Primeri uporabe alternativne energije v obliki že pripravljenih rešitev in naprav, ki jih naredi sam

Zaloge ogljikovodikov na našem planetu bodo prej ali slej zmanjkale. Tudi če upoštevamo uvedbo različnih tehnologij za njihovo reševanje, izčrpavanje zalog premoga, nafte in plina ni daleč. Stroški energetskih virov rastejo in ljudje razumejo, da lahko samo sami poskrbijo za varnost svojega proračuna. Zato so pozorni na alternativne vire energije. Poleg tega zanimanje za alternativno energijo povzroča tudi banalna odsotnost ponekod "koristi civilizacije" v obliki plina in električne energije. Pogosto se zgodi, da oskrba nekaterih naselij z elektriko ali plinom ni ekonomsko upravičena, stanovalci pa tega ne morejo storiti na lastne stroške. Zato lastniki zasebnih hiš to storijo sami ali pa kupijo različne inštalacije za proizvodnjo toplote in električne energije. Konec koncev je energija vsebovana v sončni svetlobi, vetru, črevesju Zemlje, osekih in tokovih. Poleg tega uporabljajo temperaturno razliko, energijo padajoče vode in druge vire alternativne energije. V tem članku bomo govorili o različnih zanimivih instalacijah naredi sam na področju alternativne energije.

Kot veste, je okoliška narava polna energije. Zagotovo so vsi slišali, da je mogoče sončno svetlobo, veter, plimovanje, oseke in druge obnovljive vire energije uporabljati precej učinkovito. Poleg tega se ta energija lahko uporablja v nacionalnem merilu ali pa se uporablja samo za oskrbo z energijo v zasebni hiši ali koči.

Spodaj je nekaj primerov rastlin, ki pretvarjajo alternativno energijo v svetlobo in toploto:

• Sončna celica;
• Obrat za proizvodnjo bioplina;
• Vetrni generator.

Če imate na voljo sredstva, lahko takšne inštalacije kupite in plačate namestitev. Zaradi prisotnosti stabilnega povpraševanja po takšnih napravah so proizvajalci v tujini in v Rusiji začeli proizvodnjo takšnih izdelkov. Če pa ste omejeni v sredstvih, potem lahko poskusite narediti takšne instalacije z lastnimi rokami.

Poglejmo si nekaj primerov.

Načelo delovanja vseh vrst toplotnih črpalk temelji na Carnotovih ciklih. Inštalacija je hladilnik. V procesu dela odvzema nizkopotencialno energijo, ko se ohladi. Nato jo pretvori v toplotno energijo z visokim potencialom. Okolje je lahko zrak, zemlja, voda. Te snovi v vsakem trenutku vsebujejo določeno količino toplote. Sestava toplotne črpalke vključuje naslednje glavne komponente:

• Zunanji krog, v katerem se nahaja naravna hladilna tekočina;
• Notranji krog napolnjen z vodo;
• kompresor;
• Uparjalnik;
• kondenzator.

Freon se uporablja v takšnih sistemih, kot je v domačem hladilniku. Zunanji krog je praviloma potopljen v vodnjak z vodo ali preprosto v rezervoar na površini. Obstajajo možnosti, ko je zunanji krog zakopan v zemljo. Toda to je drago in ni vedno mogoče.

Obstajajo že pripravljene rešitve za toplotne črpalke in obstajajo tisti modeli, ki so izdelani ročno. Kako narediti to napravo za uporabo alternativne energije z lastnimi rokami? Najprej morate najti kompresor. Če imate staro klimatsko napravo ali hladilnik, ju lahko odstranite. Moč, potrebna za ogrevanje, je do 10 kW.

Kolektor toplotne črpalke je mogoče namestiti tako vodoravno kot navpično. Druga možnost se uporablja, če ni dovolj prostora. Nato se izvrta več vrtin, v katere se spusti kontura. Če je lokacija vodoravna, je kolektor zakopan v tla za približno 1,5 metra. Toplotni izmenjevalec v vodi je izdelan, ko se ogrevano ohišje nahaja blizu obale naravnega rezervoarja. Kondenzator bo zahteval prostornino 120-140 litrov. Vanjo je nameščena bakrena tuljava, kjer kroži freon.

Uparjalnik je lahko izdelan iz plastične posode enake prostornine kot kondenzator. Vanjo je vstavljena bakrena tuljava, ki se preko kompresorja kombinira s tem, kar je v kondenzatorju.

Pri izdelavi sistema, ki ga naredite sami, je cev uparjalnika običajno narejena iz kosa kanalizacijske cevi. S pomočjo cevi se uravnava pretok vode. Uparjalnik se spusti v rezervoar. Ko teče okoli, voda začne proces izhlapevanja freona. Ta se nato dvigne v kondenzator. Tam odda toplotno energijo vodi, v kateri je tuljava. Ta voda ogreva hišo s kroženjem v ogrevalnem sistemu.

Omeniti velja, da temperatura vode v rezervoarju ni tako pomembna. Glavna stvar je, da je bila vedno tam. Če je črpalka pravilno zasnovana in nameščena, lahko pozimi ogreva hišo. Tudi če je temperatura vode v rezervoarju zelo nizka. Poleti lahko toplotna črpalka deluje kot klimatska naprava za hlajenje prostora.

