Майже рік минув з моєї публікації про встановлення . На початку весни спалахнула пандемія і змусила всіх переглянути погляди на своє житло, можливості існування в ізоляції від суспільства та ставлення до технологій. У мене ж за цей час пройшло бойове хрещення всієї техніки та мого підходу до самодостатності свого будинку. Сьогодні я хочу розповісти про сонячну енергію, забезпечення себе в автономії всіма інженерними системами, а також нормальний і резервний доступ в Інтернет. За статистикою та накопиченим досвідом-під кат.
Це ще не БП, але випробування нервів та підходу до організації життя. Коли я будував будинок, я розраховував на те, що якийсь час можуть бути звичними для мешканця будь-якого міста зручності: вода, електрика, тепло, зв'язок. Тому підхід мій ґрунтувався на резервуванні всіх критично важливих систем:
вода: власна свердловина, але є криниця, щоб набрати воду відром, якщо вийде з ладу насос або відмовить електромережу
Тепло: Теплоємна стяжка, яка нагрівається теплою водяною підлогою і втрачає до 3-4 градусів на добу при -20 за вікном. Тобто до замерзання, за відсутності зовнішньої електромережі, є 2-3 дні, щоб ввести в дію резервну систему опалення (газовий котел із живленням від балонного газу).
Електричність: Крім стандартних підведених 15 кВт (3 фази), є власна сонячна електростанція потужністю 6 кВт, запас енергії в АКБ до 6,5 кВт * год (70% розряду акумуляторів) і сонячними панелями на 2,5 кВт. Практика показала, що влітку, за рахунок роботи на АКБ у вечірньо-нічний час та підзарядки від сонця вдень, можна жити автономно практично необмежений час із деякими застереженнями, про які я поговорю нижче. Крім того, є резервний генератор, якщо довго не буде зовнішня мережа і буде похмуро кілька днів - тоді достатньо запустити генератор і підзарядити АКБ.
Інтернет: Мобільний роутер із спрямованою антеною та сім-картами двох найбільш швидких операторів стільникового зв'язку
Більш детально хочу зупинитися саме на сонячній енергії та доступі до мережі, оскільки вони особливо затребувані та технологічні.
Сонячна електростанція
Минулого часу я підкопив інформацію про вироблення сонячної енергії за місяцями. На графіках чітко видно, як із приходом осені та зменшенням світлового дня, знижується загальний виробіток. Взимку сонця практично немає або воно настільки низько до горизонту, що тих крихт енергії, які вдається зібрати за допомогою сонячних панелей, вистачає лише на підтримку мінімальної роботи електроприладів.
Мені дуже часто ставлять питання з приводу опалення електрикою, що виробляється від сонячних панелей. Просто подивіться на показники виробітку в грудні за весь місяць і прикиньте, на скільки годин роботи одного електрообігрівача вистачить цієї енергії! Нагадаю, що середнє споживання масляного радіатора дорівнює 1,5 кВт.
Також я зібрав дуже цікаву статистику споживання електроприладів за один цикл:
• Пральна машина – 1,2 кВт*год
• Хлібопіч – 0,7 кВт*год
• Посудомийна машина – 1 кВт*год
• Бойлер 100л - 5,8 кВт * год
Відразу видно, що більшість енергії йде на нагрівання води, а не на роботу насосів або моторів. Тому я відмовився від електрочайника та електроплити, який хоч і кип'ятить воду досить швидко, але витрачає на це дорогоцінну електроенергію, якої може не вистачити для роботи інших життєво важливих систем. При цьому плита і духова шафа у мене газові і працюватимуть навіть при повному виході з ладу всієї електроніки.
Також наведу статистику вироблення енергії щодня за червень 2020 року.
