Minął prawie rok od mojej publikacji o instalacji . Na początku wiosny nadeszła pandemia, która zmusiła nas wszystkich do ponownego przemyślenia poglądów na temat naszych domów, możliwości życia w izolacji od społeczeństwa i stosunku do technologii. W tym czasie przeszedłem chrzest bojowy w zakresie wszelkich technologii i mojego podejścia do samowystarczalności w domu. Dzisiaj chciałbym porozmawiać o energii słonecznej, zapewniając sobie autonomiczne korzystanie ze wszystkich systemów inżynieryjnych, a także normalny i zapasowy dostęp do Internetu. Statystyki i zgromadzone doświadczenie znajdziesz poniżej.
To jeszcze nie jest SHTF, ale test nerwów i podejścia do organizacji życia. Kiedy budowałem dom, spodziewałem się, że przez jakiś czas może zabraknąć udogodnień, z których korzystają mieszkańcy dużych miast: wody, prądu, ogrzewania, komunikacji. Dlatego moje podejście opierało się na redundancji wszystkich krytycznych systemów:
Woda: własna studnia, ale jest też studnia, z której można czerpać wodę wiadrem, jeśli pompa się zepsuje lub zabraknie prądu
Ciepły: Wykładzina podłogowa o wysokiej temperaturze, ogrzewana ciepłą wodą, traci do 3-4 stopni na dobę przy temperaturze zewnętrznej -20 stopni. Oznacza to, że przed zamrożeniem, w przypadku braku zewnętrznego zasilania elektrycznego, mamy 2–3 dni na uruchomienie zapasowego systemu grzewczego (kotła gazowego zasilanego gazem z butli).
Elektryczność: Oprócz standardowego zasilania 15 kW (3 fazy), dostępna jest prywatna elektrownia słoneczna o mocy 6 kW, rezerwa energii w akumulatorze do 6,5 kWh (rozładowanie akumulatora 70%) oraz panele słoneczne o mocy 2,5 kW. Doświadczenie pokazuje, że latem, korzystając z akumulatora wieczorem i w nocy oraz ładując go w ciągu dnia światłem słonecznym, można żyć autonomicznie przez praktycznie nieograniczony czas, z pewnymi zastrzeżeniami, które omówię poniżej. Dodatkowo dostępny jest generator zapasowy, jeśli przez dłuższy czas nie będzie dostępu do zewnętrznego zasilania i przez kilka dni będzie pochmurno - wtedy wystarczy uruchomić generator i naładować akumulator.
Internet: Mobilny router z anteną kierunkową i kartami SIM dwóch najszybszych operatorów komórkowych
Chciałbym omówić szczegółowo kwestię energii słonecznej i dostępu do sieci, ponieważ są to zagadnienia szczególnie pożądane i zaawansowane technologicznie.
Elektrownia słoneczna
W ostatnim czasie zebrałem informacje na temat produkcji energii słonecznej w poszczególnych miesiącach. Wykresy wyraźnie pokazują, jak wraz z nadejściem jesieni i skracaniem się dnia następuje spadek całkowitej produkcji. Zimą słońce praktycznie nie występuje lub jest tak nisko nad horyzontem, że niewielka ilość energii, którą można zebrać za pomocą paneli słonecznych, wystarcza jedynie na utrzymanie minimalnej pracy urządzeń elektrycznych.
Często słyszę pytania na temat ogrzewania energią elektryczną generowaną przez panele słoneczne. Wystarczy spojrzeć na dane dotyczące produkcji energii elektrycznej w całym grudniu i obliczyć, na ile godzin pracy wystarczy taka energia dla jednego grzejnika elektrycznego! Przypomnę, że średnie zużycie energii przez grzejnik olejowy wynosi 1,5 kW.
