Электрика в загородном доме: Практическое руководство: victorborisov — LiveJournal

С электромонтажными работами в частном секторе в нашей стране скорее плохо, чем хорошо. Для большинства горе-электриков защита человека от поражения электрическим током, а имущества от пожара, к огромному сожалению ничего не значат. При этом складывается такое впечатление, что рядовые пользователи прогуливали уроки физики в школе и совершенно не понимают что такое электрический ток. Зато они очень хорошо верят маркетологическим уловкам и с радостью набрасываются на «брендовую» автоматику, отвергая любую иную.

Предлагаю пошагово разобраться во всех вопросах электроснабжения частного загородного дома на примере однофазного ввода. Также это руководство можно применить и к использованию в квартире. Сразу отмечу, что конкретно мое решение тех или иных узлов является оптимальным балансом между функциональностью и ценой, но без ущерба безопасности!

Я надеюсь нет необходимости пересказывать полный курс физики и объяснять что такое переменный электрический ток. Также опустим моменты, как этот электрический ток появился на электростанции и через повышающий трансформатор попал в линию электропередачи. Замечу лишь тот важный нюанс, что вся система электроснабжения в России является трехфазной. Однофазное напряжение 220 вольт в вашей розетке это лишь фазное напряжение на одной из трех фаз. А линейное напряжение будет составлять 380 вольт. Это обстоятельство следует учитывать ввиду такого явления, как «перекос фаз», которое тем не менее актуально исключительно при старой проводке, не рассчитанной на современные нагрузки.

2. Итак, понижающий трансформатор в СНТ. По трём проводам приходит высокое напряжение 10 кВ. Дальше расходится 4 провода (3 фазных и один нулевой проводник) по СНТ. На фото вы видите современный трансформатор и отводы в виде СИП провода. В настоящий момент воздушные линии в нашем СНТ проходят модернизацию.

3. При однофазном вводе к каждому потребителю подключается два проводника: фазный и нулевой. На фото вы можете видеть старые алюминиевые провода на ближайшей к дому опоре. Отвод в дом уже сделан с помощью провода СИП. Особое внимание на тот факт, что все опоры воздушной линии должны иметь повторное заземление нулевого проводника (правое верхнее фото). Нужно это для того, чтобы исключить аварийные ситуации, как например «обрыв нуля». При этом следует с особым вниманием отнестись к своему собственному заземлению при отсутствии повторных заземлений на промежуточных опорах, иначе в аварийной ситуации ваше собственное заземление может оказаться единственным для всего поселка.

4. Ближе к делу. Последний участок воздушной линии от ближайшего столба до здания протягивается проводом СИП, в нашем случае 2х16. Расшифровывается как самонесущий изолированный провод, он алюминиевый с сечением 16 мм². Для удобства монтажа и прокладки в месте анкерного крепления с помощью специальных зажимов (провод СИП подразумевает монтаж линии под напряжением, на специальных зажимах гайка не находится под напряжением, а также имеет срывную резьбу, гарантирующую необходимое усилие затягивания) переходит в ВВГ сечением не менее 10 мм². Именно в таком виде два провода попадают в вводной щиток. В щитке у нас стоит вводной двухполюсный автомат и ограничитель перенапряжений (обязательно на конечной опоре при воздушном вводе), которое защитит сеть при попадании молнии в фазный проводник воздушной линии. Подключается он перед автоматом к фазному проводнику. Здесь же в щитке происходит подключение заземления строго ДО вводного автомата. Мы рассматриваем схему заземления TN-C-S, так как система ТТ все-таки создана для мобильных зданий, а не постоянных строений и у нее есть свои особенности по требованиям к безопасности. Недостатков у системы TN-C-S при правильном монтаже нет. Даже если углубляться в эту тему, если вы сделаете ТТ, то это будет только ваш конечный участок, в то время как вся воздушная линия от трансформатора будет TN-C.

5. Обязательное заземление. Три уголка со стенкой 50 мм (толщина стали 5 мм), длиной по 2 метра вбиваются кувалдой в землю и свариваются между с собой в форме треугольника. До стены дома идет стальная полоса шириной 40 мм. Последний метр до щитка делается с помощью медного проводника сечением не менее 16 мм². Занижать сечение категорически нельзя, в случае какой-либо аварии на линии ваше заземление может стать единственным для всей линии/улицы/квартала. Коммутация в щитке такова. Совмещенный PEN (Protected Earth + Neutral) проводник с воздушной линии разделяется на двух шинах на N и PE. После этого коммутируется вводной автомат, рядом с ним ограничитель перенапряжений. С автомата силовая линия идет на электрический счетчик. Непосредственно в дом уходит трехжильный медный провод с сечением каждой жилы 6 мм². Фазный и нулевой проводник идут со счетчика, заземляющий с соответствующей шины.

6. Переходим к внутренней проводке дома. Повторюсь, что при проектировании электрической сети использовался принцип разумной достаточности. Конечно можно было сделать в 2 раза больше розеток и на столько же увеличить количество силовых линий, но я считаю что в этом совершенно нет необходимости. Пояснения к схеме: красные квадраты — распределительные коробки, желтые круги — лампы. Синим обозначена проводка в стяжке, красным — в стенах. Везде в доме используется только светодиодное освещение (суммарное потребление всех включенных одновременно ламп не дотягивает и до 300 ватт). Освещение запитано от силовой линии на конкретную комнату, не вижу практической необходимости в разделении, к тому же это существенно увеличивает объем монтажных работ. На схеме отмечены все существующие в доме потребители. Если есть вопросы — спрашивайте.

7. Итак, приступим. Это временная электрика на период строительных работ. Переходим к прокладке силовых линий. Всего их 10 шт. Часть из них пойдет по стенам, часть в полу в гофре.

8. Начнём с напольных силовых линий. Используем кабель NYM сечением 3х2,5 мм² в гофре (серая гофра не горит вообще, черная не поддерживает горение и имеет защиту от ультрафиолета — в стяжке особо не принципиально что использовать, найти прочную серую не так просто, а мягкую я бы затоптал пока велись подготовительные работы). Часто задаваемый вопрос — почему не ВВГ? С точки зрения эксплуатационных характеристик они полностью идентичны, но NYM имеет преимущество в виде тройной изоляции, в то время как и имеет недостаток — не стойкая к ультрафиолету оболочка. Поэтому для открытой проводки ВВГ предпочтительнее. В остальном NYM удобнее, в том числе из-за своей круглой формы (круглый ВВГ тоже существует, но найти его в наличии крайне затруднительно). В гофру диаметром 16 мм круглый NYM протягивается элементарно, что крайне удобно. На память стоит задокументировать трассы прокладки линий по полу, хотя нигде кроме дверных порогов нет даже теоретической вероятности, что вам потребуется что-то вбить в бетонную стяжку пола.

9. Уголок кухонной зоны. Газобетон просто превосходный материал для обработки — штробить стены можно хоть обыкновенной отверткой. Итак, сверлим отверстия под монтажные и распределительные коробки. Провод в стенах из НЕГОРЮЧИХ оснований прокладывается в том виде, в каком он есть. Никакие гофры не требуются. Всё внимание на трассы. Силовые линии прокладываются только под прямыми углами. Основная линия идет вдоль пола на высоте 20-30 см, далее к розеткам и выключателям поднимается строго ВЕРТИКАЛЬНО. Диагональная прокладка запрещена и опасна риском попасть в провод, например при вбивании гвоздя в стену (а так вы точно знаете что нельзя вбивать гвозди ровно под розетками и над выключателями). К стене кабель крепится с помощью пластиковых круглых скоб (сверлится два отверстия, вставляется скоба).

10. Напольная стяжка залита. Вопрос на каком этапе прокладывать кабель по стене — исключительно из ваших личных предпочтений. Кто-то сначала штукатурит стены, потом делает штробу, прокладывает кабель и заделывает штробу обратно. Я предпочитаю делать проводку до оштукатуривания стен. Этот способ может показаться неудобным т.к. потребуется повышенное внимание во время штукатурных работ к точкам с монтажными коробками (надо их чем-то заткнуть, а потом расковырять). Обратите внимание на левый угол — все коммутации на проходных линиях розеток сделаны не в подрозетниках, а в отдельных распределительных коробках.

11. Повторюсь с типом проводов. NYM идеальный и универсальный кабель. Сечение выбирается в соответствии с нагрузкой. Обычно используют кабель 3х2,5 мм². Для мощных потребителей, типа электрической варочной панели может потребоваться провод с сечением жил 4 мм². Для линий освещения, где в моём случае используются светодиоды (максимальное энергопотребление в самой большой комнате 80 ватт) я использую кабель ПУНП 2х1,5 мм² (заземление в осветительной сети не нужно, его некуда подключать). Вообще, нормативы запрещают применять ПУНП по причине того, что технические условия допускают занижать сечение жил до 30% по сравнению с нормативами, а при повальной экономии везде и во всём это может являться причиной пожара из-за превышения допустимой нагрузки. В моём случае, моя максимальная нагрузка более чем в 30 раз меньше, чем способен безопасно пропустить кабель с сечением 1,5 мм². Поэтому большее сечение не требуется, а для монтажа осветительной линии этот кабель удобнее всего. Да, имейте ввиду, что для стационарной проводки используют только жесткий кабель с моножилой. Подрозетники и распределительные коробки монтируются в стену на строительный гипс (алебастр), как самый быстросохнущий раствор.

victorborisov.livejournal.com

Электропроводка на даче своими руками: пошаговое описание монтажа

Выбор сечения и типа кабеля, номиналов автоматических выключателей, УЗО и другой защитной аппаратуры, и, наконец, выбор способа монтажа. Это еще неполный список этапов электромонтажных работ, которые введут в ступор любого начинающего мастера. Поэтому давайте разберемся как может быть проведена электропроводка на даче своими руками. Пошаговое описание всех этапов электромонтажа предоставлено ниже.

Определение способа прокладки кабеля

Для начала нужно определится с тем, как вы будете прокладывать проводку:

1. Внутренняя или скрытая электропроводка. Прокладывается внутри стен, перегородок и перекрытий. Проводка по поверхности чернового потолка закрытая подвесным или натяжным потолком также считается внутренней.
2. Наружная или открытая проводка. Прокладывается по поверхности стен, потолков, конструкциям. В общем во всех случаях, когда видны кабельные линии.

Выбрать тип электропроводки достаточно просто:

• Если у вас стены из кирпича, бетона, газобетона и других твёрдых негорючих материалов – прокладывайте внутреннюю электропроводку.
• В деревянном доме нужна наружная проводка. В ПУЭ 7.1.38, сказано о том, что по сгораемым стенам, перегородкам, потолкам (и за ними) прокладка осуществляется в несгораемых трубах и кабелями, не распространяющими горение. Подобные рекомендации содержат и другие пункты Правил.
• В каркасном доме согласно СП 31-105-2002 п. 13.5.1, 13.5.2 допускается делать электропроводки через пустоты или заполненные утеплителем пространства стен и перекрытий, а пропускать кабель через стены допускается без негорючих гильз, но изоляция должна быть не распространяющей горение (приставки -нг или -нг-ls в маркировке изделия) или в защитных оболочках.

Составление схемы до монтажа

Сначала нужно рассчитать количество светильников и выключателей, к ним и розеток. Далее определите, где будут установлены мощные электроприборы, такие как бойлер, котёл, электроплита. Это позволит вам рассчитать длину кабеля и составить схему электрощита на даче.

Стоит отметить, что все электроустановки (объекты) построенные и реконструированные после 2003 года должны иметь заземление (указано в ряде пунктов, например, 1.1.1., 1.7.102-103., 7.1.13., глава 1.7., ГОСТ Р 50571.3-94 и т.д.). Это значит, что, если вы строите дачу сейчас – нужно составлять схему проводки с заземлением. Если же у вас старая дача и вы просто делаете ремонт – допустимо оставить схему без заземления, чего мы не рекомендуем.

