Alternatieve energie voor thuis: overzicht van niet-standaard energiebronnen

“Groene energie” trekt mensen eenvoudigweg aan vanwege haar kosmische vooruitzichten.Er kan geheel gratis onuitputtelijke energie uit de omgeving worden gehaald voor autonome communicatie. Bovendien worden de hulpbronnen dagelijks hersteld zonder menselijke tussenkomst.

Om de echte gaven van de natuur vakkundig te kunnen gebruiken, moet je echter weten hoe ze werken en waar ze worden gebruikt. Bent u het eens?

In ons artikel leert u alles over hoe alternatieve energie voor thuis wordt gebruikt. Nadat u de door ons verstrekte informatie heeft bekeken, kunt u de meest geschikte optie kiezen voor het opwekken van warmte of elektriciteit.

We hebben in detail installaties beschreven die zonne-/wind-/water-/aardenergie verwerken. We hebben het principe van hun werking kort en uiterst eenvoudig geschetst. De verstrekte informatie zal helpen bij het vergelijken van methoden en bronnen van energieproductie.

Soorten alternatieve energiebronnen

Het kopen van industriële modellen van moderne apparaten voor het winnen van thermische of elektrische energie uit de omgeving is niet zo moeilijk.

De meest populaire opties voor dergelijke apparatuur zijn onder meer:

• zonnepanelen;
• zonnecollectoren;
• windgeneratoren;
• warmtepompen;
• biogasgeneratoren.

De wetenschap staat niet stil; er verschijnen nieuwe modellen van apparaten voor de productie van alternatieve energie. Het is belangrijk om niet alleen de juiste optie te kiezen, maar ook om deze correct te installeren. Vaak is het niet mogelijk om met slechts één apparaat rond te komen.Je kunt het gebruik van verschillende middelen combineren.

Zo levert een zonnebatterij in de zomer meer elektriciteit, en een windgenerator in de winter meer elektriciteit. Door de combinatie van deze twee apparaten kunt u het hele jaar door voldoende autonome elektriciteit leveren. Op soortgelijke wijze kunnen ook andere apparaten worden gecombineerd.

#1: Zonnepanelen gebruiken

Deze elementen worden steeds populairder en diverser. Ze worden zowel als kant-en-klare kits als als individuele fotocellen verkocht. Amateurvakmensen die er de voorkeur aan geven alles met hun eigen handen te doen, werken graag met de laatste - dit is een relatief eenvoudige taak.

Naar maak een zonnebatterij met individuele parameters moet u het vereiste aantal kant-en-klare fotocellen aanschaffen en deze in een gemeenschappelijk circuit solderen.

Transparante elementen die het werkoppervlak van zonnepanelen bedekken, worden op het glas van hoogbouw geïnstalleerd, maar kunnen ook met succes worden toegepast in de particuliere woningbouw

Er zijn monokristallijne en polykristallijne zonnecellen. De eerste zijn productiever en duurzamer, maar zijn alleen effectief als ze een stabiele energiestroom ontvangen. Polykristallen hebben een lager rendement en een kortere levensduur, maar kunnen zelfs onder bewolkte omstandigheden behoorlijk effectief werken.

De fotovoltaïsche cellen worden onder een laag duurzaam, transparant materiaal geplaatst, zodat ze energie kunnen opnemen en toch op hun plaats blijven. De behuizing met een transparant buitenoppervlak ziet eruit als een metalen frame. Het wordt gebruikt om de panelen vast te zetten.

Soms wordt een houten structuur gebruikt in plaats van een metalen lichaam.Dit is een minder duurzame, maar zeer acceptabele optie.

Zonnepanelen worden aan de zonnigste kant van het gebouw geplaatst, meestal op het dak. Ook is het belangrijk om de juiste omvormer en accu’s te kiezen

Het ontwerp met zonnepanelen blijkt behoorlijk omvangrijk te zijn, dus meestal wordt het direct op het dak van het huis geplaatst. De behuizing is op een standaard gemonteerd zodat het paneel met fotocellen kan worden gedraaid. Hierdoor kunt u de beweging van de zon monitoren en afhankelijk van de tijd van het jaar meer UV-stralen opvangen.

Bij hevige regenval wordt het paneel in verticale positie gedraaid om schade te voorkomen en mogelijke vervuiling te verminderen. Installatie van panelen is slechts de eerste fase in de implementatie van een dergelijk systeem.

