Как получить электроэнергию из земли
Поскольку в почве есть и электричество, и электролиты, то её можно рассматривать не только как среду для живых организмов и источник урожая, но и как мини электростанцию. Кроме того, наши электрифицированные жилища концентрируют в среде вокруг себя и то электричество, которое «стекает» чрез заземление. Этим нельзя не воспользоваться.
Чаще всего домовладельцы применяют следующие способы извлечения электроэнергии из грунта, расположенного вокруг дома.
Традиционные источники
И если ограничиваться лишь традиционными технологиями, то схем энергоснабжения можно выделить всего две:
Подключение к ЛЭП
- Централизованное – участок «запитываем» от проходящей на относительно небольшом расстоянии линии электропередач.
- Автономное – в качестве источника выступает генератор.
Рассмотрим оба варианта более подробно.
Если говорить об использовании централизованного энергоснабжения, то основным плюсом является достаточно высокая предоставляемая мощность. Так, в этом случае можно даже организовать обогрев дачи электричеством, не разорившись на топливе для генератора.
Присоединение к проводам на столбе
С другой стороны, сам процесс подключения к ЛЭП связан с весьма утомительными бюрократическими процедурами. Даже в том случае, если провода проложены сравнительно недалеко, на этапе согласования могут возникнуть проблемы.
Даже компактное устройство может обеспечить освещение целого дома
Еще один вариант автономного энергоснабжения – монтаж газового генератора. Конечно, цена прибора будет выше, чем у дизельной установки, да и обслуживать его могут только специалисты, но себестоимость киловатта энергии при этом получится существенно ниже.
В итоге оптимальная инструкция будет следующей: если есть возможность – подключаемся к линии электропередач и используем ее мощности, но на всякий случай устанавливаем в доме или сарае генератор с небольшим запасом топлива. Если возможности подключения нет – просто покупаем более производительный генератор, и проектируем электросеть участка с оглядкой на ограничения по производительности установки.
Альтернативные источники
Впрочем, современные технологии позволяют получить электричество на халяву для дачи. Под «халявой» в данном случае имеется полная или практически полная независимость от цен на энергоносители. Конечно, само альтернативное оборудование нужно приобретать, причем за довольно большие деньги, но со временем (от двух до пяти лет) оно окупается, и дальше работает «в плюс».
Фото крыльчатки ветряного генератора на крыше дома
Несколько наиболее эффективных технологий можно выделить, и их особенности мы свели в таблицу:
| Методика | Особенности выработки энергии |
| Геотермальная | На участке пробуриваем скважину, в которую погружаем зонд с теплоносителем. Поскольку в глубине грунта температура практически постоянна, то при прохождении по зонду охлажденный теплоноситель будет отбирать часть грунтового тепла. Извлеченная энергия может использоваться как для прямого обогрева дома, так и для выработки электричества. |
| Солнечная | На крыше устанавливаются либо солнечные коллекторы из стеклянных трубок, заполненных теплоносителем, либо солнечные батареи. Как и в случае с геотермальными установками, энергией солнца можно не только обогревать дом, но и питать инвертор для обеспечения электроснабжения. |
| Ветряная | На крыше дома или на отдельной мачте устанавливаем ветряк, соединенный с генератором. При вращении лопастей вырабатывается электричество, которое аккумулируется в батареях большой емкости и может быть использовано для решения самых разных задач. |
Схема работы геотермального генератора
Впрочем, такое бесплатное энергоснабжение является достаточно капризным. Нет ветра или солнце зашло за тучи на целый день — и придется сидеть в темноте! Вот почему специалисты настоятельно рекомендуют комплектовать подобные установки емкими аккумуляторами, а в качестве резервного источника питания держать как минимум небольшой дизель-генератор.
Подключение к опоре ВЛЭП по воздуху и под землёй
Чтобы делать электропроводку, дача должна быть подключена к электросети. Практически во всех случаях на улице проходит воздушная линия электропередач. Подключение к ней возможно либо по воздуху, либо под землёй. Теперь поговорим о том, как сделать правильный ввод в дом и подключение к воздушке, а также какой провод использовать.
