Система автономного электроснабжения (САЭ) обеспечивает электропитанием отдельно от основной сети и активно используется в загородных домах и коттеджах.

Автономная система электроснабжения дома представляет собой комбинацию устройств для производства электроэнергии на базе возобновляемых источников энергии и преобразование ее в стандартную сеть 220 В. К автономным источникам энергии часто относят солнечные батареи, ветрогенераторы, жидко-топливные генераторы, микро ГЭС и другие. В качестве накопительной части выступают высокоемкостные аккумуляторные батареи.

Комплект системы автономного электроснабжения частного дома состоит из одного или нескольких источников электроэнергии, и подбирается в зависимости от энергетических потребностей, местоположения, наличия ветра, солнца или дополнительного источника энергии. Так например наибольшую популярность имеет автономная система электроснабжения на солнечных батареях.

Система автономного электроснабжения состоит из:

1. Источника электропитания, который должен получать энергию для преобразования ее в электрическую.
2. Системы, которая преобразует постоянный ток в переменный;
3. Автоматического механизма запуска работы генератора;
4. Механизма наблюдения за работой устройства – блока коммутации;
5. Батареи для накопления выработанной электроэнергии;
6. Проводки для передачи энергии из основной сети;7
7. Механизма для стабилизации напряжения.

Ограниченные автономные системы электроснабжения

Для функционирования ограниченных автономных систем необходимо присутствие только необходимых подсистем и устройств. Работа с ограничениями будет возможна:

1. Без стабилизатора, но не будет определенного вида тока;
2. Генератор не обязателен, как и система автоматического запуска. Может отсутствовать и блок коммутации, однако придется пользоваться только электричеством, накопленным в аккумуляторах;
3. Без батарей и инвертора – временной промежуток между работой генератора составляет несколько минут, а период работы несколько часов;
4. Автономная работа генератора дает возможность получать электроэнергию без подключения к сети

Принцип работы автономной системы питания

Система автономного электроснабжения генерирует электричество из других видов энергии. Блок батарей приобретает заряд.

При отключении от внешней сети инвертор в ту же секунду начинает потреблять электроэнергию от заряженного аккумулятора. Контролирует этот процесс блок коммутации.

Режим генератора обеспечивает включение тока через источник электричества. Электричество начинает заряжать аккумулятор вновь, батареи приобретают заряд.

Если система перегрелась и генератор больше не может выполнять свои функции, пока не остынет, либо если аккумулятор уже зарядился на 100% и нет смысла продолжать его наполнение электроэнергией, то система выключается, и энергия больше не идет от генератора.

Особенным плюсом устройства является то, что время его работы может быть неограниченным. Обычный генератор имеет лимит периода рабочего процесса до двенадцати часов.

Но САЭ ограничена максимальным количеством заряда, который зависит от емкости батарей. Когда заряд исчерпан, то ток прекращается и устройство нуждается в дополнительной подзарядке.

Современные прогрессивные устройства автономной генерации электроэнергии

Современные прогрессивные устройства различают по принципу пропорциональности:

1. Номинальная мощность инвертора должна быть такой же, как и у устройства стабилизатора. Наибольшую кратковременную мощность можно узнать по нагрузке, которую они выдерживают одновременно.
2. Генератор должен быть мощнее по номинальному показателю минимум в два раза. Его номинальная мощность должна обязательно быть выше средней.

По принципу совмещения:

1. Стабилизатор в новых моделях совмещен с инвертором.Система включения генератора не только работает автоматически, но и встроена в пуск коммуникации, что дает компактность и удобство эксплуатации.
2. Генератор электрической энергии совмещен с батарейным блоком и устройством инвертора. Таким образом, отсутствует лишнее преобразование тока с постоянного в переменный и с переменного в постоянный.

Особенно популярны в последние годы устройства генерации электроэнергии, которые работают на газе. При этом может использоваться и природный газ и сжиженный. Этот вариант получил наибольшее распространение среди потребителей благодаря своей экономичности и широко представлен в выставочных экспозициях.

Отпускная цена генератора, работающего на газообразном топливе, значительно ниже, чем устройств, которые работают на бензине или дизеле. Иногда она выгоднее в десять раз.

Электрогенераторы систем электроснабжения

Электрогенераторы для питания систем электроснабжения: бензиновые, дизельные, газовые – изготавливаются многими компаниями, почти все из них закупают движки на стороне и на их базе изготовляют электростанции.

Свойства электрогенераторов:

1. Производитель мотора. Более высококачественными считают Honda, причём движки «по технологии Honda», «аналог Honda» такими не считаются.
2. Расположение цилиндров желательно рядное, месторасположение клапанов — верхнее (обозначается OHV).
3. Мощность электростанции. Более значительный параметр. Для системы самостоятельного электроснабжения рекомендовано взыскивать двукратную мощность от номинальной потребляемой. Это даст, не изменяя числа покупателей, заряжать батареи, формируя запас времени для замораживания электродвигателя. Предельная номинальная мощность мотора зависит от суммы потребляемой мощности и от предельного тока зарядки. К примеру, при потребляемой мощности 1200 ВА, при наивысшем токе зарядки 50 А и напряжении зарядки 14 В, нужно производить 1900 ВА.
4. Тип горючего. Более долговременными считаются дизельные генераторы, далее идут газовые, потом — бензиновые. Ресурс дизельных в полтора раза больше, чем бензиновых. Цена на 1 кВт*ч ниже всего у газовых электрических станций. Причём цена 1 кВт*ч у станций, работающих от природного газа невысокого давления, приблизительно в 10 раз ниже, чем у поставщиков городской электросети.
5. Тип самого генератора. Синхронный генератор разрешает краткосрочно производить мощность в 2-4 раза больше номинальной и подходит для питания электроприборов с высочайшими стартерными токами. Асинхронный не имеет возможности выдавать мощность больше номинальной, но содержит ресурс и не чувствителен к замыканию.
6. Для бензиновых электродвигателей принципиальна численность цилиндров. Если цилиндр только один, высока возможность залива свечки, в результате чего он не заведётся.
7. Для газовых электрогенераторов аннотация на русском языке должна быть в обязательном порядке, газогенераторы без памятки на русском языке к перепродаже запрещены.
8. Электростартер обязателен. Как правило, производятся синхронные генераторы, работающие в режиме стартера.
9. Стоимость электричества. Как правило, с повышением номинальной мощности цена сокращается, но малое употребление горючего электрогенератором нельзя не принимать во внимание.
10. Ёмкость бака и потребляемый объем горючего.
11. Уровень шума. Высококачественные электрогенераторы снабжаются глушителями с небольшим уровнем шума. Дополнительно понизить шум могут помочь звукопоглощающие кожухи.
12. Вес генератора, присутствие колес для комфортной транспортировки.
13. Счетчик моточасов. Нужен для актуального технического обслуживания.
14. Наличие встроенного автомата пуска (САП).

Особенности автономные систем электроснабжения

Автономные энергоустановки пользуются большим спросом как у частных лиц – владельцев загородных домов, дач, коттеджей, так и у представителей бизнеса – начиная от небольших станций техобслуживания, кафе, магазинов и заканчивая крупными промышленными предприятиями, строительными компаниями, инфраструктурными объектами.

Главная цель автономных систем электроснабжения – обеспечение независимости объекта (здания, сооружения, комплекса) от центральных энергоснабжающих систем или возможность энергоснабжения объектов в тех районах, где отсутствует возможность подключения к электрическим сетям.

Применение автономных систем электроснабжения

Автономные энергосистемы применяются на таких объектах, как:

коттеджные и дачные поселки, новые микрорайоны;

производственные предприятия, для которых имеет решающее значение непрерывность производственного процесса;

военные объекты;

учреждения здравоохранения;

телекоммуникационные объекты;

ЦОДы;

объекты торговли и оказания услуг, расположенные в неэлектрифицированных районах;

частные дома, коттеджи, дачи;

временные объекты – кемпинги, пляжные и рекреационные зоны, площадки проведения мероприятий (спортивных, общественных, музыкальных и т.д.);

сельскохозяйственные объекты.

Представленный перечень далеко не полный – сегодня возможность иметь автономный источник энергии привлекает потребителей из самых разных сфер деятельности.

Виды генераторов для автономных систем электроснабжения

Для автономного электроснабжения применяются различные источники энергии. Наиболее востребованы – электрогенераторы.

Такие генераторы являются полноценными автономными электростанциями, состоят они из двигателя и непосредственно генератора электрического тока.

Электрогенераторы различаются по типу топлива, которое используется для работы двигателя, и бывают бензиновыми, дизельными и газовыми.

Бензиновые автономные системы электроснабжения просты в использовании, компактны и недорого стоят, но расходуют много топлива, поэтому их целесообразно использовать в качестве резервного источника тока.

Дизельные электростанции стоят дороже бензиновых, их конструкция сложнее, но в эксплуатации они более экономичны и требуют меньше затрат. Такие установки используются для организации полнофункциональных автономных систем электроснабжения на различных объектах.

Газовые системы используются на крупных промышленных и инфраструктурных объектах. Они отличаются большими габаритами и высокой ценой, при этом производят энергию с очень низкой себестоимостью и имеют очень длительный срок службы.

Альтернативные системы и источники энергии

Наряду с электрогенераторами для организации автономных систем электроснабжения может быть использовано оборудование, работающее на альтернативных источниках энергии.

Наиболее распространенным является энергия ветра – такие установки успешно используются в горных районах Алтая, Урала и Хакасии, а также в северных прибрежных районах России, а за рубежом использование энергии ветра уже давно позволяет экономить на энергоресурсах огромные суммы.

Менее распространено в нашей стране использование солнечного света для получения энергии – это связано с неравномерным световым днем в ряде регионов и с высокой стоимостью внедрения таких систем. Тем не менее, частные коттеджи используют солнечные панели уже давно для организации автономного электропитания.

В то же время в зарубежных странах, климатические особенности которых предполагают большое количество солнечных дней, использование энергии солнца развито очень широко. Например, в странах ЮВА солнечная энергия – один из главных источников получения электричества. Панели там стоят недорого, они просты в монтаже и обслуживании и позволяют производить электроэнергию в необходимом количестве для любых объектов.

Солнечные и ветряные электростанции имеют два важных преимущества перед станциями, работающими на топливе – во-первых, они используют возобновляемые ресурсы, во-вторых, не приносят вреда экологии.