Sončni kolektorji

To je morda najpogostejša uporaba alternativne energije. V tem primeru je vir alternativne energije sončna svetloba, ki se pretvori v električni tok. si lahko ogledate na povezavi.

Solarni paneli so na voljo kot del že pripravljenih rešitev in jih lahko izdelate sami. Če gre za tovarniško izdelane instalacije, potem je v kompletu praviloma krmilnik, pretvornik, včasih baterije, potrebne žice in pritrdilni elementi. Čeprav lahko najdete veliko ponudb, ko se solarni paneli prodajajo ločeno.

Kar zadeva izdelavo sončnih kolektorjev z lastnimi rokami, je za mnoge ta dejavnost postala pravi hobi. Včasih so celo razstave o uporabi alternativne energije. Na njih navdušenci prikazujejo sončne celice, ki so jih izdelali z lastnimi rokami.

Za samostojno izdelavo sončnih kolektorjev morate kupiti fotocelice (na enojnih ali polikristalih) in jih spajkati v serijsko vezje. Število celic je določeno z zahtevano napetostjo in izhodno močjo baterije. Nemogoče je narediti fotocelice z lastnimi rokami. Tehnologija je zapletena in se lahko izvaja le v tovarniških pogojih.

Torej, kaj je treba narediti korak za korakom:

• Spajkajte fotocelice v serijsko vezje;
• Pritrdite jih na stelo, polikarbonat ali drug material, ki prepušča sončno svetlobo. Izvedba je različna. Med stekli so nameščene fotocelice, spoji pa so izolirani. Včasih so elementi preprosto pritrjeni na steklo z zaščitno avtomobilsko folijo;
• Naredite ohišje za baterijo iz aluminijastih vogalov;
• Namestite ploščo s fotocelicami v ohišje;
• Povežite ploščo z drugimi elementi sončnega sistema.

Bioplin je čista vrsta goriva, proizvedena brez škode za okolje. Tehnologija njegove proizvodnje temelji na delovanju anaerobnih bakterij. Živilski odpadki se uporabljajo kot surovina za sintezo bioplina.

Odpadke, tako tekoče kot trdne, damo v posodo. To mora biti zaprta posoda, ki je opremljena z vijakom. Uporablja se za mešanje te mase. Poleg tega mora biti:

• Vhod za nakladanje odpadkov;
• Izhodi za ostanke odpadkov, ki niso bili reciklirani;
• Cev za odvod plina.

Posebno skrbno je treba izvesti tesnost namestitve. Če nameravate občasno jemati plin iz rezervoarja, je treba zagotoviti poseben ventil. Z njim lahko po potrebi razbremenite odvečni pritisk. Pri razgradnji bioloških odpadkov v tej napravi se sproščata vodikov sulfid in metan, ki vsebujeta ogljikov dioksid.

Na splošno izdelava naprave za sintezo bioplina z lastnimi rokami ni lahka naloga. Običajno se v praksi uporabljajo že pripravljene rešitve, vendar nekateri obrtniki samostojno izdelajo takšne naprave za pridobivanje alternativne energije. Če želite to narediti, je treba rešiti več nalog, in sicer:

• Treba je urediti prostor za posodo. Njegovo količino izberemo glede na to, koliko odpadkov bo hkrati obdelanih. Da bi zagotovili učinkovito delovanje namestitve, jo morate napolniti 2/3. Sama posoda je lahko kovinska ali betonska. Glede na produktivnost se iz 1 tone odpadne hrane pridobi 100 m3 plina;
• Uredite ogrevanje. Za pospešitev postopka je treba posodo za odpadke segreti. Tukaj je lahko več možnosti. Na primer, tuljava okoli rezervoarja ali grelni element pod rezervoarjem. Anaerobne bakterije postanejo aktivne, ko se segrejejo na določeno temperaturo. Zato je potrebno ogrevanje;
• Avtomatizacija. Ogrevanje se mora vklopiti, ko se naloži nova serija odpadkov, in izklopiti, ko je dosežena določena temperatura;
• Za pretvorbo nastalega bioplina potrebujete plinski generator;
• Organizirajte zbiranje odpadnih surovin. Te odpadke lahko uporabimo za gnojenje vrtnih gredic.

Takšne bioplinske naprave uporabljajo v ZDA in na Kitajskem v različnih zasebnih gospodinjstvih in kmetijah. Tu je glavna težava organizirati neprekinjeno proizvodnjo bioplina. In to bo zahtevalo stalen tok živilskih odpadkov ali gnoja.

Za lastnike zasebnih hiš obstaja možnost, da znatno zmanjšajo račune za komunalne storitve ali sploh ne uporabljajo storitev ponudnikov toplote, električne energije in plina. Lahko celo zagotovite precejšnjo ekonomijo in če želite, lahko presežek prodate. To je resnično in nekateri so to že storili. Za to se uporabljajo alternativni viri energije.

Kje lahko dobite energijo in v kakšni obliki

Dejansko je energija v takšni ali drugačni obliki praktično povsod v naravi – sonce, veter, voda, zemlja – energija je povsod. Glavna naloga je, da ga izvlečete od tam. Človeštvo to počne že več kot sto let in dosega dobre rezultate. Trenutno lahko alternativni viri energije hiši zagotovijo toploto, elektriko, plin, toplo vodo. Poleg tega alternativna energija ne zahteva nobenih super veščin ali super znanja. Vse je mogoče narediti za svoj dom z lastnimi rokami. Torej, kaj je mogoče storiti:

Vsi alternativni viri energije lahko v celoti zadostijo človeškim potrebam, vendar to zahteva prevelike naložbe in/ali prevelike površine. Zato je bolj smiselno narediti kombiniran sistem: prejemati energijo iz alternativnih virov in če je pomanjkanje, "pridobiti" iz centraliziranih omrežij.