Для прокладки кабеля от опоры до дома по воздуху используется провод СИП. Для прокладки под землёй используют либо обычный кабель типа ВВГ и его прокладывают в ПНД трубе, либо в земле без трубы прокладывают бронированный кабель типа ВБбШв.
При прокладке по воздуху делается ответвление от воздушной линии с помощью кабельных зажимов (ЗОИ, ЗОРЗБ, ЗПА, Z 206 и множество других), закрепленных натяжной арматурой. Далее кабель натягивают на трубостойке без промежуточных опор, если длина линии менее 25 метров и с ними, если длина превышает 25 метров (подробнее в Главе 2.4 ПУЭ, см. пункт 2.4.12.).
От трубостойки, закрепленной на фасаде или крыше дома, СИП ведут вдоль фасада в гофре из ПВХ, если это не солнечная сторона. А если же сторона солнечная, то ПВХ-гофра не подходит – она разрушается под воздействием ультрафиолета, используйте черную гофру из полиэтилена или металлическую.
Кроме трубостойки СИП может быть натянут с помощью натяжной арматуры (другое название — анкерные зажимы) закрепленной на фасаде.
Переход с СИП на ВВГ-нг-ls или другой медный кабель выполняется на фасаде дачи во влагозащищенной распределительной коробке, с помощью тех-же ответвительных зажимов «орешков».
Всегда от кабеля СИП и дальше в дом прокладывается медь. Кроме прокладки провода от столба до фасада дачи также встречается, когда щит учета устанавливают на опоре или во дворе на трубостойке, в общем требования для ответвления аналогичны. Возле трубостойки или в другом месте нужно разместить заземлитель, желательно как можно ближе к вводному щиту.
Ветроэлектрические установки
Вторая по популярности автономная система энергообеспечения – ветряная. Для получения электроэнергии используются ветрогенераторы.
По сути, это обычные генераторы, на ротор которых надеты лопасти. За счет ветра ротор вращается и происходит генерация электричества.
Из положительных качеств ветрогенераторов отмечается достаточно компактные размеры, относительная бесшумность работы, экологичность, долговечность. Также существует возможность самодельного изготовления такого генератора.
Но недостатков у ветряной системы больше. Первый из них – стоимость, обойдутся ветряные генераторы не дешево.
Учитывая то, что КПД ветрогенераторов невысокая, то для полного обеспечения дома электричеством, потребуется установка трех и более ветряков небольшой мощности или же одного, но достаточно производительного. И в обоих случаях затраты на приобретение будут значительными.
Опять же необходимо учитывать и климатические условия. В зонах, где средний годовой показатель скорости ветра не превышает 8 м/с, использовать ветрогенераторы будет нецелесообразно, поскольку они неспособны будут работать в оптимальном режиме.
Стоит также учитывать, что в дни полнейшего безветрия можно остаться без электричества, поэтому использовать ветряную автономную систему энергообеспечения лучше, если имеется резервный источник электроэнергии.
Автономные инверторы напряжения, виды, устройство и принцип работы, как выбрать
Как выбрать для квартиры, дома, дачи?
Выбрать подходящее автономное электроснабжение дома не так сложно, если учитывать некоторые параметры.
Первое на что нужно опираться — количество и характер систем, потребляющих энергию. Обычно к списку таких систем относятся кондиционирование, отопление, насосное водоснабжение из скважины. Также необходимо учитывать число часто пользуемых бытовых электроприборов и холодильное оборудование. Все перечисленное требует бесперебойного питания, что может предоставить любой независимый источник.
Вторым этапом выбора станет вычисление общей мощности. Показатели потребления каждого прибора складываются между собой. Итоговое автономное электроснабжение загородного дома, дачи или квартиры должно превышать полученную сумму на 20-30%.
На тип планируемой системы влияет и роль, отведенная ей: полное обеспечение или резервное питание. Не все источники могут длительно отдавать переработанное электричество без зависимости от внешних факторов.
Выделенный бюджет определит дороговизну системы, ее производителя, или натолкнет на мысль об изготовлении своими руками.
