Gør-det-selv-alternativ energi til dit hjem: en gennemgang af de bedste miljøteknologier
Fossile brændstofreserver er ikke ubegrænsede, og energipriserne vokser konstant. Enig, det ville være rart at bruge alternative energikilder i stedet for traditionelle, for ikke at være afhængige af gas- og elleverandører i din region. Men du ved ikke, hvor du skal starte?
Vi hjælper dig med at håndtere de vigtigste kilder til vedvarende energi - i dette materiale undersøgte vi de bedste miljøteknologier. Alternativ energi kan erstatte konventionelle strømkilder: med egne hænder kan du arrangere en meget effektiv installation til dens produktion.
I vores artikel overvejes enkle metoder til samling af en varmepumpe, en vindgenerator og solcellepaneler, fotoillustrationer af individuelle trin i processen vælges. For klarhedens skyld er materialet udstyret med videoer om produktion af miljøvenlige installationer.
Indholdet af artiklen:
Populære vedvarende energikilder
"Grønne teknologier" vil reducere husholdningsudgifter markant ved brug af næsten gratis kilder.
Siden oldtiden brugte mennesker mekanismer og apparater i hverdagen, hvis handling var rettet mod at omdanne naturkræfterne til mekanisk energi. Et levende eksempel på dette er vandmøller og vindmøller.
Med fremkomsten af elektricitet tillod tilstedeværelsen af en generator mekanisk energi at konverteres til elektrisk energi.
I dag genereres en betydelig mængde energi nøjagtigt af vindkomplekser og vandkraftværker.Ud over vind og vand kan folk få adgang til kilder som biobrændstof, energien i jordens tarm, sollys, energien fra gejsere og vulkaner, tidevandets styrke.
I hverdagen bruges følgende enheder i vid udstrækning til vedvarende energi:
De høje omkostninger ved både enhederne selv og installationsarbejdet stopper mange mennesker på vej til at modtage tilsyneladende fri energi.
Tilbagebetaling kan nå 15-20 år, men dette er ikke en grund til at fratage dig selv de økonomiske udsigter. Alle disse enheder kan fremstilles og installeres uafhængigt.
Håndlavede solpaneler
Et færdigt solcellepanel koster en masse penge, så ikke alle har råd til at købe og installere det. Med den uafhængige fremstilling af panelet kan omkostningerne reduceres med 3-4 gange.
Før du begynder at designe et solcellepanel, skal du finde ud af, hvordan det hele fungerer.
Prinsippet for drift af solenergisystemet
At forstå formålet med hvert af elementerne i systemet giver os mulighed for at præsentere dets arbejde som en helhed.
De vigtigste komponenter i ethvert solenergisystem:
- Solpanel. Dette er et kompleks af elementer, der er forbundet til en enkelt enhed, der konverterer sollys til en elektronstrøm.
- Batterier. en batteri batterieri lang tid er det ikke nok, så systemet kan tælle op til et dusin af sådanne enheder. Antallet af batterier bestemmes af strømforbruget. Antallet af batterier kan øges i fremtiden ved at tilføje det krævede antal solcellepaneler til systemet;
- Solopladningskontroller. Denne enhed er nødvendig for at sikre normal opladning af batteriet. Dets hovedformål er at forhindre genopladning af batteriet.
- inverter. Enheden, der kræves for at konvertere strøm. Batterier producerer lavspændingsstrøm, og omformeren konverterer den til den strøm, der kræves til højspændingsfunktion - udgangseffekt. For huset er en inverter med en ydelse på 3-5 kW nok.
Det vigtigste ved solpaneler er, at de ikke kan generere højspændingsstrøm. Et separat element i systemet er i stand til at generere en strømspænding på 0,5-0,55 V. Et solbatteri er i stand til at generere en strømspænding på 18-21 V, hvilket er nok til at oplade et 12-volt batteri.
Hvis inverteren, genopladelige batterier og ladestyring bedst købes færdigfremstillet, er det meget muligt at fremstille solbatterier selv.
Fremstilling af solcellepaneler
Til fremstilling af batterier er det nødvendigt at købe solceller på enkelt- eller polykrystaller.Det skal bemærkes, at polykrystallers levetid er meget kortere end for enkeltkrystaller.
