Alternativní energie pro dům: revize nestandardních zdrojů energie

„Zelená energie“ přitahuje lidi jednoduše svými kosmickými vyhlídkami.Nevyčerpatelnou energii lze získat z prostředí zcela zdarma pro obsluhu autonomních komunikací. Navíc je jeho zdroj denně obnovován bez lidského zásahu.

Abyste však mohli kompetentně využívat skutečné dary přírody, musíte vědět, jak fungují a kde se používají. Souhlasíš?

Vše o využití alternativní energie pro domácnost se dozvíte z našeho článku. Po prostudování informací, které poskytujeme, si můžete vybrat nejvhodnější variantu pro výrobu tepla nebo elektřiny.

Podrobně jsme popsali zařízení, která zpracovávají energii slunce/větru/vody/země. Stručně a velmi jednoduše jsme nastínili princip jejich fungování. Poskytnuté informace pomohou porovnat způsoby a zdroje výroby energie.

Druhy alternativních zdrojů energie

Nákup průmyslových modelů moderních zařízení pro získávání tepelné nebo elektrické energie z prostředí není tak náročný.

Mezi nejoblíbenější možnosti takového vybavení patří:

• solární panely;
• sluneční kolektory;
• větrné generátory;
• tepelná čerpadla;
• generátory bioplynu.

Věda nestojí, objevují se nové modely zařízení na výrobu alternativní energie. Je důležité nejen vybrat vhodnou možnost, ale také ji správně nainstalovat. Velmi často není možné vyjít pouze s jednou jednotkou.Můžete kombinovat použití různých zdrojů.

Například solární baterie poskytuje více elektřiny v létě a větrný generátor poskytuje více elektřiny v zimě. Kombinace těchto dvou zařízení umožňuje zajistit dostatečné množství autonomní elektřiny po celý rok. Podobným způsobem lze kombinovat i další zařízení.

#1: Použití solárních panelů

Tyto prvky jsou stále oblíbenější a rozmanitější. Prodávají se jak jako hotové stavebnice, tak i jako samostatné fotobuňky. Amatérští řemeslníci, kteří raději dělají vše vlastníma rukama, ochotně pracují s druhým - to je poměrně jednoduchý úkol.

Na vyrobit solární baterii s individuálními parametry byste si měli zakoupit požadovaný počet hotových fotobuněk a zapájet je do společného obvodu.

Transparentní prvky pokrývající pracovní plochu solárních panelů jsou instalovány na sklech výškových budov, ale lze je s úspěchem použít i v soukromé bytové výstavbě

Existují monokrystalické a polykrystalické solární články. První z nich jsou produktivnější a trvanlivější, ale jsou účinné pouze tehdy, pokud dostávají stabilní tok energie. Polykrystaly mají nižší účinnost a kratší životnost, ale dokážou docela efektivně pracovat i v zatažených podmínkách.

Fotovoltaické články jsou umístěny pod vrstvou odolného průhledného materiálu, aby mohly absorbovat energii a přitom zůstat na svém místě. Pouzdro s průhledným vnějším povrchem vypadá jako kovový rám. Slouží k zajištění panelů.

Někdy se místo kovového těla používá dřevěná konstrukce.Toto je méně odolná, ale docela přijatelná možnost.

Solární panely jsou instalovány na nejslunnější straně budovy, obvykle na střeše. Důležitý je také výběr správného měniče a baterií

Design se solárními panely se ukazuje jako poměrně objemný, takže je nejčastěji umístěn přímo na střeše domu. Pouzdro je namontováno na stojanu, takže panel s fotobuňkami lze otáčet, což vám umožní sledovat pohyb slunce a zachytit více UV paprsků v závislosti na ročním období.

Při silných deštích se panel otočí do svislé polohy, aby se zabránilo poškození a snížila se možná kontaminace. Instalace panelů je pouze první fází realizace takového systému.