С бестопливными генераторами придется обратить внимание на окружающий ландшафт, климат. Идеальным вариантом является выбор сразу двух альтернативных подпиток разного вида
Тогда будет существовать подстраховка на все случаи жизни
Специалисты советуют держать генератор на горючем топливе (с запасом самого топлива) и один из инверторов, поглощающих природные силы ветра, солнца, воды или пара. Отдельное применение аккумуляторов практикуется редко из-за быстро расходуемого ресурса и невозможности перезарядки без непосредственно электричества. Однако, как еще один запасной вариант, это вполне подойдет для квартиры или частного дома с централизованной сетью
Тогда будет существовать подстраховка на все случаи жизни. Специалисты советуют держать генератор на горючем топливе (с запасом самого топлива) и один из инверторов, поглощающих природные силы ветра, солнца, воды или пара. Отдельное применение аккумуляторов практикуется редко из-за быстро расходуемого ресурса и невозможности перезарядки без непосредственно электричества. Однако, как еще один запасной вариант, это вполне подойдет для квартиры или частного дома с централизованной сетью
Идеальным вариантом является выбор сразу двух альтернативных подпиток разного вида. Тогда будет существовать подстраховка на все случаи жизни. Специалисты советуют держать генератор на горючем топливе (с запасом самого топлива) и один из инверторов, поглощающих природные силы ветра, солнца, воды или пара. Отдельное применение аккумуляторов практикуется редко из-за быстро расходуемого ресурса и невозможности перезарядки без непосредственно электричества. Однако, как еще один запасной вариант, это вполне подойдет для квартиры или частного дома с централизованной сетью.
Подробный рассказ о готовом комплекте
Панель подключения и управления
На генераторах мощностью от 5кВт на фасадной части панели должна быть предусмотрена силовая розетка на 32А. 
С ней вы легко сможете снять максимальную нагрузку с одной фазы.
Ошибка №10
К обычным розеткам на 16А можно подключать не более 3,5кВт.
Наличие счетчика моточасов наработки это вовсе не допфункция как считают некоторые. Она позволяет вовремя определять необходимость технического обслуживания. 
На этом производители хороших генераторов экономить не должны.
Только обратите внимание, что на некоторых изделиях при достижении 1000 мото/часов счетчик уходит “на второй круг”. Ошибка №11
Таким образом вместо 1100 м/ч прибор будет показывать всего 100м/ч.
Ошибка №11
Таким образом вместо 1100 м/ч прибор будет показывать всего 100м/ч.
Этим зачастую пользуются недобросовестные продавцы б/у генераторов на Авито.
Помимо счетчика отдельные эл.станции снабжены электронным частотомером. По нему легко определить, когда мотору требуется капитальный ремонт.
Чем ниже частота от 50Гц, тем ближе ваша капиталка.
Всякие дополнительные выходы на 12V это баловство, которыми мало кто пользуется. 
Ошибка №12
И не вздумайте заряжать от них аккумулятор, запросто можете сжечь статор.
Под контрольной панелью на двигателе проверьте наличие датчика уровня масла. 
Ошибка №13
Его отсутствие — это очень редкий случай, но и такое встречается.
Кстати, про датчик. На хондах-клонах его часто глючит, а чтобы к нему подобраться и заменить, приходится половинить двигатель!
Мифы и реальность
В интернете существует огромное количество видеороликов, где люди зажигают от земли лампы мощностью 150 Вт, запускают электрические двигатели и так дальше. Намного больше есть разных текстовых материалов, детально рассказывающих о земляных батареях. К аналогичной информации не рекомендуется относиться очень серьезно, ведь написать можно все что угодно, а перед съемкой видеоролика провести необходимую подготовку.
Просмотрев или прочтя данные материалы, вы на самом деле можете верить в различные небылицы. К примеру, что электрическое или магнитное поле Земли имеет океан бесплатной электрической энергии, получение которой очень легко. Правда состоит в том, что запас энергии на самом деле большой, но вот вынуть ее абсолютно не просто. Иначе никто бы уже не пользовался двигателями внутреннего сгорания, не обогревался сетевым газом и так дальше.
Для справки. Магнитное поле у нашей планеты на самом деле есть и оберегает все живое от губительного влияния различных частиц, идущих от солнечных лучей. Силовые линии этого поля проходят параллельно поверхности на восток с запада.
