Алтернативна енергия за дома: преглед на нестандартни енергийни източници

„Зелената енергия“ привлича просто с космическа перспектива. Неизчерпаемата енергия може да бъде получена от околната среда за безплатно обслужване на автономни комуникации. Освен това ресурсът му ежедневно се възстановява без човешка намеса.

Въпреки това, за да използвате правилно тези дарове на природата, трябва да знаете как работят и къде се използват. Съгласен ли сте?

Ще научите всичко за това как се използва алтернативна енергия за дома от нашата статия. След като се запознаете с информацията, представена от нас, можете да изберете най-подходящия вариант за производство на топлина или електричество.

Подробно сме описали растенията, които обработват енергията на слънцето / вятъра / водата / земята. Кратко и изключително просто очерта принципа на тяхната работа. Предлаганата информация ще помогне да се сравнят методите и източниците на производство на енергия.

Видове алтернативни източници на енергия

Придобиването на промишлени модели на съвременни устройства за извличане на топлина или електрическа енергия от околната среда не е толкова трудно.

Най-популярните опции за такова оборудване включват:

• слънчеви панели;
• слънчеви колектори;
• ветрогенератори;
• термопомпи;
• генератори за биогаз.

Науката не стои неподвижно, има все повече и повече нови модели устройства за алтернативна енергия. Важно е не само да изберете подходящата опция, но и да я инсталирате правилно. Много често не е възможно да се управлява само с една единица. Можете да комбинирате използването на различни ресурси.

Например слънчевата батерия произвежда повече електричество през лятото, а вятърният генератор през зимата. Комбинацията от тези две устройства ви позволява да осигурите достатъчно автономно електричество през цялата година. По подобен начин могат да се комбинират и други устройства.

# 1: Използване на слънчеви панели

Тези елементи стават все по-популярни и по-разнообразни. Те се продават както под формата на готови комплекти, така и под формата на индивидуални фотоклетки. Аматьорите, които предпочитат да правят всичко със собствените си ръце, с готовност работят с последните - това е сравнително проста задача.

че направете слънчева батерия с индивидуални параметри е необходимо да закупите нужното количество готови фотоклетки и да ги спойкате в обща схема.

Прозрачните елементи, покриващи работната повърхност на слънчевите панели, са инсталирани върху стъклото на високи сгради, но те могат да бъдат успешно използвани и в частното жилищно строителство

Отличават се монокристални и поликристални фотоклетки. Първите са по-продуктивни и издръжливи, но ефективни само ако се получи стабилен енергиен поток. Поликристалите имат по-ниска ефективност и по-кратък живот, но могат да работят доста ефективно дори при високи облачни условия.

Фотоклетките се поставят под слой от устойчив прозрачен материал, така че да могат да поемат енергия, докато останат в правилното положение. Калъф с прозрачна външна повърхност изглежда като метална рамка. Използва се за закрепване на панелите.

Понякога вместо метален калъф се използва дървена конструкция. Това е по-малко издръжлив, но доста приемлив вариант.

Панелите със соларни клетки са инсталирани от най-слънчевата страна на сградата, обикновено на покрива. Също така е важно да изберете правилния инвертор и батерии

Дизайнът със соларни панели е доста тромав, така че най-често той се поставя директно на покрива на къщата. Калъфът е монтиран на стойка, така че панелът с фотоклетки да може да се върти, това ще ви позволи да наблюдавате движението на слънцето и да улавяте повече UV лъчи в зависимост от годината.

Когато настъпят обилни валежи, панелът е обърнат вертикално, за да се предотврати повреда и да се намали евентуалното замърсяване. Монтажът на панели е само първият етап от внедряването на такава система.

За неговата пълноценна работа ще трябва да свържете слънчевите клетки чрез зарядното устройство към соларната инверторна система.

За да натрупате получената електрическа система, ще ви трябва батерии за соларни панелинапример СЛЪНЦЕ PzS, Такива елементи могат да бъдат инсталирани под земята, на доста значителна дълбочина - до три метра.

Правилен избор слънчев инвертор и контролерът на батерията - важен момент за осигуряване на максимална ефективност на цялата система. Колкото по-добре са избрани всички компоненти, толкова по-добре се извършват специалните изчисления, толкова по-малко ще бъде загубата на електрическа енергия.

Интересен тип соларен панел е опция за гъвкав филм, работният им слой се отлага върху полимерен филм. Те са инсталирани върху стъклените прозорци на високи сгради, разбира се, от най-слънчевата страна.

