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Il costo dell’elettricità fornita dalle reti centrali aumenta di anno in anno, mentre la sua qualità non migliora. Le interruzioni di corrente si verificano ancora nelle aree rurali. E oggi considereremo le opzioni per l’alimentazione autonoma di una casa di campagna.
Se all’interno della città si limita il problema di fornire elettricità al proprio spazio di vita solo periodicamente, allora con una casa di campagna tutto è molto più complicato – spesso i servizi pubblici vengono danneggiati a causa di fenomeni naturali e delle azioni dei cacciatori di metalli non ferrosi. Naturalmente, puoi tornare alle decisioni dell’inizio del secolo scorso, vale a dire lampade e torce a cherosene, alla fine, andare a letto al tramonto, ma siamo già abituati ai benefici della civiltà, indissolubilmente legati all’elettricità. Considera la questione dell’indipendenza energetica di un cottage di campagna da comunicazioni centrali inaffidabili.
Modi per alimentare la tua casa
Possedere una casa in una zona rurale, a una notevole distanza dai centri industriali, è attraente da una posizione di silenzio, aria pulita, circondata dalla natura naturale. Tuttavia, ci sono situazioni in cui gli elettrodomestici in una casa del genere rifiutano di funzionare a causa di una tensione nella rete elettrica inferiore o eccessivamente alta rispetto a quella nominale (220 V) – e le cadute possono superare il 10% stabilito da GOST 13109-97.
Il problema con la mancanza di tensione risiede nella considerevole lunghezza delle comunicazioni cablate attraverso le quali la corrente elettrica fluisce verso le case: più è lontano dal TP (sottostazione del trasformatore) il cottage, più la tensione diminuisce a causa della resistenza dei fili. Durante il giorno, la tensione nelle aree rurali cambia in relazione al nominale a causa della potenza insufficiente del TP e delle reti elettriche – è più bassa durante il giorno, poiché in questo momento ci sono molti consumatori di elettricità, di notte aumenta bruscamente, poiché in questo momento il consumo è minimo.
I picchi di corrente possono causare guasti agli elettrodomestici – in altre parole, si bruciano. I moderni elettrodomestici, in particolare quelli europei, sono progettati per cadute di tensione del 10% nella rete elettrica, ma non di più, e nelle aree rurali sono possibili impennate del 20-30%.
È possibile compensare le cadute nella rete elettrica con l’aiuto di stabilizzatori, ma in caso di caduta di tensione critica (oltre il 45%), anche il migliore di questi non aiuterà. Sono necessari dispositivi in grado di fornire energia agli elettrodomestici in assenza di elettricità dalle reti centrali. La loro scelta è determinata dagli scopi per cui verrà utilizzata l’apparecchiatura: alimentazione di backup, aggiuntiva o principale.
L’apparecchiatura per l’alimentazione di riserva viene attivata automaticamente o manualmente dal suo proprietario quando viene interrotta l’alimentazione dalla rete centrale o in caso di una caduta di tensione critica in essa – è in grado di mantenere il funzionamento degli elettrodomestici per un tempo limitato, fino a quando l’alimentazione non riprende.
È necessaria un’alimentazione aggiuntiva (mista) nei casi in cui la tensione esistente nella rete è insufficiente e le famiglie intendono utilizzare elettrodomestici ad alta intensità energetica.
Nel caso in cui un cottage non possa essere collegato alle reti centrali, nonché con una qualità di alimentazione costantemente bassa, sono necessarie apparecchiature per l’alimentazione autonoma, che funge da principale fornitore di energia elettrica.
Per semplificare l’attività assegnata al backup e alle apparecchiature di alimentazione aggiuntive, sarà conveniente dividere gli elettrodomestici in casa in tre gruppi:
- Il primo conterrà apparecchi elettrici, il cui funzionamento ininterrotto non è necessario e la principale fonte di alimentazione può essere eliminata. Questi includono sistemi di riscaldamento a pavimento o pannelli a infrarossi a parete, saune elettriche, gruppi di lampade progettati per diversi scenari di illuminazione, ecc..
- Il secondo gruppo comprende elettrodomestici che offrono condizioni di vita confortevoli per le famiglie: illuminazione di base, condizionatori d’aria, elettrodomestici da cucina, televisori, apparecchiature audio. Gli elettrodomestici di questo gruppo necessitano di un alimentatore di riserva.
- Gli apparecchi elettrici iscritti al terzo gruppo sono di vitale importanza: illuminazione di emergenza, sistemi di sicurezza e di allarme antincendio, serrature elettroniche, caldaie di riscaldamento controllate da apparecchiature automatiche, pompe da pozzo, ecc. fonti aggiuntive o di riserva a colpo sicuro.
