Exempel på att använda alternativ energi i form av färdiga lösningar och gör-det-själv-apparater

Kolvätereserverna på vår planet kommer att ta slut förr eller senare. Även om man tar hänsyn till införandet av olika tekniker för att rädda dem, är utarmningen av kol-, olje- och gasreserver inte långt borta. Kostnaden för energiresurser växer och människor förstår att det bara är de själva som kan ta hand om säkerheten för sin budget. Därför uppmärksammar de alternativa energikällor. Dessutom orsakas intresset för alternativ energi också av den banala frånvaron på vissa ställen av "civilisationens fördelar" i form av gas och elektricitet. Det händer ofta att leverans av el eller gas till vissa bosättningar inte är ekonomiskt motiverad, och invånarna kan inte göra detta på egen bekostnad. Därför gör ägarna till privata hus det själva eller köper olika installationer för att generera värme och el. När allt kommer omkring finns energi i solljus, vind, jordens tarmar, ebb och flod. Dessutom använder de temperaturskillnaden, energin från fallande vatten och andra källor till alternativ energi. I den här artikeln kommer vi att prata om olika intressanta gör-det-själv-installationer inom området alternativ energi.

Som ni vet är den omgivande naturen full av energi. Alla har säkert hört att det är möjligt att använda solljus, vind, tidvatten, ebb och andra förnybara energikällor ganska effektivt. Dessutom kan denna energi användas i nationell skala, eller så kan den bara användas för att ge energi till ett privat hus eller stuga.

Nedan följer några exempel på växter som omvandlar alternativ energi till ljus och värme:

• Solpanel;
• Anläggning för biogasproduktion;
• Vindgenerator.

Om du har tillgängliga medel kan du köpa sådana installationer och betala för installationen. På grund av närvaron av en stabil efterfrågan på sådana installationer har tillverkare utomlands och i Ryssland lanserat produktionen av sådana produkter. Men om du är begränsad i medel, kan du försöka göra sådana installationer med dina egna händer.

Låt oss titta på några exempel.

Funktionsprincipen för alla typer av värmepumpar är baserad på Carnot-cykler. Installationen är ett kylskåp. Under arbetets gång tar den bort energi med låg potential när den kyls. Och sedan omvandlar den det till termisk energi med hög potential. Miljön kan vara luft, jord, vatten. Dessa ämnen innehåller en viss mängd värme när som helst. Värmepumpens sammansättning inkluderar följande huvudkomponenter:

• Den externa kretsen där den naturliga kylvätskan finns;
• Intern krets fylld med vatten;
• Kompressor;
• Förångare;
• Kondensator.

Freon används i sådana system som i ett hushållskylskåp. Den yttre kretsen är som regel nedsänkt i en brunn med vatten eller helt enkelt i en reservoar på ytan. Det finns alternativ när den yttre kretsen är nedgrävd i marken. Men detta är dyrt och inte alltid möjligt.

Det finns färdiga lösningar för värmepumpar, och det finns de modellerna som tillverkas för hand. Hur man gör den här enheten för att använda alternativ energi med dina egna händer? Först måste du hitta en kompressor. Om du har en gammal luftkonditionering eller ett kylskåp kan du ta bort dem. Effekten som krävs för uppvärmning är upp till 10 kW.

Värmepumpens grenrör kan installeras både horisontellt och vertikalt. Det andra alternativet används om det inte finns tillräckligt med utrymme. Sedan borras flera brunnar, i vilka konturen sänks. Om platsen är horisontell, är samlaren begravd i marken med cirka 1,5 meter. En värmeväxlare i vattnet görs när det uppvärmda huset är beläget nära stranden av en naturlig reservoar. Kondensorn kommer att kräva en kapacitet på 120-140 liter. En kopparspiral placeras i den, där freon cirkulerar.

Förångaren kan göras av en plastbehållare med samma volym som kondensorn. En kopparslinga är införd i den, som kombineras genom kompressorn med det som finns i kondensorn.

När man gör ett gör-det-själv-system är förångarröret vanligtvis tillverkat av en bit avloppsrör. Med hjälp av ett rör regleras vattenflödet. Förångaren sänks ner i behållaren. När det rinner runt startar vattnet processen för avdunstning av freon. Som i sin tur stiger upp i kondensorn. Där avger han värmeenergi till vattnet där spolen är placerad. Detta vatten värmer huset genom att cirkulera i värmesystemet.

Det är värt att notera att temperaturen på vattnet i reservoaren inte är så viktig. Huvudsaken är att hon alltid var där. Om pumpen är konstruerad och installerad på rätt sätt kan den värma huset på vintern. Även om vattentemperaturen i behållaren är mycket låg. På sommaren kan värmepumpen fungera som luftkonditionering för att kyla ner rummet.