Uporaba sončne energije

Eden najmočnejših alternativnih virov energije za dom je sončno sevanje. Obstajata dve vrsti inštalacij za pretvorbo sončne energije:

Ne mislite, da inštalacije delujejo samo na jugu in samo poleti. Dobro delujejo tudi pozimi. Ob jasnem vremenu s sneženjem je proizvodnja energije le nekoliko nižja kot poleti. Če je na vašem območju veliko jasnih dni, lahko uporabite to tehnologijo.

Sončni kolektorji

Sončne plošče so sestavljene iz fotovoltaičnih pretvornikov, ki so narejeni na osnovi mineralov, ki pod vplivom sončne svetlobe oddajajo elektrone – tvorijo električni tok. Za zasebno uporabo se uporabljajo silicijevi fotokonverterji. Po svoji strukturi so monokristalni (izdelani iz enega kristala) in polikristalni (več kristalov). Monokristalni imajo večji izkoristek (13-25% odvisno od kakovosti) in daljšo življenjsko dobo, vendar so dražji. Polikristalni proizvajajo manj električne energije (9-15%) in hitreje odpovejo, vendar imajo nižjo ceno.

To je polikristalni fotopretvornik. Z njimi morate ravnati previdno - so zelo krhki (tudi monokristalni, vendar ne v enaki meri)

Sestavljanje sončne baterije z lastnimi rokami ni težko. Najprej morate kupiti določeno količino silikonskih fotocelic (količina je odvisna od zahtevane moči). Najpogosteje jih kupujejo na kitajskih trgovalnih platformah, kot je Aliexpress. Potem je postopek preprost:

Nekaj ​​besed o tem, zakaj je treba substrat za solarno ploščo (baterije) pobarvati belo. Temperaturno območje delovanja silikonskih rezin je od -40°C do +50°C. Delovanje pri višjih ali nižjih temperaturah vodi do hitre odpovedi elementov. Na strehi, poleti, v zaprtih prostorih, je temperatura lahko precej višja od +50°C. Zato je potrebna bela - da ne bi pregreli silicija.

Sončni kolektorji

Sončni kolektorji lahko ogrevajo vodo ali zrak. Kam usmeriti vodo, ki jo segreva sonce - v pipe za toplo vodo ali v ogrevalni sistem - izbirate sami. Samo ogrevanje bo nizkotemperaturno - za talno ogrevanje, kar je potrebno. Da pa temperatura v hiši ne bi bila odvisna od vremena, je treba sistem narediti redundantnega, tako da se po potrebi priključi drug vir toplote ali kotel preklopi na drug vir energije.

Obstajajo tri vrste sončnih kolektorjev: ploščati, cevasti in zračni. Najpogostejši so cevasti, vendar imajo tudi drugi pravico do obstoja.

ravna plastika

Dve plošči - črna in prozorna - sta združeni v eno telo. Med njimi je bakreni cevovod v obliki kače. Od sonca se spodnja temna plošča segreje. iz njega se segreva baker, iz njega pa voda, ki poteka skozi labirint. Ta način uporabe alternativnih virov energije ni najbolj učinkovit, je pa privlačen, saj je zelo enostaven za izvedbo. Tako lahko v njej segrejete vodo. Potrebno bo le zakleniti njegov dovod (z obtočno črpalko). Na enak način lahko segrejete vodo v posodi ali jo uporabite za gospodinjske potrebe. Pomanjkljivost takšnih naprav je nizka učinkovitost in produktivnost. Za ogrevanje velike količine vode je potrebno bodisi veliko časa bodisi veliko število ploščatih kolektorjev.

Cevni kolektorji

To so steklene cevi – vakuumske ali koaksialne – skozi katere teče voda. Poseben sistem omogoča maksimalno koncentracijo toplote v ceveh, ki se prenaša na vodo, ki teče skozi njih.

Sistem mora imeti zalogovnik, v katerem se ogreva voda. Kroženje vode v sistemu zagotavlja črpalka. Takšnih sistemov ni mogoče izdelati sami - steklene cevi je problematično izdelati z lastnimi rokami in to je glavna pomanjkljivost. Skupaj z visoko ceno ovira širšo uporabo tega vira energije za dom. In sam sistem je zelo učinkovit, s pokom se spopada z ogrevanjem vode za oskrbo s toplo vodo in dostojno prispeva k ogrevanju.

Shema organizacije ogrevanja in oskrbe s toplo vodo iz alternativnih virov energije - z uporabo sončnih kolektorjev

Zbiralci zraka

Pri nas so zelo redki in zaman. So enostavne in enostavne za ročno izdelavo. Edina negativna je, da je potrebno veliko območje: lahko zasedajo celotno južno (vzhodno, jugovzhodno) steno. Sistem je zelo podoben ploščatim kolektorjem - spodnja črna plošča, zgornja prozorna, le da neposredno segrevajo zrak, ki ga silijo (z ventilatorjem) ali naravno v prostor. Kljub navidezni lahkomiselnosti je na ta način mogoče podnevi ogrevati majhne prostore, vključno s tehničnimi ali pomožnimi prostori: hišami, lopami za živa bitja.