Pro jeho plný provoz bude potřeba připojit fotobuňky přes nabíječku k systému solárního invertoru.

Chcete-li akumulovat výsledný elektrický systém, budete potřebovat baterie pro solární panely, Například, SUNLIGHT PzS. Takové prvky lze instalovat pod zemí, v poměrně významné hloubce - až tři metry.

Správný výběr invertor pro solární panely a regulátor baterie - důležitý bod pro zajištění maximální účinnosti celého systému. Čím lépe jsou všechny komponenty vybrány, tím lépe jsou provedeny speciální výpočty, tím menší budou ztráty elektrické energie.

Zajímavý typ solárních panelů - flexibilní filmová verzejejich pracovní vrstva se nanáší na polymerní film. Instalují se na skleněná okna výškových budov, samozřejmě na slunečnou stranu.

Účinnost těchto prvků je o něco nižší než u tradiční verze - pouze 7%. Ale pohodlí jejich použití a úspora místa tuto nevýhodu kompenzují.

Zařízení Betaray pro zvýšení potenciálu zachycené sluneční energie vypadá stylově a moderně. Může být instalován na nádvoří soukromého domu nebo na střeše výškové budovy

Zařízení volalo Betaray. Jedná se o poměrně velkou skleněnou kouli, která jako čočka sbírá sluneční paprsky a směřuje je na panel s fotobuňkami. Instalace se může automaticky otáčet, aby bylo dosaženo maximálního slunečního světla.

Výsledkem je, že si vystačíte s menším počtem fotobuněk a tok slunečního světla bude stabilnější. V noci je Betaray schopen absorbovat měsíční a hvězdné světlo. To není mnoho, ale stačí k plnému osvětlení ulic. Celkově má ​​toto zařízení u solárních panelů působivou účinnost 35 %.

Užitečné tipy pro výběr, instalaci a provoz solárních panelů jsou uvedeny zde:

#2: Aplikace solárních kolektorů

Jedná se o modernější a produktivnější variantu letní sprchy. I ta nejskromnější dača má sud s vodou, který se během dne ohřeje na docela slušnou úroveň.

Pokud na střechu nainstalujete systém úzkých trubek, kterými cirkuluje voda, můžete získat znatelné množství tepla, které plně zajistí zásobování domu teplou vodou a dokonce i docela slušné vytápění.

Solární kolektor je systém úzkých trubek, kterými cirkuluje chladicí kapalina.Přirozené konvekční procesy cirkulují vodu ohřátou sluncem bez použití čerpadla (+)

Provoz tohoto alternativního zdroje energie je založen na schopnosti vody a vzduchu při zahřátí cirkulovat. Nádrž výměníku tepla je instalována ve vyšší úrovni než kolektorové trubky. Ohřátá voda stoupá nahoru a vstupuje do horní části spirály výměníku tepla.

Chladivo solárního kolektoru ochlazuje při kontaktu s vodou z vodovodu a klesá dolů a opět se pohybuje do trubek, které jsou ohřívány sluncem.

Přirozená cirkulace topné a chladicí vody eliminuje potřebu speciálních čerpadel nebo jiných elektrických zařízení.

Nejjednodušší verzi takového systému můžete vyrobit z dostupných materiálů: trubky různých průměrů, plech jako základ. Stojan, ke kterému je základna připevněna, může být vyroben z rohu nebo jiných kovových prvků.

V této verzi domácího solárního kolektoru jsou trubky přivařeny ke kovové základně a jako rám je použita tlustá deska.

Část systému, která je na vnější straně, je obvykle natřena černou barvou, aby se zvýšila její schopnost absorbovat teplo. Základna s trubkami je upevněna tak, že můžete měnit úhel jejího sklonu.

Zbývá pouze nainstalovat nádrž výměníku tepla, umístit do ní spirálu a propojit prvky systému mezi sebou a s vodovodním a/nebo topným systémem.

