Примери за използване на алтернативна енергия под формата на готови решения и устройства "направи си сам".

Рано или късно запасите от въглеводороди на нашата планета ще се изчерпят. Дори като се вземе предвид въвеждането на различни технологии за тяхното спасяване, изчерпването на запасите от въглища, нефт и газ не е далеч. Цената на енергийните ресурси расте и хората разбират, че само те сами могат да се грижат за безопасността на своя бюджет. Затова те обръщат внимание на алтернативните източници на енергия. В допълнение, интересът към алтернативната енергия се дължи и на баналното отсъствие на някои места на „ползите на цивилизацията“ под формата на газ и електричество. Често се случва доставката на електричество или газ на някои населени места да не е икономически оправдана и жителите не могат да направят това за своя сметка. Ето защо собствениците на частни къщи го правят сами или купуват различни инсталации за генериране на топлинна и електрическа енергия. В крайна сметка енергията се съдържа в слънчевата светлина, вятъра, недрата на Земята, приливите и отливите. Освен това те използват температурната разлика, енергията на падащата вода и други източници на алтернативна енергия. В тази статия ще говорим за различни интересни инсталации „направи си сам“ в областта на алтернативната енергия.

Както знаете, заобикалящата природа е пълна с енергия. Със сигурност всеки е чувал, че е възможно да се използват слънчева светлина, вятър, приливи, отливи и други възобновяеми енергийни източници доста ефективно. Освен това тази енергия може да се използва в национален мащаб или може да се използва само за осигуряване на енергия на частна къща или вила.

По-долу са дадени някои примери за растения, които превръщат алтернативната енергия в светлина и топлина:

• Слънчев панел;
• Инсталация за производство на биогаз;
• Вятърен генератор.

Ако имате налични средства, можете да закупите такива инсталации и да платите за монтаж. Поради наличието на стабилно търсене на такива инсталации, производителите в чужбина и в Русия започнаха производството на такива продукти. Но ако сте ограничени в средствата, тогава можете да опитате да направите такива инсталации със собствените си ръце.

Нека разгледаме някои примери.

Принципът на действие на всички видове термопомпи се основава на циклите на Карно.Инсталацията е хладилна. В процеса на работа отнема нископотенциална енергия, когато се охлажда. И след това я преобразува в топлинна енергия с висок потенциал. Средата може да бъде въздух, земя, вода. Тези вещества съдържат определено количество топлина във всеки един момент. Съставът на термопомпата включва следните основни компоненти:

• Външната верига, в която се намира естествената охлаждаща течност;
• Вътрешен кръг, пълен с вода;
• Компресор;
• Изпарител;
• кондензатор.

Фреонът се използва в такива системи като в домашен хладилник. Външният кръг, като правило, е потопен в кладенец с вода или просто в резервоар на повърхността. Има опции, когато външната верига е заровена в земята. Но това е скъпо и не винаги е възможно.

Има готови решения за термопомпи, а има и такива модели, които се правят ръчно. Как да направите това устройство за използване на алтернативна енергия със собствените си ръце? Първо трябва да намерите компресор. Ако имате стар климатик или хладилник, можете да ги премахнете. Необходимата мощност за отопление е до 10 kW.

Колекторът на термопомпата може да се монтира както хоризонтално, така и вертикално. Вторият вариант се използва, ако няма достатъчно място. След това се пробиват няколко кладенеца, в които се спуска контурът. Ако местоположението е хоризонтално, тогава колекторът е заровен в земята на около 1,5 метра. Топлообменник във водата се прави, когато отопляемият корпус е разположен близо до брега на естествен резервоар.Кондензаторът ще изисква капацитет от 120-140 литра. В него се поставя медна намотка, където циркулира фреон.

Изпарителят може да бъде направен от пластмасов контейнер със същия обем като кондензатора. В него се вкарва медна намотка, която се комбинира през компресора с това, което е в кондензатора.

Когато правите система "направи си сам", тръбата на изпарителя обикновено се прави от парче канализационна тръба. С помощта на тръба се регулира потокът на водата. Изпарителят се спуска в резервоара. Когато тече наоколо, водата започва процеса на изпаряване на фреона. Това от своя страна се издига нагоре в кондензатора. Там той отдава топлинна енергия на водата, в която се намира бобината. Тази вода загрява къщата, като циркулира в отоплителната система.

Струва си да се отбележи, че температурата на водата в резервоара не е толкова важна. Основното е, че тя винаги е била там. Ако помпата е проектирана и инсталирана правилно, тя може да отоплява къщата през зимата. Дори ако температурата на водата в резервоара е много ниска. През лятото термопомпата може да действа като климатик за охлаждане на помещението.

