Stromversorgungssysteme mit autonomen Quellen erfreuen sich bei Besitzern von Landhäusern immer größerer Beliebtheit. Das ist verständlich: Die Kosten für zentral bereitgestellten Strom steigen Jahr für Jahr stetig. Darüber hinaus lässt die Qualität dieses Stroms oft zu wünschen übrig und ständige Unterbrechungen der Stromversorgung in manchen Regionen schließen die normale Nutzung der Vorteile der Zivilisation in der Regel aus. Hier kommt unweigerlich der Gedanke auf, über eine eigene Stromversorgung zu verfügen und von niemandem abhängig zu sein.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, ein Haus mit autonomer Stromerzeugung zu versorgen, aber leider sind sie alle nicht ohne Nachteile. Betrachten wir die wichtigsten genauer.

1. Benzin- oder Dieselgeneratorsatz (BGU und DGU).

Der Vorteil dieser Anlagen ist ihre wahre Autonomie: Bei ordnungsgemäßer Wartung und Verfügbarkeit von Brennstoff erlangt der Besitzer völlige Unabhängigkeit von allen Wechselfällen, die mit Unterbrechungen der externen Stromversorgung verbunden sind. Wetterumschwünge kümmern ihn nicht mehr. Sie haben keinen Einfluss auf den Betrieb eines solchen Kraftwerks.

Gleichzeitig haben sich Dieselaggregate und Biogasgeneratoren jedoch nur noch als Notstromquellen verbreitet. Der Hauptgrund dafür ist die Notwendigkeit, konstante Kraftstoffreserven vorzuhalten, deren Preise ständig steigen. Der Dieselkraftstoffverbrauch für Dieselgeneratorsätze liegt selten unter 250 Gramm pro Kilowatt pro Stunde. So „frisst“ eine Anlage, die ein Landhaus mit einem Stromverbrauch von mehreren Kilowatt mit Strom versorgt, etwa einen Liter Dieselkraftstoff pro Stunde. Bei Dieselkosten von etwa 30 Rubel ist es offensichtlich, dass man mit diesem Strom leicht Pleite gehen kann.

Flüssigbrennstoffgeneratoren selbst sind nicht billig. Eine einphasige Tankstelle mit einer Leistung von 2,7 kW kostet etwa 30.000 Rubel, und eine ähnliche Anlage mit einer Leistung von 6,2 kW für ein dreiphasiges Netz kostet 45.000 Rubel.

Um jedoch ein großes Landhaus mit Strom zu versorgen, benötigen Sie eine leistungsstärkere Station. Und beispielsweise kostet ein Dieselgeneratorsatz mit einer Leistung von 22 kW bis zu 600.000 Rubel. (Im Folgenden werden die Preisdaten für Anfang 2013 angegeben).

2. Solarkraftwerk.

Sie sind attraktiv, weil Solarenergie jedem „kostenlos“ zur Verfügung steht. Das Funktionsprinzip von Solarzellen basiert auf der Tatsache, dass Lichtphotonen beim Auftreffen auf die Oberfläche bestimmter Halbleiter dazu führen, dass Elektronen aus ihren Atombahnen gerissen werden und freie elektrische Ladungsträger entstehen.

Damit eine Solarbatterie akzeptablen Strom produzieren kann, muss sie eine möglichst große Fläche haben. Also eine Batterie mit einer Fläche von 1 qm. m. liefert eine elektrische Leistung von etwa 100 Watt bei einer Spannung von 15-25 Volt.

Um Haushaltsgeräte zu betreiben, müssen Sie neben einer Solarbatterie einen Wechselrichter installieren, der Gleichspannung in 220-Volt-Wechselstrom umwandelt, Batterien für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung und einen Controller, der die Ladung dieser Batterien steuert.

Damit eine Solarbatterie die Hauptstromquelle sein kann, muss sie über eine Arbeitsfläche von mindestens 10 Quadratmetern verfügen. Gleichzeitig gelten strenge Anforderungen an den Standort der Batterie: in einem bestimmten Winkel zum Horizont, in einem bestimmten Abstand von einer ebenen Fläche (Dach) und auf der Südseite des Hauses.

Aber selbst wenn alle Bedingungen erfüllt sind, bleibt eine Solaranlage ein sehr komplexes Gerät mit geringem Wirkungsgrad, hohen Kosten und relativ geringem Stromverbrauch. Die Kosten für die Installation eines Solarkraftwerks liegen zwischen 120.000 und 250.000 Rubel pro Kilowatt installierter Leistung. Die Leistung kann jedoch schrittweise erhöht werden, indem neue Module hinzugefügt werden, sobald die Mittel verfügbar sind.

Lesen Sie hier mehr über die Nutzung von Sonnenkollektoren als autonome Stromquelle für ein Landhaus:

3. Windkraftanlage.

Die ersten Windkraftanlagen waren bereits 200 v. Chr. bekannt. Es handelte sich um die einfachsten Anlagen zum Mahlen von Weizen. Windenergie ist ebenso wie Solarenergie für die Nutzung im Landhaus sehr attraktiv. Und das Funktionsprinzip von Windgeneratoren ähnelt dem Funktionsprinzip von Solarkraftwerken. Erforderlich ist wiederum der Einbau von Batterien, einem Wechselrichter und einem Laderegler. Aber auch Windkraftanlagen haben ihre Eigenheiten.

Daher erzeugt eine Windkraftanlage während ihres Betriebs Störungen, die viele Geräte und die Kommunikation beeinträchtigen können. Für die Installation eines Windgenerators ist daher ein gebäudefreier Bereich mit einem Radius von etwa 20 Metern erforderlich, über den nicht jedes Landhaus verfügt.

Vor der Installation muss die erforderliche Leistung des Generators unter Berücksichtigung der durchschnittlichen Windgeschwindigkeit in der Region, des Spitzenstromverbrauchs im Haus und der Höhe des für die Installation errichteten Mastes genau berechnet werden. Ein Rechenfehler kann dazu führen, dass die Windmühle die ihr zugewiesenen Funktionen einfach nicht erfüllen kann.

Nun, der Hauptnachteil von Windkraftanlagen ist wie bei allen anderen autonomen Stromquellen ihr Preis. Ein Windgenerator mittlerer Leistung kostet den Hausbesitzer zusammen mit seiner Installation etwa dreihunderttausend Rubel. Natürlich wird sich ein solcher Betrag nicht sofort auszahlen.

