Автономный источник электроэнергии: Системы автономного электроснабжения для частного дома — Мир Антенн

Содержание

Системы автономного электроснабжения для частного дома

Устройство независимой электросистемы позволит обеспечить энергией частные постройки, не подключенные к централизованным сетям. Результат поможет сократить энергетические расходы дач и домов. Но для того чтобы воспользоваться перечисленными плюсами, надо точно знать, как сделать автономное электроснабжение частного дома. Ведь правда?

Мы расскажем об устройстве независимых систем энергоснабжения. У нас вы найдете основополагающие принципы устройства и важные нюансы организации подачи электричества в частные жилые объекты. Представленная нами информация тщательно проверена, систематизирована, сведения соответствуют строительным нормативам.

В предложенной нами статье досконально разобраны варианты устройства частных энергетических систем, приведены и оценены все возможные источники получения энергии. Подробно изложены принципы сооружения и действия автономного электроснабжения, представленные данные подкреплены фото и видео.

Содержание статьи:

Общие требования к домашним автономным системам

Чтобы автономный комплекс корректно работал и производил объем энергии, полностью покрывающий потребности всех домашних устройств и предметов бытовой техники, перед монтажом оборудования проводят предварительный расчет общей мощности имеющихся в наличии электропотребителей.

К их числу относятся такие агрегаты, как:

отопительная система жилого дома;
холодильная техника;
устройства по очистке/охлаждению воздуха;
крупно- и мелкогабаритные бытовые приборы;
насосный комплекс, осуществляющий поставку в дом воды из колодца или скважины;
электрический инструмент для текущего ремонта, осуществляемого своими руками, и ухода за строениями и приусадебным участком.

Базовую мощность узнают из сопроводительных документов, выданных производителем и прилагающихся к каждому агрегату. Этот показатель у всех разный, но любые приборы и устройства одинаково требуют стабильной подачи энергии с определенной частотой электропотока и без перепадов напряжения.

В некоторых случаях учитывают еще и такой параметр, как синусоидальность формы переменного напряжения.

Галерея изображений

Фото из

Причиной организации автономного энергоснабжения чаще всего бывает неразвитая или слаборазвитая инфраструктура, в которой строится частный дом или дача

Нередко бывает, что автономные системы, генерирующие ток, сооружают в качестве резервного источника тока, чтобы минимизировать неудобства при перебоях с поставкой в централизованной сети

Для обеспечения питанием слаботочных электролиний и не особо «прожорливых» электропотребителей частники нередко прибегают к устройству экологически безопасных систем

Проще и выгоднее использовать в устройстве автономного электроснабжения газовые, бензиновые и дизельные генераторы. Они производительней, с установкой нет проблем, но к безопасным для окружающей среды источникам это оборудование не относится

Угрозы окружающему природному пространству не создают так называемые «зеленые источники»: ветер, вода, солнце. Их энергия неисчерпаема, к тому же она восстанавливается сама и совершенно ничего не стоит

Ветрогенераторы и солнечные панели на дачах пригодятся для поставки энергии уличному и домашнему светодиодному освещению. Подойдут они для питания жидкокристаллических телевизоров и зарядки мобильной медиа-техники

В удаленном от благ цивилизации туристическом городке ветряки и солнечные панели снизят нагрузку на генератор, обслуживающий весь туристический городок

Если вы счастливый обладатель участка, построенного на берегу реки или бурного горного ручья, есть возможность устроить гидроэлектростанцию. Однако так везет зачастую только жителям поселка, а не частникам

Дом в регионе с неразвитой инфраструктурой

Резервный вариант энергообеспечения

Солнечная электростанция — распространенный тип

Газовый генератор в загородном доме

Ветряки и солнечные панели

Ветрогенераторы в дачном поселке

Энергосистемы туристического городка

Автономная поселковая гидроэлектростанция

Данные о мощности приборов суммируют и таким способом выясняют, сколько реальных киловатт часов должна бесперебойно вырабатывать в день автономная электросистема. Рекомендуется превышать полученное число на 15-30%, чтобы в будущем иметь солидный запас на увеличение потребления энергии.

Автономная электрическая система позволяет круглогодично обеспечивать необходимый уровень комфорта в домах, расположенных далеко от центральных коммуникационных систем, отвечающих за поставку энергоресурса в жилые помещения

На следующем этапе определяют основные технические характеристики будущей энергосистемы. Эти параметры напрямую зависят от ее назначения.

Собираясь сделать резервный источник, подключающийся только в определенный момент, когда недоступно получение электричества через централизованные коммуникации, устанавливают предполагаемое время работы автономного оборудования, и на основании этих данных вычисляют нужную для нормального функционирования системы мощность.

Наличие в частном доме комплекса автономного электроснабжения обеспечивает владельцу полную свободу действий. У него в распоряжении всегда будет нужный ресурс, независимо от того, какую цену установит на электричество государство

Если же на «плечи» автономного оборудования планируют возложить все электрообеспечение в жилом помещении, хозяйственных постройках и на самом приусадебном участке, заранее четко высчитывают примерное дневное потребление.

На эту цифру накидывают еще 20-25% и таким способом получают фактическую базовую мощность, необходимую для полноценной работы коммуникационных сетей, оборудования и бытовой техники.

Выбирая в качестве альтернативного источника поставки энергии солнечные батареи, следует помнить, что в зимний период модули производят в 2-3 раза меньше ресурса, нежели во время наивысшей солнечной активности (с марта по сентябрь)

Имея на руках подробную техническую информацию, приступают к разработке проекта и выводят смету с полным объективным обсчетом предстоящих финансовых затрат на покупку агрегатов и оплату услуг по установке.

Специалисты, разумеется, справятся с монтажом быстрее и качественней, однако попросят за это солидную сумму. Домашние мастера тоже могут осилить основные части задачи, но для осуществления отдельных этапов все же разумнее будет пригласить профессионалов или хотя бы воспользоваться их советами.

Взвешенная оценка независимой системы

Современные системы для автономного электроснабжения используют самые разные ресурсы для выработки энергии. Это позволяет получать качественное электричество без перепадов даже в самых отдаленных и малонаселенных местах, куда еще не успели добраться все блага цивилизации.

Достоинства автономной электрики

Основное достоинство систем автономного электроснабжения – отсутствие норм потребления и платы за использованную энергию. Это позволяет обеспечить в жилом доме любой уровень комфорта, независимо от того, проходят ли рядом центральные коммуникации или нет.

Если предварительные расчеты мощности произведены верно и не занижены, система будет работать как часы и хозяева не столкнутся с такими проблемами, как неожиданное отключение электричества и перепады напряжения.

Веское преимущество автономного энергоснабжения заключается в отсутствии скачков, падения и превышения напряжения в сети, из-за которого в разы быстрее выходит из строя бытовая и компьютерная техника

Сведется к нулю риск того, что бытовая техника, имеющаяся в жилом помещении, выйдет из строя или сгорит из-за неожиданного скачка мощности. Количество и качество получаемой электроэнергии всегда будет одинаковым и именно таким, как было запланировано изначально в проекте.

Оборудование, обеспечивающее независимые поставки электроэнергии, имеет высокий уровень надежности и крайне редко выходит из строя. Это преимущество сохраняет актуальность при соблюдении базовых правил эксплуатации и регулярном обслуживании отдельных элементов и всей системы целиком.

Кроме того, уже сегодня работают экспериментальные программы, позволяющие владельцам продавать излишки электроэнергии государству. Однако об использовании этой интересной возможности стоит подумать заблаговременно, еще на стадии разработки проекта системы электрообеспечения.

Дополнительно потребуется оформить пакет разрешительных документов, подтверждающих способность имеющихся в наличии приборов вырабатывать нужный объем энергии надлежащего качества.

Недостатки независимого электроснабжения

К минусам независимой системы электроснабжения относят довольно высокую стоимость оборудования и значительные расходы на эксплуатацию.

К недостаткам автономного энергоснабжения относят необходимость выделять пространство под размещение оборудования, проводить самостоятельное обслуживание системы и замену изношенных элементов за свой счет

Электрики настоятельно рекомендуют хозяевам очень внимательно производить все расчеты и четко выяснять технические параметры запланированной к монтажу системы. Иначе может возникнуть ситуация, когда агрегат, производящий электроэнергию, выйдет из строя, так и не успев окупиться.

Ремонт автономного комплекса владельцы тоже осуществляют за свой счет, а эти услуги стоят значительных денег. Если же дом находится в отдаленном или труднодоступном районе, за мастерами придется поехать лично или дополнительно оплачивать выезд бригады на место.

Причем делать все понадобится достаточно быстро, так как домашние коммуникации и удобства, работающие на электроэнергии, в это время будут недоступны.

Если в качестве автономной системы по выработке энергии выбраны модули из солнечных батарей, их потребуется периодически очищать от мусора в ветреную погоду, а в зимний период обязательно освобождать от снега. Только при таком уходе они будут полноценно функционировать в течение всего эксплуатационного периода

Значительно снизят шанс поломки автономных устройств регулярный профилактический осмотр и плановое техническое обслуживание действующих агрегатов, но и для этого может понадобиться визит специалистов, стоящий денег.

Конечно, часть таких работ хозяин сделает самостоятельно, но более серьезные моменты, требующие определенного опыта и специфических знаний, все равно повлекут за собой профессиональное вмешательство.

Определение наилучшего источника энергии

Выбор альтернативного источника энергии для автономного – очень важный и ответственный момент, требующий серьезного подхода.

К самым популярным и наиболее распространенным вариантам относятся:

генераторы, работающие на дизельном топливе или бензине;
солнечные батареи;
аккумуляторы большого объема и мощности;
гидроэлектросистемы;
преобразователи ветряной энергии.

Каждый источник имеет собственные уникальные характеристики и особенности. Владельцам следует заранее с ними ознакомиться и на основании этой информации определить оптимальный вариант системы, способной удовлетворить все электрические нужды частного жилого дома.

Особенности работы генераторов

Генератор – это самый быстрый и простой способ обеспечить частный дом электричеством. Для работы агрегат использует бензин или дизельное топливо и в результате его сжигания выдает необходимое количество энергии.

Главным преимуществом является полная независимость устройства от сезонных изменений и погодных колебаний. К недостаткам относится обязательное наличие на участке специально оборудованного хранилища для топлива, рассчитанного на объем от 200 литров.

Дизельная генераторная установка удобна и проста в эксплуатации, но для полноценного функционирования ей необходимо получать не менее 250 мл горючего в час. Мощные станции, способные обеспечить энергией небольшой частный домик с фактическим потреблением ресурса в несколько киловатт за сутки, будут «есть» примерно литр солярки в течение 60 минут

Чаще всего бензиновые и дизельные генераторные установки используют в качестве резервных или временных источников получения электроэнергии. Это обусловлено тем, что для полноценной работы приборы требуют значительных объемов горючего, стоимость которого постоянно увеличивается.

Мощный бензиновый или дизельный генератор способен при наличии нужного объема топлива обеспечить бесперебойную подачу электричества. Однако устройство в процессе работы производит очень много шума. Чтобы не страдать из-за нежелательных звуков, стоит разместить агрегат в одном из прилегающих хозяйственных помещений, расположенных на некотором расстоянии от собственного жилья и соседских домов

Само оборудование тоже имеет высокую цену и нуждается в профилактическом обслуживании. К более выгодным вариантам генераторных установок относят газовые агрегаты. Они не нуждаются в бесперебойных поставках горючего и не требуют наличия хранилища для топливных материалов.

Однако полноценную работу этих приборов обеспечивает такой пункт, как обязательное подключение к центральной газовой сети, что далеко не всегда является возможным и доступным.

Установка в доме газового генератора осуществляется только на основании пакета разрешительных документов и при обязательном участии в монтаже бригады мастеров из местного газораспределительного предприятия. Подключать к газопроводу прибор самостоятельно не рекомендуется во избежание потенциально возможных в будущем утечек и различных неполадок

Именно из-за этих сложностей генераторы редко выбирают в качестве основного источника для поставки электричества в частный дом.