Чтобы электропроводка была правильной и служила долго нужно не только правильно её проложить, но и правильно подобрать сечения жил и номиналы автоматов. Возникает вопрос: как подобрать сечение кабеля для дачи и собрать электрощит своими руками?

Нужно подобрать кабель под мощность нагрузки. Одно из распространённых правил: использовать провода и кабели сечением 2.5 кв. мм для розеток, а для освещения – 1.5 кв. мм. Для точного расчета воспользуйтесь калькулятором на нашем сайте https://samelectrik.ru/raschet-secheniya-kabelya-2.html. На освещение хватит автомата на 10А, а на розетки – 16А. Если говорить про УЗО, то его номинал ставят выше, чем автомата. Допустим автомат стоит на 16А, значит УЗО ставят на 25А. По току утечки УЗО выбирают в зависимости от назначения: для ванной лучше поставить на 10 мА, для защиты всей «мокрой группы» на 30 мА.

Теперь ознакомьтесь с подборкой типовых схем электрощитов для дач:

Схема простого щитка без заземления с однофазным вводом 220В:

 

Схема ввода 1 фазы с заземлением:

 

Схема с трёхфазным вводом 380/220В и заземлением:

Выбор электроустановочных изделий

Простыми словами электроустановочные изделия — это розетки, выключатели, распредкоробки, щиты и т.д. На них, как и на других материалах для электропроводки, нельзя экономить хоть при ремонте в квартире, хоть в дачном домике.

В России по качеству и распространённости занимают лидирующие места занимают два бренда Legrand и Schneider Electric. В модельном ряде этих производителей есть розетки, выключатели для внутренней и наружной проводки, для монтажа внутри, и снаружи – на дачном участке.

Подключение к опоре ВЛЭП по воздуху и под землёй

Чтобы делать электропроводку, дача должна быть подключена к электросети. Практически во всех случаях на улице проходит воздушная линия электропередач. Подключение к ней возможно либо по воздуху, либо под землёй. Теперь поговорим о том, как сделать правильный ввод в дом и подключение к воздушке, а также какой провод использовать.

Для прокладки кабеля от опоры до дома по воздуху используется провод СИП. Для прокладки под землёй используют либо обычный кабель типа ВВГ и его прокладывают в ПНД трубе, либо в земле без трубы прокладывают бронированный кабель типа ВБбШв.

При прокладке по воздуху делается ответвление от воздушной линии с помощью кабельных зажимов (ЗОИ, ЗОРЗБ, ЗПА, Z 206 и множество других), закрепленных натяжной арматурой. Далее кабель натягивают на трубостойке без промежуточных опор, если длина линии менее 25 метров и с ними, если длина превышает 25 метров (подробнее в Главе 2.4 ПУЭ, см. пункт 2.4.12.).

От трубостойки, закрепленной на фасаде или крыше дома, СИП ведут вдоль фасада в гофре из ПВХ, если это не солнечная сторона. А если же сторона солнечная, то ПВХ-гофра не подходит – она разрушается под воздействием ультрафиолета, используйте черную гофру из полиэтилена или металлическую.

Кроме трубостойки СИП может быть натянут с помощью натяжной арматуры (другое название — анкерные зажимы) закрепленной на фасаде.

Переход с СИП на ВВГ-нг-ls или другой медный кабель выполняется на фасаде дачи во влагозащищенной распределительной коробке, с помощью тех-же ответвительных зажимов «орешков».

Всегда от кабеля СИП и дальше в дом прокладывается медь. Кроме прокладки провода от столба до фасада дачи также встречается, когда щит учета устанавливают на опоре или во дворе на трубостойке, в общем требования для ответвления аналогичны. Возле трубостойки или в другом месте нужно разместить заземлитель, желательно как можно ближе к вводному щиту.

Электромонтаж внутренней проводки

Чтобы вы не ломали голову «с чего начать», мы сгруппировали все действия в 5 шагов для монтажа электропроводки на даче своими руками:

1. Разметка.
2. Штробление.
3. Установка подрозетников и распредкоробок.
4. Прокладка кабеля.
5. Сборка схемы и подключение.

Разметка стен

Нужно определить расположение всех электроточек. После этого вы можете разметить будущие линии проводки. Сделать это можно чем угодно — мелом, карандашом или малярным шнуром от щитка до каждой точки. Подробнее процесс разметки стен под проводку описан в статье: https://samelectrik.ru/kak-razmetit-steny-i-potolok-pod-provodku.html.

На видео наглядно рассмотрен процесс разметки:

По этим линиям вы можете посчитать, сколько нужно кабеля для прокладки проводки.

Прокладывать кабель в полу из дерева не стоит – это можно делать, если он у вас залит цементной стяжкой. В этом случае обязательно использовать гофру, чтобы избежать повреждения электрических линий.

Штробление и углубления для подрозетников

Три основных способа сделать штробу в стене своими руками:

1. С помощью перфоратора с насадкой «долото» или «шило».
2. Штроборезом.
3. Болгаркой с алмазным диском.

В принципе они подходят для всех видов твёрдых несгораемых материалов. С помощью штробореза получится ровная и аккуратная штроба, но это не важно — в последствии она заделывается раствором и шпаклюется. Поэтому чтобы сделать штробу своими руками не стоит покупать штроборез, можно обойтись и перфоратором.

Колодцы для установки подрозетников и распредкоробок делаем с помощью коронок с твёрдосплавными напайками или алмазными. Стандартные размеры подрозетника по наружной стороне: глубина – 45мм, диаметр – 68мм. А внутренние габариты – 68х40мм. При этом существуют и другие размеры подрозетников, не ошибитесь при подборе коронки.

Для установки нескольких розеток и выключателей в один ряд – высверливают несколько отверстий, а сегменты между ними выбивают перфоратором с насадкой долотом.

Крепление распределительных коробок и подрозетников

Чтобы розетки не вывалились из стен вместе с вилкой важно не только их правильно установить, но и хорошо закрепить подрозетники. Для этого используют шурупы с дюбелями.

Второй способ – установить подрозетники и распредкоробки на алебастр. При работе с алебастром нужно действовать быстро. В углубления закладываете столько раствора, чтобы подрозетник его не слишком сильно выдавливал.

Прокладка линий

При прокладке электропроводки на даче в стенах, гофру использовать не обязательно. Используйте кабель ВВГ (или ВВГнг), так как не будет проблем с соединением жил.

Сами же провода крепят в стене либо с помощью алебастра, либо дюбель-хомутами. На этом этапе важно проложить правильное количество проводов, для всех электроприёмников.

Подключение розеток и выключателей

Последний этап выполняют после оштукатуривания и высыхания стен. Штукатурку затирают и устанавливаются розетки. Особых рекомендаций нет, нужно просто установить все элементы ровно, по уровню. На этом пошаговое описание скрытого электромонтажа можно считать оконченным.

Если не знаете, как установить розетки и выключатели, ознакомьтесь со статьями:

Прокладка наружной проводки

Мы рассмотрели, как выполняется прокладка внутренней электропроводки на даче поэтапно, теперь рассмотрим другой вид – наружную проводку. Прокладка наружной электропроводки в дачном домике проще, и занимает меньше времени. Согласно ПУЭ наружная электропроводка должна выполняться кабелями с изоляцией, не поддерживающей горение. Какой кабель использовать в этом случае? Подходит тот же ВВГнг-LS, или другие кабели с такой изоляцией.

Современные требования предписывают использование локализирующих негорючих труб – то есть металлических. Можно использовать медные или стальные тонкостенные трубы. Но этот вариант не самый дешевый и удобный для монтажа.

Также провод можно прокладывать в ПВХ-гофре. Если вас не устраивает этот вариант – прокладывайте в кабель-канале или плинтусе с нишей для проводов.

Монтаж розеток и выключатели для наружной установки отличается тем, что вам не нужно бурить отверстия и устанавливать подрозетники – они просто прикручиваются к стене. Это можно назвать «эконом вариант» потому что такую проводку легко заменить, добавить или убрать розетки и перенести выключатели без особых затрат и видимости переделок.

Альтернативой такому решению является электрическая проводка в стиле ретро. Для этого используют специальный витой провод и керамические ролики, такой способ вполне соответствует требованиям ПУЭ. Его главным недостатком является высокая стоимость как самого кабеля, так и электроустановочных изделий под старину.

Вот собственно и все моменты, которые нужно знать, если решили самостоятельно провести электропроводку на даче. Надеемся, наша пошаговая инструкция с картинками и схемами помогла вам понять, с чего начать и что вообще нужно делать!

Материалы по теме:

samelectrik.ru

Лучший проект электропроводки в частном доме

Схема электрической сети частного дома

Проектирование электропроводки в частном доме дело достаточно хлопотное, но вполне осуществимое даже без наличия специальных знаний. Достаточно лишь взвешенно подойти к данному вопросу. Ну а наши советы, приведенные в этой статье, позволят вам пошагово создать собственный проект электропроводки для любого частного дома.

Схема электрической сети дома

Любая разработка проекта электрической сети начинается с определения суммарной мощности потребителя, в данном случае нашего дома, и ее схемы питания. И если суммарная мощность потребителя в нашем случае определяется энергоснабжающей компанией, которая устанавливает лимит потребления, то схему внутренней электрической сети мы вправе проектировать самостоятельно.

Электрическая схема распределительного щита частного дома

Итак:

• Устройство электропроводки в частном доме выглядит следующим образом. На наружной стене дома энергоснабжающая компания устанавливает вводной автомат и счетчик. Подключение этих электрических аппаратов так же выполняет энергоснабжающая компания.
• А вот после счетчика, ввод в дом, подключение к распределительному щиту и разводку по дому мы уже выполняем самостоятельно. И здесь мы вправе выбирать удобную нам схему электроснабжения.
• Обычно схема электроснабжения дома выглядит следующим образом. Кабель или СИП провод от счетчика подключается непосредственно на шины нашего распределительного щита. От этих шин запитываются отдельные группы электроснабжения. Каждая группа имеет свой силовой автоматический выключатель, установленный на фазном проводе. Нулевой и защитный провод каждой группы не должны иметь коммутационных аппаратов.

Обратите внимание! Нулевой провод отдельных групп может иметь коммутационный аппарат, только в случае подключения через автомат УЗО.  Автомат УЗО может устанавливаться как на отдельную группу, так и в качестве вводного для всех групп. Вопрос выбора места установки УЗО не нормируется нормами ПУЭ и остается спорным вопросом. Но исходя из опыта эксплуатации и личного мнения автора этих строк советуем вам устанавливать их отдельно для каждой группы.

• Далее провод или кабель от каждого группового автомата монтируется к распределительным коробкам. На каждую группу может быть от одной до нескольких распределительных коробок.
• От распределительных коробок электропроводка распределяется к конечным потребителям – розеткам и выключателям.

Проектирование электрической сети дома

Исходя из приведенной общей схемы электроснабжения дома, для проектирования электрической сети нам прежде всего необходимо рассчитать количество групп и распределить по ним нагрузки. Дабы сделать это нам необходимо определиться со способом монтажа проводки и подсчитать возможную нагрузку наших потребителей.

Выбор способа монтажа электропроводки

Начнем с выбора способа монтажа электрической сети. Электропроводка частного дома может быть выполнена открытым и скрытым способом. И от правильного выбора зависит не только количество групп, сечение проводов и суммарная стоимость монтажа, но и внешний вид всего дома.

На фото открытая электропроводка в деревянном доме

Итак:

• Прежде всего отметим, что любой вид монтажа проводки может быть реализован в доме любой конструкции и из любых строительных материалов. Вопрос только в стоимости монтажных работ. Мы не будем приводить нормы монтажа для разных видов проводки в разных условиях. Эту информацию вы можете найти в других статьях на нашем сайте. Остановимся только на общепринятых нормах.
• Открытая проводка нашла широкое применение в домах из горючих материалов. В первую очередь это дерево, СИП панели и другие виды горючих стройматериалов. Для таких домов цена монтажа открытой проводки зачастую значительно ниже. Скрытая же проводка потребует немалых финансовых вливаний, а ее монтаж трудоемок.
• Скрытая проводка применяется преимущественно в домах их кирпича, пеноблоков и других не горючих материалов. Ведь такой вид проводки позволяет полностью скрыть инженерные сети, в то же время в домах из не горючих материалов она не предъявляет особых требований.

