Alternativna energija za dom: pregled nestandardnih virov energije

»Zelena energija« privlači ljudi preprosto s svojimi kozmičnimi obeti.Neizčrpno energijo je mogoče pridobiti iz okolja popolnoma brezplačno za servisiranje avtonomnih komunikacij. Poleg tega se njegov vir dnevno obnavlja brez človekovega posredovanja.

Vendar, da bi kompetentno uporabili prave darove narave, morate vedeti, kako delujejo in kje se uporabljajo. Ali se strinjaš?

Iz našega članka boste izvedeli vse o tem, kako se alternativna energija uporablja za dom. Po pregledu informacij, ki jih ponujamo, lahko izberete najprimernejšo možnost za pridobivanje toplote ali električne energije.

Podrobno smo opisali naprave, ki predelujejo sončno/vetrno/vodno/zemeljsko energijo. Na kratko in izjemno preprosto smo orisali princip njihovega delovanja. Zagotovljene informacije bodo v pomoč pri primerjavi metod in virov proizvodnje energije.

Vrste alternativnih virov energije

Nakup industrijskih modelov sodobnih naprav za pridobivanje toplotne ali električne energije iz okolja ni tako težak.

Najbolj priljubljene možnosti za takšno opremo vključujejo:

• sončni kolektorji;
• sončni kolektorji;
• vetrni generatorji;
• toplotne črpalke;
• bioplinski generatorji.

Znanost ne miruje, pojavljajo se novi modeli naprav za proizvodnjo alternativne energije. Pomembno je ne samo izbrati ustrezno možnost, ampak jo tudi pravilno namestiti. Zelo pogosto ni mogoče preživeti samo z eno enoto.Lahko kombinirate uporabo različnih virov.

Sončna baterija na primer daje več električne energije poleti, vetrni generator pa pozimi. Kombinacija teh dveh naprav vam omogoča, da zagotovite zadostno količino avtonomne električne energije skozi vse leto. Na podoben način se lahko kombinirajo tudi druge naprave.

#1: Uporaba sončnih kolektorjev

Ti elementi postajajo vse bolj priljubljeni in bolj raznoliki. Prodajajo se kot že pripravljeni kompleti in kot posamezne fotocelice. Amaterski obrtniki, ki raje delajo vse z lastnimi rokami, rade volje delajo s slednjimi - to je razmeroma preprosta naloga.

Za naredi sončno baterijo s posameznimi parametri morate kupiti potrebno število že pripravljenih fotocelic in jih spajkati v skupno vezje.

Transparentni elementi, ki pokrivajo delovno površino sončnih kolektorjev, so nameščeni na steklu visokih zgradb, vendar se lahko uspešno uporabljajo tudi v zasebni stanovanjski gradnji.

Obstajajo monokristalne in polikristalne sončne celice. Prvi so bolj produktivni in vzdržljivi, vendar učinkoviti le, če prejmejo stabilen pretok energije. Polikristali imajo nižji izkoristek in krajšo življenjsko dobo, vendar lahko precej učinkovito delujejo tudi v oblačnih razmerah.

Fotovoltaične celice so nameščene pod plastjo trpežnega prozornega materiala, tako da lahko absorbirajo energijo in ostanejo na svojem mestu. Ohišje s prozorno zunanjo površino izgleda kot kovinski okvir. Uporablja se za pritrditev plošč.

Včasih se namesto kovinskega telesa uporablja lesena konstrukcija.To je manj trpežna, a povsem sprejemljiva možnost.

Solarni paneli so nameščeni na najbolj sončni strani stavbe, običajno na strehi. Pomembna je tudi izbira pravega pretvornika in akumulatorjev

Zasnova s ​​sončnimi kolektorji se izkaže za precej obsežno, zato je najpogosteje nameščena neposredno na streho hiše. Ohišje je nameščeno na stojalo tako, da se plošča s fotocelicami vrti, tako boste lahko spremljali gibanje sonca in zajeli več UV žarkov glede na letni čas.