Podrobná technologie výroby solárního kolektoru pro vytápění je popsána v tento článek.

Průmyslové modely solárních kolektorů jsou mnohem produktivnější než „domácí“ a mohou fungovat po celý rok, ale náklady na takový systém mohou být poměrně vysoké.

Moderní průmyslové solární kolektory jsou samozřejmě složitější a fungují efektivněji. Některá zařízení používají jako chladicí kapalinu freon, který umožňuje získávat tepelnou energii i během chladného počasí.

Průmyslové jednotky mohou být vybaveny vakuovými trubicemi, blokem s fotobuňkami, teplotními čidly, automatickým řídicím systémem atd. Náklady na takový sběratel mohou být docela působivé.

#3: Využití větrné energie

Větrné generátory jsou zařízení, která jsou známá již dlouhou dobu a jsou mezi příznivci ekologické energie velmi populární. Jedná se o poměrně těžkopádné zařízení, zvláště pokud se lopatky větrného mlýna otáčejí ve vodorovné rovině. Proto jsou oblíbenější verze s vertikálními lopatkami.

Větrné generátory jsou poměrně objemné produkty, které by měly být instalovány v otevřeném prostoru, který je dobře foukaný větry. Jedno takové zařízení může zcela pokrýt potřeby elektřiny v soukromém domě.

Větrný mlýn je umístěn na vysokém a odolném stojanu. Pohyb lopatek se přenáší na generátor a výsledná energie se ukládá do baterie. Elektřina je poté převedena do vnitřního elektrického systému domu nebo jinak využita.

Domácí větrný mlýn může pokrýt spotřebu elektřiny malé letní chaty:

Průmyslový modely moderních větrných generátorů obvykle vybaveny pohodlným elektronickým ovládacím panelem.

Domácí zařízení jsou konstruována podle poměrně jednoduchých schémat a výkresů. Na internetu najdete mnoho možností různých typů a typů. Pro umístění takové konstrukce musíte vybrat vhodné místo, kde fouká silný vítr a jednotka nebude nikoho rušit. Čím výše jsou lopatky namontovány, tím lépe.

Mobilní větrná turbína Uprise má relativně kompaktní rozměry, po sestavení ji lze přepravovat po veřejných komunikacích

Není to tak dávno společnost Povstání představila originální vývoj - větrnou turbínu instalovanou na mobilní platformě.V případě potřeby lze zařízení sestavit do kompaktní velikosti a poté přepravit pomocí běžného SUV a nainstalovat na jiné místo.

Výkon mobilní větrné turbíny Uprise je 50 kW. Podle odborníků v oblasti alternativní energie je to dost na to, aby zajistili elektřinu ne největšímu soukromému domu a dokonce i pro sdílení přebytečné elektřiny se sousedy.

Ještě originálnější možností pro přeměnu větrné energie na kilowatty je letadlo Makani moc.

Makani Power je letadlo, které vám umožní zvednout sadu malých větrných turbín do značných výšek a získat maximální množství elektřiny

Jedná se o vysoce vědeckou variantu draka, na kterém jsou namontovány malé větrné turbíny. Cílem je dodat generátor do horních vrstev atmosféry, kde je rychlost proudění vzduchu mnohem vyšší než u země. Energie proudí po kabelu, který také funguje jako lano držící „draka“.

Zajímavý přehled oprav větrných generátorů SF-600-5 (Čína) vám umožňuje získat představu o možných problémech se spotřebiči ekonomické třídy:

Zajímavé nápady na výrobu větrného mlýna sami jsou popsány v článku - Jak vyrobit větrný generátor vlastníma rukama: zařízení, princip fungování + nejlepší domácí výrobky

#4: Vytápění na bázi tepelných čerpadel

Tato zařízení již dlouho zaujímají čestné místo v rodině zařízení pro výrobu energie šetrné k životnímu prostředí. Tepelné čerpadlo funguje v podstatě stejně jako chladnička nebo klimatizace, ale obráceně.

