Alternatīvās enerģijas izmantošanas piemēri gatavu risinājumu un dari-pats ierīču veidā

Ogļūdeņražu rezerves uz mūsu planētas agrāk vai vēlāk beigsies. Pat ņemot vērā dažādu tehnoloģiju ieviešanu to glābšanai, ogļu, naftas un gāzes rezervju izsīkšana nav tālu. Energoresursu izmaksas aug un cilvēki saprot, ka tikai viņi paši var parūpēties par sava budžeta drošību. Tāpēc viņi pievērš uzmanību alternatīviem enerģijas avotiem. Turklāt interesi par alternatīvo enerģiju izraisa arī tas, ka dažviet banāli trūkst “civilizācijas labumu” gāzes un elektrības veidā. Bieži gadās, ka elektrības vai gāzes piegāde dažām apdzīvotām vietām nav ekonomiski pamatota, un iedzīvotāji to nevar izdarīt par saviem līdzekļiem. Tāpēc privātmāju īpašnieki to dara paši vai iegādājas dažādas iekārtas siltuma un elektroenerģijas ražošanai. Galu galā enerģiju satur saules gaisma, vējš, Zemes iekšas, bēgumi un bēgumi. Turklāt tie izmanto temperatūras starpību, krītoša ūdens enerģiju un citus alternatīvās enerģijas avotus. Šajā rakstā mēs runāsim par dažādām interesantām "dari pats" instalācijām alternatīvās enerģijas jomā.

Kā zināms, apkārtējā daba ir enerģijas pilna. Noteikti visi ir dzirdējuši, ka saules gaismu, vēju, paisumus, bēgumus un citus atjaunojamos enerģijas avotus var izmantot diezgan efektīvi. Turklāt šo enerģiju var izmantot valsts mērogā, vai arī to var izmantot tikai privātmājas vai kotedžas nodrošināšanai.

Tālāk ir sniegti daži augu piemēri, kas alternatīvo enerģiju pārvērš gaismā un siltumā:

• Saules panelis;
• Biogāzes ražošanas iekārta;
• Vēja ģenerators.

Ja jums ir pieejami līdzekļi, varat iegādāties šādas instalācijas un samaksāt par uzstādīšanu. Tā kā pastāv stabils pieprasījums pēc šādām iekārtām, ražotāji ārvalstīs un Krievijā ir uzsākuši šādu produktu ražošanu. Bet, ja jums ir ierobežoti līdzekļi, varat mēģināt veikt šādas instalācijas ar savām rokām.

Apskatīsim dažus piemērus.

Visu veidu siltumsūkņu darbības princips ir balstīts uz Carnot cikliem. Instalācija ir ledusskapis. Darba procesā, atdzesējot, tas atņem zema potenciāla enerģiju. Un tad tas pārvērš to siltumenerģijā ar augstu potenciālu. Vide var būt gaiss, zeme, ūdens. Šīs vielas jebkurā brīdī satur noteiktu siltuma daudzumu. Siltumsūkņa sastāvs ietver šādas galvenās sastāvdaļas:

• Ārējā ķēde, kurā atrodas dabiskais dzesēšanas šķidrums;
• Iekšējā ķēde piepildīta ar ūdeni;
• kompresors;
• Iztvaicētājs;
• Kondensators.

Freonu izmanto tādās sistēmās kā sadzīves ledusskapī. Ārējā ķēde, kā likums, ir iegremdēta akā ar ūdeni vai vienkārši rezervuārā uz virsmas. Ir iespējas, kad ārējā ķēde ir ierakta zemē. Bet tas ir dārgi un ne vienmēr ir iespējams.

Ir jau gatavi risinājumi siltumsūkņiem, un ir tādi modeļi, kas tiek izgatavoti ar rokām. Kā ar savām rokām izgatavot šo ierīci alternatīvās enerģijas izmantošanai? Vispirms jums jāatrod kompresors. Ja jums ir vecs gaisa kondicionieris vai ledusskapis, varat tos noņemt. Apkurei nepieciešamā jauda ir līdz 10 kW.

Siltumsūkņa kolektoru var uzstādīt gan horizontāli, gan vertikāli. Otro iespēju izmanto, ja nav pietiekami daudz vietas. Pēc tam tiek urbtas vairākas akas, kurās tiek nolaista kontūra. Ja atrašanās vieta ir horizontāla, tad kolektors tiek aprakts zemē apmēram 1,5 metrus. Siltummainis ūdenī tiek izgatavots, ja apsildāmais korpuss atrodas netālu no dabas rezervuāra krasta. Kondensatoram būs nepieciešama 120-140 litru jauda. Tajā ievietota vara spole, kurā cirkulē freons.

Iztvaicētāju var izgatavot no plastmasas trauka, kura tilpums ir tāds pats kā kondensatoram. Tajā tiek ievietota vara spole, kas caur kompresoru tiek apvienota ar to, kas atrodas kondensatorā.

Izgatavojot sistēmu “dari pats”, iztvaicētāja cauruli parasti izgatavo no kanalizācijas caurules gabala. Ar caurules palīdzību tiek regulēta ūdens plūsma. Iztvaicētājs tiek nolaists rezervuārā. Kad tas plūst apkārt, ūdens sāk freona iztvaikošanas procesu. Tas savukārt paceļas uz augšu kondensatorā. Tur viņš izdala siltumenerģiju ūdenim, kurā atrodas spole. Šis ūdens silda māju, cirkulējot apkures sistēmā.

Ir vērts atzīmēt, ka ūdens temperatūrai rezervuārā nav tik liela nozīme. Galvenais, ka viņa vienmēr bija tur. Ja sūknis ir pareizi projektēts un uzstādīts, tas var sildīt māju ziemā. Pat ja ūdens temperatūra rezervuārā ir ļoti zema. Vasarā siltumsūknis var darboties kā gaisa kondicionieris, lai atdzesētu telpu.

Saules paneļi

Tas, iespējams, ir visizplatītākais alternatīvās enerģijas izmantojums. Šajā gadījumā alternatīvās enerģijas avots ir saules gaisma, un tā tiek pārveidota par elektrisko strāvu. var apskatīt saitē.