Derudover overstiger effektiviteten af polykrystaller ikke 12%, medens denne indikator for enkeltkrystaller når 25%. For at fremstille et solpanel skal du købe mindst 36 af disse elementer.
Trin # 1 - Montering af solcellepanelhuset
Arbejdet begynder med fremstilling af huset, for dette kræves følgende materialer:
- Træblokke
- krydsfiner
- plexiglas
- Træfiberplade
Det er nødvendigt at skære bunden af sagen fra krydsfiner og indsætte den i rammen på 25 mm tykke stænger. Størrelsen på bunden bestemmes af antallet af solceller og deres størrelse.
Langs hele omkredsen af rammen i stængerne med et trin på 0,15-0,2 m er det nødvendigt at bore huller med en diameter på 8-10 mm. De kræves for at forhindre overophedning af battericellerne under drift.
Trin 2 - tilslutning af elementerne i solcellepanelet
I henhold til sagens størrelse er det nødvendigt at bruge en klerisk kniv til at skære ud underlaget til solceller fra fiberplade. Med sin enhed er det også nødvendigt at sørge for tilstedeværelsen af ventilationshuller arrangeret hver 5 cm på en firkantet måde. Den færdige kasse skal males og tørres to gange.
Solceller skal lægges på hovedet på et fiberpladesubstrat og loddes. Hvis de færdige produkter ikke længere var udstyret med loddet ledere, er arbejdet meget forenklet. Imidlertid er aflodningsprocessen endnu ikke afsluttet.
Det skal huskes, at forbindelsen mellem elementer skal være ensartet. Oprindeligt skal elementerne forbindes i rækker, og først derefter skal de færdige rækker kombineres til et kompleks ved at forbinde til live samleskinner.
Efter færdiggørelse skal elementerne drejes, lægges som det skal og fastgøres på plads med silikone.
Derefter skal du kontrollere værdien af udgangsspændingen. Groft skal det være inden for 18-20 V. Nu skal batteriet køre i flere dage, kontroller batteriets opladningsevne. Først efter ydeevneovervågning er samlingerne forseglet.
Trin 3 - samling af strømforsyningssystemet
Når du er overbevist om upåklagelig funktionalitet, er det muligt at udføre montering af strømforsyningssystemet. Indgangs- og udgangskontaktledninger skal bringes ud for efterfølgende tilslutning af enheden.
Dækslet skal klippes ud af plexiglas og fastgøres med skruer på siderne af kroppen gennem forborede huller.
I stedet for solceller kan et diodekredsløb med D223B-dioder bruges til at fremstille et batteri. Et panel på 36 serieforbundne dioder er i stand til at levere en spænding på 12 V.
Dioder skal først blødlægges i acetone for at fjerne maling. Bor i huller, indsæt dioder og led dem ud. Det færdige panel skal placeres i et gennemsigtigt hus og forsegles.
Grundlæggende regler for installation af et solcellepanel
Effektiviteten af hele systemet afhænger af den korrekte installation af solbatteriet.
Når du installerer, skal du overveje følgende vigtige parametre:
- Skygge. Hvis batteriet er i skyggen af træer eller højere strukturer, fungerer det ikke kun ikke normalt, men kan også svigte.
- Orientering. For maksimalt sollys på fotocellerne skal batteriet rettes mod solen. Hvis du bor på den nordlige halvkugle, skal panelet være orienteret mod syd, hvis i den sydlige, så vice versa.
- Skråningen. Denne parameter bestemmes af geografisk placering. Eksperter anbefaler at installere panelet i en vinkel, der svarer til den geografiske breddegrad.
- Tilgængelighed. Det er nødvendigt konstant at overvåge renhed på forsiden og i tide at fjerne et lag støv og snavs. Og om vinteren skal panelet periodisk rengøres for klæbende sne.
Det tilrådes, at hældningsvinklen ikke er konstant under drift af solcellepanelet. Enheden fungerer kun maksimalt i tilfælde af direkte sollys rettet direkte på dets dæksel.
