Малая энергетика и автономность частного дома и квартиры в кризисных условиях

Отопление и газоснабжение при блэкаутах

При локальном отключении электроэнергии давление в магистральном газопроводе сохраняется. В этом случае задача сводится к поддержанию работы автоматики газового котла и циркуляционных насосов, потребляющих суммарно около 200 Вт.

Однако при глобальном падении сетей или обесточивании газораспределительных пунктов (ГРП) газ в трубе заканчивается в течение пары часов. Для предотвращения замерзания дома требуется переход на энергонезависимые системы: дровяные кирпичные печи, твердотопливные котлы (ТТ-котлы) или системы с естественной циркуляцией теплоносителя (антифриза), не требующие насосов. В домах с принудительной циркуляцией на насосы и наддув ТТ-котла ставят резервные буферные аккумуляторы (например, на 230 А·ч) с преобразователем, чтобы исключить закипание теплоносителя при внезапной остановке сети. Простые открытые камины участники находят малоэффективными, отмечая, что они греют улицу, если не имеют внешнего притока воздуха.

Выбор генераторов и расчет мощности

Для автономного функционирования дома генератор необходим как минимум для подъема воды скважинным насосом. По опыту участников, диапазон требуемых мощностей делится на следующие уровни:

• 500 Вт — минимальный порог для одновременного запуска скважинного насоса и базовой логики котла;
• 2 кВ·А — стандартный режим бытового резервирования. Для этих целей применяется инверторный генератор (например, Fubag TI2000), отличающийся низким расходом топлива;
• 4 кВ·А — режим для тяжелых нагрузок (сварка электродом-«тройкой»). Достигается параллельным подключением двух генераторов Fubag TI2000 через блок синхронизации

;

• 12 кВт с АВР — стационарные решения для полного резервирования всех систем дома.

Проблема доступности топлива и заправочные станции

Бензиновые генераторы требуют регулярного пополнения топлива. При системных авариях на электросетях АЗС прекращают отпуск топлива из-за обесточивания насосов колонок, а также действующих запретов на налив бензина в канистры.

Теоретическая идея запитать АЗС от собственного бензогенератора наталкивается на технические ограничения: насосы АЗС, как правило, трехфазные и суммарно требуют мощности свыше 10 кВт. Кроме того, сетевые заправки нередко оснащаются штатными резервными дизель-генераторами в уличных боксах. В качестве экстренной меры подъема топлива из подземных емкостей (глубиной порядка 3 метров) рассматриваются автономные погружные насосы на 12 В.

Солнечные панели и аккумуляторные сборки

Для квартирных условий и энергообеспечения без шума и запаха бензина применяются решения на фотоэлектрических панелях:

• Балконная микро-СЭС: две панели по 100 Вт, установленные за стеклом внутри лоджии, контроллер заряда и автомобильный свинцово-кислотный аккумулятор 12 В 75 А·ч. Система стабильно работает годами, обеспечивая светодиодное освещение, зарядку носимой электроники и питание КВ-трансивера. Зимой в пасмурную погоду такая конфигурация способна отдавать в АКБ около 30–50 Вт.
• Автономная усадебная СЭС: 20 панелей по 250 Вт на крыше (выходная конфигурация 48 В), MPPT-контроллер, утепленный блок тяговых свинцовых аккумуляторов емкостью 750 А·ч на 48 В (от электропогрузчика) и мощный инвертор 48/220 В. Мощности хватает на круглогодичное покрытие всех нужд, включая стиральную машину, глубинный насос, электроинструмент и сварку.

Нестандартные способы хранения энергии: сжатый воздух и РИТЭГ

В качестве накопителя высокой плотности упоминаются композитные баллоны высокого давления для дайвинга и PCP-пневматики на 300 атмосфер

. Плюсом выступает долговременное хранение энергии без саморазряда и попутный запас дыхательного сухого воздуха. Однако попытки обратного преобразования энергии сжатого воздуха в электричество (через турбогенераторы) признаны неэффективными из-за крайне низкого КПД. Пневмоэнергия оправдана только для быстрого выполнения механической работы за короткое время (привод гермозатворов, поддув печей на отработке) либо при использовании сложных поршневых пневмодвигателей.

Также обсуждались ядерные источники питания предельной автономности — радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГ) мощностью около 120 Вт, ранее применявшиеся на необслуживаемых маяках, однако их кустарная эксплуатация несет критические радиационные риски.