Solpaneler

Detta är kanske den vanligaste användningen av alternativ energi. I det här fallet är källan till alternativ energi solljus, och det omvandlas till elektrisk ström. kan ses på länken.

Solpaneler erbjuds som en del av färdiga lösningar och du kan göra dem själv. Om dessa är fabrikstillverkade installationer, kommer som regel kitet med en styrenhet, en växelriktare, ibland batterier, nödvändiga ledningar och fästelement. Även om du kan hitta en hel del erbjudanden när solpaneler säljs separat.

När det gäller tillverkning av solpaneler med sina egna händer, för många har denna aktivitet blivit en riktig hobby. Ibland finns det till och med utställningar om användningen av alternativ energi. På dem visar entusiaster solpaneler som de gjort med sina egna händer.

För egentillverkning av solpaneler måste du köpa fotoceller (på enkla eller polykristaller) och löda in dem i en seriell krets. Antalet celler bestäms av batteriets erforderliga spänning och uteffekt. Det är omöjligt att göra fotoceller med egna händer. Tekniken är komplex och kan endast implementeras i fabriksförhållanden.

Så vad behöver göras steg för steg:

• Löd fotocellerna i en seriekrets;
• Fixa dem på en stele, polykarbonat eller annat material som släpper igenom solljus. Utförandet varierar. Fotoceller är placerade mellan rutorna och fogarna är isolerade. Ibland är elementen helt enkelt fixerade på glaset med en skyddande bilfilm;
• Gör ett batterifodral av aluminiumhörn;
• Installera panelen med fotoceller i huset;
• Anslut panelen till andra delar av solsystemet.

Biogas är en ren typ av bränsle som produceras utan att skada miljön. Tekniken för dess produktion är baserad på aktiviteten hos anaeroba bakterier. Matavfall används som råvara för biogassyntes.

Avfall, både flytande och fast, placeras i en behållare. Det ska vara en förseglad behållare som är försedd med en skruv. Den används för att blanda denna massa. Dessutom bör det finnas:

• Entré för lastning av avfall;
• Resultat för avfallsrester som inte har återvunnits;
• Rör för gasuttag.

Installationens täthet måste utföras särskilt noggrant. Om gas planeras att tas från tanken med jämna mellanrum, måste en speciell ventil tillhandahållas. Med den kan du avlasta övertrycket om det behövs. Vid nedbrytningen av biologiskt avfall i denna anläggning frigörs svavelväte och metan, som innehåller koldioxid.

Generellt sett är det ingen lätt uppgift att skapa en gör-det-själv-biogassyntesanläggning. Vanligtvis används färdiga lösningar i praktiken, men vissa hantverkare gör självständigt sådana installationer för att få alternativ energi. För att göra detta bör flera uppgifter lösas, enligt följande:

• Det är nödvändigt att ordna en plats för behållaren. Dess volym väljs utifrån hur mycket avfall som ska behandlas samtidigt. För att säkerställa effektiv drift av installationen måste du fylla den 2/3. Själva behållaren kan vara gjord av metall eller betong. Produktivitetsmässigt utvinns 100 m3 gas från 1 ton matavfall;
• Ordna uppvärmning. För att påskynda processen måste avfallsbehållaren värmas upp. Det kan finnas flera alternativ här. Till exempel en spole runt tanken eller ett värmeelement under tanken. Anaeroba bakterier blir aktiva när de värms upp till en viss temperatur. Därför är uppvärmning nödvändig;
• Automatisering. Värmen ska slås på när en ny sats avfall laddas och stängas av när en viss temperatur uppnås;
• Behöver en gasgenerator för att omvandla den resulterande biogasen;
• Organisera insamlingen av avfallsråvaror. Detta avfall kan användas för att gödsla trädgårdsbäddar.

Sådana biogasanläggningar används i USA och Kina i olika privata hushåll och gårdar. Här är huvudproblemet att organisera den kontinuerliga produktionen av biogas. Och detta kommer att kräva en konstant ström av matavfall eller gödsel.

För ägare av privata hus finns det en möjlighet att avsevärt minska elräkningar eller inte använda tjänsterna från värme-, el- och gasleverantörer alls. Du kan till och med ge en avsevärd ekonomi, och om du vill kan du sälja överskottet. Detta är sant och några har redan gjort det. För detta används alternativa energikällor.

Var kan man få energi och i vilken form

Faktum är att energi, i en eller annan form, finns praktiskt taget överallt i naturen - solen, vinden, vattnet, jorden - det finns energi överallt. Huvuduppgiften är att extrahera den därifrån. Mänskligheten har gjort detta i mer än hundra år och har uppnått goda resultat. För närvarande kan alternativa energikällor förse huset med värme, el, gas, varmt vatten. Dessutom kräver alternativ energi inga superkunskaper eller superkunskaper. Allt kan göras för ditt hem med dina egna händer. Så vad kan göras:

Alla alternativa energikällor kan till fullo tillgodose mänskliga behov, men detta kräver för stora investeringar och/eller för stora ytor. Därför är det mer rimligt att skapa ett kombinerat system: att ta emot energi från alternativa källor, och om det finns en brist, "att få" från centraliserade nätverk.

