Constructosu'
  • Scopul
  • Articole
  • Ofertă
    • Consultanță
    • Advertoriale
  • Utilaje DIY
    • Circular cu masă
    • Fierăstrăul cu bandă
    • Aparat de sudură I
    • Aparat de sudură II
    • Compresor
    • Strung metal
    • Maşină de roluit
    • Mașină de îndoit profile
    • Berbec piloni
    • Tractor articulat cu șenile
    • CNC – Homemade – DIY
  • Proiecte
    • Casă cu atelier
    • Ușă de garaj
    • Cutie fotografie de produs
Electrice

Soluții energetice pentru situații off-grid

by Alexandru Şerbuţă ianuarie 25, 2019 5 Comments
Soluții energetice pentru situații off-grid

Soluția energetică pe care eu am să o prezint în acest articol este universală. Nu contează că ai sau nu o sursă de energie regenerabilă. Acest gen de soluții sunt practicate în instalațiile militare de mai multe feluri de mai bine de un secol. În partea de sfârșit a articolului voi explica o soluție care implică direct automobilul pe care îl conduceți. Vă recomand să lecturați articolul până la capăt. Fac această recomandare pentru a putea înțelege toate variantele disponibile. O altă recomandare este să citiți articolul Cum se calculează bancul de baterii?

Cel mai bine lecturați acel articol după ce îl înțelegeți pe acesta. Cel despre bancul de baterii este un pic intimidant din cauza nivelului de detalii și a cunoștințelor tehnice necesare. Oricum încercăm să urmărim traseul energiei în mod secvențial. Nu voi include calcule sau alte complicații, vreau doar să explic niște situații simple și chiar improvizate, spontane. Însă suficiente pentru a furniza energie electrică pentru o gospodărie sau pentru o locuință.

Care este problema celor care locuiesc off-grid?

Principala nevoie energetică a celor care locuiesc off-grid este lipsa de curent electric. În sens larg, curentul electric este cheia acoperirii nevoilor energetice. Soluții precum panourile solare fotovoltaice, generatorul de curent alimentat cu motorină sau cu benzină, generatorul eolian, etc., oferă energie electrică în regim temporar. De aceea se urmăresc soluții pentru a combina aceste surse de energie și de a autofurniza un serviciu energetic din ce în ce mai constant. Adică fără pană de curent care te izolează de restul lumii atunci când nu îți dorești asta.

Sursele de energie regenerabilă produc destulă energie pentru întreaga zi. Problema este că îl produce la momentul nepotrivit. Ele produc foarte multă energie într-o perioadă când nu avem un consum așa de mare. Iar atunci când avem nevoie, nu mai produc energie suficientă sau producția lipsește cu desăvârșire. Varianta generatorului nu are neaparat această problemă, însă are una similară. Generatorul de curent are mai multe variante de carburant, însă doar două sunt viabile pentru o casă sau o gospodărie. Pentru puteri mici, cam până la 10 KVA, se utilizează benzina, iar pentru puteri mai mari se trece la motorină. Mai există și varianta GPL, dar este mai periculoasă dacă nu sunteți calificați. Deci rămân doar cele două variante.

Casă off grid cu panouri fotovoltaice

Problema este că nu putem lăsa acest generator să meargă tot timpul. În primul rând pentru că generatoarele au un număr limitat de ore de funcționare, iar în al doilea rând pentru că vor consuma carburant doar ca să stea pornite. Îi spunem consum de mers în gol. O altă informație importantă este faptul că un generator mai mare va genera mai mulți KWh pe litru de carburant, comparativ cu unul mai mic. Apoi, generatoarele de curent prea mici nu iți oferă șansa să speli la mașina de spălat sau să gătești la un cuptor electric. Toate aceste informații sunt relevante.

Soluția energetică cu generator alimentat de combustibil fosil

Dacă doriți să locuiți off-grid puteți achiziționa un generator electric pe benzină. În câteva saptămâni o să realizați ca o să plătiți cel puțin de 10 ori mai mult comparativ cu energia consumată de la rețea. Această diferență este cauzată de prețurile carburanților, dar și din cauza ineficienței generatorului, mersul în gol, etc. Dacă ar exista o soluție să rulăm generatorul la întreaga lui capacitate și să înmagazinăm toată energia produsă într-un banc de baterii, atunci am eficientiza, într-o oarecare măsură. Vom ajunge să plătim doar de vreo 6 ori mai mult ca la rețea. În continuare, am să explic de ce.

