Alternatyvi energija namams: nestandartinių energijos šaltinių apžvalga

„Žalioji energija“ traukia tiesiog iš kosmoso perspektyvų. Neišnaudojamą energiją galima gauti iš aplinkos, norint nemokamai aptarnauti autonominius ryšius. Be to, jos ištekliai kasdien atkuriami be žmogaus įsikišimo.

Tačiau norint teisingai panaudoti šias gamtos dovanas, reikia žinoti, kaip jos veikia ir kur yra panaudojamos. Ar sutinkate?

Apie tai, kaip namuose naudojama alternatyvi energija, sužinosite iš mūsų straipsnio. Susipažinę su mūsų pateikta informacija, galite pasirinkti tinkamiausią variantą šilumai ar elektrai gaminti.

Mes išsamiai aprašėme augalus, kurie apdoroja saulės / vėjo / vandens / žemės energiją. Trumpai ir labai paprastai aprašė savo darbo principą. Siūloma informacija padės palyginti energijos gamybos metodus ir šaltinius.

Alternatyvių energijos šaltinių tipai

Įsigyti šiuolaikinius prietaisus, išgaunančius šilumą ar elektros energiją iš aplinkos, nėra taip sunku.

Populiariausi tokios įrangos variantai:

• saulės baterijos;
• saulės kolektoriai;
• vėjo generatoriai;
• šilumos siurbliai;
• biodujų generatoriai.

Mokslas nestovi vietoje, atsiranda vis daugiau naujų alternatyvios energijos prietaisų modelių. Svarbu ne tik pasirinkti tinkamą variantą, bet ir tinkamai jį įdiegti. Labai dažnai neįmanoma valdyti tik su vienu vienetu. Galite derinti įvairių išteklių naudojimą.

Pavyzdžiui, saulės baterija vasarą pagamina daugiau elektros energijos, o žiemą - vėjo generatorius. Šių dviejų prietaisų derinys leidžia tiekti pakankamai autonomiškos elektros energijos visus metus. Panašiai galima derinti ir kitus įrenginius.

# 1: Saulės plokščių naudojimas

Šie elementai tampa vis populiaresni ir įvairesni. Jie parduodami tiek paruoštų rinkinių, tiek atskirų fotoelementų pavidalu. Mėgėjai, kurie mėgsta viską daryti savo rankomis, noriai dirba su pastarosiomis - tai gana paprasta užduotis.

Kam pasidaryk saulės bateriją turėdami atskirus parametrus, turite nusipirkti reikiamą kiekį gatavų fotoelementų ir lituoti juos į bendrą grandinę.

Skaidrūs elementai, dengiantys saulės kolektorių darbinį paviršių, yra montuojami ant aukštybinių pastatų stiklo, tačiau jie taip pat gali būti sėkmingai naudojami privačių namų statyboje.

Skiriami monokristaliniai ir polikristaliniai fotoelementai. Pirmieji yra produktyvesni ir patvaresni, tačiau veiksmingi tik tuo atveju, jei gaunamas stabilus energijos srautas. Polikristalų efektyvumas yra mažesnis ir trumpesnis, tačiau jie gana efektyviai veikia net esant dideliam debesuotumui.

Fotoelementai dedami po patvarios skaidrios medžiagos sluoksniu, kad jie galėtų absorbuoti energiją, likdami tinkamoje padėtyje. Korpusas su skaidriu išoriniu paviršiumi atrodo kaip metalinis rėmas. Jis naudojamas plokštėms pritvirtinti.

Kartais vietoj metalinio dėklo naudojama medinė konstrukcija. Tai mažiau patvarus, tačiau gana priimtinas variantas.

Plokštės su saulės elementais montuojamos saulėtoje pastato pusėje, dažniausiai ant stogo. Taip pat svarbu pasirinkti tinkamą keitiklį ir baterijas

Dizainas su saulės baterijomis yra gana sudėtingas, todėl dažniausiai jis dedamas tiesiai ant namo stogo. Korpusas montuojamas ant stovo, kad skydelį su fotoelementais būtų galima pasukti, tai leis jums stebėti saulės judėjimą ir užfiksuoti daugiau UV spindulių, atsižvelgiant į metų laiką.

Kai iškrenta gausūs krituliai, skydelis pasukamas vertikaliai, kad būtų išvengta žalos ir sumažintas galimas užteršimas. Skydų montavimas yra tik pirmasis tokios sistemos įdiegimo etapas.