Användning av solenergi

En av de mest kraftfulla alternativa energikällorna för hemmet är solstrålning. Det finns två typer av installationer för omvandling av solenergi:

Tro inte att installationer bara fungerar i söder och bara på sommaren. De fungerar bra på vintern också. Vid klart väder med snöfall är energiproduktionen bara något lägre än på sommaren. Om ditt område har ett stort antal klara dagar kan du använda denna teknik.

Solpaneler

Solpaneler är sammansatta av fotovoltaiska omvandlare, som är gjorda på basis av mineraler som under påverkan av solljus avger elektroner - de genererar en elektrisk ström. För privat bruk används fotokonverterare av silikon. I sin struktur är de monokristallina (gjorda av en kristall) och polykristallina (många kristaller). Monokristallina har högre effektivitet (13-25% beroende på kvalitet) och längre livslängd, men är dyrare. Polykristallina genererar mindre el (9-15%) och misslyckas snabbare, men har ett lägre pris.

Detta är en polykristallin fotokonverterare. Du måste hantera dem försiktigt - de är mycket ömtåliga (enkristaller också, men inte i samma utsträckning)

Att montera ett solbatteri med dina egna händer är inte svårt. Först måste du köpa en viss mängd kiselfotoceller (mängden beror på den effekt som krävs). Oftast köps de på kinesiska handelsplattformar som Aliexpress. Då är proceduren enkel:

Några ord om varför underlaget till solpanelen (batterier) ska målas vitt. Drifttemperaturintervallet för kiselskivor är från -40°C till +50°C. Drift vid högre eller lägre temperaturer leder till snabbt fel på elementen. På taket, på sommaren, inomhus, kan temperaturen vara mycket högre än +50°C. Det är därför vitt behövs - för att inte överhetta kislet.

Solfångare

Solfångare kan värma vatten eller luft. Var du ska rikta vattnet som värms upp av solen - till varmvattenkranar eller till värmesystemet - du väljer. Endast uppvärmning kommer att vara lågtemperatur - för golvvärme, vad som krävs. Men för att temperaturen i huset inte ska vara beroende av vädret måste systemet göras redundant, så att vid behov en annan värmekälla kopplas in eller pannan växlar till en annan energikälla.

Det finns tre typer av solfångare: platta, rörformiga och luft. De vanligaste är rörformiga, men även andra har existensrätt.

platt plast

Två paneler - svarta och transparenta - kombineras till en kropp. Mellan dem finns en kopparledning i form av en orm. Från solen värms den nedre mörka panelen upp. koppar värms upp från det, och från det - vattnet som passerar genom labyrinten. Detta sätt att använda alternativa energikällor är inte det mest effektiva, men det är attraktivt eftersom det är väldigt enkelt att implementera. Därmed kan du värma in vatten. Det kommer bara att vara nödvändigt att slinga dess tillförsel (med hjälp av en cirkulationspump). På samma sätt kan du värma vatten i en behållare för eller använda den för hushållsbehov. Nackdelen med sådana installationer är låg effektivitet och produktivitet. Det tar antingen mycket tid eller ett stort antal plattkollektorer för att värma upp en stor mängd vatten.

Rörformade samlare

Dessa är glasrör - vakuum eller koaxial - genom vilka vatten strömmar. Ett speciellt system tillåter maximal koncentration i rören av värme, som överförs till vattnet som strömmar genom dem.

Systemet ska ha en ackumulatortank i vilken vatten värms upp. Cirkulationen av vatten i systemet tillhandahålls av en pump. Sådana system kan inte göras på egen hand - det är problematiskt att göra glasrör med egna händer och detta är den största nackdelen. Tillsammans med det höga priset hindrar det den utbredda användningen av denna energikälla för hemmet. Och själva systemet är mycket effektivt, med en smäll klarar det uppvärmning av vatten för varmvattenförsörjning och ger ett anständigt bidrag till uppvärmning.

System för att organisera uppvärmning och varmvattenförsörjning från alternativa energikällor - med hjälp av solfångare

Luftsamlare

I vårt land är de mycket sällsynta och förgäves. De är enkla och lätta att göra för hand. Det enda negativa är att det krävs ett stort område: de kan ockupera hela södra (östra, sydöstra) väggen. Systemet är mycket likt plattkollektorer - en svart nedre panel, en transparent övre, men de värmer direkt luften, som tvingas (av en fläkt) eller naturligt in i rummet. Trots den skenbara lättsinnigheten är det på detta sätt möjligt att värma upp små rum under dagsljus, inklusive tekniska rum eller bruksrum: stugor, skjul för levande varelser.