Zařízení tohoto typu se používají především pro vytápění domácnosti, stejně jako pro ohřev vody.Ačkoli existují modely, které se v létě úspěšně vyrovnávají s povinnostmi klimatizace.

Princip činnosti tepelného čerpadla je založen na absorpci nízkopotenciální tepelné energie do koncentrovaného vysokopotenciálního tepla. Zařízení země-voda se obtížně instalují, ale jsou efektivní

Takové systémy využívají jako zdroj tepla energii vzduchu, půdy a vody. Energie je všude, ale v těchto zdrojích má nízký potenciál. Vnější okruh tepelného čerpadla shromažďuje tyto rozptýlené drobky tepelné energie a přesouvá je do systému.

K přeměně energie na vysokopotenciální stav se používá chladivo, obvykle freon. Pohltí přijatou energii, ohřeje se a dostane se do kompresoru. Zde se chladivo stlačí a přes výparník prochází do výměníku tepla vnitřního topného okruhu.

Chladivo absorbuje koncentrovanou tepelnou energii a freon prochází výparníkem a vrací se do kapalného stavu. Nyní přijímá nízkopotenciální energii, zahřívá se atd.

V závislosti na zdroji tepelné energie a také na typu chladicí kapaliny se volí typ tepelného čerpadla: „země-voda“, "voda-voda", "vzduch-voda", "vzduch-vzduch" a tak dále. Pomocí takového zařízení můžete realizovat nejen tradiční ohřev vody, ale také ohřev vzduchu.

Mnoho řemeslníků úspěšně zvládlo nezávislou výrobu takové jednotky, zajímavé možnosti jsou popsány v následujících článcích:

1. Jak vyrobit tepelné čerpadlo vlastníma rukama ze staré lednice: výkresy, pokyny a montážní tipy
2. Geotermální tepelné čerpadlo pro vytápění domu svépomocí: zařízení, návrh, montáž svépomocí

Odebírání tepla ze země není nejjednodušší úkol, protože bude vyžadovat prostorný pozemek a rozsáhlé výkopové práce. Trubky vnějšího okruhu jsou uloženy ve výkopech a pokryty zeminou. Je jasné, že používání těchto stránek bude v budoucnu omezeno.

Venkovní jednotku tepelného čerpadla vzduch-voda stačí nainstalovat na vhodné místo, ale takové zařízení nemusí být při nízkých venkovních teplotách příliš účinné

Ale tímto způsobem je možné zajistit stabilní teplotu chladiva ve vnějším okruhu a to je důležitá podmínka pro úspěšný provoz tepelného čerpadla. Je velmi výhodné, pokud je u domu jezírko, vnější okruh lze bez problémů ponořit do vody. Jako alternativa k nádrži se používá studna.

K odběru tepla ze vzduchu se nepoužívají trubky s kapalným chladivem, ale výkonné ventilátory, které pumpují vzduch do výměníku tepla. Teplota venkovního vzduchu není zdaleka tak konstantní jako u možností s vodou nebo zemí, ale výběr místa pro jednotku a provedení instalace je mnohem jednodušší.

Bohužel taková zařízení jsou v severních oblastech neúčinná, protože vytápění není možné ani při venkovní teplotě -20 stupňů. Problém je vyřešen kombinací dvou různých topných systémů.

#4: Bioplyn v komunikaci

Dalším zajímavým zdrojem pro výrobu tepelné energie je odpad. Při zpracování odpadu pomocí anaerobních bakterií se uvolňují látky jako metan, sirovodík, oxid uhličitý a určité množství nečistot.

Tato plynná směs se nazývá bioplyn a lze ji považovat i za moderní alternativní zdroj energie.

