Fonte de alimentação autônoma para residência particular: revisão das melhores soluções locais

A instalação de um sistema eléctrico independente fornecerá energia a edifícios privados não ligados a redes centralizadas. O resultado ajudará a reduzir os custos de energia de chalés e casas.Mas para aproveitar as vantagens listadas, você precisa saber exatamente como fazer uma fonte de alimentação autônoma para uma residência particular. Não é verdade?

Falaremos sobre o projeto de sistemas de alimentação independentes. Aqui você encontrará os princípios fundamentais do dispositivo e nuances importantes na organização do fornecimento de energia elétrica para imóveis residenciais privados. A informação que disponibilizamos é cuidadosamente verificada, sistematizada e está em conformidade com as normas de construção.

No artigo que propomos são analisadas minuciosamente as opções de construção de sistemas energéticos privados, apresentadas e avaliadas todas as fontes de energia possíveis. Os princípios de construção e operação de uma fonte de alimentação autônoma são descritos detalhadamente, os dados apresentados são apoiados por fotos e vídeos.

Requisitos gerais para sistemas autônomos domésticos

Para que o complexo autônomo funcione corretamente e produza um volume de energia que cubra integralmente as necessidades de todos os eletrodomésticos e eletrodomésticos, antes da instalação do equipamento é realizado um cálculo preliminar da potência total dos consumidores elétricos disponíveis.

Isso inclui unidades como:

• sistema de aquecimento de edifício residencial;
• equipamento de refrigeração;
• dispositivos de purificação/resfriamento de ar;
• eletrodomésticos de grande e pequeno porte;
• um complexo de bombagem que fornece água à casa a partir de um poço ou furo;
• ferramenta elétrica para reparos e manutenção de rotina do tipo "faça você mesmo" em edifícios e jardins.

A potência básica é obtida nos documentos anexos emitidos pelo fabricante e anexados a cada unidade. Este indicador é diferente para cada pessoa, mas quaisquer dispositivos e dispositivos requerem igualmente um fornecimento estável de energia com uma certa frequência de fluxo elétrico e sem quedas de tensão.

Em alguns casos, um parâmetro como a forma senoidal da tensão alternada também é levado em consideração.

Os dados de potência dos dispositivos são resumidos e assim se descobre quantos quilowatts-hora reais um sistema elétrico autônomo deve produzir ininterruptamente por dia. Recomenda-se ultrapassar o número obtido em 15-30% para ter uma reserva sólida para aumentar o consumo de energia no futuro.

Um sistema elétrico autônomo permite fornecer o nível de conforto necessário durante todo o ano em residências localizadas longe dos sistemas centrais de comunicação responsáveis ​​​​pelo fornecimento de recursos energéticos às instalações residenciais.

Na fase seguinte, são determinadas as principais características técnicas do futuro sistema energético. Esses parâmetros dependem diretamente de sua finalidade.

Ao planejar fazer uma fonte de backup que se conecte apenas em um determinado momento, quando não estiver disponível o recebimento de energia elétrica por meio de comunicações centralizadas, é estabelecido o tempo estimado de operação do equipamento autônomo e, com base nesses dados, a potência necessária para o funcionamento normal do o sistema é calculado.

A presença de um complexo de alimentação autônomo em uma residência privada proporciona ao proprietário total liberdade de ação. Ele sempre terá à sua disposição o recurso necessário, independente do preço que o Estado estabeleça para a energia elétrica

Se pretendem contar com os “ombros” de equipamentos autónomos para todo o fornecimento de energia eléctrica de um edifício residencial, anexos e do próprio terreno, calculam com antecedência com clareza o consumo diário aproximado.

A este valor somam-se outros 20-25% e assim se obtém a potência base real necessária ao pleno funcionamento das redes de comunicação, equipamentos e eletrodomésticos.

