Если Вы решились на автономку

 

Итак, представим классическую ситуацию, в которой необходимо автономное электроснабжение:

- отдельно стоящий коттедж вдали от цивилизации,

- отсутствует центральное электро-, газо-, водоснабжение, канализация,

- семья из нескольких человек живет постоянно круглый год,

- пользователи привыкли к городскому комфорту и хотят максимальных благ для жизни.

 

Некоторые вопросы решаются просто. Воду добывают из скважин, стоки сбрасывают в септики, газ для отопления хранят в подземных емкостях. Однако 90% современных инженерных коммуникаций энергозависимы! Точнее сказать – ЭЛЕКТРОзависимы.

А прочие блага (свет, связь, вентиляция, охлаждение, переработка и хранение пищи, безопасность, досуг) без электричества не возможны в принципе!

И тут начинаются затруднения, проблемы, искания и сомнения.

Что же желательно сделать, о чем подумать, какие неверные шаги не совершить, чтобы жизнь в автономном режиме получилась комфортной, полноценной и требовала минимум затрат?

 

Самая удивительная и нелепая ситуация в условиях отсутствия электросети – организация системы ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО отопления дома! Она удивительна тем, что регулярно повоторяется.

Видимо, в нашей стране люди верят в волшебство и до последнего надеятся, что им проведут и подключат электрическую сеть.

 

А реальность такова, что сетевые компании не привыкли держать обещания и куда-то торопиться. А зачем? Срыв сроков подключения на несколько лет - в порядке вещей.

Очередная программа товарища Президента «Электричество – народу!» служит скорее отводом внимания у телезрителей, но никак не направлена на улучшение инфраструктуры страны.

Поэтому первый совет тем, кто до сих пор живет в сказке.
 

Совет 1
В условиях автономки ни в коем случае не организуйте электрическое отопление.

 

Гонять электрогенератор ради обогрева – чрезвычайно расточительное занятие. Использовоать аккумуляторы – равноценно, что топить печь акциями Газпрома.

ЭЛЕКТРОотопление в условиях автономки – самое безумное безумие!

 

Никаких электрических полов, «суперэффективных» инфракрасных обогревателей и матов. Все они жрут энергию, которая встает пользователю «в копеечку».

 

Изобретайте все, что угодно, но не «подсаживайтесь» на электрозависимость. Иначе впоследствии вам это боком встанет. Прожито, доказано, проверено!

 

У вас есть сетевой газ? Ставьте необоснованно забытый АОГВ! Ему не нужно электричество. Этот котел работает без всякого электричества.

Как вариант – котел с пьезоподжигом от собственного аккумулятора. Этот вариант не лишен недостка (электрозависимости), но ему не требуется НЕПРЕРЫВНОЕ электропитание мозгов.

Также не стоит упускать из виду котлы длительного горения на твердом топливе (дрова, пеллеты, уголь и т.п.). У них нет «мозгов», поэтому им не нужно электричество.

 

Конечно же, у вышеназванных вариантов множество недостатков, да и КПД невысокий, но зато у них есть одно главное достоинство, переобладающее над всеми минусами – ЭЛЕКТРОнезависимость! А в условиях автономки – это первый и главный козырь!

 

Если же уже решено ставить газовый или дизельный котел, у которого есть энергозависимые мозги, придется озаботиться вопросами организации источника бесперебойного питания. В любом случае, автономка подразумевает установку мотор-генератора. От него и будете заряжать АКБ – специально для питания мозгов котла.

 

Так как речь зашла об энергозависимых системах отопления, нельзя не упомянуть солнечные коллекторы. Большинству наших сограждан эти заморские трубки не внушают доверия, да и влекут за собой вопросы энергозависимости, но важен тот факт, что даже на широте Петербурга эти коллекторы эффективно работают с ранней весны до поздней осени, что значительно сокращает расходы на традиционное горючее топливо. Почему бы их не использовать в дополнение к основному источнику тепла? Но подробнее об этом ниже.

 

Первый самый древний способ – передача тепла по воздуху. В центре дома топится печь, а жар от нее расходится по округе. Это технологически просто, но зона действия такого «обогревателя» слишком мала. В XXI веке найдется немного желающих спать на печи.

Сегодня не редкость – воздушные каналы по всему дому. Они позволяют доставлять теплый воздух в удаленные помещения. Но они тоже неудобны и накладывают много ограничений.

 

Вспомним также необоснованно забытую систему гравитационного отопления, в народе называемую "ленинградка". Толстые трубы, установленные под наклоном, чугунные батареи и расширительный бачок в самой верхней точке. Эстетики мало, перенос тепла труднопрогнозируемый, специалистов почти не осталось, вероятность ошибки при проектировании высока. Но все же – это решение проблемы! Гравитационная система отопления не требует электрических насосов!