Зато генераторы – идеальное решение для временного использования, к примеру, на время строительства загородного дома и оформления документов для его подключения:

Галерея изображений

Фото из

Генератор на время проведения строительных работ

Четыре аккумулятора и инвертор

Освещение ночью и в вечерние часы

Освещение для проведения проводки и отделки

На протяжении первых этапов строительства генератор послужит основным источником энергии, а после оформления документов и получения разрешений на подключение к общей энергосети, он станет резервным оборудованием и безусловно не раз пригодится.

Автономные солнечные электростанции

Для снабжения частного жилого дома применяют коллекторы или . Эти устройства поглощают световую энергию и преобразовывают ее в ток, который потом питает системы, устройства и приборы, работающие на электричестве.

Галерея изображений

Фото из

Солнечные электростанции — один из самых практичных, а потому и самых востребованных вариантов организации автономной системы получения электроэнергии

Солнечные панели, генерирующие электричество из падающего на них солнечного света, размещают в большинстве случаев на крышах домов, гаражей, бытовок, террас и подобных сооружений. Они занимают минимум пространства и не доставляют хлопот

Установка и крепление солнечных батарей на крышах и навесах производится по рейкам, способным выдержать вес автономной электростанции

Каждая солнечная батарея состоит из 36 или 72 фотоэлектрических элементов. Число батарей рассчитывают, исходя из реальных потребностей хозяев в электроэнергии. При необходимости систему можно расширить путем установки дополнительных панелей

Для работы солнечной электростанции кроме панелей нужна функциональная аппаратура: контроллер, аккумулятор, инвертор. Все перечисленные приборы выполняют функцию, благодаря которой владельцы систем могут использовать получаемый электроток

Электроэнергия, вырабатываемая солнечной электростанцией, накапливается в аккумуляторах. Их мощность подбирают так, чтобы запаса хватило минимум на сутки работы в пасмурный день

Для того чтобы уберечь оборудование от глубокой разрядки, перегрева и превышения заряда, автономную солнечную электростанцию оснащают контроллерами

Для питания обычных электроприборов, подключаемых к сети переменного тока в 220 В, в схему солнечной электростанции включают инвертор. Гибридные модели этих преобразователей дополнены контроллерами

Сооружение солнечной электростанции

Размещение солнечных панелей на крышах

Установка и крепление солнечных батарей

Модульный принцип сборки системы

Компоненты частной гелио-электростанции

Батарея аккумуляторов для гелиоустановки

Контроллер — средство защиты от перегрева

Преобразователь полученной энергии

Солнечные батареи (панели) представляют собой набор соединенных вместе и заключенных в раму полупроводниковых элементов, перерабатывающих ресурсы света в электрическую энергию. Оборудование не потребляет топлива и не нуждается в сложном высокопрофессиональном обслуживании.

Для содержания объекта в порядке достаточно просто время от времени протирать поглощающее зеркало от пыли и убирать с него мелкий мусор. Установка агрегата на некотором возвышении под углом около 70 градусов создаст условия, при которых в зимний период времени снег не сможет скапливаться на поверхности батарее и препятствовать ее корректной работе.

Регулировка гелиосистемы происходит автоматически. Владельцу не требуется включать или выключать оборудование. Выработанная энергия скапливается в специальных аккумуляторных комплексах и позволяет использовать электричество круглосуточно в индивидуальном, удобно лично для хозяина режиме.

Солнечная батарея напрямую преобразует энергию света в электроток и, в отличие от генераторных установок, делает это абсолютно бесшумно, не мешая таким образом ни жильцам, ни соседям

Солнечные батареи высокого качества очень надежны и рассчитаны на полноценную эксплуатацию в течение как минимум 25 лет. К концу этого периода их работоспособность немного снижается и следующие 20 лет панели выдают ресурс в объеме около 80% от базовой изначальной мощности, заявленной производителем.

Таким образом, общий срок службы батарей составляет 45 лет, что значительно превышает показатели прочих автономных систем.

В отличие от ветряных генераторов, напрямую зависящих от определенных метеорологических явлений, солнечные батареи гарантированно выдают электроэнергию каждый день. В непогожие пасмурные дни их производительность становится немного меньше, но не прекращается полностью

Так как солнечный свет имеется практически везде, гелиопанели почти не имеют ограничений по установке. Размещать их можно на любом незатененном пространстве участка, обращая принимающую поверхность под определенным углом на южную сторону.

Выбирая место для расположения солнечных панелей на приусадебной территории, нужно следить, чтобы рядом не было высоких деревьев и строений, загораживающих солнце и отбрасывающих тень. Иначе батарея не сможет работать в полную силу

Если размеры приусадебной территории не позволяют выделить для оборудования отдельное свободное место, уместно использовать для монтажа системы поверхность крыши жилого дома или кровлю хозяйственных построек.

Несмотря на некоторую хрупкость, солнечные панели имеют значительный вес и требуют четкого и надежного крепления. Перед монтажом надо оснастить кровельную конструкцию прочными балками или подпорками, чтобы в будущем крыша не обвалилась, не выдержав дополнительной нагрузки, не предусмотренной изначальным проектом

Ветряные и гидроэлектрические системы имеют фиксированный уровень мощности. У гелиосистем эта величина плавающая и зависит только от количества установленных батарей. Солнечные панели можно использовать в качестве дополнительных энергетических источников. В этом случае понадобится , с которым ознакомит рекомендуемая нами статья.

Если в большом количестве энергии на данный момент нет потребности, можно поставить агрегат миниатюрных габаритов, а в случае надобности в удобное время нарастить дополнительные панели и увеличить объем получаемого ресурса.

Энергия ветра для автономного электроснабжения

В том случае, когда метеорологические или какие-либо другие объективные причины не позволяют установить солнечные батареи или коллекторы, есть смысл обратить внимание на . Он представляет собой турбину, размещенную на высоких (от 3 метров) башнях.

Она улавливает кинетическую энергию вихревого потока, преобразует ее в механическую энергию вращением ротора и потом превращает в электроресурс посредством специальных инверторов.

Владелец частного дома, запланировавший установку ветряного генератора мощностью более 10 кВт, должен тщательно изучить информацию об изменениях направления и силы ветра в своей местности за последние 20 лет

Статистику могут предоставить метеослужба и различные интернет-сервисы, позволяющие наблюдать за погодой в онлайн-режиме. Если ветра в регионе считаются редким явлением и не имеют нужной силы, монтировать «ветряк» будет нецелесообразно.

Галерея изображений

Фото из

Ветрогенератор на загородном участке

Контроллер для ветряных установок

Аккумуляторы для запаса заряда

Инвертор для преобразования получаемого тока

Агрегат отличается надежностью, не создает вредных выбросов в атмосферу и не оставляет отходов производства, но для полноценной работы остро нуждается в постоянном ветре, дующем со скоростью не менее 14 километров в час. Это очень важное условие, и если его не соблюсти, прибор просто не справится с поставленными задачами.

Локальные системы гидроэнергии

Использование гидротурбины для обеспечения жилого дома электричеством – вполне реальный и выгодный вариант, но лишь в том случае, когда вблизи строений располагаются речка или озеро. Небольшая система, работающая на энергии воды, абсолютно безопасна как в экологическом, так и в социальном плане, очень проста в эксплуатации и имеет хороший КПД.

Малые гидротурбины полностью автоматизированы и не требуют участия в своей работе человека. Качество вырабатываемой ими энергии соответствует всем требованиям ГОСТа как по частоте, так и по уровню напряжения

Срок полноценной работы превышает 40 лет. Для корректного функционирования система не нуждается в крупных водохранилищах и не требует затопления больших территорий.

Галерея изображений

Фото из

Вариант использования энергии воды

Самодельная турбина из колесных ободов

Принцип работы мини гидроэлектростанции

Шнек в устройстве гидроэлектростанции

Перед установкой необходимо составить проект монтажа и получить соответствующие разрешительные документы.

Аккумуляторы для автономных систем

Принцип работы аккумулятора понятен и несложен. Пока в центральной сети имеется электричество, батареи заряжаются от розетки и накапливают в своих блоках ресурс. функционируют аналогичным образом.

Когда поставки энергии прекращаются, модули через специальную отдают электрику бытовым приборам и различным домашним системам.

Выбирая аккумулятор для создания резервной электросистемы в жилом доме, стоит определить, какие приборы и модули бытовой техники обязательны к подключению в случае отсутствия света. Сложив вместе их базовую мощность, можно получить число, обозначающее емкость аккумулятора, способного обеспечить энергией самые необходимые устройства

Для постоянного обеспечения жилого помещения электричеством они не подходят, зато с ролью резервного комплекса справятся на отлично.

С лучшими разработками для организации альтернативной энергетики загородного дома ознакомит , полностью посвященная этому интересному вопросу.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик №1 наглядно продемонстрирует, как собрать своими руками автономную систему электроснабжения частного дома из солнечных батарей. В видео даны полезные советы от мастера с подробным показом каждого действия и описанием используемого оборудования:

Ролик №2 знакомит с тем, что следует выбрать для создания в доме резервной электрической системы: генератор или аккумулятор. Обзор агрегатов, плюсы и минусы, сравнительные характеристики и принцип работы поможет самостоятельным мастерам в осуществлении идеи:

Ролик №3 представляет, как работает ветрогенератор, способен ли он покрыть все потребности среднестатистического жилого дома в электроэнергии:

Роликом №4 представлен независимый комплекс электроснабжения для загородного дома с использованием различных ресурсов и установок. Обозначены достоинства и недостатки системы из солнечных панелей, инвертора МАП и прогрессивного ветрогенератора:

Потребность в организации автономного электричества для частного дома может возникнуть по разным причинам, например, из-за проблематичности подключения к уже существующей сети или ввиду отсутствия центральных коммуникаций в районе расположения жилья.

Нестабильно подающееся напряжение, перебои питания или регулярные отключения тоже могут вынудить владельцев недвижимости задуматься о получении энергии из альтернативных источников. Правильно рассчитанная и корректно смонтированная система позволит забыть о всех проблемах с электрикой.

Расскажите о том, как сооружали автономную систему энергообеспечения на загородном участке. Не исключено, что в вашем арсенале есть способы, не приведенные в статье, и сведения, полезные для посетителей сайта. Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, делитесь впечатлениями, размещайте фото, задавайте вопросы.

Автономные источники электроснабжения

К возможности иметь автономный источник электроснабжения сегодня стремятся, как частные пользователи, так и крупные промышленные предприятия. Это связано, в первую очередь, с возможными трудностями у электроснабжающих организаций с обеспечением бесперебойной подачи электроэнергии. Продолжительные перебои в электроснабжении приводят не только к финансовым затратам, но и могут стать угрозой для человеческой жизни, если отключения происходят в медицинских учреждениях либо на опасных и вредных технологических производствах.

Основные причины, определяющие наличие независимых источников электроснабжения

— низкое качество тока (резкие скачки, перепады, колебания и пр.), получаемого от энергоснабжающей организации;

— наличие потребителей особой и первой категории, требующих непрерывного электроснабжения;

— отсутствие возможности подключения к существующим электросетям.

Главным достоинством автономного электроснабжения считается бесперебойная работа технологического оборудования. Автономные источники могут использоваться, как в качестве основного, так и в роли резервного источника. Аварийных источник комплектуют устройством АВР, способным подавать напряжение на обесточенный участок электросети за несколько долей секунд.

Разновидности автономных источников

Источником электрической энергии могут являться:

— дизельные или бензиновые генераторы;

— фотоэлектрические батареи;

— ветрогенераторы;

— ветроустановки.

Двигатели в электростанциях могут использоваться, как бензиновые, так и дизельные. Первые, как известно, экономичнее, легче запускаются, характеризуются более значительным моторесурсом. Но их стоимость примерно в 2-3 выше аналогичных по мощности бензиновых. Поэтому дизельные электростанции рекомендуется применять, в случаях, когда перерывы в электроснабжении случаются достаточно часто, что требует продолжительной работы станции. В противном случае целесообразнее использовать бензиновые генераторы.