Ao escolher os painéis solares como fonte alternativa de fornecimento de energia, deve-se lembrar que no inverno os módulos produzem 2 a 3 vezes menos recursos do que durante a maior atividade solar (de março a setembro)

De posse de informações técnicas detalhadas, eles começam a desenvolver o projeto e a produzir um orçamento com cálculo completo e objetivo dos próximos custos financeiros para aquisição de unidades e pagamento de serviços de instalação.

Os especialistas, é claro, farão a instalação com mais rapidez e melhor qualidade, mas vão pedir uma quantia substancial de dinheiro por isso. Os artesãos caseiros também podem dominar as partes principais da tarefa, mas para realizar as etapas individuais ainda seria mais sensato convidar profissionais ou pelo menos seguir seus conselhos.

Avaliação ponderada de um sistema independente

Os sistemas modernos de fornecimento de energia autônomo utilizam uma variedade de recursos para gerar energia. Isso permite que você receba eletricidade de alta qualidade sem oscilações, mesmo nos locais mais remotos e pouco povoados, onde todos os benefícios da civilização ainda não foram alcançados.

Vantagens da eletricidade autônoma

A principal vantagem dos sistemas de fornecimento de energia autônomo é a ausência de padrões de consumo e taxas pela energia utilizada. Isto permite-lhe proporcionar qualquer nível de conforto num edifício residencial, independentemente de existirem ou não comunicações centrais nas proximidades.

Se os cálculos preliminares de energia forem feitos corretamente e não subestimados, o sistema funcionará como um relógio e os proprietários não encontrarão problemas como quedas de energia inesperadas e picos de tensão.

Uma vantagem significativa de uma fonte de alimentação autônoma é a ausência de surtos, quedas e sobretensões na rede, devido à qual equipamentos domésticos e de informática falham muitas vezes mais rápido

O risco de os eletrodomésticos da sua casa falharem ou queimarem devido a uma oscilação inesperada de energia será reduzido a zero. A quantidade e a qualidade da energia elétrica recebida serão sempre as mesmas e exatamente como foi originalmente planejado no projeto.

Equipamentos que fornecem fornecimento independente de eletricidade possuem alto nível de confiabilidade e raramente falham. Esta vantagem permanece relevante se forem observadas as regras básicas de operação e a manutenção regular de elementos individuais e de todo o sistema.

Além disso, já estão em funcionamento programas piloto que permitem aos proprietários vender o excesso de electricidade ao estado. Porém, vale a pena pensar em aproveitar esta interessante oportunidade com antecedência, ainda na fase de desenvolvimento de um projeto de sistema de alimentação.

Além disso, será necessário emitir um pacote de licenças confirmando a capacidade dos dispositivos disponíveis de gerar a quantidade necessária de energia de qualidade adequada.

Desvantagens de uma fonte de alimentação independente

As desvantagens de um sistema de fornecimento de energia independente incluem o custo bastante elevado do equipamento e custos operacionais significativos.

As desvantagens de uma fonte de alimentação autônoma incluem a necessidade de alocar espaço para colocação de equipamentos, realizar manutenção independente do sistema e substituir elementos desgastados às suas próprias custas.

Os eletricistas recomendam fortemente que os proprietários façam todos os cálculos com muito cuidado e esclareçam claramente os parâmetros técnicos do sistema planejado para instalação. Caso contrário, pode surgir uma situação em que a unidade que produz eletricidade falhe sem ter tempo para se pagar.

Os proprietários também realizam reparos no complexo autônomo às suas próprias custas, e esses serviços custam uma quantia significativa de dinheiro. Se a casa estiver localizada em uma área remota ou de difícil acesso, você terá que ir pessoalmente aos artesãos ou pagar adicionalmente para que a equipe vá ao local.

Além disso, tudo terá de ser feito com bastante rapidez, uma vez que as comunicações domésticas e as comodidades que funcionam com eletricidade não estarão disponíveis neste momento.

Se os módulos de painéis solares forem selecionados como um sistema autônomo de geração de energia, eles precisarão ser limpos periodicamente de detritos em tempo ventoso e de neve no inverno. Somente com esses cuidados eles funcionarão plenamente durante todo o período operacional.