Takšen alternativni vir energije, kot je sonce, nam daje svojo toploto, ki pa gre večinoma »v nikamor«. Ujeti majhen del tega in ga uporabiti za osebne potrebe je naloga, ki jo rešujejo vse te naprave.

Vetrne turbine

Alternativni viri energije so dobri, ker so večinoma obnovljivi viri. Najbolj večen je verjetno veter. Dokler je vzdušje in sonce, je tudi veter. Morda bo zrak za kratek čas miren, vendar ne za dolgo. Naši predniki so energijo vetra uporabljali v mlinih, sodobni človek pa jo pretvarja v elektriko. Vse, kar je potrebno za to:

• stolp, nameščen na vetrovnem mestu;
• generator z pritrjenimi rezili;
• akumulatorska baterija in sistem za distribucijo električnega toka.

Stolp je zgrajen iz katerega koli materiala. Akumulatorska baterija je baterija, tukaj si ne morete predstavljati ničesar, a kje oskrbeti električno energijo, je vaša izbira. Ostaja le še izdelava generatorja. Lahko ga kupite tudi že pripravljenega, vendar ga je povsem mogoče izdelati iz motorja iz gospodinjskih aparatov - pralni stroj, izvijač itd. Potrebovali boste neodim magnete in epoksidno smolo, stružnico.

Na rotorju motorja označimo mesta za namestitev magnetov. Biti morajo na enaki razdalji drug od drugega. Rotor izbranega motorja zmeljemo, tako da oblikujemo "sedeže". Dno vdolbine mora imeti rahel naklon, tako da je površina magneta nagnjena. Magneti so prilepljeni na izrezljana mesta na tekočih nohtih, napolnjenih z epoksidno smolo. Nato površino zgladimo z brusnim papirjem. Nato morate pritrditi ščetke, ki bodo odstranile tok. In to je to, lahko sestavite in zaženete vetrni generator.

Takšne inštalacije so precej učinkovite, vendar je njihova moč odvisna od številnih dejavnikov: jakosti vetra, kako dobro je izdelan generator, kako učinkovito odstranjujejo potencialno razliko s ščetkami, od zanesljivosti električnih povezav itd.

Toplotne črpalke za ogrevanje doma

Toplotne črpalke uporabljajo vse razpoložljive alternativne vire energije. Toploto jemljejo iz vode, zraka, zemlje. V majhnih količinah je te toplote tudi pozimi, zato jo toplotna črpalka zbira in preusmeri v ogrevanje hiše.

Toplotne črpalke uporabljajo tudi alternativne vire energije – toploto zemlje, vode in zraka

Načelo delovanja

Zakaj so toplotne črpalke tako privlačne? Dejstvo je, da boste v najslabšem primeru porabili 1 kW energije za njeno črpanje, dobili 1,5 kW toplote, najuspešnejše izvedbe pa lahko dajo do 4-6 kW. In to nikakor ni v nasprotju z zakonom o ohranjanju energije, saj se energija ne porabi za pridobivanje toplote, ampak ne za črpanje. Torej brez nedoslednosti.

Toplotne črpalke imajo tri delovne kroge: dva zunanja in sta notranja ter uparjalnik, kompresor in kondenzator. Shema deluje takole:

• V primarnem krogu kroži hladilna tekočina, ki jemlje toploto iz virov z nizkim potencialom. Lahko se spusti v vodo, zakoplje v zemljo ali pa odvzame toploto iz zraka. Najvišja dosežena temperatura v tem krogu je okoli 6°C.
• Notranji krogotok kroži ogrevalni medij z zelo nizkim vreliščem (običajno 0°C). Ko se segreje, hladilno sredstvo izhlapi, para vstopi v kompresor, kjer se stisne do visokega tlaka. Med stiskanjem se sprosti toplota, hlapi hladilnega sredstva se segrejejo na povprečno temperaturo od +35°C do +65°C.
• V kondenzatorju se toplota prenaša na hladilno tekočino iz tretjega - ogrevalnega - kroga. Hladilne pare se kondenzirajo, nato pa vstopijo v uparjalnik. In potem se cikel ponovi.

Ogrevalni krog je najbolje izvesti v obliki toplega poda. Temperature so najboljše za to. Radiatorski sistem bo zahteval preveč odsekov, kar je grdo in nedonosno.

Alternativni viri toplotne energije: kje in kako pridobiti toploto

Toda največja težava je naprava prvega zunanjega vezja, ki zbira toploto. Ker so viri z nizkim potencialom (na dnu je malo toplote), so za zbiranje zadostnih količin potrebne velike površine. Obstajajo štiri vrste kontur:

• Obroči, položeni v vodovodne cevi s hladilno tekočino. Vodno telo je lahko karkoli - reka, ribnik, jezero. Glavni pogoj je, da ne zmrzne niti v najhujših zmrzalih. Črpalke, ki črpajo toploto iz reke, delujejo učinkoviteje, veliko manj toplote se prenaša v stoječi vodi. Takšen vir toplote je najlažje izvesti - vrzite cevi, privežite tovor. Obstaja le velika verjetnost nenamerne poškodbe.