Десятилетия весь мир использовал такой способ передачи тепла. Так почему же в наши дни большинство людей опасаются этого способа? Хорошо рассчитанная система готова работать всегда, пока действуют законы физики.

 

Известны примеры, когда пользователи комбинируют гравитационную систему отопления и принудительную циркуляцию теплоносителя – устанавливают байпас на контуре. Это решение позволяет совместить достоинства и избавиться от недостатков каждого способа. Рядом с котлом делают обводной контур в виде буквы «П», который позволяет пустить циркуляцию теплоносителя по системе минуя насос. А на основном контуре устанавливают клапан.

 

Принцип работы байпаса очень прост – при отсутствии (или отключении) электроэнергии пользователь перекрывает краны на подачу теплоносителя к насосу и открывает кран на центральной трубе (или это делается автоматически, если байпас с клапаном). Таким образом система отопления может функционировать в двух режимах:

- энергозависимом: насос гоняет теплоноситель по трубам и равномерно распределяет тепло по помещениям, даже если гравитационная система выполнена с ошибками;

- естественной циркуляции: теплоноситель продолжает беспрепятственно перемещаться по контуру независимо от проблем с электропитанием.

Гравитационная система требует затрат финансовых и интеллектуальных, мало эстетична и хлопотна, но за ней одно важное преимущество – отсутствие энергозависимости!

 

Размещение емкости-накопителя теплой воды.

Этот вопрос порой пролетает мимо внимания пользователя. А зря! Ведь это очень важный момент!

Одно из свойств автономки – неравномерное и отрывочное электроснабжение. К примеру, мощный генератор запускают с определенными интервалами, солнце нагревает воду только днем, ветер вырабатывает электроэнергию совершенно непрогнозируемо. Очевидно, что в те моменты, пока есть излишки энергии, их надо по максимуму запасать и бережно сохранять на ближайшее будущее, когда произойдет очередной перерыв в мощном энергоснабжении. Как раз для этого и нужна большая накопительная емкость в толстой теплоизоляции - литров на 300-500, а лучше – на тонну. Она позволит иметь запас тепла и теплой воды на продолжительно время, пока нет сети, остановлен генератор, нет солнца или ветра.

 

Совет 3
Обязательно установите большую емкость-накопитель в толстой теплоизоляции для полезной утилизации излишков энергии и накопления горячей воды.

 

 

Пробурить скважину – как правило не проблема. Проблемы появляются следом: выкачать воду из-под земли и довести ее до пригодного к использованию состоянию.

 

И на этом моменте многие наступают на грабли.

Грабля №1: из-за большой глубины устанавливают мощные трехфазные насосы. Компании-установщики сходу рекомендуют трехфазники, а где взять три фазы – это уже не их вопрос. И пользователь попадает в ловушку. Только лишь из-за одного трехфазного прибора – водяного насоса – приходится покупать трехфазный электрогенератор. А у трехфазных генераторов есть одна проблема – «нетерпимость» к неравномерной нагрузке по фазам. Генератор отлично справится с трехфазным насосом, но когда на него начнут вешать прочие бытовые нагрузки – в случайном порядке и без равномерной загрузки всех фаз – он начнет быстро изнашиваться и регулярно останавливаться.

 

Совет 4
Правильный водяной насос – ОДНОфазный! Он не тянет за собой вереницу неприятных последствий электроснабжения.

Грабля №2: в соответствии с последними модными тенденциями устанавливают автоматику, которая заставляет насос регулярно подкачивать воду. Самый гиблый случай (без промежуточного накопителя-ресивера), когда насос работает всегда, пока открыт кран, или работает посудомойка/стиралка, или спускают унитаз. Случай попроще, когда установлен небольшой ресивер, но он настолько мал, что толку от него почти нет.

Беда в эти ситуациях в том, что насос вынужден работать очень часто. А если насос мощный, то ему необходим соответствующий мощный источник электроэнергии (т.е. аккумуляторы в данном случае не помогут). Из-за больших пусковых токов аккумуляторы, как правило, с такой нагрузкой не справляются. Остается мотор-генератор, который вынужден часто стартовать и останавливаться из-за регулярных подкачек воды. Частые пуски/остановы сильно снижают ресурс любого генератора.

 

Совет 5
Постарайтесь не экономить на водяном ресивере и поставьте максимально большой. А еще лучше – большую емкость на несколько сотен литров.