A inspeção preventiva regular e a manutenção programada das unidades operacionais reduzirão significativamente a chance de quebra de dispositivos autônomos, mas isso também pode exigir a visita de especialistas, o que custa dinheiro.

É claro que o próprio proprietário fará parte deste trabalho, mas questões mais sérias que exigem certa experiência e conhecimentos específicos ainda implicarão intervenção profissional.

Determinando a melhor fonte de energia

Escolhendo uma fonte alternativa de energia para autonomia fornecimento elétrico de um edifício residencial – um momento muito importante e responsável que requer uma abordagem séria.

As opções mais populares e comuns incluem:

• geradores movidos a óleo diesel ou gasolina;
• painéis solares;
• baterias de grande volume e potência;
• sistemas hidrelétricos;
• conversores de energia eólica.

Cada fonte tem suas próprias características e recursos exclusivos. Os proprietários devem familiarizar-se com eles com antecedência e, com base nessas informações, determinar a melhor opção de sistema que possa satisfazer todas as necessidades elétricas de um edifício residencial privado.

Características dos geradores

Um gerador é a maneira mais rápida e fácil de fornecer eletricidade a uma casa particular. Para funcionar, a unidade utiliza gasolina ou óleo diesel e, como resultado de sua combustão, produz a quantidade necessária de energia.

A principal vantagem é a total independência do dispositivo em relação às mudanças sazonais e às flutuações climáticas. As desvantagens incluem a presença obrigatória no local de um depósito de combustível especialmente equipado, projetado para um volume de 200 litros ou mais.

Um grupo gerador a diesel é prático e fácil de operar, mas para funcionar totalmente precisa receber pelo menos 250 ml de combustível por hora. Estações poderosas capazes de fornecer energia a uma pequena casa particular com consumo real de recursos de vários quilowatts por dia irão “consumir” cerca de um litro de óleo diesel por 60 minutos

Na maioria das vezes, grupos geradores a gasolina e diesel são usados ​​​​como fontes alternativas ou temporárias de eletricidade.Isso se deve ao fato de que para o pleno funcionamento dos dispositivos são necessárias quantidades significativas de combustível, cujo custo aumenta constantemente.

Um poderoso gerador a gasolina ou diesel é capaz de fornecer eletricidade ininterruptamente se a quantidade necessária de combustível estiver disponível. No entanto, o dispositivo produz muito ruído durante a operação. Para não sofrer com sons indesejados, vale a pena colocar o aparelho em uma das despensas adjacentes, localizada a alguma distância de sua casa e de casas vizinhas.

O equipamento em si também é caro e requer manutenção preventiva. Opções mais lucrativas para grupos geradores incluem unidades a gás. Eles não requerem um fornecimento ininterrupto de combustível e não requerem armazenamento de materiais combustíveis.

No entanto, o pleno funcionamento destes dispositivos é garantido por um ponto como a ligação obrigatória à rede central de gás, o que nem sempre é possível e acessível.

A instalação de um gerador de gás numa casa é efectuada apenas com base num pacote de licenças e com a participação obrigatória na instalação de uma equipa de artesãos da distribuidora de gás local. Não é recomendado conectar você mesmo o dispositivo ao gasoduto para evitar possíveis vazamentos e vários problemas no futuro.

É por causa dessas dificuldades que raramente os geradores são escolhidos como principal fonte de fornecimento de eletricidade a uma residência particular.

Mas os geradores são uma solução ideal para uso temporário, por exemplo, durante a construção de uma casa de campo e a preparação de documentos para sua ligação:

Nas primeiras etapas da construção, o gerador servirá como principal fonte de energia e, depois de concluída a documentação e obtida a autorização para conexão à rede elétrica geral, ele se tornará um equipamento de reserva e certamente será útil mais de uma vez.

Usinas solares autônomas

Para abastecer um edifício residencial privado, coletores ou painéis solares. Esses dispositivos absorvem a energia da luz e a convertem em corrente, que então alimenta sistemas, dispositivos e aparelhos que funcionam com eletricidade.

