Catu daya otonom untuk rumah dan pondok (energi terbarukan). Catu daya cadangan otonom di rumah Sumber pasokan listrik otonom untuk rumah pedesaan

Sistem pasokan listrik yang menggunakan sumber otonom menjadi semakin populer di kalangan pemilik rumah pedesaan. Hal ini dapat dimengerti: biaya listrik yang dipasok dari pusat terus meningkat dari tahun ke tahun. Selain itu, kualitas listrik ini sering kali tidak memenuhi harapan, dan gangguan pasokan listrik yang terus-menerus di beberapa wilayah umumnya menghalangi penggunaan manfaat peradaban secara normal. Di sini pasti akan muncul gagasan untuk memiliki catu daya sendiri dan tidak bergantung pada siapa pun.

Ada beberapa cara untuk menyediakan rumah dengan produksi listrik otonom, namun sayangnya, semua itu bukannya tanpa kekurangan. Mari kita pertimbangkan yang utama secara lebih rinci.

1. Genset Bensin atau Solar (BGU dan DGU).

Keuntungan dari instalasi ini adalah otonominya yang sebenarnya: dengan perawatan yang tepat dan ketersediaan bahan bakar, pemiliknya memperoleh kebebasan penuh dari semua perubahan yang terkait dengan gangguan pasokan listrik eksternal. Dia tidak lagi peduli dengan perubahan cuaca apa pun. Mereka tidak mempengaruhi pengoperasian pembangkit listrik tersebut.

Namun pada saat yang sama, genset diesel dan genset biogas tersebar luas hanya sebagai sumber listrik cadangan. Alasan utamanya adalah kebutuhan untuk mempertahankan cadangan bahan bakar yang konstan, yang harganya terus meningkat. Konsumsi bahan bakar solar untuk genset diesel jarang kurang dari 250 gram per kilowatt per jam. Jadi, instalasi yang menyediakan listrik ke rumah pedesaan dengan konsumsi listrik beberapa kilowatt akan “memakan” sekitar satu liter bahan bakar solar per jam. Dengan harga bahan bakar solar sekitar 30 rubel, jelas Anda bisa dengan mudah bangkrut karena listrik tersebut.

Genset berbahan bakar cair sendiri tidaklah murah. Stasiun bensin satu fase dengan daya 2,7 kW akan menelan biaya sekitar 30 ribu rubel, dan instalasi serupa dengan daya 6,2 kW untuk jaringan tiga fase akan menelan biaya 45 ribu rubel.

Tetapi untuk memberi daya pada rumah pedesaan yang besar, Anda memerlukan stasiun yang lebih kuat. Dan, misalnya, genset diesel dengan kapasitas 22 kW akan menelan biaya sebanyak 600 ribu rubel. (Selanjutnya, data harga diberikan pada awal tahun 2013).

2. Pembangkit listrik tenaga surya.

Mereka menarik karena energi surya tersedia untuk semua orang “gratis.” Prinsip pengoperasian sel surya didasarkan pada fakta bahwa foton cahaya, ketika jatuh pada permukaan semikonduktor tertentu, menyebabkan elektron terputus dari orbit atomnya, sehingga membentuk pembawa muatan listrik bebas.

Agar baterai surya dapat menghasilkan daya yang dapat diterima, baterai tersebut harus memiliki area seluas mungkin. Jadi, sebuah baterai dengan luas 1 sq. m. menyediakan daya listrik sekitar 100 watt, pada tegangan 15-25 volt.

Untuk mengoperasikan peralatan rumah tangga, selain baterai surya, Anda perlu memasang inverter yang mengubah tegangan searah menjadi arus bolak-balik 220 volt, baterai untuk catu daya tidak terputus, dan pengontrol yang mengontrol pengisian daya baterai tersebut.

Agar baterai surya menjadi sumber listrik utama, harus memiliki permukaan kerja minimal 10 meter persegi. Pada saat yang sama, terdapat persyaratan ketat untuk lokasi baterai: pada sudut tertentu terhadap cakrawala, pada jarak tertentu dari permukaan datar (atap) dan di sisi selatan rumah.

Namun meskipun semua kondisi terpenuhi, pembangkit listrik tenaga surya tetap merupakan perangkat yang sangat kompleks dengan efisiensi rendah, biaya tinggi, dan daya yang relatif rendah. Biaya pemasangan pembangkit listrik tenaga surya berkisar antara 120 hingga 250 ribu rubel untuk setiap kilowatt kapasitas terpasang. Namun daya listrik dapat ditingkatkan secara bertahap, dengan menambahkan modul-modul baru seiring tersedianya dana.

Baca lebih lanjut tentang penggunaan panel surya sebagai sumber listrik otonom untuk rumah pedesaan di sini:

3. Pembangkit listrik tenaga angin.

Turbin angin pertama sudah dikenal pada tahun 200 SM. Itu adalah instalasi paling sederhana yang dirancang untuk menggiling gandum. Sama seperti energi matahari, energi angin sangat menarik untuk digunakan di rumah pedesaan. Dan prinsip pengoperasian generator angin mirip dengan prinsip pengoperasian pembangkit listrik tenaga surya. Pemasangan baterai, inverter, dan pengontrol muatan kembali diperlukan. Namun pembangkit listrik tenaga angin juga memiliki ciri khas tersendiri.

Oleh karena itu, dalam pengoperasiannya, turbin angin menimbulkan gangguan yang dapat mempengaruhi banyak perangkat dan komunikasi, sehingga untuk memasang generator angin diperlukan lahan bebas bangunan dengan radius kurang lebih 20 meter, yang tidak dimiliki setiap rumah pedesaan.

