Электрическое отопление

Электрическое отопление

Под прямым стационарным электрическим отоплением понимается набор отопительных приборов, которые преобразуют электроэнергию непосредственно в тепло без промежуточных теплоносителей (например, солнечные батареи, рис.). Это отопительное оборудование подключается к электрической сети через систему терморегуляторов, позволяющих регулировать режимы отопления в широком диапазоне.

Принцип работы электрических отопительных приборов идентичен принципу работы отопительных приборов в жидкостном отоплении. Преобладающий способ теплопередачи также может быть конвективным или лучистым.
Серьезным недостатком прямого электрического отопления является полная зависимость от источника электроэнергии. Однако при использовании достаточно мощного генератора электрического тока можно обеспечить приемлемую автономность дома. Генераторы электрического тока бывают разные, самые распространенные на основе двигателей внутреннего сгорания, работающие на жидком топливе или газе. Этот дорогой вариант выработки электроэнергии подходит во многих случаях только как запасной вариант на случай отключения электроэнергии вообще.
Альтернативными генераторами электроэнергии являются генераторы, преобразующие энергию ветра и солнечную энергию. Их недостатком является неравномерность выработки энергии из-за сильной привязанности к погодным условиям. Однако такие системы уже давно и стабильно работают на благо человека.

Солнечные батареи российского производства

Запасы угля, нефти, газа, урана и других не возобновляемых источников энергии на Земле иссякают, и все большее развитие получают возобновляемые источники энергии: солнце, ветер, биомасса и др. Причем наибольший потенциал имеет энергия Солнца. По этой причине широкое применение в различных сферах находят изделия фотоэнергетики на основе монокристаллического кремния, поликремния и пленочные структуры.
Каркасные фотоэлектрические модули (батареи, см. табл. ). Каркасный солнечный модуль выполнен в виде панели, заключенной в каркас из анодированного алюминия. Лучевоспринимающая поверхность защищена снаружи закаленным стеклом. С тыльной стороны панель герметически защищена слоем пленки.

Таблица Каркасные модули серии ФСМ

Тип модуля ФСМ -08 ФСМ -30 ФСМ -40 ФСМ -45
Максимальная мощность , Вт 0,8 30 40 45
Номинальное напряжение , В 1,6 12 12 12
Ток максимальной мощности , А 0,5 1,8 2,4 2,7
Ток короткого замыкания , А 2,1 2,7 3,0
Размеры , м ( ДхШхТ ) 0,15×0,1×0,001 1×0,4×0,03 1×0,4×0,03 1×0,4×0,03
Вес , кг 0,2 4,0 5,0 5,5
КПД ,% 10-12 10-12 10-12 10-12
Стоимость , руб . 420 6300 8050 8950

Примечание: технические характеристики даны для стандартных условий — мощность солнечного излучения I = 1000 Вт/м 2 ; t = 25 °С.
Раскладные солнечные модули (батареи, см. табл. ). Раскладная солнечная батарея является первичным источником электроэнергии и предназначена для зарядки аккумуляторов, обеспечивающих питание малогабаритных светильников, бытовой маломощной теле- и радиоаппаратуры, мобильных телефонов, других средств связи.
Солнечная батарея (модуль) состоит из нескольких секций солнечных элементов, преобразующих световую энергию в электричество. Каждая секция защищена от воздействия окружающей среды полимерными пленками и снабжена жесткой подложкой, которая обеспечивает устойчивость к механическим воздействиям.
Все секции соединены между собой гибкими элементами, образуя полотнище, которое может складываться для удобства транспортировки и хранения.

Таблица

Тип модуля ФСМ -08-1 р ФСМ -3-2 р ФСМ -5- Зр ФСМ – 10-6 р
Мощность , не менее , Вт 0,8 3,0 5,0 10,0
Номинальное напряжение , В 1,6 5,3 8,0 16
Напряжение холостого хода , В 2,0 6,7 10,0 20
Ток кор . замыкания , А 0,5 0,6 0,7 0,7
Размеры , мм ( Д х Ш х Т ) 150x100x3 270x185x4 395x185x4 395x370x4
То же в сложенном состоянии , мм 135x185x8 135x185x12 135x185x16
Вес , г 100 160 240 480
кпд ,% 10-12 10-12 10-12 10-12
Стоимость , руб . 420 3500 4330 5600
Где можно применить ? мобильные телефоны аккумуляторы

Ветроэлектростанции российского производства

В табл. приведены параметры двух ветроэлектростанции — УВЭ-500М (рис.) и ВЭУ-1500М.