Zebrałem także kilka bardzo ciekawych statystyk dotyczących zużycia energii elektrycznej przez urządzenia w jednym cyklu:
• Pralka – 1,2 kW*h
• Maszyna do pieczenia chleba – 0,7 kW*h
• Zmywarka – 1 kW*h
• Kocioł 100l – 5,8 kW*h
Na pierwszy rzut oka widać, że większość energii zużywana jest na podgrzewanie wody, a nie na obsługę pomp czy silników. Dlatego zrezygnowałem z czajnika elektrycznego i kuchenki elektrycznej, które, choć gotują wodę dość szybko, marnują cenny prąd, który może nie wystarczyć do zasilania innych ważnych urządzeń. Jednocześnie moja kuchenka i piekarnik są gazowe i będą działać, nawet jeśli cała elektronika całkowicie zawiedzie.
Przedstawię również statystyki dotyczące produkcji energii w poszczególnych dniach czerwca 2020 r.
Biorąc pod uwagę, że w Federacji Rosyjskiej nie ma obecnie możliwości, aby osoby prywatne sprzedawały energię wytwarzaną ze źródeł odnawialnych do sieci, należy ją utylizować samodzielnie, w przeciwnym razie „się zmarnuje”. Mój inwerter podłączony do sieci jest tak skonfigurowany, że energia słoneczna jest najpierw wykorzystywana do zasilania moich urządzeń domowych, a dopiero potem pobierana jest z sieci. Jeśli jednak dom zużywa 300-500 W, gdy niebo jest bezchmurne i świeci słońce, to bez względu na liczbę paneli, nie ma gdzie lokować tej energii. Na tej podstawie wyprowadziłem kilka zasad, które mają zastosowanie do wszystkich gospodarstw domowych posiadających elektrownię słoneczną:
• Pralka, zmywarka i maszyna do pieczenia chleba są włączane w godzinach szczytu i okołoszczytowej produkcji dziennej, aby maksymalnie wykorzystać energię słoneczną.
• Bojler elektryczny podgrzewa wodę od godziny 23. do godz. 7 rano według taryfy nocnej, a następnie od godz. 11 do 18. gdy słońce znajduje się nad panelami. Woda nie zdąży całkowicie ostygnąć, chyba że kilka osób będzie się kąpać pod rząd między godziną 18:23 a XNUMX:XNUMX. W tym przypadku uruchomienie kotła odbywa się ręcznie.
• Używam elektrycznej kosiarki i podkaszarki: po pierwsze, silniki elektryczne są o wiele łatwiejsze w obsłudze, nie wymagają paliwa i smarów, a także tak starannej konserwacji jak silniki benzynowe. Po drugie, pracują ciszej. Po trzecie, koszt jednego dobrego przedłużacza jest równy kosztowi puszki benzyny i butelki oleju, a taki przedłużacz będzie działał o wiele dłużej. Po czwarte, praca kosiarką elektryczną w słoneczny dzień jest dla mnie darmowa.
Oznacza to, że cała praca energochłonna zostaje przeniesiona na porę dzienną, gdy jest dużo słońca. Czasami pranie można odłożyć o jeden dzień, jeśli nie jest to konieczne, ze względu na pogodę.
Obciążenie w ciągu dnia można zobaczyć na poniższym wykresie. Tutaj widać, jak kocioł włączył się o godzinie 11 i zakończył podgrzewanie wody około godziny 12, w tym samym czasie włączając inne urządzenia elektryczne. Po godzinie 13:XNUMX użyto kosiarki elektrycznej, gdy nagle nastąpił wzrost mocy paneli słonecznych. Gdyby nadmiar energii udało się sprzedać, harmonogram produkcji byłby płaski, a nadwyżka po prostu płynęłaby do sieci, gdzie byłaby zużywana przez moich sąsiadów.
W ten sposób, przez ponad 11 miesięcy, wliczając w to pochmurną jesień i zimę, moja elektrownia słoneczna wytworzyła 1,2 megawatogodzin energii, którą otrzymałem zupełnie za darmo.
