L'énergie alternative dans le pays. Choisir son propre système d'alimentation. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Vous avez une maison de campagne, mais il n'y a aucun moyen d'y tendre une ligne électrique ? Le raccordement aux réseaux d'alimentation centralisés coûte-t-il trop cher ? Nous vous dirons comment vous pouvez organiser votre propre alimentation électrique autonome.

À première vue, produire sa propre électricité à partir de sources d'énergie renouvelables est le moyen idéal pour renoncer aux factures d'électricité mensuelles. Pour de nombreux propriétaires, produire leur propre énergie est une solution appropriée pour répondre aux besoins existants. Cependant, une telle solution nécessite certains investissements matériels, du temps, tant lors de l'achat que lors de l'entretien du système. Ainsi, la transition vers son propre système d'approvisionnement énergétique est une question très responsable et nécessite une approche réfléchie.

Lors de la création de votre propre système d'alimentation, vous devez :

• Enquêter sur les obstacles juridiques et naturels à l'installation de votre propre centrale électrique ;
• Étudier les prix et les spécifications des fabricants ou fournisseurs d'équipements ;
• Si la viabilité économique est le facteur clé, vous devez effectuer une analyse économique en tenant compte de tous les facteurs pouvant affecter le coût de l'électricité que vous produisez ;
• Comprendre les bases de l'utilisation de systèmes basés sur des sources d'énergie renouvelables;
• Envisagez de combiner votre système avec d'autres sources d'énergie et envisagez toutes les façons d'améliorer l'efficacité énergétique de votre maison ;
• Planifier l'entretien. Cela est particulièrement vrai pour un système contenant une unité alimentée au diesel ou à l'essence (comme source d'alimentation principale ou de secours). Il faudra également surveiller l'état de la batterie (les batteries photovoltaïques nécessitent un minimum d'entretien).

Avoir sa propre centrale électrique est conseillé lorsque :

• Il n'y a pas de réseau d'alimentation électrique centralisé dans votre région ou le raccordement est lié à la pose de nouvelles lignes électriques et à l'installation d'une sous-station supplémentaire ;
• Vous souhaitez être indépendant de votre réseau électrique local ;
• La zone où se trouve votre maison est riche en ressources énergétiques renouvelables ;
• Vous avez des décisions stratégiques qui vous permettront de ne pas vous retrouver sans énergie quand il n'y a pas d'énergie renouvelable ;
• Vous ne perdez pas espoir; au fait que dans notre état, des mécanismes de stimulation de la génération seront mis en œuvre ; énergie propre. Il en existe maintenant dans les pays développés d'Europe, aux États-Unis, en Chine, en Inde, au Japon et bien d'autres.

Quand avez-vous besoin de votre propre énergie ?

Ces dernières années, le coût de raccordement aux réseaux d'alimentation centralisés a considérablement augmenté. Ajoutez à cela le coût de construction et d'équipement d'une sous-station, et il s'avère que pour les maisons individuelles et les petites agglomérations, se connecter aux réseaux d'alimentation électrique centralisés est un luxe inabordable.

Malheureusement, la ressource éolienne n'est pas toujours suffisante pour fournir une alimentation électrique fiable, et l'énergie solaire ne peut répondre aux besoins en électricité d'une maison moyenne que du printemps à l'automne (en hiver, lorsque la consommation d'énergie augmente, les ressources solaires ne suffisent pas toujours non plus) . Le moyen le plus courant de résoudre le problème d'alimentation électrique dans de tels cas consiste à utiliser des alternateurs entraînés par un moteur à combustion interne à essence ou diesel (ICE). Cependant, une telle solution nécessite des coûts de fonctionnement élevés liés à la livraison de carburant et à des réparations fréquentes des moteurs à combustion interne.

Pour le fonctionnement d'un réfrigérateur domestique avec un compresseur d'une puissance de 100 à 200 W, une alimentation électrique XNUMX heures sur XNUMX et un fonctionnement continu du moteur à combustion interne dans un mode non économique, proche du ralenti, sont nécessaires. Une réduction multiple de la consommation de carburant peut être obtenue en utilisant des batteries à charge rapide très coûteuses et un chargeur puissant. L'utilisation d'un démarreur automatique ICE standard double presque le coût du système.

Dans une telle situation, compte tenu du caractère probabiliste des sources d'énergie renouvelables, du coût relativement élevé des équipements d'énergie renouvelable, la solution la plus justifiée est de créer un système énergétique hybride basé sur un générateur électrique à combustible liquide (ou à gaz), ainsi que batteries photovoltaïques et/ou éoliennes. Dans le même temps, les panneaux photovoltaïques et les éoliennes ne sont pas sélectionnés en fonction de la demande totale d'électricité, mais pour fournir la charge de base (par exemple, l'éclairage, la radio, le réfrigérateur), et le reste de l'énergie est produite par un liquide- générateur électrique à carburant.

En général, si la puissance totale de vos consommateurs (charges électriques) ne dépasse pas quelques kW, l'énergie consommée est inférieure à quelques kWh par jour, et la distance jusqu'au point de raccordement aux réseaux d'alimentation centralisés est supérieure à plusieurs centaines de mètres, alors un système d'alimentation électrique autonome pour votre maison est beaucoup plus rentable que le raccordement aux réseaux.

