Quase um ano se passou desde minha publicação sobre a instalação . No início da primavera, a pandemia atingiu e obrigou todos a reconsiderar a sua visão sobre a sua casa, a possibilidade de viver isolado da sociedade e a sua atitude em relação à tecnologia. Durante este tempo, tive um batismo de fogo de todos os equipamentos e da minha abordagem à autossuficiência da minha casa. Hoje quero falar sobre energia solar, autossuficiência com todos os sistemas de engenharia, bem como acesso normal e de backup à Internet. Para estatísticas e experiência acumulada - em cat.
Este ainda não é um BP, mas um teste de nervosismo e abordagem para organizar a vida. Quando construí uma casa, esperava que durante algum tempo faltassem as comodidades familiares a um residente de qualquer cidade: água, electricidade, aquecimento, comunicações. Portanto, minha abordagem foi baseada na redundância de todos os sistemas críticos:
Água: próprio poço, mas há um poço para coletar água com um balde se a bomba falhar ou a rede elétrica falhar
Esquentar: Betonilha com uso intensivo de calor, que aquece pisos de água quente e perde até 3-4 graus por dia a -20 fora da janela. Ou seja, antes do congelamento, na ausência de alimentação externa, são necessários 2 a 3 dias para colocar em funcionamento um sistema de aquecimento de reserva (caldeira a gás alimentada por gás de botija).
Eletricidade: Além do fornecimento padrão de 15 kW (3 fases), existe uma central solar própria com capacidade de 6 kW, uma reserva de energia na bateria de até 6,5 kW*h (70% de descarga da bateria) e painéis solares de 2,5 kW. A prática tem mostrado que no verão, por trabalhar com bateria à tarde e à noite e recarregar do sol durante o dia, é possível viver de forma autônoma por tempo quase ilimitado, com algumas ressalvas, que discutirei a seguir. Além disso, existe um gerador reserva, se não houver rede externa por muito tempo e estiver nublado por vários dias, basta ligar o gerador e recarregar a bateria.
Internet: Roteador móvel com antena direcional e cartões SIM de duas das operadoras móveis mais rápidas
Gostaria de me deter mais detalhadamente na energia solar e no acesso à rede, uma vez que são especialmente procurados e tecnologicamente avançados.
Planta de energia solar
Ao longo do tempo, acumulei informações sobre a produção de energia solar por mês. Os gráficos mostram claramente como com a chegada do outono e a diminuição do horário de verão, a produção total diminui. No inverno, praticamente não há sol ou o horizonte está tão baixo que as migalhas de energia que podem ser coletadas com painéis solares são suficientes apenas para manter o funcionamento mínimo dos aparelhos elétricos.
Muitas vezes me fazem perguntas sobre aquecimento com eletricidade gerada a partir de painéis solares. Basta olhar os números da produção de dezembro do mês inteiro e estimar quantas horas de funcionamento um aquecedor elétrico terá o suficiente dessa energia! Deixe-me lembrar que o consumo médio de um radiador a óleo é de 1,5 kW.
Também coletei estatísticas muito interessantes sobre o consumo de aparelhos elétricos por ciclo:
• Máquina de lavar roupa – 1,2 kWh
• Máquina de fazer pão – 0,7 kW*h
• Máquina de lavar louça – 1 kWh
• Caldeira 100l – 5,8 kW*h
É imediatamente óbvio que a maior parte da energia é gasta no aquecimento da água e não no funcionamento de bombas ou motores. Por isso, abandonei a chaleira elétrica e o fogão elétrico, que, embora ferva a água com bastante rapidez, desperdiça com isso uma energia preciosa, que pode não ser suficiente para o funcionamento de outros sistemas vitais. Ao mesmo tempo, meu fogão e forno são a gás e funcionarão mesmo que todos os componentes eletrônicos falhem completamente.
Também fornecerei estatísticas sobre a produção de energia por dia para junho de 2020.
Tendo em conta que na Federação Russa ainda não é possível aos particulares vender na rede a energia gerada por fontes de energia renováveis, esta deve ser eliminada de forma independente, caso contrário “desaparece”. Meu inversor conectado à rede está configurado de forma que prioriza a energia solar para o funcionamento de eletrodomésticos, seguida pela energia da rede. Mas se a casa consome 300-500 W, quando o céu está claro e o sol está quente, não importa quantos painéis existam, não haverá onde colocar a energia. A partir daqui deduzi várias regras que se aplicam a todas as fazendas onde existe uma usina de energia solar:
• A máquina de lavar roupa, a máquina de lavar loiça, a máquina de fazer pão são ligadas nos picos e picos de produção diária para aproveitar ao máximo a energia recebida do sol.