Il raggruppamento dei consumatori di energia elettrica per uso domestico ti permetterà di selezionare correttamente la capacità delle apparecchiature che generano elettricità, valutare i bisogni effettivi e non pagare in eccesso per un inutilmente potente o acquistare un modello ovviamente debole.
Qualsiasi apparecchiatura per l’alimentazione autonoma non è in grado di produrre elettricità dal nulla – richiede risorse iniziali, che sono divise in rinnovabili e non rinnovabili. Indaghiamo i tipi di dispositivi che generano elettricità, a seconda delle risorse consumate.
Fonti di energia non rinnovabili
L’alimentazione autonoma di una casa che utilizza apparecchiature che consumano prodotti petroliferi o gas naturale e genera elettricità è molto popolare tra i proprietari di immobili suburbani a causa della sua ampia popolarità. Tuttavia, solo i generatori di benzina o diesel sono popolari, meno si sa del resto..
Generatori di corrente a benzina.Di piccole dimensioni e peso, sono più economici di quelli diesel. Ma non sono in grado di fornire elettricità ininterrottamente – la loro durata di funzionamento non è più di 6 ore di seguito (la risorsa motoria è di circa 4 mesi), ovvero i generatori di benzina sono progettati per un funzionamento periodico e sono adatti nei casi in cui la fornitura di elettricità dal fornitore principale viene interrotta per un periodo di circa 2 -5 ore e solo di volta in volta. Tali generatori sono adatti solo come fonte di energia elettrica di riserva..
Generatori diesel.Massicci, dimensionali e non economici, ma la loro potenza e durata sono molto superiori a quelle dei modelli a benzina. Nonostante il costo significativo, i generatori diesel sono più redditizi durante il funzionamento rispetto ai generatori di benzina: carburante diesel economico e funzionamento ininterrotto per oltre 2 anni, ovvero questo generatore elettrico è in grado di funzionare giorno e notte, soggetto a rifornimento tempestivo. I generatori diesel sono adatti come fornitore di energia elettrica di riserva, supplementare e primario.
Generatori alimentati a gas.Il loro peso, dimensioni e costi sono vicini a quelli delle unità a benzina della stessa potenza. Funzionano con propano, butano e gas naturale, ma sono più efficienti sui primi due tipi di combustibili gassosi. Nonostante un periodo di funzionamento continuo simile ai generatori di benzina – non più di 6 ore, i generatori di gas di elettricità hanno una durata di servizio più lunga, in media circa un anno. Come fonte principale di elettricità, i generatori di gas sono adatti con una grande riserva, ma per un fornitore di energia elettrica di riserva, è abbastanza.
Cogeneratori o mini-CHP.Se li confrontiamo con i generatori elettrici sopra descritti, hanno due vantaggi significativi: sono in grado di produrre non solo energia elettrica, ma anche termica; avere una lunga vita lavorativa senza interruzioni, con una media di 4 anni. A seconda del modello, i cogeneratori funzionano con carburanti diesel, gassosi e solidi. Avendo dimensioni, peso e costi significativi, gli impianti mini-CHP non sono adatti per fornire energia a una casa fuori città, poiché la loro energia elettrica parte da 70 kW – grazie a una di queste installazioni, è possibile risolvere completamente il problema della fornitura di elettricità e calore tutto l’anno al villaggio da diverse case.
Gruppi di continuità sulle batterie. Nel complesso, loro non appartengono a gruppi elettrogeni, poiché non sono in grado di generare elettricità in modo indipendente, ma solo accumularli e darli al consumatore. La capacità energetica dell’UPS è determinata dalla capacità e dal numero di batterie nel complesso, a seconda di questo e del numero di consumatori di elettricità, la durata della batteria dell’UPS può variare da alcune ore a diversi giorni. Durata di un set di UPS – 6-8 anni in media.
Per quanto riguarda i gruppi elettrogeni, è necessario chiarire un punto: la data vita non significa che dopo la sua produzione, il generatore elettrico dovrà essere smaltito e acquistato uno nuovo, è necessario solo effettuare grandi riparazioni e, nonostante una perdita di potenza, la sua operatività verrà ripristinata. È inoltre necessario seguire le regole per la manutenzione e il funzionamento del generatore..
Fonti di energia rinnovabile
Nell’ambiente naturale del nostro pianeta, ci sono fonti di energia costantemente o periodicamente, la cui produzione non è associata ad attività umane – vento, flusso d’acqua nei fiumi, radiazione solare.