Saules paneļi tiek piedāvāti gatavu risinājumu ietvaros un tos var izgatavot pats. Ja tās ir rūpnīcā izgatavotas instalācijas, tad parasti komplektā ir kontrolieris, invertors, dažreiz akumulatori, nepieciešamie vadi un stiprinājumi. Lai gan jūs varat atrast daudz piedāvājumu, kad saules paneļi tiek pārdoti atsevišķi.

Runājot par saules paneļu ražošanu ar savām rokām, daudziem šī darbība ir kļuvusi par īstu hobiju. Dažkārt pat tiek rīkotas izstādes par alternatīvās enerģijas izmantošanu. Uz tiem entuziasti rāda saules paneļus, ko paši izgatavojuši ar savām rokām.

Saules paneļu pašražošanai ir jāiegādājas fotoelementi (uz viena vai polikristāliem) un jāpielodē tie virknē. Elementu skaitu nosaka nepieciešamais akumulatora spriegums un izejas jauda. Fotoelementus nav iespējams izgatavot ar savām rokām. Tehnoloģija ir sarežģīta un to var ieviest tikai rūpnīcas apstākļos.

Tātad, kas jādara soli pa solim:

• Lodēt fotoelementus virknes ķēdē;
• Piestipriniet tos uz stiebra, polikarbonāta vai cita materiāla, kas laiž cauri saules gaismu. Izpilde atšķiras. Fotoelementi atrodas starp rūtīm, un savienojumi ir izolēti. Dažreiz elementi tiek vienkārši piestiprināti pie stikla ar automobiļu aizsargplēvi;
• Izgatavojiet akumulatora korpusu no alumīnija stūriem;
• Uzstādiet korpusā paneli ar fotoelementiem;
• Savienojiet paneli ar citiem Saules sistēmas elementiem.

Biogāze ir tīrs degvielas veids, ko ražo, nekaitējot videi. Tās ražošanas tehnoloģija balstās uz anaerobo baktēriju darbību. Pārtikas atkritumus izmanto kā izejvielu biogāzes sintēzei.

Atkritumus, gan šķidrus, gan cietus, ievieto traukā. Tam jābūt noslēgtam konteineram, kas ir aprīkots ar skrūvi. To izmanto, lai sajauktu šo masu. Turklāt jābūt:

• Ieeja atkritumu iekraušanai;
• Atkritumu atlikumu izlaide, kas nav pārstrādāta;
• Caurule gāzes izvadam.

Īpaši rūpīgi jāuzrauga uzstādīšanas hermētiskums. Ja gāzi plānots ņemt no tvertnes periodiski, tad jāparedz īpašs vārsts. Ar to jūs varat atbrīvot lieko spiedienu, ja nepieciešams. Bioloģisko atkritumu sadalīšanās laikā šajā rūpnīcā izdalās sērūdeņradis un metāns, kas satur oglekļa dioksīdu.

Kopumā biogāzes sintēzes stacijas izveide ar savām rokām nav viegls uzdevums. Parasti praksē tiek izmantoti gatavi risinājumi, taču daži amatnieki patstāvīgi veic šādas instalācijas, lai iegūtu alternatīvu enerģiju. Lai to izdarītu, ir jāatrisina vairāki uzdevumi:

• Ir nepieciešams sakārtot vietu konteineram. Tā apjoms tiek izvēlēts, pamatojoties uz to, cik daudz atkritumu vienlaikus tiks pārstrādāts. Lai nodrošinātu efektīvu instalācijas darbību, jums tas jāaizpilda 2/3. Pats konteiners var būt izgatavots no metāla vai betona. Produktivitātes ziņā no 1 tonnas pārtikas atkritumu iegūst 100 m3 gāzes;
• Sakārtot apkuri. Lai procesu paātrinātu, atkritumu tvertne ir jāuzsilda. Šeit var būt vairākas iespējas. Piemēram, spole ap tvertni vai sildelements zem tvertnes. Anaerobās baktērijas kļūst aktīvas, kad tās tiek uzkarsētas līdz noteiktai temperatūrai. Tāpēc ir nepieciešama apkure;
• Automatizācija. Apkurei jāieslēdzas, kad tiek ielādēta jauna atkritumu partija, un jāizslēdzas, kad tiek sasniegta noteikta temperatūra;
• Nepieciešams gāzes elektroenerģijas ģenerators, lai pārveidotu iegūto biogāzi;
• Organizēt atkritumu izejvielu savākšanu. Šos atkritumus var izmantot dārza dobju mēslošanai.

Šādas biogāzes stacijas tiek izmantotas ASV un Ķīnā dažādās privātās mājsaimniecībās un fermās. Šeit galvenā problēma ir organizēt nepārtrauktu biogāzes ražošanu. Un tam būs nepieciešama pastāvīga pārtikas atkritumu vai kūtsmēslu plūsma.

Privātmāju īpašniekiem ir iespēja būtiski samazināt komunālos maksājumus vai neizmantot siltumenerģijas, elektrības un gāzes piegādātāju pakalpojumus vispār. Jūs pat varat nodrošināt ievērojamu ekonomiju, un, ja vēlaties, varat pārdot pārpalikumu. Tas ir reāli, un daži to jau ir izdarījuši. Šim nolūkam tiek izmantoti alternatīvie enerģijas avoti.

Kur var iegūt enerģiju un kādā veidā

Patiesībā enerģija vienā vai otrā veidā dabā ir praktiski visur – saulē, vējā, ūdenī, zemē – enerģija ir visur. Galvenais uzdevums ir to iegūt no turienes. Cilvēce to ir darījusi vairāk nekā simts gadus un ir sasniegusi labus rezultātus. Šobrīd alternatīvie enerģijas avoti var nodrošināt māju ar siltumu, elektrību, gāzi, silto ūdeni. Turklāt alternatīvajai enerģijai nav vajadzīgas nekādas superprasmes vai superzināšanas. Visu var izdarīt jūsu mājām ar savām rokām. Tātad, ko var darīt:

Visi alternatīvie enerģijas avoti spēj pilnībā apmierināt cilvēku vajadzības, taču tas prasa pārāk lielas investīcijas un/vai pārāk lielas platības. Tāpēc saprātīgāk ir veidot kombinētu sistēmu: saņemt enerģiju no alternatīviem avotiem un, ja trūkst, “dabūt” no centralizētiem tīkliem.