As baterias solares (painéis) são um conjunto de elementos semicondutores conectados entre si e encerrados em uma estrutura que converte recursos luminosos em energia elétrica.O equipamento não consome combustível e não requer manutenção complexa e altamente profissional.

Para manter o objeto em ordem, basta limpar de vez em quando a poeira do espelho absorvente e remover pequenos detritos dele. Instalar a unidade em uma determinada elevação em um ângulo de cerca de 70 graus criará condições sob as quais, no inverno, a neve não poderá se acumular na superfície da bateria e interferir no seu correto funcionamento.

O sistema solar é ajustado automaticamente. O proprietário não precisa ligar ou desligar o equipamento. A energia gerada é acumulada em complexos de baterias especiais e permite o uso da eletricidade 24 horas por dia, de forma individual e conveniente para o proprietário.

A bateria solar converte diretamente a energia luminosa em corrente elétrica e, ao contrário dos grupos geradores, faz isso de forma absolutamente silenciosa, não incomodando os moradores ou vizinhos.

Painéis solares de alta qualidade são muito confiáveis ​​e projetados para operação plena por pelo menos 25 anos. Ao final desse período, seu desempenho diminui ligeiramente e pelos próximos 20 anos os painéis fornecem um recurso de cerca de 80% da potência básica inicial declarada pelo fabricante.

Assim, a vida útil total da bateria é de 45 anos, o que excede significativamente outros sistemas autônomos.

Ao contrário dos geradores eólicos, que dependem diretamente de determinados fenómenos meteorológicos, os painéis solares garantem o fornecimento de eletricidade todos os dias. Em dias ruins e nublados, sua produtividade diminui um pouco, mas não para completamente.

Como a luz solar está disponível em quase todos os lugares, os painéis solares quase não têm restrições de instalação. Eles podem ser colocados em qualquer espaço sem sombra do local, girando a superfície receptora em um determinado ângulo para o lado sul.

Ao escolher um local para colocar painéis solares em seu jardim, você precisa se certificar de que não há árvores altas ou edifícios próximos que bloqueiem o sol e projetem sombras. Caso contrário, a bateria não poderá funcionar com capacidade total.

Se o tamanho da área ajardinada não permitir a atribuição de um espaço livre separado para o equipamento, é adequado utilizar a superfície da cobertura de um edifício residencial ou a cobertura de anexos para instalação do sistema.

Apesar de alguma fragilidade, os painéis solares têm um peso significativo e requerem uma fixação clara e confiável. Antes da instalação é necessário dotar a estrutura da cobertura com vigas ou suportes resistentes para que no futuro a cobertura não desmorone, não suportando cargas adicionais não previstas no projeto original

Os sistemas eólicos e hidrelétricos têm um nível de potência fixo. Para sistemas solares, este valor é flutuante e depende apenas do número de baterias instaladas. Painéis solares podem ser usados ​​como fontes adicionais de energia. Neste caso você precisará inversor híbrido, que nosso artigo recomendado irá apresentar a você.

Caso não haja necessidade de grande quantidade de energia no momento, pode-se instalar uma unidade de dimensões miniatura e, se necessário, em um momento conveniente, adicionar painéis adicionais e aumentar a quantidade de recursos recebidos.

Energia eólica para fornecimento de energia autônomo

Caso razões meteorológicas ou quaisquer outras razões objetivas não permitam a instalação de painéis solares ou coletores, faz sentido prestar atenção a montagem e instalação de gerador eólico. É uma turbina colocada em torres altas (a partir de 3 metros).

Ele captura a energia cinética do fluxo de vórtice, converte-a em energia mecânica girando o rotor e depois a transforma em recurso elétrico por meio de inversores especiais.

O proprietário de uma casa particular que planeja instalar um gerador eólico com potência superior a 10 kW deve estudar cuidadosamente as informações sobre as mudanças na direção e força do vento em sua área nos últimos 20 anos.