Слънчеви панели

Това е може би най-честото използване на алтернативна енергия. В този случай източникът на алтернативна енергия е слънчевата светлина, която се превръща в електрически ток. може да се види на линка.

Слънчевите панели се предлагат като част от готови решения и можете да ги направите сами. Ако това са фабрични инсталации, тогава, като правило, комплектът идва с контролер, инвертор, понякога батерии, необходимите проводници и крепежни елементи. Въпреки че можете да намерите много оферти, когато слънчевите панели се продават отделно.

Що се отнася до производството на слънчеви панели със собствените си ръце, за мнозина тази дейност се превърна в истинско хоби. Понякога дори има изложби за използването на алтернативна енергия. На тях ентусиастите показват слънчеви панели, които са направили със собствените си ръце.

За самостоятелно производство на слънчеви панели, трябва да закупите фотоклетки (на единични или поликристални) и да ги запоите в последователна верига. Броят на клетките се определя от необходимото напрежение и изходната мощност на батерията.Невъзможно е да направите фотоклетки със собствените си ръце. Технологията е сложна и може да се приложи само в заводски условия.

И така, какво трябва да се направи стъпка по стъпка:

• Запоете фотоклетките в последователна верига;
• Закрепете ги върху стела, поликарбонат или друг материал, който пропуска слънчева светлина. Изпълнението варира. Между стъклата са разположени фотоклетки, а фугите са изолирани. Понякога елементите просто се фиксират върху стъклото със защитен автомобилен филм;
• Направете кутия за батерии от алуминиеви ъгли;
• Монтирайте панела с фотоклетки в корпуса;
• Свържете панела към други елементи на слънчевата система.

Биогазът е чист вид гориво, произведено без вреда за околната среда. Технологията на неговото производство се основава на дейността на анаеробни бактерии. Хранителните отпадъци се използват като суровина за синтез на биогаз.

Отпадъците, както течни, така и твърди, се поставят в контейнер. Това трябва да бъде запечатан контейнер, който е снабден с винт. Използва се за смесване на тази маса. Освен това трябва да има:

• Вход за товарене на отпадъци;
• Изход за отпадъци, които не са рециклирани;
• Тръба за изход на газ.

Херметичността на инсталацията трябва да се извършва особено внимателно. Ако се планира периодично да се взема газ от резервоара, тогава трябва да се осигури специален клапан. С него можете да облекчите излишното налягане, ако е необходимо. При разлагането на биологичните отпадъци в това предприятие се отделят сероводород и метан, които съдържат въглероден диоксид.

Като цяло създаването на инсталация за синтез на биогаз „направи си сам“ не е лесна задача. Обикновено на практика се използват готови решения, но някои майстори самостоятелно правят такива инсталации, за да получат алтернативна енергия. За да направите това, трябва да решите няколко задачи, както следва:

• Необходимо е да се организира място за контейнера. Обемът му се избира въз основа на това колко отпадъци ще бъдат преработени едновременно. За да осигурите ефективна работа на инсталацията, трябва да я напълните на 2/3. Самият контейнер може да бъде направен от метал или бетон. По отношение на производителността от 1 тон хранителни отпадъци се получават 100 m3 газ;
• Подредете отоплението. За да се ускори процеса, контейнерът за отпадъци трябва да се нагрее. Тук може да има няколко опции. Например намотка около резервоара или нагревателен елемент под резервоара. Анаеробните бактерии стават активни при нагряване до определена температура. Следователно е необходимо отопление;
• Автоматизация. Отоплението трябва да се включва при зареждане на нова партида отпадъци и да се изключва при достигане на определена температура;
• Нуждаете се от газов генератор за преобразуване на получения биогаз;
• Организирайте събирането на отпадъчни суровини. Тези отпадъци могат да се използват за торене на градински лехи.

Такива инсталации за биогаз се използват в САЩ и Китай в различни частни домакинства и ферми. Тук основният проблем е да се организира непрекъснато производство на биогаз. И това ще изисква постоянен поток от хранителни отпадъци или оборски тор.

За собствениците на частни къщи има възможност значително да намалят сметките за комунални услуги или изобщо да не използват услугите на доставчици на топлина, електричество и газ. Можете дори да осигурите значителна икономика и ако желаете, можете да продадете излишъка. Това е реално и някои вече са го направили. За това се използват алтернативни източници на енергия.