Расчет суммарной нагрузки дома

На следующем этапе проектирования вам необходимо рассчитать суммарную нагрузку по дому и по отдельным электроприемникам. Это необходимо для последующего формирования групп.

• Для этого нам прежде всего необходимо определиться с количеством электроточек и их максимальной потребляемой мощностью. Это зачастую становится самой серьезной проблемой для не профессионалов, но де-факто в этом нет нечего сложного.
• Каждая розетка или выключатель в доме смонтирован для определённого электроприбора или группы электроприборов. Нам достаточно выбрать наиболее мощный из них и в дальнейшем вести расчет для него.
• Мощность электроприбора можно посмотреть в паспорте прибора. Так же ее может содержать инструкция по эксплуатации. Если у вас нет не того не другого, то примерную мощность вы можете узнать в нашей таблице.

Таблица мощностей электроприборов

• Но в большинстве случаев мощность приборов указывается в Ваттах, а нам ее необходимо перевести в Амперы. Для этого можно воспользоваться законом Ома — . Вообще это упрощенный вариант формулы, но для наших целей этого вполне достаточно. Исходя из этой формулы у нас получается, что электроприбор мощностью в 1кВт для сети напряжением 220В потребляет электрический ток примерно в 4,5А.

Распределение нагрузок по группам

После того как мы рассчитали суммарную нагрузку по дому и для каждой отдельной электроточки, мы можем приступать к непосредственному созданию групп.

Итак:

• Согласно п.9.6 ВСН 59 – 88 номинальная мощность автоматических выключателей для питания групповых линий розеток и сети освещения не должна превышать 16А. Отталкиваясь от этого пункта распределяем наши нагрузки на отдельные группы.

Обратите внимание! Для питания мощных электроприемников таких как электрическая печь допускается установка групповых автоматов с номиналом в 25А.

• Распределение нагрузки по группам следует производить исходя из их расположения и типа нагрузки. Так достаточно часто групповые линии сети освещения отделяют от групп питания розеток. Но это не является обязательным, а в некоторых случаях не целесообразно.

Схема совмещенной электрической группы

• Так же стоит помнить, что электропроводка в частном доме самому монтировать не легко. Поэтому не стоит располагать разные электроприемники одной группы в разных частях дома. Обычно это 1 – 2 смежных комнаты.
• Еще одним аспектом на который стоит обратить внимание, это п.7.2 ВСН 59 – 88. Он требует подключение розеток на кухне и в жилых комнатах к разным группам. Достаточно часто в розеточную группу кухни включают и розетку в ванной комнате.

Обратите внимание! Розетки в ванной комнате допускается устанавливать только при наличии в группе в которой установлена розетка автомата УЗО. При этом согласно ПУЭ номинальный ток утечки для такого коммутационного устройства нормируется током утечки в 30мА.

• В итоге у нас может получиться от 3 до 7 групп в зависимости от суммарной нагрузки. У некоторых может получиться более 10 групп. Но тут все уже зависит от размеров дома и количества электроприборов. Но согласно технических условий вводной автомат, который установлен на дом, редко превышает значения в 25А иногда 40А.
• Об этом следует помнить и при разделении нагрузки по группам своими руками. Ведь вероятность того, что все электрические приборы будут работать одновременно достаточно низка. Поэтому следует трезво подойти к этому вопросу и выполнить распределение более взвешенно с учетом такого фактора как коэффициент использования.

Выбор электропроводки

Перед тем как самому провести электропроводку в частном доме стоит побеспокоится и о расчете ее сечения. Ведь именно от этого фактора зависит ее долговечность и пожарная безопасность. Особенно актуален данный вопрос для домов из горючих материалов.

• Согласно п.7.1.34 ПУЭ в жилых домах с 2001 года следует применять только медные кабели и провода. До этого допускались провода из алюминия, которые часто можно встретить в старых домах.
• Что касается сечения проводов, то оно должно выбираться исходя из нагрузки на групповой линии. Но дабы не делать массу расчетов и упростить выбор, можно исходить из номинальных параметров групповых автоматов.
• Кроме того, при выборе сечения проводки следует учитывать способ прокладки проводов. Ведь теплоотдача для проводов, проложенных скрытым и открытым способом разная. В связи с этим хоть и незначительно, но в зависимости от нагрузки их сечение отличается.
• Выбор производим по табл.1.3.4 ПУЭ. Кроме нагрузок и способа прокладки она учитывает и такой параметр как вид провода.

Таблица выбора сечения медного провода

• Но как бы не была выбрана электропроводка самому в частном доме следует помнить, что сечение должно быть не меньше приведенного в табл. 7.1.1 ПУЭ. Для групповых линий она должна быть не менее 1,5 мм².

Вывод

В нашей статье мы привели основные этапы проектирования электрической сети в частном доме. Как видите в этом нет нечего сложного, а видео на нашем сайте еще больше должно облегчить эту задачу. Главное подойти к этому вопросу внимательно и взвешенно и у вас наверняка все получится.

elektrik-a.su

Схемы подключения электроснабжения в частном доме

При строительстве частного дома на первое место выходит строительство инженерных сетей и коммуникаций, электроснабжение в частном доме. И здесь основная роль отводится электроснабжению. В создании домашнего уюта большое значение имеют электробытовые приборы, их мощность и количество.

В первую очередь, для электроснабжения, необходимо выполнить проект, он создаётся на основе технических условий. Потом на основании проекта выполняются электромонтажные работы. Всё это должна выполнять специализированная организация, имеющая соответствующую лицензию.

Пример проекта электроснабжения частного жилого дома Вернуться к оглавлению

Содержание материала

Технические условия на электроснабжение

ТУ выдает энергоснабжающая организация. В основном, это местные электрические сети или та организация или фирма, которой принадлежат электросети, от которых будет произведено подключение. Электрические сети могут принадлежать как предприятию электросетей, так и, к примеру, водоканалу, ТСЖ, дачному кооперативу или другой организации.

Подключение электричества к частному дому: мощность

В заявлении на выдачу ТУ необходимо указать, какую мощность вы хотите подключить и на какое напряжение (230/400 В). Предварительно необходимо рассчитать, какую мощность будут потреблять ваши электроприборы. На основании вашего заявления и технической возможности линии электропередач, энергоснабжающая организация выдает ТУ.

Подключение частного дома к электричеству: что важно принять к сведению

Многие просят мощность больше, чем им надо. И это правильно. Заново делать проект на электроснабжение в случае увеличения мощности дело не из дешёвых. Поэтому в заявлении на выдачу ТУ пишут большую мощность, при  этом перечень документации аналогичен.

Вернуться к оглавлению

Как провести электричество в частный дом: внешнее электроснабжение

После того, как вам выдали ТУ, вы идёте в проектную организацию, которая сделает проект на основании ПУЭ (правила устройства электроустановок) и СНиП (строительные нормы и правила). В ТУ будет указана общая разрешенная мощность для подключения, сечение кабельной или воздушной линии, марка и тип. Специалисты организации согласно ТУ и нормам выполнят проект, но вы обязаны принять участие в его работе, так как существует ряд нюансов. Схема электроснабжения дома поможет проработать многие детали.

Пример внешнего электроснабжения

В большинстве случаев энергоснабжающая организация выдаёт ТУ на подключение частного дома воздушным вводом. Это делается с целью минимизиции случаев хищения электрической энергии. По этой же причине рекомендуется устанавливать ШУЭ (шкаф учета электроэнергии) на опоре или на фасаде дома. Чтобы не возникало проблем с последующей сдачей электроснабжения на коммерческий учёт, рекомендуется прислушаться к этим рекомендациям.

Сечение вводного провода и его марка

Согласно нормативной документации, вводной кабель должен быть сечением не менее: 10 мм2 для кабеля с медной жилой, и не менее 16 мм2 для кабеля с алюминиевой жилой, если воздушный ввод более 25 метров. Это связано с тем, что этот участок ввода рассматривается как отдельный участок воздушной линии, от столба к дому.  Если он составляет менее 25 метров, то сечение медной жилы не менее 4 мм2, алюминиевой не менее 10 мм2.

Сечение выбирают согласно ПУЭ, и зависит оно от системы, будет ли проводник PEN разделен на PE и N или нет. Всё это сделают специалисты проектного института.

Пример, как проводить электричество в частном доме

Необходимо помнить, что сечение кабельной линии выбирается по его длительно допустимому току. Он зависит от способа прокладки. К примеру, самый распространённый кабель – это ВВГ. Если сделать ввод в дом воздушным, а сечение его 10 мм2, то длительно допустимый ток для него составляет 80 А, а если этот же провод тем же сечением проложен в трубе один – трёхжильный, то длительно допустимый ток составляет 50 А. Это уже погрешность примерно 40 %.

Схема проводки электричества от столба к дому

Погрешность расчёта до 40 % говорит о том, что выбор сечения кабеля и подключаемой к нему нагрузке должен осуществляться только на основе специальной электротехнической литературы.

Допустимые параметры проводки электрического кабеля

Система электроснабжения: тип кабеля

При выполнении внешнего электроснабжения воздушным способом, в основном применяется кабель ВВГ, АВВГ или самонесущий провод СИП. При подземном вводе в основном применяется кабель ВБбШв или АВБбШв. Отсутствие или присутствие первой буквы «А» предполагает алюминиевую жилу.

Расстояние от опоры ВЛ (воздушной линии) до фасада дома, где будет закреплен ввод, не должно быть больше 25 метров. Если это расстояние больше, то требуется установка дополнительной подставной опоры. Высота ввода должна быть не менее 2.75 метра для неизолированного провода и 2.5 м для изолированного.

Совет. Самые распространённые сечения вводного кабеля и их длительно допустимый ток берутся из ПУЭ.

Не обязательно знать все таблицы из электротехнических справочников для определения рационального определения сечения кабеля. Оптимальное и самое распространённое сечение для вводного кабеля с медной жилой – это от 10 мм2, далее 16 и 25 мм2.

Применяемые кабели (ВВГ)

Минимальный длительно допустимый ток составляет 50, 70, 85 А соответственно. Если ввод выполнен воздушным способом, то соответственно длительно допустимый ток для него составляет 80, 100, 140 А.

Пример. Мощность, которую можно подключить к медному кабелю сечением 10 мм2 на напряжение 380 В – от 30 кВт, на напряжение 230 В – от 15 кВт, что вполне достаточно для домашнего комфорта.

Расчёт мощности

Как вы уже поняли, выбор сечения кабеля выполняется по длительно допустимому току, поэтому необходимо знать, как его рассчитывают.

В первую очередь, необходимо знать мощность электроприборов. Эта характеристика есть в их паспорте. Далее вычисляется ток:

I=P/U•cosФ

P, Вт – мощность подключаемых электробытовых приборов

U, В – напряжение бытовой электрической сети 230, 400 В

cosФ, где Ф – это сдвиг фаз между напряжением и током. Если отсутствуют промышленные агрегаты, то он принимается равным 1. В бытовых электрических сетях cosФ учитывается, когда присутствует реактивная нагрузка. Это могут быть лампы низкого или высокого давления, бытовой электроинструмент или электродвигатель. К примеру, самый распространённый cosФ для асинхронных электродвигателей 0.83 – 0.89.

Вернуться к оглавлению

Шкаф учёта и распределения электроэнергии

Разводка электричества в частном доме ШРУ должна выглядеть следующим образом.