Если соответственно с теорией провести некий виртуальный эксперимент, то можно удостовериться, насколько сложно приобрести электричество из магнитного поля земли. Возьмём 2 железных электрода, для чистоты эксперимента – в виде квадратных листов со сторонами 1 м. Один лист установим на земле перпендикулярно силовым линиям, а второй – поднимем на высоту 500 м и сориентируем его в пространстве точно также.
В теории между электродами появится разница потенциалов порядка 80 вольт. Тот же результат будет наблюдаться, если второй лист разместить под землёй, на дне самой глубокой шахты. А сейчас представьте такую электростанцию – в километр высотой, с большой поверхностной площадью электродов. Более того, станция должна сопротивляться ударам молний, что неминуемо будут бить собственно по ней. Может быть, это реальность далекого грядущего.
Все таки получить электричество от земли – действительно возможно, хотя и в мизерных количествах. Его может хватить на то, чтобы зажечь светодиодный фонарик, включить калькулятор или чуть-чуть зарядить мобильный телефон. Рассмотрим способы, разрешающие это выполнить.
Автономное электроснабжение загородного дома: выбор подходящего источника
Вся большая проблема создания системы автономного электроснабжения для дома упирается в сами источники альтернативного обеспечения электричеством, которых в современном мире придумано пока еще не очень много. Их можно с легкостью сосчитать на пальцах одной руки – это бензиновый, дизельный или ветряной электрогенератор, аккумуляторы и солнечные батареи. Все эти альтернативные источники обладают не только преимуществами, но и определенными недостатками, с которыми требуется непременно разобраться в первую очередь.
Различного рода генераторы являются наиболее простыми и дешевыми техническими устройствами, которые могут эффективно обеспечить домовладение определенным количеством электроэнергии. Большинство из них работает от двигателя внутреннего сгорания, бензинового или дизельного. Поэтому для их эффективного и бесперебойного функционирования требуются достаточно большие запасы бензина или дизельного топлива. Чтобы обеспечить подачу электроэнергии на протяжении хотя бы 2 – 3 дней, потребуется не менее 100 – 200 л. топлива. В этом плане выгодно отличаются особые газовые электрогенераторы, которые работают от природного газа, подведенного к дому. В этом случае автоматически решается проблема с источником топлива. Также отличным вариантом обеспечения дома беспрерывной подачей электроэнергии является ветряной генератор, но у него имеется достаточно большой недостаток – чаще всего, подобные установки обладают немалыми размерами, и к тому же для своей эффективной работы они требуют наличия целого комплекса дополнительного электротехнического оборудования. Но об этом поговорим позже, а сейчас рассмотрим иные источники резервного автономного электроснабжения для частного дома.
Генератор с двигателем внутреннего сгорания, выполняющим функцию силовой установки
Солнечные фотоэлементы способны обеспечить «дармовой» электроэнергией не только ваш дом, но соседей. В западных странах излишки полученной таким путем электроэнергии скупают у собственников энергетические компании. Контроль учета проданной электроэнергии измеряется счетчиком, только хозяин не платит по нему, а получает деньги. Нам пока еще до этого далеко, но первые дома, оборудованный солнечными панелями уже появляются. У такого источника имеется недостаток – это его габариты. Для обеспечения дома достаточным количеством энергии вся его крыша должна быть покрыта солнечными батареями. Кроме того, к ним еще нужно большое количество различного дополнительного оборудования, которое призвано не только накопить, но и преобразовать низковольтный ток в подходящий для электроприборов. Обычно такие приборы занимают площадь не менее 6 м2, поэтому для них требуется отдельное помещение.
Солнечные батареи, покрывающие крышу частного дома
Аккумуляторные батареи, которые можно использовать только в качестве аварийного электроснабжения, либо в качестве накопителей для различного рода генераторов. Во время присутствия в сети электричества эти батареи будут заряжаться, а в его отсутствии они начнут отдавать энергию потребителям. Этот процесс регулирует так называемый инвертор, который просто повышает напряжение в 12V до пригодных нам 220V. Очевидно, что такой источник нужно использовать только для обеспечения энергией жизненно важных приборов, и то в течение короткого времени. Чем больше суммарная емкость аккумуляторов, тем больше времени они смогут обеспечивать электроэнергией приборы.