Lesen Sie hier mehr über den Einsatz von Windgeneratoren:

Alexander Molokow

Inhalt:

Nicht selten kommt es vor, dass der Ort für den Bau eines Privathauses in jeder Hinsicht einfach ideal ist, gleichzeitig aber keine Möglichkeit besteht, sich an zentralisierte Orte anzuschließen. Besonders akut wird die Frage der Stromversorgung, ohne die der normale Betrieb moderner Anlagen nicht möglich ist. Der beste Ausweg aus dieser Situation wären daher autonome Stromversorgungssysteme, die eine völlige Unabhängigkeit von zentralen Stromnetzen gewährleisten, ohne die Umwelt zu schädigen.

Der Einsatz autonomer Systeme wird deutlich günstiger sein als die Verlegung einer neuen Stromleitung, die erhebliche Materialkosten erfordert. Die autonome Stromquelle ist vollständiges Eigentum des Hausbesitzers. Bei regelmäßiger Wartung kann es lange genutzt werden.

Autonome Stromversorgungssysteme für ein Privathaus

Autonome Versorgungsnetze werden häufig in Privathäusern eingesetzt. Eigene Wasserversorgung, Kanalisation und Heizung sorgen für völlige Unabhängigkeit von örtlichen Versorgungsunternehmen. Die Frage der Stromversorgung ist wesentlich schwieriger zu lösen, aber mit der richtigen Herangehensweise an alternative Energiequellen lässt sich dieses Problem relativ leicht lösen. Es gibt mehrere Optionen für die autonome Stromversorgung, von denen jede für bestimmte Betriebsbedingungen am besten geeignet ist, einschließlich Solarstromversorgungssystemen.

Alle autonomen Systeme haben das gleiche Funktionsprinzip, unterscheiden sich jedoch in ihren ursprünglichen Stromquellen. Bei der Auswahl werden verschiedene Faktoren berücksichtigt, darunter auch die Betriebskosten. Beispielsweise benötigen Benzin- oder Dieselgeneratoren ständig Kraftstoff. Andere, bedingt verwandt mit den sogenannten Perpetuum Mobile, benötigen keine Energieträger, sondern sind im Gegenteil selbst in der Lage, durch Umwandlung der Energie von Sonne und Wind Strom zu erzeugen.

Alle autonomen Stromversorgungsquellen sind in ihrem allgemeinen Aufbau und Funktionsprinzip im Großen und Ganzen einander ähnlich. Jeder von ihnen umfasst drei Haupteinheiten:

• Energiewandler. Dargestellt durch Sonnenkollektoren oder bei denen die Energie von Sonne und Wind in elektrischen Strom umgewandelt wird. Ihre Wirksamkeit hängt weitgehend von den natürlichen Bedingungen und dem Wetter in einem bestimmten Gebiet ab – Sonnenaktivität, Windstärke und -richtung.
• Batterien. Es handelt sich um Elektrocontainer, die bei optimalem Wetter aktiv erzeugten Strom speichern. Je mehr Batterien vorhanden sind, desto länger kann die gespeicherte Energie genutzt werden. Für die Berechnungen wird der durchschnittliche tägliche Stromverbrauch herangezogen.
• Regler. Übernimmt eine Steuerfunktion für die Verteilung der erzeugten Energieströme. Grundsätzlich überwachen diese Geräte den Zustand von Batterien. Wenn sie vollständig aufgeladen sind, geht die gesamte Energie direkt an die Verbraucher. Erkennt der Controller eine schwache Batterie, wird die Energie umverteilt: Ein Teil davon geht an den Verbraucher, der andere Teil wird für das Laden der Batterie aufgewendet.
• Wandler. Ein Gerät zur Umwandlung von Gleichstrom 12 oder 24 Volt in eine Normspannung von 220 V. Wechselrichter haben unterschiedliche Leistungen, für die die Gesamtleistung gleichzeitig betriebener Verbraucher herangezogen wird. Bei den Berechnungen muss ein gewisser Spielraum berücksichtigt werden, da der Betrieb von Geräten an der Grenze ihrer Leistungsfähigkeit zu einem schnellen Ausfall führt.

Für ein Landhaus gibt es verschiedene autonome Stromversorgungen, deren vorgefertigte Lösungen durch verschiedene Elemente in Form von Verbindungskabeln, Vorschaltgeräten zur Ableitung überschüssigen Stroms und anderen Komponenten ergänzt werden. Um das richtige Gerät auszuwählen, sollten Sie sich mit den einzelnen Arten alternativer Stromquellen vertraut machen.

Generatoren und Minikraftwerke

Generatorsätze und Minikraftwerke sind weit verbreitet und sorgen für die autarke Stromversorgung von Haushalten, insbesondere dort, wo überhaupt keine zentralen Stromnetze vorhanden sind. Bei richtiger Geräteauswahl ist die Ausgangsspannung in der Lage, die Anlage vollständig mit Strom zu versorgen. Der Hauptfaktor für den normalen Betrieb des Geräts ist die Einhaltung der elektrischen Parameter der angeschlossenen Verbraucher.

Autonome Kraftwerke erfüllen in der Regel zwei Hauptfunktionen. Sie dienen als Notstromquelle bei einem Stromausfall oder versorgen die Anlage kontinuierlich mit Strom. In vielen Fällen stellen diese Geräte eine hochwertigere Spannungsversorgung bereit als das zentrale Netz. Dies ist sehr wichtig, wenn hochempfindliche Geräte wie Gasheizkessel, medizinische Geräte und andere Geräte verwendet werden.

Von großer Bedeutung sind die Leistung von Generatoren, ihre Produktivität und die Fähigkeit, über einen langen Zeitraum ohne Abschaltung zu arbeiten. Geräte mit geringer Leistung gehören zur Kategorie der elektrischen Generatoren, während komplexere und leistungsstärkere Konstruktionen als Minikraftwerke gelten. Zu den Geräten mit geringer Leistung gehören Generatoren, die einer Belastung von nicht mehr als 10 kW standhalten können.

Abhängig vom verwendeten Brennstoff gibt es unterschiedliche Arten von Generatoren.