Sebelum pemasangan, perlu menghitung secara akurat daya yang dibutuhkan generator, dengan mempertimbangkan kecepatan angin rata-rata di wilayah tersebut, konsumsi daya puncak di rumah dan ketinggian tiang yang dipasang untuk pemasangan. Kesalahan dalam perhitungan dapat menyebabkan fakta bahwa kincir angin tidak dapat mengatasi fungsi yang diberikan padanya.

Kelemahan utama turbin angin, seperti semua sumber listrik otonom lainnya, adalah harganya. Generator angin berkekuatan sedang beserta pemasangannya akan membebani pemilik rumah sekitar tiga ratus ribu rubel. Tentu saja, jumlah tersebut tidak akan langsung terbayar.

Baca lebih lanjut mengenai penggunaan generator angin di sini:

Alexander Molokov

Isi:

Seringkali ada situasi ketika tempat untuk membangun rumah pribadi ideal dalam segala hal, tetapi pada saat yang sama tidak ada kemungkinan untuk terhubung ke rumah terpusat. Masalah penyediaan listrik, yang tanpanya fasilitas modern tidak mungkin berfungsi secara normal, menjadi sangat akut. Oleh karena itu, jalan keluar terbaik dari situasi ini adalah sistem pasokan listrik otonom, yang memastikan kemandirian penuh dari jaringan listrik pusat, tanpa merusak lingkungan.

Penggunaan sistem otonom akan jauh lebih murah dibandingkan memasang saluran listrik baru, yang membutuhkan biaya material yang signifikan. Sumber listrik otonom adalah milik penuh pemilik rumah. Dengan perawatan rutin, bisa digunakan dalam jangka waktu lama.

Sistem catu daya otonom untuk rumah pribadi

Jaringan utilitas otonom banyak digunakan di rumah-rumah pribadi. Pasokan air, saluran pembuangan, dan sistem pemanas sendiri memberikan kemandirian penuh dari utilitas lokal. Masalah penyediaan listrik jauh lebih sulit untuk diselesaikan, namun dengan pendekatan yang tepat menggunakan sumber listrik alternatif, masalah ini relatif mudah diatasi. Ada beberapa opsi untuk catu daya otonom, yang masing-masing paling sesuai untuk kondisi pengoperasian tertentu, termasuk sistem catu daya surya.

Semua sistem otonom mempunyai prinsip operasi yang sama, namun berbeda dalam sumber listrik awalnya. Saat memilihnya, berbagai faktor dipertimbangkan, termasuk biaya operasional. Misalnya, generator bensin atau solar selalu membutuhkan bahan bakar. Lainnya, yang secara kondisional terkait dengan apa yang disebut mesin gerak abadi, tidak memerlukan pembawa energi, tetapi sebaliknya, mampu menghasilkan listrik dengan mengubah energi matahari dan angin.

Semua sumber catu daya otonom pada umumnya serupa satu sama lain dalam struktur umum dan prinsip operasinya. Masing-masing mencakup tiga unit utama:

Konverter energi. Diwakili oleh panel surya atau, dimana energi matahari dan angin diubah menjadi arus listrik. Efektivitasnya sangat bergantung pada kondisi alam dan cuaca di area tertentu - aktivitas matahari, kekuatan dan arah angin.
Baterai. Merupakan wadah listrik yang menyimpan listrik yang dihasilkan secara aktif dalam cuaca optimal. Semakin banyak baterai, semakin lama energi yang tersimpan dapat digunakan. Konsumsi listrik rata-rata harian digunakan untuk perhitungan.
Pengendali. Melakukan fungsi kontrol untuk distribusi aliran energi yang dihasilkan. Pada dasarnya perangkat ini memantau kondisi baterai. Ketika terisi penuh, semua energi langsung disalurkan ke konsumen. Jika pengontrol mendeteksi baterai lemah, maka energi didistribusikan kembali: sebagian disalurkan ke konsumen, dan sebagian lagi digunakan untuk mengisi daya baterai.
Pembalik. Perangkat untuk mengubah arus searah 12 atau 24 volt menjadi tegangan standar 220 V. Inverter memiliki daya yang berbeda-beda, yang diambil dari daya total konsumen yang beroperasi secara bersamaan. Saat membuat perhitungan, perlu untuk memberikan margin tertentu, karena pengoperasian peralatan pada batas kemampuannya menyebabkan kegagalan yang cepat.

Ada berbagai catu daya otonom untuk rumah pedesaan, solusi siap pakai yang dilengkapi dengan berbagai elemen berupa kabel penghubung, pemberat untuk membuang kelebihan listrik dan komponen lainnya. Untuk memilih unit yang tepat, Anda harus lebih mengenal setiap jenis sumber listrik alternatif.

Generator dan pembangkit listrik mini

Genset dan pembangkit listrik mini banyak digunakan dan menyediakan pasokan listrik otonom ke rumah, terutama ketika tidak ada jaringan listrik terpusat sama sekali. Asalkan unit dipilih dengan benar, tegangan keluaran mampu menyediakan listrik sepenuhnya untuk fasilitas tersebut. Faktor utama dalam pengoperasian normal peralatan adalah kesesuaiannya dengan parameter kelistrikan konsumen yang terhubung.

Biasanya, pembangkit listrik otonom menjalankan dua fungsi utama. Mereka berfungsi sebagai sumber listrik cadangan jika terjadi pemadaman listrik atau memasok listrik ke fasilitas secara berkelanjutan. Dalam banyak kasus, perangkat ini menyediakan pasokan tegangan dengan kualitas lebih tinggi daripada jaringan pusat. Hal ini sangat penting ketika menggunakan peralatan yang sangat sensitif, seperti boiler pemanas gas, peralatan medis dan peralatan lainnya.