Солнечные батареи сегодня устанавливаются на частных домах и дачах, в качестве домашней электростанции, и могут использоваться в качестве основного или резервного источника электроснабжения. Они не требуют значительных затрат на выработку электроэнергии, генерация электроэнергии в них происходит практически «даром». К недостаткам данных устройств относят большой объем стартовых финансовых вложений, к тому же особенности насыщения энергией солнца создают некоторые трудности в их эксплуатации. Это связано с тем, что Солнце способно светить не круглый год, а только днем и только в ясную погоду, поэтому в комплекте с фотоэлектрическими батареями используются аккумуляторы, предназначенные для накопления электроэнергия, и конвертеры – устройства, трансформирующее постоянное напряжение от батарей в переменное 220В, 50Гц.

Ветро- и гидрогенераторы — это оборудование, которое уже достаточно давно применяется для генерации электроэнергии. Их использование ограничено различной ветровой активностью местности и наличием водоемов с активным движущимся водным потоком. Также их эффективная эксплуатация сопряжена с использованием дополнительного оборудования (аккумуляторных батарей, преобразователей и пр.).

Практически 100% надежность системы электроснабжения обеспечивается при параллельной работе с внешними электросетями. Собственная генераторная установка обеспечивает энергетическую независимость, что позволяет увеличить моторесурс, продолжительность периода эксплуатации оборудования на 25-30%.

Резервное электроснабжение медицинских учреждений / Статьи и обзоры / Элек.ру

Обеспечение непрерывности электроснабжения медицинских учреждений — проблема не чисто техническая: организации, производящие и устанавливающие оборудование для автономного электроснабжения больниц, должны понимать всю меру ответственности за жизнь и здоровье людей.

Согласно «Правилам устройства электроустановок» (ПУЭ), глава 1.2, все электроприемники (аппараты, агрегаты и другие потребители электроэнергии) по обеспечению надежности электроснабжения разделены на I, II и III категории.

Категории надежности электроснабжения

К I категории относятся электроприемники, «перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения».

Естественно, к I, самой важной категории надежности по электроснабжению, относятся многие службы медицинских учреждений: электрические аппараты, работающие в палатах реанимации (это системы жизнеобеспечения: искусственное сердце, почка, аппараты искусственной вентиляции легких), операционных (операционные лампы, операционные столы, наркозно-дыхательные аппараты), анестезиологических отделениях с палатами интенсивной терапии, в родильных домах (кислородные станции, инкубаторы и т. п.).

Электроприемники I категории должны постоянно обеспечиваться электроэнергией, и перерыв электроснабжения может быть допущен только на время автоматического восстановления питания. В качестве такого независимого источника питания традиционно используются автономные дизельные электростанции.

Построение системы гарантированного электроснабжения медицинских учреждений – задача не тривиальная, кардинально отличающаяся от автономного электроснабжения коммерческих организаций, производственных предприятий или компаний нефтегазового комплекса. Именно поэтому доверять следует только организациям, уже имеющим опыт в данной области обеспечения автономного резервного электроснабжения.

Общие рекомендации по резервному электроснабжению лечебных учреждений

Как показывает практика, в большинстве случаев медучреждения вынуждены решать проблемы обеспечения резервного электропитания своими силами, но в связи с тем, что данная работа не является их основной сферой деятельности, делают это зачастую непрофессионально.

Как правило, эти работы проводятся без измерений и анализа качества электропитания на конкретных объектах и без учета специфических особенностей применяемого медицинского оборудования, что может приводить как к избыточным, так и к недостаточным мерам по обеспечению непрерывности электроснабжения сложного медицинского оборудования.

Избрав родом своей деятельности производство и поставку надежного электрооборудования различным субъектам российской экономики, в том числе дизельных электростанций для резервного электроснабжения медицинских учреждений, ООО «Компания Дизель» вносит свой посильный вклад в борьбу со сбоями в сети центрального электроснабжения.

Учитывая специфику производства и поставки оборудования для учреждений здравоохранения и ощущая всю меру ответственности за жизнь и здоровье людей, мы предъявляем самые строгие требования к своим дизельным электростанциям: все виды выполняемых работ соответствуют требованиям ГОСТ Р ИСО 9001:2008, выпускаемая продукция проходит четырехступенчатый контроль, сертифицирована и имеет разрешение Ростехнадзора.

Основной целью установки ДЭС в качестве резервных источников электропитания в больницах, поликлиниках, различного рода диспансерах, санаториях, складах медицинских препаратов является именно комплексное решение проблемы предупреждения чрезвычайных ситуаций, связанных с нарушением электроснабжения, влекущих за собой катастрофические последствия для здоровья и жизни людей. Именно поэтому специалисты ООО «Компания Дизель» выработали некоторые общие рекомендации по выбору дизель-генератора для автономного электроснабжения.

Рекомендуемая мощность дизель-генератора – от 30 до 800 кВт в зависимости от установленного медоборудования и площади лечебного учреждения; двигатель в основе установки – новый (а не ремонтный или с консервации), проверенного российского или европейского производителя (не Китай) – Scania, John Deere, Perkins, ЯМЗ, ТМЗ. Степень автоматизации ДЭС – вторая, обеспечивающая автоматический ввод в работу дизель-генераторной установки при пропадании внешней сети. Исполнение – открытое на раме, в погодозащитном или шумозащитном капоте, в специальном морозостойком антивандальном контейнере (в том случае, если нет подготовленного помещения под электростанцию). Кроме того, рекомендуется сразу установить дополнительные топливные емкости, чтобы обеспечить большее время для непрерывной работы без внешней сети.

Дизель-генераторы для медицинских учреждений различного профиля

С начала 2007 года ООО «Компания Дизель» предоставляет услуги по проектированию, поставке, пусконаладке и обслуживанию автономных источников электроснабжения — дизельных электростанций. Установка системы автономного электроснабжения отделений и корпусов больниц (дизель-генератора) производится по индивидуальному проекту для каждого медицинского учреждения. Уже более трех десятков дизельных электростанций единичной мощностью от 20 до 800 кВт установлено по всей России.

Дизельные электростанции, обеспечивающие автономное электроснабжение различного медицинского оборудования, систем жизнеобеспечения, используются в различных сферах здравоохранения.

Так, уже около двадцати дизель-генераторов мощностью от 30 до 800 кВт работают в городских клинических больницах практически по всей территории России. Автономные источники питания здесь необходимы, в больницах находятся отделения с медоборудованием I категории электробезопасности: хирургические, акушерские, реанимационные…

Для обеспечения четырех психоневрологических интернатов Центральной полосы России были произведены дизель-генераторные установки большой мощности: от 200 до 320 кВт, по второй степени автоматизации, что позволяет станциям автоматически включаться в работу. В данных медучреждениях оказывается не только медицинская помощь, но и сами больные находятся на лечебно-охранительном режиме содержания. Потому так важно, чтобы перебоев с электропитанием не возникало, так как если данный режим будет нарушен, пациенты могут причинить вред не только себе, но и другим.

Для резервного питания двух домов ветеранов и одного дома ребенка поставлены дизельэлектростанции мощностью от 30 до 315 кВт. Генераторы резервируют работу кабинетов физиопроцедур, обеспечивают непрерывность электропитания жилых и подсобных помещений.

Для обеспечения комфортного отдыха и лечения в санаториях разной направленности поставлено четыре дизель-генератора мощностью от 40 до 400 кВт. Теперь ничто не помешает отдыхающим проходить лечение и профилактику хронических ревматических болезней сердца и суставов, систем пищеварения, органов дыхания, посещения СПА-процедурных кабинетов.

Качество сборки оборудования, использование новейших машиностроительных технологий в производстве дизель-генераторов оценила и Российская академия наук, заказав для резервирования Института мозга человека ДЭС мощностью 100 кВт. Главные направления деятельности института — фундаментальные исследования организации мозга человека и его сложных психических функций (речи, эмоций, внимания, памяти, творчества). Исследованиям такой важности ничто не должно мешать, тем более — банальное отключение электричества.

Социально-реабилитационные центры так же, как и другие медицинские учреждения, нуждаются в ограждении своей работы от перебоев в электропитании. Сразу три центра такого рода, расположенные в Подмосковье, укомплектованы дизель-генераторами по второй степени автоматизации, мощность генераторов — от 20 до 50 кВт.

Организация складов медицинских препаратов требует соблюдения многих нормативов. Так, складские помещения под медикаменты должны иметь системы электроснабжения, отопления, водоснабжения, канализации, приточно-вытяжную вентиляцию или систему кондиционирования. Обеспечение работы данных систем должно происходить непрерывно, не допуская нарушения специального температурного режима, что создает угрозу приведения в негодность лекарственных препаратов. За обеспечение резервного электроснабжения одного из крупных складов медицинских препаратов отвечает дизель-генератор мощностью 200 кВт, по второй степени автоматизации (включается в работу автоматически при пропадании централизованного электропитания).

Изношенность оборудования стационарной электросети, трансформаторов и ЛЭП — существенный фактор риска для современных медицинских учреждений, который нельзя не учитывать. В чрезвычайных обстоятельствах отключения электроэнергии на кону стоит самое важное — здоровье и даже жизнь пациентов. Система резервного электропитания — дизельные электростанции — это оборудование, остро необходимое для современных медицинских учреждений различной направленности. В его отсутствие даже самый квалифицированный медицинский персонал не сможет обеспечить безопасность больных во время технических аварий или при обрыве ЛЭП.

Любовь СЯСИНА, ведущий специалист по работе со СМИ «Компании Дизель»

Электрические генераторы электроэнергии, описание и виды.

С проблемой организации электроснабжения особенно часто сталкиваются владельцы загородных домов. Электричество в настоящее время является незаменимой потребностью. Без электроэнергии невозможно воспользоваться холодильником или телевизором, прочими бытовыми электроприборами. Более того, нередко от наличия электроэнергии в загородном доме зависит и отопление помещения.

Согласно правилам устройства электроустановок, существует такое понятие, как категория надежности электроснабжения. Жилые дома относятся к третьей категории, наименее приоритетной. То есть при неполадках на электролинии в жилых домах поломка исправляется в последнюю очередь.
Как выбрать автономную электростанцию?
Итак, в ряде случаев автономное электроснабжение — оптимальный выбор. Автономная система электрификации в настоящее время может быть успешно реализована как в загородном доме, так и в городской квартире в качестве дополнительного источника электроэнергии. Существует ряд автономных источников электроэнергии. Это персональные электростанции, генераторы, а также альтернативные источники энергии.
Переносная (передвижная) электростанция состоит из двигателя внутреннего сгорания и генератора, благодаря которому вырабатывается электричество. Электростанции применяются как при отсутствии централизованного электроснабжения, так и при аварийном отсутствии электричества в качестве резервного источника тока.

Переносные электростанции характеризуются легкостью в эксплуатации, мобильностью и простотой конструкции.
Прежде всего, необходимо определиться с мощностью электростанции. Для этого следует определить сумму мощностей потребителей электроэнергии. Рекомендуется, чтобы мощность электрогенератора быта на 20-30% выше суммарной мощности всех потребителей. Например, для работы нескольких ламп накаливания, телевизора и холодильника будет достаточно мощности в 2 кВ. для снабжения электричеством коттеджа потребуется электростанция мощностью 10-20 кВт.
При выборе электростанции необходимо обратить внимание на число в ней фаз. При использовании однофазных электроприборов и электропроводок применяют однофазные электростанции. Трехфазные электростанции можно применять, только соблюдая условие равенства мощности потребителей, которые находятся на различных фазах. Чтобы генератор работал нормально, на разных фазах перебой электрических мощностей не должен превышать 20-25%.

Электростанции различаются по типам двигателей и могут быть дизельными или карбюраторными. Дизельная электростанция может быть высоко- или низкооборотной. Низкооборотные дизельные электростанции (1500 оборотов в минуту) целесообразно применять при интенсивной эксплуатации. РНИ характеризуются увеличенным ресурсом и пониженным уровнем шума. Дизельные электростанции применяют в том случае, если предполагается использовать их постоянно.
Существует ряд особенностей, на которые следует обратить внимание при выборе дизельной электростанции. Дизельный двигатель не должен работать на холостых оборотах. Признаки перегрузки дизельной электростанции определяются следующим образом: перегрев; снижение мощности; сильная копоть; перебои в подаче электроэнергии.

