Накопитель электроэнергии для дома своими руками

Резервное питание для дома: самодельные домашние батареи на 30-100 кВт

Экология жизни: Лайфхак. Своими руками можно собрать блок с лучшими характеристиками, чем у Tesla (например, на 30-100 кВтч) — и намного дешевле.

Бесплатное электричество при помощи бэушных батареек

В мае 2015 года Илон Маск представил красивые домашние блоки Powerwall, чтобы хранить энергию от солнечных батарей с крыши — и снабжать бесплатным электричеством весь дом днём и ночью. Даже при отсутствии солнечных батарей такое резервное питание для дома особенно ценно, если в квартале отключили электричество. Компьютер и вся техника продолжат спокойно работать.

Вторая версия Powerwall хранит до 13,5 кВтч, чего должно хватить на несколько часов (стандартная мощность 5 кВт, а в пике 7 кВт). Проблема лишь в том, что оригинальная версия от Tesla стоит аж $5500 (плюс $700 за сопутствующее оборудование, итого $6200, плюс работы по установке стоят от $800 до $2000) — очень дорого.

DIY-мейкеры решили эту проблему с помощью бэушных батареек, которые лежат бесплатно в выброшенных ноутбуках.

Своими руками можно собрать блок с лучшими характеристиками, чем у Tesla (например, на 30-100 кВтч) — и намного дешевле.

Энтузиасты DIY-сборки делятся опытом на специализированных форумах DIY Powerwalls, в группе на Facebook и на YouTube. Специальный раздел на форумах посвящён безопасности — это важный аспект, когда собираешь такую мощную штуку, которая может ещё и загореться на улице (их обычно устанавливают за пределами дома, чтобы не нарушать закон и из безопасности).

Для мейкеров сборка и подключение такого блока питания — не только интересное занятие и экономия денег, но ещё и возможность разобраться, как работает электрика в доме.

Практически все энтузиасты в комментарии Motherboard отметили, что их собственные системы получаются гораздо большей ёмкости, чем у Tesla. Вероятно, компания пожертвовала ёмкостью ради красивого тонкого дизайна блока питания и ради большей эффективности охлаждения и безопасности. Один из французских мейкеров с форума под ником Glubux собрал блок на 28 кВтч. Он говорит, что этого хватает для всего дома, и пришлось даже купить электрическую духовку и индукционную плиту, чтобы куда-то расходовать излишки энергии.

Австралийский мейкер Питер Мэтьюс собрал блок на 40 кВтч, который питается от 40 солнечных панелей на крыше, благо в Австралии нет недостатка солнечных дней.

Самый большой самодельный блок, который удалось найти Motherboard, собран из 22 500 ячеек от ноутбуков и имеет ёмкость более 100 кВтч. От такого блока маленький дом может работать несколько месяцев — например, всю зиму — даже если солнечные панели полностью вышли из строя или неактивны.

А калифорнийский блогер Джеху Гарсия намерен собрать из батареек ноутбука систему на 1 мегаватт, крупнейшую подобную систему частного хранения энергии в США.

Большинство энтузиастов использует при сборке литий-ионные аккумуляторы модели 18650. Они обычно упакованы в цветные пластиковые корпуса и устанавливаются в ноутбуки и другую электронику. Новые аккумуляторы 18650 стоят около $5 за штуку, так что система выйдет немногим дешевле модели от Tesla. Поэтому, сборщики обычно скупают бэушные аккумуляторы и вынимают аккумуляторы из выкинутых сломанных ноутбуков. К сожалению, многие люди просто выкидывают аккумуляторы вместе со сломанным ноутбуком, хотя они ещё вполне рабочие. По словам директора крупнейшей в США компании по переработке батарей Call2Recycle, около 95% аккумуляторов не используются повторно, а заканчивают свой путь на свалке, хотя почти все типы батарей могут быть использованы повторно в том или ином виде.

Найти достаточное количество выброшенной техники не так просто, а в последнее время стало ещё труднее, потому что многие люди начали собирать из них собственные энергетические системы вроде Powerwall, а производители ноутбуков вообще не поощряют повторное использование их аккумуляторов в самодельной технике не их фирмы.

После находки батарей их тестируют, затем «обновляют» через cycling с полным разрядом. Потом батареи объединяет в «упаковки». Такие коробки для сотни батарей можно купить на рынке или собрать самостоятельно. Наверх прикрепляют электропроводящие медные «шины» (busbars), а к ним припаивают контакты батарей.

Вся структура прикрепляются к инвертору и монтируется в стойке, которая устанавливается обычно на улице. Можно установить там систему мониторинга для контроля температуры с автоматическим отключением банков энергии, которые слишком сильно разогрелись.