Pro zpracování v biogenerátoru se obvykle používá směs rostlinného a živočišného odpadu s vodou. Vlhkost hmoty by měla být 88-96% v závislosti na roční době

Tato hořlavá látka se samozřejmě nezískává z obsahu kanalizace. K tomuto účelu se využívá organický odpad živočišného nebo rostlinného původu. Jsou umístěny ve speciální nádobě, velmi odolné a vždy vzduchotěsné. Jsou tam naložené i bakteriální kultury.

Uvnitř zařízení je instalován šnek pro míchání biologické hmoty. Tím se zvýší rychlost reakce a generátor bude efektivnější.

Hmota určená ke zpracování se ředí vodou, která se musí zahřát na cca 40°C.V létě by se mělo přidávat více vody, ale v zimě může být vlhkost biomasy kolem 90 %.

Pro udržení teploty pohodlné pro život mikroorganismů je nádoba biogenerátoru pokryta tepelně izolačními materiály. Všechny výchozí materiály jsou nakládány přes hrdlo, které je následně těsně uzavřeno. Bioplyn se hromadí v horní části zařízení a je z něj odváděn speciálním potrubím.

Pro pohodlí, úsporu místa a bezpečnost jsou bioplynové stanice umístěny pod zemí, rozvod plynu je proveden přes vodní uzávěr, je nutné zajistit ohřev biomasy (+)

Recyklovaný odpad je vykládán samostatným potrubím a představuje cenné hnojivo, které lze na místě použít. Důležitým bodem při vytváření biogenerátoru sami je bezpečnost. Jak se plyn neustále hromadí v nádobě, tlak se tam neustále zvyšuje.

Proces vytváření biogenerátoru z kovového sudu sami je popsán v tomto videu:

Pokud tento proces není řízen, zařízení může jednoduše explodovat. Považuje se za bezpečnější umístit biogenerátor pod zem než na povrch. Je nutné zajistit stálý výběr výsledného plynu z nádoby, aby se tlak normalizoval.

Se směsí plynů je také třeba zacházet opatrně. Tato hořlavá látka má štiplavý a nepříjemný zápach a vdechnutí může být nebezpečné pro lidské zdraví.

Kromě výše popsaných zdrojů volné energie existují také zajímavá inženýrská řešení, která mají mnoho praktických vyhlídek:

Účel a použití termogenerátoru

Zařízení tohoto typu jsou známá již od poloviny minulého století. Umožňují přeměnit tepelnou energii na elektrickou energii. Moderní verze průmyslově vyráběného termogenerátoru je určena pro instalaci na plynové kotle nebo kamna na dřevo s dlouhým spalováním o výkonu minimálně 200W.

Jedna z nejznámějších a nejoblíbenějších možností termogenerátoru v každodenním životě funguje v tandemu s petrolejovou lampou:

Takové zařízení umožňuje přijímat asi 150 kW/h elektřiny za měsíc v zimě, kdy topná zařízení pracují nepřetržitě.

Můžete to považovat za doplňkovou možnost v kombinaci se solárními panely nebo jako způsob kompenzace častých výpadků proudu.

Existují i ​​kempingové modely generátorů tepla, které dokážou zpracovat tepelnou energii běžného ohně. Mohou být použity při stavbě, kde není elektřina, jako alternativa ke generátoru na zkapalněné palivo.

Závěry a užitečné video k tématu

Video vám představí nejoblíbenější možnosti instalací napájených z alternativních zdrojů energie:

Jedinou významnou nevýhodou alternativních způsobů výroby energie jsou vysoké náklady na zařízení a instalaci. High-tech vývoj je efektivní, pohodlný a levný. Přesto se investice časem vrátí. A pro ty, kteří rádi dělají, jsou vždy možnosti pro DIY.

Řekněte nám, co si myslíte o využívání alternativní energie ve vaší domácnosti? Podělte se o svůj názor, zapojte se do diskuzí a ptejte se. Komentáře můžete zanechat ve formuláři níže.