Energie alternativă pentru casă: revizuirea surselor de energie nestandardizate

„Energia verde” atrage oamenii pur și simplu cu perspectivele sale cosmice.Energia inepuizabilă poate fi obținută din mediu complet gratuit pentru a deservi comunicațiile autonome. Mai mult, resursa sa este restaurată zilnic fără intervenția umană.

Cu toate acestea, pentru a utiliza în mod competent darurile reale ale naturii, trebuie să știți cum funcționează și unde sunt folosite. Sunteți de acord?

Veți afla totul despre modul în care energia alternativă este utilizată pentru casă din articolul nostru. După examinarea informațiilor pe care le oferim, puteți alege cea mai potrivită variantă pentru generarea de căldură sau electricitate.

Am descris în detaliu instalații care procesează energia solară/eoliană/apă/pământului. Am subliniat pe scurt și extrem de simplu principiul funcționării lor. Informațiile furnizate vor ajuta la compararea metodelor și surselor de producere a energiei.

Tipuri de surse alternative de energie

Achiziționarea modelelor industriale de dispozitive moderne pentru extragerea energiei termice sau electrice din mediu nu este atât de dificilă.

Cele mai populare opțiuni pentru astfel de echipamente includ:

• panouri solare;
• colectoare solare;
• generatoare eoliene;
• pompe de căldură;
• generatoare de biogaz.

Știința nu stă pe loc; apar noi modele de dispozitive pentru producerea de energie alternativă. Este important nu numai să alegeți opțiunea potrivită, ci și să o instalați corect. De foarte multe ori nu este posibil să te descurci cu o singură unitate.Puteți combina utilizarea diferitelor resurse.

De exemplu, o baterie solară oferă mai multă energie electrică vara, iar un generator eolian oferă mai multă energie electrică iarna. Combinația dintre aceste două dispozitive vă permite să furnizați o cantitate suficientă de energie electrică autonomă pe tot parcursul anului. Alte dispozitive pot fi, de asemenea, combinate într-un mod similar.

#1: Utilizarea panourilor solare

Aceste elemente devin din ce în ce mai populare și mai diverse. Se vând atât ca truse gata făcute, cât și ca fotocelule individuale. Meșteri amatori care preferă să facă totul cu propriile mâini lucrează de bunăvoie cu acestea din urmă - aceasta este o sarcină relativ simplă.

La faceți o baterie solară cu parametri individuali, ar trebui să achiziționați numărul necesar de fotocelule gata făcute și să le lipiți într-un circuit comun.

Elementele transparente care acoperă suprafața de lucru a panourilor solare sunt instalate pe sticla clădirilor înalte, dar pot fi folosite cu succes și în construcția de locuințe private.

Există celule solare monocristaline și policristaline. Primele sunt mai productive și mai durabile, dar sunt eficiente doar dacă primesc un flux stabil de energie. Policristalele au o eficiență mai mică și o durată de viață mai scurtă, dar pot funcționa destul de eficient chiar și în condiții înnorate.

Celulele fotovoltaice sunt plasate sub un strat de material durabil, transparent, astfel încât să poată absorbi energie și să rămână în continuare pe poziție. Carcasa cu o suprafață exterioară transparentă arată ca un cadru metalic. Este folosit pentru a securiza panourile.

Uneori se folosește o structură din lemn în locul unui corp metalic.Aceasta este o opțiune mai puțin durabilă, dar destul de acceptabilă.

Panourile solare sunt instalate pe partea cea mai însorită a clădirii, de obicei pe acoperiș. De asemenea, este important să alegeți invertorul și bateriile potrivite

Designul cu panouri solare se dovedește a fi destul de voluminos, așa că cel mai adesea este plasat direct pe acoperișul casei. Carcasa este montata pe un suport astfel incat panoul cu fotocelule sa poata fi rotit, acest lucru iti va permite sa monitorizezi miscarea soarelui si sa captezi mai multe raze UV ​​in functie de perioada anului.

Când au loc ploi abundente, panoul este transformat într-o poziție verticală pentru a preveni deteriorarea și a reduce posibila contaminare. Instalarea panourilor este doar prima etapă în implementarea unui astfel de sistem.