1. Benzin. Aufgrund der hohen Kraftstoffkosten und der relativ teuren Wartung wird es am häufigsten als Notstromquelle verwendet. Die Kosten für Benzinaggregate sind deutlich niedriger als bei anderen Analoggeräten, was sie gerade als Backup-Quelle bei einem Stromausfall wirtschaftlich sinnvoll macht.
2. Diesel. Sie haben eine beträchtliche Lebensdauer, die viel höher ist als die ihrer Benzin-Pendants. Solche Geräte können auch unter schwerer Belastung länger arbeiten. Trotz ihrer hohen Kosten sind Dieselgeneratoren aufgrund des günstigen Kraftstoffs und des geringen Wartungsaufwands sehr gefragt.
3. Gas. Die Zuverlässigkeit und Effizienz dieser Geräte kann problemlos mit Benzin- und Dieselgeneratoren verglichen werden. Der Hauptvorteil ist ihr niedriger Preis und die Umweltfreundlichkeit im Betrieb.

Jede Einheit besteht aus einem Motor und einem Generator. Für eine komfortablere Bedienung sind alle Geräte mit Zündschloss, Anlasser und Batterie, Steckdosen zum Anschluss von Verbrauchern, Messgeräten, einem Kraftstofftank, einem Luftfilter und anderen Elementen ausgestattet.

Batterien und unterbrechungsfreie Stromversorgungen

Eine der Möglichkeiten bei einem Stromausfall in einem Landhaus ist eine unterbrechungsfreie Stromversorgung. Ihr Einsatz ermöglicht die Lösung vieler Probleme, insbesondere bei kurzfristigen Stromausfällen. Die Leistungsregelung erfolgt über einen Wechselrichter und Stabilisator. Durch die Verwendung unterbrechungsfreier Stromversorgungen können Sie wichtige Informationen auf Ihrem Computer speichern, die bei einem unerwarteten Stromausfall zerstört werden können.

Die Struktur umfasst einen Steuerkreis und einen Wechselrichter, der im Wesentlichen ein Ladegerät ist. Die Schaltzeit und die Sicherstellung einer unterbrechungsfreien Stromversorgung des Verbrauchers hängen von seiner Leistung ab. Dadurch ist eine autonome Stromversorgung des Landhauses gewährleistet.

Eine besondere Rolle kommt dem Stabilisator zu, dessen Hauptfunktion darin besteht, die Stromzufuhr aus dem Hauptnetz zu erhöhen oder zu verringern. Daher müssen Sie bei der Auswahl einer unterbrechungsfreien Stromversorgung die technischen Eigenschaften des Wechselrichters und des Stabilisators berücksichtigen. Standardgeräte sind mit einem Stabilisator ausgestattet, der die Spannung lediglich reduzieren kann.

Zu den positiven Eigenschaften von UPS zählen die relativ geringen Kosten. Sie arbeiten geräuschlos und unterliegen aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades von 99 % keiner Erwärmung. Der Hauptnachteil ist der lange Umstieg auf die eigene Stromversorgung. Es besteht keine Möglichkeit, die Spannung und Frequenz der Energieversorgung manuell anzupassen. Im Batteriebetrieb weist die Ausgangsspannung eine nicht-sinusförmige Form auf.

Unterbrechungsfreie Stromversorgungen haben sich in Verbindung mit Computern und lokalen Netzwerken bestens bewährt und bewahren deren Funktionalität effektiv. Sie erwiesen sich als die optimalste Einsatzmöglichkeit in diesem Bereich.

Stromversorgung eines Privathauses mit Sonnenkollektoren

In Privat- und Landhäusern werden Solarpaneele immer häufiger als Haupt- oder Notstromquelle eingesetzt. Die Hauptfunktion dieser Geräte besteht darin, Sonnenenergie in elektrische Energie umzuwandeln.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den von Solarmodulen erzeugten Gleichstrom zu nutzen. Es kann direkt nach der Produktion verwendet oder in Batterien gesammelt und bei Bedarf im Dunkeln verbraucht werden. Darüber hinaus lässt sich Gleichstrom mittels Wechselrichter in Wechselstrom mit einer Spannung von 110, 220 und 380 Volt umwandeln und für verschiedene Verbrauchergruppen und -typen nutzen.

Das gesamte autonome Solarstromversorgungssystem funktioniert nach einem bestimmten Schema. Tagsüber produzieren sie Strom, der dann dem Laderegler zugeführt wird. Die Hauptfunktion des Controllers besteht darin, die Batterieladung zu steuern. Wenn ihre Kapazität zu 100 % erreicht ist, stoppt die Ladungsversorgung durch die Solarmodule. Der Wechselrichter wandelt Gleichstrom mit vorgegebenen Parametern in Wechselstrom um. Wenn Verbraucher eingeschaltet sind, entnimmt dieses Gerät Energie aus den Batterien, wandelt sie um und sendet sie an das Netzwerk an die Verbraucher.

Sonnenenergie ist je nach Jahreszeit nicht konstant und wird nicht immer als Hauptquelle angesehen. Darüber hinaus schwankt auch die Menge des täglich verbrauchten Stroms in unterschiedliche Richtungen. Wenn die Batterien vollständig entladen sind, schaltet das Stromversorgungssystem des Hauses daher automatisch von Solarmodulen auf andere Notstromquellen oder auf das zentrale Stromnetz um.

Solaranlagen machen Hausbesitzer völlig unabhängig von der zentralen Stromversorgung. In diesem Fall sind keine Stromnetze erforderlich und zusätzliche Kosten für die Einholung von Genehmigungen und die Bezahlung von Strom entfallen. Dieses System ist nicht auf Unterbrechungen der zentralen Stromversorgung angewiesen, es ist nicht von steigenden Tarifen betroffen und es gibt keine Beschränkungen für den Anschluss zusätzlicher Kapazitäten.

Solarmodule können über einen langen Zeitraum von 20 bis 50 Jahren verwendet werden. Ernsthafte finanzielle Investitionen werden nur einmal getätigt, danach funktioniert das System und amortisiert sich nach und nach. Der gesamte Batteriebetrieb erfolgt vollautomatisch. Ein wesentlicher Vorteil ist die völlige Sicherheit der Solarenergie für Mensch und Umwelt. Um das gewünschte wirtschaftliche Ergebnis zu erzielen, müssen Sie die Ausrüstung richtig auswählen, installieren und in Betrieb nehmen.

