Автономный дом: независимость электроснабжения

Научно-практическое обоснование целесообразности организации автономных инженерных систем при строительстве индивидуальных жилых домов на территории республики Крым.

Актуальность
На территории республики Крым огромное количество видовых участков не имеют коммуникаций. Это приводит к резкому снижению цены на них, т.к без коммуникаций строительство дома перестает быть целесообразным.
Коммуникации Крыма достаточно изношены, можно сказать, что с советских времен они не подвергались реконструкции и капитальному ремонту. Кроме того, последние события показали, что иметь альтернативные источники питания необходимо не только на дорогих или на дешевых земельных участках, а на всех, вне зависимости от местоположения, цены и других факторов.
Ну а проблемы с водой были всегда. Крыму, как одной из самых засушливых территорий, всегда не хватало воды. Вода в Крыму на вес золота.

Итак, электричество и вода.

Экономическое обоснование

Что касается электричества, то, безусловно, самый простой способ – установка бензинового или дизельного генератора. Этот способ - самый быстрый по времени подключения и самый дешевый на старте (хороший генератор на 5-6 кВт стоит от 35000 до 80000). Но вот дальше, как в реплике
Д’артаньяна, выходящего от кардинала Ришелье: партию я, наверное, выиграл, а жизнь, наверное, проиграл.
По практике, средний расход топлива для таких генераторов зависит от нагрузки, но находится в пределах от 0,9 до 1,4 литра в час. Но даже литр в час - это около 500-800 рублей в сутки. При этом не надо забывать, что ресурс самого генератора редко превышает 10000 часов. Это означает, что через 7-12 месяцев генератор вы будете менять. И снова 35-80 тысяч. Таким образом, финансовые затраты в месяц на свет составят 15000 – 24000 руб. на топливо (примем для ровного счета 20000) и 35000/12=2916; 80000/12=6667 руб. (примем для ровного счета 4500).  Таким образом, в идеальных условиях - 24500 руб. - средний ежемесячный предполагаемый расход на генераторную установку.
Безусловно, генератор имеет еще несколько серьезных минусов, не связанных с экономикой, но серьезно ограничивающих применение этих устройств. Это и шум, из-за которого далеко не везде можно применять эти устройства, и повышенная пожарная опасность и токсичность выхлопа.
В общем, кажущееся оптимальным на первый взгляд решение, при пристальном рассмотрении таковым не является.

Но есть альтернатива – солнечные коллекторы. В солнечных системах все наоборот: экологичность, отсутствие шумов и вредных выхлопов. Все замечательно, кроме первоначальной цены. Но давайте разберемся.
Одним из существенных недостатков солнечных систем является нелинейность выработки энергии и невозможность использовать сколь-нибудь значимую мощность в единицу времени.
Образно говоря, в современных системах можно сравнить выработку солнечной энергии с небольшим ручейком, который течет днем (когда Вы, как назло, на работе), перестает течь вечером (именно в это время энергия нужна). Также мы сталкиваемся с неспособностью дать хороший напор воды в джакузи. Ибо воды надо много и сразу.
Но и эти проблемы уже решены: вкупе с солнечными батареями используют аккумуляторный блок, позволяющий накапливать, преобразовывать и отдавать ту часть энергии, которая необходима в конкретную единицу времени. Между прочим, прогресс не стоит на месте, и мощность солнечных систем за последние 5 лет увеличилась более чем в 15 раз, и теперь штатного комплекта панелей хватает на то, чтобы в солнечный день обеспечивать потребности дома на 100% и еще генерировать запас в аккумуляторы.
Теперь основная задача не в том, чтобы обеспечить 220 В при необходимой мощности - это как раз возможно - а в том, чтобы не переплачивать за избыточную мощность и подобрать такой комплект, который позволит экономически обоснованно использовать систему.
Именно поэтому необходимо начинать с двух-трех солнечных панелей и семи-десяти аккумуляторов.
 Подбор можно осуществлять только экспериментальным путем, наращивая панели при недозаряде аккумуляторов и увеличивая количество аккумуляторов до состояния бесперебойной круглосуточной работы. После чего необходимо увеличить площади панелей и количество аккумуляторов на 10% для обеспечения резерва.
В Крыму 307 солнечных дней в году. Именно поэтому эффективность солнечных батарей в наших Крымских условиях максимально приближена к идеальной.
Таким образом, при первоначальных вложениях в 150000 (сто пятьдесят тысяч) рублей в солнечную систему, получаются следующие экономические раскладки:

                                                  Таблица № 1 Сравнительный анализ экономической эффективности  
                                               использования различных источников питания для дома площадью 175 м2.

     Показатель

      Постоянное   
  электроснабжение   
       (городское)

Бензиновый генератор

Солнечная система

     Первоначальная      
          стоимость

          0 руб

          50000 руб.

       150000 руб.

Расходы 1 час работы

          4,95 руб.

            40 руб.

         0 руб

   Экономия за час   
           работы

          35,05 руб.

             0 руб.

          40 руб.

    Время работы

       постоянно

             1 год

          20 лет.

   Окупаемость

 

 

       1262 суток
или 3 года 5 месяцев постоянного электроснабжения

156 суток
5 месяцев бензинового генератора

 

Значит, за три с половиной года (при условии, что тариф за это время не будет подниматься, что маловероятно) вы полностью окупите вложения в солнечную систему. А скорее всего, на практике это будет еще быстрее.

Области применения
Виды применения солнечных системы, можно разделить на две условные части:
1. Резервная модель применения
2. Постоянная модель применения.
Причем зачастую, от первого до второго вида меньше, чем один шаг.

Солнечные системы могут применяться в качестве постоянных в том случае, если нет постоянного (городского) энергоснабжения. Причем, если удается провести постоянное энергоснабжение, то легким движением руки система превращается в резервную. Проще говоря, вложения ни в коем случае не пропадут зря.
Резервная же система предназначена для автоматического подключения в случае отключения основного источника питания и сохранения режима энергопотребления до включения сети.
Разница между этими двумя видами исключительно в площади солнечных панелей и количестве резервных батарей. Что, естественно, не может не отразиться на стоимости системы. Резервные системы стоят в разы дешевле, правда, и задачу выполняют менее сложную.
Однако резервные системы, в отличие от купленного и простаивающего без работы генератора (пока не отключится свет его не включают), себя окупают с самого первого дня эксплуатации.

Дело в том, что резервная система настроена таком образом, что берет на себя посильную нагрузку постоянно, например подогревает воду или запитывает освещение придомовой территории и пожарно-охранной сигнализации, либо других для нее посильных потребителей и работает так в постоянном режиме, а в случае полного обесточивания электроэнергии способна ограниченное время, как правило, ночь и день, продержать всю энергосистему дома.
Так что солнечные системы, в отличие от генераторов, начинают себя окупать даже при наличии электричества, даже будучи резервными источниками питания.

Компания «SAVA» при строительстве домов может констатировать возможность устройства полной энергонезависимости дома или организации резервного питания с одновременным запитыванием части энергооборудования для постоянной работы на солнечных системах. В климатических условиях Крыма грех не пользоваться огромным количеством бесплатной, экологически чистой энергии, при этом создавая полную независимость от жизненных перипетий и уют в собственном доме.

P.S Еще мы учимся правильно, по древним технологиям добывать воду на земельном участке, но об этом - в следующей статье