Alternatieve energie voor thuis: een overzicht van niet-standaard energiebronnen

'Groene energie' trekt eenvoudig aan met ruimteperspectieven. Onuitputtelijke energie kan gratis worden verkregen uit de omgeving om autonome communicatie te onderhouden. Bovendien wordt de bron dagelijks hersteld zonder menselijke tussenkomst.

Om deze gaven van de natuur echter correct te gebruiken, moet u weten hoe ze werken en waar ze worden gebruikt. Ben je het ermee eens?

In ons artikel leert u alles over hoe alternatieve energie voor het huis wordt gebruikt. Nadat u vertrouwd bent geraakt met de door ons gepresenteerde informatie, kunt u de meest geschikte optie kiezen om warmte of elektriciteit op te wekken.

We hebben in detail de planten beschreven die de energie van de zon / wind / water / aarde verwerken. Beknopt en uiterst eenvoudig het principe van hun werk uiteengezet. De voorgestelde informatie zal helpen bij het vergelijken van methoden en bronnen van energieproductie.

Soorten alternatieve energiebronnen

Het verkrijgen van industriële modellen van moderne apparaten voor het onttrekken van thermische of elektrische energie aan de omgeving is niet zo moeilijk.

De meest populaire opties voor dergelijke apparatuur zijn onder meer:

• zonnepanelen;
• zonnecollectoren;
• windgeneratoren;
• warmtepompen;
• biogas generatoren.

De wetenschap staat niet stil, er komen steeds meer nieuwe modellen van apparaten voor het opwekken van alternatieve energie. Het is niet alleen belangrijk om de juiste optie te kiezen, maar ook om deze correct te installeren. Heel vaak is het niet mogelijk om met slechts één enkele eenheid te werken. U kunt het gebruik van verschillende bronnen combineren.

Zo produceert een zonnebatterij in de zomer meer elektriciteit en in de winter een windgenerator. Door de combinatie van deze twee apparaten kunt u het hele jaar door voldoende autonome elektriciteit leveren. Evenzo kunnen ook andere apparaten worden gecombineerd.

# 1: zonnepanelen gebruiken

Deze elementen worden steeds populairder en diverser. Ze worden zowel verkocht in de vorm van kant-en-klare sets als in de vorm van individuele fotocellen. Amateurs, die liever alles met hun eigen handen doen, werken graag met de laatste - dit is een relatief eenvoudige taak.

Aan maak een zonnebatterij met individuele parameters moet u de juiste hoeveelheid voltooide fotocellen kopen en deze in een gemeenschappelijk circuit solderen.

Transparante elementen die het werkoppervlak van zonnepanelen bedekken, worden op het glas van hoogbouw geïnstalleerd, maar ze kunnen ook met succes worden gebruikt in de bouw van privéwoningen

Er worden monokristallijne en polykristallijne fotocellen onderscheiden. De eerste zijn productiever en duurzamer, maar alleen effectief als een stabiele energiestroom wordt verkregen. Polykristallen hebben een lagere efficiëntie en een kortere levensduur, maar ze kunnen behoorlijk efficiënt werken, zelfs onder hoge wolken.

Fotocellen worden onder een laag duurzaam transparant materiaal geplaatst, zodat ze energie kunnen absorberen terwijl ze op de juiste positie blijven. Een kast met een transparant buitenoppervlak lijkt op een metalen frame. Het wordt gebruikt om de panelen te bevestigen.

Soms wordt in plaats van een metalen kast een houten structuur gebruikt. Dit is een minder duurzame, maar redelijk acceptabele optie.

Panelen met zonnecellen worden aan de zonnigste kant van het gebouw geplaatst, meestal op het dak. Het is ook belangrijk om de juiste omvormer en batterijen te kiezen

Het ontwerp met zonnepanelen is nogal omslachtig, dus meestal wordt het direct op het dak van het huis geplaatst. De behuizing is op een standaard gemonteerd zodat het paneel met fotocellen kan worden gedraaid, hierdoor kunt u de beweging van de zon volgen en meer UV-stralen opvangen, afhankelijk van de tijd van het jaar.