Pentru funcționarea completă, va trebui să conectați fotocelulele prin intermediul unui încărcător la sistemul de invertor solar.

Pentru a acumula sistemul electric rezultat, veți avea nevoie baterii pentru panouri solare, De exemplu, LUMINĂ SOARE PzS. Astfel de elemente pot fi instalate subteran, la o adâncime destul de semnificativă - până la trei metri.

Selecția corectă invertor pentru panouri solare și controler de baterie - un punct important în asigurarea eficienței maxime a întregului sistem. Cu cât toate componentele sunt selectate mai bine, cu atât mai bine sunt efectuate calculele speciale, cu atât vor fi mai puține pierderi de energie electrică.

Un tip interesant de panouri solare - versiune de film flexibil, stratul lor de lucru este aplicat pe o peliculă polimerică. Ele sunt instalate pe ferestrele de sticlă ale clădirilor înalte, desigur, pe partea însorită.

Eficiența unor astfel de elemente este puțin mai mică decât cea a versiunii tradiționale - doar 7%. Dar comoditatea utilizării lor și economia de spațiu compensează acest dezavantaj.

Dispozitivul Betaray pentru creșterea potențialului energiei solare captate arată elegant și modern. Poate fi instalat în curtea unei case private sau pe acoperișul unei clădiri înalte

A sunat aparatul Betaray. Aceasta este o minge de sticlă destul de mare, care, ca o lentilă, colectează razele soarelui și le direcționează către un panou cu fotocelule. Instalația este capabilă să se rotească automat pentru a obține lumina solară maximă.

Drept urmare, vă puteți descurca cu mai puține fotocelule și puteți face fluxul de lumină solară mai stabil. Noaptea, Betaray este capabil să absoarbă lumina lunii și lumina stelelor. Acest lucru nu este mult, dar suficient pentru a oferi iluminat stradal complet. Per total, acest dispozitiv are o eficiență impresionantă de 35% pentru panourile solare.

Sfaturi utile pentru alegerea, instalarea și operarea panourilor solare sunt prezentate aici:

#2: Aplicarea colectoarelor solare

Aceasta este o variantă mai modernă și mai productivă a dușului de vară. Chiar și cea mai modestă dacha are un butoi de apă, care se încălzește în timpul zilei la un nivel destul de decent.

Dacă instalați un sistem de țevi înguste pe acoperiș prin care circulă apa, puteți obține o cantitate notabilă de căldură, asigurând pe deplin casa cu apă caldă și chiar încălzire destul de decentă.

Un colector solar este un sistem de conducte înguste prin care circulă un lichid de răcire.Procesele naturale de convecție circulă apa încălzită de soare fără utilizarea unei pompe (+)

Funcționarea acestei surse alternative de energie se bazează pe capacitatea apei și a aerului de a circula atunci când sunt încălzite. Rezervorul schimbătorului de căldură este instalat la un nivel mai înalt decât conductele colectoare. Apa încălzită urcă și intră în partea superioară a serpentinei schimbătorului de căldură.

Răcindu-se la contactul cu apa de la robinet, lichidul de răcire al colectorului solar cade și se deplasează din nou în țevile, care sunt încălzite de soare.

Circulația naturală a apei de încălzire și răcire elimină necesitatea pompelor speciale sau a altor echipamente electrice.

Puteți realiza cea mai simplă versiune a unui astfel de sistem din materialele disponibile: țevi de diferite diametre, tablă ca bază. Standul de care este atașată baza poate fi realizat dintr-un colț sau alte elemente metalice.

În această versiune a unui colector solar de casă, țevile sunt sudate pe o bază metalică, iar ca cadru se folosește o placă groasă.

De obicei, partea din sistem care se află în exterior este vopsită în negru pentru a crește capacitatea sa de a absorbi căldura. Baza cu țevi este fixată în așa fel încât să puteți modifica unghiul de înclinare a acesteia.

Tot ce rămâne este să instalați un rezervor de schimbător de căldură, să plasați o bobină în el și să conectați elementele sistemului între ele și la sistemul de alimentare cu apă și/sau de încălzire.