Generatorul electric nu este un motor de mașină. El nu este făcut să funcționeze zeci, sute sau chiar mii de ore în șir. Dacă ținem generatorul în funcțiune tot timpul, el va face gălăgie, va vibra, va consuma și se va încinge până se va termina carburantul sau până se va defecta. Un banc de baterii se încarcă în aproximativ 12 sau 14 ore, dar poate elibera energia electrică chiar și în câteva săptămâni, în funcție de nevoi. Primul avantaj este că vom înmagazina energia produsă de generator și îi vom da șansa generatorului să aibă o eficiență mare și un timp mic de rulaj. În plus, bateriile nu fac zgomot.

Generator electric pe benzină

Atunci când bateriile s-au descărcat la limita maxim admisă, vom porni generatorul pentru încă 12-14 ore pentru a le reîncărca. Și o vom ține tot așa pâna când găsim o sursă de energie ceva mai bună, precum soarele. Dacă stai cu ochii pe instalația ta, o să ajungi să o întelegi și să o respecți. Atunci nu vei mai avea nevoie de vreo altă soluție energetică. Evident făcând excepție de prețul crescut al energiei așa cum am menționat mai sus. De aceea vom căuta soluții mai ieftine și mai ecologice. Însă și cu acest preț mare la carburant, uneori este mai rentabil decât să instalezi un transformator de medie tensiune.

Soluții în funcție de regimul de consum

Un generator mare ne oferă o eficiență mai bună la consumul de carburant. Cum ar fi dacă am achiziționa un generator care să poată încărca bancul de baterii în acele 12-14 ore, dar ar avea destulă putere încât să mai alimenteze în acest timp și alte electrocasnice care au un consum mare și temporar sau ocazional. De exemplu, putem să gătim la cuptor 6 din aceste 12 ore și să spălăm la mașina de spălat, alte 6 ore. Același lucru poate fi valabil cu orice nevoie energetică mare pe care NU o putem alimenta din bancul de baterii. Vom afla foarte repede că un generator electric eficient și robust este scump, cam cât un autovehicul.

Cum ar fi dacă am putea încărca bancul de baterii învârting un alternator, cu ajutorul motorului de la mașină. Acesta deja a fost optimizat foarte mult și are un consum mic de carburant comparativ cu majoritatea generatoarelor electrice de pe piață. O mașină are un motor foarte puternic, capabil să alimenteze toți consumatorii dintr-o locuință și să încarce și bancul de baterii. Nu uitați acest detaliu important! Autovehiculele au motoare foarte puternice, chiar și acele trotinete cu motoare sub 1000 de cc. Totodată automobilul oferă posibilitatea de a filtra cel mai bine emisiile produse de arderea carburantului.

Generator electric mobil 15 kW

Utilizând aceasta metodă oarecum improvizată, nu va mai fi necesar să mai achiziționăm tot generatorul electric, ci doar alternatorul dintr-un generator electric. Atenție! Alternatorul mașinii, ăla de 12V, nu este alternatorul desprea care vorbesc. Cel de 12V nu va fi suficient de puternic pentru ce v-am povestit eu aici. Nici nu generează curent alternativ. Vom avea nevoie de unul separat care va fi alimentat de puterea motorului din vehicul, prin axul roților. În imaginea de mai sus avem un generator diesel complet de 20 KVA sau 15 kW. Pentru că generatoarele sunt scumpe și tind să se fure, le putem lua după noi când mergem la țară sau la cabană.

Soluții energetice regenerabile și convenționale combinate

Invertoarele sunt elemente electrice absolut importante în povestirile noastre de mai sus. Vom avea nevoie de un invertor care va lua curentul alternativ de la generatorul electric și îl va transforma în curent continuu pentru a încărca bateriile. Același lucru îl va face când vom intenționa să tragem curent alternativ din bateriile care funcționează pe curent continuu. Acest invertor ne va ajuta să luăm energie electrică din mai multe surse și să le consumăm. De exemplu, putem să încălzim un rezervor termoizolat de apa caldă cu energia regenerabilă produsă în exces în timpul zilei.