Om sommeren er det bedre at placere det i en hældning på 30º til horisonten. Om vinteren anbefales det at hæve og installere ved 70º.
Varmepumper til opvarmning
Varmepumper er en af de mest avancerede teknologiske løsninger til opnåelse alternativ energi til dit hjem. De er ikke kun de mest praktiske, men også miljøvenlige.
Deres drift vil reducere omkostningerne i forbindelse med betaling for køling og opvarmning af lokalerne markant.
Varmepumpeklassificering
Jeg klassificerer varmepumper efter antallet af kredsløb, energikilden og metoden til dens produktion.
Afhængig af de endelige behov kan varmepumper være:
- En, to eller tre kredsløb;
- Enkelt eller dobbelt kondensator;
- Med mulighed for opvarmning eller med mulighed for opvarmning og afkøling.
I henhold til typen af energikilde og metoden til dens produktion skilles følgende varmepumper:
- Jord er vand. De bruges i en tempereret klimazone med ensartet opvarmning af jorden, uanset årstid. Til installation skal du bruge en opsamler eller sonde, afhængigt af jordtypen. Til boring af lavvandede brønde er det ikke nødvendigt at få tilladelser.
- Luft - vand. Varme akkumuleres fra luften og sendes til opvarmning af vandet. Installation vil være passende i klimatiske zoner med en vintertemperatur på mindst -15 grader.
- Vand - Vand. Installation skyldes tilstedeværelsen af vandforekomster (søer, floder, grundvand, brønde, sedimentationstanke). Effektiviteten af en sådan varmepumpe er meget imponerende på grund af den høje temperatur på kilden i den kolde sæson.
- Vand er luft. I dette bundt fungerer de samme vandlegemer som en varmekilde, men på samme tid overføres varmen direkte gennem kompressoren direkte til den luft, der bruges til at opvarme rummet. I dette tilfælde fungerer vand ikke som et kølemiddel.
- Jord er luft. I dette system er lederen af varme jord. Varme fra jorden gennem kompressoren overføres til luften.Ikke-frysende væsker bruges som energibærer. Dette system betragtes som det mest universelle.
- Luft - luft. Funktionen af dette system ligner driften af et klimaanlæg, der kan varme og afkøle et rum. Dette system er det billigste, da det ikke kræver udgravning og rørføring.
Når du vælger typen af varmekilde, skal du fokusere på geologien på stedet og muligheden for uhindret udgravning samt tilgængeligheden af ledig plads.
Med en mangel på ledig plads, bliver du nødt til at opgive varmekilder som jord og vand og tage varme fra luften.
Princippet om drift af varmepumpen
Princippet for drift af varmepumper er baseret på brugen af Carnot-cyklus, som som et resultat af skarp kompression af kølevæsken giver en stigning i temperaturen.
Ved det samme princip, men med den modsatte virkning, fungerer de fleste klimaanlæg med kompressorenheder (køleskab, fryser, aircondition).
Den vigtigste arbejdscyklus, der implementeres i kamrene på disse enheder, antyder den modsatte effekt - som et resultat af en skarp ekspansion kølemidlet trækkes sammen.
Derfor er en af de mest overkommelige metoder til fremstilling af en varmepumpe baseret på brugen af separate funktionelle enheder, der bruges i klimaudstyr.
Så til fremstilling af en varmepumpe kan der anvendes et køleskab til hjemmet. Dens fordamper og kondensator vil spille rollen som varmevekslere, der tager varme fra mediet og dirigerer det direkte til opvarmning af kølevæsken, der cirkulerer i varmesystemet.
Montering af en varmepumpe fra improviserede materialer
Ved hjælp af gamle husholdningsapparater eller rettere dets individuelle komponenter kan du uafhængigt samle en varmepumpe. Hvordan dette kan gøres, vil vi overveje yderligere.
Trin 1 - forberedelse af kompressoren og kondensatoren
Arbejdet begynder med forberedelsen af pumpens kompressordel, hvis funktioner tildeles den tilsvarende enhed i klimaanlægget eller køleskabet. Denne enhed skal fastgøres med en blød ophæng på en af væggene i arbejdsrummet, hvor det vil være praktisk.