Дизельные электростанции и применение.
Дизельные электростанции в зависимости от исполнения и способа установки можно подразделить на дизельные электростанции открытого исполнения; дизельные электростанции в кожухе; дизельные электростанции контейнерного исполнения; дизельные электростанции на шасси. Дизельная электростанция открытого исполнения представляет собой дизельный двигатель и генератор тока, смонтированные в единый агрегат на стальной раме. Для такого типа генераторов необходимо отдельное помещение, оборудованное такими периферийными системами, как система вентиляции, внутреннего отопления, удаления отработанных газов, пожарной безопасности, сигнализации и система подкачки топлива.
Дизельную электростанцию в шумозащитном кожухе можно условно считать промежуточным вариантом между дизельными генераторами контейнерного и открытого типов. Кожух — это жесткая металлическая конструкция, оборудованная шумопоглощающим материалом. Кожух снабжается отверстиями для вентиляции, глушителем системы выведения отработанных газов, благодаря чему дизельная электростанция в шумозащитном кожухе хорошо шумоизолирована и защищена от воздействия низких температур и осадков.

Дизельная электростанция контейнерного типа может быть рекомендована для работы в неблагоприятном климате. Это термоизолированный контейнер со встроенной дизельной генераторной установкой. К контейнеру подключены системы для нормального функционирования электростанции. Благодаря контейнеру генератор максимально термоизолирован и защищен от осадков. Этот тип установки не требует дополнительного помещения. Также дизельная электростанция контейнерного типа сравнительно легка в транспортировке и монтаже.
Дизельная электростанция трейлерного типа используется в том случае, если необходимы высокая мобильность и частые перемещения генераторной установки. В качестве аварийного источника электроэнергии на небольшие промежутки времени более подходящей будет карбюраторная, или бензиновая, электростанция. Бензиновые электростанции значительно дешевле дизельных. Но затраты на топливо и техническое обслуживание у них выше.

Бензиновая электростанция и применение.
При приобретении электростанции с бензиновым двигателем следует обратить внимание на ресурс двигателя. Двигатели с алюминиевым блоком цилиндра, боковым расположением клапанов невысоки по стоимости. Но ресурс их не превышает 500 ч. Двигатели с боковым расположением клапанов и чугунной гильзой цилиндра обладают ресурсом в 1500 ч. И наконец, существуют промышленные двигатели с верхним расположением клапанов, подачей масла к деталям под давлением и чугунными линзами. Ресурс их достигает ресурса дизельных двигателей — 3000 ч. Они обладают пониженным уровнем шума и низким расходом топлива. Следующее, на что рекомендуется обратить внимание, — это выбор генератора электростанции. Генераторы по классификации подразделяются на синхронные и асинхронные. Синхронные генераторы отличаются меньшей точностью. Они подходят для аварийного электропитания. Асинхронные генераторы способны поддерживать напряжение в сети высокой точностью. Благодаря этому к ним может быть подключена чувствительная к перепадам напряжения аппаратура для контроля состояния питающей сети, а также для защиты от повышенного или пониженного напряжения в сети.
Для автоматического запуска электростанции нередко применяется блок контроля и автоматики с программируемой системой автозапуска. Основным достоинством блока контроля и автоматики является своевременный запуск автономной электростанции. Это может быть необходимо при падении уровня напряжения в основной сети ниже допустимого или превышении выше допустимого. Запуск электростанции может быть запрограммирован самим пользователем.
Также блоки контроля и автоматики могут остановить работу электростанции при восстановлении необходимых параметров основной сети. При отсутствии центрального электроснабжения оптимальным выбором будет газотурбинная Электростанция. Газотурбинная электростанция способна полностью заменить внешнюю электросистему.
Описание газотурбинных электростанций.
Газотурбинные электростанции отличаются достаточным сроком службы (от 5 до 25 лет), небольшим расходом газа, возможностью использования избыточного тепла системы в целях отопления и нагрева воды; невысокой стоимостью топлива (газа). Если бензиновую автономную электростанцию можно подключить самостоятельно, то для установки газотурбинной системы придется вызывать системы вызывать специалистов. Газовые установки нельзя располагать в подвале. В противном случае придется создавать отдельное помещение под электростанцию.
Газотурбинные двигатели состоят из двух основных частей — газогенератора и силовой турбины. Генератор и силовая турбина размещаются в одном корпусе. Газогенератор включает в себя турбокомпрессор и камеру сгорания. В нем создается высокотемпературный поток газов, воздействующий на лопатки силовой турбины. Газотурбинный двигатель в зависимости от конструкции может быть одновальным или с разрезным валом. В газотурбинном двигателе с разрезным валом нередко применяются два турбокомпрессора, механически не связанных между собой и с силой турбиной. Приводятся Большая часть газотурбинных теплоэлектростанций создается на основе авиационных и судовых двигателей. В наши дни выпускаются газотурбинные установки с электрической мощностью 0,8-30 МВт. Менее мощные теплоэлектростанции этого типа не эффективны. Газотурбинная электроустановка может иметь и большую мощность, так как состоит из нескольких энергоблоков.
Существуют также альтернативные источники электроэнергии. Так, достаточно давно было открыто использование солнечной энергии для теплоснабжения зданий. Достоинства солнечной энергии сложно переоценить. Она экологична, не требует высоких затрат на всевозможное оборудование и при дальнейшем развитии данной отрасли энергетики вполне способна заменить большую часть потребностей человечества в электрической энергии.
Солнечное теплоснабжение зданий основываете на использовании двух схем: пассивного или активного использования энергии солнца. Наиболее рациональным использование солнечного электроснабжения представляется в южных регионах, где велика продолжительность солнечного сияния в течение года.
Пассивное использование энергии солнца в здании считается климатически сбалансированным. При этом теплота солнечной энергии используется для обогрева помещений без применения специальных технических устройств. Это возможно на уровне архитектурного проектирования здания. При этом необходимо достичь теплового баланса: помещения не должны перегреваться в теплое время года и переохлаждаться в холодное. Наиболее выраженный эффект может быть достигнут при одновременном использовании как активных, так и пассивных систем.
К пассивным системам относятся: ориентация здания, степень остекления наружных ограждений, расположение светового проема, способы регулирования тепло- и солнцезащиты. Также достаточно важными в этом случае являются теплотехнические показатели отделки внутренних поверхностей помещения.
готовые решения — схемы и фото автономного электроснабжения загородного дома
Автор: Кургузов А.В, инженер по электроснабжению
Постоянный рост тарифов на услуги поставщиков электроэнергии ведет к неоправданному увеличению расходов на содержание частного жилья. Автономное электроснабжение дома, организованное одним из многочисленных, существующих на данный момент способов, поможет эффективно решить эту проблему и обрести независимость от централизованных энергосетей
Требования к автономным системам электроснабжения
Чтобы автономное электроснабжение частного коттеджа оправдало вложенные в его организацию средства, надежно функционировало в течение длительного периода времени с обеспечением должного уровня безопасности, необходимо, чтобы оно соответствовало целому ряду требований:
Неукоснительное соответствие эксплуатируемого оборудования нормам пожарной и электробезопасности

Невысокий уровень шумов или наличие соответствующей звукоизоляции

Возможность работы энергосистемы без вмешательства человека в течение длительного периода времени

Экономичность за счет низкого потребления энергоносителей

Ремонтопригодность и несложное эксплуатационное обслуживание

Надежная работа независимо от времен года и погодных условий

Экологическая безопасность устанавливаемого оборудования

Но главным требованием является бесперебойность и устойчивость электропитания всех энергопотребителей и электрооборудования, составляющего систему жизнеобеспечения вашего жилища.
Монтажу независимой системы должен предшествовать этап создания проекта электрики с предварительными расчетами всех необходимых параметров.
Более подробно о требуемых характеристиках можно прочесть в ПУЭ, а так же других действующих нормативах, регламентирующих данную область деятельности.
Плюсы и минусы автономного электроснабжения
Современные достижения науки и техники позволяют применять в автономных схемах электроснабжения самые разнообразные энергоресурсы и способы преобразования энергии. Все они имеют, как свои преимущества, так и недостатки.
Плюсы независимых энергосистем
Возможность организации полноценного энергоснабжения коттеджа в удаленных и малонаселенных пунктах с отсутствием доступа к централизованной подаче электроэнергии

Отсутствие необходимости платить за услуги поставки электричества и соблюдать социальные нормы потребления энергии

Независимость качества и бесперебойности электрики от внешних факторов и энергопоставляющих компаний

Отсутствие риска выхода из строя бытового электрооборудования из-за внезапных скачков напряжения (при правильных предварительных расчетах и соблюдении эксплуатационных норм для используемых систем)

Возможность получения дополнительного дохода от продажи излишков электроэнергии государственным структурам в рамках одной из действующих экспериментальных программ

Минусы:
Оборудование независимых систем электропитания является дорогостоящим

Независимое энергоснабжение имеет длительный срок самоокупаемости

Все расходы на ремонт и обслуживание ложатся на плечи домовладельца

Необходимость самостоятельного регулярного ухода и обслуживания установленного оборудования

Виды и выбор источников энергии
Проблема выбора того или иного вида независимого электроснабжения для загородного коттеджа сводится к поиску доступного и недорогого источника энергии. К таковым относятся топливные электрогенераторы, работающие на бензине, солярке, других нефтепроизводных и природном газе.
Наиболее дешевым топливом считается природный газ. Но, чтобы такая энергосистема работала бесперебойно, необходимо наличие газификации.
Генераторы, использующие дизельное топливо, бензин и пр., потребуют наличия специальной емкости для хранения горючих жидкостей с необходимостью регулярного пополнения их запасов.
Среди автономных систем, преобразующих общедоступные природные виды бесплатной энергии, наибольшее распространение сегодня получили:
Полупроводниковые панели, преобразующие солнечную энергию в электрическую – солнечные батареи