1. Вводное устройство. Это может быть рубильник типа ЯРВ или автоматический выключатель.
2. Прибор учёт электроэнергии (индукционный или электронный электросчетчик).
3. УЗО (устройство защитного отключения), которое защищает человека от опасного действия электрического тока.
4. Автоматические выключатели, которые защищают электрическую сеть от перегрузок и токов короткого замыкания. Могут устанавливаться дифференциальные автоматические выключатели.

Шкаф учёта и распределения электроэнергии

Есть некоторые нюансы. К примеру, установка УЗО является обязательным, а защита от перенапряжений – нет. Скачки напряжений в электрической сети сегодня не редкость. Но в частных домах рекомендуется совместить защиту от перенапряжений и защиту от импульсных перенапряжений, вызванных ударом молнии. В данном случае лучшим вариантом будет установить в вводной электрощит УЗИП, защиту от импульсных перенапряжений. В таких случаях предусматривается резервное электроснабжение дома.

Схема ШРУ с учётом внутренней электропроводки

Специалисты проектной организации будут комплектовать электрощит с учётом внутренней электропроводки и её разводки. Поэтому предварительно необходимо нанести на план дома точки установок розеток и мощность электробытовых приборов, которые будут к ним подключаться. Исходя из этого, будет определяться однолинейная схема электроснабжения дома или многолинейная.

На этом видео вы можете посмотреть на однолинейную схему электроснабжения частного жилого дома

Так же необходимо сделать и относительно сети освещения, места установки выключателей, светильников и их мощность. На основе ваших данных и в соответствии ПУЭ и СНиП специалисты проектной организации выберут защиту для сети освещения и розеточной сети, а так же план разводки электропроводки по дому.

Предупреждение!

Если по какой либо причине вышел из строя автоматический выключатель, или вы решили его просто заменить своими руками, то номинальный его ток должен соответствовать длительно допустимому току кабеля – участку линии, который он защищает. То есть, если кабель ВВГ 3х1.5, длительно допустимый ток для него 15 А. При условии, что он проложен под штукатуркой или трубе, номинальный ток автоматического выключателя должен быть не более 15 А.

Если вдруг вы поставили ВА 32 А, то может получиться так, что при увеличенной нагрузке кабель или розетка будет греться, может оплавиться, загореться, и случится пожар, а защита не сработает, особенно, если это электричество в деревянном доме.

Совет. Нужно помнить, что не только кабель, но и вся пускорегулирующая и защитная аппаратура выбирается по длительно допустимому (рабочему) току.

Тип и марка кабеля по условиям прокладки

Самый распространённый и рекомендуемый кабель для прокладки в жилых помещениях, это кабель ВВГ. Если требуется прокладка кабеля по сгораемому основанию и под перекрытием, то необходимо применять кабель ВВГнгз. Маркировка «нгз» обозначает, что кабель не горючий и с заполнителем. В последнее время широко используется аналог кабеля ВВГнгз, кабель NYM. У него улучшенные эксплуатационные характеристики. Он отрицательно относится к воздействию прямых солнечных лучей, поэтому рекомендуется для прокладки внутри жилых и административных зданий и помещений.

Вернуться к оглавлению

Варианты заземления

Заземление служит для защиты человека от вредного воздействия электрического тока, если напряжение бесперебойное. Суть заключается в том, что при прикосновении человека к поврежденному участку цепи, и тем самым попадая под опасное напряжение, электрический ток идёт по наименьшему сопротивлению. В данном случае выполняют заземление с наименьшим сопротивлением, чтоб электрический ток пошёл не через вас, а через систему заземления в землю. Но для этого систему заземления необходимо выполнить в соответствии с правилами.

Контур заземления

Если на участке возле вашего дома хватает площади для контура заземления, то необходимо его выполнить. В данном случае, в землю вбиваются как минимум три вертикальных электрода, длиной не менее 2 м. Расстояние между ними должно быть не меньше, чем их сама длина. Вбиваться они должны в траншею, глубина которой должна быть не меньше 0.5 м.

При помощи горизонтальных металлических стержней они соединяются при помощи сварки и выводятся к зданию, после чего подводятся к вводному устройства дома. После монтажа заземления измеряют сопротивление тока. Если оно не соответствует, то забивают дополнительные электроды до тех пор, пока сопротивление заземления не будет доведено до нужного показателя.

Модульное заземление

Если не хватает площади для контура, часто выполняют модульное (точечное) заземления. В последнее время модульное заземление стало популярным, и не только из-за нехватки площади. Вбивается вручную или при помощи перфораторов в землю специальный электрод на глубину до 15 – 25 м. Одновременно с этим измеряется сопротивление.

Схема электрополитического заземления

Внимание! В частных домах и дачах при бытовом напряжении 220 Вольт / 380 Вольт сопротивление должно быть не более 30 Ом. Если оно не соответствует этому показателю, то заземление на вашем участке не защитит вас от опасного действия электрического тока, так как оно не больше, чем просто обыкновенное железо, бездарно закопанное в землю.

На этом видео можете посмотреть, как правильно делать модульное заземление при подводе электричества к дачному дому

Единственный минус модульного заземления в том, что неизвестно, на какую глубину нужно забить электрод, пока показатель сопротивления заземления не достигнет нужной отметки. Может, и на 30 м, а это уже высота 9-ти этажного дома.

Помните, что работы, связанные с оборудованием системы энергоснабжения, должны выполняться только квалифицированными специалистами!

proekt-sam.ru

Схема подключения электричества в загородном доме

Подключение электричества в загородном доме – это очень важный этап строительных работ. От правильной установки электросети зависит не только оптимальная работа всех подключенных к ней приспособлений и устройств, но и безопасность жильцов. Основой правильного монтажа электросети является схема подключения электричества.

1. Электроснабжение частного дома

Снабжение электропитанием частного дома производится от общей линий электропередач  загородного поселка – будь это деревня или садовое товарищество. Сегодня электричеством у нас в стране обеспечено подавляющее большинство жилых поселков. Линии электропередач установлены таким образом, чтобы снабжение каждого дома было доступным. Как правило, возле каждого участка стоит один, а то и несколько столбов ЛЭП.

Запитка каждого дома от линии электропередачи проводится сотрудниками электроснабжающей организации – от столба до электросчетчика. Дальнейшее устройство системы электроснабжения – забота хозяина.

Непосвященному человеку проведение электрического тока от счетчика до каждой лампочки и розетки в доме кажется трудноразрешимой задачей. Понятное дело – осуществлять монтаж электросети должны профессионалы, но и хозяева должны иметь представление о данной работе. Ведь эксплуатировать электросеть предстоит им. Неплохо бы уметь и контролировать электроустановочные работы – хотя бы в рамках общих понятий об электросетях в частном доме. Именно знакомству с основными такими понятиями и посвящена эта статья.

2. Важность планирования электросетей

Как и во всяком деле, в прокладке электросетей в первую очередь не обойтись без подробного плана. В первую очередь – это учет всех потребителей (лампочки, стиральные машины, холодильники и т.д.). Во вторую очередь – графическое отображение системы электропроводки от источника до потребителя.

Все этапы установки электросетей опираются на схему подключения электричества. В общем виде это чертеж, где наглядно отображены:

1. Узлы электропитания от линии ввода
2. Предохранительные устройства защиты от короткого замыкания
3. Распределительные коробки, где происходит ответвления линий тока на определенные помещения и потребителей
4. Расположение линий электропередач – то есть, проводов
5. Места, где установлены розетки для потребителей

В план-схему обязательно должны входить сведения о мощности потребителей, о параметрах предохранителей, о параметрах электрических проводов и тому подобные сведения.

Только имея на руках схему подключения можно начинать работу. Бессистемная установка проводов обязательно приведет к ошибкам, а ошибки в работе с электричеством – это прямая угроза безопасности жизни и жилищу.

Если дом был построен по индивидуальному проекту, то схемы подключения должна составляться конкретно для этого дома. В случае использования типового проекта, схема подключения электричества тоже может быть типовой.

3. Наружное подключение электричества

Хотя подключение от линии электропередач до здания – это обязанность электриков вашего поселка, жить в доме вам, и эту работу тоже нужно проконтролировать, как и обеспечить электриков всем необходимым для монтажа проводки. Тем более что вариантов подключения может быть несколько, и определяться вам.

Вот несколько замечаний по этому этапу работ.

Подводка проводов может быть осуществлена как по воздуху – от столба к дому, так и под землей. Провод от столба электропередачи к дому не должен провисать больше, чем на 3.5 метра от земли. Он не должен касаться веток деревьев, деревянных частей дома, каких-либо других выступающих узлов. При расстоянии  больше … метров от столба до входного узла в дом, нужно установить дополнительную опору для проводов.

Для входного кабеля используются провода с минимальным сечением 16мм2. Он может быть двужильным (при использовании напряжения 220В) и четырехжильным  (при напряжении 380В). Всем требованиям эксплуатации (безопасности, минимальным потерям и долговечности) соответствуют провода NYM,ВВГнг, ВВГ и ПУНП.

Провода, отходящие от столба линии электропередач должны находиться в защитной оболочке. Для того, чтобы сохранить провода от разрыва их прикрепляют к опорному прутку. Пруток в виде толстой проволоки должен иметь хорошее натяжение, а электропровод, наоборот должен крепиться не в натяг.

Ввод проводов внутрь дома производится через отверстие, тщательно заизолированное негорючим материалом. Провода должны продеваться через защитный кожух, например, пластиковую или металлическую трубу.

Правила наружного подключения дома

Внутри дома провода входят в электросчетчик, который учитывает потребленную электроэнергию, а от счетчика  – к распределительному щитку.

4. Распределительный щиток

Именно распределительный щиток является как бы «мозгом» всей системы электроснабжения дома. Он представляет собой металлическую коробку с вмонтированными узлами, от которых отходят провода в тот или иной участком дома. Все узлы в коробке смонтированы так, чтобы не касаться друг друга.

Основными элементами распределительного  щитка являются защитные предохранители. Они монтируются на общем входе в щиток и на каждую группу потребителей. Современные предохранители заменили традиционные электрические пробки, где разрыв сети в случае короткого замыкания происходил после расплавления входящих в состав пробок легкоплавких вставок. Сегодня эту роль выполняют автоматические предохранители, а попросту – автоматы, где разрыв сети происходит при критическом повышении температуры благодаря встроенным датчикам. Каждый автомат рассчитан на определенную мощность потребителей тока.

Самый мощный автомат ставят на общем входе. Он позволяет отключить всю систему. Если необходимо отключить потребители частично – например, для ремонта – можно отключить соответствующий автомат. Короткое замыкание в отдельном узле, таким образом, не отключает всей системы.

Распределительный щиток

5. Подробнее о схеме электропроводки

Вывод проводов из распределительного щитка соответствует расположению потребителей в разных помещениях. Рассмотрим подробнее типовые схемы распределения электричества в доме.

В современном жилище мы используем различные электроприборы, потребляющие разное количество электроэнергии. Уровень потребления ее выражается в мощности электроприбора.

Самыми мощными потребителями в современном доме являются электрические плиты, нагреватели в сауне, самыми экономными – электролампочки и мелкие бытовые устройства.

Ниже приведены средние характеристики энергопотребления некоторых наиболее часто используемых электроприборов от самых мощных к менее мощным (в Вт):

• Проточный нагреватель воды – 5000
• Электроплита – 3000
• Автоматическая стиральная машинка – 2500
• Сварочный аппарат – 2300
• Духовка – 2000
• Утюг – 1700
• Бойлер – 1500
• Пылесос – 1500
• Обогреватель – 1500
• СВЧ-печь – 1400
• Электрочайник – 1200
• Вентилятор – 1000
• Холодильник – 600
• Компьютер – 500
• Телевизор – 300
• Лампочка – 60

Уже из этого небольшого списка видим, где сосредоточены главные потребители электроэнергии в нашем доме – на кухне и в ванной-прачечной. Естественно, не рекомендуется включать все приборы сразу, но и включенной электроплиты при постоянно работающем холодильнике достаточно для существенной нагрузки на сеть.