З урахуванням того, що в РФ поки що немає можливості приватним особам продавати вироблену ВДЕ енергію в мережу, її потрібно утилізувати самостійно, інакше вона «зникає». Мій мережевий інвертор налаштований таким чином, що для роботи домашнього електроприладу пріоритетно використовується енергія сонця, а потім енергія з мережі. Але якщо будинок споживає 300-500 Вт, коли ясне небо та сонечко смажить, то будь хоч скільки панелей, а енергію подіти нікуди. Звідси я вивів кілька правил, які застосовуються до всіх господарств, де є сонячна електростанція:
• Пральна машина, посудомийка, хлібопічка включаються в навколопик і пік денного вироблення, щоб максимально задіяти енергію, отриману від сонця.
• Електричний бойлер гріє воду з 23 до 7 години за нічним тарифом, а потім з 11 до 18, коли сонце знаходиться над панелями. Вода при цьому не встигає охолонути повністю, якщо не купаються поспіль кілька людей у проміжок з 18 до 23 годин. У цьому випадку бойлер включається вручну.
• Газонокосарку та триммер я використовую електричні: по-перше, електромотори набагато простіше в роботі, не вимагають ПММ і такого ретельного обслуговування, як бензинові. По-друге, вони тихіше працюють. По-третє, вартість одного хорошого подовжувача дорівнює каністрі бензину і пляшці олії, а працювати цей подовжувач буде набагато довше. По-четверте, робота електричних косарок у сонячний день для мене безкоштовна.
Тобто, всі енерговитратні роботи перенесені на денний час, коли багато сонця. Іноді прання можна відкласти на день, якщо це не критично, заради ясної погоди.
Навантаження протягом дня можна побачити на наступному графіку. Тут видно, як об 11 годині увімкнувся бойлер і він закінчив нагрівання води в районі 12 годин, тоді ж включалися інші електроприлади. Після 13 години використовувалася електрична газонокосарка, коли різко підскакувала вироблення від сонячних панелей. Якби зайву енергію можна було продавати, то графік виробітку був пологий, а надлишки просто витікали в мережу, де споживалися моїми сусідами.
Таким чином, за 11 місяців, включаючи похмуру осінь та зиму, моя сонячна електростанція виробила 1,2 мегават*години енергії, яка дісталася мені абсолютно безкоштовно.
Підсумок експлуатації: Монокристалічні панелі TopRay Solar за рік не втратили своєї ефективності, оскільки вироблення вискакує навіть за заявлені 2520 Вт (9 панелей по 280 Вт) при неоптимальному куті установки. Жити за допомогою сонячної електростанції можна влітку повністю автономно, а навесні та восени-економно, якщо відмовитися від електроплити та електрочайника. Опалюватися електрикою від сонячних панелей неможливо. Зате влітку кондиціонер відмінно працює тільки за рахунок енергії, що виробляється.
Доступ в Інтернет
У червні минулого року протестував роутер Tandem-4GR від російської компанії Microdrive. Він зарекомендував себе настільки добре, що я навіть встановив один екземпляр собі в машину і він досі забезпечує мене доступом до мережі під час поїздок. А ось вдома я поставив параболічну сітчасту антену, яка має мінімальну парусність, і підключив її до другого такого ж роутера. Але мене мукала думка про необхідність резервування, адже якщо закінчаться гроші на балансі, зламається вежа оператора або в нього відвалиться канал зв'язку, то і я залишуся без виходу в мережу. До речі, під час осінньої грози саме так і сталося, коли зв'язок зник на 4 години.
На початку цього року ця ж компанія викотила на ринок пристрій з підтримкою двох сім-карток і я не зміг пройти повз. Я навіть випустив , який виявився просто фантастично живучим та зручним в експлуатації. Я його змонтував на кронштейн антени і тепер маю не тільки мінімальну відстань від випромінювача до роутера, тобто я не втрачаю сигнал на довгих проводах, але й зарезервований канал на два різні провайдери.
Роутер періодично пінгує задані хости і у разі відсутності відгуку перемикається на іншу сімку. Для користувача це проходить непомітно і це реально корисна функція. Мені ж ще пощастило, що вишки знаходяться приблизно на одній лінії, тому що «промінь» такої антени дуже вузький і можливість отримати хороший сигнал відразу від двох операторів не дуже високий. Але подібне завдання у знайомого я вирішив застосувавши панельну антену, діаграма спрямованості якої помітно ширша. У підсумку, працюють обидва оператори, але основною сімкою обрана та, де оператор дає більше швидкості.