Kekuatan generator, produktivitasnya, dan kemampuannya untuk beroperasi dalam waktu lama tanpa mati sangatlah penting. Peralatan berdaya rendah termasuk dalam kategori generator listrik, sedangkan desain yang lebih kompleks dan kuat dianggap sebagai pembangkit listrik mini. Perangkat berdaya rendah termasuk generator yang mampu menahan beban tidak melebihi 10 kW.

Ada berbagai jenis generator, tergantung pada bahan bakar yang digunakan.

Bensin. Paling sering digunakan sebagai sumber listrik cadangan karena mahalnya biaya bahan bakar dan perawatan yang relatif mahal. Biaya unit bensin jauh lebih rendah dibandingkan unit analog lainnya, yang menjadikannya layak secara ekonomi justru sebagai sumber cadangan jika terjadi pemadaman listrik.
solar. Mereka memiliki masa pakai yang signifikan, jauh lebih tinggi daripada rekan-rekan mereka yang berbahan bakar bensin. Peralatan tersebut dapat bekerja lebih lama, bahkan di bawah beban berat. Meskipun biayanya tinggi, generator diesel memiliki permintaan yang tinggi karena bahan bakar yang murah dan perawatan yang rendah.
Gas. Keandalan dan efisiensi unit-unit ini dapat dibandingkan dengan generator bensin dan solar. Keuntungan utama adalah harganya yang murah dan ramah lingkungan selama pengoperasian.

Setiap unit terdiri dari mesin dan generator itu sendiri. Untuk pengoperasian yang lebih nyaman, semua perangkat dilengkapi dengan sakelar pengapian, starter dan baterai, soket untuk menghubungkan konsumen, alat ukur, tangki bahan bakar, filter udara, dan elemen lainnya.

Baterai dan catu daya yang tidak pernah terputus

Salah satu pilihan jika terjadi pemadaman listrik di rumah pedesaan adalah pasokan listrik yang tidak pernah terputus. Penggunaannya memungkinkan penyelesaian banyak masalah, terutama selama pemadaman listrik jangka pendek. Pengaturan daya dilakukan dengan menggunakan inverter dan stabilizer. Menggunakan catu daya yang tidak pernah terputus memungkinkan Anda menyimpan informasi penting di komputer Anda, yang dapat dimusnahkan jika terjadi pemadaman listrik yang tidak terduga.

Strukturnya mencakup rangkaian kontrol dan inverter, yang pada dasarnya adalah pengisi daya. Waktu peralihan dan memastikan pasokan listrik tidak terputus ke konsumen bergantung pada kapasitasnya. Karena ini, pasokan listrik otonom ke rumah pedesaan terjamin.

Peran khusus diberikan kepada stabilizer yang fungsi utamanya adalah menambah atau mengurangi suplai arus yang berasal dari jaringan utama. Oleh karena itu, ketika memilih catu daya yang tidak pernah terputus, Anda harus mempertimbangkan karakteristik teknis inverter dan stabilizer. Perangkat standar dilengkapi dengan stabilizer yang hanya mampu menurunkan tegangan.

Kualitas positif UPS termasuk biayanya yang relatif rendah. Mereka beroperasi tanpa suara dan tidak terkena pemanasan karena efisiensinya yang tinggi sebesar 99%. Kerugian utama adalah peralihan yang lama ke catu daya Anda sendiri. Tidak ada kemungkinan untuk mengatur tegangan dan frekuensi pasokan energi secara manual. Selama pengoperasian baterai, keluaran tegangan akan berbentuk non-sinusoidal.

Catu daya yang tidak pernah terputus telah membuktikan dirinya dengan baik jika digabungkan dengan komputer dan jaringan lokal, secara efektif mempertahankan fungsinya. Mereka ternyata menjadi pilihan paling optimal untuk digunakan di area ini.

Catu daya rumah pribadi dengan panel surya

Di rumah-rumah pribadi dan pedesaan, panel surya menjadi semakin umum digunakan sebagai sumber listrik utama atau cadangan. Fungsi utama perangkat ini adalah mengubah energi matahari menjadi energi listrik.

Ada berbagai cara untuk memanfaatkan arus searah yang dihasilkan panel surya. Dapat digunakan secara langsung, segera setelah produksi, atau dikumpulkan dalam baterai dan dikonsumsi sesuai kebutuhan dalam gelap. Selain itu, arus searah dengan menggunakan inverter dapat diubah menjadi arus bolak-balik dengan tegangan 110, 220 dan 380 volt serta dapat digunakan untuk berbagai kalangan dan jenis konsumen.

Seluruh sistem pasokan tenaga surya otonom beroperasi sesuai dengan skema tertentu. Pada siang hari, mereka menghasilkan listrik, yang kemudian disuplai ke pengontrol muatan. Fungsi utama pengontrol adalah untuk mengontrol pengisian daya baterai. Jika kapasitasnya 100% penuh, pasokan muatan dari panel surya terhenti. Inverter mengubah arus searah menjadi arus bolak-balik dengan parameter tertentu. Saat konsumen dihidupkan, perangkat ini mengambil energi dari baterai, mengubahnya dan mengirimkannya ke jaringan ke konsumen.

Energi matahari, tergantung musim, tidak konstan dan tidak selalu dianggap sebagai sumber utama. Selain itu, jumlah listrik yang dikonsumsi setiap hari juga bervariasi ke arah yang berbeda-beda. Oleh karena itu, ketika baterai sudah benar-benar habis, sistem catu daya rumah secara otomatis beralih dari panel surya ke sumber daya cadangan lain atau ke jaringan listrik pusat.

Panel surya membuat pemilik rumah benar-benar mandiri dari sumber listrik pusat. Dalam hal ini, jaringan listrik tidak diperlukan, dan biaya tambahan untuk mendapatkan izin dan pembayaran listrik dihilangkan. Sistem ini tidak bergantung pada gangguan pasokan listrik terpusat, tidak terpengaruh oleh kenaikan tarif, dan tidak ada pembatasan penyambungan kapasitas tambahan.