Ветровые генераторы, вращаемые энергией ветра

Небольшие гидроэлектростанции

Выбирая тот или иной вид электроснабжения для своего коттеджа, необходимо учесть все его технические характеристики, плюсы и минусы, имеющиеся потребности в электроэнергии, а также экономическую составляющую вопроса.
Далее рассмотрим более подробно каждую из перечисленных независимых энергетических систем в плане использования их на практике.
Готовые решения – какие бывают?
В настоящее время промышленность предлагает множество вариантов по организации независимого электроснабжения частных домов. В зависимости от поставленных целей, а так же имеющегося бюджета, Вы можете выбрать для себя одно из них. А предоставленная ниже информация поможет сориентироваться в достоинствах и недостатках каждого из вариантов и определиться с выбором.
Генераторы, работающие на жидком горючем
Это наиболее распространенные виды электрогенерирующих установок. Они позволяют быстро организовать независимое снабжение электричества Вашего коттеджа и участка, обладают для этого достаточной мощностью и надежностью.
Главным преимуществом жидкотопливных генераторов является их независимость от внешних погодных и других условий. Однако, из-за дороговизны дизельного топлива, бензина и других нефтепроизводных, данные системы получили распространение только в качестве резервных, используемых при отключении централизованной подачи электроэнергии. Мало кто может себе позволить сжигать от 0,25 до 1 литра топлива в час круглосуточно и ежедневно. Да и требующееся регулярное техническое обслуживание подобных агрегатов обходится недешево.
Еще один недостаток жидкотопливных энергетических установок – это высокий уровень шумов и повышенные требования безопасности. По этим причинам под дизельный или бензиновый генератор приходится оборудовать отдельное помещение, включая установку отдельной емкости для хранения запасов топлива.
Газовые электрогенераторы
Еще один вариант, с помощью которого можно реализовать автономное электроснабжение загородного дома – готовые решения с использованием оборудования, работающего на природном газе. Данные установки считаются экономически более выгодными в сравнении с жидкотопливными генераторами.
Однако их монтаж требует большого количества разрешительной документации, а так же профессиональных монтажных работ, выполняемых специалистами газовой компании. Также, при выборе данного варианта необходимо заказать проекта установки и последующего его согласование со всеми заинтересованными инстанциями.
Солнечные батареи
Солнечные батареи состоят из множества полупроводниковых элементов, в которых происходит преобразование световой энергии солнца в электричество.
Солнечная домашняя электростанция не требует никакого дополнительного топлива. А расходной частью при ее обустройстве является лишь стоимость закупаемого оборудования (солнечные панели, аккумуляторные батареи, инверторы, контроллеры, прочая аппаратура и материалы).
Эксплуатационное обслуживание солнечных батарей заключается в их правильной ориентации относительно солнца, а так же в регулярном протирании панелей от пыли, грязи, посторонних предметов, включая уборку снега в зимний период. Впрочем, установка панелей под определенным углом (около 70° относительно поверхности), препятствует скоплению на них снежных масс.
Возможность круглосуточного использования солнечной энергии обеспечивают накапливающие ее в течение дня аккумуляторы. При этом солнечная электростанция абсолютно бесшумна и экологически безвредна.
Заявленная производителем мощность солнечных батарей сохраняется в течение первых 20-25 лет эксплуатации. Затем уровень вырабатываемой электроэнергии снижается примерно на 20% и сохраняется в течение следующих 20 лет.
Облачность и другие погодные условия незначительно снижают производительность такого энергогенерирующего комплекса. Серьезно повлиять на эффективность солнечных панелей может только искусственная затененность и неправильное расположение их относительно солнца. Как правило, батареи должны «смотреть» на юг своей лицевой частью, где и расположены полупроводниковые элементы.
При размещении солнечных батарей на крыше коттеджа стоит позаботиться о дополнительном креплении кровли. Панели имеют немалый вес, что может пагубно сказаться на прочности не усиленных несущих конструкций.
Мощность солнечной электростанции можно наращивать в широких пределах, добавляя дополнительные панели и аккумуляторные банки, в зависимости от имеющихся энергетических потребностей.
Ветровые генераторы
Еще один источник альтернативной энергии – ветрогенератор. Он позволяет организовать экологически чистое автономное электроснабжение частного коттеджа за счет бесплатной энергии ветра.
Технически устройство представляет собой турбину, вращаемую атмосферными воздушными потоками. Ветряки располагают обычно на крышах зданий, а так же на стойках, мачтах и башнях высотой более 3 м.
В подобных генераторах происходит преобразование кинетической энергии вихревых воздушных потоков в механическую энергию вращающегося ротора, который и вырабатывает электричество для бытовых целей.
Чтобы определить целесообразность монтажа ветровой установки и ее будущую эффективность, необходимо тщательно изучить статистические данные метеослужб о силе и направлении ветров в районе проживания. Это надо сделать хотя бы за последние пару десятков лет. Подобную информацию можно почерпнуть в интернете, на сайтах погодной тематики.
Оптимальным условием для полноценной работы ветрового электрогенератора считается наличие постоянных ветров со скоростью 14 км/ч и более. Иначе, дорогостоящий агрегат просто не будет справляться со своими функциями, и вырабатывать достаточно электроэнергии для нужд вашего жилища.
К дополнительным достоинствам ветровых электрогенераторов можно отнести высокую надежность, отсутствие вредных выбросов и отходов, загрязняющих атмосферу и окружающую среду.
Бытовые гидроэлектростанции
Использование бесплатной энергии воды в целях вырабатывания электрической энергии требует наличия вблизи коттеджа естественного водоема. Системы переработки гидроэнергии в электрическую обладают высоким КПД, отличными показателями безопасности и экологичности.
Современные гидравлические турбогенераторы имеют высокую степень автоматизации и обеспечивают надлежащее качество вырабатываемой электроэнергии – стабильные показатели по частоте и напряжению.
Установка подобного агрегата в личных целях требует наличия проекта, согласованного с ведомством, управляющим водными ресурсами данной местности, а также иной разрешительной документации.
Как сделать автономную электростанцию своими руками
Полноценную систему независимого электроснабжения коттеджа можно сегодня собрать самостоятельно. Для этого необходимо обладать определенным опытом, техническими навыками, а так же знаниями о составе и принципе действия независимых энергетических комплексов.
В состав любой альтернативной схемы снабжения коттеджа электроэнергией входят следующие компоненты:
Исходный источник электрической энергии – топливный генератор или один из альтернативных источников, описанных выше (солнечные батареи, ветровая или гидравлическая турбина)

Блок заряда аккумуляторов, преобразующий параметры электроэнергии от первичного источника для передачи и накопления ее в аккумуляторных батареях

Накапливающие электроэнергию аккумуляторные батареи

Инверторное устройство, преобразующее напряжение аккумуляторов до необходимых параметров бытовой электросети (220 В, 50 Гц)

Кабели и провода электропроводки, выключатели, автоматы, розетки, распределительные щитки и т. д.