Откъде можете да получите енергия и под каква форма

Всъщност енергията, под една или друга форма, е практически навсякъде в природата – слънцето, вятърът, водата, земята – енергия има навсякъде. Основната задача е да се извлече от там. Човечеството прави това повече от сто години и е постигнало добри резултати. В момента алтернативните източници на енергия могат да осигурят на къщата топлина, електричество, газ, топла вода. Освен това алтернативната енергия не изисква никакви супер умения или супер знания. Всичко може да се направи за вашия дом със собствените си ръце. И така, какво може да се направи:

Всички алтернативни енергийни източници са в състояние напълно да задоволят човешките нужди, но това изисква твърде големи инвестиции и/или твърде големи площи. Следователно е по-разумно да се направи комбинирана система: да се получава енергия от алтернативни източници и ако има недостиг, „да се получава“ от централизирани мрежи.

Използване на слънчева енергия

Един от най-мощните алтернативни източници на енергия за дома е слънчевата радиация. Има два вида инсталации за преобразуване на слънчева енергия:

Не мислете, че инсталациите работят само на юг и само през лятото. Работят добре и през зимата. При ясно време със снеговалеж производството на енергия е малко по-ниско, отколкото през лятото. Ако вашият район има голям брой ясни дни, можете да използвате тази технология.

Слънчеви панели

Слънчевите панели се сглобяват от фотоволтаични преобразуватели, които са направени на базата на минерали, които под въздействието на слънчевата светлина излъчват електрони - генерират електрически ток. За лична употреба се използват силициеви фотоконвертори. По своята структура те биват монокристални (изработени от един кристал) и поликристални (много кристали). Монокристалните имат по-висока ефективност (13-25% в зависимост от качеството) и по-дълъг експлоатационен живот, но са по-скъпи. Поликристалните генерират по-малко електроенергия (9-15%) и се провалят по-бързо, но имат по-ниска цена.

Това е поликристален фотоконвертор. Трябва да боравите с тях внимателно - те са много крехки (също монокристални, но не в същата степен)

Сглобяването на слънчева батерия със собствените си ръце не е трудно. Първо трябва да закупите определено количество силициеви фотоклетки (количеството зависи от необходимата мощност). Най-често те се купуват от китайски търговски платформи като Aliexpress. Тогава процедурата е проста:

Няколко думи за това защо основата за слънчевия панел (батериите) трябва да бъде боядисана в бяло. Работният температурен диапазон на силициевите пластини е от -40°C до +50°C. Работата при по-високи или по-ниски температури води до бърза повреда на елементите. На покрива, през лятото, на закрито, температурата може да бъде много по-висока от +50°C. Затова е необходимо бяло – за да не прегрее силиция.

Слънчеви колектори

Слънчевите колектори могат да отопляват вода или въздух. Къде да насочите нагрятата от слънцето вода - към кранове за топла вода или към отоплителната система - вие избирате. Само отоплението ще бъде нискотемпературно - за подово отопление, каквото се изисква. Но за да може температурата в къщата да не зависи от времето, системата трябва да бъде резервирана, така че, ако е необходимо, да се свърже друг източник на топлина или котелът да премине към друг източник на енергия.

Има три вида слънчеви колектори: плоски, тръбни и въздушни. Най-често срещаните са тръбни, но други също имат право на съществуване.

плоска пластмаса

Два панела - черен и прозрачен - са комбинирани в едно тяло. Между тях има меден тръбопровод под формата на змия. От слънцето долният тъмен панел се нагрява. от него се нагрява мед, а от него - преминаващата през лабиринта вода. Този начин на използване на алтернативни енергийни източници не е най-ефективният, но е привлекателен, защото е много лесен за изпълнение. По този начин можете да затоплите вода. Ще е необходимо само да се завърти захранването му (с помощта на циркулационна помпа). По същия начин можете да затоплите вода в съд или да я използвате за битови нужди. Недостатъкът на такива инсталации е ниската ефективност и производителност. За загряване на голямо количество вода е необходимо или много време, или голям брой плоски колектори.

Тръбни колектори

Това са стъклени тръби - вакуумни или коаксиални - през които тече вода. Специална система позволява максимална концентрация в тръбите на топлина, която се предава на водата, протичаща през тях.

Системата трябва да има резервоар за съхранение, в който се загрява водата. Циркулацията на водата в системата се осигурява от помпа. Такива системи не могат да бъдат направени сами - проблематично е да направите стъклени тръби със собствените си ръце и това е основният недостатък. Заедно с високата цена, това пречи на широкото разпространение на този източник на енергия за дома. А самата система е много ефективна, с гръм и трясък се справя с отоплителната вода за топла вода и има приличен принос за отоплението.

Схема за организиране на отопление и топла вода от алтернативни източници на енергия - с помощта на слънчеви колектори

Въздушни колектори

У нас те са много редки и напразни. Те са прости и лесни за изработка на ръка. Единственият минус е, че е необходима голяма площ: те могат да заемат цялата южна (източна, югоизточна) стена. Системата е много подобна на плоските колектори - черен долен панел, прозрачен горен, но те директно загряват въздуха, който се принуждава (от вентилатор) или естествено в стаята. Въпреки привидната лекомислие, по този начин е възможно да се отопляват малки помещения през деня, включително технически или помощни помещения:, вили, навеси за живи същества.