Panel surya dapat digunakan dalam jangka waktu yang lama, berkisar antara 20-50 tahun. Investasi finansial yang serius dilakukan hanya sekali, setelah itu sistem akan bekerja dan secara bertahap membayar sendiri. Semua pengoperasian baterai dilakukan sepenuhnya secara otomatis. Keuntungan yang signifikan adalah keamanan penuh energi surya bagi manusia dan lingkungan. Untuk mendapatkan hasil ekonomis yang diinginkan, Anda harus memilih peralatan dengan benar, memasangnya, dan mengoperasikannya.

Turbin angin

Energi angin telah digunakan sejak lama. Contoh nyatanya adalah kapal layar dan kincir angin, yang sudah ketinggalan zaman. Saat ini, energi angin kembali digunakan untuk melakukan pekerjaan yang bermanfaat.

Generator angin dianggap sebagai perwakilan khas perangkat ini. Prinsip pengoperasian unit ini didasarkan pada perputaran bilah rotor yang dipasang pada poros generator oleh aliran udara. Akibat putaran, arus bolak-balik tercipta pada belitan generator. Dapat dikonsumsi langsung atau diakumulasikan dalam baterai dan digunakan di kemudian hari sesuai kebutuhan. Dengan demikian, pasokan listrik otonom ke fasilitas terjamin.

Selain generator, rangkaian operasi juga berisi pengontrol yang menjalankan fungsi mengubah arus bolak-balik tiga fasa menjadi arus searah. Arus yang dikonversi dikirim untuk mengisi baterai. Peralatan rumah tangga tidak dapat beroperasi dengan arus searah, sehingga digunakan inverter untuk mengubahnya lebih lanjut. Dengan bantuannya, arus searah diubah kembali menjadi arus bolak-balik rumah tangga sebesar 220 volt. Sebagai hasil dari semua transformasi, sekitar 15-20% listrik yang dihasilkan pada awalnya dikonsumsi.

Panel surya, serta generator bensin atau solar, dapat digunakan bersama dengan turbin angin. Dalam kasus ini, rangkaian juga menyertakan sakelar transfer otomatis (ATS), yang mengaktifkan sumber arus cadangan jika sumber utama dimatikan.

Untuk memperoleh daya yang maksimal, letak generator angin harus searah dengan aliran angin. Sistem paling sederhana dilengkapi dengan baling-baling cuaca khusus yang dipasang di ujung generator. Baling-baling cuaca adalah bilah vertikal yang memutar seluruh perangkat ke arah angin. Dalam instalasi yang lebih kompleks dan bertenaga, fungsi ini dilakukan oleh motor listrik putar, yang dikendalikan oleh sensor arah.

Banyak penghuni sektor swasta, penghuni musim panas, dan pemilik pondok tidak ingin bergantung pada jaringan pasokan energi terpusat. Pilihannya bisa banyak, masing-masing memiliki karakteristiknya sendiri, tetapi bagaimanapun juga menjanjikan manfaat. Catu daya otonom di rumah dapat dicapai melalui:

generator diesel (gas atau bensin);
panel surya;
generator angin.

Pembangkit listrik tenaga air kecil juga dapat dianggap sebagai metode yang terjangkau, namun lebih jarang digunakan.

Untuk sepenuhnya yakin akan kemandirian mereka dari catu daya terpusat, pemilik rumah pribadi atau pedesaan disarankan untuk memasang dua sistem catu daya otonom. Yang satu akan menjadi opsi utama, dan yang kedua akan menjadi opsi cadangan. Hal yang menyenangkan adalah beberapa di antaranya cukup mudah untuk dirakit dan dipasang dengan tangan Anda sendiri.

Generator yang menggunakan bahan bakar bensin atau solar sering kali berfungsi sebagai sumber listrik cadangan untuk rumah pedesaan. Anda hanya perlu memilih opsi yang sesuai.

Unit bensin tidak bersuara, kompak, mudah dioperasikan, murah dan dapat beroperasi pada suhu rendah. Namun waktu pengoperasian berkelanjutannya singkat. Namun, untuk perangkat yang akan dipasang sebagai jaring pengaman, hal ini tidak penting.
Sistem diesel lebih efisien dibandingkan sistem bensin. Sebagai sumber pasokan listrik otonom, lebih disarankan untuk membelinya untuk pondok besar, di mana jumlah peralatan yang mengonsumsi energi jauh lebih besar daripada di rumah pedesaan. Generator diesel dapat diandalkan dan tahan lama, tetapi Anda harus membeli atau membuat wadah terpisah (atau bangunan tambahan) untuk generator tersebut. Hal ini merupakan syarat yang perlu agar kebisingan pengoperasian perangkat tidak mengganggu rumah tangga.
Generator gas menyediakan listrik termurah. Mereka tahan lama dan ramah lingkungan. Namun karena sulitnya perawatan dan bahaya ledakan bahan bakar, tidak semua pemilik rumah pribadi berisiko membelinya.

Tidak peduli seberapa bagus sistem catu daya otonom yang dibeli, sumber listrik buatan sendiri tampaknya lebih menarik. Dan sangat mungkin untuk menerapkan ide seperti itu.

Langkah pertama: perhitungan yang akurat

Sebelum memutuskan sistem mana yang akan dibuat untuk catu daya otonom di rumah dengan tangan Anda sendiri, penting untuk melakukan sedikit riset dan mengevaluasi parameter berikut:

Berapa banyak listrik yang dibutuhkan untuk semua konsumen potensial?
Apa prasyarat alami untuk memasang sumber pasokan energi tertentu di rumah pribadi?