Параметры Тип
УВЭ -500 М ВЭУ -1500 М
Номинальная выходная мощность , Вт 500 1500
Рабочее положение ротора на ветер на ветер
Лопасти ротора : количество диаметр ветроколеса , м 3 2,2 2
3,1
Скорость ветра , м / с пусковая номинальная буревая 3 10 50 2,5 10 42
Высота мачты , м 4,5 12(7,5)
Количество секций , шт . 3 5(3)
Напряжение на выходе генератора , В -24 -30-130
Весовые характеристики :
Ветроагрегат в сборе , кг То же с мачтой , кг
10 60 42 180
Диапазон рабочих температур , °С -40…+40 -40…+60
Срок службы , лет 7 9
Стоимость оборудования , $ 840 3880
Дополнительное оборудование :
Солнечные батареи макс , мощностью до , Вт 300 500
Стоимость батареи мощностью 30 Вт 5400 руб . 5400 руб .
Количество аккумуляторов емкостью 190-200 / уч 2 4
Мощность подключаемого инвертора , Вт 1000 1500
Стоимость инвертора , $ 270 350

Количество вырабатываемой электроэнергии УВЭ-500 м при средней скорости ветра:
5   м/с – 170 Вт х 24 ч = 4,1 кВт-ч в сутки
6   м/с – 200 Вт X 24 ч = 4,8 кВт-ч в сутки
7   м/с – 250 Вт X 24 ч = 6,0 кВт^ч в сутки.
Ветроэлектрическая установка УВЭ-500 предназначена для выработки электроэнергии за счет ветрового потока. Она может использоваться в отдаленных и изолированных местах, в различных климатических районах с благоприятными ветровыми условиями, где отсутствует централизованное электроснабжение или его подача нерегулярна.
УВЭ-500 обеспечивает потребителей электроэнергией для питания ламп освещения, бытовых приборов, линий теле- и радиокоммуникаций, устройств спутниковой и сотовой связи компьютера, устройств бытовой и специальной связи, передвижных и стационарных пунктов навигационных и метеорологических постов, радиостанций, маяков и радиомаяков, медицинской и научной аппаратуры, водяных насосов, для обеспечения зарядки аккумуляторов и т. д.

Наличие аккумуляторной батареи обеспечивает электропитание потребителей и их работоспособность при отсутствии ветра. Блок управления позволяет подключать к установке солнечные батареи мощностью до 300 Вт. Подключение инвертора к блоку управления позволяет преобразовать постоянное напряжение 24 В в переменное 220 В. УВЭ-500 автономная, надежная, автоматическая установка, не требует дежурного персонала в процессе эксплуатации и предназначена для автономного энергообеспечения индивидуальных потребителей (фермеров, садоводов, дачников, вахтовиков, охотников, рыболовов, геологических экспедиций), а также навигационных, метеорологических, радиорелейных и других постов в обеспечении бесперебойным питанием в полевых условиях. Чтобы чувствовать себя уверенно и комфортно семье из трех человек, проживающих в загородном доме, расход электроэнергии должен быть не менее 2 кВт-час в сутки (по данным ЮНЕСКО). В табл. приведено реальное потребление электроэнергии в сутки семьей из трех человек. Как видно из таблицы, количество электроэнергии, вырабатываемой электростанцией УВЭ-500 м за сутки при средней скорости 4—5 м/с, вполне хватает для обеспечения потребностей семьи из трех человек в освещении и других бытовых нуждах.

Таблица

Электропотребитель Часы использования , ч Подключенная мощность , Вт всего в сутки , кВтч
Кухня ( освещение ) 4 60 0,24
Гостиная ( освещение ) 3,5 2×60 0,42
Спальня ( освещение ) 3 60 0,18
Ванная ( освещение ) 2 40 0,08
Туалет ( освещение ) 1 40 0,04
Цветной ТВ 6 60 0,36
Компьютер 2 240 0,48
Насос 1,5 200 0,30
Холодильник круглосуточно 125 1,0
ВСЕГО В СУТКИ : 3,1 кВт – ч

Микро- и малые ГЭС российского производства

В данном пункте приведены основные технические характеристики серийно выпускаемых в России напорных микро- и малых ГЭС, а также бесплотинных ГЭС, использующих скоростные характеристики набегающего водяного потока.        ; ;

