушитель и выпускной коллектор играют роль отопительного прибора. Так что летом минут за 40 маленькая комната превращается в сауну”. А техника не любит перегрева.
Так что во многих отношениях лучше размещать станцию не в доме, а где-нибудь на свежем воздухе. Для этого агрегат должен быть защищен от воздействия внешней среды специальным кожухом. Правда, такой элемент может удорожить станцию на 10-20 тыс. грн. При этом над станциями с кожухом все равно рекомендуют сооружать еще и навес, дабы уберечь агрегат от влаги.
Кстати, плюс “одетой” станции еще и в том, что шумит она намного меньше “голой”.
Если уж подходить к вопросу совсем основательно, то для станции можно соорудить отдельное помещение на некотором отдалении от самого дома.
Но можно принять и диаметрально противоположную позицию. Как посоветовали нам в одном из сельских магазинов, вообще не стоит утруждаться, выбирая для генератора какую-то стационарную позицию. Пропало электричество - вытащил агрегат во двор (желательно так, чтобы ветер дул со стороны дома), бросил удлинитель, завел - и всех делов! Конечно, если перебои с электроснабжением случаются редко и ненадолго, то можно обойтись и так. Впрочем, бензиновая станция даже со скромной номинальной мощностью в 2 кВт и баком емкостью в 20 литров весит все-таки 60 кг. Не слишком-то натаскаешься.
Трудно не упомянуть китайские станции, ставшие уже притчей во языцех. Хотя в Китае производят и качественную технику, но зачастую одношение к товарам из Поднебесной негативное. Даже продавцы этой техники признают, что приобрести китайский агрегат - все равно, что в лотерею сыграть. Участие в этой лотерее относительно дешевое, и если повезет, то станция будет прекрасно работать годами, если не десятилетиями. Не повезет - сломается очень быстро.
Одна из типичных проблем - низкая культура сборки. Александр Панасенко рассказывает, что изредка при разборке нового китайского генератора обнаруживается отсутствие даже колец на поршнях и тому подобные дикие огрехи. Иногда разборка показывает использование, например, пластиковых шестерен, работающих в сцепке с металлическими (понятно, что такое чудо сломается довольно быстро).
Есть и недочеты системного характера. Иван Баштовый указывает, что, как правило, в китайских агрегатах на заявленную мощность объем двигателя меньше, чем у европейского производителя. За счет этого и его мощность меньше. Поэтому агрегат работает более напряженно, его ресурс ниже.
У европейских производителей с контролем качества гораздо строже. Впрочем, как показывает практика, и под европейским брендом иногда могут предлагать все тот же китайский товар.
Так как же оценить качество модели? Александр Панасенко предлагает два варианта. Первый - найти специалиста, который вызывает доверие и положиться на его мнение. Второй - собрать отзывы знакомых, уже какое-то время эксплуатирующих подобные станции.
Третий - обратиться к одному из нескольких прославленных брендов с заслуженной годами безупречной репутацией. Но в этом случае придется платить больше: за их имя и ваше спокойствие.
Электростанция может работать на бензине, дизельном топливе, природном (магистральном) газе, а также на пропан-бутане (газ из баллонов).
Самый экономичный вариант - природный газ. Согласно прикидкам Ивана Баштового, если учитывать только расходы на топливо, киловатт-час электроэнергии, выработанный такой станцией, будет обходиться в 50-70 коп. Генератор, работающий на баллонном газе, даст электроэнергию уже примерно по 3 грн за киловатт-час. Чуть дороже - начиная от 3-4 гривен за кВтч - будет обходиться “дизельное” электричество. И самое дорогое удовольствие - как минимум по 5-6 грн - это киловатт-часы, выработанные генератором, работающим на бензине.
Но все эти оценки очень приблизительные: реальный расход топлива и, соответственно, стоимость электроэнергии для каждой конкретной модели могут сильно отличаться. Потребление горючего можно узнать у производителя или продавца агрегата.
С точки зрения экологичности лучшие - “газовые” станции, они самые безопасные для окружающей среды. Но подключиться к магистральному газопроводу можно только с “благословения” местной газовой конторы. Для чего как минимум нужно готовить добротный проект. Это дело хлопотное, которое к тому же может удорожить приобретение резервной электростанции на несколько тысяч гривен. Да и доступ к газопроводам есть далеко не у каждого домовладельца.