Windräder

Windenergie wird schon seit langem genutzt. Ein klares Beispiel sind Segelschiffe und Windmühlen, die der Vergangenheit angehören. Gegenwärtig wird die Windenergie wieder für die Verrichtung nützlicher Arbeiten genutzt.

Als typischer Vertreter dieser Geräte gilt ein Windgenerator. Das Funktionsprinzip des Geräts basiert auf der Drehung der auf der Generatorwelle montierten Rotorblätter durch den Luftstrom. Durch die Rotation entsteht in den Generatorwicklungen Wechselstrom. Es kann direkt verbraucht oder in Batterien gespeichert und bei Bedarf in der Zukunft verwendet werden. Somit ist eine autarke Stromversorgung der Anlage gewährleistet.

Der Betriebsstromkreis enthält neben dem Generator einen Regler, der die Funktion der Umwandlung von dreiphasigem Wechselstrom in Gleichstrom übernimmt. Der umgewandelte Strom wird zum Laden der Batterien weitergeleitet. Haushaltsgeräte können nicht mit Gleichstrom betrieben werden, daher wird zur weiteren Umwandlung ein Wechselrichter eingesetzt. Mit seiner Hilfe wird Gleichstrom wieder in Haushaltswechselstrom mit 220 Volt umgewandelt. Durch alle Transformationen werden ca. 15-20 % des ursprünglich erzeugten Stroms verbraucht.

In Verbindung mit Windkraftanlagen können sowohl Solarbatterien als auch Benzin- oder Dieselgeneratoren eingesetzt werden. In diesen Fällen enthält der Stromkreis zusätzlich einen automatischen Umschalter (ATS), der die Notstromquelle aktiviert, wenn die Hauptstromquelle ausgeschaltet wird.

Um die maximale Leistung zu erzielen, muss der Standort des Windgenerators entlang der Windströmungsrichtung liegen. Die einfachsten Systeme sind mit speziellen Wetterfahnen ausgestattet, die am gegenüberliegenden Ende des Generators angebracht sind. Die Wetterfahne ist ein vertikaler Flügel, der das gesamte Gerät in den Wind dreht. Bei komplexeren und leistungsstärkeren Anlagen wird diese Funktion von einem rotierenden Elektromotor übernommen, der von einem Richtungssensor gesteuert wird.

Viele Bewohner des Privatsektors, Sommerbewohner und Ferienhausbesitzer möchten nicht auf zentralisierte Energieversorgungsnetze angewiesen sein. Es kann viele Optionen geben, jede hat ihre eigenen Eigenschaften, aber in jedem Fall verspricht sie Vorteile. Eine autonome Stromversorgung zu Hause kann erreicht werden durch:

• Dieselgenerator (Gas oder Benzin);
• Solarplatten;
• Windgenerator.

Auch ein kleines Wasserkraftwerk kommt als kostengünstige Möglichkeit in Betracht, wird aber seltener genutzt.

Für vollständiges Vertrauen in die eigene Unabhängigkeit von der zentralen Stromversorgung wird Eigentümern eines Privat- oder Landhauses empfohlen, zwei autonome Stromversorgungssysteme zu installieren. Eine davon wird die Hauptoption sein und die zweite wird ein Backup sein. Das Schöne daran ist, dass einige davon ganz einfach mit den eigenen Händen zusammengebaut und installiert werden können.

Ein Generator, der Benzin oder Diesel verbraucht, dient häufig als Notstromquelle für ein Landhaus. Sie müssen nur die entsprechende Option auswählen.

• Benzinaggregate sind leise, kompakt, einfach zu bedienen, kostengünstig und können bei niedrigen Temperaturen betrieben werden. Ihre Dauerbetriebszeit ist jedoch kurz. Für ein Gerät, das als Sicherheitsnetz installiert wird, ist dies jedoch nicht kritisch.
• Dieselsysteme sind effizienter als ihre Benzin-Gegenstücke. Als Quelle der autonomen Stromversorgung ist es ratsamer, sie für ein großes Ferienhaus zu kaufen, wo die Anzahl der Geräte, die Energie verbrauchen, viel größer ist als in einem Landhaus. Dieselgeneratoren sind zuverlässig und langlebig, Sie müssen jedoch einen separaten Container (oder ein Nebengebäude) dafür kaufen oder bauen. Dies ist eine notwendige Voraussetzung, damit der Lärm des Bediengeräts den Haushalt nicht stört.
• Gasgeneratoren liefern den günstigsten Strom. Sie sind langlebig und umweltfreundlich. Aufgrund von Wartungsschwierigkeiten und der Gefahr einer Kraftstoffexplosion besteht jedoch nicht für jeden Eigentümer eines Privathauses das Risiko, diese zu kaufen.

Egal wie gut gekaufte autonome Stromversorgungssysteme sind, eine selbstgebaute Stromquelle scheint attraktiver zu sein. Und es ist durchaus möglich, eine solche Idee umzusetzen.

Schritt eins: genaue Berechnung

Bevor Sie sich entscheiden, welches System Sie für die autonome Stromversorgung zu Hause mit Ihren eigenen Händen erstellen möchten, ist es wichtig, ein wenig zu recherchieren und die folgenden Parameter zu bewerten:

• Wie viel Strom wird für alle möglichen Verbraucher benötigt?
• Was sind die natürlichen Voraussetzungen für die Installation einer bestimmten Energiequelle in einem Privathaus?

Die Hauptenergieverbraucher sind:

• alle großen und kleinen Haushaltsgeräte;
• Pumpausrüstung (in einem Landhaus wird die Wasserversorgung meist aus einem Brunnen oder Bohrloch erfolgt);
• Lüftungs- und Klimaanlagen.

Alle aufgeführten Stromabnehmer benötigen eine stabile Spannungsversorgung mit der gleichen Frequenz. Daher kann auf die Anschaffung einer Batterie nicht verzichtet werden; sie ist auch dann eine notwendige Komponente, wenn die autonome Stromversorgung auf einen Generator angewiesen ist. Ein Wechselrichter ist ein weiteres notwendiges Gerät. Er wandelt Strom von Gleichstrom in Wechselstrom mit einer Spannung von 220 V um. Ein Batterieladeregler kann separat erworben werden, teilweise ist er bereits im Wechselrichter integriert.