En sådan alternativ energikälla som solen ger oss sin värme, men det mesta går "till ingenstans". Att fånga en liten del av det och använda det för personliga behov är uppgiften som alla dessa enheter löser.

Vindturbiner

Alternativa energikällor är bra eftersom de mestadels är förnybara resurser. Det mest eviga är förmodligen vinden. Så länge det är stämning och sol finns det också vind. Kanske kommer luften att vara stilla under en kort period, men inte länge. Våra förfäder använde vindenergi i kvarnar, och den moderna människan omvandlar den till elektricitet. Allt som krävs för detta:

• ett torn installerat på en blåsig plats;
• generator med blad fästa på den;
• ackumulatorbatteri och elströmfördelningssystem.

Tornet är byggt vilket som helst, av vilket material som helst. Ett lagringsbatteri är ett batteri, du kan inte föreställa dig någonting här, men var du ska leverera el är ditt val. Det återstår bara att göra en generator. Det kan också köpas färdigt, men det är fullt möjligt att göra det från en motor från hushållsapparater - en tvättmaskin, en skruvmejsel, etc. Du behöver neodymmagneter och epoxiharts, en svarv.

På motorrotorn markerar vi platserna för installation av magneter. De måste vara på lika avstånd från varandra. Vi slipar rotorn på den valda motorn och bildar "säten". Fördjupningens botten ska ha en liten lutning så att magnetens yta lutar. Magneter limmas på de snidade platserna på flytande naglar, fyllda med epoxiharts. Ytan jämnas sedan med sandpapper. Därefter måste du fästa borstar som tar bort strömmen. Och det är det, du kan montera och köra en vindgenerator.

Sådana installationer är ganska effektiva, men deras kraft beror på många faktorer: vindintensitet, hur väl generatorn är gjord, hur effektivt den potentiella skillnaden avlägsnas med borstar, på tillförlitligheten hos elektriska anslutningar, etc.

Värmepumpar för uppvärmning av hem

Värmepumpar använder alla tillgängliga alternativa energikällor. De tar värme från vatten, luft, jord. I små mängder finns denna värme även på vintern, så värmepumpen samlar upp den och dirigerar om den till att värma huset.

Värmepumpar använder också alternativa energikällor - jordens, vattnets och luftens värme

Funktionsprincip

Varför är värmepumpar så attraktiva? Det faktum att efter att ha spenderat 1 kW energi för sin pumpning kommer du i värsta fall att få 1,5 kW värme, och de mest framgångsrika implementeringarna kan ge upp till 4-6 kW. Och detta motsäger inte lagen om bevarande av energi på något sätt, eftersom energi inte går åt till att få värme, men inte på att pumpa den. Så inga inkonsekvenser.

Värmepumpar har tre arbetskretsar: två externa och de är interna, samt en förångare, en kompressor och en kondensor. Schemat fungerar så här:

• En kylvätska cirkulerar i primärkretsen, som tar värme från lågpotentialkällor. Den kan sänkas ner i vatten, grävas ner i marken, eller så kan den ta värme från luften. Den högsta temperaturen som uppnås i denna krets är runt 6°C.
• Den interna kretsen cirkulerar ett värmemedium med mycket låg kokpunkt (vanligtvis 0°C). Vid uppvärmning avdunstar köldmediet, ångan kommer in i kompressorn, där den komprimeras till högt tryck. Under kompression frigörs värme, köldmedieångan värms upp till en medeltemperatur på +35°C till +65°C.
• I kondensorn överförs värme till kylvätskan från den tredje - värmekretsen. Kylångor kondenseras och går sedan vidare in i förångaren. Och sedan upprepas cykeln.

Värmekretsen görs bäst i form av ett varmt golv. Temperaturerna är bäst för detta. Radiatorsystemet kommer att kräva för många sektioner, vilket är fult och olönsamt.

Alternativa källor för värmeenergi: var och hur man får värme

Men den största svårigheten är enheten för den första externa kretsen, som samlar värme. Eftersom källorna har låg potential (det finns lite värme i botten) krävs stora ytor för att samla upp den i tillräckliga mängder. Det finns fyra typer av konturer:

• Ringar läggs i vattenrör med kylvätska. Vattenkroppen kan vara vad som helst - en flod, en damm, en sjö. Huvudvillkoret är att det inte ska frysa igenom även i de svåraste frostarna. Pumpar som pumpar värme ur floden fungerar mer effektivt, mycket mindre värme överförs i stillastående vatten. En sådan värmekälla är den enklaste att implementera - kasta rör, bind en last. Det finns bara en stor risk för oavsiktlig skada.

  

• Termiska fält med rör nedgrävda under fryst djup. I det här fallet finns det bara en nackdel - stora volymer markarbeten. Vi måste ta bort jorden över ett stort område, och till och med till ett fast djup.