Derefter er det nødvendigt at fremstille en kondensator. En 100 liters rustfri ståltank er ideel til dette. Det er nødvendigt at montere en spole i den (du kan tage et færdigt kobberrør fra et gammelt klimaanlæg eller køleskab).
Ved hjælp af en slibemaskine skal den forberedte tank skæres i længderetningen i to lige store dele - dette er nødvendigt for at installere og fastgøre spolen i kroppen af den fremtidige kondensator.
Efter montering af spolen i en af halvdelene skal begge dele af tanken forbindes og svejses sammen, så der opnås en lukket tank.
Bemærk, at når du svejser, skal du bruge specielle elektroder og endnu bedre at bruge argonsvejsning, kun det kan give den maksimale kvalitet af sømmen.
Trin 2 - fremstilling af fordamperen
For at fremstille fordamperen har du brug for en forseglet plastbeholder med et volumen på 75-80 liter, hvor du skal placere en spole fra et rør med en diameter på ¾ tomme.
Tråde skal gevindskæres i enderne af røret for at sikre efterfølgende forbindelse til rørledningen. Når montagen er afsluttet, og forseglingen er kontrolleret, skal fordamperen fastgøres til arbejdsrumets væg ved hjælp af passende størrelsesbeslag.
Færdiggørelse af montage overlades bedst til en specialist. Hvis en del af samlingen kan udføres uafhængigt, skal en professionel arbejde med lodning af kobberrør og injektion af kølemiddel. Montering af hoveddelen af pumpen slutter med tilslutningen af varmebatterier og en varmeveksler.
Det skal bemærkes, at dette system har lav effekt. Derfor vil det være bedre, hvis varmepumpen bliver en yderligere del af det eksisterende varmesystem.
Trin 3 - arrangering og tilslutning af en ekstern enhed
Som varmekilde er vand fra en brønd eller brønd bedst egnet. Den fryser aldrig, og selv om vinteren falder temperaturen sjældent under +12 grader. Der kræves to sådanne brønde.
Vand trækkes fra en brønd med efterfølgende tilførsel til fordamperen.
Dernæst udledes spildevandet i den anden brønd. Det gjenstår at forbinde alt dette med indløbet til fordamperen, til udløbet og forseglingen.
I princippet er systemet klar til drift, men for dets fulde autonomi kræves et automatiseringssystem, der overvåger temperaturen på det bevægende kølevæske i varmekredsløbene og trykket fra freon.
Først kan du gøre med en almindelig starter, men det skal bemærkes, at start af systemet efter slukning af kompressoren kan udføres efter 8-10 minutter - denne gang er det nødvendigt for at udligne trykket fra freon i systemet.
Enhed og brug af vindgeneratorer
Vindkraft blev også brugt af vores forfædre. Siden disse dage har principielt intet ændret sig.
Den eneste forskel er, at møllestenene i møllen erstattes af en generator og et drev, hvilket giver omdannelsen af den mekaniske energi fra bladene til elektrisk energi.
Installation af en vindgenerator betragtes som økonomisk bæredygtig, hvis den gennemsnitlige årlige vindhastighed overstiger 6 m / s.
Installation gøres bedst på bakker og sletter, ideelle steder er kysterne af floder og store reservoirer væk fra forskellige værktøjer.
Vindgenerator klassificering
Klassificeringen af vindgeneratorer afhænger af følgende hovedparametre:
- Afhængig af placeringen af aksen kan være lodrette hvirvler og horisontal. Det horisontale design giver mulighed for automatisk at rotere hoveddelen for at søge efter vind. Hovedudstyret i en lodret vindgenerator er placeret på jorden, så det er lettere at vedligeholde, mens effektiviteten af lodret placerede knive er lavere.
- Afhængig af antallet af klinger skelnes en-, to-, tre- og flerbladet vindgeneratorer. Multi-blade vindgeneratorer bruges med en lav luftstrøm, sjældent brugt på grund af behovet for at installere en gearkasse.
- Afhængigt af det materiale, der bruges til at fremstille knive, kan knivene være sejler og sej. Sejlklinger er lette at fremstille og installere, men kræver hyppig udskiftning, da de hurtigt svigter under påvirkning af pludselige vindvind.