Ob močnejših padavinah se plošča obrne v navpičen položaj, da prepreči poškodbe in zmanjša morebitno onesnaženje. Montaža panelov je le prva faza pri izvedbi takšnega sistema.

Za njegovo polno delovanje boste morali fotocelice preko polnilnika povezati s solarnim inverterskim sistemom.

Za kopičenje nastalega električnega sistema boste potrebovali baterije za solarne panele, na primer SONČNA SVETLOBA PzS. Takšne elemente je mogoče namestiti pod zemljo, na precej veliki globini - do treh metrov.

Pravilna izbira pretvornik za sončne kolektorje in krmilnik baterije - pomembna točka pri zagotavljanju največje učinkovitosti celotnega sistema. Čim bolje so izbrane vse komponente, čim bolje so izvedeni posebni izračuni, tem manjše bodo izgube električne energije.

Zanimiva vrsta sončnih kolektorjev - različica fleksibilnega filma, njihov delovni sloj se nanese na polimerni film. Namestijo se na steklena okna visokih stavb, seveda na sončni strani.

Učinkovitost takih elementov je nekoliko nižja kot pri tradicionalni različici - le 7%. Toda priročnost njihove uporabe in prihranek prostora kompenzirata to pomanjkljivost.

Naprava Betaray za povečevanje potenciala zajete sončne energije deluje stilsko in moderno. Lahko se namesti na dvorišču zasebne hiše ali na strehi visoke stavbe

Naprava je poklicala Betaray. To je dokaj velika steklena krogla, ki kot leča zbira sončne žarke in jih usmerja na ploščo s fotocelicami. Namestitev se lahko samodejno vrti, da dobi največ sončne svetlobe.

Posledično lahko preživite z manj fotocelicami in naredite pretok sončne svetlobe bolj stabilen. Ponoči je Betaray sposoben absorbirati mesečino in zvezdno svetlobo. To ni veliko, a dovolj za popolno ulično razsvetljavo. Na splošno ima ta naprava impresivno učinkovitost 35 % za sončne celice.

Koristni nasveti o izbiri, namestitvi in ​​delovanju solarnih panelov so predstavljeni tukaj:

#2: Uporaba sončnih kolektorjev

To je bolj sodobna in produktivna različica poletne prhe. Tudi najbolj skromna koča ima sod z vodo, ki se čez dan segreje na povsem spodobno raven.

Če na streho namestite sistem ozkih cevi, skozi katere kroži voda, lahko dobite opazno količino toplote, ki hiši v celoti zagotavlja oskrbo s toplo vodo in celo povsem spodobno ogrevanje.

Sončni kolektor je sistem ozkih cevi, po katerih kroži hladilna tekočina.Naravni konvekcijski procesi krožijo vodo, ki jo ogreje sonce, brez uporabe črpalke (+)

Delovanje tega alternativnega vira energije temelji na sposobnosti kroženja vode in zraka pri segrevanju. Rezervoar izmenjevalnika toplote je nameščen na višji ravni kot cevi kolektorja. Ogrevana voda se dvigne in vstopi na vrh tuljave izmenjevalnika toplote.

Hladilna tekočina sončnega kolektorja ob stiku z vodo iz pipe se ohladi in se ponovno premakne v cevi, ki jih segreva sonce.

Naravno kroženje ogrevalne in hladilne vode odpravlja potrebo po posebnih črpalkah ali drugi električni opremi.

Najpreprostejšo različico takšnega sistema lahko izdelate iz razpoložljivih materialov: cevi različnih premerov, kovinske pločevine kot osnove. Stojalo, na katerega je pritrjen podstavek, je lahko izdelan iz vogala ali drugih kovinskih elementov.

V tej različici domačega sončnega kolektorja so cevi privarjene na kovinsko podlago, kot okvir pa se uporablja debela plošča.

Običajno je del sistema, ki je na zunanji strani, pobarvan črno, da se poveča njegova sposobnost absorbiranja toplote. Podstavek s cevmi je pritrjen tako, da lahko spreminjate kot njegovega naklona.

Ostaja le vgradnja rezervoarja toplotnega izmenjevalnika, vanj namestimo tuljavo in povežemo elemente sistema med seboj ter s sistemom za oskrbo z vodo in/ali ogrevanjem.