  

• Användning av geotermiska temperaturer. Ett antal brunnar med stort djup borras och kylvätskekretsar sänks ner i dem. Det som är bra med det här alternativet är att det kräver lite utrymme, men inte överallt är det möjligt att borra till stora djup, och borrtjänster kostar mycket. Det är dock möjligt, men arbetet är fortfarande inte lätt.

  

• Utvinning av värme från luften. Så fungerar luftkonditioneringsapparater med möjlighet till uppvärmning - de tar värme från "utombordsluften". Även vid minusgrader fungerar sådana enheter, men på ett inte särskilt "djupt" minus - upp till -15 ° C. För att göra arbetet mer intensivt kan man använda värmen från ventilationsschakten. Kasta dit några selar med kylvätska och pumpa värme därifrån.

  

Den största nackdelen med värmepumpar är det höga priset på själva pumpen, och installationen av värmeuppsamlingsfält är inte billig. I det här fallet kan du spara pengar genom att göra pumpen själv och också lägga konturerna med dina egna händer, men beloppet kommer fortfarande att förbli avsevärt. Fördelen är att uppvärmningen blir billig och systemet kommer att fungera under lång tid.

Avfall till inkomst:

Alla alternativa energikällor är av naturligt ursprung, men du kan bara få dubbel nytta av biogasanläggningar. De återvinner djur- och fjäderfäavfall. Som ett resultat erhålls en viss volym gas, som efter rening och torkning kan användas för sitt avsedda ändamål. Det återstående bearbetade avfallet kan säljas eller användas på fälten för att öka avkastningen - ett mycket effektivt och säkert gödselmedel erhålls.

Kort om tekniken

Gasbildning sker vid jäsning och bakterierna som lever i gödseln är inblandade i detta. Allt boskaps- och fjäderfäavfall är lämpligt för biogasproduktion, men boskapsgödsel är optimalt. Den tillsätts till och med resten av avfallet för "surdegen" - den innehåller precis de bakterier som behövs för bearbetningen.

För att skapa optimala förhållanden krävs en anaerob miljö – jäsning måste ske utan syre. Därför är effektiva bioreaktorer slutna behållare. För att processen ska fortsätta mer aktivt krävs regelbunden blandning av massan. I industrianläggningar installeras elektriska blandare för detta, i egentillverkade biogasanläggningar är det oftast mekaniska apparater - från den enklaste stickan till mekaniska blandare som "fungerar" för hand.

Det finns två typer av bakterier involverade i bildandet av gas från gödsel: mesofila och termofila. Mesofila är aktiva vid temperaturer från +30°C till +40°C, termofila - vid +42°C till +53°C. Termofila bakterier arbetar mer effektivt. Under idealiska förhållanden kan gasproduktion från 1 liter användbar yta nå 4-4,5 liter gas. Men att upprätthålla en temperatur på 50 ° C i installationen är mycket svårt och kostsamt, även om kostnaderna motiverar sig själva.

Lite om design

Den enklaste biogasanläggningen är en tunna med lock och omrörare. Locket har ett utlopp för anslutning av en slang genom vilken gas kommer in i tanken. Du får inte mycket gas från en sådan volym, men det räcker för en eller två gasbrännare.

Mer seriösa volymer kan erhållas från en underjordisk eller ovanjordisk bunker. Om vi ​​pratar om en underjordisk bunker, är den gjord av armerad betong. Väggarna är separerade från marken med ett lager av värmeisolering, själva behållaren kan delas upp i flera fack, där bearbetning kommer att ske med en tidsförskjutning. Eftersom mesofila kulturer vanligtvis fungerar under sådana förhållanden tar hela processen från 12 till 30 dagar (termofila kulturer bearbetas på 3 dagar), därför är en tidsförskjutning önskvärd.

Gödsel kommer in genom lasttråget, på motsatt sida gör de en avlastningslucka, varifrån förädlade råvaror tas. Bunkern är inte helt fylld med bioblandning - ca 15-20% av utrymmet är fritt - här samlas gas. För att dränera det är ett rör inbyggt i locket, vars andra ände sänks ner i en vattentätning - en behållare delvis fylld med vatten. På detta sätt torkas gasen - redan renad samlas upp i den övre delen, den släpps ut med ett annat rör och kan redan strypas till konsumenten.

Vem som helst kan använda alternativa energikällor. Det är svårare för lägenhetsägare att genomföra detta, men i ett privat hus kan du åtminstone implementera alla idéer. Det finns till och med verkliga exempel på det. Människor försörjer fullt ut sina behov och avsevärd ekonomi.