Saules enerģijas izmantošana

Viens no jaudīgākajiem alternatīvajiem enerģijas avotiem mājām ir saules starojums. Ir divu veidu iekārtas saules enerģijas pārveidošanai:

Nedomājiet, ka instalācijas darbojas tikai dienvidos un tikai vasarā. Viņi labi darbojas arī ziemā. Skaidrā laikā ar snigšanu enerģijas ražošana ir tikai nedaudz mazāka nekā vasarā. Ja jūsu reģionā ir daudz skaidru dienu, varat izmantot šo tehnoloģiju.

Saules paneļi

Saules paneļi tiek montēti no fotoelementu pārveidotājiem, kas izgatavoti uz minerālu bāzes, kas saules gaismas ietekmē izstaro elektronus – tie rada elektrisko strāvu. Privātai lietošanai tiek izmantoti silīcija fotokonverteri. Pēc savas struktūras tie ir monokristāliski (izgatavoti no viena kristāla) un polikristāliski (daudzi kristāli). Monokristāliskiem ir augstāka efektivitāte (13-25% atkarībā no kvalitātes) un ilgāks kalpošanas laiks, taču tie ir dārgāki. Polikristāliskie ražo mazāk elektroenerģijas (9-15%) un ātrāk sabojājas, bet tiem ir zemāka cena.

Šis ir polikristālisks fotokonvertors. Ar tiem jārīkojas uzmanīgi - tie ir ļoti trausli (arī vienkristāliski, bet ne tādā pašā mērā)

Saules baterijas montāža ar savām rokām nav grūta. Vispirms jāiegādājas noteikts daudzums silīcija fotoelementu (summa ir atkarīga no nepieciešamās jaudas). Visbiežāk tos pērk Ķīnas tirdzniecības platformās, piemēram, Aliexpress. Tad procedūra ir vienkārša:

Daži vārdi par to, kāpēc saules paneļa (baterijām) substrāts ir jākrāso baltā krāsā. Silīcija vafeļu darba temperatūras diapazons ir no -40°C līdz +50°C. Darbība augstākā vai zemākā temperatūrā izraisa ātru elementu atteici. Uz jumta, vasarā, iekštelpās temperatūra var būt krietni augstāka par +50°C. Tāpēc ir vajadzīgs balts - lai nepārkarsētu silīciju.

Saules kolektori

Saules kolektori var sildīt ūdeni vai gaisu. Kur virzīt saules uzsildīto ūdeni - uz karstā ūdens krāniem vai apkures sistēmu - jūs izvēlaties. Tikai apkure būs zemas temperatūras - grīdas apsildei tas, kas nepieciešams. Bet, lai temperatūra mājā nebūtu atkarīga no laikapstākļiem, sistēma ir jāpadara lieka, lai nepieciešamības gadījumā tiktu pieslēgts cits siltuma avots vai apkures katls pārslēgtos uz citu enerģijas avotu.

Ir trīs veidu saules kolektori: plakanie, cauruļveida un gaisa. Visizplatītākie ir cauruļveida, bet arī citiem ir tiesības pastāvēt.

plakana plastmasa

Divi paneļi - melni un caurspīdīgi - ir apvienoti vienā korpusā. Starp tiem ir vara cauruļvads čūskas formā. No saules apakšējais tumšais panelis uzsilst. no tā tiek uzkarsēts varš, un no tā - ūdens, kas iet caur labirintu. Šāds alternatīvo enerģijas avotu izmantošanas veids nav pats efektīvākais, taču pievilcīgs, jo to ir ļoti vienkārši ieviest. Tādējādi jūs varat sildīt ūdeni. Būs nepieciešams tikai savienot tā padevi (izmantojot cirkulācijas sūkni). Tādā pašā veidā jūs varat sildīt ūdeni traukā vai izmantot to sadzīves vajadzībām. Šādu iekārtu trūkums ir zema efektivitāte un produktivitāte. Lai uzsildītu lielu ūdens daudzumu, ir nepieciešams vai nu daudz laika, vai liels skaits plakano kolektoru.

Cauruļveida kolektori

Tās ir stikla caurules – vakuuma vai koaksiālās – caur kurām plūst ūdens. Speciāla sistēma nodrošina maksimālo siltuma koncentrāciju caurulēs, kas tiek pārnestas uz ūdeni, kas plūst caur tām.

Sistēmai jābūt uzglabāšanas tvertnei, kurā tiek uzkarsēts ūdens. Ūdens cirkulāciju sistēmā nodrošina sūknis. Šādas sistēmas nevar izveidot pats - ir problemātiski izgatavot stikla caurules ar savām rokām, un tas ir galvenais trūkums. Kopā ar augsto cenu tas kavē šī enerģijas avota plašu ieviešanu mājās. Un pati sistēma ir ļoti efektīva, tā tiek galā ar ūdens sildīšanu karstā ūdens apgādei un dod pienācīgu ieguldījumu apkurē.

Apkures un karstā ūdens apgādes organizēšanas shēma no alternatīviem enerģijas avotiem - izmantojot saules kolektorus

Gaisa savācēji

Mūsu valstī tie ir ļoti reti un veltīgi. Tie ir vienkārši un viegli izgatavojami ar rokām. Vienīgais negatīvais ir tas, ka ir nepieciešama liela platība: tie var aizņemt visu dienvidu (austrumu, dienvidaustrumu) sienu. Sistēma ir ļoti līdzīga plakanajiem kolektoriem - melns apakšējais panelis, caurspīdīgs augšējais, bet tie tieši silda gaisu, kas tiek piespiests (ar ventilatoru) vai dabiski nonāk telpā. Neskatoties uz šķietamo vieglprātību, šādā veidā dienas gaišajā laikā iespējams apsildīt nelielas telpas, tai skaitā tehniskās vai saimniecības telpas:, kotedžas, dzīvās radības nojumes.