Tehnologia detaliată pentru fabricarea unui colector solar pentru încălzire este descrisă în Acest articol.

Modelele industriale de colectoare solare sunt mult mai productive decât cele „de casă” și pot funcționa pe tot parcursul anului, dar costul unui astfel de sistem poate fi destul de mare

Desigur, colectoarele solare industriale moderne sunt mai complexe și funcționează mai eficient. Unele dispozitive folosesc freon ca lichid de răcire, ceea ce vă permite să obțineți energie termică chiar și pe vreme rece.

Unitățile industriale pot fi echipate cu tuburi de vid, un bloc cu fotocelule, senzori de temperatură, un sistem de control automat etc. Costul unui astfel de colecționar poate fi destul de impresionant.

#3: Exploatarea energiei eoliene

Generatoarele eoliene sunt dispozitive care sunt cunoscute de mult timp și sunt destul de populare printre fanii energiei ecologice. Acesta este un dispozitiv destul de greoi, mai ales dacă palele morii de vânt se rotesc într-un plan orizontal. Prin urmare, versiunile cu lame verticale sunt mai populare.

Generatoarele eoliene sunt produse destul de voluminoase care ar trebui instalate într-o zonă deschisă care este bine suflată de vânt. Un astfel de dispozitiv poate acoperi complet nevoile de electricitate ale unei case private.

Moara de vânt este așezată pe un suport înalt și durabil. Mișcarea palelor este transmisă generatorului, iar energia rezultată este stocată într-o baterie. Electricitatea este apoi transferată la sistemul electric intern al casei sau utilizată în alt mod.

O moară de vânt de casă poate acoperi nevoile de electricitate ale unei mici cabane de vară:

Industrial modele de generatoare eoliene moderne echipat de obicei cu un panou de control electronic convenabil.

Dispozitivele de casă sunt construite după diagrame și desene destul de simple. Pe Internet puteți găsi multe opțiuni de diferite tipuri și tipuri. Trebuie să alegeți un loc convenabil pentru a plasa o astfel de structură, unde bate un vânt puternic, iar unitatea nu va deranja pe nimeni. Cu cât lamele sunt montate mai sus, cu atât mai bine.

Turbina eoliană mobilă Uprise are o dimensiune relativ compactă; atunci când este asamblată, poate fi transportată pe drumurile publice

Nu cu mult timp în urmă compania Supărare a prezentat o dezvoltare originală - o turbină eoliană instalată pe o platformă mobilă.Dacă se dorește, dispozitivul poate fi asamblat într-o dimensiune compactă și apoi transportat folosind un SUV obișnuit și instalat într-o altă locație.

Puterea turbinei eoliene mobile Uprise este de 50 kW. Potrivit experților în domeniul energiei alternative, acest lucru este suficient pentru a furniza energie electrică nu celei mai mari case private și chiar pentru a împărți excesul de energie electrică cu vecinii.

O opțiune și mai originală pentru transformarea energiei eoliene în kilowați este o aeronavă Makani Power.

Makani Power este o aeronavă care vă permite să ridicați un set de turbine eoliene mici la înălțimi semnificative și să obțineți cantitatea maximă de energie electrică

Aceasta este o variantă extrem de științifică a unui zmeu pe care sunt montate mici turbine eoliene. Ideea este de a livra generatorul în atmosfera superioară, unde viteza fluxului de aer este mult mai mare decât cea a solului. Energia curge pe cablu, care funcționează și ca frânghie care ține „zmeul”.

Interesantă prezentare generală a reparației generatoarelor eoliene SF-600-5 (China) vă permite să vă faceți o idee despre posibilele probleme cu aparatele din clasa economică:

Ideile interesante pentru a face singur o moară de vânt sunt descrise în articol - Cum să faci un generator eolian cu propriile mâini: dispozitiv, principiu de funcționare + cele mai bune produse de casă

#4: Încălzire pe bază de pompe de căldură

Aceste dispozitive au ocupat mult timp locul de mândrie în familia de dispozitive pentru producerea de energie ecologică. O pompă de căldură funcționează în același mod ca un frigider sau un aparat de aer condiționat, dar invers.