Frågan om elproduktion har inte tappat sin relevans genom åren. Det verkade för forskare att med tillkomsten av kärnkraftverk skulle mänskligheten få en obegränsad mängd energi och aldrig mer ställa denna fråga. Men allt visade sig vara något annorlunda - reserverna av U 235 uran som behövs för kärnkraftverk är inte oändliga, och redan nu i många länder, även i USA, känns dess brist. Det finns metoder för att få fram annat nödvändigt bränsle, till exempel plutonium P 239, med konstgjorda metoder, men det är långt ifrån tillräckligt. Det kommer till den punkten att det är nödvändigt att använda tidigare skapade kärnvapen för att utvinna den inbäddade kärnladdningen från dem för att kunna använda dem på stationer.

För att helt lösa energifrågan har många utvecklare riktat sin uppmärksamhet mot alternativa elkällor.

Dessa inkluderar traditionellt följande:

• solpaneler;
• vindgeneratorer;
• jordens värme;
• biogasgenerator;
• kraften i ebb och flod, några andra.

Överväg användningen av dessa alternativa elkällor mer i detalj.

Med hjälp av solstrålar överförs cirka 1000 kW effekt till jorden årligen, vilket är lika med den energi som frigörs vid förbränning av 100 liter diesel. Detta är ett ganska stort antal, och dess utveckling upptar många moderna forskare. Det bästa alternativet för idag att använda solstrålning är solpaneler, ofta kombinerade av flera dussin till stora block, de så kallade panelerna. Funktionsprincipen för sådana produkter är enkel - fotoner från solens strålar, som passerar genom batterierna, skapar en potentialskillnad på halvledarmaterialet, vilket orsakar rörelsen av ström i den elektriska kretsen.

Ett typiskt batteri av detta slag, med en yta på 60-80 cm 2, i bra soligt väder, kan ge en ström på cirka 1 A, vilket räcker för att ladda en mobiltelefon, lyssna på radio och annat enkelt uppgifter. Om du bygger en stor panel med 40–50 sådana element, kan du få en energikälla för 40–50 A ström respektive 20–25 V spänning. Sådan kraft kommer att räcka redan för mer seriösa uppgifter: belysning av ett rum, laddning av ett bilbatteri. För att täcka behoven hos ett privat hus i el är hela ytan på dess tak täckt med sådana solpaneler.

Alternativ solenergiproduktion är ett bra alternativ för att generera elektricitet, men metoden har flera nackdelar, bland vilka de främsta är de höga kostnaderna för att organisera ditt eget kraftverk, såväl som fullständigt beroende av väderförhållanden: vid molnigt väder, genererad kraft kommer att vara mycket liten.

Vindturbiner

Väderkvarnar används ofta i många utvecklade länder i världen: Holland, Danmark, Japan, USA och andra. Deras användning är särskilt effektiv i bergsområden eller vid havets kuster, där starka vindar ständigt rasar. Kraften hos ett modernt kraftverk från vindkraftverk är tillräckligt för att täcka behoven hos stora jordbruksanläggningar på avstånd från civilisationen, eller infrastrukturen i små städer.

Utformningen av väderkvarnen är som följer: den har blad av en viss form, som är styvt anslutna till rotorn på generatorn installerad inuti. När bladen rör sig roterar rotorn och generatorn genererar elektricitet. Ju större bladen är, desto mer skapar de rotation, desto större och ju oftare vinden uppstår i ett givet område, desto mer kommer den elektriska generatorn att producera elektrisk energi. Det uppskattas att den lägsta vindhastigheten vid vilken en vindgenerator kan arbeta är cirka 2 m/s. Om den konstanta vindhastigheten är mer än 8-10 m / s, kommer den genererade elektriciteten att räcka för att driva elnätet i ett privat hus.

Nackdelen med denna metod är att batteriet som ingår i systemet misslyckas ganska snabbt (på grund av alltför frekventa laddnings-urladdningscykler), och dess kostnad är en betydande del av hela vindturbinen. Strukturella delar kan skadas av vinden, vilket kommer att kräva regelbundna reparationer.

I allt högre grad kan du se hur människor utrustar väderkvarnar för hemmet. Trots vissa svårigheter kan de arbeta med mål och ge många fördelar för ägaren.

geotermiska källor

Fördjupning i jordens tarmar visade: under ytans lager - en hög temperatur. Detta kan ses i sådana fenomen som till exempel gejsrar - fontäner av varmt vatten som forsar upp ur marken. Jordens värme tillhör också alternativa energikällor - det är väldigt bekvämt att använda den med en värmepump. Det är sant att det är värt att notera att driften av pumpen också kräver tillförsel av en viss mängd ström, men, som praxis visar, förhållandet mellan kraften som spenderas på driften av pumpen i förhållande till värmen som tas emot från tarmarna av jorden är ungefär 1:4–1:6, vilket helt täcker kostnaderna och gör denna metod mycket fördelaktig.

