Добыча из воздуха
В атмосфере также присутствуют волны от поля планеты. Оказывается, электричество можно добыть из воздуха своими силами, не применяя сверхсложные устройства.
Некоторые способы следующие:
- грозовые батареи используют свойство электрического потенциала накапливаться;
- ветрогенератор преобразовывает в электричество силу ветра, работая долгое время;
- ионизатор (люстра Чижевского) — популярный бытовой прибор;
- генератор TPU (тороидального) электричества Стивена Марка;
- генератор Капанадзе — бестопливный энергетический источник.
Рассмотрим подробно некоторые из устройств.
Ветрогенераторы
Установка в единственном числе ограниченно обеспечивает нужды электропитания. Поэтому приходится добавлять генераторы, если нужно обеспечить энергией крупное предприятие. В Европе существуют целые поля с ветряными установками, абсолютно не наносящими вреда природе.
Стоит отметить: недостатком может считаться невозможность рассчитать заранее величины напряжения и тока. Следовательно, нельзя сказать, сколько накопится электричества, так как действие ветра не всегда предсказуемо.
Грозовые батареи
Схема прибора включает лишь антенну из металла и заземление, не имея сложных преобразовывающих и накапливающих компонентов.
Между частями прибора появляется потенциал, который затем накапливается. Воздействие природной стихии не подлежит точному предварительному расчету и данная величина также непредсказуема.
Важно знать: это свойство довольно опасно при реализации схемы своими руками, так как создавшийся контур притягивает молнии с напряжением до 2000 Вольт.
Тороидальный генератор С. Марка
Генератор TPU (тороидальный) может питать бытовые приборы.
Конструкция состоит из трех катушек: внутренней, внешней и управляющей. Он действует из-за появляющихся резонансных частот и магнитного вихря, способствующих образованию тока. Правильно составив схему, подобный прибор можно сделать самому.
Генератор Капанадзе
Генератор Капанадзе — бестопливное устройство, являющееся примером новых технологий.
Запуск осуществляется от аккумулятора, но дальнейшая работа продолжается автономно. В корпусе осуществляется концентрация энергии, добываемая из пространства, динамики эфира. Технология запатентована и не разглашается. Это практически новая теория электричества и распространения волн, когда энергия передается от одной частицы среды к другой.
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.
Что касается безопасности человека, то схема электропроводки предусматривает ряд мер:
- Наличие электроизоляции на всех токоведущих частях
- Правильное расположение розеток
- Заземление всех необходимых элементов
- Недоступность большинства электроузлов для случайного контакта
- Повышенная защита сетей в детских комнатах
- 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.
Основные требования
- Распределительный щит должен находиться на высоте 1,60 м от пола.
- Все кабели и провода прокладываются либо перпендикулярно, либо параллельно полу.
- Отвод кабелей происходит под углом в 90 градусов.
- Поворот или изгиб кабелей осуществляется строго под прямым углом. Диагональное размещение категорически запрещено.
- Все провода, кабели должны быть удалены от дверей и окон не менее чем на 15 см.
- Розетки монтируются на высоте 0,3 м от пола.
- Выключатели должны находиться не ниже чем 0,8 м над полом.
Для собственного комфорта не забудьте добавить пару розеток у кровати и силовые розетки на кухне там, где предполагает разместить бытовые приборы.
Солнечные батареи
Альтернативное электричество от солнца в частном домостроении используется редко. Все дело в дороговизне солнечных элементов, которые устанавливаются в батареях. Отсюда и высокая стоимость всей установки. Хотя необходимо отметить, что это перспективное направление, от которого нельзя отказываться. Ведь ежегодно на один квадратный метр поверхности земли падает 1000 кВт энергии. Представляете, сколько человечество теряет. Если сравнить с другими видами топлива, то это 100 м³ газа или 100 литров солярки.
Конечно, таким способом получить электрический ток еще дорого. А вот нагреть так воду – это очень дешево. Вот почему солнечные коллекторы сегодня так востребованы у жителей загородных поселков.
Составление и согласование проекта
Проект внутренней электропроводки для частного дома состоит из:
- расчета мощности, вводных устройств и требуемого сечения проводов;
- расчета систем заземления и молниезащиты;
- схемы разводки электропроводки;
- плана расположения в здании кабельных линий и силового оборудования;
- сметы на расходные материалы.