Tāds alternatīvs enerģijas avots kā saule mums dod savu siltumu, bet lielākā daļa aiziet "uz nekurieni". Noķert nelielu daļu no tā un izmantot to personīgām vajadzībām ir uzdevums, ko visas šīs ierīces atrisina.

Vēja turbīnas

Alternatīvie enerģijas avoti ir labi, jo tie galvenokārt ir atjaunojamie resursi. Mūžīgākais, iespējams, ir vējš. Kamēr ir atmosfēra un saule, ir arī vējš. Varbūt īsu brīdi gaiss būs mierīgs, bet ne ilgi. Mūsu senči vēja enerģiju izmantoja dzirnavās, un mūsdienu cilvēks to pārvērš elektrībā. Viss, kas tam nepieciešams:

• vējainā vietā uzstādīts tornis;
• ģenerators ar tam piestiprinātiem asmeņiem;
• akumulators un elektriskās strāvas sadales sistēma.

Tornis būvēts jebkurš, no jebkura materiāla. Uzglabāšanas akumulators ir akumulators, jūs šeit neko nevarat iedomāties, bet kur piegādāt elektrību, tā ir jūsu izvēle. Atliek tikai izgatavot ģeneratoru. To var iegādāties arī gatavu, taču pilnīgi iespējams izgatavot no dzinēja no sadzīves tehnikas - veļasmašīnas, skrūvgrieža utt. Jums būs nepieciešami neodīma magnēti un epoksīda sveķi, virpa.

Uz motora rotora atzīmējam magnētu uzstādīšanas vietas. Tiem jāatrodas vienādā attālumā viens no otra. Mēs sasmalcinām izvēlētā motora rotoru, veidojot “sēdekļus”. Padziļinājuma apakšai jābūt ar nelielu slīpumu, lai magnēta virsma būtu sasvērta. Izgrebtajās vietās uz šķidriem nagiem tiek pielīmēti magnēti, pildīti ar epoksīda sveķiem. Pēc tam virsmu nogludina ar smilšpapīru. Tālāk jums jāpievieno otas, kas noņems strāvu. Un tas arī viss, jūs varat salikt un darbināt vēja ģeneratoru.

Šādas instalācijas ir diezgan efektīvas, taču to jauda ir atkarīga no daudziem faktoriem: vēja intensitātes, no tā, cik labi izgatavots ģenerators, cik efektīvi potenciālu starpība tiek noņemta ar birstēm, no elektrisko savienojumu uzticamības utt.

Siltumsūkņi mājas apkurei

Siltumsūkņi izmanto visus pieejamos alternatīvos enerģijas avotus. Viņi uzņem siltumu no ūdens, gaisa, augsnes. Nelielos daudzumos šis siltums ir arī ziemā, tāpēc siltumsūknis to savāc un novirza mājas apkurei.

Siltumsūkņi izmanto arī alternatīvus enerģijas avotus – zemes, ūdens un gaisa siltumu

Darbības princips

Kāpēc siltumsūkņi ir tik pievilcīgi? Fakts ir tāds, ka, iztērējot 1 kW enerģijas tās sūknēšanai, sliktākajā gadījumā jūs saņemsiet 1,5 kW siltuma, un veiksmīgākās realizācijas var dot līdz 4-6 kW. Un tas nekādā veidā nav pretrunā ar enerģijas nezūdamības likumu, jo enerģija tiek tērēta nevis siltuma iegūšanai, bet ne tā sūknēšanai. Tātad nekādu pretrunu.

Siltumsūkņiem ir trīs darba kontūri: divi ārējie un tie ir iekšējie, kā arī iztvaicētājs, kompresors un kondensators. Shēma darbojas šādi:

• Primārajā kontūrā cirkulē dzesēšanas šķidrums, kas ņem siltumu no zema potenciāla avotiem. To var nolaist ūdenī, aprakt zemē vai paņemt siltumu no gaisa. Šajā ķēdē sasniegtā augstākā temperatūra ir aptuveni 6°C.
• Iekšējā ķēde cirkulē sildīšanas līdzekli ar ļoti zemu viršanas temperatūru (parasti 0°C). Sildot, aukstumaģents iztvaiko, tvaiki nonāk kompresorā, kur tiek saspiesti līdz augstam spiedienam. Kompresijas laikā izdalās siltums, aukstumaģenta tvaiki tiek uzkarsēti līdz vidējai temperatūrai no +35°C līdz +65°C.
• Kondensatorā siltums tiek nodots dzesēšanas šķidrumam no trešās - apkures - kontūras. Dzesēšanas tvaiki tiek kondensēti, pēc tam tālāk nonāk iztvaicētājā. Un tad cikls atkārtojas.

Apkures loku vislabāk var veikt siltās grīdas veidā. Temperatūra ir vislabākā šim nolūkam. Radiatoru sistēmai būs nepieciešams pārāk daudz sekciju, kas ir neglīts un neizdevīgi.

Alternatīvi siltumenerģijas avoti: kur un kā iegūt siltumu

Bet lielākās grūtības rada pirmās ārējās ķēdes ierīce, kas savāc siltumu. Tā kā avoti ir zema potenciāla (apakšā ir maz siltuma), ir nepieciešamas lielas platības, lai to savāktu pietiekamā daudzumā. Ir četri kontūru veidi:

• Gredzeni, kas ielikti ūdensvados ar dzesēšanas šķidrumu. Ūdenstilpne var būt jebkas – upe, dīķis, ezers. Galvenais nosacījums ir tas, ka tas nedrīkst sasalt pat vissmagākajā salnā. Sūkņi, kas izsūknē siltumu no upes, strādā efektīvāk, daudz mazāk siltuma tiek pārnests stāvošā ūdenī. Šāds siltuma avots ir visvieglāk īstenojams - mest caurules, piesiet slodzi. Pastāv tikai liela nejaušu bojājumu iespējamība.