Turbine eoliche.Sono in grado di convertire l’energia eolica in elettricità, ma a un costo piuttosto elevato, l’efficienza dei generatori eolici non supera il 30%. La durata dei generatori eolici è di circa 20 anni, la continuità della generazione di elettricità dipende dall’intensità del vento. È possibile considerare queste installazioni come una vera fonte di alimentazione solo se sono dotate di un UPS e di un generatore elettrico di riserva (benzina, diesel) in caso di calma.
Pannelli solari.Assorbe energia dal sole e la converte in energia elettrica. E se i venti soffiano a una velocità incoerente, i raggi del sole illuminano la Terra durante le ore di luce del giorno. L’efficienza dei pannelli solari è di circa il 20%, la loro durata è di 20 anni. Come nel caso dei generatori eolici, gli impianti solari devono essere dotati di un UPS. La necessità di un generatore di riserva dipende dall’intensità della radiazione solare nell’area – nelle aree con un numero sufficiente di giorni di sole, non sarà necessario un generatore aggiuntivo e possono essere utilizzati come fonte principale di elettricità.
Mini centrale idroelettrica.L’energia dell’acqua, rispetto al vento e al solare, è molto più stabile – se le prime due fonti sono instabili (notte, calma), allora l’acqua nei corsi d’acqua e nei fiumi scorre in qualsiasi momento dell’anno. Il costo delle apparecchiature per le mini centrali idroelettriche è superiore a quello dei generatori eolici e dei pannelli solari, a causa di un design più complesso, perché un generatore di energia idrica funziona in condizioni aggressive. L’efficienza della mini centrale idroelettrica è di circa il 40-50%, la durata è di oltre 50 anni. La mini centrale idroelettrica è in grado di fornire elettricità ininterrottamente a più case contemporaneamente per un anno intero.
Dopo aver letto la raccomandazione sulla divisione degli elettrodomestici in gruppi in base al grado di importanza, resta solo da scoprire come selezionare esattamente la potenza di un generatore elettrico per le apparecchiature da uno o più gruppi. Il modo più semplice è riassumere la potenza nominale degli elettrodomestici, ad esempio: forno a microonde – 0,9 kW; miscelatore – 0,4 kW; bollitore elettrico – 2 kW; lavatrice – 2,2 kW; lampada a risparmio energetico – mediamente 0,02 kW; TV – 0,15 kW; antenna satellitare – 0,03 kW, ecc. Se sommiamo la potenza degli elettrodomestici elencati, otteniamo un consumo di energia di 5,7 kW / h – ciò significa che è necessario un generatore elettrico con una capacità di almeno 7,5 kW (con una riserva di carica del 30%) ? Niente affatto, poiché questa tecnica non funziona costantemente, cioè dovresti anche tener conto del suo tempo di funzionamento approssimativo, ad esempio: lavatrice – 3 ore a settimana; bollitore elettrico – 10 minuti per ogni acqua bollente; forno a microonde – 10 minuti per riscaldare una porzione di cibo; mixer – 10 minuti; lampada a risparmio energetico – circa 5 ore al giorno, ecc. Si scopre che per fornire elettricità agli elettrodomestici descritti come esempio, è sufficiente un generatore con una capacità di circa 3 kW, non è necessario accendere contemporaneamente l’apparecchiatura, distribuire il carico derivante dal generatore nel tempo.
La scelta di questo o quel tipo di generatore elettrico, in particolare uno che opera da fonti di energia rinnovabile, dipende principalmente dalla disponibilità delle risorse di combustibile iniziali. Ad esempio, un generatore di gas richiede una fornitura stabile di gas naturale liquefatto, ovvero bombole o un serbatoio di gas, e per un efficiente approvvigionamento di energia mediante pannelli solari, un numero sufficiente di giorni di sole all’anno..
Ciao a tutti! Sono molto interessato all’idea di alimentare in modo autonomo la mia casa di campagna. Volevo chiedervi quali opzioni mi consigliate. Mi piacerebbe conoscere le fonti energetiche più efficienti e sostenibili, come ad esempio l’energia solare o l’eolica. Avete qualche esperienza personale o consigli da condividere? Sono aperto a qualsiasi suggerimento! Grazie in anticipo per l’aiuto.
Quali sono le opzioni per l’alimentazione autonoma di una casa di campagna? Sto cercando soluzioni energetiche sostenibili e vorrei sapere quali opzioni potrebbero essere adatte per garantire l’indipendenza energetica. Consigli su sistemi solari, pale eoliche o altre alternative sono benvenuti. Grazie in anticipo per il vostro aiuto!