Еще один параметр, по которому можно сравнивать станции на различном топливе, - пожаробезопасность. Сразу скажем, что, по утверждению специалистов, случаев самовозгорания качественных станций, да еще и правильно подключенных, не наблюдалось. Но с некачественными генераторами, особенно после вмешательства местных умельцев или при нарушении правил эксплуатации, какие-то неприятности изредка случаются.
Итак, наименее рисковые в пожарном плане - дизельные станции. Дальше идут бензиновые, а за ними - газовые. Хотя, по мнению Ивана Баштового, если монтажом занимаются квалифицированные специалисты, то и газовый агрегат совершенно безопасен.
И еще один нюанс - легкость запуска. Дизельный двигатель заводится с меньшей охотой, чем бензиновый, особенно при низких температурах. Дешевый китайский дизель может отказаться запуститься уже при -10 °С.
Что такое домашняя электростанция и как правильно ее выбрать - Стиль - Стоимость киловатт-часа элекроэнергии, полученной с помощью такого агрегата, варьируется от 70 коп
Недавняя непогода в Одесской области, когда обесточенными оказались более двух с половиной сотен населенных пунктов, послужила для владельцев…
В условиях постоянного роста стоимости электроэнергии многие крупные потребители часто задумывались: а могу ли я в вопросах энергоснабжения не зависеть от поставщиков электроэнергии и самостоятельно для своих нужд производить электроэнергию и не думать о конъюнктуре рынка и стоимости электроэнергии, и таким образом снизить расход электроэнергии и затраты на электроэнергию, т.е. иметь в наличии собственную генерацию на предприятии. При этом цена на электроэнергию собственной генерации на предприятии должна быть значительно ниже той, по которой мне отпускает ее поставщик.
Да, это возможно. Ответ - построить электростанцию , т.е. наладить производство электроэнергии на свои нужды. Но как и для любого проекта для того, чтобы построить электростанцию необходимо заранее взвесить все плюсы и минусы, оценить себестоимость проекта "собственная генерация на предприятии" (которая, разумеется, будет разной для различных типов потребителей), а также предполагаемый срок окупаемости затрат на постройку собственной генерации. Стоит отметить, что потребитель может быть как и очень крупным заводом (следовательно в этом случае потребуется много мощности и поэтому проект будет с высокой стоимостью и достаточно долгим сроком окупаемости), так потребитель может быть и средним (например, крупные торговые комплексы) с меньшей потребностью в электрической мощности. Для таких потребителей реализации этих проектов дешевле, а срок окупаемости гораздо короче.
Для примера, стоимость постройки собственной электростанции для производства электроэнергии с установленной мощностью от 1 000 до 10 000 кВт составляет от 20 до 50 тыс. руб. за кВт. Таким образом, строительство автономной электростанции - мобильной газотурбинной электростанции или мобильной газопоршневой электростанции с установленной мощностью 2000 кВт обойдется потребителю от 40 до 100 млн. руб.. При этом в год на такой электростанции можно выработать до 17,5 млн. кВт.ч. электроэнергии. Стоимость такого объема электроэнергии у поставщика может составить около 60 млн. руб., а себестоимость ее выработки на собственной электростанции - около 35 млн. руб. Таким образом срок окупаемости для такой электростанции может составить до 5 лет. Кроме того, преимуществами такого рода электростанций (мобильные газотурбинные электростанции) является то, что побочным продуктом выработки электроэнергии является значительное выделение тепловой энергии, которое также может быть использовано на нужды потребителя.
Таким образом, строительство собственной генерации на предприятии не только снизит удельную стоимость электроэнергии для предприятий , но и позволит организовать выработку тепловой энергии для нужд компании.
Но вместе с тем есть ряд моментов, которые обязательно необходимо учитывать перед принятием решения о постройке собственной генерации на предприятии для производства электроэнергии:
1. Себестоимость электроэнергии, выработанной на объектах собственной генерации на предприятии (мобильной газотурбинной электростанции или мобильной газопоршневой электростанции) будет значительно ниже, чем электроэнергии, приобретаемая либо у поставщика электроэнергии, либо на оптовом рынке электроэнергии и мощности ОРЭМ . Это вызвано тем, что потребителю не нужно будет оплачивать услуги по передаче электрической энергии (плата за транспорт) и сбытовую надбавку поставщика. Стоит отметить, что услуги на передачу и сбытовая надбавка может составлять до 60% от конечного тарифа на электроэнергии для предприятий .