Пока есть сеть или работает генератор, насос заполняет большую емкость. А в случае, если произойдет перебой с электроснабжением , вода у вас уже будет добыта и накоплена в специальной емкости. Если емкость установлена на возвышении (чердак), принцип самотека решит все проблемы – особенно, проблемы санузлов!

 

Обработка воды – отдельная тема, известная специализированным компаниям. Порекомендуем лишь одно – постараться подобрать такие фильтры и очистители, которые либо совсем не требуют электроэнергии, либо нуждаются в ней не постоянно.

 

Еще одна яма, которую роют себе многие пользователи.

Когда начинают заниматься вопросом выбора типа канализации (септика), невольно сколняются к очень компактному, удобному, экологически чистому и недорогому варианту – однокамерной аэробной емкости типа Топас. Марок много, но особенность у всех одна – 24 часа в сутки, 365 дней в году они потребляют электроэнергию! Мощность всего каких-то 70-80 Ватт! «Ерунда», – по заверению продавцов. Когда есть сеть, это действительно ерунда. А когда сети нет или с ней проблемы, каждый киловатт-час на вес золота!

Перед автономными пользователями встает большая дилемма: запускать генератор ради канализации расточительно (генератор выдает мощность от нескольких киловатт), а аккумуляторы септик очень быстро «высасывает». Получается, что для генератора септик слишком мал, а для аккумуляторов – слишком прожорлив.

Ну не отключать же его? Четрые-шесть часов без питания и - прощайте бактерии, здравствуй сервисная бригада за дополнительные деньги!

Мало кто догадывается, что автономные септики порождают большие проблемы, когда наступают перебои с электропитанием.

 

Совет 6
Не приобретайте септик, который требует пусть и слабое, но ПОСТОЯННОЕ электропитание. Устанавливайте такие септики, которые либо вообще не требуют питания, либо требуют периодического.

К таким относятся двухкамерные (аэробный и анаэробный процессы), после которых воды либо попадают в колодец, либо в поля орошения, либо перекачиваются насосом в другие водоемы. Главное, что эти септики не требуют круглосуточного питания.

 

И в этом вопросе встречаются нелепые ситуации. Человек приобретает модную печь и, конечно же, духовой шкаф, а потом понимает, что их неоткуда запитать. Потому что они электрические.

А также есть еще один веселый момент – принцип электроподжига конфорок. Покупаем, допустим, газовую печь, радуемся, что не зависим от электричества, а в момент установки узнаем, что поджиг осуществляется от сетевого электропитания. Надо очень внимательно отнестить к этому подвоху в момент выбора печи.

 

Совет 7
В условиях автономки возможен и оправдан только один тип печи/духовки – газовый!

Благо, этот вопрос легко решается: пара сменных газовых баллонов на 50л, уличный шкаф и газовая печь. Недорого, просто и быстро! А если у вас есть магистральный газ или закопана емкость, то и проблемой эту ситуацию не назвать. Газовая печь БЕЗ электроподжига сама напрашивается.

 

Холодильник – еще один комфортный «наркотик» цивилизации, от которого трудно отказаться.

Мы настолько привыкли к нему, что даже в теории трудно представляем быт без холодильника. Данную ситуцию, скорее всего, придется решать комплексно.

 

Самый популярный путь: приобрести небольшой самый высокоэффективный холодильник категории энергопотребления А++. Но к сожалению, и он будет подъедать аккумуляторы и заставлять работать электрогенератор. Этот путь кардинально вопрос не решает, а лишь снижает потребление энергии.

 

Если газа много, то лучше купить газовый холодильник. Народ опасается таких диковинок, однако бояться их не стоит. В мире давно производят современные газовые холодильники. Надежные, удобные и не требующие электричества!

 

И еще один важный путь – строительство погреба! В былые времена без погреба не обходилось ни одно хозяйство, как сейчас ни один дом - без холодильника. А погреб – очень полезное в хозяйстве сооружение. Электричество не требует, продукты хранит очень долго, и места в нем - очень много.

 

Совет 8
Постройте погреб, подумайте о газовом холодильнике, или, на крайний случай, приобретите небольшой холодильник класса А++.

 

С освещением все понятно. Лампы накаливания – это табу, энергосберегающие – под сомнением, светодиоды – единственный путь!

 

Совет 9
Освещение – только от светодиодов!

Вопрос экономного потребления электроэнергии не замыкается только лишь на установке светодиодов. Тут все гораздо более запущено!
Давайте вспомним, что в доме живет (или будет жить) семья из нескольких человек. А все люди разные. Вы, как инвестор, не будете забывать отключать свет и приборы в случае ненадобности. Однако других членов семьи вряд ли будут интересовать вопросы запаса энергии или лишних циклов аккумуляторов. Соответственно, обязательно надо установить системы "защиты от дурака".