Podrobnejša tehnologija izdelave sončnega kolektorja za ogrevanje je opisana v Ta članek.

Industrijski modeli sončnih kolektorjev so veliko bolj produktivni kot "domači" in lahko delujejo vse leto, vendar so stroški takšnega sistema lahko precej visoki

Seveda so sodobni industrijski sončni kolektorji kompleksnejši in učinkovitejši. Nekatere naprave uporabljajo freon kot hladilno sredstvo, ki vam omogoča pridobivanje toplotne energije tudi v hladnem vremenu.

Industrijske enote so lahko opremljene z vakuumskimi cevmi, blokom s fotocelicami, temperaturnimi senzorji, avtomatskim krmilnim sistemom itd. Stroški takšnega zbiralnika so lahko precej impresivni.

#3: Izkoriščanje energije vetra

Vetrni generatorji so naprave, ki so že dolgo poznane in so zelo priljubljene med ljubitelji okolju prijazne energije. To je precej okorna naprava, še posebej, če se lopatice vetrnice vrtijo v vodoravni ravnini. Zato so različice z navpičnimi rezili bolj priljubljene.

Vetrni generatorji so precej zajetni izdelki, ki jih je treba namestiti na odprtem območju, ki ga vetrovi dobro pihajo. Ena taka naprava lahko popolnoma pokrije potrebe po električni energiji zasebnega doma.

Vetrnica je postavljena na visoko in trpežno stojalo. Gibanje lopatic se prenaša na generator, nastala energija pa se shrani v baterijo. Elektrika se nato prenese v notranji električni sistem doma ali uporabi drugače.

Domača vetrnica lahko pokrije potrebe po električni energiji majhne poletne koče:

Industrijski modeli sodobnih vetrnih generatorjev običajno opremljen s priročno elektronsko nadzorno ploščo.

Domače naprave so izdelane po dokaj preprostih diagramih in risbah. Na internetu lahko najdete veliko možnosti različnih vrst in vrst. Za postavitev takšne strukture morate izbrati primeren kraj, kjer piha močan veter, in enota ne bo nikogar motila. Višje ko so rezila nameščena, bolje je.

Mobilna vetrna turbina Uprise ima razmeroma kompaktno velikost, sestavljeno pa jo je mogoče prevažati po javnih cestah.

Nedolgo nazaj podjetje Vstaja predstavil izviren razvoj - vetrno turbino, nameščeno na mobilni platformi.Po želji lahko napravo sestavite v kompaktno velikost in jo nato prevažate z običajnim SUV in namestite na drugo mesto.

Moč mobilne vetrne turbine Uprise je 50 kW. Po mnenju strokovnjakov s področja alternativne energije je to povsem dovolj za oskrbo z električno energijo ne največje zasebne hiše in celo za delitev presežne električne energije s sosedi.

Še bolj izvirna možnost za pretvorbo vetrne energije v kilovate je letalo Makani Power.

Makani Power je letalo, ki vam omogoča, da dvignete niz majhnih vetrnih turbin na pomembne višine in pridobite največjo količino električne energije.

To je zelo znanstvena različica zmaja, na katerega so nameščene majhne vetrne turbine. Ideja je dostaviti generator v zgornje plasti atmosfere, kjer je hitrost pretoka zraka veliko večja od hitrosti tal. Energija teče po kablu, ki deluje tudi kot vrv, ki drži "zmaja".

Zanimiv pregled popravil vetrnih generatorjev SF-600-5 (Kitajska) vam omogoča, da dobite idejo o možnih težavah z napravami ekonomskega razreda:

Zanimive ideje za izdelavo vetrnice so opisane v članku - Kako narediti vetrni generator z lastnimi rokami: naprava, princip delovanja + najboljši domači izdelki

#4: Ogrevanje na osnovi toplotnih črpalk

Te naprave že dolgo zasedajo častno mesto v družini naprav za pridobivanje okolju prijazne energije. Toplotna črpalka deluje skoraj enako kot hladilnik ali klimatska naprava, vendar obratno.