Voor een volledige werking moet u de fotocellen via een oplader aansluiten op het omvormersysteem voor zonne-energie.

Om het resulterende elektrische systeem te accumuleren, heb je nodig batterijen voor zonnepanelen, Bijvoorbeeld, ZONLICHT PzS. Dergelijke elementen kunnen ondergronds worden geïnstalleerd, op een vrij aanzienlijke diepte - tot drie meter.

Correcte selectie omvormer voor zonnepanelen en batterijcontroller - een belangrijk punt om maximale efficiëntie van het hele systeem te garanderen. Hoe beter alle componenten zijn geselecteerd, hoe beter de speciale berekeningen worden uitgevoerd, hoe minder elektrische energieverliezen zullen zijn.

Een interessant type zonnepanelen - flexibele filmversie, hun werklaag wordt aangebracht op een polymeerfilm. Ze worden uiteraard aan de zonzijde op de glazen ramen van hoogbouw geïnstalleerd.

De efficiëntie van dergelijke elementen is iets lager dan die van de traditionele versie - slechts 7%. Maar het gebruiksgemak en de ruimtebesparing compenseren dit nadeel.

Het Betaray-apparaat voor het vergroten van het potentieel van opgevangen zonne-energie ziet er stijlvol en modern uit. Het kan worden geïnstalleerd op de binnenplaats van een woonhuis of op het dak van een hoog gebouw

Het apparaat belde Betaray. Dit is een vrij grote glazen bol, die net als een lens de zonnestralen opvangt en naar een paneel met fotocellen stuurt. De installatie kan automatisch draaien om maximaal zonlicht te verkrijgen.

Hierdoor kunt u met minder fotocellen toe en wordt de zonnestroom stabieler. 'S Nachts is Betaray in staat maan- en sterrenlicht te absorberen. Dit is niet veel, maar genoeg om voor volledige straatverlichting te zorgen. Over het geheel genomen heeft dit apparaat een indrukwekkend rendement van 35% voor zonnepanelen.

Handige tips voor het kiezen, installeren en bedienen van zonnepanelen vindt u hier:

#2: Toepassing van zonnecollectoren

Dit is een modernere en productievere variant van de zomerbui. Zelfs de meest bescheiden datsja heeft een vat water, dat overdag tot een behoorlijk niveau opwarmt.

Als je op het dak een systeem van smalle buizen installeert waardoor water circuleert, kun je een merkbare hoeveelheid warmte krijgen, waardoor het huis volledig wordt voorzien van warmwatervoorziening en zelfs behoorlijk behoorlijke verwarming.

Een zonnecollector is een systeem van smalle buizen waardoor een koelvloeistof circuleert.Natuurlijke convectieprocessen circuleren door de zon verwarmd water zonder gebruik van een pomp (+)

De werking van deze alternatieve energiebron is gebaseerd op het vermogen van water en lucht om te circuleren bij verwarming. De warmtewisselaartank wordt op een hoger niveau geïnstalleerd dan de verzamelleidingen. Het verwarmde water stijgt en komt de bovenkant van de warmtewisselaarspiraal binnen.

Bij contact met leidingwater koelt het koelmiddel van de zonnecollector af en komt weer in de leidingen terecht, die door de zon worden verwarmd.

Door de natuurlijke circulatie van verwarmings- en koelwater zijn er geen speciale pompen of andere elektrische apparaten nodig.

Je kunt de eenvoudigste versie van een dergelijk systeem maken uit beschikbare materialen: buizen met verschillende diameters, metalen plaat als basis. De standaard waaraan de basis is bevestigd, kan worden gemaakt van een hoek of andere metalen elementen.

In deze versie van een zelfgemaakte zonnecollector worden de buizen aan een metalen basis gelast en wordt een dikke plaat als frame gebruikt.

Meestal is het deel van het systeem dat zich aan de buitenkant bevindt, zwart geverfd om het vermogen om warmte te absorberen te vergroten. De basis met buizen is zo bevestigd dat je de hellingshoek kunt veranderen.

Het enige wat nu nog rest is het plaatsen van een warmtewisselaartank, het plaatsen van een spoel daarin en het aansluiten van de systeemelementen op elkaar en op de waterleiding en/of verwarming.

