Инженерное оборудование для дома и участка - [27]

Непременной деталью любой электропроводки являются предохранители. Это устройства, защищающие электрическую сеть. Из двух типов предохранителей — автоматических и с плавкой вставкой — наиболее востребованы первые, поскольку они удобны в эксплуатации.

При установке фонарей вдоль дорожек, во въездной зоне необходимо иметь в виду, что поменять место для светильников будет сложно или вообще невозможно, поскольку освещение участка представляет собой систему, которая разрабатывается еще на этапе строительства дома, организации сада и прокладки инженерных коммуникаций.

К основным объектам и местам освещения подводят подземный кабель (возможно устройство и тросовой проводки), помещенный в защитную коробку.

Работая с электропроводкой, необходимо соблюдать технику безопасности:

♦ не прикасаться к оголенным проводам, не проверив, находятся ли они под напряжением;

♦ защищать руки резиновыми перчатками, ноги — резиновыми сапогами;

♦ изолировать провода специально предназначенным для этого материалом и не использовать скотч, лейкопластырь и пр.;

♦ при проверке розеток, вилок и иного предварительно обесточить их;

♦ стараться работать с электропроводкой в сухом помещении.

Альтернативные и автономные источники энергии

Как альтернативные источники энергии ветряные и солнечные установки известны давно, хотя в России они распространены не так широко, как в европейских странах. Однако обойти вниманием этот бесплатный природный ресурс для получения электрической энергии невозможно, тем более что это не только экономически довольно выгодно, но и экологически безопасно.

Одним из условий, которые позволят использовать энергию ветра, является необходимость иметь ветряк — ветроэнергетическую установку. Кроме того, важно иметь дом на территории, где сильные ветры не редкость, хотя и небольших порывов будет достаточно для работы ветряка мощностью 1,5–4 кВт. Скромные потребности, такие, как свет, просмотр телевизор и подзарядка ноутбука, обеспечит установка мощностью 500–600 Вт.

Ветроэнергетическая установка (рис. 48) представляет собой конструкцию, состоящую из следующих элементов: мачты, ветроголовки с тремя лопастями, генератора, опорно-поворотного узла, контроллера, зарядного устройства, аккумулятора, инвертора.

Рисунок 48. Конструкция ветроэнергетической установки: 1) головка ветроколеса; 2) редуктор; 3) генератор; 4) труба; 5) обойма; 6) оребренный профиль; 7) мачта

Ветроэнергетическая установка работает так (рис. 49): лопасти, зафиксированные на колесе, приходят во вращение под воздействием ветра; колесо сообщает крутящий момент на вал генератора, который вырабатывает энергию. Между ее количеством и размером колеса есть прямая зависимость: чем больше колесо, тем легче оно захватывает ветер, тем больше энергии вырабатывается. Энергия поступает в зарядное устройство, которое трансформирует ее в постоянный электрический ток, необходимый для зарядки аккумуляторов. Всеми процессами управляет контроллер. Для получения переменного тока, на котором работает вся бытовая техника, имеется инвертор.

Рисунок 49. Схема работы ветряка: 1) ветрогенератор; 2) зарядное устройство; 3) аккумуляторы; 4) инвертор; 5) потребитель

Чтобы смонтировать ветроэнергетическую установку, необходимо подготовить бетонный фундамент, включающий закладной элемент (железобетонное кольцо), залитый раствором. Стальную мачту в вертикальном положении удерживают растяжки.

В настоящее время приобрести ветроэнергетическую установку, причем не только импортного, но и отечественного производства, не проблема. Понятно, что стоимость ее напрямую зависит от мощности, например ветроэнергетическая установка в 1 кВт (она даст 120 кВт в месяц) обойдется примерно в 35000 руб.

Наличием сильных ветров на территории России могут похвастаться не все регионы. Это же относится и к солнечным дням, количество которых в разной местности различно, хотя даже сильная облачность не мешает получать 100 Вт с 1 м². Чтобы выработать 10 кВт энергии, необходимо, чтобы площадь солнечных батарей составляла 100 м².

Чтобы солнечную энергию преобразовать в электрическую, потребуются специальные элементы, сам же процесс трансформации называется фотоэлектрическим эффектом, а модуль, использующийся для этого, — фотоэлектрическим элементом.

По обе стороны фотоэлемента смонтированы токоотводы. Когда солнечные лучи попадают на фотоэлемент, часть света (фотон) поглощается. При этом освобождается один электрон. В этот момент образуется ток. Электричество, образованное в солнечном элементе, может сразу использоваться или накапливаться в аккумуляторной батарее. Отдельные фотоэлементы не в состоянии обеспечить дом необходимым количеством энергии, поэтому их собирают в панели, различные по размеру и типу. Как правило, это кремниевые фотоэлектрические модули, размер которых варьируется от 0,4 до 1,6 м², мощностью 40–160 Вт.

Будучи объединенными, панели образуют солнечные батареи. Коэффициент полезного действия солнечных панелей пока невелик и составляет 5–15 % (только 15 % света преобразуется в электрическую энергию).

Комплекс солнечных батарей с контроллером, инвертором, аккумуляторами, кабелем, электронагрузкой и поддерживающей структурой называется солнечной станцией, которая может рассматриваться и применяться в качестве системы аварийного источника электроснабжения (рис. 50).