Ефективността на такива елементи е малко по-ниска от тази на традиционната версия - само 7%. Но удобството при използването им и спестяването на пространство компенсират този недостатък.

Устройството за слънчево улавяне на Betaray изглежда стилно и модерно. Може да бъде инсталиран в двора на частна къща или на покрива на многоетажна сграда

Устройство, наречено Betaray, Това е доста голяма стъклена топка, която подобно на леща събира слънчевите лъчи и ги насочва към панела с фотоклетки. Устройството може да се върти в автоматичен режим, за да получи най-много слънчева светлина.

В резултат на това можете да направите с по-малко фотоклетки и да направите потокът от слънчева светлина по-стабилен. Бетарай е способен да абсорбира лунна светлина и звездна светлина през нощта. Това не е достатъчно, но достатъчно, за да осигури пълно улично осветление. Като цяло това устройство има впечатляваща ефективност за слънчевите панели - 35%.

Полезни съвети относно избора, монтажа и работата на слънчевите панели са представени тук:

# 2: Приложение на слънчеви колектори

Това е по-модерна и продуктивна вариация на летния душ.Дори в най-скромната вила има варел с вода, който се нагрява през деня до много прилично ниво.

Ако инсталирате на покрива система от тесни тръби, през които циркулира вода, можете да получите значително количество топлина, осигурявайки напълно къщата с топла вода и дори прилично отопление.

Слънчевият колектор е система от тесни тръби, през които циркулира охлаждащата течност. При естествените процеси на конвекция циркулира вода, нагрята от слънцето, без да се използва помпа (+)

Работата на този алтернативен източник на енергия се основава на способността на водата и въздуха да циркулират при нагряване. Резервоарът за топлообменник е инсталиран на по-високо ниво от колекторните тръби. Загрятата вода се издига и навлиза в горната част на намотката на топлообменника.

Охлаждайки се в контакт с вода от чешмата, топлоносителят на слънчевия колектор пада и отново се премества в тръбите, които слънцето загрява.

Естествената циркулация на отоплителната и охлаждащата вода елиминира необходимостта от специални помпи или друго електрическо оборудване.

Можете да направите най-простата версия на такава система от наличните материали: тръби с различен диаметър, метален лист за ролята на основата. Поставката, към която е прикрепена основата, може да бъде направена от ъгъл или други метални елементи.

В тази версия на домашен слънчев колектор тръбите са заварени към метална основа, като рамка се използва дебела дъска

Обикновено частта от системата, която е отвън, е боядисана в черно, за да увеличи способността си да абсорбира топлина. Основата с тръбите е фиксирана, така че е възможно да се промени ъгълът на нейния наклон.

Остава да подредите топлообменника на резервоара, да поставите бобина в него и да свържете елементите на системата помежду си и към водоснабдяването и / или отоплителната система.

Подробна технология за производство на слънчев колектор за отопление е описана в тази статия.

Промишлените модели на слънчеви колектори са много по-продуктивни от „домашните продукти“ и могат да работят през цялата година, но цената на такава система може да бъде доста висока

Разбира се, съвременните индустриални слънчеви колектори са по-сложни и работят по-ефективно. В някои устройства фреонът се използва като охлаждаща течност, което позволява да се получи топлинна енергия дори при студено време.

Индустриалните единици могат да бъдат оборудвани с вакуумни тръби, блок с фотоклетки, температурни датчици, система за автоматично управление и др. Цената на такъв колектор може да бъде много впечатляваща.

# 3: експлоатация на вятърна енергия

Вятърни генератори - устройства, известни от дълго време и доста популярни сред феновете на чистата енергия. Това е доста тромаво устройство, особено ако остриетата на вятърна мелница се въртят в хоризонтална равнина. Затова версиите с вертикално подредени остриета са по-популярни.

Вятърните генератори са обемисти предмети, които трябва да бъдат инсталирани на открито, което е добре издухано от ветровете. Едно такова устройство може напълно да покрие нуждите на частна къща от електричество

Вятърната мелница е поставена на висок и здрав багажник. Движението на лопатките се предава на генератора, получената енергия се натрупва в акумулатора. Тогава електричеството се прехвърля във вътрешната електрическа система на къщата или се използва по други начини.

Домашна вятърна мелница е в състояние да покрие нуждите от електричество на малка лятна вила:

промишленост модели на съвременни ветрогенератори обикновено са оборудвани с удобен електронен контролен панел.