Система аккумуляторов для аварийного электроснабжения
Это все возможные источники электроснабжения, если не брать во внимание совсем уж экзотические вроде геотермальных, водяных или работающих по принципу термопары. Теперь рассмотрим то, как они устроены и работают
Разновидности по виду используемого топлива
Бензиновые модели
Многие характеристики электростанции для дома, а также ее достоинства и недостатки, зависят от того, с каким топливом она работает. По данному признаку агрегаты делятся на:
- Бензиновые;
- Дизельные;
- Газовые.
1. Бензиновые.
Электростанции, работающие на бензине, стоят дешевле дизель-генераторов и производят меньше шума, но они менее экономичны, не могут иметь мощность более 15 кВт и отличаются меньшим ресурсом. Выбирают бензиновую электростанцию, главным образом, в тех случаях, когда предполагается ее кратковременное эпизодическое использование.
Смотрим видео, виды генераторов и их особенности:
Бензогенераторы делятся на два основных типа:
А) Двухтактные.
Дешевы, имеют простую конструкцию, но расходуют слишком много топлива и работают довольно шумно. Моторесурс имеют небольшой (средняя продолжительность работы до капремонта – около 500 часов) и в большинстве своем являются маломощными.
Б) Четырехтактные.
Подавляющая часть бензиновых электростанций относится к этому типу. Наиболее выносливыми являются агрегаты OHV-класса, для которых характерно верхнее расположение клапанов. Они имеют ресурс порядка 4000 часов и рассчитаны на ежедневную эксплуатацию в течение 8-ми часов.
2. Дизельные.
Дизельные модели
Эти станции более долговечны и дешевы в эксплуатации, чем бензиновые, но их приобретение обходится гораздо дороже. При покупке дизельной электростанции для частного дома следует учитывать, что эти агрегаты ориентированы на продолжительный режим работы, а малую нагрузку или вообще холостой ход не очень хорошо.
Характерными для этих электростанций являются сложности при холодном пуске в зимнее время, поскольку дизельное топливо из-за входящих в его состав парафинов даже при небольшом морозе превращается в гель.
Дизель-генераторы также делятся на две группы:
А) С воздушным охлаждением.
Достоинствами этой разновидности электростанций являются сравнительно низкая стоимость (по отношению к дизелям с жидкостным охлаждением) и небольшой вес, обуславливающий высокую мобильность. «Воздушники» могут иметь мощность до 30 кВт. Покупку маломощного (до 6 кВт) генератора этого типа в большинстве случаев едва ли можно считать оправданной, поскольку ресурс этих агрегатов соизмерим с ресурсом бензогенераторов при вдвое большей стоимости.
Б) С жидкостным охлаждением.
Эти трудяги способны отработать без капитального ремонта 20 – 40 тыс. часов. Дизели с жидкостным охлаждением – это тяжелые стационарные агрегаты, в большинстве своем оснащенные целым набором всевозможных дополнительных опций. Различают две их разновидности:
- Низкооборотные: частота вращения вала – 1500 об/мин;
- Высокооборотные: с частотой вращения 3000 об/мин.
Первую группу дизель-генераторов можно использовать в непрерывном (24/7) режиме. Представители второй имеют меньший ресурс, а также являются более шумными и прожорливыми. Однако, и они получили широкое применение благодаря приемлемой для большинства пользователей цены и удачной компоновке.
3. Газовые.
Это был бы идеальный вариант автономной электростанции для загородного дома, если бы не повышенная опасность пожара, взрыва или отравления. По некоторым оценкам газовые электростанции по своей экономичности в 15 раз превосходят дизельные аналоги, причем столь внушительное преимущество обусловлено не только низкой стоимостью газа, но и малым износом деталей.
Автономное электроснабжение дома
В таком случае, без системы автономного электроснабжения не обойтись, а способов для его самостоятельного создания, бывает достаточное количество. Это могут быть как способы организации постоянного снабжения электричеством дома или же возможность использовать электроэнергию только когда нет возможности пользоваться традиционными на это вариантами.