• Uma caldeira elétrica aquece a água das 23h às 7h no regime noturno e das 11h às 18h quando o sol está acima dos painéis. Ao mesmo tempo, a água não tem tempo para esfriar completamente, a menos que várias pessoas nadem seguidas entre 18h23 e XNUMXhXNUMX. Neste caso, a caldeira é ligada manualmente.
• Utilizo cortadores de grama e aparadores elétricos: em primeiro lugar, os motores elétricos são muito mais fáceis de operar, não necessitam de combustível e lubrificantes e de manutenção tão cuidadosa como os a gasolina. Em segundo lugar, eles são mais silenciosos. Em terceiro lugar, o custo de uma boa extensão é igual a uma lata de gasolina e uma garrafa de óleo, e essa extensão funcionará por muito mais tempo. Em quarto lugar, a operação de cortadores elétricos em um dia ensolarado é gratuita para mim.
Ou seja, todo o trabalho que consome energia foi transferido para o dia, quando há muito sol. Às vezes, a lavagem pode ser adiada por um dia, se não for crítica, por causa do tempo bom.
A carga durante o dia pode ser visualizada no gráfico a seguir. Aqui você pode ver como a caldeira ligou às 11 horas e terminou de aquecer a água por volta das 12 horas, ao mesmo tempo em que outros aparelhos elétricos eram ligados. Depois das 13h, um cortador de grama elétrico foi usado quando a produção dos painéis solares aumentou drasticamente. Se o excesso de energia pudesse ser vendido, o cronograma de geração seria plano e o excesso simplesmente fluiria para a rede, onde seria consumido pelos meus vizinhos.
Assim, ao longo de 11 meses, incluindo outono e inverno nublados, minha usina solar gerou 1,2 megawatts-hora de energia, que recebi de forma totalmente gratuita.
Resultado da operação: Os painéis monocristalinos TopRay Solar não perderam sua eficiência ao longo do ano, pois a potência salta ainda além dos 2520 W declarados (9 painéis de 280 W cada) com um ângulo de instalação não ideal. Você pode viver de forma totalmente autônoma com a ajuda de uma usina solar no verão e economicamente na primavera e no outono se abandonar o fogão elétrico e a chaleira elétrica. É impossível aquecer com eletricidade proveniente de painéis solares. Mas no verão o ar condicionado funciona bem apenas devido à energia gerada.
Acesso à internet
Em junho passado, testei o roteador Tandem-4GR da empresa russa Microdrive. Provou-se tão bem que até instalei um no meu carro e ainda me dá acesso à Internet durante as viagens. Mas em casa instalei uma antena de malha parabólica, que tem vento mínimo, e conectei-a a um segundo roteador semelhante. Mas fiquei atormentado com a ideia da necessidade de reservas, porque se acabar o dinheiro do meu saldo, a torre da operadora quebrar ou o canal de comunicação dele cair, ficarei sem acesso à rede. A propósito, durante uma tempestade de outono foi exatamente isso que aconteceu quando a conexão desapareceu por 4 horas.
No início deste ano, a mesma empresa lançou no mercado um aparelho com suporte para dois cartões SIM e eu não poderia deixar passar. eu até liberei , que acabou sendo fantasticamente durável e fácil de usar. Montei no suporte da antena e agora não só tenho uma distância mínima do emissor ao roteador, ou seja, não perco o sinal em fios longos, como também tenho um canal reservado para dois provedores diferentes.
O roteador faz ping periodicamente nos hosts especificados e, se não houver resposta, muda para outro cartão SIM. Isso passa completamente despercebido pelo usuário e é um recurso muito útil. Tive a sorte de as torres estarem localizadas aproximadamente na mesma linha, já que o “feixe” dessa antena é muito estreito e a probabilidade de receber um bom sinal de duas operadoras ao mesmo tempo não é muito alta. Mas resolvi um problema semelhante com um amigo usando uma antena de painel, cujo padrão de radiação é visivelmente mais amplo. Com isso, ambas as operadoras funcionam, mas o cartão SIM principal é aquele onde a operadora dá mais velocidade.