Konsumen energi utama adalah:

semua peralatan rumah tangga besar dan kecil;
peralatan pompa (di rumah pedesaan, air paling sering disuplai dari sumur atau lubang bor);
sistem ventilasi dan pengkondisian udara.

Semua penerima listrik yang terdaftar memerlukan tegangan stabil yang disuplai pada frekuensi yang sama. Oleh karena itu, Anda tidak dapat melakukannya tanpa membeli baterai; ini adalah komponen yang diperlukan bahkan dalam kasus di mana pasokan listrik otonom bergantung pada generator. Inverter adalah perangkat lain yang diperlukan. Ini mengubah arus dari arus searah menjadi arus bolak-balik dengan tegangan 220 V. Pengontrol pengisian baterai dapat dibeli secara terpisah, dan terkadang sudah terpasang di inverter.

Total daya catu daya yang dibutuhkan dihitung dengan menjumlahkan kebutuhan seluruh peralatan dan sistem pendukung kehidupan di rumah. Disarankan untuk melebih-lebihkan hasil yang diperoleh sebesar 15-30%. Kelebihan yang ada di awal akan menciptakan jaring pengaman jika terjadi peningkatan biaya energi di masa depan. Sekarang sudah jelas berapa banyak energi yang akan dikonsumsi, sekarang saatnya memilih sumber pasokan listrik otonom yang dapat memproduksinya dalam jumlah yang dibutuhkan.

Sebaiknya Anda mengevaluasi kemampuan alam di kawasan tempat rumah itu berada. Misalnya, untuk wilayah Moskow, pemasangan generator angin dianggap tidak bisa dibenarkan. Mereka akan menghasilkan sedikit lebih dari 10% dari kapasitas terukurnya. Instalasi catu daya otonom yang ditenagai oleh panel surya tampaknya lebih menjanjikan dan produktif. Namun bagi sebagian besar wilayah di negara ini, keputusan seperti itu bukanlah solusi yang aman sepanjang tahun.

Bagaimana cara menjinakkan matahari?

Energi sinar matahari cukup untuk mengubahnya menjadi listrik yang dibutuhkan seseorang. Di negara-negara Barat, keputusan seperti itu tidak akan mengejutkan siapa pun; di negara kita, pengrajin individu lebih suka merakit instalasi seperti itu dengan tangan mereka sendiri. Hasilnya, mereka menerima sumber pasokan listrik otonom yang efektif dan dapat bertahan setidaknya selama 40 tahun. Pasokan listrik hanya dapat terputus karena kondisi cuaca dan secara langsung bergantung pada jumlah hari cerah dalam setahun.

Ada dua skema untuk mengubah energi surya:

Sel fotovoltaik dipasang di atap rumah dan mengumpulkan energi, yang tanpa manipulasi tambahan adalah arus searah dan hanya dapat digunakan setelah konversi.
Aliran sinar matahari dikumpulkan menggunakan cermin khusus, dipusatkan dan diarahkan ke arah yang diinginkan. Kadang-kadang balok digunakan untuk memanaskan fluida yang memutar turbin uap dari mesin kalor.

Opsi pertama, menggunakan panel surya di atap, adalah yang paling efektif untuk rumah tangga pribadi.

Rangkaian paralel, yang dengannya Anda dapat dengan mudah memasang catu daya otonom dengan tangan Anda sendiri, cukup sederhana. Anda memerlukan beberapa baterai (terhubung dalam rantai), pengisi daya, dan inverter. Ketika produksi listrik dimulai, baterai menerimanya dari pengisi daya dan, dengan bantuan inverter, menghasilkan listrik pada keluarannya. Kapasitas total baterai tergantung pada jumlah peralatan listrik di dalam rumah. Inverter juga harus dipilih berdasarkan perhitungan daya dari perkiraan konsumsi sumber daya terbarukan.

Diagram terperinci dapat ditemukan dalam literatur khusus atau menggunakan pengalaman yang dibagikan oleh pengunjung online. Bagaimanapun, ketika memasang catu daya otonom di rumah dengan tangan Anda sendiri, tetap disarankan untuk memiliki keterampilan dalam bekerja dengan listrik untuk memahami prinsip dasar pengoperasian sistem. Alternatifnya, Anda bisa berkonsultasi dengan spesialis.

Hanya ada satu hal yang harus dipastikan: meskipun biayanya besar, sumber pembangkit energi otonom akan terbayar dalam waktu 3-5 tahun, dan akan bertahan lebih lama.

Saat membangun rumah pribadi, tempat pertama adalah pembangunan jaringan teknik dan komunikasi, pasokan listrik di rumah pribadi. Dan di sini peran utama dimainkan oleh pasokan listrik. Peralatan listrik rumah tangga, kekuatan dan kuantitasnya sangat penting dalam menciptakan kenyamanan rumah.

Pertama-tama, untuk penyediaan tenaga listrik, perlu diselesaikan suatu proyek; itu dibuat berdasarkan spesifikasi teknis. Kemudian berdasarkan desain tersebut dilakukan pekerjaan instalasi listrik. Semua ini harus dilakukan oleh organisasi khusus yang memiliki lisensi yang sesuai.

Contoh proyek catu daya untuk bangunan tempat tinggal pribadi

Spesifikasinya dikeluarkan oleh organisasi pemasok energi. Pada dasarnya, ini adalah jaringan listrik lokal atau organisasi atau perusahaan yang memiliki jaringan listrik tempat sambungan akan dibuat. Jaringan listrik dapat menjadi milik perusahaan jaringan listrik dan, misalnya, perusahaan air minum, asosiasi pemilik rumah, koperasi dacha, atau organisasi lain.