Gedetailleerde technologie voor het vervaardigen van een zonnecollector voor verwarming wordt beschreven in Dit artikel.

Industriële modellen van zonnecollectoren zijn veel productiever dan ‘zelfgemaakte’ modellen en kunnen het hele jaar door werken, maar de kosten van een dergelijk systeem kunnen behoorlijk hoog zijn

Moderne industriële zonnecollectoren zijn uiteraard complexer en werken efficiënter. Sommige apparaten gebruiken freon als koelmiddel, waardoor u zelfs bij koud weer thermische energie kunt verkrijgen.

Industriële units kunnen worden uitgerust met vacuümbuizen, een blok met fotocellen, temperatuursensoren, een automatisch besturingssysteem, enz. De kosten van zo'n verzamelaar kunnen behoorlijk indrukwekkend zijn.

#3: Windenergie exploiteren

Windgeneratoren zijn apparaten die al lang bekend zijn en behoorlijk populair zijn onder liefhebbers van milieuvriendelijke energie. Dit is een nogal omslachtig apparaat, vooral als de windmolenwieken in een horizontaal vlak draaien. Daarom zijn versies met verticale lamellen populairder.

Windgeneratoren zijn behoorlijk omvangrijke producten die moeten worden geïnstalleerd in een open ruimte die goed door de wind wordt geblazen. Eén zo'n apparaat kan de elektriciteitsbehoeften van een privéwoning volledig dekken.

De windmolen staat op een hoge en duurzame standaard. De beweging van de bladen wordt doorgegeven aan de generator en de resulterende energie wordt opgeslagen in een batterij. De elektriciteit wordt vervolgens overgebracht naar het interne elektrische systeem van het huis of op een andere manier gebruikt.

Een zelfgemaakte windmolen kan de elektriciteitsbehoeften van een klein zomerhuisje dekken:

Industrieel modellen van moderne windgeneratoren meestal uitgerust met een handig elektronisch bedieningspaneel.

Zelfgemaakte apparaten zijn geconstrueerd volgens vrij eenvoudige diagrammen en tekeningen. Op internet vindt u veel opties van verschillende soorten en typen. U moet een geschikte plaats kiezen om zo'n structuur te plaatsen, waar een sterke wind waait en de eenheid niemand zal storen. Hoe hoger de messen gemonteerd zijn, hoe beter.

De Uprise mobiele windturbine heeft een relatief compact formaat en kan in gemonteerde toestand over de openbare weg worden vervoerd

Nog niet zo lang geleden het bedrijf Omhooggaan presenteerde een originele ontwikkeling: een windturbine geïnstalleerd op een mobiel platform.Indien gewenst kan het apparaat tot een compact formaat worden geassembleerd en vervolgens met een gewone SUV worden vervoerd en op een andere locatie worden geïnstalleerd.

Het vermogen van de Uprise mobiele windturbine bedraagt ​​50 kW. Volgens deskundigen op het gebied van alternatieve energie is dit voldoende om niet het grootste particuliere huis van elektriciteit te voorzien, en zelfs om overtollige elektriciteit met de buren te delen.

Een nog originelere optie om windenergie om te zetten in kilowatt is een vliegtuig Makani-kracht.

Makani Power is een vliegtuig waarmee je een reeks kleine windturbines naar aanzienlijke hoogtes kunt tillen en de maximale hoeveelheid elektriciteit kunt verkrijgen

Dit is een zeer wetenschappelijke variant van een vlieger waarop kleine windturbines zijn gemonteerd. Het idee is om de generator naar de hogere atmosfeer te brengen, waar de luchtstroomsnelheid veel hoger is dan die van de grond. De energie stroomt langs de kabel, die tevens fungeert als touw dat de ‘vlieger’ vasthoudt.

Interessant overzicht van reparatie van windgeneratoren SF-600-5 (China) geeft u een idee van mogelijke problemen met apparaten uit de economy class:

Interessante ideeën om zelf een windmolen te maken worden beschreven in het artikel - Hoe je met je eigen handen een windgenerator maakt: apparaat, werkingsprincipe + beste zelfgemaakte producten

#4: Verwarming op basis van warmtepompen

Deze apparaten nemen al lang een prominente plaats in in de familie van apparaten voor het produceren van milieuvriendelijke energie. Een warmtepomp werkt vrijwel hetzelfde als een koelkast of airconditioning, maar dan omgekeerd.