  

• Termālie lauki ar caurulēm, kas apraktas zem sasalšanas dziļuma. Šajā gadījumā ir tikai viens trūkums - lieli zemes darbu apjomi. Mums ir jānoņem augsne lielā platībā un pat līdz cietam dziļumam.

  

• Ģeotermālās temperatūras izmantošana. Tiek izurbtas vairākas liela dziļuma akas, un tajās tiek nolaistas dzesēšanas šķidruma kontūras. Šīs opcijas labā ir tā, ka tas prasa maz vietas, taču ne visur ir iespējams urbt līdz lielam dziļumam, turklāt urbšanas pakalpojumi maksā daudz. Tomēr tas ir iespējams, taču darbs joprojām nav viegls.

  

• Siltuma iegūšana no gaisa. Tā darbojas kondicionieri ar apkures iespēju - tie ņem siltumu no "ārpusējā" gaisa. Pat zem nulles temperatūras šādas vienības darbojas, kaut arī ne pārāk “dziļā” mīnusā - līdz -15 ° C. Lai darbs būtu intensīvāks, var izmantot siltumu no ventilācijas šahtām. Iemet tur dažas stropes ar dzesēšanas šķidrumu un sūknē siltumu no turienes.

  

Galvenais siltumsūkņu trūkums ir paša sūkņa augstā cena, un siltuma savākšanas lauku ierīkošana nav lēta. Šajā gadījumā jūs varat ietaupīt naudu, sūkni izgatavojot pats un arī izliekot kontūras ar savām rokām, taču summa joprojām saglabāsies ievērojama. Priekšrocība ir tāda, ka apkure būs lēta un sistēma darbosies ilgu laiku.

Atkritumi uz ienākumiem:

Visi alternatīvie enerģijas avoti ir dabiskas izcelsmes, taču no biogāzes stacijām var gūt tikai dubultu labumu. Viņi pārstrādā dzīvnieku un mājputnu atkritumus. Rezultātā tiek iegūts noteikts gāzes tilpums, kuru pēc attīrīšanas un žāvēšanas var izmantot paredzētajam mērķim. Atlikušos pārstrādātos atkritumus var realizēt vai izmantot laukos ražas palielināšanai – tiek iegūts ļoti efektīvs un drošs mēslojums.

Īsumā par tehnoloģiju

Gāzes veidošanās notiek fermentācijas laikā, un tajā ir iesaistītas kūtsmēslos dzīvojošās baktērijas. Jebkuri mājlopu un mājputnu atkritumi ir piemēroti biogāzes ražošanai, bet liellopu kūtsmēsli ir optimāli. To pat pievieno pārējiem atkritumiem "sābam" - tajā ir tieši pārstrādei nepieciešamās baktērijas.

Lai radītu optimālus apstākļus, ir nepieciešama anaerobā vide – fermentācijai jānotiek bez skābekļa. Tāpēc efektīvi bioreaktori ir slēgti konteineri. Lai process noritētu aktīvāk, nepieciešama regulāra masas maisīšana. Rūpnieciskajās ražotnēs tam uzstāda elektriskos maisītājus, paštaisītās biogāzes stacijās tās parasti ir mehāniskas ierīces - no visvienkāršākā kociņa līdz mehāniskajiem maisītājiem, kas "strādā" ar rokām.

Gāzu veidošanā no kūtsmēsliem ir iesaistīti divu veidu baktērijas: mezofilās un termofīlās. Mezofīlie ir aktīvi temperatūrā no +30°C līdz +40°C, termofīlie - pie +42°C līdz +53°C. Termofīlās baktērijas darbojas efektīvāk. Ideālos apstākļos gāzes ražošana no 1 litra izmantojamās platības var sasniegt 4-4,5 litrus gāzes. Bet 50 ° C temperatūras uzturēšana instalācijā ir ļoti sarežģīta un dārga, lai gan izmaksas sevi attaisno.

Mazliet par dizainiem

Vienkāršākā biogāzes iekārta ir muca ar vāku un maisītāju. Vākam ir izvads šļūtenes pievienošanai, caur kuru gāze nonāk tvertnē. No šāda tilpuma gāzi nesaņemsi daudz, bet vienam vai diviem gāzes degļiem pietiks.

Nopietnākus apjomus var dabūt no pazemes vai virszemes bunkura. Ja mēs runājam par pazemes bunkuru, tad tas ir izgatavots no dzelzsbetona. Sienas no zemes atdalītas ar siltumizolācijas slāni, pats konteiners sadalāms vairākos nodalījumos, kuros apstrāde notiks ar laika nobīdi. Tā kā mezofīlās kultūras parasti darbojas šādos apstākļos, tad viss process ilgst no 12 līdz 30 dienām (termofīlās kultūras tiek apstrādātas 3 dienās), tāpēc ir vēlama laika nobīde.

Kūtsmēsli iekļūst caur iekraušanas piltuvi, pretējā pusē tie izveido izkraušanas lūku, no kuras tiek ņemtas apstrādātās izejvielas. Bunkurs nav pilnībā piepildīts ar biomaisījumu - apmēram 15-20% vietas paliek brīvas - šeit uzkrājas gāze. Lai to notecinātu, vākā ir iebūvēta caurule, kuras otrais gals ir nolaists ūdens blīvē - traukā, kas daļēji piepildīts ar ūdeni. Tādā veidā gāze tiek izžāvēta - jau attīrīta tiek savākta augšējā daļā, tā tiek izvadīta, izmantojot citu cauruli, un jau var aizrīties līdz patērētājam.

Ikviens var izmantot alternatīvus enerģijas avotus. Dzīvokļu īpašniekiem to ir grūtāk īstenot, bet privātmājā vismaz visas idejas var īstenot. Tam ir pat reāli piemēri. Cilvēki pilnībā nodrošina savas vajadzības un ievērojamu ekonomiju.