Домашните устройства са конструирани според доста прости схеми и чертежи. В интернет можете да намерите много опции от много различен тип и тип. Трябва да изберете удобно място за поставяне на такава структура, където духа силен вятър, а единицата няма да притеснява никого. Колкото по-високо са инсталирани остриетата, толкова по-добре.

Мобилната вятърна турбина Uprise е сравнително компактна и при сглобяване може да се транспортира по обществени пътища

Не толкова отдавна компания появяване представи оригинална разработка - вятърна турбина, монтирана на мобилна платформа. Ако желаете, устройството може да бъде сглобено, придавайки му компактен размер и след това да се транспортира с помощта на конвенционален SUV и да се инсталира на друго място.

Мощността на мобилната вятърна турбина Uprise е 50 kW. Според експерти в областта на алтернативната енергия това е напълно достатъчно, за да се осигури електричество на не най-голямата частна къща и дори да се сподели излишъкът от електричество със съседите.

Още по-оригинална версия за преобразуването на вятърната енергия в киловати - самолет Makani Power.

Makani Power е летателно оборудване, което ви позволява да вдигнете набор от малки вятърни турбини на значителна височина и да получите максимално количество електроенергия

Това е силно научна разновидност на хвърчило, върху което са монтирани малки вятърни турбини. Идеята е да се достави генераторът в горната атмосфера, където скоростта на въздуха е много по-висока от тази на земята. Енергията тече надолу по кабела, който също действа като въже, задържащо „хвърчилото“.

Интересен преглед на ремонта на вятърния генератор SF-600-5 (Китай) ви позволява да добиете представа за възможните проблеми с оборудването на икономична класа:

Интересни идеи сами да си направите вятърна мелница са описани в статията - Как да направите вятър генератор със собствените си ръце: устройство, принцип на работа + най-доброто домашно приготвяне

# 4: Отопление на топлинна помпа

Тези устройства отдавна заемат гордо място в семейството на устройствата за производство на чиста енергия. Термопомпата работи почти по същия начин като хладилник или климатик, но само обратното.

Те използват устройства от този тип, главно за отопление на дома, както и за отопление на вода. Въпреки че има модели, които през лятото успешно се справят със задълженията на климатик.

Принципът на работа на термопомпата се основава на усвояването на топлинна енергия с нисък потенциал в концентрирана топлина с висок потенциал. Устройствата от земята до водата са трудни за инсталиране, но ефективни

Като източник на топлина такива системи използват енергията на въздуха, топлината на почвата и водата. Енергията е навсякъде, но тя има нисък потенциал в тези ресурси. Външната верига на термопомпата събира тези разпръснати трохи топлинна енергия и ги премества в системата.

За да се трансформира енергията в състояние с висок потенциал, се използва хладилен агент, обикновено фреон. Той абсорбира получената енергия, загрява се и влиза в компресора. Тук хладилният агент се компресира и през изпарителя влиза в топлообменника на вътрешния отоплителен кръг.

Топлоносителят абсорбира концентрирана топлинна енергия и фреон преминава през изпарителя и отново преминава в течно състояние. Сега той получава ниска потенциална енергия, загрява се и т.н.

В зависимост от източника на топлинна енергия, както и от вида на топлоносителя, се избира типът термопомпа: „подземна вода“, "Вода-вода", "Вода-въздух", "Въздух-въздух" и т.н. С помощта на такова устройство е възможно да се реализира не само традиционното отопление на водата, но и отоплението с въздух.

Много занаятчии са усвоили успешно независимото производство на такава единица, интересни опции са описани в следващите статии:

1. Как да направите термопомпа със собствените си ръце от стар хладилник: чертежи, инструкции и съвети за монтаж
2. Направете геотермална термопомпа за отопление на дома: устройство, дизайн, самостоятелно сглобяване

Не е лесна задача за извличане на топлина от земята, тъй като ще се изисква просторен парцел и обширна земна работа. Тръбите на външната верига са положени в окопи и покрити със земя. Ясно е, че използването на този сайт в бъдеще ще бъде ограничено.

Външното тяло на термопомпата въздух-вода просто трябва да бъде инсталирано на подходящ обект, но такова устройство може да не е много ефективно при ниски външни температури

Но по този начин е възможно да се осигури стабилна температура на охлаждащата течност във външната верига и това е важно условие за успешната работа на термопомпата. Много е удобно, ако в близост до къщата има езерце, външната верига може да се потопи във вода без никакви проблеми. Като алтернатива на резервоара се използва воден кладенец.