2. Для постройки собственной генерации на предприятии (построить электростанцию) необходимо произвести подключение к источнику топлива (то, на чем будет работать электрическая станция). Чаще всего этим топливом является природный газ. А учитывая возможные сложности при подключению к газопроводу и возможном увеличении цены на природный газ, отпускаемый на внутреннем рынке до уровня мировых цен, этот вопрос нуждается в очень тщательной оценке и дополнительной проработке. То есть на данный момент в РФ цена на природный газ значительно ниже мировых, однако сейчас все идет к тому, что эти цены будут увеличиваться, и, учитывая, что в себестоимости выработанной электроэнергии на объектах собственной генерации на предприятии большую часть составляет стоимость газа, то при увеличении его цены себестоимость электроэнергии также будет возрастать.
3. При постройке собственной генерации (например, мобильные газотурбинные электростанции) особое внимание стоит уделить вопросам надежности электроснабжения: ведь рано или поздно те или блоки собственной генерации на предприятии придется выводить в плановый ремонт, либо может возникнуть какие-либо внештатная ситуация, требующая проведение останова станции. Для решения этой задачи необходимо либо рассчитывать постройку генерации с определенным резервом, либо предпринимать меры для подключения к внешним источникам электроснабжения, по которым в нормальный режим работы собственной генерации электроэнергия поступать не будет. Однако в этом случае возникает вопрос стоимости подключения к электросетям, а также вопрос оплаты резерва мощности в электрические сети, который может быть решен с 1 июля 2013г. Что это значит на практике: а то, что потребителю для обеспечения надежности электроснабжения (для случаев, когда сам он не сможет вырабатывать электроэнергию) придется подключиться к внешним электросетям и затем, даже если он потреблять через эти внешние сети не будет, должен оплачивать резерв мощности (или отказаться от него). Стоит отметить, что это нововведение привнесено «Постановлением Правительства РФ от 04.05.2012 №442 и пока не вступило в действие. Также до настоящего момента цена оплаты за резерв не определена. Однако при организации технологического подключения к электросетям (подключение к внешнему источнику электроснабжения) и выполнению ряда технических мероприятий, собственник электростанции может заключить договор и продавать излишки выработанной электроэнергии другим потребителям. Это плюс.
4. При постройке собственной электростанции появятся постоянные эксплуатационное затраты, размер которых не зависит от количества вырабатываемой электроэнергии и тепла (заработная плата обслуживающего персонала, плановое обслуживание и ремонт и т.д.).
5. При постройке электростанции можно выбрать вариант с когенерацией и тригенерацией: в этом случае когда потребитель построит электростанцию будет происходить побочный эффект при выработке электроэнергии - выделение тепла - может быть использован для отопления, а выделение холода - летом для кондиционирования.
6. Потребитель с собственной электростанцией может продавать излишки выработанной электроэнергии другим потребителям на розничном рынке электроэнергии по договорной цене.
Таким образом построив электростанцию, после выполнения всех необходимых мероприятий стоимость электроэнергии для юридических лиц может быть значительно снижена.
Приливная электростанция представляет собой специализированный вид гидроэлектростанции, которая использует энергию приливов. Долгое время люди думали о том, откуда появляются приливы и отливы. На сегодняшний день природа появления данного явления не представляет секрета, на это влияют силы гравитации небесных тел в виде луны и солнца. Благодаря ним вода в морях и океанах наступает и отходит от берега. Долгое время люди думали, как можно использовать силу приливов, но только в 1913 году рядом с Ливерпулем была построенная первая электростанция, которая использовала силу приливов.
Было доказано, что для лучшей работы электростанции важно, чтобы перепад между отливом и приливом был более 4-х метров. Поэтому лучшим местом для постройки электрической станции является морское побережье с большой амплитудой приливов и береговым рельефом, который создает крупный замкнутый «бассейн». Сегодня подобные электростанции часто имеют конструкцию, которая позволяет вырабатывать электрическую энергию во время отлива и прилива.
Виды
Приливная электростанция имеет несколько видов:
- В первую очередь это генераторы приливного потока . Это отдельные установки, работающие по извлечению кинетической энергии водных масс при приливах. Часто подобные генераторные установки встраиваются в мостовые опоры, что позволяет решить сразу несколько проблем. Это касается эстетики, а также более полезного использования водного пространства. Ставятся подобные турбины и в проливах. Данные установки бывают горизонтального и вертикального исполнения. Также они выполняются в открытом виде либо в обтекателе.
- Динамическая приливная электростанция . Данная технология предполагает одновременное использование кинетической и потенциальной энергии наступающей волны. Но для создания подобных электростанций требуется возводить плотины непосредственно в море. В среднем ее протяженность должна составлять порядка 35-55 километров. В этом случае водная масса будет двигаться в единственном направлении. Такая электростанция выполняется из многочисленных низконапорных гидротурбин, которые и вырабатывают .
