За последние десятилетия энергетическая ситуация в глобальном масштабе ухудшается. Так основными и неизменными источниками энергии для человеческой цивилизации остаются полезные ископаемые, а они, как известно, исчерпаемы. Кроме того, уже сейчас можно заметить постоянное удорожание энергоресурсов: нефть, газ, электроэнергия. В свою очередь, энергоресурсы изначально закладывают свою стоимость в произведенный товар, будь-то продукты питания, машины, сырье и т.д.  
Таким образом, имея проблему энергоресурсов, мы получаем целый комплекс проблем экономических и социальных.
В последнее время в Европе стали активно внедряться технологии альтернативной энергетики: ветряные электростанции, геотермальные системы, нагревательные и электрогенерирующие гелиосистемы - способные превращать энергию солнца в необходимую нам электрическую и тепловую энергию.

 

В Украине подобные проекты пока не имели ранее большого распространения (хотя попытки внедрения были) по причине недостаточного количества опытных кадров в составе проектировщиков и разработчиков, а также сравнительно большой стоимости оборудования, однако огромная перспективность таких разработок бесспорна.
В данной статье мы рассмотрим типовые проекты и реализации технологии «энергонезависимый и экологически чистый объект» предлагаемые нами.  
Информация, изложенная в данной статье имеет строго рекомендательный характер и не является инструкцией к действию, если Вас заинтересовали подобного рода разработки настоятельно рекомендуем обратится за помощью и консультациями к специалистам.
Итак, под термином «энергонезависимый и экологически чистый объект» мы подразумеваем такие объекты как: частные дома, производственные цеха, объекты изначально отдаленные от источников традиционной энергии, животноводческие фермы, базы отдыха и пансионаты, другими словами все то, что нуждается в энергоснабжении.
Кроме того, мы настоятельно рекомендуем при проектировании здания заложить в конструкции и коммуникации возможность перехода на альтернативные источники энергии. Часто при работе на уже пущенном в эксплуатацию объекте приходится сталкиваться с проблемой изначально неверной или неподходящей конфигурации электро и теплоснабжения. Кроме того, могут возникнуть трудности в компоновке оборудования из-за недостатка помещения или места под энергетические установки.
Ветряные генераторы на сегодняшний день являются, пожалуй, самым перспективным видом генераторов в альтернативной энергетике. Дело в том, что ветер присутствует в нашей атмосфере всегда и если даже его якобы нету на низкой высоте, то уже начиная с 10 метров мы можем ощущать легкий бриз, которого вполне может оказаться достаточно для вращения турбины ветряка.
Предположим, имеется жилой дом со средним расходом электроэнергии в 600кВт*ч в месяц, либо дом находится в стадии постройки, но расчетная норма потребления в месяц 600кВт*ч. По простой формуле мы можем выяснить среднее значение потребления в час. Т.е. А=t*P,
 где P- неизвестная нам величина, t- время потребления, в нашем случае количество часов месяце -720.
Таким образом, мы получим величину P равную 0,83кВт или 830Вт в час. С одной стороны это может показаться достаточно большой величиной, однако следует учитывать тот факт, что мы считали суточный цикл на самом деле днем и ночью энергопотребление будет меньше чем вечером. На данном этапе мы вернемся к исходной точке и примем во внимание среднюю скорость ветра в регионе установки например 8м/с. Таким образом выбрав ветроустановку номинальной мощностью 5кВт, руководствуясь графиком зависимости мощности от ветра придем к генерируемой мощности 2000Вт при скорости ветра в 8 м/с. Номинальную мощность 5000Вт ваш ветряк выдаст при ветре в 10м/с.
Такой расчет нас вполне устроит с учетом последующего прироста количество приборов потребителей в доме. Мы также настоятельно рекомендуем и в расчетах новых объектов учитываем использование в светильниках внутреннего и наружного освещения всевозможных энергосберегающих ламп. Такой подход позволяет исключить сжигание выработанной электроэнергии впустую т.к. любая энергосберегающая лампа в 4-5 раз экономичнее традиционной лампы накаливания. Также следует учитывать и тот факт, что компактные люминесцентные лампы либо люминесцентные лампы с электронным балластом имеют больший ресурс работы 10000 часов против 1000 часов непрерывной работы у лампы накаливания.