За събиране на топлина от въздуха не се използват тръби с течна охлаждаща течност, а мощни вентилатори, които изпомпват въздух в топлообменника.Външната температура далеч не е толкова постоянна, колкото с водата или земята, но е много по-лесно да изберете място за устройството и да го инсталирате.

За съжаление, такива устройства са неефективни в северните райони, тъй като отоплението не е възможно дори при -20 градуса външна температура. Проблемът се решава чрез комбиниране на две различни отоплителни системи.

# 4: Биогаз в комуникациите

Отпадъците са друг интересен ресурс за генериране на топлинна енергия. При обработката на отпадъците с помощта на анаеробни бактерии се отделят вещества като метан, сероводород, въглероден диоксид и някои примеси.

Тази газова смес се нарича биогаз, тя може да се разглежда и като модерен алтернативен източник на енергия.

За преработка в биогенератор обикновено се използва смес от растителни и животински отпадъци с вода. Влажността трябва да бъде 88-96% в зависимост от времето на годината

Разбира се, това горимо вещество не се получава от съдържанието на канализацията. За целта използвайте органични отпадъци от животински или растителен произход. Поставят се в специален контейнер, много издръжлив и винаги стегнат. Там се зареждат бактериални култури.

Вътре в устройството е инсталиран винт за смесване на биологичната маса. Това ще увеличи скоростта на реакцията и ще направи генератора по-ефективен.

Масата, предназначена за преработка, се разрежда с вода, която трябва да се нагрее до около 40 ° C. През лятото трябва да се добавя повече вода, но през зимата влагата от биомаса може да бъде около 90%.

За да се поддържа температурата, която е удобна за живота на микроорганизмите, капацитетът на биогенератора е покрит с изолационни материали. Всички изходни материали се зареждат през шията, която след това е плътно затворена. Биогазът се натрупва в горната част на устройството и се изхвърля от него през специална тръба.

За удобство, спестяване на пространство и безопасност инсталациите за биогаз се поставят под земята, разпределението на газ се извършва чрез воден уплътнител, необходимо е да се осигури нагряване на биомаса (+)

Рециклираните отпадъци се изхвърлят през отделна тръба, те са ценен тор, приложението на което може да се намери на сайта. Важен момент в независимото създаване на биогенератор е безопасността. Тъй като газът се натрупва постоянно в резервоара, налягането непрекъснато се увеличава.

Процесът на самостоятелно създаване на биогенератор от метална цев е описан в това видео:

Ако този процес не се контролира, устройството може просто да избухне. Счита се за по-безопасно биогенератора да се постави под земята, а не на повърхността. Необходимо е да се осигури постоянен подбор на произведения газ от резервоара, за да се нормализира налягането.

С газовата смес също трябва да се работи внимателно.Това горимо вещество има остра и неприятна миризма, вдишването му може да бъде опасно за човешкото здраве.

В допълнение към гореописаните източници на безплатна енергия има и интересни инженерни решения, които имат много практически перспективи:

Предназначение и употреба на термогенератора

Устройствата от този тип са познати от средата на миналия век. Те ви позволяват да преобразувате топлинна енергия в електрическа. Съвременната версия на индустриалния топлогенератор е предназначена за монтаж на газови котли или печки с дълго горене на дърва с мощност най-малко 200 вата.

Един от най-известните и популярни варианти за термогенератор в ежедневието работи в тандем с керосинова лампа:

Такова устройство ви позволява да получавате около 150 kW / h електроенергия на месец през зимата, когато отоплителните устройства работят непрекъснато.

Можете да го разгледате като допълнителна опция в комбинация със соларни панели или като начин за компенсиране на честите прекъсвания.

Има и пешеходни модели на генератори на топлина, които могат да обработват топлинната енергия на обикновен огън. Те могат да се използват по време на строителството, когато няма електричество като алтернатива на генератор, работещ на втечнено гориво.

Изводи и полезно видео по темата

Видеото ще представи най-популярните опции за инсталации, захранвани от алтернативни източници на енергия:

Единственият съществен недостатък на алтернативните методи за производство на енергия е високата цена на оборудването и инсталацията. Високотехнологичните разработки са ефективни, удобни и скъпи. Независимо от това, инвестицията ще се изплати с течение на времето. А за любителите на майсторството винаги има опции за самостоятелно производство.

Кажете ни какво мислите за използването на алтернативна енергия за дома? Споделете своите мнения, участвайте в дискусии и задавайте въпроси. Можете да оставите коментари във формата по-долу.