Именно узлы, от которых ведут провода в такие помещения, имеют самые мощные автоматы.

6. Электрическая и монтажная схема подключения

Есть электрическая схема подключения, а есть план-схема, совпадающая с планом дома.

Электрическая схема показывает, какие типы подключения используются – где ток подается параллельно, где последовательно и т.д.

Электрическая схема сети

Для монтажа следует иметь еще и монтажную схему. В простом виде она должна представлять собой чертеж, совпадающий с планом всего дома. На ней изображаются места расположения электропроводов и места, где расположены монтажные узла и разъемы для электропитания.

Монтажная схема электросети

Здесь мы видим в какое помещение идут провода от распределительного щита, какие марки проводов используются, как расположены розетки на стенах и т.д.

Конечно, представленные схемы достаточно примитивны. В реальности схема электроснабжения может иметь довольно сложный вид. Проект обычно совмещает электрическую и монтажную схему электроподключения.

7. Распределение электропитания по помещениям

Как мы уже упоминали, самыми энергоемкими помещениями можно считать

• Кухню, где хорошая хозяйка использует массу электроприспособлений….
• Ванную и прачечную со стиральной машинкой и электронагревателем
• Бойлерную, где осуществляется разогрев отопителей при электрическом отоплении дома

Достаточно энергоемкими могут быть

• Мастерская, где умелец пользуется мощными электроинструментами
• Гостиная, где установлено много ламп, включен телевизор и пара компьютеров

Самыми экономными потребителями электричества являются

• Спальни, детские
• Санузлы
• Подсобные помещения – кладовая, гардеробная, коридор
• Чердак и подвал, куда хозяин заглядывает относительно редко

Очевидно, что на каждую группу помещений ставится автомат соответствующей мощности.

8. Безопасность электросетей

Обеспечение безопасности пользования электричеством – задача, пожалуй, более важная, чем даже само электроснабжение. Опасность электричества состоит в его токопоражающей способности по отношению к человеку и в пожароопасности – вследствие экстремального нагрева проводов при коротком замыкании.

Тема эта довольно обширна. Что же касается схемы электроснабжения, то главное в ее устройстве – именно обеспечить безопасность эксплуатации электросети.

Особое внимание нужно уделить соответствию монтируемых автоматов  тем, что указаны на схеме. Мощность автоматов должна быть тщательно рассчитана с учетом всех нагрузок на сеть и каждый из ее узлов.

Что касается безопасности человека, то схема электропроводки предусматривает ряд мер:

1. Наличие электроизоляции на всех токоведущих частях
2. Правильное расположение розеток
3. Заземление всех необходимых элементов
4. Недоступность большинства электроузлов для случайного контакта
5. Повышенная защита сетей в детских комнатах
6. Применение специальных мер для защиты во влажных помещениях

8. Монтаж электросети по схеме подключения

Монтаж электричества должен проводиться строго по схеме и с использованием указанных в ней материалов. Ни в коем случае нельзя ставить не соответствующие схеме автоматы. Нельзя произвольно занижать сечение проводов. Нельзя беззаботно относиться к местам соединения проводов.

Зачастую горе-мастера просто скручивают два или несколько проводов, не заботясь о том, что неплотное соединение – это места перегрева проводов, места искрения. Недопустимо скручивание проводов из разного металла, например, алюминиевого и медного. Все соединения должны осуществляться в специальных соединительных коробках.

Проведение проводов на изгибах возможно только под прямым углом, иначе будет невозможно определить, где находится скрытый от глаз провод, если вдруг придется сверлить стену.

Укладка проводов должны быть строго горизонтальна или вертикальна

Таких правил много, подробнее о них мы расскажем в других статьях.

9. Учет особенностей конкретного дома в схеме

Помимо всего прочего схема подключения должна учитывать особенности материалов, из которых построен дом. Ни в коем случае нельзя план-схему для кирпичного дома использовать в деревянном каркасном без всяких изменений. У этих материалов разная огнестойкость, разная электропроводность. Необходимо учитывать, какой материал находится в близком расположении от электроузлов – металл, дерево, пластик или влажный кафель – и предусматривать достаточную изоляцию, выдерживать необходимое расстояние от токоведущих частей. Все это должно быть заложено в схеме электроподключения.

10. Заключение

Составление схемы электропроводки в частном доме необходимо проводить еще на этапе проектирования дома. Строительство всего дома должно проводиться с учетом особенности будущих электросетей. Собственно, это касается и других инженерных сетей, но с электричеством случай особый – это, пожалуй, самая важная сеть и самая опасная в эксплуатации.

В любом случае разработку проекта электроснабжения нужно доверить профессионалам, не говоря уж о монтаже. Специалисты должны иметь соответствующие сертификаты и допуски. Все электрические работы в доме строго регламентируются.

k-dom74.ru

Автономные электростанции для загородного дома

Актуальность автономного снабжения дома электроэнергией с различной степенью остроты ощущается многими владельцами загородного жилья. Одних не устраивает неустойчивость работы электросетей в своем населенном пункте – перебои в снабжении или нестабильное напряжение не дают возможности с полным комфортом пользоваться современными приборами. У других и вовсе нет возможности в ближайшей перспективе подключиться к ЛЭП. Третьих настораживают постоянно растущие тарифы, и они, мысля на перспективу, хотят снизить свою зависимость от энергоснабжения, чтобы очередные удорожания не сказывались чувствительно на семейном бюджете. Наконец, ширится круг домовладельцев, которые и вовсе мечтают обрести полную независимость в вопросах энергообеспечения своих владений.

Автономные электростанции для загородного дома

Следует сразу сказать, что реализация подобных задач – дело очень даже непростое, и, на первых порах особенно – довольно затратное. Так что если кто-то собирается заниматься подобным проектом с перспективой получить материальный выигрыш, то полной окупаемости придется радоваться весьма нескоро. Тем не менее, автономные электростанции для загородного дома становятся все популярнее, и прослеживается тенденция к их все более широкому распространению. Особенно в плане использования альтернативных источников энергии. 

В настоящей публикации попробуем рассмотреть основные моменты, связанные с установкой автономных источников электроэнергии. Так проще будет ориентироваться в этом вопросе при составлении наметок собственного проекта.

Достоинства и недостатки автономных систем электроснабжения дома

Чтобы, как говорится, очертить горизонты предоставляемых возможностей, но с другой стороны – несколько «приземлить» излишне радужные, «прожектёрские» настроения, имеет смысл для начала вкратце ознакомиться с общими достоинствами и недостатками автономных систем электроснабжения дома.   

Итак, в пользу автономных домашних электростанций говорит следующее:

• При условии проведения правильных профессиональных расчетов, грамотного составления проекта и его качественной реализации, хозяевам загородного дома больше не придется сталкиваться к «капризами» местных электросетей. Имеются в виду случаи внезапного исчезновения напряжения или сильных его скачков, грозящих вывести бытовые приборы или инструменты из строя. Хорошо отлаженная система работает как часы, домашняя техника – в безопасности.

Аварии на линиях электропередач, скачки напряжения и прочие неприятности – ото всего этого владелец автономной электростанции застрахован.

• Уходят проблемы с возможными лимитами мощности подключения к сетям и объемами потребления энергии. Соответственно – и с оплатой по установленным тарифам. Владелец волен насыщать свой быть любыми приборами в рамках эксплуатационных возможностей своей энергосистемы, то есть создавать любой уровень комфорта.
• Техника, используемая для выработки электроэнергии, как правило, обладает внушительным запасом надежности, и выходит из строя довольно редко. Естественно, при ее правильной эксплуатации и регулярном обслуживании.
• Если мыслить масштабно, и учитывать опыт применения домашних электростанций в странах Западной Европы, то можно не только полностью удовлетворять собственные потребности в электроэнергии, но и реализовывать ее излишки. Для того существуют специальные программы взаимодействия с компаниями энергетического комплекса. Естественно, такой подход ускорил бы окупаемость затрат и даже вывел  собственный «энергоблок» в прибыльное начинание.

Система «зеленого тарифа», когда хозяин электростанции начинает продавать излишки выработанной энергии государству, наверняка заинтересует многих.

Правда, чтобы выйти на подобный уровень требуется не только реализация тщательно продуманного проекта с весьма значительными стартовыми затратами, но и прохождение целого ряда бюрократических процедур и технических экспертиз. Тем не менее, подобное направление в «частной электроэнергетике» наверняка имеет немалый потенциал будущего развития.

Теперь более плотно коснемся недостатков автономной системы электроснабжения.

Устал, лень, очень холодно, потом – никакие отговорки не принимаются, никто за тебя работоспособность системы не восстановит.

• Уже не раз говорилось, но – повторимся, стартовые вложения как на разработку проекта, так и на приобретение необходимого комплекта оборудования, его монтаж и отладку, могут быть очень внушительными. Да и эксплуатационные расходы могут оказаться немалыми. И ожидать быстрой окупаемости было бы неправильно.
• Все риски, в том числе материальные, берет на себя потенциальный владелец электростанции. Это лишний раз говорит о том, с какой тщательностью должен продумываться и прорабатываться проект.
• На хозяев возлагается и полная ответственность за эксплуатацию оборудования, его своевременное техническое обслуживание, соответствующий уход, соблюдение всех требований безопасности. Если система выходит из строя, и дом остается без электроэнергии – жаловаться некому и незачем. Точнее, никто не мешает обратиться за технической поддержкой к специалистам – но это уже будет исключительно за свой счет.

• Проведение регулярных профилактических мероприятий (а без этого – никак) также потребует дополнительных затрат, так как для их выполнения требуется профессиональный подход. Ситуация может усугубляться тем, что дома с автономной электростанцией довольно часто расположены на значительном удалении от крупных центров. То есть придется брать на себя и транспортные затраты для вызова специалистов.

Так что тому, кто загорелся идеей перевести свои владения исключительно на автономное электроснабжение, следует десять раз все продумать, просчитать, взвесить все «pro & contra», прежде чем начать вкладывать средства в реализацию столь масштабного проекта. И не ждать при этом сиюминутной выгоды – окупаемость может растянуться на 10 и более лет. И это при том что само оборудование тоже имеет какой-то, пусть и немалый, но все же ограниченный ресурс эксплуатации.

Помимо перечисленных, различные по принципу работы типы генерирующего оборудования имеют еще и собственные достоинства и недостатки – о них будет рассказано в соответствующих подразделах публикации.

А какие источники энергии можно использовать для автономного электроснабжения?

Здесь совершенно очевидно разделение на две группы.

• К первой можно отнести электрические генераторы, имеющие силовой привод и использующие в качестве источника сторонней энергии один из видов топлива – жидкое (бензин или солярка) или природный газ.
• Ко второй группе отнесём генераторные установки, которые приводятся в действие совершенно бесплатными, природными источниками энергии. К этому определению подойдут ветровые генераторы, солнечные батареи и гидравлические системы.

А теперь познакомимся с этими источниками электроэнергии поближе.

Генераторы, использующие энергетический потенциал жидкого или газообразного топлива

Самый простой и быстрый в реализации способ обеспечить свой дом автономным источником энергии – прибрести генераторную установку, оснащенную приводом, использующим жидкое топливо или природный газ.

Несмотря на различия в типах используемых двигателей, принцип выдерживается общий. Двигатель внутреннего сгорания обеспечивает выработку кинетической энергии – крутящего момента с определённой скоростью вращения. Вращение передается на ротор генератора. Выработанная электроэнергия поступает на точки ее потребления.

Дизельный генератор – надежный источник электроэнергии, но требующий постоянного питания топливом.

Двигатель оснащен системой запуска (стартером), в зависимости от модели стартер может быть ручным или электрическим. Безусловно, для стационарной установки предпочтение отдается второму.