Бесплотинная всесезонная гидроэлектростанция (БВГЭС). Предназначена для выработки электроэнергии без сооружения плотины за счет использования энергии самотечного потока.
За счет изготовления различных типоразмеров под разные скорости течения, а также каскадного монтажа установки БВГЭС могут использоваться как в малых хозяйствах, так и для промышленного производства электроэнергии, особенно в местах, удаленных от ЛЭП.
Конструктивно ротор ГЭС устанавливается вертикально, высота ротора от 0,25 до 2,5 м. Фиксация конструкции на реках с ледоставом производится на дне русла, а в открытом (незамерзающем русле) — на закрепленном катамаране (рис).
Мощность установки пропорциональна площади лопасти и скорости течения в кубе. Зависимость мощности, получаемой на валу БВГЭС, от ее размеров и скорости течения, а также оценочная стоимость гидроагрегата представлены в табл.

Таблица Мощность БВГЭС, кВт в зависимости от скорости потока и размеров установки

Размеры БСВГЭС Стоимость БВГЭС руб . Скорость течения , м / с
высота ротора . ширина и длина 1,0 1,5 2,0
0,7 1,5×0,6 от 150 000 10 >40,0

Срок окупаемости установки не превышает одного года. Опытный образец БВГЭС прошел испытания на натурном водном полигоне. В настоящее время имеется техническая документация для производства промышленных образцов по техническим условиям заказчика.
Напорные микро- и малые ГЭС. Гидроагрегаты для малых ГЭС предназначены для эксплуатации в широком диапазоне напоров и расходов с высокими энергетическими характеристиками (см. табл. ).

Микро-ГЭС (рис.) — надежные, экологически чистые, компактные, бы- строокупаемые источники электроэнергии для деревень, хуторов, дачных поселков, фермерских хозяйств, а также мельниц, хлебопекарен, небольших производств в отдаленных горных и труднодоступных районах, где нет поблизости линий электропередачи, а строить такие линии сегодня и дольше, и дороже, чем приобрести и установить микро-ГЭС (см. табл.).
В комплект поставки входят: энергоблок, водозаборное устройство и устройство автоматического регулирования. Имеется успешный опыт эксплуатации оборудования на перепадах уже существующих плотин, каналов, систем водоснабжения, водоотведения промышленных предприятий и объектов городского хозяйства, очистных сооружений, оросительных систем и питьевых водоводов.

Основные технические решения, использованные при создании оборудования,выполнены на уровне изобретений и защищены патентами.

Таблица Виды микрогидроэлектростанций

С пропеллерным рабочим колесом
Мощностью до 10 кВт ( МГЭС -10 ПР ) на напор 2,0-4,5 м и расход 0,07-0,14 м 3 / с
Мощностью до 10 кВт ( МГЭС – ЮПР ) на напор 4,5-8,0 м и расход 0,10-0,21 м 3 / с
Мощностью до 15 кВт ( МГЭС -15 ПР ) на напор 1,75-3,5 м и расход 0,10-0,20 м 3 / с
Мощностью до 15 кВт ( МГЭС -15 ПР ) на напор 3,5-7,0 м и расход 0,15-0,130 м 3 / с
Мощностью до 50 кВт ( МГХ -50 ПР ) на напор 4,0-10,0 м и расход 0,36-0,80 м 3 / с
С диагональным рабочим колесом
Мощностью 10-50 кВт ( МГЭС -50 Д ) на напор 10,0-25,0 м и расход 0,05-0,28 м 3 / с
Мощностью до 100 кВт ( МГЭС -100 Д ) на напор 25,0-55,0 м и расход 0,19-0,25 м 3 / с

Гидроагрегаты для малых ГЭС: с осевыми турбинами мощностью до 1000 кВт; с радиально-осевыми турбинами мощностью до 5000 кВт; гидроагрегаты с ковшовыми турбинами мощностью до 5000 кВт.
Сроки поставки пока оставляют желать лучшего — микро-ГЭС 10 кВт — 15 кВт до 3 месяцев, 50 кВт до 6 месяцев, 100 кВт до 8 месяцев. Гидроагрегаты поставляются в срок от 6 до 12 месяцев.
Таблица Цены на микрогидроэлектростанции

МикроГЭС -10 8280 евро
МикроГЭС -50 35 880 евро
Гидроагрегаты
с радиально – осевыми турбинами
276-296 евро
за 1 кВт установленной мощности
Гидроагрегаты
с осевыми и ковшовыми турбинами
336-296 евро
за 1 кВт установленной мощности
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
renewablenergy-world.com
Яндекс.Метрика