Depois de instalar este roteador, esqueci a necessidade de fazer alguma coisa com minha rede e agora só lamento que o roteador suporte LTE Cat.4 e tenha interface de 100 Mbps, o que me impede de baixar arquivos ainda mais rápido. Embora uma das operadoras do meu conjunto de cartões SIM suporte agregação de canais e seja capaz de fornecer velocidades mais altas, aqui estou limitado pela velocidade de uma interface de cem megabits. A empresa Microdrive está muito disposta a atender aos desejos dos usuários e promete lançar este ano um roteador com suporte para LTE Cat.6 e interface gigabit, o que significa que será possível ter uma velocidade tal que o provedor cabeado é simplesmente deixado para trás. Há apenas uma desvantagem da Internet móvel - o tempo de resposta é visivelmente maior do que o das operadoras fixas, mas isso é crítico apenas para jogadores ávidos, onde a diferença entre 5 e 40 ms é perceptível. Outros usuários apreciarão a capacidade de se movimentar livremente.
Resumindo: dois cartões SIM são sempre melhores do que um, e as operadoras de celular resolvem problemas na linha com muito mais rapidez do que as operadoras de Internet com fio. Já agora, os roteadores que suportam LTE Cat.4 podem competir no preço do acesso mensal à rede com provedores com fio, e quando um roteador que suporta LTE Cat.6 aparecer, a diferença na velocidade de acesso à rede será nivelada e só haverá uma resposta diferença de algumas dezenas de milissegundos, que são críticas apenas para jogadores.
Conclusão
Todas as ideias postas em prática no projeto da casa justificaram-se. Pisos de água quente proporcionam excelente aquecimento e são altamente inertes. Eu os aqueço com uma caldeira elétrica à noite e durante o dia os pisos emitem calor lentamente - é suficiente sem aquecimento adicional em temperaturas externas de até -15. Se a temperatura for mais baixa, é necessário ligar a caldeira várias horas durante o dia.
Um dia, o poço congelou quando fazia -28°C lá fora, mas não serviu para nada. Coloquei um cabo de aquecimento autorregulável ao longo da tubulação que vai do poço até a entrada da casa e isso resolveu o problema. Deveríamos ter feito isso imediatamente no verão. Agora meu aquecimento principal liga à noite se a temperatura externa estiver abaixo de -15 graus. Não há necessidade de ligá-lo durante o dia, pois o fluxo de água é suficiente para descongelar o gelo que aparece durante o tempo de inatividade.
Uma usina solar geralmente opera em modo UPS para toda a casa, já que no setor privado fora da cidade são comuns interrupções de meia hora a 8 horas. Este ano, os engenheiros de energia deram o seu melhor e não houve acidentes de janeiro a março, mas com o início de abril começaram os trabalhos de reparação em toda a extensão das linhas e os cortes de energia tornaram-se permanentes. A segunda função de uma usina solar é a geração de energia própria: o primeiro megawatt hora de energia própria gerada ocorreu em 10,5 meses, incluindo outono e inverno. E se fosse possível vender o excesso de geração à rede, o primeiro megawatt teria sido produzido muito antes.
Quanto à Internet móvel, podemos afirmar com segurança que em termos de velocidade está próxima do cabo de par trançado, que a maioria dos provedores leva para os apartamentos, e em termos de confiabilidade é ainda maior. Isso é perceptível pela rapidez com que os provedores de telefonia fixa e as operadoras de celular restauram as conexões. Para opsos, mesmo que uma torre “caia”, o roteador muda para outra e a conexão é restaurada. E se a operadora parar de funcionar completamente, o roteador dual-SIM simplesmente muda para outra operadora e isso acontece despercebido pelos usuários.
A pandemia e tudo o que está relacionado com ela demonstraram que viver em casa própria é muito mais seguro e descontraído: sem passes para passeios pela propriedade, sem vizinhos com crianças hiperativas que vão saltar por toda a casa, comunicação normal e possibilidade de telecomando. trabalho, bem como sistemas reservados suporte de vida torna a vida muito atraente.
E agora estou pronto para responder às suas perguntas.
Fonte: habr.com