Apparaten van dit type worden voornamelijk gebruikt voor het verwarmen van het huis, maar ook voor het verwarmen van water.Hoewel er modellen zijn die in de zomer met succes omgaan met de taken van een airconditioner.

Het werkingsprincipe van een warmtepomp is gebaseerd op de absorptie van thermische energie met een laag potentieel in geconcentreerde warmte met een hoog potentieel. Grond-water-apparaten zijn moeilijk te installeren, maar effectief

Dergelijke systemen gebruiken luchtenergie, bodem- en waterwarmte als warmtebron. Energie is overal, maar in deze hulpbronnen heeft het een laag potentieel. Het externe circuit van de warmtepomp verzamelt deze verspreide kruimels thermische energie en transporteert ze naar het systeem.

Om energie om te zetten in een toestand met een hoog potentieel, wordt een koelmiddel, meestal freon, gebruikt. Het absorbeert de ontvangen energie, warmt op en komt de compressor binnen. Hier wordt het koelmiddel gecomprimeerd en stroomt via de verdamper naar de warmtewisselaar van het interne verwarmingscircuit.

Het koelmiddel absorbeert geconcentreerde thermische energie, en freon passeert de verdamper en keert terug naar een vloeibare toestand. Nu ontvangt het energie met een laag potentieel, warmt het op, enz.

Afhankelijk van de bron van thermische energie, evenals van het type koelmiddel, wordt het type warmtepomp gekozen: “aarde-water”, "water water", "lucht water", “lucht-lucht” enzovoort. Met een dergelijk apparaat kunt u niet alleen traditionele waterverwarming, maar ook luchtverwarming implementeren.

Veel vakmensen hebben de onafhankelijke productie van een dergelijke eenheid met succes onder de knie; interessante opties worden beschreven in de volgende artikelen:

1. Hoe u met uw eigen handen een warmtepomp kunt maken van een oude koelkast: tekeningen, instructies en montagetips
2. Doe-het-zelf geothermische warmtepomp voor het verwarmen van een huis: apparaat, ontwerp, zelfmontage

Warmte uit de grond halen is niet de gemakkelijkste taak, omdat hiervoor een ruim stuk grond en uitgebreide graafwerkzaamheden nodig zijn. De externe circuitleidingen worden in sleuven gelegd en bedekt met aarde. Het is duidelijk dat het gebruik van deze site in de toekomst beperkt zal zijn.

De buitenlucht-water-warmtepompunit hoeft alleen maar op een geschikte locatie te worden geïnstalleerd, maar een dergelijk apparaat is mogelijk niet erg effectief bij lage buitentemperaturen

Maar op deze manier is het mogelijk om een ​​stabiele temperatuur van het koelmiddel in het externe circuit te garanderen, en dit is een belangrijke voorwaarde voor de succesvolle werking van de warmtepomp. Het is erg handig als er een vijver in de buurt van het huis is, het buitenste circuit kan zonder problemen in water worden ondergedompeld. Als alternatief voor een reservoir wordt een waterput gebruikt.

Om warmte uit de lucht te halen, worden geen leidingen met vloeibaar koelmiddel gebruikt, maar krachtige ventilatoren die lucht in de warmtewisselaar pompen. De buitenluchttemperatuur is lang niet zo constant als bij opties met water of aarde, maar het kiezen van een locatie voor de unit en het uitvoeren van de installatie is veel eenvoudiger.

Helaas zijn dergelijke apparaten in de noordelijke regio's niet effectief, omdat verwarming zelfs bij een buitentemperatuur van -20 graden onmogelijk is. Het probleem wordt opgelost door twee verschillende verwarmingssystemen te combineren.

#4: Biogas in communicatiewerk

Afval is een andere interessante hulpbron voor het opwekken van thermische energie. Bij de verwerking van afval met behulp van anaerobe bacteriën komen stoffen als methaan, waterstofsulfide, kooldioxide en een bepaalde hoeveelheid onzuiverheden vrij.

Dit gasmengsel heet biogas en kan ook beschouwd worden als een moderne alternatieve energiebron.