Сейчас уже сформировалось целое сообщество мейкеров со всего мира, которые конструируют такие «аккумуляторные домашние фермы» из старых батарей ноутбуков, чтобы хранить электричество от солнечных батарей. Сообщество объединяет энтузиастов со всего мира, они делятся опытом и советами по безопасности, инженерным системам, совместимости разных типов батарей и т. д. Успех и безопасность Powerwall доказала, что это действительно безопасные системы, пригодные для постоянного долговременного использования (у Powerwall гарантия 10 лет).опубликовано econet.ru

Автор: Анатолий Ализар

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Источник

Бесперебойник для дома, или Как обеспечить себя запасом электроэнергии

Разберемся с вопросом, как самостоятельно сделать в доме временный источник электроэнергии?

Как ни крути, а отключения электроэнергии – это вполне закономерное явление, которое случается в каждом городе и каждой стране Земного шара. Все бы ничего, если бы не всем известный закон Мерфи, согласно которому эти отключения происходят в самый неподходящий момент – например, зимой, когда за окном лютый мороз. Сразу перестает работать все, в том числе и котел отопления. Неприятно, конечно, но поправимо – стоит один раз оказаться в такой ситуации, как поневоле начинаешь задумываться о резервном источнике электроснабжения. Согласитесь, мощный бесперебойник для дома в таких моментах окажется незаменимым – стоит он, правда, немалых денег, но и это не беда, так как любую систему можно либо сделать своими руками, либо упростить до вполне вменяемой стоимости.

Временное электроснабжение дома

• Бесперебойник для дома: как он работает и как устроен
• Резервный источник питания: выбираем оборудование
• Временное электроснабжение: бесперебойник своими руками

Бесперебойник для дома: как он работает и как устроен

Если не внедряться в электронные схемы, а смотреть на любой блок бесперебойного электроснабжения глобально, то его можно разделить всего на четыре части – это емкость для накопления электрической энергии (попросту говоря, аккумулятор); инвертор, который преобразует постоянный ток 12v в переменный, который течет по проводам наших домов и квартир; зарядное устройство для аккумулятора и схема управления работой всего этого оборудования. Ознакомимся подробнее с этими составляющими бесперебойника и посмотрим, как они работают.

Аккумулятор. С ним знакомы все, и сталкиваются современные люди с этим устройством практически каждый день, только мало кто обращает на них внимание – они настолько плотно вошли в нашу жизнь, что многие люди их попросту не замечают. Перезаряжаемыми автономными источниками энергии оснащаются автомобили, мобильные телефоны, осветительные приборы и многое другое. Назначение у аккумулятора только одно – накапливать энергию и отдавать ее в нужный момент времени. Основной параметр этого изделия – емкость, которая измеряется в Ампер-часах – именно этот момент играет ключевую роль в процессе создания источника бесперебойного питания для дома.

Инвертор. Здесь все достаточно просто – это сетевой адаптер, который призван повышать или, правильнее будет сказать, изменять постоянный ток, выдаваемый аккумулятором, в переменный, который используется для питания всех бытовых приборов. Инверторы могут отличаться как по мощности, так и по форме выходного сигнала, что непременно нужно учитывать при его выборе – об этом мы поговорим несколько позже.

Зарядное устройство. С ним также знакомы практически все, только в нашем случае понадобится не та маленькая штучка, с помощью которой заряжаются мобильные телефоны, а вполне серьезная установка, способная быстро заряжать аккумуляторы большой емкости.
Блок управления. Это контроллер, который управляет работой системы резервного электроснабжения. Он переключает источники питания – когда в сети есть напряжение, он подает к потребителям его, а когда ток в общественной сети отсутствует, он забирает его у аккумулятора.

Эти четыре элемента и являются так называемым ИБП для дома. Данное устройство, изготовленное в заводских условиях, имеет вполне компактные размеры (не считая блока аккумуляторов). Более предпочтительно оно только тем, что работает в полностью автоматическом режиме – если делать его аналог в домашних условиях, то от автоматики, в принципе, можно отказаться. Единственное неудобство, которое вы ощутите, это необходимость вручную переключать источники энергии – согласитесь, это не проблема, особенно если данный момент поможет сэкономить солидную сумму денег.

Резервный источник питания: выбираем оборудование

Я думаю, никому не открою тайну, если скажу, что от правильности выбора компонентов системы зависит работоспособность устройства в целом. Поэтому просто напомню, что подойти к этому вопросу необходимо со всей ответственностью. В нашей ситуации придется выбирать три отдельных устройства.

Инвертор-преобразователь. Как и говорилось выше, такие адаптеры могут отличаться по двум признакам, которые в данном случае очень важны. Во-первых, это форма выходного сигнала – в этом отношении она может иметь чистую синусоиду и модифицированную аппроксимацию. Не будем внедряться в то, что это такое, а скажем просто – инвертор с чистой синусоидой на выходе дает качественное электричество и способен питать любые электроприборы, в том числе и современный газовый котел, и холодильник, и все прочее. Если же говорить о модифицированном выходном сигнале, то от него отлично работают лампы (правда, не все, некоторые из них быстро выходят из строя), нагревательные элементы, компьютеры, телевизоры, но никак не котлы.