В чем достоинства таких источников электроэнергии:

• Они вырабатывает переменный электрический ток, так сказать, в «готовом к употреблению», то есть к подаче на нагрузку виде – 220 вольт. То есть не требуется никаких дополнительных устройств-преобразователей.
• Топливные генераторы являются отличным решением, если требуется резервный источник энергии на случай перебоев в линиях электропередач. При пропадании напряжении в сети автоматика даст команду на запуск стартера, и спустя непродолжительное время энергоснабжение в доме будет восстановлено. А когда напряжение в подающей линии появится (стабилизируется), произойдет обратное переключение, и двигатель будет заглушен.

Аппаратура ввода резерва может быть уже установлена на бензиновый или дизельный генератор «по умолчанию». Если нет, то можно приобрести ее отдельным блоком – у большинства электростанций имеется адаптированный для ее подключения разъем.

Аппаратура ввода резервного источника энергии часто уже является составной частью приобретаемой силовой установки. Если нет, то предусматривается возможность ее подключения, а сам блок управления приобретается отдельно.

• Генераторы, работающие на жидком топливе, могут стать и основным источником электроэнергии, если загородные владения посещаются хозяевами эпизодически и на не очень продолжительное время. Понятно, что в таких условиях, как правило, дом не перенасыщен бытовой техникой, и есть возможность приобрести довольно компактную установку, которую несложно привезти с собой. Просто чтобы не переживать за ее сохранность в оставляемом, например, на неделю до следующих выходных доме.
• Практически незаменимой становится такая электростанция в условиях ведения загородного строительства, если пока нет возможности подключиться к электросети.

Величайшее достоинство жидко топливных генераторов – это их мобильность, возможность работы в полевых условиях, например, при ведении строительства своего загородного дома.

• Если разобраться, то все другие автономные источники электроэнергии сильно зависимы от времени суток и года, от установившейся на улицы погоды. А вот топливные электростанции способны полноценно работать в любой момент, когда потребуется.

К недостаткам такого подхода в организации автономного электроснабжения дома можно отнести следующее:

• Требуется постоянный запас топлива, которое, кстати, весьма недешевое и, к сожалению, постоянно растёт в цене. А для хранения хотя бы минимального запаса на непредвиденные ситуации необходимо создание определённых условий. Связанных в том числе и с проблемами безопасности проживания в доме.
• Работа жидкотопливной электростанции всегда сопряжена с выхлопом отработанных газов. Такое «соседство» может оказаться и неприятным в плане комфорта, и даже весьма опасным, так как выхлопы весьма токсичны для человека. То есть при стационарной установке этот вопрос придётся продумывать заранее.
• Работа двигателя внутреннего сгорания априори не может быть бесшумной. Это тоже накладывает определенные требования к размещению электростанции. Так как генератор нежелательно оставлять на открытом воздухе, придется для него возводить отдельное помещение на некотором отдалении от жилых построек, с соблюдением требований по его вентиляции и звукоизоляции.

Один из вариантов решения проблемы по стационарной установке автономной дизельной электростанции – расположенный на некотором удалении от жилого дома модуль из сэндвич-панелей.

• Как и любая другая техника с двигателями внутреннего сгорания, генераторы не могут работать беспрерывно – это оговаривается в их характеристиках. Да, выпускаются модели, способные эксплуатироваться весьма длительное время, но все равно паузы для проведения профилактических мероприятий, технического обслуживания нужны.
• Стоимость топлива вряд ли дает возможность говорить о перспективах экономии – сетевое электричество все равно получается значительно дешевле.

Уже отмечалось, что такие электростанции могут быть бензиновыми и дизельными. Если предполагается приобретение генератора для стационарной установки, рассчитанного на продолжительную работу, то предпочтение, безусловно, отдается дизелю. Такие агрегаты, хотя и стоят дороже бензиновых, превосходят надёжностью, устойчивостью выдаваемых оборотов, способностью к длительным безостановочным циклам эксплуатации. Для нечастых и непродолжительных включений может быть достаточно и качественного четырехтактного бензинового генератора, как более простого в обслуживании и запуске, да и более дешевого и менее габаритного.

Цены на бензиновые электростанции Huter

бензиновый генератор Huter

Кстати, некоторые существенные недостатки бензиновых и дизельных электростанций в определенной степени снижены в газовых установках. Здесь и шумность поменьше, и выхлопы не столь «агрессивные», и стоимость «голубого топлива» несравнимо ниже.

Генераторная установка, работающая на природном газе.

Но и с ними тоже есть свои негативные нюансы. Так, установка подобной электростанции потребует согласования с организацией, поставляющей газ, составления проекта, а монтаж ее и пусконаладочные работы должны проводиться только специалистами газового хозяйства. Вторым фактором, существенно ограничивающим широкое распространение таких силовых установок, является их очень высокая стоимость, даже без учета предстоящих затрат на проектные и монтажные мероприятия.

Таким образом, рассматривать топливные генераторы в качестве основного источника электроснабжения при постоянном проживании в доме – вряд ли приходится. А вот в качестве надежного резервного, постоянного готового прийти «на выручку» — лучше ничего и не придумать.

Какой выходной мощности потребуется генератор?

Казалось бы – вопрос несложный. Надо всего лишь просуммировать потребляемые мощности приборов, подключаемых к домашней электросети и заложить определенный эксплуатационный запас.

Но при такой методике вполне можно очень сильно ошибиться как в одну, так и в другую сторону. И то, и другое – плохо. Электростанция с недостаточной мощностью будет глохнуть при высокой нагрузке. Работа с избытком невостребованной мощности негативно влияет на сам генератор. Кроме того, с ростом этого параметра весьма сильно увеличивается и стоимость оборудования.

В чем же особенности расчета?

• Прежде всего, нельзя забывать, что многие бытовые приборы и электроинструмент потребляют не только активную, но еще и так называемую реактивную мощность. И общий показатель получается выше – он определяется отношение номинальной мощности к коэффициенту, называемому cos φ. Этот коэффициент обычно тоже указывается в технических характеристиках изделия. И чем он меньше, тем выше итоговый показатель.

Показатели номинальной мощности и cos φ на шильдике асинхронного двигателя. И 180 Вт номинала превращаются в 265 Вт общей мощности с учетом реактивной составляющей.

• Многие бытовые приборы и инструмент характеризуются пиковыми показателями пускового тока, которые превосходят номинальные порой в несколько раз. Да, они непродолжительные, но вероятность того, что суммарное сиюминутное потребление превысит возможности неправильно просчитанного генератора – все же есть.

Если просто просуммировать показатели потребляемой мощности (тем более, с учетом реактивной и пусковой поправки) все х имеющихся в доме электроприборов, то наверняка получится очень большое значение. Но вероятность того, что вся нагрузка включается одновременно – крайне невелика. Кроме того, если генератор используется в качестве резервного источника питания (как оно обычно и бывает), на время его работы потребуется все же соблюдать определенную «энергетическую дисциплину».

Имеется в виду, что ряд приборов, безусловно, остаются включёнными практически всегда – это холодильник, система обеспечения работы газового котла, освещение в требуемых объёмах. Вряд ли хозяева захотят остаться без телевизора или (и) компьютера. Но вот с остальными приборами требуется осмотрительность. Скажем, если в данное время готовиться пища на электроплитке, то, по всей видимости, стоит подождать с запуском стиральной или посудомоечной машинки, с микроволновкой или обогревателем. И так далее – должны задействоваться те приборы, без которых на период работы резервного источника электроэнергии действительно нельзя обойтись.

Аналогичный подход должен распространяться и на электроинструмент, если генератор используется в период строительства, или же требуется срочное выполнение каких-то работ по хозяйству. Вряд ли имеет смысл, например, одновременно проводить сварочные работы и запускать какое-то обрабатывающее оборудование. Впрочем, решать хозяевам.

Безусловно, хозяева дома сам вольны выбирать режим потребления энергии, то есть составлять перечень приборов и инструментов, одновременную работу которых должен обеспечивать генератор. Но во всем должна быть осмотрительность и «трезвый» взгляд.

Ниже читателю предлагает онлайн-калькулятор, который поможет быстро и с достаточной степень точности просчитать требуемую мощность генератора. Пользователю предстоит лишь указать тип и количество ламп, используемых для освещения, а затем галочками отметить те приборы или инструменты, которые, по его мнению, должны одновременно обеспечиваться электроэнергией. В алгоритм расчеты внесены средние показатели мощностей приборов и инструментов уже с поправками на реактивную составляющую и на пусковые токи.

Калькулятор расчета необходимой мощности топливного генератора

Перейти к расчётам

Вот на этот показатель, учитывающий еще и эксплуатационный запас, следует ориентироваться при выборе модели топливного генератора.

Электростанция на солнечных батареях

Одним из наиболее перспективных направлений в развитии автономной электроэнергетики является использование солнечных батарей. Специальные полупроводниковые фотоэлементы способны преобразовывать энергию солнечных лучей в электрическую. У каждого из элементов не особо выдающие показатели вырабатываемой мощности, но они составляются в большие по площади панели, а определенное количество таких панелей уже способно обеспечивать энергией домашнее хозяйство.

Солнечные панели на крыше дома

Что можно сказать о достоинствах такой системы:

• Оборудование не нуждается в топливе – для получения электрическая используется исключительно энергия солнечных лучей.
• Отсутствие каких-либо сложных механических кинематических узлов делает такие электростанции очень надежными и долговечными. Срок их службы исчисляется десятилетиями.
• Солнечные электростанции не требуют сложных профилактических работ – достаточно содержать в чистоте рабочую поверхности панелей.
• Если генераторы, преобразующие кинетическую энергию (вращение) в электрическую, имеют какое-то конечное значение своей мощности, то солнечная электростанция при необходимости и достаточности места может наращиваться дополнительным количеством панелей. То есть система получается более гибкой и имеет широкий потенциал к дальнейшему развитию.
• Солнечная электростанция совершенно бесшумна, не имеет ограничений по месту установки. Точнее, для монтажа панелей может подойти любой незатенённый участок как на крыше дома и хозяйственных построек, так и на придомовой территории

Теперь несколько слов о недостатках:

• Совершенно очевидно, что работоспособность такой станции имеет выраженную цикличность – в темное время суток выработки энергии не происходит. Кроме того, прослеживается очень высокая зависимость от продолжительности светового дня и погодных условий. Для работы с полной эффективностью панелям требуется прямой солнечный свет. В пасмурную погоду выработка резко падает.
• Существенным недостатком является и высокая стоимость самих панелей. Даже без учета монтажных работ и приобретения всего необходимого для организации полноценной электростанции оборудования. Так, один ватт выработанной энергии потребует самих панелей на сумму, сопоставимую с 1,5 доллара. Несложно подсчитать, во что примерно обойдется приобретение фотоэлементов для, скажем, гелиосистемы с отдачей в 1 и более кВт – многих это отпугивает сразу.
• Солнечные панели вырабатывают электричество с небольшим показателем напряжения, и его требуется привести к стандартам потребления.

В силу последнего пункта, а также из-за нестабильности выдаваемой мощности, солнечная электростанция организуется по принципу аккумуляции и дальнейшего преобразования выработанной энергии.  Примерно эта схема выглядит так:

Примерная схема домашней солнечной электростанции

Выработка электроэнергии происходит в установленных в требуемом количестве солнечных панелях (поз. 1). Специальный прибор – контроллер системы (поз. 2), направляет выработанный потенциал на заряд аккумуляторных батарей (поз. 3). При включении нагрузки постоянный электрический ток напряжением 12 или 24 В поступает в инвертор (поз. 4), где преобразуется в переменный напряжением 220 В/50 Гц, и уже в таком виде передается на точки потребления (поз 5).

Схема, понятно, дана с большим упрощением. Так, на ней показан один аккумулятор, а на деле это обычно целая батарея из нескольких накопителей энергии, обладающая очень высокой ёмкостью.

Несколько аккумуляторов высокой ёмкости, собранные в одну батарею.