Такъв алтернативен източник на енергия като слънцето ни дава своята топлина, но по-голямата част от нея отива „за никъде“. Да се ​​улови малка част от него и да се използва за лични нужди е задачата, която всички тези устройства решават.

Вятърни турбини

Алтернативните източници на енергия са добри, защото са предимно възобновяеми източници. Най-вечният вероятно е вятърът. Докато има атмосфера и слънце, има и вятър. Може би за кратък период въздухът ще бъде неподвижен, но не за дълго. Нашите предци са използвали вятърната енергия в мелниците, а съвременният човек я преобразува в електричество. Всичко, което е необходимо за това:

• кула, инсталирана на ветровито място;
• генератор с прикрепени към него остриета;
• акумулаторна батерия и система за разпределение на електрически ток.

Кулата е построена от всякакъв материал. Батерията за съхранение е батерия, тук не можете да си представите нищо, но къде да доставяте електричество е ваш избор. Остава само да се направи генератор. Може да се купи и готов, но е напълно възможно да се направи от двигател от домакински уреди - пералня, отвертка и т.н. Ще ви трябват неодимови магнити и епоксидна смола, струг.

На ротора на двигателя маркираме местата за монтаж на магнити. Те трябва да са на еднакво разстояние един от друг. Смиламе ротора на избрания двигател, образувайки „седалки“. Дъното на вдлъбнатината трябва да има лек наклон, така че повърхността на магнита да е наклонена. На издълбаните места върху течни пирони се залепват магнити, пълни с епоксидна смола. След това повърхността се заглажда с шкурка. След това трябва да прикачите четки, които ще премахнат тока. И това е всичко, можете да сглобите и пуснете вятърен генератор.

Такива инсталации са доста ефективни, но тяхната мощност зависи от много фактори: интензитет на вятъра, колко добре е направен генераторът, колко ефективно се отстранява потенциалната разлика от четките, от надеждността на електрическите връзки и др.

Термопомпи за отопление на дома

Термопомпите използват всички налични алтернативни източници на енергия. Те вземат топлина от водата, въздуха, почвата. В малки количества тази топлина има дори през зимата, така че термопомпата я събира и пренасочва към отоплението на къщата.

Термопомпите използват и алтернативни източници на енергия – топлината на земята, водата и въздуха

Принцип на действие

Защо термопомпите са толкова привлекателни? Фактът, че като изразходвате 1 kW енергия за изпомпването му, в най-лошия случай ще получите 1,5 kW топлина, а най-успешните реализации могат да дадат до 4-6 kW. И това по никакъв начин не противоречи на закона за запазване на енергията, тъй като енергията се изразходва не за получаване на топлина, а не за нейното изпомпване. Така че няма несъответствия.

Термопомпите имат три работни кръга: два външни и те са вътрешни, както и изпарител, компресор и кондензатор. Схемата работи така:

• В първи контур циркулира охлаждаща течност, която отнема топлина от източници с нисък потенциал. Може да се спусне във вода, да се зарови в земята или да вземе топлина от въздуха. Най-високата температура, достигната в тази верига, е около 6°C.
• Вътрешният кръг циркулира нагревателна среда с много ниска точка на кипене (обикновено 0°C). При нагряване хладилният агент се изпарява, парата влиза в компресора, където се компресира до високо налягане. По време на компресия се отделя топлина, парите на хладилния агент се нагряват до средна температура от +35°C до +65°C.
• В кондензатора топлината се предава към охлаждащата течност от третия - отоплителен кръг. Охлаждащите пари се кондензират, след което по-нататък влизат в изпарителя. И тогава цикълът се повтаря.

Отоплителната верига се извършва най-добре под формата на топъл под. Температурите са най-подходящи за това. Радиаторната система ще изисква твърде много секции, което е грозно и нерентабилно.

Алтернативни източници на топлинна енергия: къде и как да получите топлина

Но най-голямата трудност е устройството на първата външна верига, която събира топлина. Тъй като източниците са с нисък потенциал (има малко топлина на дъното), са необходими големи площи, за да се събере в достатъчни количества. Има четири вида контури:

• Пръстени, положени във водопроводи с охлаждаща течност. Водното тяло може да бъде всичко - река, езерце, езеро. Основното условие е да не замръзва дори при най-тежките студове. Помпите, които изпомпват топлината от реката, работят по-ефективно; много по-малко топлина се пренася в застояла вода. Такъв източник на топлина е най-лесният за изпълнение - хвърлете тръби, завържете товар. Има само голяма вероятност от случайна повреда.