Naprave te vrste se uporabljajo predvsem za ogrevanje doma, pa tudi za ogrevanje vode.Čeprav obstajajo modeli, ki se poleti uspešno spopadajo z nalogami klimatske naprave.

Princip delovanja toplotne črpalke temelji na absorpciji nizko potencialne toplotne energije v koncentrirano visoko potencialno toploto. Naprave zemlja-voda je težko namestiti, a učinkovite

Takšni sistemi kot vir toplote uporabljajo energijo zraka, toploto zemlje in vode. Energija je povsod, vendar ima v teh virih majhen potencial. Zunanji tokokrog toplotne črpalke zbira te razpršene drobce toplotne energije in jih premika v sistem.

Za pretvorbo energije v stanje z visokim potencialom se uporablja hladilno sredstvo, običajno freon. Prejeto energijo absorbira, segreje in vstopi v kompresor. Tu se hladilno sredstvo stisne in prehaja skozi uparjalnik v toplotni izmenjevalnik notranjega ogrevalnega kroga.

Hladilna tekočina absorbira koncentrirano toplotno energijo, freon pa gre skozi uparjalnik in se vrne v tekoče stanje. Zdaj prejema energijo nizkega potenciala, segreva itd.

Glede na vir toplotne energije in vrsto hladilne tekočine se izbere tip toplotne črpalke: "zemlja-voda", “voda-voda”, “zrak-voda”, "zrak-zrak" in tako naprej. S takšno napravo lahko izvajate ne le tradicionalno ogrevanje vode, ampak tudi ogrevanje zraka.

Mnogi obrtniki so uspešno obvladali samostojno proizvodnjo takšne enote, zanimive možnosti so opisane v naslednjih člankih:

1. Kako narediti toplotno črpalko z lastnimi rokami iz starega hladilnika: risbe, navodila in nasveti za montažo
2. Geotermalna toplotna črpalka za ogrevanje hiše naredite sami: naprava, zasnova, samomontaža

Pridobivanje toplote iz zemlje ni najlažja naloga, saj bo zahtevala veliko zemljišče in obsežna izkopavanja. Cevi zunanjega tokokroga so položene v jarke in prekrite z zemljo. Jasno je, da bo uporaba te strani v prihodnosti omejena.

Zunanjo enoto toplotne črpalke zrak-voda je treba preprosto namestiti na primerno mesto, vendar pa takšna naprava pri nizkih zunanjih temperaturah morda ne bo preveč učinkovita.

Toda na ta način je mogoče zagotoviti stabilno temperaturo hladilne tekočine v zunanjem krogu, kar je pomemben pogoj za uspešno delovanje toplotne črpalke. Zelo priročno je, če je v bližini hiše ribnik, zunanji krog lahko brez težav potopite v vodo. Kot alternativa rezervoarju se uporablja vodnjak.

Za pridobivanje toplote iz zraka se ne uporabljajo cevi s tekočim hladilnim sredstvom, temveč močni ventilatorji, ki črpajo zrak v izmenjevalnik toplote. Zunanja temperatura zraka ni niti približno tako konstantna kot pri možnostih z vodo ali zemljo, vendar je izbira lokacije za enoto in izvedba namestitve veliko lažja.

Na žalost so takšne naprave v severnih regijah neučinkovite, saj je ogrevanje nemogoče tudi pri zunanji temperaturi -20 stopinj. Težavo rešimo s kombinacijo dveh različnih ogrevalnih sistemov.

#4: Bioplin v komunikacijskem delu

Odpadki so še en zanimiv vir za pridobivanje toplotne energije. Pri predelavi odpadkov s pomočjo anaerobnih bakterij se sproščajo snovi, kot so metan, vodikov sulfid, ogljikov dioksid in določena količina nečistoč.

To mešanico plinov imenujemo bioplin in jo lahko štejemo tudi za sodoben alternativni vir energije.