Kad ji veiktų visavertiškai, saulės baterijas per įkroviklį turėsite prijungti prie saulės keitiklio sistemos.

Norėdami sukaupti susidariusią elektros sistemą, jums reikės saulės baterijų baterijospvz SUNLIGHT PzS. Tokie elementai gali būti montuojami po žeme, gana dideliame gylyje - iki trijų metrų.

Teisingas pasirinkimas saulės inverteris ir akumuliatoriaus valdiklis - svarbus punktas užtikrinant maksimalų visos sistemos efektyvumą. Kuo geriau bus parinkti visi komponentai, tuo geriau bus atlikti specialūs skaičiavimai, tuo mažiau bus prarandama elektros energijos.

Įdomus saulės kolektorių tipas yra lankstaus filmo variantas, jų darbinis sluoksnis nusėda ant polimerinės plėvelės. Jie montuojami ant aukštybinių pastatų stiklinių langų, žinoma, iš saulėčiausios pusės.

Tokių elementų efektyvumas yra šiek tiek mažesnis nei tradicinės versijos - tik 7%. Tačiau šį trūkumą lemia patogumas juos naudoti ir taupyti vietą.

„Betaray“ saulės gaudymo įrenginys atrodo stilingas ir modernus. Jį galima įrengti privataus namo kieme arba ant aukštybinių pastatų stogo

Įtaisas, vadinamas „Betaray“. Tai gana didelis stiklinis rutulys, kuris, kaip ir objektyvas, surenka saulės spindulius ir nukreipia juos į skydelį su fotoelementais. Įrenginys sukasi automatiniu režimu, kad gautų kuo daugiau saulės šviesos.

Todėl galite padaryti su mažiau fotoelementų ir padaryti saulės šviesos srautą stabilesnį. „Betaray“ yra pajėgi naktį sugerti mėnulio ir žvaigždžių šviesą. To nepakanka, bet pakankamai, kad būtų užtikrintas visas gatvių apšvietimas. Apskritai šis prietaisas turi įspūdingą saulės baterijų efektyvumą - 35 proc.

Čia pateikiami naudingi patarimai, kaip pasirinkti, montuoti ir naudoti saulės baterijas:

# 2: saulės kolektorių naudojimas

Tai modernesnis ir našesnis vasaros dušo variantas.Net pačiame kukliausiame name yra vandens statinė, kuri dienos metu pašildoma iki labai padoraus lygio.

Jei ant stogo sumontuosite siaurų vamzdžių, per kuriuos cirkuliuoja vanduo, sistemą, galite gauti nemažą šilumos kiekį, visiškai aprūpindami namą karštu vandeniu ir net padoriu šildymu.

Saulės kolektorius yra siaurų vamzdžių, per kuriuos cirkuliuoja aušinimo skystis, sistema. Natūralūs konvekcijos procesai cirkuliuoja saulės šildomą vandenį nenaudodami siurblio (+)

Šio alternatyvaus energijos šaltinio veikimas pagrįstas vandens ir oro galimybe cirkuliuoti šildant. Šilumokaičio bakas yra sumontuotas aukštesniame lygyje nei kolektoriaus vamzdžiai. Šildomas vanduo pakyla ir patenka į viršutinę šilumokaičio ritės dalį.

Atvėsęs, kai liečiasi su vandeniu iš čiaupo, saulės kolektoriaus šilumos nešiklis nukrenta ir vėl juda į vamzdžius, kuriuos kaitina saulė.

Natūrali šildymo ir aušinimo vandens cirkuliacija pašalina specialių siurblių ar kitos elektros įrangos poreikį.

Iš turimų medžiagų galite pagaminti paprasčiausią tokios sistemos versiją: skirtingo skersmens vamzdžiai, metalo lakštas, skirtas pagrindiniam vaidmeniui. Stovas, prie kurio pritvirtinamas pagrindas, gali būti pagamintas iš kampo ar kitų metalinių elementų.

Šioje namų saulės kolektoriaus versijoje vamzdžiai privirinami prie metalinio pagrindo, stora lenta naudojama kaip rėmas

Paprastai sistemos dalis, esanti išorėje, dažoma juodai, kad padidėtų jos gebėjimas sugerti šilumą. Pagrindas su vamzdžiais yra pritvirtintas taip, kad būtų galima pakeisti jo pasvirimo kampą.