Die Gesamtleistung der benötigten Stromversorgung wird durch Addition des Bedarfs aller Geräte und Lebenserhaltungssysteme zu Hause berechnet. Es wird empfohlen, das erzielte Ergebnis um 15–30 % zu überschätzen. Der zu Beginn eingebaute Überschuss schafft ein Sicherheitsnetz für den Fall zukünftiger steigender Energiekosten. Da nun klar ist, wie viel Energie verbraucht wird, ist es an der Zeit, eine autonome Stromversorgungsquelle auszuwählen, die diese in der erforderlichen Menge erzeugen kann.

Sie sollten die natürlichen Möglichkeiten der Region bewerten, in der sich das Haus befindet. Beispielsweise gilt für die Region Moskau die Installation von Windgeneratoren als ungerechtfertigt. Sie werden etwas mehr als 10 % ihrer Nennkapazität erzeugen. Vielversprechender und produktiver scheinen autonome Energieversorgungsanlagen zu sein, die mit Solarpaneelen betrieben werden. Doch für die meisten Regionen des Landes ist eine solche Entscheidung keine Rettung für das ganze Jahr.

Wie zähmt man die Sonne?

Die Energie der Sonnenstrahlen reicht völlig aus, um sie in den Strom umzuwandeln, den der Mensch braucht. In westlichen Ländern wird eine solche Entscheidung niemanden überraschen; in unserem Land montieren einzelne Handwerker solche Anlagen lieber selbst. Dadurch erhalten sie eine effektive autarke Stromversorgung mit einer Lebensdauer von mindestens 40 Jahren. Die Stromversorgung kann nur wetterbedingt unterbrochen werden und hängt direkt von der Anzahl der Sonnentage pro Jahr ab.

Es gibt zwei Schemata zur Umwandlung von Solarenergie:

1. Photovoltaikzellen werden auf dem Dach des Hauses befestigt und speichern Energie, die ohne zusätzliche Manipulation Gleichstrom ist und erst nach Umwandlung genutzt werden kann.
2. Der Sonnenlichtstrom wird mithilfe spezieller Spiegel gesammelt, konzentriert und in die gewünschte Richtung gelenkt. Manchmal werden die Strahlen verwendet, um die Flüssigkeit zu erhitzen, die die Dampfturbinen einer Wärmekraftmaschine antreibt.

Die erste Variante, die Nutzung von Solarmodulen auf dem Dach, ist für Privathaushalte am effektivsten.

Die Parallelschaltung, mit der Sie ganz einfach eine autonome Stromversorgung mit Ihren eigenen Händen installieren können, ist recht einfach. Sie benötigen mehrere Batterien (in einer Kette verbunden), ein Ladegerät und einen Wechselrichter. Wenn die Stromproduktion beginnt, erhalten die Batterien diesen von den Ladegeräten und erzeugen mit Hilfe eines Wechselrichters am Ausgang Strom. Die Gesamtkapazität der Batterien hängt von der Anzahl der Elektrogeräte im Haus ab. Der Wechselrichter muss auch auf der Grundlage der berechneten Leistung des erwarteten Verbrauchs erneuerbarer Ressourcen ausgewählt werden.

Detaillierte Diagramme finden Sie in der Fachliteratur oder nutzen Sie die Erfahrungsberichte von Online-Besuchern. In jedem Fall ist es bei der Installation einer autonomen Stromversorgung zu Hause mit eigenen Händen dennoch ratsam, über Kenntnisse im Umgang mit Elektrizität zu verfügen, um die Grundprinzipien der Funktionsweise des Systems zu verstehen. Alternativ können Sie einen Spezialisten konsultieren.

Sicher ist nur eines: Trotz der erheblichen Kosten amortisieren sich autonome Energieerzeugungsquellen in 3-5 Jahren und werden viel länger halten.

Beim Bau eines Privathauses steht der Bau von technischen Netzwerken und Kommunikationsnetzen sowie die Stromversorgung in einem Privathaus an erster Stelle. Und hier spielt die Stromversorgung die Hauptrolle. Elektrische Haushaltsgeräte, ihre Leistung und Menge sind für den Wohnkomfort von großer Bedeutung.

Für die Stromversorgung muss zunächst ein Projekt erstellt werden, das auf der Grundlage technischer Spezifikationen erstellt wird. Anschließend werden, basierend auf dem Entwurf, Elektroinstallationsarbeiten durchgeführt. All dies muss von einer spezialisierten Organisation durchgeführt werden, die über die entsprechende Lizenz verfügt.

Ein Beispiel für ein Stromversorgungsprojekt für ein privates Wohngebäude

Vorgaben werden vom Energieversorgungsunternehmen herausgegeben. Im Wesentlichen handelt es sich dabei um lokale Stromnetze oder die Organisation oder Firma, die Eigentümer der Stromnetze ist, über die die Verbindung hergestellt wird. Stromnetze können sowohl einem Stromnetzunternehmen als auch beispielsweise einem Wasserversorger, einer Wohnungseigentümergemeinschaft, einer Datscha-Genossenschaft oder einer anderen Organisation gehören.

Stromanschluss an ein Privathaus: Strom

Im Antrag auf Erteilung der technischen Spezifikationen müssen Sie angeben, welchen Strom Sie anschließen möchten und mit welcher Spannung (230/400 V). Sie müssen zunächst berechnen, wie viel Strom Ihre Elektrogeräte verbrauchen. Basierend auf Ihrem Anwendungsfall und den technischen Möglichkeiten der Stromleitung erstellt das Energieversorgungsunternehmen technische Spezifikationen.

Ein Privathaus an das Stromnetz anschließen: Was ist zu beachten?

Viele Menschen verlangen mehr Leistung als sie brauchen. Und es ist richtig. Im Falle einer Leistungssteigerung ist es nicht billig, ein Stromversorgungsprojekt erneut durchzuführen. Daher schreiben sie im Antrag auf Erteilung technischer Spezifikationen mehr Leistung, während die Liste der Dokumentation ähnlich ist.