Так же, стоит позаботиться и об остальных потребителях. Выбирая электроприборы, внимательно прочитайте их технические параметры. Кроме того, в последнее время становятся популярными инверторные типы бытовых электроприборов: кондиционеры, микроволновые печи, стиральные машины, сварочные аппараты и т.д. Сам принцип работы таких устройств основан на импульсном отборе энергии с использованием в узлах и блоках питания т.н. высокочастотных инверторов напряжения работающих на принципе широтно-импульсной модуляции. Подобный принцип способен экономить энергию на 30-50%. Кстати говоря, ранее обсуждаемые энергосберегающие лампы работают на похожем принципе, но значительно облегченном с точки зрения схемотехники. Экономя энергию, вы тем самым продлеваете срок службы генерирующего оборудования и значительно расширяете возможность подключения новых потребителей.
От традиционных источников тоже можно не отказываться, если есть ввод с линии электропередач то его очень просто подключить через блок АВР(автоматический ввод резерва) в вашу систему. При наличии ветра и полном заряде буферных аккумуляторов ветроустановки использоваться бытовая сеть не будет, однако в случае долговременного отсутствия ветра или при значительном разряде аккумуляторов АВР автоматически переключит объект на питание от линии электропередач. Безусловно, в качестве резервного источника питания можно использовать и топливный генератор либо и вовсе обойтись без резерва. Для этого необходимо при расчетах учесть такой вариант в количестве аккумуляторов и мощности генератора.
Итак с энергоснабжением мы разобрались теперь самое время подумать об снабжении горячей водой и отоплении. Действительно, многие могут сказать, что оптимальным вариантом есть включение электрического бойлера в сеть с генерируемой ветряком энергией. Мы настоятельно не рекомендуем так поступать. По опыту скажем, что для обеспечения теплом вашего объекта существует также масса энергосберегающих и альтернативных источников. Перебрав множество вариантов, мы пришли к оптимальному на сегодняшний день решению - проектировать альтернативные системы отопления и горячей воды на базе солнечных коллекторов.
На типах солнечных коллекторов я не буду заострять внимание, скажу, что основными считается два: с прямой теплопередачей воде и косвенной. В своих системах мы используем решения на базе коллекторов с косвенной теплопередачей воде. Это вызвано тем, что качество воды в нашем регионе (да и в большинстве остальных регионов) оставляет желать лучшего. Да и «прямые» коллекторы неспособны к передаче тепла в зимний период.
Комплект коллектора рассчитывается индивидуально но всегда имеет несколько постоянных блоков: сами термические трубки, подставка с сборной системой, трубки, насос для теплоносителя, электронный контроллер, двухконтурный или одноконтурный бак накопитель с встроенным электрическим нагревательным элементом.
В нормальном режиме работы при ясной погоде специальный теплоноситель нагревается в коллекторе и его тепло передается воде в самом накопительном баке. Вода используется как для подогрева батарей отопления, так и может использоваться для обеспечения горячей водой ванной комнаты и кухни. В ночное время или при сильно облачности зимой, система прекращает циркуляцию теплоносителя и запирает накопитель так, чтобы тепло оставалось в нем как можно более долго. В случае падения температуры воды до установленных в контроллере пределов автоматически включится встроенный электрический нагреватель либо внешний газовый котел. Такой режим работы способен в зимнее время и в период межсезонья экономить до 20-40% электроэнергии и/или газа, а в летнее время полностью обеспечить горячей водой ваш объект. Используя ветряную установку совместно с гелиосистемами нагрева воды, вы становитесь полностью энергонезависимыми. При этом, если вы применили подобные технологии в своем производственном объекте, то это положительно скажется на себестоимости выпускаемой вами продукции или предоставляемых услуг.
Подводя итог всего вышеизложенного можно сказать, что использование альтернативных видов энергии не только сэкономит ваши средства в будущем, но и значительно выделит ваш объект на фоне остальных. Особенно если вы внедряете подобные технологии в коммерческих постройках (пансионатах, ресторанах, гостиницах). Подобные технологии отлично вписываются в ландшафт прибрежных зон.
Выбор за вами, а мы в свою очередь поможем спроектировать и установить все системы.