Belieka sutvarkyti rezervuaro šilumokaitį, į jį įstatyti ritę ir sistemos elementus sujungti vienas su kitu ir prie vandens tiekimo ir (arba) šildymo sistemos.

Išsami saulės kolektoriaus, skirto šildymui, gamybos technologija aprašyta šis straipsnis.

Pramoniniai saulės kolektorių modeliai yra daug produktyvesni nei „naminiai produktai“ ir gali veikti visus metus, tačiau tokios sistemos kaina gali būti gana didelė

Žinoma, šiuolaikiniai pramoniniai saulės kolektoriai yra sudėtingesni ir veikia efektyviau. Kai kuriuose įrenginiuose freonas naudojamas kaip aušinimo skystis, kuris leidžia gauti šiluminę energiją net šaltuoju metų laiku.

Pramoniniai vienetai gali būti aprūpinti vakuuminiais vamzdžiais, įrenginiu su fotoelementais, temperatūros davikliais, automatine valdymo sistema ir kt. Tokio kolektoriaus kaina gali būti labai įspūdinga.

# 3: vėjo jėgainių išnaudojimas

Vėjo generatoriai - prietaisai, žinomi ilgą laiką ir gana populiarūs tarp švarios energijos gerbėjų. Tai gana sudėtingas įtaisas, ypač jei vėjo malūno ašmenys sukasi horizontalioje plokštumoje. Todėl versijos su vertikaliai išdėstytomis mentėmis yra populiaresnės.

Vėjo generatoriai yra didelių gabaritų daiktai, kurie turėtų būti įrengti atviroje vietoje, kurią gerai pūtė vėjai. Vienas toks prietaisas gali visiškai patenkinti privataus namo poreikius elektros energija

Vėjo malūnas pastatytas ant aukšto ir tvirto stovo. Ašmenų judėjimas perduodamas generatoriui, energija kaupiama akumuliatoriuje. Tuomet elektra perduodama į namo vidinę elektros sistemą arba naudojama kitais būdais.

Naminis vėjo malūnas gali patenkinti mažo vasarnamio elektros energiją:

Pramoninis modernių vėjo generatorių modeliai paprastai turi patogų elektroninį valdymo pultą.

Namų prietaisai yra sukonstruoti pagal gana paprastas schemas ir brėžinius. Internete galite rasti daugybę labai skirtingo tipo ir tipo variantų. Tokiai konstrukcijai pastatyti reikia pasirinkti patogią vietą, kur pučia stiprus vėjas, o įrenginys niekam netrukdys. Kuo aukščiau ašmenų sumontuota, tuo geriau.

„Uprise“ mobilioji vėjo turbina yra gana kompaktiška, o ją surinkus galima gabenti viešaisiais keliais

Ne taip seniai kompanija Staigmena pristatė originalų tobulinimą - vėjo turbiną, sumontuotą ant mobilios platformos. Jei pageidaujama, prietaisą galima surinkti, suteikiant jam kompaktišką dydį, o tada gabenti naudojant įprastą visureigį ir montuoti kitoje vietoje.

„Uprise“ mobiliosios vėjo turbinos galia yra 50 kW. Anot alternatyviosios energijos srities ekspertų, to visiškai pakanka, kad būtų galima tiekti elektrą ne didžiausiam privačiam namui ir netgi pasidalyti perteklinę elektros energiją su kaimynais.

Dar originalesnė vėjo energijos konvertavimo į kilovatus versija - orlaivis „Makani Power“.

„Makani Power“ yra orlaivių įranga, leidžianti pakelti nedidelių vėjo jėgainių komplektą į nemažą aukštį ir gauti maksimalų kiekį elektros energijos

Tai labai moksliškas aitvaro variantas, ant kurio montuojamos mažos vėjo jėgainės. Idėja yra pristatyti generatorių į viršutinę atmosferą, kur oro greitis yra daug didesnis nei žemės. Energija teka žemyn laidu, kuris taip pat veikia kaip virvė, laikanti „aitvarą“.

Įdomi vėjo generatorių remonto apžvalga SF-600-5 (Kinija) leidžia susidaryti įspūdį apie galimas ekonominės klasės įrangos problemas:

Įdomios idėjos, kaip patiems pasidaryti vėjo malūną, aprašytos straipsnyje - Kaip padaryti vėjo generatorių savo rankomis: prietaisas, veikimo principas + geriausia namuose

# 4: Šildymas šilumos siurbliu

Šie prietaisai jau seniai didžiuojasi vieta prietaisų, gaminančių švarią energiją, šeimoje. Šilumos siurblys veikia panašiai kaip šaldytuvas ar oro kondicionierius, bet tik atvirkščiai.