Menghubungkan listrik ke rumah pribadi: listrik

Dalam permohonan penerbitan spesifikasi teknis, Anda harus menunjukkan daya apa yang ingin Anda sambungkan dan pada tegangan berapa (230/400 V). Anda harus menghitung terlebih dahulu berapa banyak daya yang akan dikonsumsi peralatan listrik Anda. Berdasarkan aplikasi Anda dan kemampuan teknis saluran listrik, organisasi pemasok energi mengeluarkan spesifikasi teknis.

Menghubungkan rumah pribadi ke listrik: apa yang penting untuk diperhatikan

Banyak orang meminta kekuatan lebih dari yang mereka butuhkan. Dan itu benar. Mengerjakan kembali proyek pasokan listrik jika terjadi peningkatan listrik tidaklah murah. Oleh karena itu, dalam permohonan penerbitan spesifikasi teknis, mereka menulis lebih banyak kekuatan, sedangkan daftar dokumentasinya serupa.

Cara menyuplai listrik ke rumah pribadi: catu daya eksternal

Setelah Anda diberikan spesifikasinya, Anda pergi ke organisasi desain yang akan membuat proyek berdasarkan PUE (aturan instalasi listrik) dan SNiP (kode dan peraturan bangunan). Spesifikasi akan menunjukkan total daya yang diizinkan untuk sambungan, penampang kabel atau saluran udara, merek dan tipe. Spesialis organisasi akan menyelesaikan proyek sesuai dengan spesifikasi dan standar, tetapi Anda diwajibkan untuk mengambil bagian dalam pekerjaannya, karena ada sejumlah perbedaan. Diagram kelistrikan rumah akan membantu Anda mengetahui banyak detail.

Contoh catu daya eksternal

Dalam kebanyakan kasus, organisasi pemasok energi mengeluarkan spesifikasi untuk menghubungkan rumah pribadi dengan saluran masuk udara. Hal ini dilakukan guna meminimalisir kasus pencurian energi listrik. Untuk alasan yang sama, disarankan untuk memasang SHUE (lemari meteran listrik) pada penyangga atau pada fasad rumah. Untuk menghindari masalah pada pengajuan pasokan listrik selanjutnya untuk registrasi komersial, disarankan untuk mendengarkan rekomendasi ini.

Penampang dan merek kabel masukan

Menurut dokumentasi peraturan, kabel masukan harus memiliki penampang minimal 10 mm2 untuk kabel dengan inti tembaga, dan minimal 16 mm2 untuk kabel dengan inti aluminium, jika masukan udara lebih dari 25 meter. Hal ini disebabkan bagian masukan ini dianggap sebagai bagian tersendiri dari saluran udara, dari tiang sampai ke rumah. Jika kurang dari 25 meter, maka penampang inti tembaga minimal 4 mm2, inti aluminium minimal 10 mm2.

Penampang dipilih sesuai dengan PUE, dan tergantung pada sistem apakah konduktor PEN akan dibagi menjadi PE dan N atau tidak. Semua ini akan dilakukan oleh spesialis dari lembaga desain.

Contoh cara menghantarkan listrik di rumah pribadi

Harus diingat bahwa penampang saluran kabel dipilih berdasarkan arus jangka panjang yang diizinkan. Itu tergantung pada metode instalasi. Misalnya, kabel yang paling umum adalah VVG. Jika Anda membuat udara masuk ke dalam rumah, dan penampangnya adalah 10 mm2, maka arus jangka panjang yang diizinkan untuk itu adalah 80 A, dan jika kawat yang sama dengan penampang yang sama diletakkan dalam satu tiga- pipa inti, maka arus yang diijinkan jangka panjang adalah 50 A. Ini sudah merupakan kesalahan sekitar 40%.

Sistem catu daya: jenis kabel

Saat melakukan catu daya eksternal melalui udara, kabel VVG, AVVG, atau kabel SIP mandiri terutama digunakan. Untuk input bawah tanah, kabel VBBbShv atau AVBbShv terutama digunakan. Ada atau tidaknya huruf pertama "A" menunjukkan inti aluminium.

Jarak dari penyangga saluran udara ke fasad rumah tempat pintu masuk akan dipasang tidak boleh lebih dari 25 meter. Jika jarak ini lebih besar, maka diperlukan pemasangan dukungan pendukung tambahan. Ketinggian masuk harus minimal 2,75 meter untuk kawat tidak berinsulasi dan 2,5 m untuk kawat berinsulasi.

Nasihat. Penampang kabel input yang paling umum dan arus yang diizinkan jangka panjangnya diambil dari PUE.

Tidak perlu mengetahui semua tabel dari buku referensi kelistrikan untuk menentukan penentuan penampang kabel yang rasional. Penampang optimal dan paling umum untuk kabel input dengan inti tembaga adalah 10 mm2, kemudian 16 dan 25 mm2.

Kabel yang digunakan (VVG)

Arus kontinu minimum masing-masing adalah 50, 70, 85 A. Jika masukan dilakukan melalui udara, maka arus jangka panjang yang diijinkan adalah 80, 100, 140 A.

Contoh. Daya yang dapat disambungkan ke kabel tembaga dengan penampang 10 mm2 untuk tegangan 380 V adalah dari 30 kW, untuk tegangan 230 V – dari 15 kW, yang cukup untuk kenyamanan rumah.

Perhitungan daya

Seperti yang sudah Anda pahami, penampang kabel dipilih berdasarkan arus jangka panjang yang diizinkan, jadi Anda perlu mengetahui cara menghitungnya.

Pertama-tama, Anda perlu mengetahui kekuatan peralatan listrik. Ciri-ciri ini ada di paspor mereka. Selanjutnya, arus dihitung:

P, W – kekuatan peralatan listrik yang terhubung

U, V – tegangan listrik rumah tangga 230, 400 V

cosФ, dimana Ф adalah pergeseran fasa antara tegangan dan arus. Jika tidak ada unit industri, maka diambil sama dengan 1. Pada jaringan listrik rumah tangga, cosФ diperhitungkan ketika ada beban reaktif. Ini bisa berupa lampu bertekanan rendah atau tinggi, perkakas listrik rumah tangga atau motor listrik. Misalnya, cosФ yang paling umum untuk motor listrik asinkron adalah 0,83 – 0,89.