Principen för att implementera denna metod är också ganska enkel - en brunn borras till zonen med förhöjd temperatur i marken, där en värmepump sedan installeras. Det tjänar till att kyla varmt underjordiskt vatten, och som ett resultat av detta frigörs ytterligare energi, som skickas till konsumenten genom speciell kommunikation.

Fördelarna med att använda denna metod för att generera el är uppenbara, men det finns också en betydande nackdel - för ett hus med en yta på 150 m 2 måste du spendera cirka 20-30 tusen dollar på det nödvändiga arbetet och utrustning.

Biogasanläggningar

Användningen av biomassa har vunnit stor popularitet de senaste åren. Dess väsen ligger i det faktum att från olika biomassa (bard, fågelspillning, gödsel och andra liknande ämnen) under jäsning frigörs en speciell gas som kallas cellulosaetanol. Här kan alternativ el erhållas genom att helt enkelt bränna gasen som sålunda erhålls.

För att förverkliga denna idé har forskare utvecklat speciella biogasanläggningar, som nu säljs till ganska överkomliga priser. Det är mest fördelaktigt att använda dem för olika gårdar, där biologiskt avfall är en integrerad del av produktionscykeln. När en lantbrukare har spenderat på en biogaskonstruktion kan han få en utmärkt gaskälla nära naturlig, som i slutändan lätt omvandlas till både värme och el.

En annan intressant alternativ energikälla som används flitigt i sjöfartsländer. På grund av naturliga ebb och flod rör sig vattnet hela tiden. Om vattenturbiner installeras på ett visst djup, kommer de, med hjälp av denna rörelse av vattenmassor, att generera ganska mycket kraft. Det är anmärkningsvärt att även med tanke på den låga hastigheten på vattnet från ebb och flod kan vattenturbiner visa hög effektivitet. Detta kan ses i världens största tidvattenkraftverk, beläget i Frankrike och som kan leverera så mycket som 240 MW kraft.

Som en slutsats är det värt att säga att dessa inte är alla möjliga sätt att få ström. De förbättras och utvecklas ständigt, men det största praktiska resultatet uppnåddes just med dessa metoder. De kan redan göra ett värdigt alternativ till traditionella alternativ för att generera el, och i vissa fall ersätta dem helt.

Idag är energisparfrågor mycket tuffa, särskilt på territoriet för vissa oberoende stater från Sovjetunionens tidigare republiker. Ett av de mest diskuterade ämnena i många forum gäller den ekonomiska genomförbarheten av att installera källor som minskar energiförbrukningen. Gör-det-själv alternativ energi - finns det en effektiv lösning? Låt oss försöka förstå denna fråga.

Det är värt att omedelbart fastställa det faktum att det är osannolikt att det kommer att vara möjligt att skapa alternativa energikällor med dina egna händer. Men det finns möjlighet att använda utrustning producerad i industriell skala. Det är installationen av sådana enheter som inte bara kan minska kostnaderna för el- och värmeförsörjning, utan också helt eliminera beroendet av centrala energinät.

Tekniskt sett kan alla alternativa energianläggningar delas in i två huvudtyper:

• Anordningar för att generera elektrisk energi.
• Enheter som används för att erhålla termisk energi i sin rena form eller för att generera gasformigt bränsle för pannutrustning.

Autonoma strömförsörjningsinstallationer

Bland de befintliga enheterna för att få gratis elektricitet har följande typer av utrustning funnit en utbredd användning:

• Solpaneler som omvandlar energin från vår naturliga ljuskälla direkt till el. Paneler av denna typ består av ett flertal ljusmottagande halvledarelement. Dessa enheter rekommenderas för användning i regioner med ett stort antal soliga dagar. Det är tillrådligt att installera sådana paneler med hjälp av mekanismer som ger en förändring i strukturens lutningsvinkel. Detta kommer att bidra till att undvika de negativa effekterna av nederbörd och säkerställa mottagningen av maximal solstrålning.
• En annan gör-det-själv alternativ energigenerator kan installeras i regioner med en betydande vindbelastning. Vid första anblicken kan en vanlig väderkvarn leverera el till flera konsumenter samtidigt. Enhetens prestanda beror på vilken typ av generator som används, drivenhetens vingspann, förmågan att vrida enheten beroende på den rådande vindriktningen.

Värmeförsörjningsinstallationer

• Värmepumpar som arbetar enligt principen att överföra värmeenergi från ett medium med högre temperatur. I praktiken används värmeväxlare som arbetar med energi från vatten, luft och geotermiska installationer, som kan omvandla temperaturen i olika jordlager till termisk energi.
• Biogeneratorer som gör det möjligt att samla upp den gas som frigörs under nedbrytningen av organiska ämnen. Denna design kan arbeta på olika typer av bränsle, de mest effektiva och säkra installationerna med automatisk styrning.

Naturligtvis är kostnaden för installationer av denna klass betydande, men deras förvärv kommer att säkerställa oberoendet av energiförsörjningen i ditt eget hem.