Wyniki operacyjne: monokrystaliczne panele słoneczne TopRay Solar nie straciły na wydajności w ciągu roku, a ich moc wyjściowa wzrosła nawet powyżej deklarowanych 2520 W (9 paneli o mocy 280 W) przy nieoptymalnym kącie instalacji. Możesz żyć całkowicie autonomicznie latem z pomocą elektrowni słonecznej, a oszczędnie wiosną i jesienią, jeśli zrezygnujesz z kuchenki elektrycznej i czajnika elektrycznego. Ogrzewanie za pomocą energii elektrycznej pochodzącej z paneli słonecznych jest niemożliwe. Natomiast latem klimatyzator działa doskonale wyłącznie dzięki energii, którą generuje.
Dostęp do Internetu
W czerwcu ubiegłego roku testowałem router Tandem-4GR rosyjskiej firmy Microdrive. Rozwiązanie sprawdziło się na tyle dobrze, że zainstalowałem je nawet w samochodzie, dzięki czemu nadal mam dostęp do Internetu w czasie podróży. Natomiast w domu zainstalowałem antenę paraboliczną o siatce, która ma minimalny wpływ na wiatr, i podłączyłem ją do drugiego, podobnego routera. Ale dręczyła mnie myśl o konieczności posiadania kopii zapasowej, bo jeśli skończą się pieniądze na saldzie, zepsuje się wieża operatora lub zerwie się jej kanał łączności, to i ja zostanę bez dostępu do sieci. Nawiasem mówiąc, dokładnie to miało miejsce podczas jesiennej burzy, kiedy połączenie zniknęło na 4 godziny.
Na początku tego roku ta sama firma wypuściła urządzenie z dwiema kartami SIM i nie mogłem przejść obok niego obojętnie. Nawet to wydałem , który okazał się po prostu fantastycznie trwały i łatwy w użyciu. Zamontowałem go na uchwycie antenowym i teraz nie tylko mam minimalną odległość między nadajnikiem a routerem, co oznacza, że nie tracę sygnału na długich przewodach, ale także mam zarezerwowany kanał dla dwóch różnych dostawców.
Router okresowo wysyła polecenie ping do określonych hostów i w przypadku braku odpowiedzi przełącza się na inną kartę SIM. Użytkownik nie zauważa tego zjawiska i jest to naprawdę przydatna funkcja. Miałem szczęście, że wieże znajdowały się mniej więcej na tej samej linii, ponieważ „wiązka” takiej anteny jest bardzo wąska i prawdopodobieństwo odebrania dobrego sygnału od dwóch operatorów jednocześnie nie jest zbyt duże. Podobny problem rozwiązałem dla mojego przyjaciela, stosując antenę panelową, której charakterystyka kierunkowa jest zauważalnie szersza. W efekcie współpracują ze sobą obaj operatorzy, ale główną kartą SIM jest ta, którą operator zapewnia większą prędkość.
Po zainstalowaniu tego routera zapomniałem o konieczności wykonywania jakichkolwiek czynności związanych z siecią i teraz żałuję tylko, że router obsługuje LTE Cat.4 i ma interfejs 100 Mb/s, co uniemożliwia mi jeszcze szybsze pobieranie plików. Chociaż jeden z operatorów w moim zestawie kart SIM obsługuje agregację kanałów i jest w stanie zapewnić większe prędkości, w tym przypadku jestem ograniczony prędkością interfejsu 6-megabitowego. Firma Microdrive bardzo chętnie odpowiada na prośby użytkowników i obiecuje wypuścić w tym roku router z obsługą LTE Cat.5 i interfejsem gigabitowym, co oznacza, że możliwe będzie osiągnięcie takiej prędkości, że operatorzy sieci przewodowych po prostu zostaną w tyle. Internet mobilny ma tylko jedną wadę: czas reakcji jest zauważalnie dłuższy niż w przypadku operatorów przewodowych, ale ma to znaczenie tylko dla zapalonych graczy, dla których różnica między 40 a XNUMX ms jest zauważalna. Inni użytkownicy docenią możliwość swobodnego poruszania się.