Elektroenerģijas ražošanas jautājums gadu gaitā nav zaudējis savu aktualitāti. Zinātniekiem šķita, ka līdz ar atomelektrostaciju parādīšanos cilvēce saņems neierobežotu daudzumu enerģijas un nekad vairs neuzdos šo jautājumu. Taču viss izrādījās nedaudz savādāk - atomelektrostacijām nepieciešamās U 235 urāna rezerves nav bezgalīgas, un jau šobrīd daudzās valstīs, pat ASV, ir jūtams tā trūkums. Ir metodes, kā ar mākslīgām metodēm iegūt citu nepieciešamo degvielu, piemēram, plutoniju P 239, taču ar to vien nepietiek. Tas nonāk pie tā, ka ir nepieciešams izmantot iepriekš izveidotos kodolieročus, lai iegūtu no tiem iegulto kodollādiņu, lai tos izmantotu stacijās.

Lai pilnībā atrisinātu enerģētikas problēmu, daudzi izstrādātāji ir pievērsuši uzmanību alternatīviem elektroenerģijas avotiem.

Tie tradicionāli ietver:

• saules paneļi;
• vēja ģeneratori;
• zemes siltums;
• biogāzes ģenerators;
• bēguma spēks, daži citi.

Sīkāk apsveriet šo alternatīvo elektroenerģijas avotu izmantošanu.

Ar saules staru palīdzību uz Zemi gadā tiek nodota aptuveni 1000 kW jaudas, kas ir vienāda ar enerģiju, kas izdalās 100 litru dīzeļdegvielas sadegšanas laikā. Tas ir diezgan liels skaits, un tā attīstība aizņem daudzu mūsdienu pētnieku prātus. Mūsdienās labākais saules starojuma izmantošanas variants ir saules paneļi, kas bieži vien ir apvienoti lielos blokos no vairākiem desmitiem, tā sauktajos paneļos. Šādu izstrādājumu darbības princips ir vienkāršs - fotoni no saules stariem, ejot cauri baterijām, rada potenciālu starpību uz pusvadītāju materiāla, kas izraisa strāvas kustību elektriskajā ķēdē.

Tipisks šāda veida akumulators, kura virsmas laukums ir 60-80 cm 2, labā saulainā laikā var nodrošināt aptuveni 1 A strāvu, kas ir pietiekami, lai uzlādētu mobilo tālruni, klausītos radio un citus vienkāršus. uzdevumus. Ja jūs uzbūvējat lielu paneli no 40-50 šādiem elementiem, jūs varat iegūt attiecīgi enerģijas avotu 40-50 A strāvai un 20-25 V spriegumam. Šādas jaudas pietiks jau nopietnākiem darbiem: telpas apgaismošanai, automašīnas akumulatora uzlādei. Lai segtu privātmājas vajadzības elektroenerģijā, visa tās jumta virsma ir pārklāta ar šādiem saules paneļiem.

Alternatīvā saules enerģijas ražošana ir labs risinājums elektroenerģijas ražošanai, taču metodei ir vairāki trūkumi, no kuriem galvenie ir augstās izmaksas par savas elektrostacijas organizēšanu, kā arī pilnīga atkarība no laika apstākļiem: mākoņaina laika gadījumā saražotā jauda būs ļoti maza.

Vēja turbīnas

Vējdzirnavas tiek plaši izmantotas daudzās attīstītajās pasaules valstīs: Holandē, Dānijā, Japānā, ASV un citās. To izmantošana ir īpaši efektīva kalnu apvidos vai jūras piekrastē, kur pastāvīgi plosās spēcīgs vējš. Mūsdienu spēkstacijas jauda no vēja ģeneratoriem ir pietiekama, lai segtu lielu no civilizācijas attālu lauksaimniecības objektu vai mazo pilsētu infrastruktūras vajadzības.

Vējdzirnavu konstrukcija ir šāda: tai ir noteiktas formas asmeņi, kas ir stingri savienoti ar iekšpusē uzstādītā ģeneratora rotoru. Asmeņiem kustoties, rotors griežas un ģenerators ģenerē elektrību. Jo lielāki lāpstiņas, jo vairāk tie rada rotāciju, jo lielāks un biežāk konkrētajā apgabalā rodas vējš, jo vairāk elektriskais ģenerators ražos elektroenerģiju. Tiek lēsts, ka minimālais vēja ātrums, pie kura var darboties vēja ģenerators, ir aptuveni 2 m/s. Ja nemainīgais vēja ātrums ir lielāks par 8-10 m/s, tad ar saražoto elektroenerģiju pietiks, lai darbinātu privātmājas elektrotīklu.

Šīs metodes trūkums ir tāds, ka sistēmā iekļautais akumulators diezgan ātri sabojājas (pārāk biežu uzlādes-izlādes ciklu dēļ), un tā izmaksas veido ievērojamu daļu no visas vēja turbīnas. Vēja ietekmē var tikt bojātas konstrukcijas daļas, kas prasīs regulāru remontu.

Arvien biežāk jūs varat redzēt, kā cilvēki aprīko vējdzirnavas mājām. Neskatoties uz dažām grūtībām, viņi spēj strādāt ar mērķiem un dot īpašniekam daudz priekšrocību.

ģeotermālie avoti

Iedziļināšanās Zemes zarnās parādīja: zem virsmas slāņiem - augsta temperatūra. To var redzēt tādās parādībās kā, piemēram, geizeri - karstā ūdens strūklakas, kas izplūst no zemes. Arī zemes siltums pieder pie alternatīvajiem enerģijas avotiem – to ļoti ērti izmantot ar siltumsūkni. Tiesa, ir vērts atzīmēt, ka sūkņa darbībai ir nepieciešama arī noteikta strāvas padeve, taču, kā liecina prakse, sūkņa darbībai patērētās jaudas attiecība pret siltumu, kas tiek saņemta no zarnām. Zemes attiecība ir aptuveni 1:4–1:6, kas pilnībā sedz izmaksas un padara šo metodi ļoti izdevīgu.