Les avantages de créer son propre système d'alimentation autonome :

• Pas besoin de payer pour le raccordement aux réseaux d'alimentation centralisés et la construction de lignes électriques ;
• Vous n'êtes pas dépendant des prix de l'électricité ;
• Vous êtes propriétaire de votre équipement et pouvez produire de l'électricité quand vous le souhaitez.

Composition du système électrique

1. Source d'énergie électrique. Il peut y en avoir plusieurs (principal et secours) :

• générateur de carburant liquide (unité benzo- ou diesel-électrique);
• batterie photovoltaïque;
• centrale éolienne;
• micro- ou petite centrale hydroélectrique;
• générateur thermoélectrique.

L'utilisation d'un générateur de carburant liquide (LFC) dans le système d'alimentation permet :

• ne dépend pas des conditions météorologiques;
• à partir de ZHTG, il est possible d'effectuer une charge forcée d'une batterie qui a été déchargée à un niveau dangereux. Dans ce cas, le ZHTG fonctionnera à charge maximale, ce qui garantit la consommation de carburant spécifique minimale ;
• pour alimenter une charge relativement importante - une machine à laver, un outil de production (machines-outils, etc.), un fer à repasser, etc. ;
• prévoir l'utilisation bénéfique de la chaleur générée lors du fonctionnement du LTG en installant un échangeur de chaleur sur le tuyau d'échappement, ou utiliser la chaleur du liquide de refroidissement du LTG (pour les modèles refroidis par liquide). Ainsi, il est possible d'obtenir une centrale de cogénération qui peut augmenter l'efficacité globale de 30 à 50 %.

2. Batterie rechargeable (AB) d'une capacité suffisante pour alimenter la charge quotidienne moyenne. Dans les systèmes basés sur des sources d'énergie renouvelables, en raison de la volatilité d'une ressource renouvelable, il s'agit d'un élément nécessaire. Même si la source principale est un générateur de combustible liquide, la présence d'une batterie permettra de l'allumer pendant une courte période et d'avoir en même temps une alimentation électrique continue.

3. Onduleur (convertisseur CC à CA).

4. Chargeur et contrôleur de charge AB.

5. Systèmes de démarrage et d'arrêt automatique du générateur en fonction de la tension sur la batterie.

6. Équipement électrique - panneaux, interrupteurs, fusibles, câbles, système de mise à la terre, etc.

7. Charger. Dans un système d'alimentation électrique autonome, seuls des appareils économes en énergie doivent être utilisés. Par exemple, l'utilisation de lampes à incandescence n'est pas recommandée, car elles consomment quatre fois plus de courant que les lampes fluorescentes. Malgré le fait que les appareils économes en énergie sont généralement plus chers, leur utilisation peut entraîner des économies importantes en réduisant la puissance de la source d'énergie et la capacité de la batterie.

Potentiel énergétique techniquement réalisable des sources d'énergie non traditionnelles et renouvelables en termes de carburant de référence (millions de tonnes d'équivalent carburant)

Le principe de fonctionnement d'un système d'alimentation automatisé

Un schéma fonctionnel d'un système d'alimentation électrique automatisé typique basé sur un générateur de combustible liquide et des batteries est illustré dans la figure.

Un moteur à combustion interne (diesel, essence, GPL ou gaz naturel) entraîne un générateur de courant alternatif. Pendant le fonctionnement du générateur, la charge est alimentée directement par le générateur via un relais de transfert installé dans l'ASI. En même temps, les batteries sont chargées. Dans le même temps, le microprocesseur de l'alimentation sans interruption contrôle le courant de charge afin de ne pas surcharger le générateur et d'assurer une charge efficace de la batterie.

Le moteur est démarré en mode automatique à partir du démarreur intégré du générateur, alimenté par le démarreur intégré AB. Dans le même temps, l'unité de commande donne une commande pour ouvrir la vanne d'alimentation en carburant, après quoi le système passe en mode génération. Pour augmenter la durée de vie de la batterie principale, la centrale surveille en permanence la tension de la batterie et, en fonction de la tension, donne l'ordre soit de démarrer le moteur et de charger la batterie, soit d'arrêter le moteur et d'arrêter de charger la batterie. batterie. Les valeurs de tension supérieure et inférieure sur la batterie sont sélectionnées en fonction de son type et de la nature de la charge.

A charge maximale longue, afin d'éviter une décharge rapide de la batterie d'accumulateurs, il doit être possible de forcer la mise en marche manuelle du moteur pour recharger la batterie, quelle que soit la tension de la batterie.

Dans un tel système autonome, les batteries fonctionnent en modes cycliques lourds. Par conséquent, il est nécessaire d'utiliser des batteries qui fonctionnent bien dans ces modes - type gel ou OPz. Lors de l'utilisation de batteries AGM, une haute tension doit être réglée pour allumer le générateur, ce qui peut entraîner des démarrages fréquents du générateur.

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