Astfel vom putea să facem un duș cald în momentul în care venim noaptea acasă, fără să tragem energie electrică din bancul de baterii. Tot acest invertor ne va ajuta să obținem din baterii sau de la sursele generatoare de energie un curent mult superior celui pe care îl putem cumpăra din rețeaua națională. Aici mă refer la calitate, nu la cantitate.

În imagine avem un invertor care conectează o serie de panouri solare fotovoltaice producătoare de curent continuu la rețeaua de curent alternativ. Întotdeauna căutați să amplasați invertorul cât mai aproape de producătorul de curent continuu, iar restul distanței să fie pe curent alternativ. Dacă este trifazat, cu atât mai bine.

Invertorul are o putere înscrisă pe el în kW. Asta înseamnă că aceea este energia totală care poate fi accesată prin intermediul acelui dispozitiv. Dacă dorim o putere mai mare vom putea oarecum lega mai multe invertoare pentru a însuma puterea lor. Vă voi explica mai multe despre aceaste proprietăți ale invertoarelor solare când vom discuta despre cele on-grid și cele off-grid. Ce era important este faptul că invertorul ne poate permite să introducem mai multe surse de curent și să le stocăm sub diferite forme după nevoi, în  baterii, în apă caldă.

Cea mai „curată” soluție pentru casele și cabanele off-grid

Cea mai prezentată și cea mai scumpă soluție pe termen scurt este cea a panourilor solare fotovoltaice ce funcționează cu un banc de baterii generos. Această soluție este scumpă și necesită un banc de baterii care este capabil să susțină încărcările și atunci când a doua zi, a treia sau a patra zi, nu mai răsare soarele. Avem nevoie să ne gândim la modalități de înmagazinare a energiei sub altă formă decât cea electrică. Un rezervor de mii de litri de apă poate fi utilizat pentru a stoca apa caldă pentru mai multe zile. Astfel, consumul energetic din bancul de baterii se poate diminua în zilele fără soare.

Sau chiar în timpul în care panourile solare sunt acoperite de zăpadă. Cu multă grijă și cu modificare stilului de viață se poate ajunge la un echilibru. Aici mă refer la un echilibru între sursele energetice total regenerabile și o autoservire cu energie electrică. Eu v-aș ruga să priviți informațiile transmise de mine aici ca niște trepte. Prima dată începeți cu generatorul, apoi achiziționați un invertor și un banc de baterii

Cabană de pescuit pe marginea locului iarna

Adunci când există fonduri pentru achiziția unui număr suficient de panouri solare și a rezervorului termoizolat de apa caldă, atunci se poate renunța la pornirea generatorului electric în mod periodic. Va rămâne doar un plan de rezervă. În cazul în care alegeți să utilizați autovehicului, atunci va rămâne de rezervă doar alternatorul. Dacă planificați și întelegeți corect sistemele energetice, atunci veți putea ajunge să plătiți din ce în ce mai puțin pentru fiecare kilowatt. Însă comparativ cu costul energiei de rețea, va fi întotdeauna mai scump. Comparativ cu energia de la rețea, o să obțineți o calitate mai bună a energiei. La rețea, prețul energiei electrice s-a dublat în ultimii 10 ani și teoretic nu se poate duce decât în sus.

banc bateriifotovoltaicmotorinapanouri solare

  • Previous Ce dimensiuni au remorcile de transport pentru mărfuri?4 ani ago
  • Next Cum să comunici cu echipa sau firma care îți construiește locuința4 ani ago

5 Replys to “Soluții energetice pentru situații off-grid”

  1. Adrian spune:
    07/08/2021 la 12:17

    Foarte interesant și util. Mulțumesc.

    Răspunde
  2. Iulian spune:
    10/04/2022 la 17:11

    Bună. Am o casă și vreau să instalez panouri fotovoltaice în sistem off-grid de aprox 10kw cu banc de baterii(am făcut un mic pod pt ele). Cum pot afla mai multe de la dvs? Sunt din Arad. Nu mă grăbesc în al face. O zi bună.