Arī šīs metodes ieviešanas princips ir diezgan vienkāršs - augsnē tiek izurbta aka līdz paaugstinātas temperatūras zonai, kur pēc tam tiek uzstādīts siltumsūknis. Tas kalpo karstā pazemes ūdens dzesēšanai, un tā rezultātā tiek atbrīvota papildu enerģija, kas tiek nosūtīta patērētājam, izmantojot īpašus sakarus.

Šīs elektroenerģijas ražošanas metodes izmantošanas priekšrocības ir acīmredzamas, taču ir arī būtisks trūkums - mājai ar platību 150 m 2 jums būs jātērē apmēram 20-30 tūkstoši dolāru par nepieciešamo darbu. un aprīkojumu.

Biogāzes stacijas

Biomasas izmantošana pēdējos gados ir guvusi ievērojamu popularitāti. Tās būtība slēpjas tajā, ka no dažādas biomasas (barda, putnu mēsli, kūtsmēsli un citas līdzīgas vielas) fermentācijas laikā izdalās īpaša gāze, ko sauc par celulozes etanolu. Šeit alternatīvu elektroenerģiju var iegūt, vienkārši sadedzinot šādi iegūto gāzi.

Lai realizētu šo ideju, zinātnieki ir izstrādājuši īpašas biogāzes stacijas, kuras tagad tiek pārdotas par diezgan pieņemamām cenām. Visizdevīgāk tos izmantot dažādām saimniecībām, kur bioloģiskie atkritumi ir ražošanas cikla neatņemama sastāvdaļa. Vienreiz iztērējot biogāzes būvei, zemnieks var iegūt lielisku, dabiskai tuvu gāzes avotu, kas galu galā viegli pārvēršas gan siltumā, gan elektrībā.

Vēl viens interesants alternatīvais enerģijas avots, ko plaši izmanto jūras valstīs. Dabiskā bēguma un bēguma dēļ ūdens nepārtraukti pārvietojas. Ja ūdens turbīnas ir uzstādītas noteiktā dziļumā, tās, izmantojot šo ūdens masu kustību, radīs diezgan lielu jaudu. Jāatzīmē, ka pat ņemot vērā zemo ūdens ātrumu no bēguma un plūsmas, ūdens turbīnas var uzrādīt augstu efektivitāti. To var redzēt pasaulē lielākajā plūdmaiņu spēkstacijā, kas atrodas Francijā un spēj piegādāt pat 240 MW jaudu.

Nobeigumā ir vērts teikt, ka šie nav visi iespējamie strāvas iegūšanas veidi. Tie tiek nepārtraukti pilnveidoti un attīstīti, bet vislielākais praktiskais rezultāts tika sasniegts tieši ar šīm metodēm. Viņi jau spēj radīt cienīgu alternatīvu tradicionālajām elektroenerģijas ražošanas iespējām un dažos gadījumos tās pilnībā aizstāt.

Mūsdienās enerģijas taupīšanas jautājumi ir ļoti skarbi, īpaši dažu neatkarīgu valstu teritorijā no bijušajām Padomju Savienības republikām. Viena no visvairāk apspriestajām tēmām daudzos forumos attiecas uz energopatēriņu samazinošu avotu uzstādīšanas finansiālo iespējamību. Alternatīvā enerģija “dari pats” — vai ir kāds efektīvs risinājums? Mēģināsim izprast šo jautājumu.

Ir vērts nekavējoties noteikt faktu, ka maz ticams, ka ar savām rokām būs iespējams izveidot alternatīvus enerģijas avotus. Bet ir iespēja izmantot rūpnieciskā mērogā ražotas iekārtas. Tieši šādu ierīču uzstādīšana var ne tikai samazināt elektroenerģijas un siltumapgādes izmaksas, bet arī pilnībā novērst atkarību no centrālajiem energotīkliem.

Tehnoloģiski visas alternatīvās enerģijas iekārtas var iedalīt divos galvenajos veidos:

• Ierīces elektriskās enerģijas ražošanai.
• Vienības, ko izmanto siltumenerģijas iegūšanai tīrā veidā vai gāzveida kurināmā ražošanai katlu iekārtām.

Autonomās barošanas iekārtas

Starp esošajām bezmaksas elektroenerģijas iegūšanas ierīcēm plaši tiek izmantoti šādi iekārtu veidi:

• Saules paneļi, kas pārvērš mūsu dabiskā gaismas avota enerģiju tieši elektrībā. Šāda veida paneļi sastāv no vairākiem gaismu uztverošiem pusvadītāju elementiem. Šīs vienības ir ieteicamas izmantošanai reģionos, kur ir daudz saulainu dienu. Šādus paneļus ieteicams uzstādīt, izmantojot mehānismus, kas nodrošina konstrukcijas slīpuma leņķa maiņu. Tas palīdzēs izvairīties no nokrišņu negatīvās ietekmes un nodrošinās maksimāli iespējamā saules starojuma uztveršanu.
• Reģionos ar ievērojamu vēja slodzi var uzstādīt citu alternatīvās enerģijas ģeneratoru, ko dari pats. No pirmā acu uzmetiena parastas vējdzirnavas spēj nodrošināt elektrību vairākiem patērētājiem vienlaikus. Iekārtas veiktspēja ir atkarīga no izmantotā ģeneratora veida, piedziņas bloka spārnu platuma, iespējas pagriezt ierīci atkarībā no dominējošā vēja virziena.

Siltumapgādes iekārtas

• Siltumsūkņi darbojas pēc siltumenerģijas pārneses principa no vides ar augstāku temperatūru. Praksē tiek izmantoti siltummaiņi, kas darbojas ar ūdens, gaisa un ģeotermālo iekārtu enerģiju, kas spēj pārveidot dažādu augsnes slāņu temperatūru siltumenerģijā.
• Bioģeneratori, kas ļauj savākt organisko vielu sadalīšanās laikā izdalīto gāzi. Šī konstrukcija var darboties ar dažāda veida degvielu, visefektīvākajām un drošākajām instalācijām ar automātisko vadību.

Protams, šīs klases instalāciju izmaksas ir ievērojamas, taču to iegāde nodrošinās jūsu mājokļa energoapgādes neatkarību.