С потребителями, у которых имеются электродвигатели, также возникают проблемы – они работают, но греются и быстро выходят из строя. Во-вторых, это мощность – ее придется рассчитывать исходя из суммарного потребления всех электроприборов в доме. В принципе, можно остановиться и на основных потребителях (наиболее важных для вас) – таких, как газовый котел, холодильник, освещение, компьютеры, телевизоры. Их потребляемая мощность суммируется, к ней прибавляется запас (10-20%) и получается мощность необходимого инвертора.

В принципе, при выборе можно ориентироваться и на самый мощный потребитель вашего дома – к примеру, бойлер или стиральная машина, которые потребляют не более 2,5кВт. В общем, в среднем для системы резервного электропитания используется инвертор мощностью 3кВт. Здесь имеется один нюанс – на этих приборах указывается пиковая мощность – постоянная у них несколько ниже. Поэтому при выборе нужно обратить внимание не на мощность с единицей измерения VA, а на ту, которая подписывается как Вт или W.

Аккумулятор. Здесь все достаточно просто – чем больше емкость аккумулятора, тем дольше вы сможете пользоваться накопленной энергией. На выбор инвертора емкость аккумулятора не оказывает никакого влияния. Исходя из собственного опыта могу сказать одно – аккумулятор емкостью 95А/ч способен обеспечивать потребителя мощностью в 100Вт на протяжении более 10-ти часов. При первом испытании такой системы приобретенный мною бывший в употреблении гелиевый аккумулятор за это время даже не разрядился. Делайте выводы, но учтите еще и такой момент, что именно гелиевые аккумуляторы больше всего приспособлены для работы в подобных системах – они как нельзя лучше предназначены для большого количества циклов зарядки и разрядки. Емкости можно наращивать со временем, подключая их параллельно друг к другу – единственное, что здесь нужно знать, это то, что подключать параллельно нужно аккумуляторы одинаковой емкости.

Зарядное устройство. Его выбор обусловлен емкостью аккумуляторов. Скажем так, чтобы емкость в 100А/часов заряжалась в течение 5-7 часов, понадобится зарядное устройство с выходным током в 10Ампер.
В принципе, все. Как видите, требования к выбору оборудования не очень сложные. Единственное, о чем хочу предупредить, что такой бесперебойник обойдется недешево – но еще дороже (как минимум в два раза) он обойдется, если приобретать его в готовом виде.

Временное электроснабжение: бесперебойник своими руками

Собрать резервный источник электроснабжения на основе описанных выше устройств не так уж сложно – можно сказать, что просто и сделать это сможет любой мужчина. Берем инвертор – покрутите его и посмотрите на то, что на нем имеется. С одной его стороны находится универсальное гнездо для вилки, а с другой стороны две клеммы и кнопка включения. Некоторые подобные устройства могут оснащаться индикаторами напряжения. Сначала нам нужна та сторона, где находятся две клеммы (красная и черная). Подсоединяем к ним два провода сечением не менее 4 квадратов – на свободные концы устанавливаем клеммы для аккумулятора. У автомобилиста с этим вопросом проблем вообще не возникнет. Также к этим клеммам нужно стационарно подсоединить провода от зарядного устройства – очень важно, чтобы фазировка инвертора на клеммах совпадала с фазировкой зарядного устройства.

После того, как провода подключены, их можно накидывать на аккумулятор. Тот, который подсоединен к красной клемме, присоединяется к плюсу аккумулятора, а тот который прикручен к черной клемме, соответственно, к минусу аккумулятора. Теперь все просто – включаем в розетку инвертора какой-нибудь потребитель, нажимаем выключатель на инверторе и наблюдаем, как все работает. Когда аккумулятор разряжается, просто выключаем инвертор (выключателем) и включаем зарядное устройство.

И в заключение несколько слов о тонкостях использования такого источника бесперебойного электропитания дома. Для быстрого подключения его в сеть понадобится собрать удлинитель – с обеих его сторон должны находиться вилки. После того, как свет пропадает, одна вилка удлинителя подсоединяется к инвертору, а вторая в любую розетку в доме.

Думаю, не следует напоминать о безопасности эксплуатации – перед подключением в сеть этого устройства нужно обязательно отключить вводной автомат. Если вдруг резко появится электричество в сети, то беды не избежать – именно для этого и оборудуют заводские бесперебойники узлом управления. В этом и заключается их преимущество.

В завершение темы про бесперебойник для дома добавлю только одно – описанная выше схема с успехом используется при оборудовании альтернативных систем энергоснабжения. Если зарядное устройство заменить ветрогенератором или солнечными батареями и поставить между ними и аккумулятором контроллер зарядки, то вы получите индивидуальную электростанцию. О принципе ее работы можете почитать в этой статье нашего сайта. опубликовано econet.ru

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Источник