Делается такой полноценный проект внутридомовой проводки только по договору в специализированной компании с лицензией. Если его потом придется согласовывать у поставщика электрической энергии, то выполненные самостоятельно чертежи и расчеты приняты к рассмотрению не будут.
Самому можно сделать лишь электрическую и/или монтажную схему, которые облегчают работы при выполнении монтажа электропроводки своими руками. В них схематично указываются аппараты защиты и линии проводов, чтобы упростить себе составление сметы и сборку всей системы.
Схема монтажа электропроводки в доме
Выбор фаз
Одним из наиболее важных моментов проекта и схем проводки является тип входного напряжения. Здесь особо анализировать, как, например, многочисленные плюсы и минусы свайного фундамента, не придется. Оно может быть однофазным либо трехфазным, на 220 либо 380 Вольт. При выборе исходить надо из имеющихся возможностей питающего трансформатора (что смогут дать энергетики) и потребляющего ток электрооборудования.
В остальных ситуациях, когда частный дом по площади не превышает 100 квадратов и в нем нет электрических водонагревателей, можно обойтись обычными однофазными 220 В. Требования к трехфазной электропроводке выше. Стоит она дороже, а нужна далеко не всегда. При этом надо учесть, что 380 В на трех фазах могут потребоваться в будущем. И тогда придется согласования начинать сначала. Здесь необходимо все взвесить и предусмотреть заранее.
Как рассчитать мощность потребления при разводке
Для расчета общей мощности потребления и необходимой для этого электропроводки дома необходимо просуммировать киловатты всех бытовых и осветительных приборов в жилище. Данные параметры есть в техпаспортах на оборудование и в специальных таблицах. Плюс сюда добавляются пусковые нагрузки и 20% про запас.
Самыми энергоемкими в коттедже являются проточные нагреватели воды (около 4–5 кВт), электроплиты с духовкой (до 3 кВт), электрообогреватели (1,5–3 кВт), пылесосы (около 1,5 кВт) и стиральные машинки (порядка 2–2,5 кВт). Немало потребляет также вентиляция в частном доме, если она сделана приточно-вытяжной и с подогревом воздуха без рекуператора.
Средняя мощность потребления бытовой техники
Для света, особенно если он светодиодный, требуется относительно немного (до 0,5 кВт). Приблизительно также мало сейчас потребляют телевизоры, компьютеры и иная используемая в быту техника. Но все это обязательно надо учесть и сложить, чтобы вычислить суммарную мощность коттеджа. Она нужна, чтобы получить ТУ и рассчитать сечение электропроводки.
Как рассчитать пропускную мощность электрической проводки
Группы потребителей
Чтобы нагрузка во внутридомовой сети распределялась равномерно, на схеме разводки проводов потребители разбиваются на несколько групп. Например, одна идет на уличное освещение придомового участка, вторая на хозпостройки, третья на осветительные приборы в коттедже и четвертая на розетки в нем. Если дом большой, то такая разбивка может производиться по этажам и помещениям.
Основные группы потребления
На каждую отдельную линию ставятся свои автоматы и УЗО (устройства защитного отключения). Это повышает безопасность эксплуатации домовой электросети и упрощает поиск проблемных точек в системе при срабатывании защиты. На схеме разводки электропроводки должны быть указаны все защитные аппараты и потребляемый ток на контуре, который запитан с каждого из них.
Групповое УЗО и провода по сечению за ним подбираются так, чтобы соответствовать потреблению конкретной группы. На мощное оборудование рекомендуется выделять свою линию питания, а на остальных количество потребителей не стоит делать выше 5–6 розеток. Лучше заложить в проекте их больше, но с меньшим риском перегорания жил из-за длительных перегрузок.
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.
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.
Подземный ввод кабеля в частный дом
Такой способ считается самым надежным, поскольку кабель лежит в земле на безопасной глубине и не подвержен влиянию погодных и климатических условий. Однако подземный ввод более трудоемок, поскольку надо копать траншею глубиной не меньше 0,7 м от ЛЭП до дома. Если вы решили воспользоваться ВВГ либо АВВГ или их модификациями, лучше защитить кабель на всем пути под землей. Для этого используются стальные или пластиковые трубы. Не надо сваривать их между собой, чтобы соединить, — это долго и дорого. Лучше всего подобрать диаметры труб так, чтобы они входили друг в друга, а границу стыков замотать тканью и пропитать смолой или битумом.