- Приливные плотины . Данные станции работают по принципу применения потенциальной энергии при разности высот воды в период прохождения отливов и приливов. Они захватывают водные массы при прохождении прилива с целью ее удержания. Когда наступает время отлива, то вода идет обратно в океан, что заставляет вращаться турбины генераторов, заставляя их вырабатывать электрическую энергию.
- Приливные лагуны . Данные электростанции представляют собой круговые плотины, использующие для своей работы турбины. В результате получаются водоемы, похожие на те, которые создаются приливными плотинами. Отличие здесь только в том, что данный вид электростанций представляет искусственно созданные объекты.
Устройство
Приливная электростанция по своей конструкции может быть бесплотинной и плотинной. Плотинные электростанции по своему устройству во многом напоминают традиционные гидроэлектростанции. Плотинные электростанции предполагают отгораживание морского участка плотиной. В конструкции плотины предусматриваются протоки, в которых и ставятся турбины.
Также возможен вариант, когда плотина перекрывает уже существующей залив или устье реки. В большей части случаев, в отличие от привычных гидроэлектростанций, здесь ставятся обратимые гидрогенераторы. То есть такие установки предназначены для вырабатывания электрической энергии и при приливе и при отливе, то есть когда вода движется и в прямом и обратном направлении.
В бесплотинных электростанциях предусмотрена установка гидроагрегатов на дне морского пролива, где благодаря отливам и приливам удается получить достаточно сильные и скоростные течения. В качестве примера бесплотинной электростанции можно привести электростанцию, построенную около американского острова Рузвельта. К числу их достоинств можно отнести экономичность возведения, к минусам – небольшую мощность, а также ограниченность мест, где их можно было бы установить.
Лучшее место для возведения электростанций считается узкий морской пролив, данное обстоятельство дает возможность отсечь его плотиной от океана. В плотине предусмотрены отверстия, где устанавливаются гидравлические турбины с генераторами. Эти элементы располагаются в обтекаемой капсуле. Они могут функционировать не только в качестве генераторов электрической энергии, но также работать как насосные установки. Это свойство позволяет заполнять бассейн при приливе и сбрасывать воду при отливе, пропуская ее через турбины и вырабатывая электрическую энергию.
Капсульный тип агрегата
В капсульном агрегате герметичная капсула, где находится генератор, в большинстве случаев размещается рядом с верхним бьефом. Благодаря этому создаются лучшие гидравлические условия. Капсула крепится к железобетонному бычку через статорную колонну. Через нее проходят шинопроводы и подается масло. Из направляющей трубы вода направляется на рабочее колесо капсульного агрегата. Оно приводится в движение благодаря энергии воды.
Рабочее колесо выполнено из специальной втулки, насаженной на вал. На втулке установлены металлические лопасти, которые изогнуты специальным образом. Таких лопаток в зависимости от напора и мощности воды может быть порядка 4-8 штук. Втулка с лопатками приводит во вращение вал, который соединен с валом генератора. Одна из частей гидрогенератора является статор, выполненный из спрессованных листов стали. В канавках статора располагается медная обмотка.
Внутри статора находится ротор, который представляет барабан, насаженный на вал. На нем находятся мощные электромагниты. Вследствие действия электромагнитов и вращательного движения в обмотке образуется переменный электроток.
После прохождения рабочего колеса вода направляется во всасывающую трубу. Она выполнена таким образом, чтобы создавать пониженное давление. Благодаря этому существенно повышается мощность турбины, ведь вода начинается втягиваться в отверстие гораздо быстрее.
В последнее время распространение получили новые типы электростанций, которые работают на приливах. Основное их отличие заключается в отсутствии дорогостоящей плотины. Здесь генераторы приводятся в движение не компактными турбинами, а крупными лопастями, которые достигают диаметра порядка 10-20 метров. Эта приливная электростанциясмахивает на ветряную электрическую станцию, которая погружена в воду.
Принцип действия
Приливная электростанция, выполненная по принципу плотины, работает по следующему принципу:
- Во время прилива водные массы вращают колеса капсульных устройств, вследствие чего в действие приводятся генераторы, которые и вырабатывают электрический ток.