Pengkabelan listrik pada rumah gabungan CV pribadi akan terlihat seperti ini.

Alat input. Ini bisa berupa sakelar tipe YARV atau pemutus arus.
Alat pengukur listrik (meteran listrik induksi atau elektronik).
RCD (perangkat arus sisa), yang melindungi seseorang dari efek berbahaya arus listrik.
Saklar otomatis yang melindungi jaringan listrik dari beban lebih dan arus hubung singkat. Pemutus sirkuit diferensial dapat dipasang.

Kabinet pengukuran dan distribusi listrik

Ada beberapa nuansa. Misalnya, pemasangan RCD adalah wajib, tetapi perlindungan lonjakan arus tidak wajib. Lonjakan tegangan pada jaringan listrik bukan hal yang aneh saat ini. Namun di rumah-rumah pribadi disarankan untuk menggabungkan perlindungan lonjakan arus dan perlindungan terhadap lonjakan arus yang disebabkan oleh sambaran petir. Dalam hal ini, pilihan terbaik adalah memasang SPD dan pelindung lonjakan arus pada panel listrik input. Dalam kasus seperti itu, pasokan listrik cadangan ke rumah disediakan.

Diagram sambungan CV dengan mempertimbangkan kabel listrik internal

Spesialis dari organisasi desain akan menyelesaikan panel listrik dengan mempertimbangkan kabel listrik internal dan kabelnya. Oleh karena itu, pertama-tama perlu menandai titik-titik pemasangan stopkontak dan daya peralatan listrik rumah tangga yang akan disambungkan pada denah rumah. Berdasarkan hal ini, diagram catu daya saluran tunggal atau multi saluran untuk rumah akan ditentukan.

Dalam video ini Anda dapat melihat diagram garis tunggal catu daya untuk bangunan tempat tinggal pribadi

Hal yang sama harus dilakukan mengenai jaringan penerangan, lokasi pemasangan sakelar, lampu dan dayanya. Berdasarkan data Anda dan sesuai dengan PUE dan SNiP, spesialis organisasi desain akan memilih perlindungan untuk jaringan penerangan dan jaringan soket, serta rencana pemasangan kabel di seluruh rumah.

Pasokan listrik otonom adalah topik hangat di Rusia. Di sebagian besar pemukiman kecil, jaringan yang ada sudah mencapai tingkat kerusakan yang tinggi dan tidak dapat menyediakan listrik ke semua konsumen. Ada juga data yang lebih mengecewakan - 60% negara pada prinsipnya tidak dapat terhubung ke jaringan. Pemilik rumah pribadi dan pondok musim panas adalah orang pertama yang merasakan kekurangan energi. Namun bukan hanya mereka saja yang membutuhkannya. Stasiun cuaca, peternakan, stasiun pangkalan seluler, stasiun ilmiah, dll. menghadapi masalah ini.

Sebelumnya, pasokan listrik otonom ke rumah disediakan oleh generator bensin. Namun solusi ini belum optimal, karena genset memerlukan pengisian bahan bakar yang terus-menerus, memerlukan perawatan rutin, dan masa pakainya tidak selama yang kita inginkan. Kerugian nyata lainnya adalah buruknya kualitas arus keluaran.

Inverter sebagai sumber catu daya otonom untuk rumah pribadi

Menghubungkan inverter daya dengan pengisi daya dan baterai berkapasitas besar ke generator, yang berfungsi sebagai sumber catu daya otonom ke rumah pribadi pada tingkat tinggi, dapat meningkatkan kinerja sistem secara signifikan.

Dalam hal ini, generator tidak beroperasi sepanjang hari, tetapi hanya selama diperlukan untuk mengisi ulang daya baterai. Sisa waktu, semua sistem rumah pedesaan ditenagai oleh energi baterai, yang diubah oleh inverter menjadi arus bolak-balik dengan sinus murni.

Segera setelah baterai habis, inverter menyalakan kembali generator, memberikan arus bolak-balik ke beban sambil mengisi ulang daya baterai. Catu daya otonom, yang diatur menurut prinsip ini, memastikan pengoperasian peralatan yang andal, karena peralihan antara memberi daya pada beban dari baterai dan generator terjadi secara otomatis.

Pengoperasian semua perangkat diatur oleh inverter, yang dapat dikontrol menggunakan pengontrol sistem khusus. Anda dapat memprogram sistem dengan menentukan beberapa opsi pengembangan skenario:

generator menyala ketika level tegangan atau level pengisian baterai turun;
menghubungkan generator juga dapat dikaitkan dengan peningkatan beban;
Catu daya otonom dari genset dapat diprogram pada jam-jam tertentu (misalnya diperbolehkan beroperasi pada siang hari dan dilarang pada malam hari).

Penggunaan inverter dan baterai memungkinkan Anda memperpanjang umur generator dan mengurangi biaya pemeliharaan fasilitas, sehingga secara signifikan mengurangi biaya pembelian bahan bakar dan pemeliharaan. Dalam hal ini, pemeliharaan komponen sistem inverter tidak diperlukan.

Pengoperasian inverter dengan sumber daya cadangan alternatif

Inverter daya modern bersama dengan baterai memungkinkan pengoperasian semua peralatan rumah tangga secara otonom melalui penggunaan sumber daya alternatif. Dalam hal ini, sistem hibrida mencakup, selain generator, panel surya dan generator angin. Selain itu, sistem pasokan listrik cadangan hanya dapat berfungsi dengan sumber energi terbarukan.