Подземный ввод кабеля в частный дом
Глубина траншеи должна быть не меньше 0,7–0,8 м; труба, защищающая кабель, поднимается на столб на высоту 1,8–2 м. Монтаж подземного подвода начинается с крепления трубы на опору и на стену дома. Г-образно изогнутые трубы поднимаются на опору и стену дома на высоту не менее 1,8 м и уходят в землю на глубину пролегания кабеля, где изгибаются и идут под землей (обычно это расстояние не превышает 50 см). В идеале лучше всего, когда труба защищает кабель на всем пути его прокладки, но это необязательно. Если нет трубы достаточного размера, то можно ограничиться защитой входа кабеля в землю и на открытом воздухе. Это самый простой и дешевый способ проводки под землей. Надо сразу сказать, что не всякий кабель годится для прокладки в грунте без защиты. На эту роль лучше всего подойдет бронированный ВББШв.
Ввод кабеля в частный дом через фундамент
Кабель можно вводить в здание, не поднимая его на высоту 1,8 м на стену, а скрыто проложить его в стене прямо над фундаментом. В этом случае в стене бурится отверстие немного ниже уровня земли. В такое отверстие вмуровываются асбесто-цементные трубы, через которые кабель заходит в дом. Если проводов несколько, то таких труб тоже должно быть несколько. Глубина траншеи зависит от мощности подаваемой энергии. Когда эта величина меньше 20 кВт, то можно ограничиться глубиной в 70 см, 35–45 кВт — не менее 1 м. Глубина в 1 м также обязательна, если кабель проходит через дорогу любого типа. Если кабель проложен в пластиковых трубах, то можно ограничиться 50 см.
Нельзя заводить кабель под фундамент! Только через него или над фундаментом.
№4. Инверторные аккумуляторные батареи для дачи
Аккумуляторные батареи могут использоваться для накопления энергии от различного рода генераторов, но порой используются и как самостоятельный источник энергии. Естественно, рассматривать этот вариант как способ постоянно питать участок электричеством не стоит, но вот в качестве резервного он пойдет. Если вдруг свет выключат, топливо для генератора закончится или долго не будет солнечных дней, то минимально необходимый набор электроприборов запитать можно будет.
Инверторный аккумулятор подключают к общей электросистеме дома, он заряжается от сети центрального электроснабжения, а когда возникают перебои с электричеством, он сам отдает энергию.
Параметры аккумуляторной батареи подбирают в зависимости от потребностей, принимая во внимание то, сколько энергии потребляют электроприборы в доме и на какой период возможно отключение электричества. Например, если необходима батарея, которая даст 3 кВт электроэнергии, а учитывая потери при преобразовании в инверторе (10%) это 3,3 кВт, при напряжении на выходе 12 В необходим будет аккумулятор 275 А*час или 2 по 150 А*ч
При выборе аккумулятора учитывайте число циклов заряда/разряда (чем больше, тем лучше), отдавайте предпочтение моделям с максимальным сроком службы и лучше не используйте автомобильные аккумуляторы, вопреки тому, что по всем параметрам они, казалось бы, подходят – для их безопасной эксплуатации нужны специфические условия.
Особенности ИБП для частного дома или коттеджа
- Быстрый пуск в автоматическом режиме. В случае отключения основного источника электроснабжения резервный включается автоматически за сотые доли секунды. Не требуется осуществлять запуск оборудования вручную, исключается простой техники на время, пока потребуется прогрев двигателя электрогенератора.
- Отсутствие шума. Не нужно решать проблему с местом установки оборудования, чтобы исключить значительный шум и вибрации. При работе ИБП на базе инвертора нет фонового шума от двигателя, отсутствуют вибрации на раму и, соответственно, фундамент. Установить источник бесперебойного питания для дома можно в подвале или комнате хозяйственного назначения.
- Нет запаха от продуктов горения топлива. Инвертору не требуется топливо для работы, т.к. он преобразует постоянный ток аккумуляторной батареи в переменный напряжением 230 В. Если его установить в доме, то не нужно дополнительно монтировать систему вытяжной вентиляции.