Нередко непосредственно от аккумуляторов (точнее, от контроллера) отводится низковольтная линия, минующая инвертор. К ней можно подключить систему освещения дома, укомплектованную, например, светодиодными лампами, требующими напряжения всего в 12 вольт.

Выходную мощность инвертора рассчитать можно по тому же принципу, что и мощность генератора, применив тот же калькулятор. Но это, как говорится, сиюминутная мощность, показывающая возможность одновременного подключения той или иной нагрузки. А вот расчет количества самих солнечных панелей и аккумулирующего блока все же стоит поручить специалистам. Здесь немало тонкостей, сложных для неискушённого в этих вопросах человека.

Система расчета основана на том, что скрупулезно просчитываются все точки потребления энергии (освещение, бытовые приборы и т.п.), с учетом их мощности и средней продолжительности работы за определенный период (допустим, сутки). После суммирования получается результат, выраженный в киловатт-часах (кВтч) – такое количество энергии необходимо обеспечить ежедневно для полноценной устойчивой работы всего электрического оборудования дома.

Исходя из этого показателя и напряжения аккумуляторов просчитывают их необходимую суммарную емкость, выраженную в ампер-часах (Аh). При этом учитывается и эксплуатационный запас, и определенный уровень, ниже которого разряжать АКБ не рекомендуется (скажем, 25÷30 % от полной зарядки). Соответственно, по суммарному показателю подбирается требуемое число аккумуляторов, из которых собирается общая батарея.

Наконец, рассчитывается число солнечных панелей определённой мощности, которое будет способно обеспечить систематическое восполнение заряда аккумуляторов. При этом принимается в расчет множество факторов – помимо характеристик самих панелей, учитываются географическая широта региона, продолжительность светового дня, климатические особенности, специфика места размещения панелей и другое. Конечным результатом должно стать оптимальное количество панелей.

Провести подобные вычисления самостоятельно – тоже, конечно, можно, но велика вероятность совершить ошибку, просто из-за некорректной оценки исходных данных. Впрочем, как уже говорилось, система отличается большой гибкостью, и при необходимости (или при появлении материальной возможности) ее можно наращивать.

Грамотно спланированная и качественно смонтированная система вполне способна стать основным источником электроэнергии для загородного дома. Но если она используется «в чистом виде», то всегда остается вероятность остаться без электричества в силу непредвиденных внешних обстоятельств – затянувшейся непогоды, когда при привычном потреблении приток энергии становится минимальным, что ведет к разрядке аккумуляторов.

Следует быть готовым, что первоначальные затраты будут весьма внушительными, и строить надежды на слишком быструю окупаемость вложенных средств – несколько наивно.

Видео: Пример домашней солнечной электростанции на 6 кВт

Ветровые электростанции

Колоссальную энергию перемещения воздушных масс (ветра) человек использует с древнейших времён. Достаточно вспомнить парусные корабли или, например, ветряные мельницы. Нашла она применение и ветроэнергетике, причем в некоторых странах эта отрасль поставлена буквально на промышленную основу.

Применяются ветровые установки и для обеспечения электроэнергией частных домов.

По сути, такая установка представляет собой обычный генератор, на оси ротора которого установлена крыльчатка с лопастями, приводимыми во вращение потоком воздуха. Как вариант – на ось ротора вращение передается посредством той или иной кинематической схемы (редуктора) – смысла это не меняет. А расположение оси крыльчатки может быть как горизонтальным, так и вертикальным.

Компоновка ветрового генератора может быть горизонтальной (на рисунке — слева) и вертикальной.

Что можно сказать о достоинствах ветровой электростанции?

• Источник энергии – совершенно бесплатный.
• Работа электростанции не сопровождается никакими выбросами в атмосферу.
• Существуют технологии самостоятельного изготовления энергетических установок, например, с использованием обычных электродвигателей или даже просто мощных неодимовых магнитов.

Недостатков больше, причем – они весьма существенные.

• Ветровая установка также очень зависима от установившейся погоды.
• Для того чтобы поймать хороший ветер иногда приходится поднимать ветряк на значительную высоту, что усложняет и без того непростой монтаж.
• Работа такой станции может сопровождаться весьма неприятными звуковыми эффектами.
• Не стоит ожидать от домашнего ветряка слишком высокой отдачи – позднее мы посмотрим на этот вопрос чуть пристальнее.
• Стоимость готовых ветровых станций – весьма высокая, и окупаемости, если рассчитывать только на энергию ветра, ожидать вообще не приходится.

Ветровую энергетическую установку в принципе следует рассматривать всерьез в качестве варианта только в том случае, если среднегодовой показатель ветра составляет не менее 4-5 м/с. В противном случае такая станция вообще не принесет никакой ощутимой пользы.

Карта примерного распределения показателей среднегодовой скорости ветра на территории России.

Этот показатель выводится по результатам многолетних метеорологических наблюдений, с учётом и максимальных значений, и полностью безветренных дней. Таким образом, он позволяет с достаточной степенью достоверности рассчитывать выработку «ветровой» электроэнергии на определенный период: неделю, месяц, год и т.п. На карте-схеме показаны лишь приблизительные значения, но узнать конкретное для своего населенного пункта несложно – достаточно обратиться в местную метеослужбу.

А вот в технических характеристиках ветровых генераторов обычно фигурирует другой показатель – расчетная скорость, которая обычно превосходит среднегодовую в 1,5 — 2 раза.  Ориентироваться на него при расчетах на перспективу – будет неверным. Он, скорее, показывает номинальную мощность генератора при оптимальной скорости вращения ротора.

Чтобы убедиться в том, что вряд ли стоит надеяться только лишь на «ветровую» электроэнергию, достаточно провести расчет возможной ее выработки.

Следует правильно понимать, что каким бы совершенным ни был сам ветряк или подключенный к нему генератор, объем энергии все равно определяется площадью, с которой она будет «сниматься». В случае с «классическим» горизонтальным ветряком эта площадь ограничена площадью круга, описываемого вращающимися лопастями. А ветровая энергия лежит в прямой зависимости от скорости перемещения потока и плотности воздуха. То есть никак «выше головы не прыгнешь».

Интересно, что при этом не имеет значения количество лопастей (выпускаются установки даже с одной лопастью). Наоборот, когда лопастей больше трех, появляются негативные аэродинамические моменты, снижающие общую производительность системы.

Цены на популярные бензиновые электростанции

 

Итак, существует формула, учитывающая упомянутые параметры, а также коэффициент использования ветровой энергии, коэффициенты полезного действия самого генератора (как правило, он не выше 0,85) и редуктора. КПД редуктора тоже бывает обычно не выше 0,9, но если вращение с крыльчатки на генератор передается напрямую, то можно принять его и за единицу.

Формулу приводить не станем – она заложена в алгоритм расчета предлагаемого вниманию онлайн-калькулятора:

Калькулятор прогнозируемой мощности, вырабатываемой ветровым генератором

Перейти к расчётам

Не составит трубе провести самостоятельный расчет, чтобы убедиться в весьма невысоких показателях выработки энергии. И это еще – для идеальных условий, когда практически полностью отсутствуют какие-то естественные или искусственные помехи ветру. И еще без неизбежных потерь в системе преобразования выработанной энергии.

Так как и ветровые, и солнечные источники энергии, для того чтобы стать полноценной электростанцией, требуют примерно одинаковой аппаратной оснащенности, их обычно объединяют в одну систему с общим управлением

Понятно, что ветровая электростанция, как сильно зависимая от внешних условия, должна оснащаться системой накопления и преобразования энергии. По этому критерию она мало чем отличается от солнечной. Поэтому очень часто их даже объединяют в общую систему, значительно повышая тем самым ее эксплуатационные возможности.

Ветровой источник электроэнергии – «за» и «против»

Установка ветрового генератора – довольно неоднозначное решение, требующее особого подхода к планированию и оценке работоспособности и рентабельности. Подробнее об этом, а также о возможности изготовления ветрогенератора своими руками – в специальной публикации нашего портала.

Наилучший выход – комплексное использование различных источников электроэнергии

Если владелец дома все же одержим желанием полной автономизации в вопросах электроснабжения, то оптимальным вариантом следует считать создание комплексной энергетической системы. Она будет включать в себя ветровой генератор (один или несколько), требуемое количество солнечных панелей, аккумуляторную станцию, всю необходимую аппаратуру коммутации и преобразования (контроллер, инвертор). И плюс к этому – резервный источник энергии в виде стационарно установленного дизельного или бензинового генератора.

При таком подходе полноценно используются все преимущества каждой из рассмотренных схем, сглаживаются имеющиеся недостатки. И в целом домашняя электростанция предстает полноценным «организмом», способным полностью удовлетворить энергетические потребности загородного дома.

Расширенная схема домашней электростанции с несколькими источниками энергии.

Нумерация позиций на этой схеме сохранена, по аналогии с рассмотренной в разделе солнечных электростанций. Но, как видно, есть и существенные отличия.

Итак, в качестве внешнего источника бесплатной энергии одновременно используются и солнечные панели, и ветровой генератор (поз. 1а). При идеальных условиях, то есть в ясный ветреный день они одновременно будут работать на заряд аккумуляторов. Ничего страшного – если уровень заряда достигнет верхнего предела, котроллер или выберет приоритет, отключив один из источников, или даже временно отключит оба.

Понятно, что в ночное время или при длительной пасмурной погоде работать будет только ветряк. Аналогично, при безветрии основным источником энергии становятся солнечные батареи.

Если же обстоятельства складываются таким образом, что ни один из источников не работает полноценно, а накопленного заряда становится недостаточно (аккумуляторы приближаются к нижнему допустимому пределу разрядки), автоматически запускается жидкотопливный или газовый генератор (поз. 6). Он, в зависимости от конкретных условий или произведенных настроек, будет работать или только на подзарядку аккумуляторного блока, или возьмет на себя одновременно и общее энергоснабжение дома.

В итоге хозяева (при наличии достаточного запаса топлива) получаются полностью застрахованными — электроэнергия у них будет при любых складывающихся обстоятельствах.  

Безусловно, создание такой универсальной «умной» системы требует профессионального подхода. При составлении проекта предстоит учесть множество исходных критериев, правильно подобрать оборудование, чтобы избежать возможных конфликтов между отдельными узлами и модулями. Реализация проекта потребует очень немалых затрат как в плане приобретения оборудования, так и для проведения монтажных и пусконаладочных работ.

Но зато на выходе будет система, которую при любом рассмотрении можно будет считать полноценной автономной домашней электростанцией.

Узнайте, как сделать солнечный воздушный коллектор своими руками, из нашей новой статьи на нашем портале.

*  *  *  *  *  *  *

В публикации были рассмотрены основные источники получения электроэнергии в условиях домашней автономной электростанции. Правда, «за скобками» остались еще несколько вариантов, которые на практике используются нечасто или даже просто существуют пока только в виде экспериментальных образцов.
Так, если крупно вывезло, и через участок протекает речка или ручей, вполне можно установить водяное колесо или турбину, связанные с генератором. Учитывая то, что скорость потока обычно сохраняется стабильной, такой источник электроэнергии будет работать независимо о капризов погоды. Правда, в зимнее время года в условиях нашего климата большинство подобных водоемов замерзает, что затрудняет работу станции или даже делает ее полностью невозможной.

Если территорию участка пересекает ручей или речка, то почему бы не воспользоваться потенциалом движущейся воды?

Другие способы – более экзотичные. Так, в интернете можно найти и чертежи, и обсуждения проектов станций, вырабатывающих ток из атмосферного электричества. Другим направлением является использование неиссякаемой геотермальной энергии. Но говорить о серьезности таких подходов на современном уровне развития технологий и доступности требуемого оборудования – пока не приходится. Тем не менее, надо полагать, что в будущем подобные источники для получения электроэнергии станут обыденным делом.

stroyday.ru

Автономное электричество для частного дома, на даче, квартиры своими руками

Сегодня мы поговорим про автономное электричество, какое оно бывает, как оборудовать дом таким источником электроэнергии, как проводить подбор оптимальных систем. И самое главное, «стоит ли овчинка выделки».