Автономное электроснабжение дома это такое электроснабжение, с помощью которого можно получить в дом электричество независимо от состояния загруженности или удалённости линий электропередач. Например, с помощью бензиновых электрогенераторов, заправляемых бензином либо же дизельным топливом, в зависимости от типа двигателя.
Также к данному способу относится и ветрогенератор, который благодаря помощи ветра вырабатывает электричество, солнечные батареи, которые благодаря солнцу вырабатывают независимую электроэнергию. Кстати, последним вариантом получения электричества от солнца с большим успехом пользуется энергоснабжение Крыма, где установлено большое количество самовырабатывающих источников электроэнергии.
И если в большинстве европейских стран автономная система энергоснабжения высоко развита и находится под контролем правительства, то у нас всё иначе. За границей существует специальная программа Energy Intelligent Europe – EIE при которой владельцам загородных участков государство бесплатно производит установку ветрогенераторов, солнечных батарей и других вариантов автономного энергоснабжения.
При этом после установки ветрогенератора и выработки им электроэнергии правительство выкупает у владельца загородного участка часть электроэнергии, а часть её им расходуется на собственные нужды. Это очень выгодно, как для самого государства, где развивается подобная программа, так и для собственников частных участков.
Способы автономного электроснабжения
Для наших же людей, вполне подходящим вариантом автономного электроснабжение участка или дома является способ смешанной подачи электроэнергии. Это когда основная линия электрических передач обеспечивает энергию для дома при помощи внешних линий электропередач вместе с вышеперечисленными автономными вариантам энергоснабжения.
Автономное электроснабжение дома, выгодный вариант именно для тех домов, которые находятся на значительном расстоянии от прямой линии подключения к электроэнергии. Однако же, такие генераторы требуют большого расхода топлива, должны работать круглосуточно и самостоятельно, без посторонней помощи.
В домах, которые подключены к электричеству напрямую, генераторами пользуются в экстренных ситуациях, например, если произошла значительная поломка на линии, например, повреждён трансформатор.
Прежде чем совершить свой выбор относительно того, какое электроснабжение участка вам требуется, важно обратить внимание на сферу, в которой оно будет использоваться. В загородном доме необходимо следить за тем, чтобы в сети не возникало внезапных перепадов напряжения, это, прежде всего, нужно для того, чтобы обеспечить полнейшую пожарную безопасность. Перед подключением к электричеству проконсультируйтесь с работниками пожарной службы, пусть они убедят вас в том, что вам не грозят самые малейшие неполадки
Перед подключением к электричеству проконсультируйтесь с работниками пожарной службы, пусть они убедят вас в том, что вам не грозят самые малейшие неполадки
Перед подключением к электричеству проконсультируйтесь с работниками пожарной службы, пусть они убедят вас в том, что вам не грозят самые малейшие неполадки.
Нюансы выбора и подключения
Медицинское оборудование и компьютеры имеют особые требования к питанию: для их работы требуется ровная синусоида тока, которую могут обеспечить только генераторы инверторного типа. Однако даже среди образцов такой техники далеко не все могут выдать ровную немодифицированную синусоиду. Такая станция не подходит для работы чувствительного оборудования.
Подключение газового котла — очень распространенная задача. Котлы имеют электронную систему контроля пламени, которая требует, чтобы генератор выдавал «ноль» в дополнение к чистой синусоиде. У асинхронного генератора нет «нулевого» контакта, а выдаваемое напряжение 230 вольт получатся за счет сложения двух фаз по 115 вольт.
Производители приборов с электронными системами контроля пламени советуют оснащать генераторы устройствами сопряжения, которые адаптирует работу котла с автономными источниками питания. Лучше, если такие агрегаты электростанции как ротор и статор будут иметь медную обмотку, а не алюминиевую. Медь лучше проводит ток и обладает низкой теплопроводностью, как следствие, при эксплуатации прибор будет меньше перегреваться.
Плюсом будет, если станция оснащена стабилизатором напряжения на выходе. Его суть сводится к выравниваю напряжения при смене оборотов мотора, обеспечивающее ровное питание приборов нагрева, осветителей, традиционной бытовой техники: телевизоров, стиральных машин и холодильников.