- Afhængig af skruens stigning, skelne foranderligt og faste trin. Ved anvendelse af en variabel stigning kan der opnås en betydelig stigning i vindstyrkens driftshastighedsområde, men dette vil føre til en uundgåelig komplikation af strukturen og en stigning i dens masse.
Kraften i alle typer enheder, der konverterer vindenergi til en elektrisk analog, afhænger af bladets område.
Vindgeneratorenhed
Følgende grundlæggende elementer er til stede i enhver vindmølle:
- klingerrotation under påvirkning af vind og tilvejebringelse af rotorens bevægelse;
- generatorder producerer vekselstrøm;
- Bladcontroller, er ansvarlig for dannelsen af vekselstrøm i jævnstrøm, som kræves for at oplade batterierne;
- Genopladelige batterierer nødvendige for akkumulering og udligning af elektrisk energi;
- inverter, udfører omvendt konvertering af jævnstrøm til vekselstrøm, hvorfra alle husholdningsapparater fungerer;
- mast, er nødvendigt for at løfte knivene over jordoverfladen, indtil de når luftmassens bevægelseshøjde.
Med denne generator drejeblade og masten betragtes som hoveddelene af vindgeneratoren, og alt andet er yderligere komponenter, der sikrer pålidelig og autonom drift af systemet som helhed
Vindhøstgenerator med langsom hastighed fra en generator
Det menes, at dette design er det enkleste og mest overkommelige til uafhængig fremstilling. Det kan enten blive en uafhængig energikilde eller tage en del af strømmen i det eksisterende strømforsyningssystem.
Hvis du har en bilgenerator og et batteri, kan alle andre dele være lavet af improviserede materialer.
Trin 1 - At lave et vindhjul
Bladene betragtes som en af de vigtigste dele af vindgeneratoren, da deres design bestemmer driften af de resterende knudepunkter. Til fremstilling af klinger kan bruges i forskellige materialer - stof, plast, metal og endda træ.
Vi fremstiller klinger fra et kloakplastrør. De vigtigste fordele ved dette materiale er lave omkostninger, høj fugtbestandighed, let bearbejdning.
Arbejdet udføres i følgende rækkefølge:
- Bladets længde beregnes, medens diameteren af plastrøret skal være 1/5 af det krævede optagelse;
- Ved hjælp af en puslespil skal røret skæres i længderetningen i 4 dele;
- Den ene del bliver skabelonen til fremstilling af alle efterfølgende klinger;
- Efter trimmning af røret skal brystene ved kanterne behandles med sandpapir;
- De udskårne knive skal fastgøres på en forberedt aluminiumskive med den medfølgende fastgørelse.
- Også til denne disk efter ændring skal du skrue generatoren.
Bemærk, at PVC-røret ikke har tilstrækkelig styrke og ikke vil kunne modstå stærke vindkast. Til fremstilling af klinger er det bedst at bruge et PVC-rør med en tykkelse på mindst 4 cm.
Langt fra den sidste rolle på belastningens størrelse er bladets størrelse. Derfor vil det ikke være uhensigtsmæssigt at overveje muligheden for at reducere bladets størrelse ved at øge deres antal.
Efter montering skal du afbalancere vindhjulet. Dette kræver, at det monteres vandret på et stativ indendørs. Korrekt montering vil resultere i hjulimmobilitet.
Hvis rotation af bladene finder sted, er det nødvendigt at slibe dem med et slibemiddel for at afbalancere strukturen.
Trin 2 - at lave en mast på en vindgenerator
Til fremstilling af masten kan du bruge et stålrør med en diameter på 150-200 mm. Den minimale mastlængde skal være 7 m. Hvis der er hindringer for bevægelse af luftmasser på stedet, skal vindgeneratorens hjul hæves til en højde, der overstiger hindringen med mindst 1 m.
Pinde til fastgørelse af strækmærker og selve masten skal betones. Som forlængere kan du bruge et stål- eller galvaniseret kabel med en tykkelse på 6-8 mm.