- Надежность и долговечность. Поскольку в оборудовании отсутствуют механические детали, испытывающие значительные нагрузки (термические, механические), и срок службы аккумуляторных батарей достигает 10 лет, то общее время эксплуатации без технического обслуживания, замены деталей, ремонта составляет порядка 8-10 лет в зависимости от условий работы.
Еще одна полезная особенность инверторных ИБП – возможность интеграции в единую систему резервного и автономного питания вместе с источниками возобновляемой энергии (ветряные генераторы, солнечные батареи и пр.), что особенно актуально для загородных участков, коттеджей вдали от города.
Электрический потенциал атмосферы
Разность потенциалов между поверхностью земли и ионосферой составляет около 300 000 Вольт. Напряженность электрического поля вблизи поверхности достигает 150 Вольт на метр (В/м) и снижается по экспоненте с увеличением высоты. На высоте 30 км величина напряженности составляет около 1 В/м. На уровне ионосферы напряженность поля стремится к нулю, из-за увеличения проводимости среды в результате ионизации под воздействием солнечного излучения.
Многие из нас ощущали на себе эффект накопления атмосферного заряда. Например, в сухую ветреную погоду, выходя из автомобиля, можно почувствовать разряд статического напряжения. Дело в том, что электрический заряд накапливается на автомобиле благодаря шинам. Резиновые шины являются хорошим изолятором, который предотвращает стекание заряда на землю. При выходе из автомобиля накопленный заряд с кузова уходит в землю через наше тело в виде искры и лёгкого, но неприятного удара током.
Заманчиво выглядит идея обуздания энергии молнии, но на этом пути масса технических сложностей. Огромная энергия, заключенная в молнии очень кратковременна и непостоянна. Нужно поймать разряд и направить энергию в какой-то накопитель. Поскольку место попадания молнии непредсказуемо а пиковая мощность очень велика, современная техника не обладает достаточными возможностями, чтобы справиться с этой задачей.
Теоретически, если взять два листа металла площадью 1 м2 и разнести их на расстояние 500 м по вертикали относительно поверхности земли, то напряжение между ними составит около 80 В. Очевидно, что целесообразность и эффективность такой «электростанции» весьма сомнительна, учитывая масштаб необходимого сооружения для разнесения листов.
Несмотря на то, что атмосфера Земли буквально пропитана электричеством, какого либо действенного способа извлечения и использования этой энергии на сегодняшний день не существует.
Резервное электроснабжение: принцип работы
Энергоснабжение частного дома может осуществляться несколькими способами. В первую очередь, это сетевая линия, подающая электричество, генерируемое городской станцией. Преимуществом данной системы является то, что ток, поставляемый от организации, имеет хорошие характеристики, большую мощность и устойчивые показатели. К тому же собственнику жилья нет необходимости следить за электрооборудованием, все обслуживание системы проводят электроэнергетики со специализированной организации.
Также нередко применяется индивидуальное снабжение электроэнергией с применением альтернативных источников питания, таких как солнечные батареи или генераторы. Преимущества данной системы – это ее независимость от сетевой организации и бесперебойное снабжение током жилого помещения. Но для устройства подобной схемы понадобятся определенные знания и опыт, поэтому при планировании обеспечения дачи или частного дома электричеством именно от независимого источника стоит обратиться к квалифицированным специалистам.
Не важно, какой вид энергоснабжения выбран, обязательно нужно предусмотреть резервное питание для частного дома. Эта система позволяет организовать данный тип коммуникации таким образом, что даже во время отключения основной линии электропередачи или возникновения аварийной ситуации вместо генератора включается аккумулятор, который на протяжении некоторого времени позволяет пользоваться электричеством для поддержания хотя бы минимального комфорта и работы основных бытовых приборов
В каждой из систем предусмотрен свой тип АКБ, в зависимости от решаемой задачи.
Принцип работы резервного питания весьма прост: он заключается в непрерывном накоплении тока в емкости аккумулятора при рабочей сети. То есть в системе имеется зарядное устройство, которое подключено к АКБ и общей линии. Во время отключения тока происходит обратная реакция, и накопленная энергия устремляется на потребителя, после возникновения подачи электричества все процессы возвращаются в исходный вариант.