 

К примеру, надо сделать так, чтобы некоторые мощные приборы нельзя было включить при остановленном генераторе, или при слишком большой общей нагрузке, или при низком заряде аккумулятора и т.п.
Также большую актуальность в ситуации автономки приобретают элементы системы "умный дом". Мы совсем не имеем в виду любимые русской душе мультимедийные комплексы (домашние кинотеатры и дискотеки, запускающиеся с "одной кнопки"). Мы - о тех элементах, с чего начали свое развите "умные дома" - о средствах "принудительного" энергосбережения!

 

За примерами, когда нужны такие "принудительные" отключения, далеко ходить не надо:

- свет в коридорах и холлах, в которых люди находятся всего лишь секунды,

- свет в туалетах и ванных, кладовках и гардеробных, где хронически забывают отключать свет,

- свет на улице и верандах ночи напролет - тоже частая ситуация,

- свет в помещениях днем, когда солнце в зените - просто не замечают и забывают отключать,

- одновременно работающий кондиционер и отопительный прибор - нелепая, но при этом нередкая ситуация,

- работающие на полную мощность приборы, когда никого нет дома: отопление, вентиляция, кондиционеры, кулеры, ТВ и т.п.

- список можно продолжать долго.

 

Системы типа "умный дом" позволяют избавляться от вышеперечисленных ситуаций, когда энергия тратится впустую. Можно создать интеллектуальную систему, которая действительно снизит энергопотребление. По дому устанавливают различные датчики света и движения, реле времени и задержки, термостаты и прочие контроллеры, которые следят за происходящими событиями и по установленному сценарию управляют многими электроприборами. В прошлом интеллектуальные системы казались излишествами и игрушками, в настоящее время - это важный элемент экономии электроэнергии и безопасности дома.

 

Совет 10
Постарайтесь по максимуму использовать технологии "умного дома", которые направлены на контроль и экономию электроэнергии. 

Благо, на сегодняшний день уже широко развиты системы беспроводных и комбинированных датчиков (на базе протоколов Х10, Z-Wave, ZigBee etc.), благодаря которым можно легко реализовать поставленные задачи на основе систем "умного дома" и не бурить для этого стены, не прокладывать новые линии. Все уже придумано! Осталось либо посвятить этому вопросу собственное время, либо обратиться к специалистам по установке интеллектуальных систем. Поверьте, это не так дорого, как принято считать.

 

Вопрос секционирования (разделения на группы) потребителей – принципиально важен!

Сейчас нередко можно встретить дома, где в одной группе (в одной косе проводов) сидят важные лампы, сигнализация и джакузи. Или другое сочетание: автоматика котла, мотор откатных вотор и теплые полы всего этажа.

 

Как в таком случае запитать от аккумуляторов только избранных важных потребителей (свет, ворота, сигнализация) и не «зацепить» при этом прочих прожорливых? Никак! Вся проводка замурована, все розетки прибиты намертво. Любой пользователь, который случайно включит мощный прибор, вмиг разрядит аккумуляторы и нарушит идиллию.

 

Чем больше организуете групп (по приоритетности, по мощности, по логике питания от разных источников), тем легче будет потом создавать, настраивать и изменять логику электропитания дома.

 

Совет 11
Со всей серьезностью и глубоким пониманием подойдите к вопросу секционирования потребителей дома. Чем больше сделаете групп, тем более гибкая система электропитания получится.

Высокая степень секционирования групп поможет сберечь ресурс аккумуляторов, снизить количество лишних пусков генератора, сэкономить топливо и повысить комфорт проживания.

 

Отдельно остановимся на фазности потребителей и электрогенератора. Если есть такая возможность, не приобретайте трехфазные приборы. В противном случае вам придется приобретать трехфазный генератор, чтобы обеспечить их питание.

Сам по себе трехфазный генератор не плох, но неравномерная нагрузка на его фазы со стороны всех потребителей приведет к его быстрому износу и частым аварийным остановкам. Повышенный риск остановки или поломки источника энергии – игра с огнем в условиях автономки.

 

Постарайтесь организовать свой быт так, чтобы он протекал в двух ярко выраженных режимах:

- продолжительная очень слабая фоновая нагрузка, которая питается от аккумуляторов (свет, сигнализация, ворота, ТВ, компьютер и т.п.),

- высокая активная нагрузка, которая появляется на несколько часов и питается от электрогенератора.