Voor verwerking in een biogenerator wordt meestal een mengsel van plantaardig en dierlijk afval met water gebruikt. De luchtvochtigheid van de massa moet 88-96% zijn, afhankelijk van de tijd van het jaar

Uiteraard wordt deze brandbare stof niet uit de inhoud van het riool gehaald. Hiervoor wordt organisch afval van dierlijke of plantaardige oorsprong gebruikt. Ze worden in een speciale container geplaatst, zeer duurzaam en altijd luchtdicht. Daar worden ook bacterieculturen geladen.

In het apparaat is een vijzel geïnstalleerd om de biologische massa te mengen. Dit verhoogt de reactiesnelheid en maakt de generator efficiënter.

De voor verwerking bestemde massa wordt verdund met water, dat verwarmd moet worden tot ongeveer 40°C.In de zomer moet er meer water worden toegevoegd, maar in de winter kan het vochtgehalte van de biomassa rond de 90% liggen.

Om de temperatuur voor de levensduur van micro-organismen comfortabel te houden, is de biogeneratorcontainer bedekt met thermische isolatiematerialen. Alle uitgangsmaterialen worden via de nek geladen, die vervolgens goed wordt gesloten. Biogas hoopt zich op in het bovenste gedeelte van het apparaat en wordt via een speciale buis verwijderd.

Voor het gemak, ruimtebesparing en veiligheid worden biogasinstallaties ondergronds geplaatst, de gasdistributie vindt plaats via een waterslot, het is noodzakelijk om de verwarming van de biomassa te garanderen (+)

Gerecycleerd afval wordt via een aparte leiding gelost; het vormt een waardevolle meststof die op de site kan worden gebruikt. Een belangrijk punt bij het zelf maken van een biogenerator is veiligheid. Omdat het gas zich voortdurend in de container ophoopt, neemt de druk daar voortdurend toe.

Het proces om zelf een biogenerator uit een metalen vat te maken, wordt in deze video beschreven:

Als dit proces niet wordt gecontroleerd, kan het apparaat eenvoudigweg ontploffen. Het wordt als veiliger beschouwd om de biogenerator ondergronds te plaatsen in plaats van op het oppervlak. Het is noodzakelijk om een ​​constante selectie van het resulterende gas uit de container te garanderen om de druk te normaliseren.

Ook met het gasmengsel moet voorzichtig worden omgegaan. Deze brandbare stof heeft een scherpe en onaangename geur en inademing kan gevaarlijk zijn voor de menselijke gezondheid.

Naast de hierboven beschreven bronnen van vrije energie zijn er ook interessante technische oplossingen die veel praktische perspectieven bieden:

Doel en toepassing van de thermogenerator

Apparaten van dit type zijn al sinds het midden van de vorige eeuw bekend. Hiermee kunt u thermische energie omzetten in elektrische energie. Een moderne versie van een industrieel geproduceerde thermogenerator is ontworpen voor installatie op gasketels of lang brandende houtkachels met een vermogen van minimaal 200 W.

Een van de meest bekende en populaire opties voor thermogeneratoren in het dagelijks leven werkt samen met een petroleumlamp:

Met zo'n apparaat kunt u in de winter ongeveer 150 kW/u aan elektriciteit per maand ontvangen, wanneer de verwarmingsapparaten continu werken.

Je kunt het beschouwen als een extra optie in combinatie met zonnepanelen of als compensatie voor frequente stroomstoringen.

Er zijn ook kampeermodellen van warmtegeneratoren die de thermische energie van een gewone brand kunnen verwerken. Ze kunnen worden gebruikt tijdens bouwwerkzaamheden waar geen elektriciteit aanwezig is, als alternatief voor een generator die op vloeibare brandstof draait.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

De video laat u kennismaken met de meest populaire opties voor installaties die worden aangedreven door alternatieve energiebronnen:

Het enige belangrijke nadeel van alternatieve methoden voor het opwekken van energie zijn de hoge kosten van apparatuur en installatie. Hightech ontwikkelingen zijn effectief, handig en goedkoop. Toch zal de investering zich op termijn terugverdienen. En voor wie graag knutselt, zijn er altijd mogelijkheden om zelf te klussen.

Vertel ons wat u vindt van het gebruik van alternatieve energie voor uw huis? Deel uw mening, neem deel aan discussies en stel vragen. U kunt opmerkingen achterlaten in het onderstaande formulier.