So versorgen Sie ein Privathaus mit Strom: externe Stromversorgung

Nachdem Sie die Spezifikationen erhalten haben, wenden Sie sich an eine Planungsorganisation, die ein Projekt auf der Grundlage von PUE (Elektroinstallationsregeln) und SNiP (Bauvorschriften und -vorschriften) erstellt. In den Spezifikationen sind die zulässige Gesamtleistung für den Anschluss, der Querschnitt des Kabels oder der Freileitung, Marke und Typ angegeben. Die Spezialisten der Organisation führen das Projekt gemäß den Spezifikationen und Standards durch, Sie sind jedoch verpflichtet, an der Arbeit teilzunehmen, da es eine Reihe von Nuancen gibt. Ein Hausstromplan hilft Ihnen dabei, viele Details herauszufinden.

Beispiel einer externen Stromversorgung

In den meisten Fällen gibt das Energieversorgungsunternehmen Vorgaben für den Anschluss eines Privathauses an einen Lufteinlass heraus. Dies geschieht, um Fälle von Stromdiebstahl zu minimieren. Aus dem gleichen Grund wird empfohlen, SHUE (Stromzählerschrank) auf einem Träger oder an der Fassade des Hauses zu installieren. Um Probleme bei der späteren Einreichung von Stromlieferungen zur Gewerbeanmeldung zu vermeiden, empfiehlt es sich, diese Empfehlungen zu beachten.

Querschnitt und Marke des Eingangskabels

Laut behördlicher Dokumentation muss das Eingangskabel einen Querschnitt von mindestens 10 mm2 für ein Kabel mit Kupferkern und mindestens 16 mm2 für ein Kabel mit Aluminiumkern haben, wenn der Lufteinlass mehr als 25 Meter beträgt. Dies liegt daran, dass dieser Eingangsabschnitt als separater Abschnitt der Freileitung vom Mast bis zum Haus betrachtet wird. Bei weniger als 25 Metern beträgt der Querschnitt des Kupferkerns mindestens 4 mm2, der Aluminiumkern mindestens 10 mm2.

Der Querschnitt wird entsprechend der PUE gewählt und es hängt vom System ab, ob der PEN-Leiter in PE und N aufgeteilt wird oder nicht. All dies wird von Spezialisten des Designinstituts durchgeführt.

Ein Beispiel für die Stromleitung in einem Privathaus

Es ist zu beachten, dass der Querschnitt der Kabelleitung anhand ihres langfristig zulässigen Stroms ausgewählt wird. Dies hängt von der Installationsmethode ab. Das am häufigsten verwendete Kabel ist beispielsweise VVG. Wenn Sie einen Lufteintritt in das Haus vornehmen und dessen Querschnitt 10 mm2 beträgt, beträgt der dauerhaft zulässige Strom dafür 80 A, und wenn der gleiche Draht mit dem gleichen Querschnitt in einem einzigen Dreifach verlegt wird. Kernrohr, dann beträgt der dauerhaft zulässige Strom 50 A. Dies ist bereits ein Fehler von ca. 40 %.

Lesen Sie auch

Bohren von Brunnen im Land

Elektrischer Schaltplan vom Mast zum Haus

Der Berechnungsfehler von bis zu 40 % weist darauf hin, dass die Auswahl des Kabelquerschnitts und der daran angeschlossenen Last nur auf der Grundlage spezieller Elektroliteratur erfolgen sollte.

Akzeptable Parameter für die elektrische Kabelverkabelung

Stromversorgungssystem: Kabeltyp

Bei der externen Stromversorgung über Luft wird hauptsächlich ein VVG-, AVVG-Kabel oder ein selbsttragendes SIP-Kabel verwendet. Für die unterirdische Einspeisung werden hauptsächlich VBBbShv- oder AVBbShv-Kabel verwendet. Das Fehlen oder Vorhandensein des ersten Buchstabens „A“ deutet auf einen Aluminiumkern hin.

Der Abstand vom Freileitungsträger zur Fassade des Hauses, an dem der Eingang befestigt werden soll, sollte nicht mehr als 25 Meter betragen. Ist dieser Abstand größer, ist der Einbau einer zusätzlichen Stützstütze erforderlich. Die Eintrittshöhe muss mindestens 2,75 Meter für unisolierte Leitungen und 2,5 m für isolierte Leitungen betragen.

Beratung. Aus der PUE werden die gängigsten Querschnitte der Eingangskabel und deren dauerhaft zulässiger Strom entnommen.

Für eine rationelle Bestimmung des Kabelquerschnitts ist es nicht notwendig, alle Tabellen aus Elektro-Fachbüchern zu kennen. Der optimale und gebräuchlichste Querschnitt für ein Eingangskabel mit Kupferkern liegt zwischen 10 mm2, dann 16 und 25 mm2.

Verwendete Kabel (VVG)

Der minimale Dauerstrom beträgt 50, 70 bzw. 85 A. Erfolgt die Einspeisung über Luft, beträgt der dauerhaft zulässige Strom dafür 80, 100, 140 A.

Beispiel. Die Leistung, die an ein Kupferkabel mit einem Querschnitt von 10 mm2 bei einer Spannung von 380 V angeschlossen werden kann, beträgt ab 30 kW, bei einer Spannung von 230 V – ab 15 kW, was für den Wohnkomfort völlig ausreicht.

Leistungsberechnung

Wie Sie bereits wissen, wird der Kabelquerschnitt auf der Grundlage des langfristig zulässigen Stroms ausgewählt. Sie müssen also wissen, wie dieser berechnet wird.

Zunächst müssen Sie die Leistung von Elektrogeräten kennen. Dieses Merkmal steht in ihrem Reisepass. Als nächstes wird der Strom berechnet:

P, W – Leistung der angeschlossenen Elektrogeräte

U, V – elektrische Haushaltsspannung 230, 400 V

cosФ, wobei Ф die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom ist. Wenn keine Industrieanlagen vorhanden sind, wird der Wert gleich 1 angenommen. In Haushaltsstromnetzen wird cosФ berücksichtigt, wenn eine Blindlast vorhanden ist. Dies können Nieder- oder Hochdrucklampen, Haushaltselektrowerkzeuge oder ein Elektromotor sein. Beispielsweise beträgt der häufigste cosФ für asynchrone Elektromotoren 0,83 – 0,89.