Dispozitivele de acest tip sunt folosite în principal pentru încălzirea locuinței, precum și pentru încălzirea apei.Deși există modele care fac față cu succes sarcinilor unui aparat de aer condiționat vara.

Principiul de funcționare al unei pompe de căldură se bazează pe absorbția energiei termice cu potențial scăzut în căldură concentrată cu potențial ridicat. Dispozitivele sol-apă sunt greu de instalat, dar eficiente

Astfel de sisteme folosesc energia aerului, căldura solului și a apei ca sursă de căldură. Energia este peste tot, dar în aceste resurse are un potențial scăzut. Circuitul extern al pompei de căldură colectează aceste firimituri împrăștiate de energie termică și le mută în sistem.

Pentru a transforma energia într-o stare cu potențial ridicat, se folosește un agent frigorific, de obicei freon. Absoarbe energia primită, se încălzește și intră în compresor. Aici agentul frigorific este comprimat și trece prin evaporator în schimbătorul de căldură al circuitului intern de încălzire.

Lichidul de răcire absoarbe energia termică concentrată, iar freonul trece prin evaporator și revine la starea lichidă. Acum primește energie cu potențial scăzut, se încălzește etc.

În funcție de sursa de energie termică, precum și de tipul de lichid de răcire, se selectează tipul de pompă de căldură: „pământ-apă”, „apă-apă”, „aer-apă”, „aer-aer” și așa mai departe. Folosind un astfel de dispozitiv, puteți implementa nu numai încălzirea tradițională a apei, ci și încălzirea aerului.

Mulți meșteri au stăpânit cu succes producția independentă a unei astfel de unități; opțiuni interesante sunt descrise în următoarele articole:

1. Cum să faci o pompă de căldură cu propriile mâini dintr-un frigider vechi: desene, instrucțiuni și sfaturi de asamblare
2. Pompă de căldură geotermală pentru încălzirea unei case: dispozitiv, design, auto-asamblare

Extragerea căldurii din sol nu este cea mai ușoară sarcină, deoarece va necesita un teren spațios și lucrări ample de excavare. Conductele circuitului exterior sunt așezate în șanțuri și acoperite cu pământ. Este clar că utilizarea acestui site va fi limitată în viitor.

Unitatea exterioară a pompei de căldură aer-apă trebuie pur și simplu instalată pe un loc adecvat, dar un astfel de dispozitiv poate să nu fie foarte eficient la temperaturi exterioare scăzute

Dar în acest fel este posibil să se asigure o temperatură stabilă a lichidului de răcire în circuitul extern, iar aceasta este o condiție importantă pentru funcționarea cu succes a pompei de căldură. Este foarte convenabil dacă există un iaz în apropierea casei; circuitul exterior poate fi scufundat în apă fără probleme. Ca alternativă la un rezervor, se folosește un puț de apă.

Pentru a extrage căldura din aer, nu se folosesc conducte cu lichid de răcire, ci ventilatoare puternice care pompează aer în schimbătorul de căldură. Temperatura aerului exterior nu este nici pe departe la fel de constantă ca în opțiunile cu apă sau pământ, dar alegerea unei locații pentru unitate și efectuarea instalării este mult mai ușoară.

Din păcate, astfel de dispozitive sunt ineficiente în regiunile nordice, deoarece încălzirea este imposibilă chiar și la temperatura exterioară de -20 de grade. Problema este rezolvată prin combinarea a două sisteme de încălzire diferite.

#4: Biogazul în munca de comunicații

Deșeurile sunt o altă resursă interesantă pentru generarea de energie termică. La prelucrarea deșeurilor cu ajutorul bacteriilor anaerobe se eliberează substanțe precum metanul, hidrogenul sulfurat, dioxidul de carbon și o anumită cantitate de impurități.

Acest amestec de gaze se numește biogaz și poate fi considerat și o sursă alternativă modernă de energie.