Baterai dapat mengumpulkan energi dari matahari atau angin menggunakan pengontrol muatan khusus pada saat tersedia. Ketika tingkat pengisian baterai mencukupi, inverter mengubah arus searah baterai menjadi arus bolak-balik dengan gelombang sinus murni, yang digunakan untuk menjaga fungsionalitas peralatan dan perlengkapan rumah tangga.

Pilihan lain untuk menggunakan inverter adalah membangun sistem catu daya yang tidak pernah terputus dalam situasi di mana ada koneksi ke jaringan, namun tidak stabil. Dalam situasi ini, sumber listrik otonom berbasis inverter dengan baterai dan panel surya digunakan tidak hanya ketika tegangan pada jaringan stasioner hilang, tetapi juga untuk prioritas penggunaan energi surya guna menghemat listrik jaringan.

Inverter seri Victron Phoenix Inverter dengan daya dari 1,2 kVA hingga 5 kVA sangat cocok untuk bekerja dengan sumber energi alternatif: panel surya dan generator angin.

Victron Phoenix Series Inverter adalah perangkat teknis profesional untuk mengubah DC ke AC. Dirancang menggunakan teknologi RF hybrid, dirancang untuk memenuhi permintaan tertinggi. Fungsinya untuk memberikan daya pada sistem catu daya otonom apa pun yang memerlukan arus keluaran berkualitas tinggi dengan tegangan stabil dalam bentuk gelombang sinus murni. Dalam kehidupan sehari-hari, tegangan sinus murni dibutuhkan oleh peralatan seperti ketel gas, lemari es, microwave, TV, mesin cuci, dll.

Catu daya yang sepenuhnya otonom ke rumah pribadi dengan berbagai peralatan listrik rumah tangga memerlukan tegangan berkualitas tinggi dan kemampuan inverter untuk mengatasi arus awal beban yang sulit (kompresor kulkas, motor pompa, dll.). Fungsi SinusMax pada inverter Phoenix dapat memenuhi kebutuhan ini. Ini memberikan dua kali kapasitas kelebihan beban jangka pendek dari sistem. Teknologi konversi tegangan yang lebih sederhana dan lebih awal tidak dapat melakukan hal ini.

Konsumsi daya inverter:

saat idle: dari 8 hingga 25 W tergantung modelnya;
dalam mode pencarian beban: dari 2 hingga 6 W, mode ini disertai dengan aktivasi sistem secara teratur setiap dua detik untuk waktu yang singkat.
dengan pengoperasian konstan dalam mode hemat energi (AES): dari 5 hingga 20 W.

Sistem catu daya otonom memungkinkan kontrol dan pemantauannya sendiri dengan menghubungkan inverter ke komputer. Victron Energy telah mengembangkan perangkat lunak VEConfigure untuk inverternya. Koneksi dilakukan melalui antarmuka MK2-USB.

Inverter Phoenix Inverter dan Phoenix Inverter Compact dapat beroperasi dalam konfigurasi paralel (hingga 6 inverter per fase) dan 3 fase. Optimal dalam hal rasio harga/kualitas, mereka cocok tidak hanya untuk penggunaan di rumah, tetapi juga untuk pasokan listrik otonom ke kendaraan dan kompleks seluler.

Sistem catu daya otonom untuk rumah pribadi

Sistem catu daya otonom untuk rumah tidak hanya mencakup inverter dan sumber energi alternatif, tetapi juga generator. Sistem inverter akan menyalakan generator jika baterai perlu diisi ulang. Untuk menghidupkan generator, Anda dapat menggunakan relai inverter internal atau relai monitor baterai BMV-700. Ketika tingkat pengisian yang diperlukan tercapai, generator mati. Kemudian baterai kembali mulai memberikan daya ke beban. Skema ini akan memungkinkan penyediaan listrik sepenuhnya ke rumah terpencil meskipun tidak ada sinar matahari atau angin untuk sementara.

Baterai untuk catu daya otonom

Perusahaan Vega menawarkan baterai timbal-asam untuk catu daya otonom dari merek terkenal:

Baterai ini dibuat menggunakan teknologi GEL, tahan terhadap pelepasan muatan dalam, tidak memerlukan perawatan atau penambahan air, dan memiliki jumlah siklus yang lebih tinggi dibandingkan baterai AGM.

Dengan sistem yang dipilih dengan benar dan memastikan pengosongan daya tidak lebih dari 50%, masa pakai baterai dapat mencapai sekitar 1000 siklus. Dengan memasang sistem seperti itu di rumah atau di fasilitas terkendali, Anda akan yakin akan layanannya yang sempurna selama bertahun-tahun.

Opsi untuk sistem catu daya cadangan inverter PracticVolt dasar berdasarkan inverter Victron Energy

Harga: gosok 39.793

Direkomendasikan untuk pasokan listrik tak terputus ke boiler gas dan pompa sirkulasi rumah pedesaan, pondok atau fasilitas lainnya dengan daya beban hingga 800 VA. Sistem PracticVolt mencakup inverter Victron dan baterai bebas perawatan berkapasitas tinggi.

Harga: mulai 106.474 gosok.

Direkomendasikan untuk pasokan listrik tak terputus ke boiler gas, pompa sirkulasi dan peralatan rumah tangga di rumah pedesaan, pondok atau fasilitas lain dengan daya beban hingga 1600 VA. Sistem PracticVolt mencakup inverter Victron dan baterai bebas perawatan berkapasitas tinggi.

Harga: mulai 168.710 gosok.

Direkomendasikan untuk catu daya peralatan listrik dan peralatan rumah tangga yang tidak terputus di rumah pedesaan, pondok atau fasilitas lainnya dengan daya beban hingga 5000 VA. Sistem PracticVolt mencakup inverter Victron dan baterai bebas perawatan berkapasitas tinggi.