  

• Термични полета с тръби, заровени под дълбочината на замръзване. В този случай има само един недостатък - големи обеми земни работи. Трябва да премахнем почвата на голяма площ и дори на солидна дълбочина.

  

• Използване на геотермални температури. Пробиват се редица кладенци с голяма дълбочина и в тях се спускат кръгове на охлаждащата течност. Това, което е хубавото на този вариант е, че изисква малко място, но не навсякъде е възможно да се пробива на голяма дълбочина, а услугите за пробиване струват много. Възможно е обаче, но работата все още не е лесна.

  

• Извличане на топлина от въздуха. Така работят климатиците с възможност за подгряване - те вземат топлина от "извънбордовия" въздух. Дори при минусови температури такива агрегати работят, макар и при не много „дълбок“ минус - до -15 ° C. За да направите работата по-интензивна, можете да използвате топлината от вентилационните шахти. Хвърли там няколко сапани с охлаждаща течност и изпомпвай топлина от там.

  

Основният недостатък на термопомпите е високата цена на самата помпа, а инсталирането на полета за събиране на топлина не е евтино. В този случай можете да спестите пари, като направите сами помпата и също така полагате контурите със собствените си ръце, но сумата все пак ще остане значителна. Предимството е, че отоплението ще бъде евтино и системата ще работи дълго време.

Отпадък към доход:

Всички алтернативни източници на енергия са от естествен произход, но можете да получите само двойна полза от инсталациите за биогаз. Те рециклират животински и птичи отпадъци. В резултат на това се получава определен обем газ, който след пречистване и сушене може да се използва по предназначение. Останалите преработени отпадъци могат да бъдат продадени или използвани на полето за повишаване на добивите – получава се много ефективен и безопасен тор.

Накратко за технологията

Образуването на газ се случва по време на ферментацията и в това участват бактерии, живеещи в оборски тор. Всички отпадъци от добитък и домашни птици са подходящи за производство на биогаз, но оборският тор е оптимален. Дори се добавя към останалите отпадъци за „заквасеното тесто“ – съдържа точно необходимите за преработката бактерии.

За да се създадат оптимални условия, е необходима анаеробна среда - ферментацията трябва да се извършва без кислород. Следователно ефективните биореактори са затворени контейнери. За да протича по-активно процесът, е необходимо редовно смесване на масата. В промишлените предприятия за това се монтират електрически миксери, в самостоятелно направени инсталации за биогаз това обикновено са механични устройства - от най-простата пръчка до механични смесители, които "работят" на ръка.

Има два вида бактерии, участващи в образуването на газ от оборски тор: мезофилни и термофилни. Мезофилните са активни при температури от +30°C до +40°C, термофилните - при +42°C до +53°C. Термофилните бактерии работят по-ефективно. При идеални условия производството на газ от 1 литър полезна площ може да достигне 4-4,5 литра газ. Но поддържането на температура от 50 ° C в инсталацията е много трудно и скъпо, въпреки че разходите се оправдават.

Малко за дизайните

Най-простата инсталация за биогаз е буре с капак и бъркалка. Капакът има изход за свързване на маркуч, през който газът влиза в резервоара. Няма да получите много газ от такъв обем, но ще бъде достатъчен за една или две газови горелки.

По-сериозни обеми могат да се получат от подземен или надземен бункер. Ако говорим за подземен бункер, тогава той е направен от стоманобетон. Стените са отделени от земята със слой топлоизолация, самият контейнер може да бъде разделен на няколко отделения, в които обработката ще се извършва с изместване във времето. Тъй като мезофилните култури обикновено работят при такива условия, целият процес отнема от 12 до 30 дни (термофилните култури се обработват за 3 дни), поради което е желателно смяна на времето.

Оборският тор влиза през разтоварващия бункер, от противоположната страна правят разтоварен люк, откъдето се взимат преработени суровини. Бункерът не е пълен с биосмес - около 15-20% от пространството остава свободно - тук се натрупва газ. За да се източи, в капака е вградена тръба, чийто втори край се спуска във водно уплътнение - контейнер, частично пълен с вода. По този начин газът се изсушава – вече пречистеният се събира в горната част, изпуска се с друга тръба и вече може да бъде задушен към консуматора.

Всеки може да използва алтернативни източници на енергия. За собствениците на апартаменти е по-трудно да реализират това, но в частна къща можете поне да приложите всички идеи. Има дори реални примери за това. Хората напълно осигуряват своите нужди и значителна икономия.