Pentru prelucrarea într-un biogenerator, se folosește de obicei un amestec de deșeuri vegetale și animale cu apă. Umiditatea masei ar trebui să fie de 88-96% în funcție de perioada anului

Desigur, această substanță inflamabilă nu se obține din conținutul canalizării. În acest scop se folosesc deșeuri organice de origine animală sau vegetală. Se pun intr-un recipient special, foarte rezistent si intotdeauna etans. Acolo sunt încărcate și culturi bacteriene.

În interiorul dispozitivului este instalat un melc pentru a amesteca masa biologică. Acest lucru va crește viteza de reacție și va face generatorul mai eficient.

Masa destinată procesării este diluată cu apă, care trebuie încălzită la aproximativ 40°C.Vara trebuie adăugată mai multă apă, dar iarna conținutul de umiditate al biomasei poate fi în jur de 90%.

Pentru a menține o temperatură confortabilă pe toată durata de viață a microorganismelor, containerul biogeneratorului este acoperit cu materiale termoizolante. Toate materiile prime sunt încărcate prin gât, care este apoi închis ermetic. Biogazul se acumulează în partea superioară a dispozitivului și este îndepărtat dintr-o țeavă specială.

Pentru comoditate, economie de spațiu și siguranță, instalațiile de biogaz sunt amplasate în subteran, distribuția gazului se realizează printr-un sigiliu de apă, este necesar să se asigure încălzirea biomasei (+)

Deșeurile reciclate sunt descărcate printr-o conductă separată; acestea reprezintă un îngrășământ valoros care poate fi folosit pe șantier. Un punct important atunci când creați singur un biogenerator este siguranța. Pe măsură ce gazul se acumulează constant în recipient, presiunea acolo crește constant.

Procesul de creare a unui biogenerator dintr-un butoi metalic este descris în acest videoclip:

Dacă acest proces nu este controlat, dispozitivul poate exploda pur și simplu. Este considerat mai sigur să plasați biogeneratorul în subteran, mai degrabă decât la suprafață. Este necesar să se asigure o selecție constantă a gazului rezultat din recipient pentru a normaliza presiunea.

Amestecul de gaze trebuie de asemenea manipulat cu grijă. Această substanță inflamabilă are un miros înțepător și neplăcut, iar inhalarea poate fi periculoasă pentru sănătatea umană.

Pe lângă sursele de energie gratuită descrise mai sus, există și soluții de inginerie interesante care au multe perspective practice:

Scopul și aplicarea termogeneratorului

Dispozitivele de acest tip sunt cunoscute încă de la mijlocul secolului trecut. Acestea vă permit să transformați energia termică în energie electrică. O versiune modernă a unui termogenerator produs industrial este proiectată pentru instalarea pe cazane pe gaz sau sobe pe lemne cu ardere lungă cu o putere de cel puțin 200 W.

Una dintre cele mai faimoase și populare opțiuni de termogenerator din viața de zi cu zi funcționează în tandem cu o lampă cu kerosen:

Un astfel de dispozitiv vă permite să primiți aproximativ 150 kW/h de energie electrică pe lună iarna, când dispozitivele de încălzire funcționează continuu.

O puteți considera ca o opțiune suplimentară în combinație cu panourile solare sau ca o modalitate de a compensa întreruperile frecvente de curent.

Există și modele de generatoare de căldură pentru camping care pot procesa energia termică a unui foc obișnuit. Ele pot fi utilizate în timpul construcției unde nu există energie electrică ca alternativă la un generator care funcționează cu combustibil lichefiat.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipul vă va prezenta cele mai populare opțiuni pentru instalațiile alimentate cu surse alternative de energie:

Singurul dezavantaj semnificativ al metodelor alternative de generare a energiei este costul ridicat al echipamentelor și instalării. Dezvoltarile high-tech sunt eficiente, convenabile și ieftine. Totuși, investiția se va amortiza în timp. Și pentru cei cărora le place să joace, există întotdeauna opțiuni pentru bricolaj.

Spuneți-ne ce părere aveți despre utilizarea energiei alternative pentru casa dvs.? Împărtășește-ți părerea, participă la discuții și pune întrebări. Puteți lăsa comentarii în formularul de mai jos.