Die elektrische Verkabelung in einem privaten CV-Joint-Haus sollte so aussehen.

1. Eingabegerät. Dies kann ein Schalter vom Typ YARV oder ein Leistungsschalter sein.
2. Strommessgerät (Induktions- oder elektronischer Stromzähler).
3. RCD (Residual Current Device), das eine Person vor den gefährlichen Auswirkungen von elektrischem Strom schützt.
4. Automatische Schalter, die das Stromnetz vor Überlastungen und Kurzschlussströmen schützen. Es können Differentialschutzschalter installiert werden.

Strommess- und Verteilerschrank

Es gibt einige Nuancen. Beispielsweise ist der Einbau eines FI-Schutzschalters vorgeschrieben, ein Überspannungsschutz jedoch nicht. Spannungsspitzen im Stromnetz sind heutzutage keine Seltenheit. In Privathäusern empfiehlt es sich jedoch, Überspannungsschutz und Schutz vor Überspannungen durch Blitzeinschläge zu kombinieren. In diesem Fall wäre die beste Option die Installation eines SPD und eines Überspannungsschutzes in der Eingangsschalttafel. In solchen Fällen ist eine Notstromversorgung des Hauses vorgesehen.

Gleichlaufgelenkdiagramm unter Berücksichtigung der internen elektrischen Verkabelung

Spezialisten der Planungsorganisation stellen die Schalttafel unter Berücksichtigung der internen elektrischen Verkabelung und ihrer Verkabelung fertig. Daher ist es zunächst notwendig, auf dem Hausplan die Installationspunkte der Steckdosen und die Leistung der daran anzuschließenden Elektrohaushaltsgeräte zu markieren. Auf dieser Grundlage wird ein Einleiter- oder Mehrleiter-Stromversorgungsplan für das Haus erstellt.

In diesem Video können Sie sich ein Übersichtsdiagramm der Stromversorgung eines privaten Wohngebäudes ansehen

Das Gleiche gilt für das Beleuchtungsnetz, den Installationsort von Schaltern, Lampen und deren Leistung. Basierend auf Ihren Daten und in Übereinstimmung mit PUE und SNiP wählen die Spezialisten der Planungsorganisation einen Schutz für das Beleuchtungsnetz und das Steckdosennetz sowie einen Plan für die Verkabelung im ganzen Haus aus.

Autonome Stromversorgung ist für Russland ein heißes Thema. In den meisten kleinen Siedlungen sind die bestehenden Netze stark beschädigt und können nicht alle Verbraucher mit Strom versorgen. Es gibt auch weitere enttäuschende Daten – 60 % des Landes können grundsätzlich nicht an das Netz angeschlossen werden. Besitzer von Privathäusern und Ferienhäusern spüren als Erste die Energieknappheit. Aber sie sind nicht die einzigen, die es brauchen. Wetterstationen, landwirtschaftliche Betriebe, Mobilfunkbasisstationen, wissenschaftliche Stationen usw. sind mit diesem Problem konfrontiert.

Bisher erfolgte die autarke Stromversorgung zu Hause durch Benzingeneratoren. Diese Lösung ist jedoch nicht optimal, da Generatoren ständig nachgefüllt werden müssen, regelmäßig gewartet werden müssen und ihre Lebensdauer nicht so lang ist, wie wir es uns wünschen. Ein weiterer spürbarer Nachteil ist die schlechte Qualität des Ausgangsstroms.

Wechselrichter als Quelle der autonomen Stromversorgung für ein Privathaus

Durch den Anschluss von Wechselrichtern mit Ladegeräten und großen Batterien an den Generator, die als Quelle für die autonome Stromversorgung eines Privathauses auf hohem Niveau dienen, kann die Leistung des Systems erheblich verbessert werden.

In diesem Fall läuft der Generator nicht den ganzen Tag, sondern nur für die Zeit, die zum Aufladen der Batterieladung erforderlich ist. Den Rest der Uhr werden alle Systeme des Landhauses mit Batterieenergie betrieben, die von einem Wechselrichter in Wechselstrom mit reinem Sinus umgewandelt wird.

Sobald die Batterien entladen sind, schaltet der Wechselrichter den Generator wieder ein, versorgt die Last mit Wechselstrom und füllt gleichzeitig die Batterieladung auf. Die nach diesem Prinzip organisierte autonome Stromversorgung gewährleistet einen zuverlässigen Betrieb der Geräte, da die Umschaltung zwischen der Stromversorgung der Last aus Batterien und dem Generator automatisch erfolgt.

Der Betrieb aller Geräte wird durch einen Wechselrichter geregelt, der mit speziellen proprietären Systemcontrollern gesteuert werden kann. Sie können das System programmieren, indem Sie mehrere Optionen für die Szenarioentwicklung angeben:

• der Generator schaltet sich ein, wenn die Spannung oder der Ladezustand der Batterie sinkt;
• Auch der Anschluss eines Generators kann mit einer Erhöhung der Belastung verbunden sein;
• Die autonome Stromversorgung durch den Generator kann für bestimmte Stunden programmiert werden (z. B. kann der Betrieb tagsüber erlaubt und nachts verboten werden).

Durch den Einsatz von Wechselrichtern und Batterien können Sie die Lebensdauer des Generators verlängern und die Kosten für die Wartung der Anlage senken, wodurch die Kosten für den Kraftstoffeinkauf und die Wartung erheblich gesenkt werden. In diesem Fall ist keine Wartung der Komponenten des Wechselrichtersystems erforderlich.

Betrieb von Wechselrichtern mit alternativen Notstromquellen

Moderne Wechselrichter ermöglichen zusammen mit Batterien den autonomen Betrieb aller Haushaltsgeräte durch den Einsatz alternativer Stromquellen. In diesem Fall umfasst das Hybridsystem neben dem Generator auch Solarmodule und einen Windgenerator. Auch die Notstromversorgung kann nur mit erneuerbaren Energiequellen funktionieren.

Mithilfe spezieller Laderegler können Batterien Energie aus Sonne oder Wind dann speichern, wenn sie verfügbar ist. Bei ausreichendem Batterieladezustand wandeln Wechselrichter den Gleichstrom der Batterien in Wechselstrom mit reiner Sinuswelle um, der zur Aufrechterhaltung des Betriebs von Haushaltsgeräten und -geräten dient.

