Кафедра АППиЭ

Тема: Автономная система электроснабжения жилого дома
Исполнитель: Тутынин Максим Викторович, студент гр. 741-об
Руководитель: Рыбалёв Андрей Николаевич


В последнее время подсоединение дачных участков, домов, деревенских построек, да и просто отдаленных строений к городским электрическим сетям стало проблематичным. Это довольно дорого, да и бюрократические процессы заставляют потрепать нервы. Поэтому многие граждане ищут другие способы подключения своих домов к электрической энергии. Есть множество альтернативных источников электричества, и один из таких - энергия воздуха (устанавливаются специальные ветряные генераторы).


Но на территории нашей страны порывы ветра намного слабее и реже, по сравнению, например, с Соединенными Штатами. Другой источник - энергия Солнца. Это неплохой вариант, который может обслужить средний дом электроэнергией в период с весны по осень. В зимнее время в нашей стране солнечные лучи очень слабы, и поэтому обеспечить дом электричеством не получится, значит, этот вариант нам не подходит.

Другой способ получения электрической энергии - двигатели внутреннего сгорания, которые подключены к генератору. Такой способ имеет много положительных сторон: двигатель занимает небольшое пространство и его можно разместить в любом подвале жилого дома; он бесперебойно подает электрическую энергию; работает на топливе, которое можно купить на любой АЗС. Существенным минусом можно назвать то, что хозяевам дома придется потратиться на бензин.

Еще один вариант - генераторно-аккумуляторные системы. Но они имеют огромный минус - аккумуляторы недолговечны, и их приходиться постоянно менять, теряя на этом большие суммы денег.

Итак, альтернативные источники энергии пользуются бешеной популярностью в Европе и США - солнечные, ветровые, малых рек. Но в России использовать альтернативную энергию довольно проблематично, так как ветра у нас очень редкие и слабые, а солнечные лучи покрывают территорию нашей Родины только половину календарного года. При таком раскладе целесообразно применять гибридные системы электроснабжения на базе электрического генератора, работающего на топливе, а также солнечных батарей и/или ветряных электрических «мельниц». При такой системе электрический генератор, работающий на топливе, будет обеспечивать основные потребности жителей дома в электроэнергии, а ветряные и солнечные приборы будут вспомогательными, и станут обеспечивать только часть электроэнергии в определенное время года.

Таким образом, гибридная система будет состоять из:

• электрогенератора, работающего на жидком топливе, мощность (Р) которого будет составлять от трех и больше киловатт. Он будет обеспечивать основную часть поставки электроэнергии для жилья независимо от погодных условий и времени года;
• специального устройства, обеспечивающего постоянную подачу электричества;
• приборов самостоятельного включения и остановки генератора;
• аккумуляторов, емкость которых сможет держать суточные нагрузки;
• альтернативных установок для дополнительной поставки электроэнергии (ветряные «мельницы» и батареи, работающие на солнце).

Как работает система

Автоматическая система питания электричеством на базе аккумуляторов, генератора и ДВС. В Двигатель внутреннего сгорания заливают топливо и запускают. В камерах сгорания топливо превращается в газ, который толкает вал. К этому валу прикреплена обмотка генератора, которая приводится в движение. Обмотка находится между электромагнитами, и в ней образуется электрический ток. Электрическая энергия по проводам поступает на аккумуляторные батареи, которые пропускают ее через себя, и тем самым подзаряжаются. Далее ток по проводам поступает на электрическую цепь дома/дачи. Также установлен специальный чип ББП, который управляет электрическим током и не дает перегружать генератор.

Чтобы запустить двигатель внутреннего сгорания, ничего предпринимать не нужно. Он автоматически запускается, если в аккумуляторной батарее возникает недостаточное напряжение. За своевременным запуском двигателя внутреннего сгорания «следит» микропроцессор, который подключен и к двигателю и к аккумуляторным батареям. При недостаточном напряжении на аккумуляторных батареях, микропроцессор подает команду на включение двигателя внутреннего сгорания, а при достаточной подзарядке аккумуляторов система останавливает двигатель. Это и есть основной принцип работы системы.

Рассмотренная система довольно сложная и требует к себе постоянного внимания и ухода. За двигателем всегда нужно следить: за состоянием свечей, уровнем и качеством топлива, работой поршней, открытием и закрытием клапанов и так далее. За аккумуляторами также нужен уход. Стоит время от времени проверять изоляцию проводов.

Добрый день, Максим!
Подсчитайте, пож., стоимость гибридной системы 5 кВт с АВР.