Подобрать и приобрести необходимые составляющие не составит труда. Все упирается лишь в финансовые возможности и существующие потребности в электроэнергии.
Эффективность будущей энергосистемы будет зависеть от правильности первоначальных расчетов, качества подобранного электрооборудования и ваших умелых действия как монтажника.
Поскольку стоимость большей части необходимых устройств довольно велика, если Вы не уверены в своих навыках и умениях, лучше обратиться за советом и помощью в монтаже к профессионалам. Только так Вы получите гарантию эффективности и окупаемости своей независимой системы энергоснабжения.
Читайте другие статьи по данной тематике
Услуги по данной тематике
Альтернативные источники электроэнергии для частного дома: своими руками
Содержание статьи:
Энергоносители помогают обеспечивать функции всех коммуникационных линий. При временном отсутствии основных магистралей можно использовать альтернативные источники электроэнергии. Они не так популярны, как традиционные, но выгоднее в плане эксплуатации и практически не вредят окружающей среде.
Откуда и в каком виде получить энергоресурсы
Использование солнечных панелей
Традиционными энергоисточниками являются тепловые, атомные и гидроэлектрические станции. Альтернативное энергоснабжение может самовосстанавливаться, является эффективным, дешевым и экологически безопасным. По факту энергия есть в природных ресурсах, нужно только попытаться ее извлечь. Без специальных навыков можно выполнить следующие работы:
устанавливать солнечные коллекторы и батареи, чтобы запитывать освещение или греть воду;
монтировать ветрогенераторы;
использовать тепловые насосы для отопления дома за счет тепла воды, земли или воздуха;
применять биогазовые установки для переработки отходов животных, птиц, человека.
Минус нетрадиционных энергоисточников – большие финансовые вложения для их организации.
Источники возобновляемой энергии
Ветрогенераторы на крыше частного дома
По причине ограниченности топливных ископаемых ученые всего мира разрабатывают и внедряют в эксплуатацию энергоисточники будущего. К возобновляемым относятся:
Генераторы электричества – на территории России чаще всего используются электрические, бензиновые и газовые. Последний работает на сжиженном и природном топливе, за счет малошумности применяется в быту и является долговечным.
Энергия солнца – человек пользуется электромагнитным излучением. Источник электричества и автономного отопления бесшумный, экологически безопасный.
Ветряные установки – функционируют на основании трансформации кинетической энергии ветра в механическое вращение турбины, вырабатывающей переменный ток. Горизонтальные и вертикальные ветряки отличаются высоким КПД.
Биотопливо – оптимальными вариантами будут жиры масличных культур, водоросли, газ от брожения органических отходов.
Станции с водяным колесом – удобный энергоисточник, если рядом с домом имеется река. Турбинное колесо приводится в движении при помощи водных потоков.
Геотермальные решения – на сейсмически активных территориях преобразовывают тепло, возникающее в момент выброса геотермальной воды.
Россия располагает несколькими солнечными станциями – в Оренбургской области (мощность 40 МВт), в Республике Башкортостан (мощность 15 МВт), на территории Крыма (10 штук по 20 МВт каждая).
Применение энергии солнца
Подключение солнечной батареи к домашней электросети
Альтернативное электричество на основе электромагнитного солнечного излучения оправдано для людей, у которых есть дача за городом. Причина – показатель суммарной мощности в хорошую погоду не более 5-7 кВт за час. На сегодняшний день популярны несколько солнечных установок.
Солнечные батареи
Сборка устройств производится из фотоэлектрических преобразователей. Промышленные элементы конструируются из минеров, вырабатывающих ток при воздействии прямого света. В частном секторе популярны кремниевые преобразователи поли- и монокристаллического типа. Последние отличаются КПД 13-25 %, но поликристаллические дешевле. Температурный диапазон пластин – от -40 до +50 градусов.
Солнечные коллекторы
Вакуумные солнечные коллекторы
Используются для нагрева воздуха или воды. Пользователь может задать направление нагретых потоков, организовать резерв на случай плохой погоды. Производители выпускают три модификации коллекторов – воздушные, плоские и трубчатые.
Плоские пластиковые. Представляют собой черную и прозрачную панель в одном корпусе с центральным змеевиком из меди. При воздействии солнечных лучей нагревается нижний темный элемент. Он передает тепло медному змеевику, который греет воду. Плоский коллектор подходит для подогрева воды в бассейне или летнем душе. Минус технологии – для нагрева больших объемов требуется много элементов.
Трубчатые. Имеют вид вакуумных или коаксиальных трубочек из стекла. По ним стекает вода, нагретая солнцем. Тепло, сосредоточенное внутри специальной системой, нагревает воду в накопительном резервуаре. Для циркуляции водных потоков применяется нанос. Трубчатый коллектор – неплохое решение для подогрева воды в ГВС и отопления.
Воздушные солнечные коллекторы. Устройства напоминают плоские пластиковые модели за счет черной нижней и прозрачной верхней панели. Габаритные установки находятся на восточной или юго-восточной стене. В них за счет солнечного тепла нагревает воздух, подаваемый в дом и хозяйственные помещения специальными вентиляторами.
Солнечная энергия лучше всего подходит для теплых полов.
Самостоятельное изготовление солнечных панелей
Солнечные установки – альтернатива традиционному электричеству, которая в готовом виде стоит дорого. При собственноручной сборке можно снизить себестоимость конструкции в 3-4 раза. Перед началом создания солнечной панели нужно понять принцип ее функционала.
Как работает система солнечного электроснабжения
Для представления принципа работы стоит начать с конструкции. Устройство солнечных энергоисточников включает:
солнечную панель – комплекс узлов преобразования солнечного света в электронный поток;
АКБ – в системе их несколько, количество зависит от мощности потребителей;
контроллер заряда – обеспечивает нормальную зарядку АКБ без перезарядки;
инвертор – трансформирует ток низкого напряжения с батарей в ток высокого напряжения (для дома хватит 3-5 кВт).
Солнечные батареи по отдельности производят токи с низким напряжением (около 18-21 В), чего хватает для зарядки аккумулятора на 12 вольт.
Создание солнечной батареи
Материалы для изготовления солнечной панели
Сборка батареи производится из модульных фотоэлементов. В одном бытовом модуле находится 30, 36 и 72 элемента. Они соединяются последовательно с источником питания, максимальное напряжение которого – 50 В.
Для корпусной части понадобятся деревянные брусья, ДВП, оргстекло и фанера. Дно бокса вырезается из фанеры и вставляется в рамку из брусков 25 мм в толщину. По периметру рамы проделываются отверстия. Для предотвращения перегрева элементов шаг сверления должен составлять 15-20 см.
Для размера дна подсчитайте количество фотоэлементов и замеряйте каждый.
Сборка солнечной панели
Из ДВП канцелярским ножом вырезается подложка из ДВП с вентиляционными отверстиями. Их изготавливают по квадратно-гнездовой схеме с отступом на 5 см. Затем:
Элементы укладываются верхней частью на подложку и распаиваются.
Соединения производятся последовательно, порядово.
Готовые ряды присоединяют на шины, проводящие ток.
Элементы переворачивают и крепят в посадочном месте силиконом.
Проверяют параметры напряжения на выходе. Его диапазон составляет от 18 до 20 В.
2-3 дня производят обкатку батареи для тестирования заряжающей способности.
По окончании проверки стыки герметизируют.
Подготовка панели к монтажу
Покрасьте и просушите подложку 2 раза.
После проверки функционирования собирают солнечную панель:
Выводят контакты входа и выхода наружу.
Вырезают крышку из оргстекла и фиксируют ее саморезами на заранее проделанные отверстия.
При использовании диодной цепи из 36 диодов с напряжением 12 В с детали снимают краску ацетоном.
В пластиковой панели проделываются отверстия, вставляют и распаиваются диоды.
На последнем этапе выполняется монтаж и ориентирование солнечной панели для облегчения доступа обслуживания и эффективности получения энергии.
Правила монтажа солнечной панели
Подключение солнечной батареи
Промышленные модификации могут вращаться самостоятельно. Бытовые устройства необходимо выставлять по нескольким параметрам:
Удаление от затененных участков – дерево или высокий дом рядом сделают работу прибора неэффективной.
Ориентир на солнечную сторону. Жители северного полушария ориентируют конструкцию на юг, южного – на север.
Угол наклона – привязывается к географической широте участка. Летом солнечную панель лучше наклонять на 30 градусов к линии горизонта, зимой – на 70 градусов.
Наличие доступа для обслуживания – уборки пыли, грязи, налипшего снега.
Устройство будет эффективным в случае прямой направленности лучей солнца на крышку.
Особенности ветрогенераторов
Вертикальный ветрогенератор
Источники ветровой электроэнергии работают по принципу преобразования кинетической энергии в механическую, а затем – в переменный ток. Электричество можно получить при минимальной скорости ветрового потока от 2 м/с. Оптимальной является скорость ветра от 5 до 8 м/с.
Виды ветряных генераторов
По типу крепления ротора существуют модификации:
Горизонтальные – отличаются минимальным количеством материалов для изготовления и большим КПД. Минусы прибора заключаются в высокой монтажной мачте и сложности механической части.
Вертикальные – работают в большом диапазоне ветровой скорости. Специфика генератора – необходимость дополнительной фиксации мотора.
По количеству лопастей существуют одно- или многолопастные модели. По материалу лопасти классифицируются на парусные и жесткие. Винтовой шаг установки бывает изменяемым (можно выставить рабочую скорость) и фиксируемым.
При строительстве ветровой установки обязательно создается и укрепляется фундамент.
Конструкция ветрогенератора
Конструкция ветрогенератора
Готовый ветряной генератор состоит из таких частей:
вышка – ставится в ветреной зоне;
лопастный генератор;
контроллер лопастей – преобразует переменный ток в постоянный;
инвертор – трансформирует постоянный ток в переменный;
накопительный аккумулятор;
резервуар для воды.
Накопительная АКБ сглаживает разницу в сезон ветров и период штиля.
Изготовление тихоходного ветрогенератора из генератора машины
Создание ветрогенератора из автомобильного генератора
Поскольку комплект для сборки ветрогенератора стоит от 250 до 300 тыс. руб, конструкцию целесообразно сделать собственноручно. Понадобится генератор автомобиля и аккумуляторная батарея.
Лопасти обеспечивают работу других устройств ветряка. Самостоятельно их можно изготовить из ткани, металла или пластиковой трубы следующим образом:
Выбрать материал с хорошей ветроустойчивостью – толщиной от 4 см.
Рассчитать длину лопасти так, что диаметр трубы равнялся 1/5.
Обрезать трубу и применять ее в качестве шаблонов.
Пройтись по краям всех элементов наждачкой для удаления неровностей.
Зафиксировать пластиковые лопасти на диске из алюминия.
Произвести балансировку колеса посредством фиксирования в горизонтальном положении.
Обточить края ветрового колеса при вращении.
Оптимальная схема лопастей – большое количество, но меньший размер.
Мачта должна быть надежной, прочной и не раскачиваться
Проект изготовления мачты нужно начать с выбора материала. Понадобится стальная труба длиной 7 м и диаметром 150-200 м. При наличии препятствий колесо поднимается выше их на 1 м.
Для дополнительной устойчивости конструкции изготавливаются колышки под растяжку из стального или оцинкованного троса 6-8 мм в толщину. Мачту и колышки нужно забетонировать.
Процесс переделки автогенератора заключается в перемотке старторного узла и создании ротора на основе неодимовых магнитов. В приборе просверливаются отверстия под них. Магниты нужно ставить, чередуя полюса и заполнять пустоты эпоксидкой.
Ротор оборачивается бумагой для перемотки катушки в одном направлении по трехфазной схеме. На последнем этапе генератор тестируется – при 300 оборотах должно показывать 30 В.
Чем больше витков на катушке, тем эффективнее работает генератор.
Альтернативные ветровые источники тепла и электрической энергии собираются после изготовления поворотной оси. Понадобится труба с двумя подшипниками и хвостовая часть из оцинкованного листа 1,2 мм в толщину.
Генератор крепится к мачте посредством рамы их профтрубы. Расстояние от балки до лопастей должно быть больше 25 см. После сборки базовой конструкции монтируются контроллер заряда, инвертор и АКБ.
Отопление дома при помощи тепловых насосов
Отопление с помощью тепловых насосов
Европа уже несколько лет использует тепловые насосы, взаимодействующие со всеми альтернативными видами электроэнергии. В летнее и зимнее время установки забирают тепло из почвы, воздуха, воды и направляют его на обогрев помещения.
Разновидности тепловых насосов
В зависимости от потребностей в обогреве можно подобрать модели с 1, 2, 3 контурами, 1-2 конденсаторами. Они будут работать на нагрев и охлаждение либо исключительно на нагрев.
По типу энергоисточника и способу добычи электроэнергии устройства бывают:
Воздух-вода. Тепловые потоки забираются из воздуха и нагревают воду. Системы подходят для климатических зон с зимней температурой -15 градусов.
Земля-вода. Актуальны для умеренного климатического пояса. Монтируются в грунт посредством коллектора или зонда без разрешительных документов на бурение.
Вода-вода. Устанавливаются рядом с водоемами. Зимой насос за счет нагрева источника обеспечивает теплом большой дом.
Вода-воздух. Источник энергии – водоем. Тепловые потоки при помощи компрессора поступают в воздух. Он становится теплоносителем.
Земля-воздух. Почва является источником тепла, которое передается в воздух компрессором. Переносчик энергии – жидкости-антифризы.
Воздух-воздух. Приборы работают по принципу кондиционера – на охлаждение и обогрев.
Выбор источника тепла зависит от геологии местности и наличия препятствий для земляных мероприятий.
Как работает тепловой насос
Тепловой насос функционирует на основании цикла Карно – повышения температуры при резком сжатии теплоносителя. Поскольку устройства имеют 3 рабочих контура (2 – наружных, 1 – внутренний), конденсатор, испаритель и компрессор, схему их действия можно представить так:
Теплоноситель первого контура (находится в воде, на воздухе, в земле) забирает тепло и источников с низкими потенциалами. Максимальная температура узла около + 6 градусов.
Низкотемпературный носитель с низкой температурой находится во внутреннем контуре. Хладагент при нагреве испаряется, его пар в компрессоре сжимается. В этот момент выделяется тепло. Температура паров – от +35 до +65 градусов.
Тепло в конденсаторе попадает на теплоноситель из контура отопления. Пары становятся конденсатом и направляются в испаритель.
Цикл работы теплонасоса постоянно повторяется.
Тепловой насос из подручных материалов
Самодельный тепловой насос
Самоделка вполне реальна, если у вас имеются рабочие детали от бытовой техники.
Для подготовки конденсатора и компрессора понадобится:
Сделать компрессор насоса из компрессора холодильника либо кондиционера. Деталь фиксируют мягкой подвеской на стене котельной.
Сделать конденсатор. Оптимальный вариант – резервуар из нержавейки на 100 л.
Разрезать емкость болгаркой пополам, а потом вставить змеевик (медная трубка холодильника или кондиционера).
После монтажа змеевика сварить половинки бака.
Для качественного шва пользуйтесь аргоновой сваркой.
Для теплового насоса нужны две скважины
Испаритель изготавливается на основе пластикового бака на 75-80 л со змеевиком из медной трубы ¾ дюйма в диаметре. Она обматывается вокруг стальной трубы 300-400 мм в диаметре. Витки фиксируются перфоуглом.
На змеевике нарезается резьба для сцепки с трубопроводом. В установку закачивается хладагент, после чего испаритель крепится на стену.
Оптимальным источником для данных альтернативных способов получения тепла и электроэнергии будет вода из скважины либо колодца. Жидкость не замерзает даже в зимнее время.
Понадобится 2 скважины:
для забора воды и ее подачи к испарителю;
для сброса отработанной воды и ее поступления на испаритель.
Автономность теплового насоса обеспечат автоматические механизмы контроля движения теплоносителя по контурам отопления и давления фреона.
Получение тепла из других альтернативных источников
Наружный контур системы прямого теплообмена
При организации первого внешнего контура насоса понадобится эффективный тепловой источник:
Кольцеобразные трубы в воде. Водоем без большой глубины промерзания или река обеспечивают эффективность технологии. Трубы закладываются под воду с помощью груза.
Термальные поля. Трубы закапывают ниже промерзания почвы – снимается большой пласт грунта.
Геотермальные источники. Пробуриваются скважины на большую глубину. В них заводятся контуры с теплоносителями.
Забортный воздух. Тепло извлекается из вентиляционных шахт или ветканалов.
Минус теплового насоса – высокая стоимость и затраты на монтаж источников тепла.
Биогазовые установки
Органическая альтернативная электроэнергия добывается с помощью биогазовых систем. Устройства позволяют перерабатывать отходы домашней птицы и животных. Получивший газ проходит очищение и сушку, а затем применяется в качестве теплоносителя. Остаточные массы будут эффективным и безопасным удобрением для грунта.
Принцип технологии
Газы образуются при брожении биологических отходов животных и птиц. Оптимальной будет анаэробная среда без доступа кислорода. В ней повышается активность мезофильные и термофильные бактерии. Для эффективности процесса массу понадобится перемешивать рукой, используя палку или механическими мешалками. В идеальных условиях в 1 л закрытой емкости, нагретой до температуры +50 градусов, получается от 4 до 4,5 л газа.
Биогазовая система для частного дома
Простейшая биогазовая установка
Простейший биореактор – емкость с крышкой и механизмом перемешивания. В крышке проделывается отверстие для шланга отвода газа. Его количества будет достаточно для 1-2 горелок.
Подземный или надземный бункер увеличивает полезный объем. Конструкция под землей изготавливается из железобетона с верхним слоем теплоизоляции. Емкость делится на отсеки. Навоз загружают в транспортер, заполняя бункер на 80-85 %. Остальная площадь используется для скопления газа. Он выводится через специальную трубку, второй конец которой находится в гидрозатворе. После осушения очищенный газ поступает в дом.
Альтернативные виды добычи тепловых ресурсов и электроэнергии в настоящее время недоступны жителям квартир. Их могут использовать жители частных домов и фермерские хозяйства. Единственный недостаток возобновляемых источников – затраты на обустройство системы, но финансовые вложения окупаются через 1-2 года эксплуатации.
7 тенденций в области искусственного интеллекта, за которыми стоит следить в 2020 году
Искусственный интеллект предлагает огромный потенциал и большие риски для людей в будущем. Хотя он все еще находится в зачаточном состоянии, он уже используется некоторыми интересными способами.
Здесь мы исследуем некоторые из основных тенденций в области ИИ, предсказанных экспертами в данной области. Если они сбудутся, в 2020 году действительно должны произойти некоторые очень интересные события.
СВЯЗАННЫЙ: ДОЛЖНЫ МЫ Бояться ИСКУССТВЕННОГО СУПЕРИНТЕЛЛЕКТА ?
Какие следующие большие технологии?
Источник: Геральт / Pixabay
Согласно таким источникам, как Forbes, некоторые из следующих «больших вещей» в технологии включают, но не ограничиваются:
Блокчейн
Блокчейн как услуга
AI-Led Automation
Машинное обучение
Управление корпоративным контентом
AI Для бэк-офиса
Приложения искусственного интеллекта для квантовых вычислений
Внедрение Интернета вещей
Каковы наиболее захватывающие тенденции в области ИИ?
Согласно таким источникам, как The Next Web, некоторые из основных тенденций ИИ на 2020 год включают:
Использование ИИ для повышения точности и снижения затрат в здравоохранении
Повышенное внимание к объяснимости и доверию
ИИ становится меньше данных -hungry
Повышение точности и эффективности нейронных сетей
Автоматизированная разработка ИИ
Расширенное использование ИИ в производстве
Геополитические последствия использования ИИ
Какие тенденции в области ИИ вам следует отслеживать в 2020 году?
В дополнение к вышесказанному, вот еще несколько тенденций в области ИИ, на которые стоит обратить внимание в 2020 году.
1. Компьютерная графика получит большую выгоду от AI