Въпросът за производството на електроенергия не е загубил своята актуалност през годините. На учените изглеждаше, че с появата на атомни електроцентрали човечеството ще получи неограничено количество енергия и никога повече няма да си зададе този въпрос. Но всичко се оказа малко по-различно - необходимите за атомните електроцентрали запаси от уран U 235 не са безкрайни и вече в много страни, дори в САЩ, се усеща недостигът му. Има методи за получаване на друго необходимо гориво, например плутоний P 239, чрез изкуствени методи, но това далеч не е достатъчно. Стига се дотам, че е необходимо да се използват предварително създадени ядрени оръжия за извличане на вградения ядрен заряд от тях, за да се използват на станциите.

За да решат напълно енергийния проблем, много разработчици насочиха вниманието си към алтернативни източници на електричество.

Те традиционно включват следното:

• слънчеви панели;
• вятърни генератори;
• топлината на земята;
• генератор на биогаз;
• силата на приливите и отливите, някои други.

Помислете за използването на тези алтернативни източници на електроенергия по-подробно.

Посредством слънчевите лъчи на Земята годишно се предава приблизително 1000 kW мощност, което е равно на енергията, която се отделя при изгарянето на 100 литра дизелово гориво. Това е доста голям брой и неговото развитие заема умовете на много съвременни изследователи. Най-добрият за днес вариант за използване на слънчева радиация са слънчевите панели, често комбинирани от няколко десетки в големи блокове, така наречените панели. Принципът на действие на такива продукти е прост - фотоните от слънчевите лъчи, преминаващи през батериите, създават потенциална разлика върху полупроводниковия материал, което причинява движението на тока в електрическата верига.

Типична батерия от този вид, с площ от 60-80 cm 2, при добро слънчево време, може да осигури ток от около 1 A, който е достатъчен за зареждане на мобилен телефон, слушане на радио и други прости задачи. Ако изградите голям панел от 40–50 такива елемента, тогава можете да получите, съответно, източник на енергия за 40–50 A ток и 20–25 V напрежение. Такава мощност ще бъде достатъчна вече за по-сериозни задачи: осветление на стая, зареждане на акумулатор на автомобил. За да покрие нуждите на частна къща от електричество, цялата повърхност на покрива е покрита с такива слънчеви панели.

Слънчевото алтернативно производство на електроенергия е добър вариант за генериране на електроенергия, но методът има няколко недостатъка, основните сред които са високата цена за организиране на собствена електроцентрала, както и пълната зависимост от метеорологичните условия: в случай на облачно време, генерираната мощност ще бъде много малка.

Вятърни турбини

Вятърните мелници се използват широко в много развити страни по света: Холандия, Дания, Япония, САЩ и др. Използването им е особено ефективно в планинските райони или по морските брегове, където постоянно бушуват силни ветрове. Мощността на модерна електроцентрала от вятърни генератори е достатъчна, за да покрие нуждите на големи селскостопански съоръжения, отдалечени от цивилизацията, или инфраструктурата на малките градове.

Конструкцията на вятърната мелница е следната: има остриета с определена форма, които са неподвижно свързани с ротора на генератора, инсталиран вътре. Докато лопатките се движат, роторът се върти и генераторът генерира електричество. Колкото по-големи са лопатките, толкова повече създават въртене, колкото по-голям и по-често се появява вятърът в дадена област, толкова повече електрическият генератор ще произвежда електрическа енергия. Изчислено е, че минималната скорост на вятъра, при която може да работи ветрогенератор, е около 2 m/s. Ако постоянната скорост на вятъра е повече от 8-10 m / s, тогава генерираната електроенергия ще бъде достатъчна за захранване на електрическата мрежа на частна къща.

Недостатъкът на този метод е, че батерията, включена в системата, се поврежда доста бързо (поради твърде чести цикли на зареждане-разреждане), а цената й е значителна част от цялата вятърна турбина. Конструктивните части могат да бъдат повредени от вятъра, което ще изисква редовен ремонт.

Все по-често можете да видите как хората оборудват вятърни мелници за дома. Въпреки някои трудности, те са в състояние да работят с цели и да донесат много ползи на собственика.

геотермални извори

Задълбочаването в недрата на Земята показа: под слоевете на повърхността - висока температура. Това може да се види в такива явления, като например гейзери - фонтани с гореща вода, бликащи от земята. Топлината на земята също принадлежи към алтернативните източници на енергия - много е удобно да се използва с термопомпа. Вярно е, че си струва да се отбележи, че работата на помпата също изисква подаване на определено количество ток, но, както показва практиката, съотношението на мощността, изразходвана за работата на помпата, спрямо топлината, получена от червата на земята е приблизително 1: 4–1: 6, което напълно покрива разходите и прави този метод много изгоден.

Принципът на прилагане на този метод също е доста прост - кладенец се пробива до зоната на повишена температура в земята, където след това се монтира термопомпа. Той служи за охлаждане на гореща подземна вода и в резултат на това се отделя допълнителна енергия, която се изпраща към потребителя чрез специални комуникации.