  

• Toplotna polja s cevmi, zakopanimi pod lediščem. V tem primeru obstaja samo ena pomanjkljivost - velike količine zemeljskih del. Zemljo moramo odstraniti na veliki površini in celo do solidne globine.

  

• Uporaba geotermalnih temperatur. Izvrta se več vrtin velike globine, vanje pa se spustijo krogi hladilne tekočine. Kar je dobro pri tej možnosti je, da zahteva malo prostora, vendar ni povsod mogoče vrtati do velikih globin, storitve vrtanja pa stanejo veliko. Je pa možno, a delo še vedno ni lahko.

  

• Odvzem toplote iz zraka. Tako delujejo klimatske naprave z možnostjo ogrevanja – jemljejo toploto iz »zunajkrmnega« zraka. Tudi pri temperaturah pod ničlo takšne enote delujejo, čeprav pri ne zelo "globokih" minusih - do -15 ° C. Za bolj intenzivno delo lahko uporabite toploto iz prezračevalnih jaškov. Tja vrzite nekaj zank s hladilno tekočino in od tam črpajte toploto.

  

Glavna pomanjkljivost toplotnih črpalk je visoka cena same črpalke, vgradnja toplotnih polj za zbiranje pa ni poceni. V tem primeru lahko prihranite denar, tako da sami izdelate črpalko in tudi z lastnimi rokami položite konture, vendar bo znesek še vedno ostal precejšen. Prednost je, da bo ogrevanje poceni, sistem pa bo deloval dolgo časa.

Odpadki do dohodka:

Vsi alternativni viri energije so naravnega izvora, od bioplinskih naprav pa lahko dobite le dvojno korist. Reciklirajo živalske in perutninske odpadke. Kot rezultat, dobimo določeno količino plina, ki se po čiščenju in sušenju lahko uporablja za predvideni namen. Preostale predelane odpadke lahko prodamo ali uporabimo na poljih za povečanje pridelka – dobimo zelo učinkovito in varno gnojilo.

Na kratko o tehnologiji

Med fermentacijo pride do tvorbe plina, pri čemer sodelujejo bakterije, ki živijo v gnoju. Za proizvodnjo bioplina so primerni vsi živinorejski in perutninski odpadki, optimalen pa je goveji gnoj. Doda se celo ostalim odpadkom za "kislo testo" - vsebuje točno tiste bakterije, ki so potrebne za predelavo.

Za ustvarjanje optimalnih pogojev je potrebno anaerobno okolje - fermentacija mora potekati brez kisika. Zato so učinkoviti bioreaktorji zaprte posode. Da bi proces potekal bolj aktivno, je potrebno redno mešanje mase. V industrijskih obratih so za to vgrajeni električni mešalniki, v samodelanih bioplinarnah so to običajno mehanske naprave – od najpreprostejše palice do mehanskih mešalnikov, ki »delujejo« ročno.

Obstajata dve vrsti bakterij, ki sodelujejo pri tvorbi plina iz gnoja: mezofilne in termofilne. Mezofilni so aktivni pri temperaturah od +30°C do +40°C, termofilni - pri +42°C do +53°C. Termofilne bakterije delujejo učinkoviteje. V idealnih pogojih lahko proizvodnja plina iz 1 litra uporabne površine doseže 4-4,5 litra plina. Toda vzdrževanje temperature 50 ° C v namestitvi je zelo težko in drago, čeprav se stroški opravičujejo.

Malo o dizajnih

Najpreprostejša bioplinarna je sod s pokrovom in mešalom. Pokrov ima izhod za priključitev cevi, skozi katero plin vstopa v rezervoar. Iz takšne prostornine ne boste dobili veliko plina, vendar bo dovolj za enega ali dva plinska gorilnika.

Resnejše količine je mogoče pridobiti iz podzemnega ali nadzemnega bunkerja. Če govorimo o podzemnem bunkerju, potem je izdelan iz armiranega betona. Stene so ločene od tal s plastjo toplotne izolacije, samo posodo lahko razdelimo na več predelkov, v katerih bo obdelava potekala s časovnim zamikom. Ker mezofilne kulture običajno delujejo v takih pogojih, celoten proces traja od 12 do 30 dni (termofilne kulture se obdelajo v 3 dneh), zato je zaželen časovni premik.

Gnoj vstopa skozi nakladalni lijak, na nasprotni strani naredijo razkladalno loputo, od koder se odvzemajo predelane surovine. Bunker ni popolnoma napolnjen z biomešanico - približno 15-20% prostora ostane prostega - tukaj se nabira plin. Za odvajanje je v pokrov vgrajena cev, katere drugi konec je spuščen v vodno tesnilo - posodo, delno napolnjeno z vodo. Na ta način se plin posuši - že prečiščen se zbere v zgornjem delu, se izpusti po drugi cevi in ​​se že lahko zaduši do porabnika.

Vsakdo lahko uporablja alternativne vire energije. Lastnikom stanovanj je to težje izvesti, v zasebni hiši pa lahko vsaj uresničite vse ideje. Obstajajo celo resnični primeri tega. Ljudje v celoti poskrbijo za svoje potrebe in veliko ekonomijo.