Одной из тенденций 2020 года будет прогресс в использовании ИИ в компьютерной графике. Это особенно актуально для более фотореалистичных эффектов, таких как создание высокоточной среды, транспортных средств и персонажей в фильмах и играх.
Воспроизведение на экране реалистичной копии металла, тусклого блеска дерева или кожуры винограда обычно является очень трудоемким процессом. Это также требует большого опыта и терпения от художника-человека.
Различные исследователи уже разрабатывают новые методы, помогающие заставить ИИ выполнять тяжелую работу по созданию сложной графики. NVIDIA, например, уже несколько лет работает над этим.
Они используют ИИ для улучшения таких вещей, как трассировка лучей и растеризация, чтобы создавать более дешевые и быстрые методы рендеринга гиперреалистичной графики в компьютерных играх.
Венские исследователи также работают над методами частичной или даже полной автоматизации процесса под руководством художника.Это включает использование нейронных сетей и машинного обучения, чтобы получать подсказки от создателя для создания образцов изображений для их утверждения.
2. Дипфейки будут только лучше, эээ, хуже

Дипфейки — еще одна область, в которой в последние годы произошел значительный прогресс. В 2019 году появилось множество, к счастью, юмористических дипфейков, которые стали вирусными во многих социальных сетях.
Но со временем эта технология будет только усложняться.Это открывает дверь для очень тревожных последствий, которые потенциально могут повредить репутацию в реальном мире или разрушить ее.
Поскольку дипфейки уже становится очень трудно отличить от реального видео, как мы сможем определить, является ли что-то фальшивым или нет в будущем? Это очень важно, поскольку дипфейки можно легко использовать для распространения политической дезинформации, корпоративного саботажа или даже киберзапугивания.
Google и Facebook пытались опередить потенциальные негативные аспекты, выпуская тысячи дипфейк-видео, чтобы научить ИИ их обнаруживать.К сожалению, иногда кажется, что даже ИИ был в тупике.
3. Интеллектуальный текст должен становиться все лучше и лучше

Предиктивный текст существует уже некоторое время, но, объединив его с ИИ, мы можем достичь точки, когда ИИ знает, что вы хотите написать, прежде чем вы это сделаете. . «Умный» прогнозирующий текст электронной почты уже тестируется, например, в таких программах, как Gmail.
При правильном использовании это может помочь пользователям значительно ускорить написание и может быть особенно полезно для тех, у кого физические условия затрудняют набор текста.Конечно, многие люди все равно будут печатать полное предложение, даже если ИИ правильно предсказал их намерения.
Как это будет развиваться в 2020 году, можно только догадываться, но похоже, что интеллектуальный текст может стать все более важной частью нашей жизни.
4. Со временем этика станет более важной.

По мере того, как ИИ становится все более сложным, разработчики будут испытывать все большее давление, чтобы следить за этичностью своей работы.Этическая основа для разработки и использования ИИ могла бы определить, как люди, создавшие ИИ, должны разрабатывать и использовать свои творения, а также для чего ИИ должен и не должен использоваться.
Это также может в конечном итоге определить, как сам ИИ должен вести себя морально и этически. Названная для краткости «Робоэтика», главная забота — не дать людям использовать ИИ во вредных целях. В конце концов, это может также включать предотвращение того, чтобы роботы и ИИ причиняли вред людям.
Ранние упоминания Робоэтики включают работу автора Исаака Азимова и его «Три закона робототехники».Некоторые утверждают, что, возможно, пора закрепить многие концепции Азимова в законе, прежде чем будут разработаны действительно продвинутые ИИ.
5. Квантовые вычисления превзойдут AI

Еще одной тенденцией, которую следует наблюдать в 2020 году, будут достижения в области квантовых вычислений и искусственного интеллекта. Квантовые вычисления обещают произвести революцию во многих аспектах информатики и могут быть использованы для усиления ИИ в будущем.
Квантовые вычисления дают надежду на резкое повышение скорости и эффективности того, как мы генерируем, храним и анализируем огромные объемы данных.Это может иметь огромный потенциал для больших данных, машинного обучения, искусственного интеллекта и конфиденциальности.
За счет значительного увеличения скорости анализа и осмысления огромных наборов данных ИИ и человечество могут извлечь большую пользу. Это также может позволить быстро взломать практически любое шифрование, оставив конфиденциальность в прошлом. Конец конфиденциальности или новая промышленная революция? Время покажет.
6. Распознавание лиц появится в большем количестве мест

Распознавание лиц в настоящее время en vogue .Он появляется во многих аспектах нашей жизни и принимается как частными, так и общественными организациями для различных целей, включая слежку.
Искусственный интеллект все чаще используется для распознавания людей и отслеживания их местоположения и передвижения. Некоторые разрабатываемые программы могут даже помочь обнаружить отдельных людей, анализируя их походку и сердцебиение.
Наблюдение с использованием искусственного интеллекта уже установлено во многих аэропортах по всему миру и все чаще используется правоохранительными органами.Это тенденция, которая не исчезнет в ближайшее время.
7. AI поможет в оптимизации производственных конвейеров