Ползите от използването на този метод за генериране на електроенергия са очевидни, но има и значителен недостатък - за къща с площ от ​​150 m 2 ще трябва да похарчите около 20-30 хиляди долара за необходимата работа и оборудване.

Инсталации за биогаз

Използването на биомаса придоби значителна популярност през последните години. Същността му се крие във факта, че от различна биомаса (бард, птичи изпражнения, оборски тор и други подобни вещества) по време на ферментацията се отделя специален газ, наречен целулозен етанол. Тук алтернативно електричество може да се получи чрез просто изгаряне на така получения газ.

За да реализират тази идея, учените са разработили специални инсталации за биогаз, които сега се продават на доста достъпни цени. Най-изгодно е да се използват за различни ферми, където биологичните отпадъци са неразделна част от производствения цикъл. Веднъж изразходван за изграждане на биогаз, фермерът може да получи отличен източник на газ, близък до естествения, който в крайна сметка лесно се превръща както в топлина, така и в електричество.

Друг интересен алтернативен източник на енергия, който се използва широко в морските страни. Поради естествените приливи и отливи водата се движи постоянно. Ако водните турбини са монтирани на определена дълбочина, те, използвайки това движение на водните маси, ще генерират доста голяма мощност. Трябва да се отбележи, че дори като се има предвид ниската скорост на водата от прилива и отлива, водните турбини могат да покажат висока ефективност. Това може да се види в най-голямата приливна електроцентрала в света, разположена във Франция и способна да достави до 240 MW мощност.

Като заключение си струва да се каже, че това не са всички възможни начини за получаване на ток. Те непрекъснато се усъвършенстват и развиват, но най-големият практически резултат е постигнат именно с тези методи. Те вече са в състояние да направят достойна алтернатива на традиционните опции за производство на електроенергия, а в някои случаи напълно да ги заменят.

Днес проблемите с енергоспестяването са много трудни, особено на територията на някои независими държави от бившите републики на Съветския съюз. Една от най-обсъжданите теми в много форуми се отнася до финансовата осъществимост за инсталиране на източници, които намаляват консумацията на енергия. Алтернативна енергия "Направи си сам" - има ли ефективно решение? Нека се опитаме да разберем този въпрос.

Струва си веднага да се уточни фактът, че е малко вероятно да създадете алтернативни източници на енергия със собствените си ръце. Но има възможност за използване на оборудване, произведено в промишлен мащаб. Именно инсталирането на такива устройства може не само да намали разходите за доставка на електроенергия и топлина, но и напълно да премахне зависимостта от централните енергийни мрежи.

Технологично всички алтернативни енергийни инсталации могат да бъдат разделени на два основни типа:

• Устройства за генериране на електрическа енергия.
• Единици, използвани за получаване на топлинна енергия в чист вид или за генериране на газообразно гориво за котелно оборудване.

Инсталации за автономно захранване

Сред съществуващите устройства за получаване на безплатно електричество, следните видове оборудване са намерили широко приложение:

• Слънчеви панели, които преобразуват енергията на нашия естествен източник на светлина директно в електричество. Панелите от този тип се състоят от множество полупроводникови елементи, приемащи светлина. Тези устройства се препоръчват за използване в региони с голям брой слънчеви дни. Препоръчително е да се монтират такива панели с помощта на механизми, които осигуряват промяна в ъгъла на наклон на конструкцията. Това ще помогне да се избегнат негативните ефекти от валежите и ще се осигури приемането на максимално възможната слънчева радиация.
• Друг генератор на алтернативна енергия, направен сам, може да бъде инсталиран в региони със значително натоварване от вятър. На пръв поглед обикновена вятърна мелница е в състояние да осигури електричество на няколко консуматора едновременно. Производителността на уреда зависи от вида на използвания генератор, размаха на крилете на задвижващия блок, способността за завъртане на устройството в зависимост от преобладаващата посока на вятъра.

Топлоснабдителни инсталации

• Термопомпи, работещи на принципа на пренос на топлинна енергия от среда с по-висока температура. На практика се използват топлообменници, работещи на енергията на вода, въздух и геотермални инсталации, способни да преобразуват температурата на различни почвени слоеве в топлинна енергия.
• Биогенератори, позволяващи събиране на газа, освободен при разлагането на органични вещества. Този дизайн може да работи на различни видове гориво, най-ефективните и безопасни инсталации с автоматично управление.

Разбира се, цената на инсталациите от този клас е значителна, но тяхното придобиване ще гарантира независимостта на енергийното захранване на собствения ви дом.