Після встановлення цього роутера я забув про необхідність щось робити зі своєю мережею і тепер лише шкодую, що роутер підтримує LTE Cat.4 і має інтерфейс 100 Мбіт/с, не даючи качати файли ще швидше. Хоча один із операторів у моєму наборі сімок підтримує агрегацію каналів і здатний дати швидкість вище, але тут я впираюсь у швидкість стомегабітного інтерфейсу. Компанія Microdrive дуже охоче відгукується на побажання користувачів і обіцяє цього року випустити роутер з підтримкою LTE Cat.6 та гігабітним інтерфейсом, а значить можна буде мати таку швидкість, що дротовий провайдер просто залишається за бортом. Мінус мобільного інтернету лише один - час відгуку помітно вищий, ніж у операторів дротового зв'язку, але це критично лише затятим геймерам, де помітна різниця між 5 і 40 мс. Інші користувачі оцінять можливість вільного переміщення.
Підсумок: дві сім-карти завжди кращі за одну, а оператори стільникового зв'язку куди швидше виправляють проблеми на лінії, ніж оператори дротового інтернету. Вже зараз роутери з підтримкою LTE Cat.4 можуть конкурувати в ціні щомісячного доступу в мережу з дротовими провайдерами, а при появі роутера з підтримкою LTE Cat.6 різниця у швидкості доступу до мережі нівелюється і залишиться лише різниця відгуку в кілька десятків мілісекунд, які критичні лише геймерам.
Висновок
Усі ідеї, закладені під час проектування будинку себе виправдали. Теплі водяні підлоги відмінно гріють, маючи велику інертність. Нагріваючи я їх електрокотлом за нічним тарифом, а вдень підлогу повільно віддають тепло - вистачає без догрів при температурі до -15 на вулиці. Якщо температура нижча, то доводиться вмикати на кілька годин котел вдень.
Якось свердловина замерзла, коли на вулиці було -28, але колодязь не став у нагоді. Я проклав гріючий саморегулюючий кабель по трубі від свердловини до введення в будинок та це вирішило проблему. Треба було зробити це одразу влітку. Тепер у мене підігрів магістралі включається на ніч, якщо на вулиці температура нижче за -15 градусів. Вдень його включати немає необхідності, оскільки розбір води достатній, щоб розморожувати льоду, що виникає під час простою.
Сонячна електростанція часто працює в режимі ДБЖ для всього будинку, тому що у приватному секторі за містом відключення від півгодини до 8 годин – звична справа. Цього року енергетики постаралися і з січня до березня аварій не було, але з настанням квітня розпочалися ремонтні роботи на всьому протязі ліній та відключення електроенергії стали постійними. Друга функція сонячної електростанції - генерація власної енергії: перший вироблений мегават * годину власної енергії стався за 10,5 місяців, включаючи осінь та зиму. А якби можливість продавати надлишки вироблення в мережу, то перший мегават був би вироблений помітно раніше.
Що стосується мобільного інтернету, то вже можна сміливо заявляти, що за швидкістю він наблизився до крученої пари, яку затягує більшість провайдерів у квартири, а за надійністю навіть вище. Це помітно після того, як швидко відновлюють зв'язок провідні провайдери та оператори стільникового зв'язку. У опсосів, навіть при «падінні» однієї вежі, роутер перемикається на іншу і зв'язок відновлюється. А якщо оператор взагалі перестав працювати, то двосимічний роутер просто перемикається на іншого оператора і відбувається непомітно для користувачів.
Пандемія і все з нею пов'язане, продемонструвала, що у своєму будинку жити набагато безпечніше та вільніше: жодних перепусток на прогулянки ділянкою, відсутність сусідів з гіперактивними дітьми, які скакатимуть по всьому будинку, нормальний зв'язок та можливість віддаленої роботи, а також зарезервовані системи життєзабезпечення роблять життя дуже привабливим.
А тепер я готовий відповісти на ваші запитання.
Джерело: habr.com