Za predelavo v biogeneratorju se običajno uporablja mešanica rastlinskih in živalskih odpadkov z vodo. Vlažnost mase naj bo 88-96%, odvisno od letnega časa

Seveda se ta vnetljiva snov ne pridobiva iz vsebine kanalizacije. V ta namen se uporabljajo organski odpadki živalskega ali rastlinskega izvora. Postavljeni so v posebno posodo, zelo trpežno in vedno nepredušno zaprto. Tam so naložene tudi bakterijske kulture.

V notranjosti naprave je nameščen polž za mešanje biološke mase. To bo povečalo hitrost reakcije in povečalo učinkovitost generatorja.

Maso, namenjeno obdelavi, razredčimo z vodo, ki mora biti segreta na približno 40°C.Poleti je treba dodati več vode, pozimi pa je lahko vsebnost vlage v biomasi okoli 90 %.

Za vzdrževanje temperature, ugodne za življenje mikroorganizmov, je posoda biogeneratorja prekrita s toplotnoizolacijskimi materiali. Vsi začetni materiali se naložijo skozi vrat, ki se nato tesno zapre. Bioplin se nabira v zgornjem delu naprave in se iz nje odvaja po posebni cevi.

Zaradi udobja, prihranka prostora in varnosti so bioplinarne postavljene pod zemljo, distribucija plina poteka skozi vodno tesnilo, potrebno je zagotoviti ogrevanje biomase (+)

Reciklirani odpadki se razkladajo po ločeni cevi in ​​predstavljajo dragoceno gnojilo, ki ga lahko uporabimo na gradbišču. Pomembna točka pri sami izdelavi biogeneratorja je varnost. Ker se plin nenehno kopiči v posodi, tlak v njej nenehno narašča.

Postopek izdelave biogeneratorja iz kovinskega soda sami je opisan v tem videu:

Če tega procesa ne nadzirate, lahko naprava preprosto eksplodira. Šteje se, da je biogenerator varneje postaviti pod zemljo kot na površino. Za normalizacijo tlaka je treba zagotoviti stalno izbiro nastalega plina iz posode.

Previdno je treba ravnati tudi s plinsko mešanico. Ta vnetljiva snov ima oster in neprijeten vonj, vdihavanje pa je lahko nevarno za zdravje ljudi.

Poleg zgoraj opisanih virov brezplačne energije obstajajo tudi zanimive inženirske rešitve, ki imajo veliko praktičnih možnosti:

Namen in uporaba termogeneratorja

Naprave te vrste so znane že od sredine prejšnjega stoletja. Omogočajo vam pretvorbo toplotne energije v električno energijo. Sodobna izvedba industrijsko izdelanega termogeneratorja je namenjena vgradnji na plinske kotle ali peči na drva z močjo najmanj 200 W.

Ena najbolj znanih in priljubljenih možnosti termogeneratorja v vsakdanjem življenju deluje v tandemu s kerozinsko svetilko:

Takšna naprava vam omogoča, da pozimi, ko ogrevalne naprave neprekinjeno delujejo, prejmete približno 150 kW / h električne energije na mesec.

Upoštevate ga lahko kot dodatno možnost v kombinaciji s solarnimi paneli ali kot kompenzacijo pogostih izpadov električne energije.

Obstajajo tudi modeli generatorjev toplote za kampiranje, ki lahko predelajo toplotno energijo običajnega ognja. Uporabljajo se lahko med gradnjo, kjer ni elektrike, kot alternativa generatorju na utekočinjeno gorivo.

Zaključki in uporaben video na to temo

Videoposnetek vam bo predstavil najbolj priljubljene možnosti naprav, ki jih poganjajo alternativni viri energije:

Edina pomembna pomanjkljivost alternativnih načinov pridobivanja energije je visoka cena opreme in namestitve. Visokotehnološki razvoj je učinkovit, priročen in poceni. Kljub temu se bo naložba čez čas povrnila. In za tiste, ki radi poigravate, vedno obstajajo možnosti za DIY.

Povejte nam, kaj menite o uporabi alternativne energije za vaš dom? Delite svoje mnenje, sodelujte v razpravah in postavljajte vprašanja. Komentarje lahko pustite v spodnjem obrazcu.