След изграждането на къща и пускането й в експлоатация основните разходи ще бъдат именно за енергия. Това обстоятелство прави изгодно използването на алтернативни източници. В същото време устройствата за получаване на алтернативна енергия са скъпи сами по себе си и срокът на изплащане е най-малко 10 години. Решението ще бъдат алтернативни източници на енергия за дома със собствените си ръце. Производството им е много по-евтино. В този случай се използва не производство от нулата, а сглобяване от готови компоненти. Тук има много решения. Те могат да бъдат разделени на системи за генериране на енергия и системи за пестене на енергия.

Вятърни турбини за лятна къща

На първо място, те са интересни поради ниската си цена за самостоятелно производство. Ако са закупени нови в завършен вид, тогава те не осигуряват голяма полза в сравнение със слънчевите панели. Изключение правят ветровитите места, като планинските райони. Като го направите сами, ползите могат да бъдат огромни.

Когато инсталирате, трябва да запомните, че вятърните турбини създават шум. Високоскоростните модели при работа при силен вятър не са безопасни, поради възможното разширяване на елементите на лопатките. Вятърните мелници са най-подходящи за големи ветровити райони с ниски разходи за земя. Там, под тях, е напълно възможно да вземете няколко декара в отдалечен ъгъл. Те не са подходящи за компактни парцели, прилежащи територии във вилни селища.

Вертикалните нискоскоростни вятърни турбини са безопасни и произвеждат по-малко шум. Тяхното вятърно колело е много по-лесно за производство, но самият електрически генератор изисква по-висока скоростна кутия.

Слънчеви панели

Те могат да се нарекат най-добрият източник на алтернативна енергия. Те нямат движещи се части, изключително надеждни и ефективни са и са подходящи за всяка населена климатична зона. Слънчевите панели могат да се поставят във вилни селища, в компактни градски райони, на покрива на къща. Те са много функционални, но разпространението им е затруднено от високата цена. Съвети за покупка:

• закупете панели с мощност най-малко 250 W;
• не купувайте слънчеви панели от посредници;
• не купувайте готови комплекти с инвертори;

Изгодно е да купувате слънчеви панели на Aliexpress и уебсайтовете на производителите. Китайските производители са извън конкуренцията по отношение на цената. Най-удобни са панели от 200 - 250 W (площ 1 - 1,5 м). Гъвкави филмови слънчеви клетки също са функционални.

Такива алтернативни източници на енергия като слънцето имат дневен цикъл. Следователно част от цената на системата ще трябва да се изразходва за батерии. Предложени са много варианти.

Ние съхраняваме електричество

Слънчевата алтернативна енергия изисква батерии. Няма специални изисквания за теглото и размерите на батериите в къщата, така че изборът трябва да се направи според цената и броя на циклите. Сега най-добрият вариант са оловно-киселинните батерии. Те имат енергийна интензивност от 50 W / kg и най-ниска цена. Неизгодно е да се разглеждат други видове батерии.

Купувайте само най-големите форм фактори на батерията. Колкото по-голям е капацитетът на една единица, толкова по-евтин ще бъде целият комплект по отношение на един W натрупана енергия. Избягвайте автомобилните акумулатори. По-добре е да използвате акумулатори за камиони или тягови акумулатори за мотокари. Предлагат се изгодни опции в батерии за индустриални UPS.

DC електрическа мрежа в къщата

Ако погледнете готови слънчеви електроцентрали за дома, ще забележите, че 30-50% от разходите се заемат от DC-AC преобразувател (инвертор). При самостоятелно сглобяване на слънчева електроцентрала този възел може да бъде изключен. В този случай ще има мрежа с ниско напрежение и постоянен ток. Това ще изисква специализирано оборудване. Обикновените домакински уреди няма да работят, така че това решение е оправдано само когато такива електрически уреди са налични.

Това може да бъде например специално изработена електрическа печка, LED осветителна система, помпа с DC мотор и други устройства. Производството на такива консуматори на електроенергия е оправдано, тъй като в сравнение с готова слънчева електроцентрала спестявате 30-50% от разходите.

Не се препоръчва директно свързване на слънчеви панели дори към специално произведени консуматори на електроенергия. Необходим е стабилизатор на напрежението (за постоянен ток). Неговата цена не може да се сравни с преобразувателя. Освен това може да се направи и самостоятелно.

Топлинна енергия и отопление за частна къща

Най-доброто решение в тази област е термопомпата. Готовите модели на такива котли са евтини. Само топлообменниците трябва да се произвеждат самостоятелно. Източници на допълнителна топлина са почвата, въздухът в помещенията, водата. Много е полезно да се развие посоката на акумулиране на топлина. Водата е най-удобната охлаждаща течност. Може да се използва в класически слънчеви нагревателни системи. Основният материал са медни и стоманени тръби, готови елементи на радиатори.