Trin # 3 - genmontering af bilgeneratoren
Ændring består kun i tilbagespoling af statortråden samt fremstilling af en rotor med neodymmagneter. Først skal du bore de nødvendige huller til fastgørelse af magneterne i rotorens poler.
Installation af magneter udføres med skiftende poler. Når arbejdet er afsluttet, skal de intermagnetiske hulrum fyldes med epoxyharpiks, og selve rotoren skal indpakkes med papir.
Når spolen spoles tilbage, skal du overveje, at generatorens effektivitet afhænger af antallet af omdrejninger. Spolen skal vikles i et trefasemønster i en retning.
Den færdige generator skal testes, resultatet af korrekt udført arbejde vil være en indikator på 30 V ved 300 o / min for generatoren.
Trin 4 - færdiggør monteringen af lavhastighedsvindgeneratoren
Generatorens roterende akse er lavet af et rør med to lejer monteret, og haledelen er skåret ud af galvaniseret jern med en tykkelse på 1,2 mm.
Før montering af generatoren på masten er det nødvendigt at fremstille en ramme, profilrøret er bedst til dette. Ved fastgørelse skal det bemærkes, at minimumafstanden fra masten til klingen skal være mere end 0,25 m.
For at systemet skal fungere efter vindgeneratoren, skal du installere en ladningskontrol, batterier samt en inverter.
Batterikapacitet bestemmes af strømmen fra vindgeneratoren.Denne indikator afhænger af vindstyrkens størrelse, antal knive og vindhastighed.
Konklusioner og nyttig video om emnet
Produktion af et solpanel med en plastkasse, en liste over materialer og rækkefølgen af arbejdet
Funktionsprincip og oversigt over geotermiske pumper
Genudstyr af autogeneratoren og fremstilling af en lavhastighedsvindgenerator gør-det-selv
Et karakteristisk træk ved alternative energikilder er deres miljøvenlighed og sikkerhed.
Installationernes temmelig lave effekt og fastgørelse til visse terrænforhold gør det muligt kun at betjene kombinerede systemer med traditionelle og alternative kilder effektivt.
Bruger dit hjem alternativ energi som varmekilder og elektricitet? Har du selv bygget en vindgenerator eller lavet solcellepaneler? Del din oplevelse i kommentarerne til vores artikel.
Ikke så enkelt, selvfølgelig, som beskrevet, og det er faktisk ikke let at beskrive. Ideen om at bruge et vandhjul er bestemt ikke attraktiv. For at bruge vandets energi skal du leve lige ved en støjende flod. Spindehjulet knækker konstant i nærheden af huset, og vandet giver lyd, det irriterer over tid. Jeg har kun tendens til vindmøller, de gider ikke rigtig ved lyde og skjuler ikke området. Han ville have lavet dem hele territoriet i nærheden af huset. Eller jeg ville bruge solcellepaneler, de er de enkleste og mest krævende at vedligeholde. Fordi du kan investere i dem en gang og alle.
Meget interesseret i installationen af vindgeneratorer. Er det fornuftigt at installere dem i området Moskva og Moskva-regionen? Eller på grund af de mange bygninger vil det være økonomisk ulønnsomt (den modtagne energi skulle være nok til et lille landsted)? Kan du rådgive de største producenter af vindmøller og også beskrive, hvad de skal kigge efter, når du vælger en vindmølle.
Hej Han var også interesseret i dette emne, og ifølge beregninger blev det konkluderet, at som en ekstra energikilde, uden at opgive den vigtigste, denne mulighed er ganske værd at overveje i nogen lokalitet. Men også her er det nødvendigt at foretage beregninger, så vidt det er passende for en bestemt familie, at overveje tilbagebetaling, den ønskede magt og så videre.
Her har vi brug for en hel separat artikel med omtrentlige beregninger. Ifølge mine personlige beregninger, under hensyntagen til hjemmelavede produkter og andre ting, viste det sig at være omkring 200 tusind rubler til nøglefærdige installation af det nødvendige udstyr. Hvilket til vores priser under hensyntagen til mine fordele er økonomisk uudholdeligt i den nærmeste fremtid. Anmelderne roser Exmork, Aerogreen.