 

Генеральная задача при планировании электропотребелния в доме: по максимуму отказаться и снизить продолжительную фоновую нагрузку (чтобы она минимально поедала аккумуляторы и их ресурс), сгруппировать все мощные эпизодические нагрузки и включать их примерно в один промежуток времени (чтобы максимально эффективно и недлого использовать электрогенератор).

 

Совет 12
Минимизируйте продолжительные фоновые нагрузки, чтобы облегчить жизнь аккумуляторам, и концентрируйте во времени эпизодические мощные нагрузки, чтобы максимально эффективно и недолго использовать электрогенератор.

Многие дома сегодня строят из таких материалов (пенополиуретан, пенополистирол, sip-панели и прочие производные нефти), которые не только обеспечивают отличную теплоизоляцию, но и отличную герметизацию помещений от внешней среды. Другими словами, теплый дом превращается в дом-термос! Эффект термоса играет злую роль.

 

Во-первых, жизнь в термосе - очень нездоровое занятие. Хронически повышенная влажность, быстрое возникновение плесени и грибков, вредные химические пары от конструкций здания.

 

Во-вторых, пользователю приходится устанавливать дополнительное оборудование, отвечающее за воздухообмен дома с окружающей средой - принудительную вентиляцию, кондиционеры, чиллеры, куллеры и т.п.
Выходит, что зимой все усилия по утеплению дома пользователь сам же сводит к нулю, т.к. принудительно "выгоняет" теплый воздух из помещений и "задувает" свежий холодный воздух с улицы. А как иначе в условиях термоса? Воздухообмена с улицей нет, а свежий воздух нужен.

 

В теплое время года проблема сохранения тепла отпадает, но остается проблема электропитания мощных вентиляторов и кондиционеров. А уж их аппетиты известны! Как правило, эти приборы лидируют в списке самых мощных потребителей дома.

 

Главный совет в данной ситуации - строить дом из правильных теплых и вместе с тем дышащих (!) материалов. Однако, скорее всего, на момент прочтения этой статьи дом построен и назад дороги нет.

 

В таком случае постарайтесь использовать систему рекуперации воздуха, что снизит теплопотери без необходимости увеличения электрических мощностей. Конечно, от вентиляции в данном случае отказаться не получится, но ее свойство выстужать помещение ослабнет.

 

Если не получается отказаться от кондиционера, постарайтесь хотя бы снизить его мощность. Иначе только ради мощного кондиционера придется приобретать мощный электрогенератор. К примеру, раздробите мощность одного большого кондиционера на два-три маленьких и заставьте их работать в разное время (это легко реализовать). Таким образом, решится проблема кондиционирования и не придется приобретать мощный дорогой и прожорливый электрогенератор. 
 

И пара напутствий по поводу тепловых солнечных коллекторов.

Солнечные коллекторы в средней полосе России не могут быть основными источниками тепла, но хорошими помощниками вдобавок к традиционным отопительным приборам стать могут. Их не стоит недооценивать. Их основная задача – ДОгревать теплоноситель до заданной температуры в помощь к основному источнику тепла. К примеру, в холодное время года основной котел тратит 50-90% энергии, а остальные 50-10% энергии приходят от солнечного коллектора. А чем ближе к весне-лету, тем более сильно смещается пропорция в сторону коллектора. Это позволяет экономить значительные средства и экономить традиционное топливо. В условиях автономки, когда важен каждый киловат-час затраченной электроэнергии, лишняя энергия от солнца будет только кстати.

 

А что же по поводу солнечных электрических панелей, ветряков и гидрогенераторов? 

Они как раз отлично пригодятся для того, чтобы гонять теплоноситель с помощью циркуляционного насоса. Образуется выгодный тандем: коллектор греет теплоноситель, а насос, запитанный в том числе от панелей или ветряка, гоняет тепло по всему контуру дома.

Излишки энергии сил природы также будут накапливаться в аккумуляторах, что замедлит их износ, сократит количество пусков и продолжительность работы электрогенератора.

 

Жизнь в автономном режиме в любом случае менее комфортна, чем при наличии электросети, магистрального газа, центрального водоснабжения и водоотведения.

Меньший комфорт связан с тем, что при тех же полученных благах цивилизации пользователю приходится более осознанно относиться к источникам энергии:

- задумываться о необходимости включения того или иного прибора,

- помнить о перегрузках оборудования, об ограниченных циклах аккумуляторов,

- вписывать свой график жизни в режимы работы генератора и аккумуляторов,

- подстраиваться под фазы активности сил природы,

- регулярно заниматься обслуживанием источников энергии.

 

Однако при должном отношении, быт в условиях автономки может быть вполне комфортным, а жизнь счастливой!