Jie naudoja tokio tipo prietaisus, daugiausia namų šildymui, taip pat vandeniui šildyti. Nors yra modelių, kurie vasarą sėkmingai susidoroja su oro kondicionieriaus pareigomis.

Šilumos siurblio veikimo principas pagrįstas mažo potencialo šiluminės energijos absorbcija į koncentruotą didelio potencialo šilumą. Gruntinio vandens įrenginius sunku įdiegti, tačiau jie yra veiksmingi

Kaip šilumos šaltinį tokios sistemos naudoja oro energiją, dirvožemio ir vandens šilumą. Energijos yra visur, tačiau ji turi mažai šių išteklių potencialo. Šilumos siurblio išorinė grandinė surenka šiuos išsibarsčiusius šiluminės energijos trupinius ir perkelia juos į sistemą.

Energijai paversti didelio potencialo būsena naudojamas šaltnešis, dažniausiai freonas. Jis sugeria gautą energiją, įkaista ir patenka į kompresorių. Čia šaltnešis suspaudžiamas ir per garintuvą patenka į vidinio šildymo kontūro šilumokaitį.

Aušinimo skystis sugeria koncentruotą šiluminę energiją, o freonas praeina per garintuvą ir vėl pereina į skystą būseną. Dabar jis gauna mažai potencialios energijos, įkaista ir kt.

Atsižvelgiant į šiluminės energijos šaltinį ir šilumos nešiklio tipą, pasirenkamas šilumos siurblio tipas: „požeminis vanduo“, Vanduo-vanduo, Oras-vanduo, Oras-oras tt Tokio prietaiso pagalba galima realizuoti ne tik tradicinį vandens šildymą, bet ir oro šildymą.

Daugelis amatininkų sėkmingai įvaldė savarankišką tokio įrenginio gamybą, įdomios galimybės aprašytos šiuose straipsniuose:

1. Kaip iš senojo šaldytuvo savo rankomis pasidaryti šilumos siurblį: brėžiniai, instrukcijos ir surinkimo patarimai
2. „Pasidaryk pats“ geoterminis šilumos siurblys namų šildymui: prietaisas, dizainas, savarankiškas surinkimas

Išgauti šilumą iš žemės nėra lengva užduotis, nes reikės erdvaus žemės sklypo ir didelių žemės darbų. Išorinės grandinės vamzdžiai klojami tranšėjose ir uždengiami žeme. Aišku, kad ateityje ši svetainė bus ribota.

Oro-vandens šilumos siurblio lauko bloką tiesiog reikia įrengti tinkamoje vietoje, tačiau toks prietaisas gali būti neefektyvus esant žemai lauko temperatūrai.

Bet tokiu būdu įmanoma užtikrinti stabilią aušinimo skysčio temperatūrą išorinėje grandinėje, ir tai yra svarbi sėkmingo šilumos siurblio veikimo sąlyga. Tai labai patogu, jei šalia namo yra tvenkinys, išorinę grandinę galima panardinti į vandenį be jokių problemų. Kaip tvenkinio alternatyva naudojamas vandens šulinys.

Norėdami surinkti šilumą iš oro, naudojami ne vamzdžiai su skystu aušinimo skysčiu, bet galingi ventiliatoriai, kurie siurbia orą į šilumokaitį.Lauko temperatūra toli gražu nėra tokia pat pastovi kaip ir vandens ar žemės, tačiau surasti vietą įrenginiui ir ją sumontuoti yra daug lengviau.

Deja, tokie prietaisai yra neveiksmingi šiauriniuose regionuose, nes šildyti neįmanoma net esant -20 laipsnių lauko temperatūrai. Problema išspręsta derinant dvi skirtingas šildymo sistemas.

# 4: Biodujos ryšių srityje

Atliekos yra dar vienas įdomus šaltinis šilumai energijai gaminti. Apdorojant atliekas naudojant anaerobines bakterijas, išsiskiria tokios medžiagos kaip metanas, vandenilio sulfidas, anglies dioksidas ir kai kurios priemaišos.

Šis dujų mišinys vadinamas biodujomis, jis taip pat gali būti laikomas moderniu alternatyviu energijos šaltiniu.