Pēc mājas uzcelšanas un nodošanas ekspluatācijā galvenās izmaksas būs tieši par enerģiju. Šis apstāklis ​​padara izdevīgāku alternatīvu avotu izmantošanu. Tajā pašā laikā ierīces alternatīvās enerģijas iegūšanai pašas par sevi ir dārgas un to atmaksāšanās laiks ir vismaz 10 gadi. Risinājums būs alternatīvi enerģijas avoti mājai ar savām rokām. To ražošana ir daudz lētāka. Šajā gadījumā tiek izmantota nevis izgatavošana no nulles, bet gan montāža no gatavām detaļām. Šeit ir daudz risinājumu. Tās var iedalīt enerģijas ražošanas sistēmās un enerģijas uzglabāšanas sistēmās.

Vēja turbīnas vasarnīcai

Pirmkārt, tie ir interesanti to zemo izmaksu dēļ pašražošanai. Ja tos pērk jaunus gatavā veidā, tad tie nedod lielu labumu salīdzinājumā ar saules paneļiem. Izņēmums ir vējainas vietas, piemēram, kalnaini apgabali. Darot to pats, ieguvumi var būt milzīgi.

Uzstādot, jums jāatceras, ka vēja turbīnas rada troksni. Ātrgaitas modeļi, strādājot stiprā vējā, ir nedroši, jo lāpstiņu elementi var izplesties. Vējdzirnavas ir vislabāk piemērotas lielām vējainām teritorijām ar zemām zemes izmaksām. Tur, zem tiem, ir pilnīgi iespējams paņemt vairākus akrus attālā stūrī. Tie nav piemēroti kompaktiem zemes gabaliem, piegulošām teritorijām kotedžu apdzīvotās vietās.

Vertikālās zema ātruma vēja turbīnas ir drošas un rada mazāk trokšņa. Viņu vēja riteni ir daudz vieglāk izgatavot, bet pašam elektriskajam ģeneratoram ir nepieciešama pakāpju pārnesumkārba.

Saules paneļi

Tos var saukt par labāko alternatīvās enerģijas avotu. Tiem nav kustīgu daļu, tie ir ārkārtīgi uzticami un efektīvi, un tie ir piemēroti jebkurai apdzīvotai klimatiskajai zonai. Saules paneļus var novietot kotedžu apdzīvotās vietās, kompaktās pilsētu teritorijās, uz mājas jumta. Tie ir ļoti funkcionāli, taču to izplatīšanu kavē augstā cena. Pirkšanas padomi:

• iegādāties paneļus ar jaudu vismaz 250 W;
• nepērciet saules paneļus no starpniekiem;
• neiegādājieties gatavus komplektus ar invertoriem;

Ir izdevīgi iegādāties saules paneļus Aliexpress un ražotāju vietnēs. Ķīnas ražotāji cenas ziņā ir ārpus konkurences. Visērtākie ir 200 - 250 W paneļi (platība 1 - 1,5 m). Funkcionālas ir arī elastīgās plēves saules baterijas.

Tādiem alternatīviem enerģijas avotiem kā saule ir ikdienas cikls. Tāpēc daļa no sistēmas izmaksām būs jātērē akumulatoriem. Ir piedāvāti daudzi varianti.

Uzglabājam elektrību

Saules alternatīvajai enerģijai ir nepieciešamas baterijas. Mājā nav īpašu prasību attiecībā uz akumulatoru svaru un izmēriem, tāpēc izvēle jāveic pēc cenas un ciklu skaita. Tagad labākais risinājums ir svina-skābes akumulatori. To enerģijas intensitāte ir 50 W / kg un zemākās izmaksas. Ir neizdevīgi apsvērt cita veida baterijas.

Iegādājieties tikai lielākos akumulatora formas faktorus. Jo lielāka ir vienas vienības ietilpība, jo lētāks būs viss komplekts viena W uzkrātās enerģijas izteiksmē. Izvairieties no automašīnu akumulatoriem. Labāk ir izmantot akumulatorus kravas automašīnām vai vilces akumulatorus iekrāvējiem. Ienesīgas iespējas ir pieejamas rūpniecisko UPS akumulatoru komplektos.

Līdzstrāvas elektrotīkls mājā

Apskatot gatavas saules elektrostacijas mājai, pamanīsit, ka 30-50% no izmaksām aizņem līdzstrāvas-maiņstrāvas pārveidotājs (invertors). Ar saules elektrostacijas pašmontāžu šo mezglu var izslēgt. Šajā gadījumā būs zemsprieguma un līdzstrāvas tīkls. Tam būs nepieciešams specializēts aprīkojums. Parasta sadzīves tehnika nedarbosies, tāpēc šāds lēmums ir pamatots tikai tad, kad šādas elektroierīces ir pieejamas.

Tā var būt, piemēram, speciāli izgatavota elektriskā plīts, LED apgaismojuma sistēma, sūknis ar līdzstrāvas motoru un citas ierīces. Šādu elektroenerģijas patērētāju ražošana ir pamatota, jo, salīdzinot ar gatavu saules elektrostaciju, jūs ietaupāt 30-50% no izmaksām.

Nav ieteicams tieši pieslēgt saules paneļus pat speciāli ražotiem elektroenerģijas patērētājiem. Nepieciešams sprieguma stabilizators (līdzstrāvai). Tās izmaksas nevar salīdzināt ar pārveidotāju. Turklāt to var izgatavot arī neatkarīgi.

Siltumenerģija un apkure privātmājai

Labākais risinājums šajā jomā ir siltumsūknis. Šādu katlu gatavie modeļi ir lēti. Tikai siltummaiņi ir jāražo neatkarīgi. Papildu siltuma avoti ir augsne, iekštelpu gaiss, ūdens. Ļoti izdevīgi ir attīstīt siltuma uzkrāšanas virzienu. Ūdens ir ērtākais dzesēšanas šķidrums. To var izmantot klasiskajās saules sildītāju sistēmās. Galvenais materiāls ir vara un tērauda caurules, gatavie radiatoru elementi.