Инверторное отопление частного дома
Инверторные системы отопления постепенно набирают популярность
Основная система жизнеобеспечения в любом доме – это, несомненно, система отопления. Без нее трудно представить себе нормальную жизнь современного человека, тем более в условиях российского климата. Выбор системы отопления – важен как с точки зрения эффективности, так и с позиций экономии. Ведь чаще всего эта система эксплуатируется более 6 месяцев в году, а кое-где и круглогодично. Установка инверторного котла отопления – хорошая альтернатива другим источникам тепла. Электричество доступно в нашей стране практически везде (в отличие, например, от газа). И использование электронагревательных приборов зачастую очень актуально, несмотря на высокую стоимость электроэнергии. Поэтому последние разработки ученых направлены именно на модернизацию электрооборудования, с целью повышения его КПД и уменьшения стоимости произведенного тепла. Инверторное отопление имеет ряд характерных особенностей по сравнению с другими видами электрического отопления. Рассмотрим их подробнее.
Устройство инверторного котла отопления
Схема устройства инверторного котла отопления
Котел производит нагрев теплоносителя путем преобразования энергии электромагнитного поля в тепло. Каждый котел имеет два контура: магнитный и теплообменный. Первый представляет собой катушку проводника на диэлектрике – намотанную на трубу медную проволоку. В магнитном контуре происходит генерирование электромагнитного поля. Это поле воздействует на стальной сердечник, который находится внутри теплообменного контура и нагревает непосредственно теплоноситель. Электрические инверторные котлы отопления довольно перспективный вид электрооборудования, которое используют как в промышленных масштабах, так и в быту.
Плюсы и минусы электрического инверторного отопления
Инверторами называют оборудование, преобразующее постоянный ток в переменный. Инверторные котлы функционируют по принципу электромагнитной индукции. В этом их основное отличие от ТЭНовых котлов. А отсюда вытекают и основные характеристики, и особенности. Как и любое оборудование, инверторное имеет свои функциональные особенности.
Установка инверторного отопления своими руками
Инверторный котел отопления
Итак, вы решили установить в доме современное электрооборудование. В целях экономии часть работ вполне можно провести самостоятельно. После покупки инверторного котла, необходимого количества труб и радиаторов, можно приступать к монтажу системы отопления. Поскольку никто не застрахован от перебоев электроэнергии, то нужно позаботиться о возможности работы вашей системы в таком форс-мажорном режиме. Для этой цели служат инверторные батареи отопления, цена на которые достаточно высока, однако в долгосрочной перспективе их использование оказывается экономически оправданным.
Отключение оборудования в случае прекращения подачи электроэнергии может пройти для хозяев незамеченным при наличии инверторных батарей отопления. В течение 10 млсек автоматика переведет оборудование на резервное энергоснабжение и отопление жилья продолжится. В случае же возобновления подачи электроэнергии в сеть, та же автоматика произведет обратную процедуру, и котел будет переведен в штатный режим работы. Особенно актуально это при необходимости поддерживать в доме постоянную температуру и отсутствии возможности следить за этим лично.
Электрические инверторные батареи отопления могут приобретаться дополнительно к базовой комплектации. Их использование увеличит время функционирования системы в автономном режиме.
Использование автономных источников питания
В процессе эксплуатации, периодически может потребоваться перевод системы отопления на альтернативный источник питания. Перевод системы на работу от аккумулятора намного удобнее, чем использование генератора. Какого бы топлива не требовал генератор, необходимо будет организовать его доставку, хранение и заправку в генератор. В то время как перевод на питание от батарей (и обратно) произойдет без персонального участия человека. Кроме того, что этот способ более экологичен, он и более оправдан экономически, несмотря на значительные первоначальные вложения.
Как получить разрешение на подключение
Итак, с количеством фаз, разновидностью дополнительных источников питания и т. д. вы определились. Что же дальше? В каком порядке к ЛЭП подключается частный дом? Электроснабжение загородных зданий контролируется той сетевой поставляющей компанией, в зоне ответственности которой они находятся. К ее специалистам и нужно будет обратиться, собрав необходимый пакет документов. Их перечень следует узнать заранее.
После получения документов сетевая компания подготовит техусловия на электроснабжение частного дома. Скорее всего, их придется согласовать с различными смежными организациями. Далее заключается договор. После того как сеть будет смонтирована, на место приезжает представитель сетевой организации и выполняет ее проверку на соответствие требованиям, изложенным в техусловиях. Осмотр производится при участии всех заинтересованных сторон. Далее Ростехнадзором выдается разрешение на эксплуатацию сети.