Vprašanje proizvodnje električne energije z leti ni izgubilo svoje aktualnosti. Znanstvenikom se je zdelo, da bo človeštvo s prihodom jedrskih elektrarn prejelo neomejeno količino energije in tega vprašanja nikoli več ne bi postavilo. Toda vse se je izkazalo za nekoliko drugače - zaloge urana U 235, potrebne za jedrske elektrarne, niso neskončne in že zdaj se v mnogih državah, tudi v ZDA, čuti njegovo pomanjkanje. Obstajajo metode za pridobivanje drugega potrebnega goriva, na primer plutonija P 239, z umetnimi metodami, vendar to še zdaleč ni dovolj. Pride do tega, da je treba uporabiti predhodno ustvarjeno jedrsko orožje, da iz njega izvlečemo vgrajen jedrski naboj, da ga uporabimo na postajah.

Da bi v celoti rešili energetsko vprašanje, so se številni razvijalci posvetili alternativnim virom električne energije.

Ti tradicionalno vključujejo naslednje:

• sončni kolektorji;
• vetrni generatorji;
• toplota zemlje;
• generator bioplina;
• moč oseke in oseke, nekatere druge.

Razmislite o uporabi teh alternativnih virov električne energije podrobneje.

S pomočjo sončnih žarkov se na Zemljo letno prenese približno 1000 kW moči, kar je enako energiji, ki se sprosti pri zgorevanju 100 litrov dizelskega goriva. To je dokaj veliko število in njegov razvoj zaseda misli mnogih sodobnih raziskovalcev. Najboljša možnost za uporabo sončnega sevanja so danes sončne celice, pogosto združene v velike bloke po več deset, tako imenovanih panelov. Načelo delovanja takšnih izdelkov je preprosto - fotoni iz sončnih žarkov, ki prehajajo skozi baterije, ustvarjajo potencialno razliko na polprevodniškem materialu, kar povzroči gibanje toka v električnem tokokrogu.

Tipična tovrstna baterija s površino 60-80 cm 2 v lepem sončnem vremenu lahko zagotovi tok približno 1 A, kar je dovolj za polnjenje mobilnega telefona, poslušanje radia in druge preproste naloge. Če zgradite veliko ploščo iz 40–50 takšnih elementov, potem lahko dobite vir energije za 40–50 A toka in 20–25 V napetosti. Takšna moč bo dovolj že za resnejše naloge: osvetlitev prostora, polnjenje avtomobilske baterije. Za pokrivanje potreb zasebne hiše po elektriki je celotna površina njene strehe pokrita s takšnimi sončnimi paneli.

Sončna alternativna proizvodnja električne energije je dobra možnost za proizvodnjo električne energije, vendar ima metoda več pomanjkljivosti, med katerimi so glavni visoki stroški organizacije lastne elektrarne, pa tudi popolna odvisnost od vremenskih razmer: v primeru oblačnega vremena se proizvedena moč bo zelo majhna.

Vetrne turbine

Mline na veter se pogosto uporabljajo v številnih razvitih državah sveta: na Nizozemskem, Danskem, Japonskem, ZDA in drugih. Njihova uporaba je še posebej učinkovita v gorskih predelih ali na morskih obalah, kjer nenehno divjajo močni vetrovi. Moč sodobne elektrarne iz vetrnih generatorjev je dovolj za pokrivanje potreb velikih kmetijskih objektov, oddaljenih od civilizacije, ali infrastrukture majhnih mest.

Zasnova vetrnice je naslednja: ima rezila določene oblike, ki so togo povezana z rotorjem generatorja, nameščenim v notranjosti. Ko se rezila premikajo, se rotor vrti in generator proizvaja električno energijo. Večja kot so rezila, bolj ustvarjajo vrtenje, večji in pogosteje ko se veter pojavlja na določenem območju, več bo generator proizvedel električno energijo. Ocenjuje se, da je najmanjša hitrost vetra, pri kateri lahko deluje vetrni generator, približno 2 m/s. Če je stalna hitrost vetra večja od 8-10 m / s, bo proizvedena električna energija dovolj za napajanje električnega omrežja zasebne hiše.

Pomanjkljivost te metode je, da baterija, ki je vključena v sistem, izpade precej hitro (zaradi prepogostih ciklov polnjenja-praznjenja), njen strošek pa predstavlja pomemben del celotne vetrne turbine. Konstrukcijski deli se lahko poškodujejo zaradi vetra, kar bo zahtevalo redna popravila.

Vse pogosteje lahko vidite, kako ljudje opremljajo vetrnice za dom. Kljub nekaterim težavam so sposobni delati s cilji in lastniku prinesti številne koristi.

geotermalni izviri

Poglabljanje v črevesje Zemlje je pokazalo: pod plastmi površine - visoka temperatura. To je mogoče opaziti v takih pojavih, kot so, na primer, gejzirji - fontane vroče vode, ki bruhajo iz zemlje. Med alternativne vire energije sodi tudi toplota zemlje - zelo priročno jo je uporabljati s toplotno črpalko. Res je, da je treba omeniti, da delovanje črpalke zahteva tudi dovajanje določene količine toka, vendar, kot kaže praksa, je razmerje med močjo, porabljeno za delovanje črpalke, in toploto, prejeto iz črevesja. zemlje je približno 1:4–1:6, kar v celoti pokriva stroške in naredi ta način zelo ugoden.