    Răspunde
    1. Alexandru Şerbuţă spune:
      10/04/2022 la 22:59

      Salut, Iulian. Bancurile de baterii nu se tin in pod. Recomand sa incerci sa le amplasezi in garaj/subsol sau undeva unde nu creaza daune cand iau fac, undeva unde greutatea lor nu reprezinta un factor de siguranta la accidentate sau un rist structural, undeva unde poti avea usor acces la ele.

      Răspunde
  3. Virgil spune:
    14/09/2022 la 22:30

    Buna seara , detin un depozit de materiale cu o suprafata de 4500 m2. Din cauza proximitati cu o LEA 110kV (14m) mi se refuza racordarea la joasa tensiune ca si consumator. Desi sunt inca in tratative cu ei, anticipez ca se va lungi situatia pe cativa ani din moment ce ei ofera doar ‘Nu” categoric. Pentru a ma proteja de hoti ( mi-a fost spart de 2 ori depozitul) am instalat 6 stalpi cu iluminat LED 200W fiecare si un sistem antiefractie perimetral tot de 200W si 3 camere video de supraveghere. In total 2kW. Doresc sa instalez o baterie capabila sa duca consumatorii mai sus mentionati in intervalul 21:00 – 08:00 cu invertor pentru a fi incarcata de la generator Diesel. Ah da , odata ce am vazut respunsul stimabililor care distribuie energie electrica pe joasa tensiune am facut o investitile intr-un generator 100kW pentru a alimenta utilajele in timpul zilei. Cam ce dimensiune ar trebui sa aiba bateria pentru a satisface cerintele de mai sus. Intre stalpi e o distanta de 6-8m ( asta pentru a lua in calcul si caderea de tensiune pe cablu).

    Răspunde
    1. Alexandru Şerbuţă spune:
      23/09/2022 la 11:29

      Cu cât mai mare, cu atât mai bine. Totul ține de suma pe care doriți să o cheltuiți. Eu văd două soluții:

      1. 4 baterii de 200 Ah și un invertor mic de 300W la fiecare stâlp.

      2. Un sistem centralizat mai mare care are un banc de baterii cât mai generos, pentru a avea suficientă energie și în perioadele de inactivitate, sărbători, weekend, etc.

      Alegerea depinde de situație, locație, distanța dintre stâlpi și buget.

      Răspunde

Lasă un răspuns Anulează răspunsul

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Acest site folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.

Caută cuvântul cheie care te interesează!

Postări recente

  • Cum se calculează panta de scurgere pentru tuburile de canalizare? 24/01/2023
  • Tipologia rețelelor electrice din spațiul rezidențial 25/12/2022
  • Cum funcționează o stație de agregate pentru construcții? 06/11/2022
  • Câtă cărămidă plină intră într-un metru cub sau pătrat? 31/07/2022
  • Ce este ecluza unui buncăr anti-atomic? 30/07/2022
  • Adăpostirea în clădiri supraterane cu pereți groși 14/06/2022
  • Tehnici de motivare și automotivare în proiectele personale – 1/2 01/06/2022
  • Armătura din fier beton NU se mai reutilizează! 22/05/2022
  • Turnare placă de beton peste umplutură și peste fundație 14/05/2022
  • Când utilizăm elemente prefabricate din beton nearmat 13/05/2022
  • Care este rolul betonului de egalizare? 13/05/2022
  • Avantaje și dezavantaje când construiești o casă în regie proprie 12/05/2022
  • Cum funcționează rețeaua de canalizare? – 1/2 11/05/2022
  • Ancorarea corectă a structurilor metalice în fundații 11/05/2022
  • Piloni de lemn pentru fundații, structuri și împrejurimi 10/05/2022
  • Contactul între talpa fundației din beton și solul de fundare 07/05/2022
  • Care este cel mai bun loc pentru a amplasa un adăpost anti-atomic? 05/05/2022
  • De ce nu merită să utilizați BCA sau cărămidă eficientă, la exterior? 25/04/2022
  • Motivul pentru construcția unui adăpost anti-atomic pentru bombardament 25/04/2022
  • Cum reușesc clădirile să rămână în picioare? – 3/3 25/04/2022

Suport şi Resurse

  • Documente ( .pdf )
  • Densitatea materialelor
  • Definiţii
  • Căldura specifică

Ţinem legătura

  • Contact

Informații, cică utile

  • Despre mine
  • Idei de afaceri
  • Amnezia istorică
ipv6 ready