Завод по производству дроидов в Star Wars Episode II: The Clone Wars может быть не так уж и далеко. Полностью автономные производственные линии на базе искусственного интеллекта будут с нами в недалеком будущем.
Пока мы еще не достигли цели, но, как мы говорим, ИИ и машинное обучение используются для оптимизации производства.Это обещает снизить затраты, улучшить качество и снизить потребление энергии для тех организаций, которые вкладывают в это средства.
19 великих изобретений, перевернувших историю
Сегодняшний день, в котором мы живем, может показаться результатом стремительных инноваций и открытий. Но если мы осмелимся проследить за оборудованием и машинами сегодняшнего дня, большинство из них — это усовершенствования устройств, которые были построены в далеком прошлом.
СМОТРИ ТАКЖЕ: 27 ИЗОБРЕТЕНИЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ РЕВОЛЮЦИИ, ИЗМЕНИЛИ МИР
Транспорт, коммуникация и обмен информацией следуют одному и тому же пути непрерывных инноваций, связанных с изобретением, появившимся сотни лет назад.
Давайте посмотрим на некоторые из величайших изобретений, которые произвели революцию в истории.
1. Колесо (3500 г. до н.э.) — давай начнем вращаться
Источник: zsuzsannasolti / Pixabay
Если мы оглянемся назад, то первым изобретением, изменившим будущее человечества, было изобретение колеса. Будь то путешествие или транспортировка товаров, изобретение колес сделало это намного проще, чем когда-либо прежде.
В доисторические времена колеса использовались не только на транспортных средствах; они также использовались в системах шкивов.Удивительно, но применение колес в первую очередь не применялось на тележках или каретах.
Есть свидетельства того, что они впервые использовались в качестве гончарного круга в 3500 году до нашей эры. Сегодня колесо и его производные присутствуют повсюду, помогая нам облегчить наши усилия и выполнить свою работу!
2. Компас (206 г. до н.э.) — Следопыт
Источник: Тереза Томпсон / Flickr
На протяжении всей истории люди испытывали неутолимую жажду исследования неизведанного.Но это было бы невозможно без знания ориентиров, которые помогли определить географическое положение.
Вот почему компасы были одним из самых важных инструментов, которые помогли человечеству исследовать и регистрировать сушу и водные массы по всему миру. В сегодняшнем мире спутников и GPS это может показаться неуместным, но это было одно из ключевых изобретений, изменивших мир к лучшему!
Компас был изобретен китайцами для помощи в гадании, но его применение в путешествиях и навигации было реализовано только в 11 ^{-х годах} века нашей эры.
3. Водяное колесо (50 г. до н.э.) — забытое изобретение
Источник: Smallbones / Wikimedia Commons
Водяные колеса часто игнорируются из наиболее известных изобретений, изменивших историю. Но давайте не будем забывать о первом изобретении, которое помогло человечеству получать энергию из источников, отличных от людей и животных.
Водяное колесо было изобретено римским инженером Витрувием. Он преобразует силу текущей или падающей воды в механическую энергию.Затем эта механическая энергия использовалась для дробления зерна, токарных станков, приводов лесопильных заводов, текстильных изделий, кузнечных сильфонов и многого другого.
Сообщается, что в 1086 году в Европе их было около 6000.
4. Календарь (45 г. до н.э.) — Сохранить Дата
Источник: Asmdemon / Wikimedia Commons
Современный календарь не использовался до 1600-х годов, поэтому было много форм календарей, которые использовались для заполнения единой системы.
Первой формой календаря, используемого египтянами, был солнечный календарь. Затем Юлий Цезарь принес юлианский календарь, в котором использовалась 12-месячная система.
Но у него был серьезный недостаток, так как он отключался на 11 минут. Григорианский календарь или современный календарь, который мы используем сегодня, был введен Папой Григорием XIII в 1582 году.
5. Пуццолана (27 г. до н.э.) — Древний бетон
Источник: Epolk / Wikimedia Commons
Мы живем в мире, который построен из кирпича и раствора.Во всех зданиях, от небоскребов до одноэтажных, используется одна и та же комбинация материалов, которые удерживают их вместе, не опрокидываясь — бетон.
Бетон был изобретен еще в Древнем Риме. Римляне использовали другую комбинацию элементов для создания связующей смеси, чем их современный эквивалент.
Pozzolana использует смесь глинозема и кремния, которая реагирует с гидроксидом кальция при комнатной температуре в присутствии воды с образованием вещества, обладающего вяжущими свойствами.
Неудивительно, почему римские колизеи и соборы выдержали испытание временем, не потеряв своей красоты и ауры!
6. Часы (725 г. н.э.) — Первые механические часы
Источник: Wikimedia Commons
Представьте себе современную цивилизацию, не имея чувства времени. Сценарий, при котором не важны ни сроки, ни рабочее время. Страшно, не правда ли?
Время — это то, что помогает нам все отслеживать. Люди не изобрели часы как таковые, поскольку это была модификация солнечных часов.
Солнечные часы были первыми устройствами, которые человек использовал для отслеживания времени, и их использование насчитывает 6 тысяч лет.
Египтяне и китайцы использовали водяные часы, чтобы отслеживать время. Первые механические часы были изготовлены И Сином из Китая в 725 году нашей эры.
7. Печатный станок (1450) — Эффект Гутенберга
Источник: Takomabibelot / Wikimedia Commons
Печатный станок является важной частью фундамента, на котором строилась современная цивилизация.Это было изобретение Иоганна Гутенберга из Германии.
Машина использовалась для массового производства газет и других информационных материалов. Это также означало, что цены на печатную бумагу упали, и она стала доступной для многих.
Печатный станок сыграл важную роль в промышленной революции, и к тому времени даже низшие классы могли позволить себе газеты и узнать, что происходило вокруг них.
Влияние печатного станка на историю невозможно сопоставить лучше, чем слова самого Марка Твена: « То, чем мир является сегодня, хорошим и плохим, он обязан Гутенбергу .”
8. Паровоз (1712) — Изобретение, положившее начало революции
Источник: Йост Дж. Баккер / Wikimedia Commons
Промышленная революция началась с изобретения, которое привело в действие промышленность и локомотивы одинаково. Все началось с изобретения Томасом Ньюкоменом паровой машины.
Не путайте его изобретение с паровым поездом, так как это было позднее изобретение другого изобретателя. Двигатель Ньюкомена был стационарным и использовался как стационарный насос или мотор.
Это была движущая сила промышленной революции.
9. Вакцины (1796) — Одно из самых важных изобретений для человечества
Источник: капрал. Жаклин Перес Ривера / Wikimedia Commons
Вакцины помогли нам обуздать тонну опасных для жизни эпидемий. Было подсчитано, что только от оспы было зарегистрировано около 500 миллионов смертей.
СМОТРИ ТАКЖЕ: 35 ИЗОБРЕТЕНИЙ, ИЗМЕНИВШИХ МИР
Эдвард Дженнер был первым человеком, который создал вакцину.Он изобрел вакцину против оспы, которая спасла бесчисленное количество жизней и принесла ему титул отца иммунологии.
Мир получил большую пользу от изобретения вакцин, поскольку их производные помогли человечеству преодолеть периоды смертельных болезней.
10. Поезд с паровым двигателем (1814 г.) — продвижение промышленной революции
Источник: Петар Милошевич / Wikimedia Commons
Первый успешный локомотив с паровым двигателем был построен Джорджем Стивенсоном в 1814 году.Джордж Стефенсон построил паровой двигатель по проекту Джона Бленкинсопа.
Он работал на двигателе, предложенном Джеймсом Ваттом. Изобретение паровой машины и ее способности нести массивные грузы сделало ее лучшим способом быстро нести тонны груза через обширные участки земли.
Вскоре мили и мили железных дорог были проложены, чтобы соединить штаты и даже страны.
11. Электрическая батарея (1800) — Замечательный подвиг Вольты
Источник: GuidoB / Wikimedia Commons
В 1800-х годах у людей не было непрерывных линий электропередач, которые обеспечивали бы постоянную подачу энергии.Так что производство электроэнергии было задачей не из легких.
Ситуация изменилась, когда итальянский изобретатель Алессандро Вольта изобрел первую в истории батарею, в которой использовались диски из цинка и серебра, расположенные попеременно в форме цилиндрической стопки. Батарея могла производить повторяющиеся искры и помогала работать многим устройствам.
12. Компьютер (1822) — Первый механический компьютер Бэббиджа
Источник: Victorgrigas / Wikimedia Commons
Компьютеры, без сомнения, одно из величайших изобретений человечества.Изначально созданные для выполнения сложных математических вычислений, компьютеры прошлого превратились в машины, которые можно использовать для заранее составления карты движения звезд и камней в космосе.
Первый механический компьютер был изобретен Чарльзом Бэббиджем. Но это сильно отличалось от того, что есть сейчас.
Он использовал движущиеся части для расчетов и весил тонны. Компактные компьютеры, которые мы используем сегодня, являются результатом таких изобретений, как транзисторы и интегральные схемы.
13. Холодильник (1834) — Избавление от жары в 1834 году
Источник: Infrogutation, Новый Орлеан / Wikimedia Commons
Согласно отчету 2009 года Министерства энергетики США, 99% домов в США имеют как минимум один холодильник. Сама эта статистика свидетельствует о популярности холодильников в современном мире.
Холодильник помогает хранить скоропортящиеся пищевые продукты намного дольше, чем они могли бы сохраниться. Работа холодильника очень проста — отвод тепла от зоны создания холодного состояния.
Первый цикл охлаждения с компрессией пара был предложен Джейкобом Перкинсом, также известным как отец охлаждения. Его холодильная машина, построенная в 1834 году, была основана на теории, выдвинутой Оливером Эвансом.
14. Телеграф (1830-1840) — Устройство связи , которое представило код Морзе
Источник: Wikimedia Commons
Телеграф был предшественником в области связи до изобретения телефона Антонио Меуччи .Он был разработан Сэмюэлем Морсом и его командой инженеров.
С изобретением телеграфа междугородная связь больше не зависела от посыльных. С использованием кода Морзе междугородное общение стало проще, и люди могли общаться со своими близкими на больших расстояниях, отправляя свои сообщения через телеграммы.
Батарейки, изобретенные Алессандро Вольта, позволили телеграммам работать в контролируемой среде.
15.Сталь (1850 г.) — От булавок до Бруклинского моста
Источник: Wlodi / Wikimedia Commons
Сталь — один из наиболее часто используемых строительных материалов. Он значительно превосходит железо и другие дорогостоящие строительные материалы. Соотношение веса и прочности сделало сталь предпочтительным выбором строителей по сравнению с другими материалами.
Но сталь — относительно новое изобретение, поскольку оно явилось результатом эксперимента Генри Бессемера с железом. Он хотел снизить содержание углерода в железе, чем это было возможно в то время.
В результате получилось нечто гибкое, чем чугун, но более прочное, чем кованое железо — идеальная смесь — сталь!
16. Электрическая лампочка (1880 г.) — Освещение мира
Источник: Уильям Дж. Хаммер / Wikimedia Commons
Попытки создать лампочку начались примерно в 1800-х годах. Но изобретения того времени не были жизнеспособными, поскольку нить накаливания порвалась через несколько дней использования.
Это сделало коммерческое использование лампочек невозможным. Но перенесемся в 1879 год. Томас Альва Эдисон и его группа инженеров усовершенствовали лампочку, используя вольфрам в качестве материала нити накала.
Патенты на современные волокна получены в период с 1879 по 1880 годы. Изобретение лампочек освободило человечество от зависимости только от дневного света и привело к созданию сценария, в котором люди могут работать или выполнять другую трудоемкую работу ночью при достаточных условиях освещения.
17. Самолет (1903) — Осуществление летающей мечты
Источник: Джон Т. Дэниэлс / Wikimedia Commons
Человеческое тело не было спроектировано для полета, и те, кто думал, что это возможно, потерпели неудачу в своих усилиях.Леонардо да Винчи был одним из провидцев, которые верили, что человек действительно может летать при условии, что он сможет построить аппарат, который поможет ему в полете.
Братья Райт были теми, кто продемонстрировал человеческий полет в действии в 1903 году. Их изобретение с годами эволюционировало и превратилось в то, что мы сейчас называем современными самолетами.
Теперь люди могут преодолевать тысячи миль за считанные часы благодаря достижению Уилбура и Орвилла Райтов.
18. Транзисторы (1947) — Секрет современных вычислений
Источник: Unitronic / Wikimedia Commons
Эпоха электроники возникла благодаря транзисторам.Они использовались для усиления электрических сигналов, и в истории их использование в основном предназначалось для телефонов.
Использование транзисторов означает, что связь между странами стала возможной, поскольку стратегически размещенные транзисторы будут усиливать сигналы в определенных точках вдоль линии передачи. Это проложило путь для сигналов, которые распространяются гораздо дальше, не оказывая при этом значительного влияния на качество.
Транзисторы были разработаны Bell Laboratories для замены электронных ламп, которые использовались для усиления сигналов.В настоящее время транзисторы используются в процессорах и многих других электронных устройствах.
19. ARPANET (1969) — Примитивный Интернет
Источник: Defense Systems Agency / Wikimedia Commons
Некоторые из вас, возможно, не знакомы с термином ARPANET, но вы, возможно, уже привыкли к его современной версии — Интернет. Нет ни одного человека, которому можно приписать изобретение Интернета, как это сделали многие.
Интернет зародился как проект, предпринятый Министерством обороны США под названием ARPANET или Сеть Агентства перспективных исследовательских проектов.Он был изобретен для обмена данными между несколькими узлами, расположенными на больших расстояниях.
К 1970-м годам ученый Винтон Шеф разработал протокол управления передачей, который позволил компьютерам обмениваться данными друг с другом. Интернет, который мы знаем сегодня, был разработан программистом по имени Тим Бернерс-Ли, когда он создал Всемирную паутину, которая по сути была сетью информации, к которой люди могут получить доступ.
Действительно долгий путь!
Оглядываясь назад на эти новаторские изобретения, становится ясно одно — наше желание процветать и совершенствоваться.Мы видим общество, которое изобрело колесо, чтобы быстро ступать по земле, которое овладело небом и волнами. Это действительно замечательно, и мы будем делать это еще много лет!
ARM — Лаборатория автономных манипуляций с роботами

Недавние статьи:
Разнообразные правдоподобные дополнения формы на основе изображений с неоднозначной глубиной
Брэд Саунд и Дмитрий Беренсон
Конференция по обучению роботов (CoRL), ноябрь 2020 г. (pdf | видео)
Изучение ограничений с учетом неопределенности для адаптивного планирования безопасного движения на основе демонстраций
Глен Чоу, Некмие Озай и Дмитрий Беренсон
Конференция по обучению роботов (CoRL), ноябрь 2020 г.(Подробнее | pdf | видео)
Объяснение многоступенчатых задач путем изучения формул временной логики на основе неоптимальных демонстраций
Глен Чоу, Некмие Озай и Дмитрий Беренсон
Робототехника: наука и системы (RSS), июль 2020 г. (Подробнее | pdf | видео)
Манипулирование деформируемыми объектами путем чередования прогнозов, планирования и управления
Дейл МакКоначи, Эндрю Добсон, Менъяо Руан и Дмитрий Беренсон
Международный журнал исследований робототехники (IJRR), вып.39, нет. 8, с. 957–982, июль 2020 г. (Подробнее | видео)
Выявление препятствий и допустимости пути из демонстраций с ограниченной видимостью
Крейг Кнут, Глен Чоу, Некмий Озай и Дмитрий Беренсон
Принят семинар по алгоритмическим основам робототехники (WAFR). (Подробности)
Учимся доверять модели динамики для планирования в сокращенных пространствах состояний
Дейл МакКоначи, Томас Пауэр, Питер Митрано и Дмитрий Беренсон
Письма IEEE Robotics and Automation Letters (RA-L) (представлены на ICRA 2020), 2020 г.(Подробнее | pdf | видео)
Изучение ограничений на основе локально-оптимальных демонстраций в условиях неопределенности функции затрат
Глен Чоу, Некмие Озай и Дмитрий Беренсон
Письма IEEE по робототехнике и автоматизации (RA-L) (представлены на ICRA 2020), 2020 г. (Подробности | pdf | видео)
Надежное планирование контактов с гуманоидами с обученным нулевым и одношаговым предсказанием возможности захвата
Ю-Чи Линь, Людовик Ригетти и Дмитрий Беренсон
Письма IEEE Robotics and Automation Letters (RA-L) (представлены на ICRA 2020), 2020 г.(Подробнее | pdf | видео)
Быстрое планирование по дорожным картам с помощью выборочного уплотнения
Брэд Саунд и Дмитрий Беренсон
Письма IEEE по робототехнике и автоматизации (RA-L) (представлены на ICRA 2020), 2020 г. (pdf | видео)
Отслеживание деформируемых объектов с устойчивым к окклюзии без физического моделирования
Ченг Чи и Дмитрий Беренсон
Международная конференция IEEE / RSJ по интеллектуальным роботам и системам (IROS), ноябрь 2019 г.(pdf | код | видео)

Наше исследование сосредоточено на создании алгоритмов, которые позволяют роботам взаимодействовать с миром. Эти универсальные алгоритмы планирования движения, машинного обучения и манипуляции могут применяться к роботам, которые работают в домах, на фабриках и в операционных. Нам интересны все аспекты разработки алгоритмов; включая создание эффективных алгоритмов, доказательство их теоретических свойств, проверку их на реальных роботах и проблемах, их интеграцию с сенсорными и высокоуровневыми рассуждениями, а также распространение их среди сообществ с открытым исходным кодом.Наша лаборатория использует идеи в области поиска, оптимизации, машинного обучения, теории управления и топологии для разработки этих алгоритмов планирования и подтверждения их свойств. Мы также стремимся разрабатывать алгоритмы, которые можно обобщить на многие типы практических задач и областей применения.

Глен Чоу получает стипендию NDSEG (ссылка)

Дмитрий Беренсон получает награду NSF CAREER за исследования в области манипулирования деформируемыми объектами (ссылка)

Новый грант ONR для поддержки нашей работы по перемещению гуманоидов и манипулированию деформируемыми объектами (ссылка )

Объявление о присуждении премии IEEE RAS Early Career Award для проф.
Рубрика: Рубрика:Разное
Навигация по записям
« Припой твердый – Где применяют твердые и мягкие припои
Вязальные машины 3 класса: Доступ с вашего IP-адреса временно ограничен — Авито »
Читайте также
Глухозаземленная и изолированная нейтраль отличия: Режимы работы нейтрали в электроустановках и электрических сетях
Что такое дребезг контактов: Дребезг контактов, и как с ним бороться
Релейная защита трансформатора: Релейная защита силовых трансформаторов
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Найти:
Рубрики
Антенна
Настройка
Подключение
Радиолюбителям
Ремонт
Ресивер
Своими руками
Усилитель
Установка
Разное

© 2019 Мир антенн. Все права защищены.
Карта сайта