Tudi princip izvedbe te metode je precej preprost - vrtina se izvrta do cone povišane temperature v tleh, kjer se nato vgradi toplotna črpalka. Služi za hlajenje tople podzemne vode, zaradi česar se sprosti dodatna energija, ki se po posebnih komunikacijah pošilja potrošniku.

Prednosti uporabe te metode pridobivanja električne energije so očitne, vendar obstaja tudi pomembna pomanjkljivost - za hišo s površino 150 m 2 boste morali porabiti približno 20-30 tisoč dolarjev za potrebno delo. in opremo.

Bioplinske naprave

Uporaba biomase je v zadnjih letih pridobila precejšnjo popularnost. Njegovo bistvo je v tem, da se iz različne biomase (barda, ptičji iztrebki, gnoj in druge podobne snovi) med fermentacijo sprošča poseben plin, imenovan celulozni etanol. Tu je mogoče alternativno elektriko pridobiti s preprostim sežiganjem tako pridobljenega plina.

Za uresničitev te ideje so znanstveniki razvili posebne bioplinske naprave, ki se zdaj prodajajo po dokaj ugodnih cenah. Najbolj koristno jih je uporabiti za različne kmetije, kjer so biološki odpadki sestavni del proizvodnega cikla. Ko je porabljen za bioplinsko gradnjo, lahko kmet dobi odličen vir plina, ki je blizu naravnemu, ki se na koncu zlahka pretvori v toploto in električno energijo.

Še en zanimiv alternativni vir energije, ki se pogosto uporablja v morskih državah. Zaradi naravnih osek in osek se voda nenehno giblje. Če so vodne turbine nameščene na določeni globini, bodo s tem gibanjem vodnih mas ustvarile precej moči. Omeniti velja, da lahko tudi ob upoštevanju nizke hitrosti vode iz oseke in oseke vodne turbine pokažejo visoko učinkovitost. To je mogoče videti v največji svetovni elektrarni na plimovanje, ki se nahaja v Franciji in zmore oddati kar 240 MW moči.

Kot zaključek velja povedati, da to niso vsi možni načini pridobivanja toka. Nenehno se izboljšujejo in razvijajo, vendar so prav s temi metodami dosegli največji praktični rezultat. Že lahko naredijo dostojno alternativo tradicionalnim možnostim za proizvodnjo električne energije in jih v nekaterih primerih popolnoma nadomestijo.

Danes so vprašanja varčevanja z energijo zelo težka, zlasti na ozemlju nekaterih neodvisnih držav iz vrst nekdanjih republik Sovjetske zveze. Ena izmed najbolj obravnavanih tem na številnih forumih se nanaša na finančno izvedljivost namestitve virov, ki zmanjšujejo porabo energije. Alternativna energija naredi sam - ali obstaja učinkovita rešitev? Poskusimo razumeti to vprašanje.

Takoj je vredno določiti dejstvo, da je malo verjetno, da bo mogoče z lastnimi rokami ustvariti alternativne vire energije. Vendar obstaja možnost uporabe opreme, proizvedene v industrijskem obsegu. Prav namestitev takšnih naprav lahko ne le zmanjša stroške oskrbe z električno energijo in toploto, temveč tudi popolnoma odpravi odvisnost od centralnih energetskih omrežij.

Tehnološko lahko vse inštalacije alternativne energije razdelimo na dve glavni vrsti:

• Naprave za proizvodnjo električne energije.
• Enote, ki se uporabljajo za pridobivanje toplotne energije v čisti obliki ali za proizvodnjo plinastega goriva za kotlovsko opremo.

Instalacije za avtonomno napajanje

Med obstoječimi napravami za pridobivanje brezplačne električne energije so široko uporabo našle naslednje vrste opreme:

• Sončne celice, ki pretvarjajo energijo našega naravnega vira svetlobe neposredno v električno energijo. Plošče te vrste so sestavljene iz množice polprevodniških elementov, ki sprejemajo svetlobo. Te enote priporočamo za uporabo v regijah z velikim številom sončnih dni. Takšne plošče je priporočljivo namestiti z mehanizmi, ki zagotavljajo spremembo kota naklona konstrukcije. To bo pomagalo preprečiti negativne učinke padavin in zagotoviti sprejem največjega možnega sončnega sevanja.
• V regijah s precejšnjo obremenitvijo vetra je mogoče namestiti še en alternativni generator energije, ki ga naredite sami. Na prvi pogled je navadna vetrnica sposobna oskrbovati z električno energijo več porabnikov hkrati. Učinkovitost enote je odvisna od vrste uporabljenega generatorja, razpona kril pogonske enote, zmožnosti obračanja naprave glede na prevladujočo smer vetra.

Inštalacije za oskrbo s toploto

• Toplotne črpalke, ki delujejo na principu prenosa toplotne energije iz medija z višjo temperaturo. V praksi se uporabljajo toplotni izmenjevalci, ki delujejo na energijo vode, zraka in geotermalnih naprav, ki lahko pretvorijo temperaturo različnih plasti tal v toplotno energijo.
• Biogeneratorji, ki omogočajo zbiranje plina, ki se sprosti med razgradnjo organskih snovi. Ta zasnova lahko deluje na različne vrste goriva, najbolj učinkovite in varne naprave z avtomatskim nadzorom.