As estatísticas podem ser fornecidas pelo serviço meteorológico e por vários serviços de Internet que permitem monitorar o clima online. Se os ventos na região forem considerados um fenômeno raro e não tiverem a força necessária, a instalação de uma “turbina eólica” será inviável.

A unidade é confiável, gerador de energia eólica não gera emissões nocivas para a atmosfera e não deixa resíduos de produção, mas para seu pleno funcionamento necessita urgentemente de um vento constante soprando a uma velocidade de pelo menos 14 quilômetros por hora. Esta é uma condição muito importante e, se não for atendida, o dispositivo simplesmente não dará conta das tarefas atribuídas.

Sistemas hidrelétricos locais

Usar uma turbina hidráulica para fornecer eletricidade a um edifício residencial é uma opção muito realista e lucrativa, mas apenas se houver um rio ou lago próximo aos edifícios. Um pequeno sistema alimentado por energia hídrica é absolutamente seguro tanto ambiental quanto socialmente, é muito fácil de operar e tem boa eficiência.

As pequenas turbinas hidráulicas são totalmente automatizadas e não requerem participação humana em sua operação. A qualidade da energia que geram atende a todos os requisitos GOST, tanto em frequência quanto em nível de tensão.

Duração do trabalho em tempo integral usina hidrelétrica em miniatura ultrapassa os 40 anos. Para o correto funcionamento, o sistema não necessita de grandes reservatórios e não necessita de inundação de grandes áreas.

Antes da instalação é necessário elaborar um projeto de instalação e obter as licenças adequadas.

Baterias para sistemas autônomos

O princípio de funcionamento da bateria é claro e simples. Enquanto houver energia elétrica na rede central, as baterias são carregadas na tomada e acumulam recursos em seus blocos. Baterias para painéis solares funcionam de maneira semelhante.

Quando o fornecimento de energia é interrompido, os módulos, através de um dispositivo especial instalação do inversor fornecer serviços elétricos para eletrodomésticos e diversos sistemas domésticos.

Ao escolher uma bateria para criar um sistema elétrico de reserva em um edifício residencial, vale a pena determinar quais dispositivos e módulos de eletrodomésticos devem ser conectados em caso de falta de luz. Somando sua potência base, você pode obter um número que indica a capacidade da bateria, capaz de alimentar os dispositivos mais necessários.

Eles não são adequados para fornecer eletricidade constantemente a um espaço residencial, mas lidarão perfeitamente com o papel de um complexo de backup.

Ele apresentará os melhores desenvolvimentos para organizar energias alternativas em uma casa de campo. próximo artigo, inteiramente dedicado a esta interessante questão.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

O vídeo nº 1 demonstrará claramente como montar com suas próprias mãos um sistema de fornecimento de energia autônomo para uma residência particular usando painéis solares. O vídeo traz dicas úteis do mestre com uma demonstração detalhada de cada ação e uma descrição do equipamento utilizado:

O vídeo nº 2 apresenta o que você deve escolher para criar um sistema elétrico de reserva em sua casa: um gerador ou uma bateria. Uma visão geral das unidades, prós e contras, características comparativas e princípios de operação ajudará os artesãos independentes na implementação da ideia:

O vídeo nº 3 apresenta como funciona um gerador eólico e se ele é capaz de cobrir todas as necessidades de eletricidade de um edifício residencial médio:

O vídeo nº 4 apresenta um complexo de alimentação independente para uma casa de campo utilizando diversos recursos e instalações. São descritas as vantagens e desvantagens de um sistema de painéis solares, um inversor MAP e um gerador eólico progressivo:

A necessidade de organizar eletricidade autónoma para uma habitação privada pode surgir por vários motivos, por exemplo, pela dificuldade de ligação a uma rede existente ou pela falta de comunicações centrais na zona onde se encontra a habitação.

Tensão instável, cortes de energia ou desligamentos regulares também podem forçar os proprietários a pensar em obter energia de fontes alternativas. Um sistema calculado e instalado corretamente permitirá que você esqueça todos os problemas elétricos.

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