Efter att ha byggt ett hus och tagit det i drift kommer huvudkostnaderna att vara just för energi. Denna omständighet gör det fördelaktigt att använda alternativa källor. Samtidigt är enheter för att erhålla alternativ energi dyra i sig och deras återbetalningstid är minst 10 år. Lösningen blir alternativa energikällor för hemmet med egna händer. Deras produktion är mycket billigare. I det här fallet används inte tillverkning från grunden, utan montering av färdiga komponenter. Det finns många lösningar här. De kan delas in i energigenereringssystem och energilagringssystem.

Vindkraftverk för ett sommarhus

Först och främst är de intressanta på grund av deras låga kostnad för egenproduktion. Om de köps nya i färdig form ger de inte mycket nytta i jämförelse med solpaneler. Undantaget är blåsiga platser, som bergsområden. Genom att göra det själv kan fördelarna bli enorma.

När du installerar måste du komma ihåg att vindkraftverk bullrar. Höghastighetsmodeller vid arbete i stark vind är osäkra på grund av den möjliga expansionen av bladens element. Väderkvarnar är bäst lämpade för stora blåsiga områden med låga markkostnader. Där, under dem, är det fullt möjligt att ta flera tunnland i ett avlägset hörn. De är inte lämpliga för kompakta tomter, angränsande territorier i stugbosättningar.

Vertikala låghastighetsvindkraftverk är säkra och ger mindre buller. Deras vindhjul är mycket lättare att tillverka, men själva elgeneratorn kräver en step-up växellåda.

Solpaneler

De kan kallas den bästa källan till alternativ energi. De har inga rörliga delar, är extremt pålitliga och effektiva och är lämpliga för alla bebodda klimatzoner. Solpaneler kan placeras i stugbebyggelse, i kompakta stadsområden, på taket av ett hus. De är mycket funktionella, men deras distribution hindras av ett högt pris. Köptips:

• köp paneler med minst 250 W effekt;
• köp inte solpaneler från mellanhänder;
• köp inte färdiga kit med växelriktare;

Det är lönsamt att köpa solpaneler på Aliexpress och tillverkarnas webbplatser. Kinesiska tillverkare står utanför konkurrensen när det gäller pris. Paneler på 200 - 250 W är de mest bekväma (area 1 - 1,5 m). Flexibla filmsolceller är också funktionella.

Sådana alternativa energikällor som solen har en daglig cykel. Därför kommer en del av kostnaden för systemet att behöva spenderas på batterier. Många alternativ har föreslagits.

Vi lagrar el

Alternativ solenergi kräver batterier. Det finns inga speciella krav på vikt och dimensioner på batterier i huset, så valet måste göras efter pris och antal cykler. Nu är det bästa alternativet blybatterier. De har en energiintensitet på 50 W/kg och den lägsta kostnaden. Det är olönsamt att överväga andra typer av batterier.

Köp bara de största batteriformfaktorerna. Ju större kapacitet en enhet har, desto billigare blir hela setet i form av en W lagrad energi. Undvik bilbatterier. Det är bättre att använda batterier för lastbilar eller dragbatterier för gaffeltruckar. Lönsamma alternativ finns tillgängliga i batteripaket för industriella UPS:er.

Likströmsnät i huset

Om du tittar på färdiga solkraftverk för hemmet kommer du att märka att 30-50% av kostnaden upptas av en DC-till-AC-omvandlare (inverter). Med självmontering av ett solkraftverk kan denna nod uteslutas. I det här fallet kommer det att finnas ett lågspännings- och likströmsnätverk. Det kommer att kräva specialutrustning. Vanliga hushållsapparater kommer inte att fungera, så detta beslut är motiverat endast när sådana elektriska apparater är tillgängliga.

Det kan till exempel vara en specialtillverkad elspis, LED-belysningssystem, en pump med likströmsmotor och andra enheter. Tillverkningen av sådana konsumenter av el är motiverad, eftersom du i jämförelse med ett färdigt solkraftverk sparar 30-50% av kostnaden.

Det rekommenderas inte att direktansluta solpaneler även till specialtillverkade elkonsumenter. En spänningsstabilisator krävs (för likström). Dess kostnad kan inte jämföras med omvandlaren. Dessutom kan den också göras självständigt.

Termisk energi och uppvärmning för ett privat hus

Den bästa lösningen inom detta område är en värmepump. Färdiga modeller av sådana pannor är billiga. Endast värmeväxlare behöver tillverkas oberoende. Källor för ytterligare värme är jord, inomhusluft, vatten. Det är mycket fördelaktigt att utveckla riktningen för värmeackumulering. Vatten är den mest bekväma kylvätskan. Den kan användas i klassiska solvärmesystem. Huvudmaterialet är koppar- och stålrör, färdiga element av radiatorer.