Seveda so stroški instalacij tega razreda precejšnji, vendar bo njihova pridobitev zagotovila neodvisnost oskrbe z energijo vašega doma.

Po gradnji hiše in začetku obratovanja bodo glavni stroški ravno za energijo. Zaradi te okoliščine je koristna uporaba alternativnih virov. Hkrati so naprave za pridobivanje alternativne energije same po sebi drage in njihova vračilna doba je najmanj 10 let. Rešitev bodo alternativni viri energije za dom z lastnimi rokami. Njihova proizvodnja je veliko cenejša. V tem primeru se ne uporablja izdelava iz nič, temveč montaža iz že pripravljenih komponent. Tukaj je veliko rešitev. Lahko jih razdelimo na sisteme za proizvodnjo energije in sisteme za varčevanje z energijo.

Vetrne turbine za poletno hišo

Najprej so zanimivi zaradi nizkih stroškov za samoproizvodnjo. Če jih kupite nove v končni obliki, potem ne prinašajo veliko koristi v primerjavi s sončnimi kolektorji. Izjema so vetrovni kraji, na primer gorska območja. Če to storite sami, so lahko koristi ogromne.

Pri nameščanju se morate spomniti, da vetrne turbine povzročajo hrup. Visokohitrostni modeli pri delu v močnem vetru niso varni zaradi možnega širjenja elementov rezil. Mlini na veter so najbolj primerni za velika vetrovna območja z nizkimi stroški zemljišč. Tam, pod njimi, je povsem mogoče vzeti več hektarjev v odročnem kotu. Niso primerni za kompaktne parcele, sosednja ozemlja v kočah.

Vertikalne vetrne turbine z nizko hitrostjo so varne in proizvajajo manj hrupa. Njihovo vetrno kolo je veliko lažje izdelati, a sam električni generator zahteva pospeševalni menjalnik.

Sončni kolektorji

Lahko jih imenujemo najboljši vir alternativne energije. Nimajo gibljivih delov, so izjemno zanesljivi in ​​učinkoviti ter primerni za vsako naseljeno klimatsko območje. Sončne kolektorje je mogoče namestiti v kočah, v strnjenih urbanih območjih, na strehi hiše. So zelo funkcionalni, vendar njihovo distribucijo ovira visoka cena. Nasveti za nakup:

• nakup plošč z močjo najmanj 250 W;
• ne kupujte sončnih kolektorjev pri posrednikih;
• ne kupujte že pripravljenih kompletov z inverterji;

Donosno je kupiti sončne celice na spletnih mestih Aliexpress in proizvajalcev. Kitajski proizvajalci so po ceni izven konkurence. Najbolj priročne so plošče 200 - 250 W (površina 1 - 1,5 m). Funkcionalne so tudi fleksibilne filmske sončne celice.

Takšni alternativni viri energije, kot je sonce, imajo dnevni cikel. Zato bo treba del stroškov sistema porabiti za baterije. Predlaganih je bilo veliko možnosti.

Shranjujemo elektriko

Sončna alternativna energija zahteva baterije. V hiši ni posebnih zahtev glede teže in dimenzij baterij, zato je treba izbrati glede na ceno in število ciklov. Zdaj so najboljša možnost svinčeno-kislinske baterije. Imajo energijsko intenzivnost 50 W / kg in najnižjo ceno. Nedonosno je razmišljati o drugih vrstah baterij.

Kupite samo največje oblike baterij. Večja kot je zmogljivost ene enote, cenejši bo celoten sklop glede na en W shranjene energije. Izogibajte se avtomobilskim akumulatorjem. Bolje je uporabiti baterije za tovornjake ali vlečne baterije za viličarje. Donosne možnosti so na voljo v baterijskih paketih za industrijske UPS.

DC električno omrežje v hiši

Če pogledate že pripravljene sončne elektrarne za dom, boste opazili, da 30-50% stroškov zaseda pretvornik DC-AC (inverter). S samomontažo sončne elektrarne je to vozlišče mogoče izključiti. V tem primeru bo prišlo do nizkonapetostnega in enosmernega omrežja. Za to bo potrebna posebna oprema. Navadni gospodinjski aparati ne bodo delovali, zato je ta odločitev upravičena le, če so takšni električni aparati na voljo.

To je lahko na primer posebej izdelan električni štedilnik, sistem LED osvetlitve, črpalka z enosmernim motorjem in druge naprave. Izdelava takšnih porabnikov električne energije je upravičena, saj v primerjavi s pripravljeno sončno elektrarno prihranite 30-50% stroškov.

Ni priporočljivo neposredno priključiti sončnih kolektorjev niti na posebej izdelane porabnike električne energije. Potreben je napetostni stabilizator (za enosmerni tok). Njegovih stroškov ni mogoče primerjati s pretvornikom. Poleg tega ga je mogoče izdelati tudi samostojno.

Toplotna energija in ogrevanje za zasebno hišo

Najboljša rešitev na tem področju je toplotna črpalka. Pripravljeni modeli takšnih kotlov so poceni. Samo toplotne izmenjevalnike je treba izdelati neodvisno. Viri dodatne toplote so tla, notranji zrak, voda. Zelo koristno je razviti smer akumulacije toplote. Voda je najbolj priročno hladilno sredstvo. Uporablja se lahko v klasičnih solarnih sistemih. Glavni material so bakrene in jeklene cevi, končni elementi radiatorjev.