Eine weitere Möglichkeit für den Einsatz von Wechselrichtern ist der Aufbau unterbrechungsfreier Stromversorgungssysteme in Situationen, in denen zwar eine Verbindung zum Netz besteht, diese aber nicht stabil ist. In dieser Situation wird eine autonome Stromquelle auf Basis von Wechselrichtern mit Batterien und Solarmodulen nicht nur bei Spannungsausfall im stationären Netz eingesetzt, sondern auch zur vorrangigen Nutzung von Solarenergie, um Netzstrom zu sparen.

Wechselrichter der Victron Phoenix Inverter-Serie mit einer Leistung von 1,2 kVA bis 5 kVA eignen sich gut für die Arbeit mit alternativen Energiequellen: Sonnenkollektoren und Windgeneratoren.

Der Wechselrichter der Phoenix-Serie von Victron ist ein professionelles technisches Gerät zur Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom. Durch die Hybrid-HF-Technologie ist es für höchste Ansprüche ausgelegt. Seine Funktion besteht darin, jedes autonome Stromversorgungssystem mit Strom zu versorgen, das einen hochwertigen Ausgangsstrom mit stabiler Spannung in Form einer reinen Sinuswelle benötigt. Im Alltag benötigen Geräte wie Gaskessel, Kühlschrank, Mikrowelle, Fernseher, Waschmaschine usw. reine Sinusspannung.

Die völlig autonome Stromversorgung eines Privathauses mit verschiedenen elektrischen Haushaltsgeräten erfordert sowohl eine hohe Spannungsqualität als auch die Fähigkeit des Wechselrichters, die Anlaufströme schwieriger Lasten (Kühlkompressor, Pumpenmotor usw.) zu bewältigen. Die SinusMax-Funktion des Phoenix-Wechselrichters kann diesen Bedarf decken. Es bietet die doppelte kurzfristige Überlastfähigkeit des Systems. Einfachere und frühere Spannungswandlungstechnologien können dies nicht leisten.

Stromverbrauch des Wechselrichters:

• im Leerlauf: je nach Modell 8 bis 25 W;
• im Lastsuchmodus: von 2 bis 6 W, dieser Modus wird von einer regelmäßigen Aktivierung des Systems alle zwei Sekunden für einen kurzen Zeitraum begleitet.
• bei Dauerbetrieb im Energiesparmodus (AES): von 5 bis 20 W.

Autonome Stromversorgungssysteme ermöglichen eine eigene Steuerung und Überwachung durch den Anschluss des Wechselrichters an einen Computer. Victron Energy hat die VEConfigure-Software für seine Wechselrichter entwickelt. Der Anschluss erfolgt über die MK2-USB-Schnittstelle.

Die Wechselrichter Phoenix Inverter und Phoenix Inverter Compact können sowohl in Parallelkonfigurationen (bis zu 6 Wechselrichter pro Phase) als auch dreiphasig betrieben werden. Sie sind hinsichtlich des Preis-Leistungs-Verhältnisses optimal und eignen sich nicht nur für den Heimgebrauch, sondern auch für die autonome Stromversorgung von Fahrzeugen und mobilen Komplexen.

Autonomes Stromversorgungssystem für ein Privathaus

Ein autonomes Stromversorgungssystem für ein Haus kann nicht nur einen Wechselrichter und alternative Energiequellen, sondern auch einen Generator umfassen. Das Wechselrichtersystem schaltet den Generator ein, wenn die Batterien aufgeladen werden müssen. Zum Starten des Generators können Sie entweder das eingebaute Wechselrichterrelais oder das Batterieüberwachungsrelais BMV-700 verwenden. Wenn der erforderliche Ladezustand erreicht ist, schaltet sich der Generator ab. Dann beginnen die Batterien wieder, die Verbraucher mit Strom zu versorgen. Dieses System wird es ermöglichen, ein abgelegenes Zuhause vollständig mit Strom zu versorgen, selbst wenn es vorübergehend weder Sonne noch Wind gibt.

Batterien zur autonomen Stromversorgung

Das Unternehmen Vega bietet Blei-Säure-Batterien für die autonome Stromversorgung namhafter Marken an:

Diese Batterien werden mit der GEL-Technologie hergestellt, sind beständig gegen Tiefentladungen, erfordern keine Wartung oder Zugabe von Wasser und haben eine höhere Zyklenzahl als AGM-Batterien.

Bei einem richtig ausgewählten System und einer Entladung von nicht mehr als 50 % kann die Batterielebensdauer etwa 1000 Zyklen erreichen. Wenn Sie ein solches System zu Hause oder in einer kontrollierten Einrichtung installieren, werden Sie von seiner tadellosen Langzeitleistung überzeugt sein.

• Optionen für grundlegende PracticVolt-Wechselrichter-Notstromversorgungssysteme basierend auf Victron Energy-Wechselrichtern

Preis: 39.793 RUB

Empfohlen für die unterbrechungsfreie Stromversorgung eines Gaskessels und der Umwälzpumpen eines Landhauses, einer Hütte oder anderer Einrichtungen mit einer Lastleistung von bis zu 800 VA. Das PracticVolt-System umfasst einen Victron-Wechselrichter und wartungsfreie Batterien mit hoher Kapazität.

Preis: ab 106.474 Rubel.

Empfohlen für die unterbrechungsfreie Stromversorgung eines Gaskessels, Umwälzpumpen und Haushaltsgeräten in einem Landhaus, einer Hütte oder anderen Einrichtungen mit einer Lastleistung von bis zu 1600 VA. Das PracticVolt-System umfasst einen Victron-Wechselrichter und wartungsfreie Batterien mit hoher Kapazität.

Preis: ab 168.710 Rubel.

Empfohlen für die unterbrechungsfreie Stromversorgung von Elektrogeräten und Haushaltsgeräten in einem Landhaus, einer Hütte oder anderen Einrichtungen mit einer Lastleistung von bis zu 5000 VA. Das PracticVolt-System umfasst einen Victron-Wechselrichter und wartungsfreie Batterien mit hoher Kapazität.

Marke:	Victron

Preis: ab 434.143 Rubel.