Perdirbimui biogeneratoriuje paprastai naudojamas augalų ir gyvulių atliekų mišinys su vandeniu. Drėgmė turėtų būti 88–96%, atsižvelgiant į metų laiką

Žinoma, ši degi medžiaga nėra gaunama iš kanalizacijos turinio. Norėdami tai padaryti, naudokite gyvūninės ar augalinės kilmės organines atliekas. Jie dedami į specialų konteinerį, labai patvarūs ir visada sandarūs. Ten kraunamos bakterijų kultūros.

Įtaiso viduje sumontuotas varžtas biologinei masei sumaišyti. Tai padidins reakcijos greitį ir padidins generatoriaus efektyvumą.

Apdoroti skirta masė praskiedžiama vandeniu, kuris turėtų būti pašildytas iki maždaug 40 ° C. Vasarą turėtų būti įpilta daugiau vandens, tačiau žiemą biomasės drėgnis gali būti apie 90%.

Norint palaikyti patogią mikroorganizmų gyvenimui temperatūrą, biogeneratoriaus talpa yra padengta izoliacinėmis medžiagomis. Visos pradinės medžiagos kraunamos per kaklą, kuris tada sandariai uždaromas. Biodujos kaupiasi viršutinėje prietaiso dalyje ir iš jos išleidžiamos per specialų vamzdį.

Patogumui, vietos taupymui ir saugumui biodujų jėgainės statomos po žeme, dujų paskirstymas atliekamas per hidraulinį užraktą, būtina užtikrinti biomasės šildymą (+)

Perdirbtos atliekos išleidžiamos per atskirą vamzdį, jos yra vertinga trąša, kurios panaudojimą galima rasti svetainėje. Svarbus savarankiško biogeneratoriaus kūrimo momentas yra sauga. Kadangi rezervuare nuolat kaupiasi dujos, slėgis ten nuolat didėja.

Biogeneratoriaus kūrimo iš metalinės statinės procesas aprašytas šiame vaizdo įraše:

Jei šis procesas nekontroliuojamas, įrenginys gali tiesiog sprogti. Laikoma, kad saugiau biogeneratorių pastatyti po žeme, o ne ant paviršiaus. Norint normalizuoti slėgį, būtina užtikrinti nuolatinį gaminamų dujų iš bako parinkimą.

Dujų mišinį taip pat reikia naudoti atsargiai.Ši degi medžiaga turi aštrų ir nemalonų kvapą, jos įkvėpimas gali būti pavojingas žmonių sveikatai.

Be aukščiau aprašytų nemokamos energijos šaltinių, yra ir įdomių inžinerinių sprendimų, kurie turi daug praktinių perspektyvų:

Termogeneratoriaus paskirtis ir naudojimas

Šio tipo prietaisai buvo žinomi nuo praėjusio amžiaus vidurio. Jie leidžia jums paversti šiluminę energiją į elektros energiją. Šiuolaikinė pramoninio šilumos generatoriaus versija yra skirta montuoti ant dujinių katilų ar ilgai degančių malkomis kūrenamų krosnių, kurių galia ne mažesnė kaip 200 vatų.

Vienas iš garsiausių ir populiariausių termogeneratoriaus variantų kasdieniame gyvenime veikia kartu su žibalo lempa:

Toks prietaisas leidžia gauti apie 150 kW / h elektros energijos per mėnesį žiemą, kai šildymo prietaisai veikia nuolat.

Galite tai vertinti kaip papildomą variantą kartu su saulės baterijomis arba kaip būdą kompensuoti dažną elektros energijos tiekimo nutraukimą.

Taip pat yra vaikščiojančių šilumos generatorių modelių, galinčių apdoroti šilumą įprastame lauže. Jie gali būti naudojami statybų metu, kai nėra elektros energijos kaip alternatyva generatoriui, naudojančiam suskystintą kurą.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Vaizdo įraše bus pristatyti populiariausi įrenginiai, maitinami alternatyviais energijos šaltiniais:

Vienintelis reikšmingas alternatyvių energijos generavimo būdų trūkumas yra didelė įrangos ir jos įrengimo kaina. Aukštųjų technologijų plėtra yra efektyvi, patogi ir brangi. Nepaisant to, investicijos laikui bėgant atsiperka. Tinklininkų mėgėjams visada yra galimybių savarankiškai gaminti.

Papasakokite, ką manote apie alternatyvios energijos naudojimą namams? Pasidalykite savo nuomonėmis, dalyvaukite diskusijose ir užduokite klausimus. Galite palikti komentarus žemiau esančioje formoje.