- При отливе вода уходит из бассейна обратно в море. Это также заставляет вращаться рабочие колеса, но уже в обратную сторону. Генераторы вновь начинают вырабатывать электрический ток, так как рабочий агрегат способен функционировать при вращении колеса в любые стороны. В то же время в ряде случаев капсульные устройства работают в виде насосов и откачивают воду из бассейна в море по завершении отлива, чтобы увеличить разницу уровней воды. После прилива вода здесь закачивается, чтобы обеспечить лучшую работу электростанции.
- Когда нет приливов и отливов колеса не крутятся, в результате электрический ток не вырабатывается. Это плохо сказывается на потребителях. Поэтому для предотвращения перебоев с подачей электроэнергии приливная электростанцияработает совместно с иными электрическими станциями. К примеру, это могут быть тепловые либо атомные станции. Подобная взаимосвязь позволяет перераспределять нагрузку и экономить топливо в период отливов и приливов.
Применение
В соответствии со статистикой энергия приливов способна обеспечить порядка 3.5% генерации электрической энергии в мире. Но, чтобы достичь данной цели, потребуется соорудить огромное количество электростанций, работающих на приливах и отливах, в многочисленных точках мира. Их совокупная мощность должна составлять 150 ГВт. Однако данная цель является практически невыполнимой, ведь придется вложить огромные финансовые средства. Так для получения одного киловатта мощности потребуется вложить примерно 1-2 тысячи долларов, а суммарные вложения должны будут составить порядка 200-300 миллиардов долларов.
Кроме того, имеется технологическая сложность касающаяся необходимости использования турбин особой конструкции. Также необходимо учитывать, что они работают только в определенный период времени, что является существенным недостатком. Поэтому такие электростанции мало распространены. Всего насчитывается чуть более 10 коммерческих станций. В то же время всегда известно, когда приливная электростанция будет работать. Поэтому энергетики всегда готовы перевести потребителей на получение мощностей от других электростанций.
Экономическая целесообразность возведения электростанций, работающих на приливах, достигается в тех местах, где колебания приливов превышают четыре метра. При установке электростанций в таких местах можно получать сравнительно дешевую электроэнергию, которая не потребует загрязнения окружающей среды.
Еще в древней Греции упоминалось об электрических явлениях. Правда, по настоящему заговорили об электричестве только в конце 18в. С этого момента люди начинают работать над созданием источниками электричества (), электродвигателей. Первым создал электродвигатель, и тем самым положил началу производства генераторов тока, русский ученый Б. С. Якоби. Четыре года ушло на совершенствование первого двигателя, после он был испытан на Неве. С этого момента началось массовое производство , электродвигателей.
Время шло, развитие не стояло на месте, а возможности увеличить дальность передачи от электростанции постоянного тока не было. С этого момента началось развитие однофазных генераторов переменного тока. В России электростанции переменного тока появились в конце 1880 годов. Первый город, который был переведен на полное элетроснабжение, было Царское село. Вскоре в России появилась первая электростанции мощность 800кВА.Она находилась в Петербурге и имела сеть линий передач длиной более 60км. Но станция вырабатывала однофазный ток, который подходил для большинства бытовых нужд и не могла обеспечить электричеством более сложную технику.
Поэтому в начале 90-х годов русским ученым был изобретен трехфазный генератор переменного тока. Данная технология получила широкое применение в производстве и стала использоваться повсеместно.
С развитием технологий и ростом городов, появилась потребность в электроснабжении труднодоступных участков, куда не возможно было провести ЛЭП. И люди начали думать о возможности «перенести» электричество в необходимые участки. Все началось с изобретения двигателя внутреннего сгорания, который был изобретен в конце 90х годов Р.Дизелем. В основе работы было сжигание топлива при высокой температуре воздуха в цилиндре. В итоге, в совокупности этих двух изобретений (генератора переменного тока и ДВС), была создана первая портативная электростанция с двигателем внутреннего сгорания.
Принцип работы был довольно прост: при запуске двигатель приводит в движение генератор, который начинает вырабатывать электричество напряжение 220В либо 380В. Обычно используется асинхронный генератор в данных станциях.
На данный момент существуют двигатели, которые работают на бензиновом топливе (АИ92) и дизельном топливе. Мощность портативных электростанций обычно колеблется от 0,9кВт до 20кв и обычно они используются для поддержания электричества в загородных домах. Также стоит заметить, что бензиновые электростанции имеют мощность от 0,9кВт до 20 кВт, когда дизельные электростанции от 3кВт и выше. Кроме портативных (бытовых) генераторов существуют дизель-генераторные установки, мощность которых доходит до 3мВт. Электростанции такой мощности чаще уже используются на производстве, где требуется непрерывное электроснабжение для работы.