СОДЕРЖАНИЕ (нажмите на кнопку справа):

Особенности подключения к сетям ЛЭП

Без электричества сейчас трудно представить комфортабельное жилье. Благодаря ему жилище освещается, обогревается, выполняется готовка пищи, и нагрев воды. Вот только далеко не всегда есть возможность обеспечить электричеством жилье, особенно если дом находится далеко от города.

Многим владельцам загородных домов и дачных участков, особенно если они находятся далеко от цивилизации, приходится решать вопрос с энергообеспечением дома.

Самым распространенным решением является подключение дома к сетям ЛЭП, однако они далеко не везде имеются или же ближайшая линия находится на приличном удалении от дома.

В таком случае обеспечение электричеством дома может оказаться очень дорогим удовольствием. Ведь придется согласовывать вопросы по поставкам этого источника энергии с соответствующими органами, оплачивать установку подстанции и опор ЛЭП для подведения к дому.

И особенно неприятно то, что приобретаемое оборудование, причем за немалые деньги (подстанция, провода, опоры) перейдут на баланс местных энергосетей, то есть владельцем всего будут являться они, а владельцу дома еще придется и платить за поставки электроэнергии.

Поэтому такой вариант для многих может стать нецелесообразным, достаточно хлопотным и дорогостоящим.

Автономные источники электроэнергии

Второй вариант обеспечить загородный дом электричеством – использовать автономные источники энергообеспечения. Такими источниками могут стать ветер, солнце, вода и горючие материалы.

Используя автономное энергообеспечение, владелец дома становится полностью независимым в плане получения электроэнергии для потребления.

Не требуется никаких согласований, протяжки ЛЭП и т. д. Конечно, получение электроэнергии все равно будет связано затратами. И на начальном этапе они будут достаточно весомыми, поскольку необходимое оборудование стоит немало.

В дальнейшем необходимо еще и проведение обслуживания всех составляющих системы энергообеспечения, но в итоге все окупиться.

Коротко рассмотрим самые распространенные автономные источники электроэнергии.

Солнечные панели

Сейчас все большую популярность завоевывают солнечные источники электроэнергии. Суть такого источника проста – имеются полупроводниковые фотоэлементы, в которых при попадании на них солнечных лучей генерируется электрический заряд.

Количество вырабатываемой энергии напрямую зависит от площади фотоэлементов, поэтому они собираются в панели.

Панель площадью в 1 м. кв. способна выдать 100 Ватт мощности с напряжением 20-25 В.

Чтобы полностью обеспечить дом электричеством площадь панелей должна быть значительной.

Из положительных качеств такого источника электроэнергии является его долговечность, полная экологичность, бесшумность.

Панели требуют минимум обслуживания, а электроэнергия, выработанная ими, является полностью бесплатной и доступной.

Но есть и недостатки. Для обеспечения электроэнергии в необходимом количестве, площадь панелей может достигать значительных размеров, которые еще нужно и правильно расположить.

Энергия эта непостоянна. В солнечные дни панели будут работать с максимальным выходом, но бывают же и пасмурные дни. Поэтому общее количество выработанной электрической энергии зависит от того, сколько солнечных дней в году в регионе, где располагается дом.

Еще один недостаток, причем весомый – это стоимость панелей. Цена за каждый Ватт выработанной энергии составляет сейчас примерно 1,5 $, то есть только за панели, вырабатывающие 1 кВт электроэнергии, придется выложить 1,5 тыс. долларов. А еще потребуется покупать и остальное оборудование, необходимое для работы системы.

Ветроэлектрические установки

Вторая по популярности автономная система энергообеспечения – ветряная. Для получения электроэнергии используются ветрогенераторы.

По сути, это обычные генераторы, на ротор которых надеты лопасти. За счет ветра ротор вращается и происходит генерация электричества.

Из положительных качеств ветрогенераторов отмечается достаточно компактные размеры, относительная бесшумность работы, экологичность, долговечность. Также существует возможность самодельного изготовления такого генератора.

Но недостатков у ветряной системы больше. Первый из них – стоимость, обойдутся ветряные генераторы не дешево.

Учитывая то, что КПД ветрогенераторов невысокая, то для полного обеспечения дома электричеством, потребуется установка трех и более ветряков небольшой мощности или же одного, но достаточно производительного. И в обоих случаях затраты на приобретение будут значительными.

Опять же необходимо учитывать и климатические условия. В зонах, где средний годовой показатель скорости ветра не превышает 8 м/с, использовать ветрогенераторы будет нецелесообразно, поскольку они неспособны будут работать в оптимальном режиме.

Стоит также учитывать, что в дни полнейшего безветрия можно остаться без электричества, поэтому использовать ветряную автономную систему энергообеспечения лучше, если имеется резервный источник электроэнергии.

Топливные генераторные установки

Резервным источником электроэнергии могут стать генераторы, работающие на жидком или газообразном топливе (бензин, дизтопливо, газ).

Здесь все просто: установка состоит из двигателя внутреннего сгорания и генератора. Двигатель вращает ротор, и генератор вырабатывает энергию.

Полностью автономной такую систему назвать нельзя, все-таки необходимо топливо, которое еще и дорожает постоянно. Но как резервный источник электроэнергии такие генераторные установки являются самыми оптимальными.

В случае, когда пасмурная погода стоит уже несколько дней или же наблюдается безветрие, всегда можно запустить генераторную установку для восполнения заряда батарей.

Из положительных качеств генераторных установок, работающих от топлива, отмечается постоянная доступность электроэнергии, такие установки сравнительно дешевые, они обеспечивают хороший выход энергии.

К недостаткам же их относится потребность в топливе, что обеспечивает постоянные затраты. Такие установки не могут работать длительный период, а двигатели внутреннего сгорания требуют технического обслуживания.

Также для использования генераторных установок необходимо отведение отдельного помещения и организацию отвода выхлопных газов, ну и, естественно, ни о какой экологичности и речи быть не может.

Гидроэлектростанции

Реже всего в качестве автономного источника питания используется гидроэлектростанция по одной простой причине, далеко не у всех возле дома протекает река или мощный ручей.

Суть работы такой станции заключается в том, что вода вращает лопасти турбины, за счет чего генератор вырабатывает электричество.

Положительные качества гидростанций таковы: стабильная подача энергии круглосуточно, поскольку вода в реке или ручье не замедляет скорость движения. Такие станции полностью экологичны, долговечны и практически не требуют обслуживания.

Главным же их недостатком является необходимость установки на берегу реки или возле ручья. При этом скорость движения воды должна быть высокая.

Гидростанция способна вырабатывать энергию и при медленном движении воды, но в таком случае река зимой будет покрываться льдом, и использовать станцию уже не получиться.

Большая же скорость воды будет являться гарантией того, что река или ручей не перемерзнут. Второй недостаток – стоимость станции.

И все же концепция обеспечения дома автономной системой энергообеспечения является перспективной и многие ею интересуются.

Выше мы рассмотрели основные виды источников электричества, но их одних недостаточно, чтобы в доме была электроэнергия.

Дополнительно стоит отметить, что эффективность любой автономной системы зависит от правильности расчетов.

Особенности установки и эксплуатации автономных источников

Перед тем как приобретать и устанавливать любую из систем, нужно правильно произвести все необходимые расчеты ведь со временем количество потребителей электроэнергии в доме может увеличиться, к примеру вы решите установить систему обогрева кровли и водостоков и это нужно учесть в расчетах.

Рассмотрим для начала на примере солнечной системы.

Солнечная автономная система.

Все расчеты нужно начинать с подсчетов суммарного потребления электроэнергии в доме, то есть подсчитать мощность всех потребителей. При этом важно их разделить.

Дело в том, что часть потребителей электроэнергии без проблем работают от сети с постоянным током и напряжением в 12 или 24 В. Такими потребителями могут быть те же светодиодные лампы, которые лучше установить вместо обычных ламп накаливания. Да и вообще, все работы следует начинать с оснащения дома экономичными потребителями электроэнергии.

Исходя из суммарной мощности потребления тока, производится подбор аккумуляторных батарей и инвертора. И только после этого переходят к подсчету количества солнечных панелей, а также подбора контроллера.

Можно и не заниматься вычислением площади солнечных панелей, емкостью АКБ и инвертора.

Многие производители предлагают уже готовые комплекты, включающие все необходимое оборудование. При приобретении такого комплекта достаточно знать только суммарное потребление электроэнергии.

Причем при выборе комплекта важно учитывать, чтобы у него имелся некий запас по мощности, чтобы вся система не работала на предельных значениях. Общая стоимость такой системы во многом зависит от ее мощности.

Монтаж солнечной батареи несложен.

Достаточно правильно выбрать место установки панелей, контроллера, АКБ и инвертора. Затем следует все правильно подсоединить.

Что касается техники безопасности при использовании такой системы, то сводится она к правильности размещения АКБ. Они хоть и являются герметичными и необслуживаемыми, но для них лучше отвести отдельное помещение, причем вентилируемое.

Важно обратить внимание на надежность крепления всех составных элементов, использование соответствующей проводки и правильности подключения элементов в систему.

Ветряная система.

С расчетов начинается и установка ветрогенераторов. Все начинается с расчета суммарной мощности потребителей электроэнергии. Исходя из этого уже и подбирается комплект, включающий все необходимое – ветроэлектрическую установку (ВЭУ), контроллер, АКБ, инвертор и остальные комплектующие.

При использовании такой системы важно подобрать место установки ВЭУ. Ветряки при работе издают шум, хоть и несильный, поэтому рекомендуется их устанавливать на определенном удалении от дома.

Что касается безопасности, то здесь все сводится к правильному монтажу мачты ВЭУ, поскольку она достаточно высокая.

Далее же безопасность сводится к правильному подключению и эксплуатации системы.

Топливные генераторные установки.

Генераторные установки – самые простейшие по монтажу. После подсчета суммарного потребления электроэнергии просто подбирается необходимая по мощности станция, работающая на предпочтительном для владельца дома топливе.

Оборудуются генераторно-аккумуляторные-инверторные системы.

Но обычно такие станции продаются отдельно, поэтому придется правильно подобрать контроллер, комплект АКБ и инвертор.

При использовании такой системы условия безопасности строже, чем у других систем.

Во-первых, генераторную установку необходимо устанавливать в отдельном помещении.

Во-вторых, должна быть организована система отвода отработанных газов.

В-третьих, должна соблюдаться правильность хранения горючих материалов.

Системы энергообеспечения, в которых используется гидроэлектростанции, рассматривать не будем, поскольку они применяются редко.

Подбор оптимальной системы

Теперь немного о том, какую систему лучше использовать в разных случаях.

На дачном участке или загородном доме можно использовать любое автономное энергообеспечение. Все зависит от климатических условий.

В южных регионах, где много солнечных дней в году, предпочтительнее использовать солнечную систему энергообеспечения, в северных же районах – ветряную.

При этом лучше сразу делать комбинированную систему, чтобы имелся резервный источник питания, и для этого отлично подходят установки, работающие на топливе.

Что же касается городских условий, то для автономного обеспечения энергией квартиры подойдут только солнечная и ветряная системы, основные элементы которой (панели, ВЭУ) можно установить на крыше здания.

Другие же автономные системы в квартирных условиях использовать не получится.

Важно знать: Правила монтажа электропроводки в деревянном доме.

Подводим итог

Автономное электричество в доме является достаточно интересным решением. Но стоимость его пока достаточно высока, поэтому не всем будет по карману.

Но с другой стороны, при отсутствии подключения к промышленным ЛЭП, и больших расстояниях до цивилизации, лучше все же потратиться на автономное энергообеспечение, чем протянуть новую линию. Но в каждом отдельном случае хозяин дома принимает решение сам.

elektrikexpert.ru