Podsumowanie: dwie karty SIM zawsze są lepsze niż jedna, a operatorzy sieci komórkowych są w stanie rozwiązać problemy z łączami znacznie szybciej niż operatorzy Internetu stacjonarnego. Już teraz routery z obsługą LTE Cat.4 mogą konkurować ceną miesięcznego dostępu do sieci z operatorami przewodowymi, a gdy pojawi się router z obsługą LTE Cat.6, różnica w szybkości dostępu do sieci zniweluje się i pozostanie jedynie różnica w czasie reakcji rzędu kilkudziesięciu milisekund, co jest krytyczne jedynie dla graczy.
wniosek
Wszystkie pomysły zastosowane w projekcie domu sprawdziły się. Podłogi ogrzewane ciepłą wodą doskonale się nagrzewają, gdyż posiadają dużą bezwładność. W nocy ogrzewam je elektrycznym piecem, a w ciągu dnia podłogi powoli oddają ciepło — wystarczająco dużo bez dodatkowego ogrzewania przy temperaturach na zewnątrz spadających do -15 stopni. Jeżeli temperatura jest niższa, należy włączyć kocioł na kilka godzin w ciągu dnia.
Pewnego dnia, gdy temperatura na zewnątrz wynosiła -28 stopni, studnia zamarzła, lecz nadal nie nadawała się do użytku. Poprowadziłem samoregulujący kabel grzejny wzdłuż rury od studni do punktu wejścia do domu, co rozwiązało problem. To należało zrobić od razu, latem. Teraz moje główne ogrzewanie włącza się w nocy, jeśli temperatura na zewnątrz spada poniżej -15 stopni. Nie ma potrzeby włączania urządzenia w ciągu dnia, ponieważ zużycie wody wystarcza do rozmrożenia lodu, który tworzy się w czasie przestoju.
Elektrownia słoneczna często pracuje w trybie UPS, zasilając cały dom, gdyż w sektorze prywatnym poza miastem przerwy w dostawie prądu trwające od pół godziny do 8 godzin są normą. W tym roku inżynierowie energetyki bardzo się starali i od stycznia do marca nie odnotowano żadnych wypadków, jednak z początkiem kwietnia rozpoczęły się prace naprawcze na całej długości linii i przerwy w dostawie prądu stały się regularne. Drugą funkcją elektrowni słonecznej jest generowanie własnej energii: pierwszą megawatogodzinę własnej energii wytworzono po 10,5 miesiącach, wliczając jesień i zimę. A gdyby istniała możliwość sprzedaży nadwyżki produkcji do sieci, pierwszy megawat zostałby wyprodukowany znacznie wcześniej.
Jeśli chodzi o Internet mobilny, to już teraz możemy śmiało powiedzieć, że pod względem szybkości zbliżył się do skrętki, którą większość dostawców instaluje w mieszkaniach, a pod względem niezawodności jest jeszcze wyższy. Można to zauważyć, patrząc na szybkość, z jaką dostawcy usług telefonii stacjonarnej i operatorzy komórkowi przywracają połączenia. Dla operatorów, nawet jeśli jedna wieża „padnie”, router przełącza się na inną i połączenie zostaje przywrócone. A jeśli operator w ogóle przestanie działać, router z dwiema kartami SIM po prostu przełączy się na innego operatora, a użytkownicy tego nie zauważą.
Pandemia i wszystko, co się z nią wiąże, pokazało, że o wiele bezpieczniej i wygodniej żyje się we własnym domu: brak przepustek na spacery po posesji, brak sąsiadów z nadpobudliwymi dziećmi, które będą skakać po całym domu, normalna komunikacja i możliwość pracy zdalnej, a także rezerwowe systemy podtrzymywania funkcji życiowych sprawiają, że życie jest bardzo atrakcyjne.
A teraz jestem gotowy odpowiedzieć na Wasze pytania.
Źródło: www.habr.com