Bij hevige neerslag wordt het paneel rechtop gedraaid om schade te voorkomen en mogelijke vervuiling te verminderen. Installatie van panelen is slechts de eerste fase van de implementatie van een dergelijk systeem.

Voor een volwaardige werking moet u de zonnecellen via de oplader aansluiten op het zonne-omvormersysteem.

Om het resulterende elektrische systeem op te bouwen, heb je nodig batterijen voor zonnepanelenbijvoorbeeld ZONLICHT PzS. Dergelijke elementen kunnen ondergronds worden geïnstalleerd, op een vrij aanzienlijke diepte - tot drie meter.

Juiste selectie zonne-omvormer en de batterijcontroller - een belangrijk punt om maximale efficiëntie van het hele systeem te garanderen. Hoe beter alle componenten zijn geselecteerd, hoe beter de speciale berekeningen worden uitgevoerd, hoe minder verlies van elektrische energie.

Een interessant type zonnepaneel is flexibele filmoptiewordt hun werklaag afgezet op een polymeerfilm. Ze worden natuurlijk op de zonnigste ramen van hoogbouw geïnstalleerd.

De efficiëntie van dergelijke elementen is iets lager dan die van de traditionele versie - slechts 7%. Maar het gemak van het gebruik ervan en het besparen van ruimte maken dit nadeel goed.

Het zonnepaneel van Betaray ziet er stijlvol en modern uit. Het kan worden geïnstalleerd op de binnenplaats van een woonhuis of op het dak van een hoogbouw

Een apparaat genaamd Betaray. Dit is een vrij grote glazen bol die als een lens de zonnestralen opvangt en met fotocellen naar het paneel stuurt. Het apparaat kan in de automatische modus draaien om het meeste zonlicht te krijgen.

Hierdoor kun je minder fotocellen gebruiken en de zonnestroom stabieler maken. Betaray kan 's nachts maan- en sterrenlicht absorberen. Dit is niet genoeg, maar voldoende om voor volledige straatverlichting te zorgen. Over het algemeen heeft dit apparaat een indrukwekkend rendement voor zonnepanelen - 35%.

Nuttige tips over de keuze, installatie en bediening van zonnepanelen worden hier gepresenteerd:

# 2: Toepassing van zonnecollectoren

Dit is een modernere en productievere variant van de zomerdouche.Zelfs in het meest bescheiden huisje staat een vat water, dat overdag tot een zeer behoorlijk niveau wordt verwarmd.

Als u op het dak een systeem van smalle buizen installeert waardoor water circuleert, kunt u een aanzienlijke hoeveelheid warmte krijgen, waardoor het huis volledig wordt voorzien van warm water en zelfs behoorlijke verwarming.

De zonnecollector is een systeem van smalle buizen waardoor het koelmiddel circuleert. Natuurlijke convectieprocessen circuleren water dat door de zon wordt verwarmd zonder het gebruik van een pomp (+)

De werking van deze alternatieve energiebron is gebaseerd op het vermogen van water en lucht om te circuleren bij verhitting. De warmtewisseltank is hoger geplaatst dan de collectorpijpen. Verwarmd water stijgt en komt in het bovenste deel van de warmtewisselaarspiraal.

Afkoelt in contact met leidingwater, de warmtedrager van de zonnecollector zakt naar beneden en komt weer terecht in de leidingen die de zon verwarmt.

Door de natuurlijke circulatie van verwarmings- en koelwater zijn er geen speciale pompen of andere elektrische apparatuur nodig.

U kunt de eenvoudigste versie van een dergelijk systeem maken uit de beschikbare materialen: buizen met verschillende diameters, metalen plaat voor de rol van de basis. De standaard waaraan de voet is bevestigd, kan worden gemaakt van een hoek of andere metalen elementen.

In deze versie van een zelfgemaakte zonnecollector worden buizen aan een metalen basis gelast, een dik bord wordt als frame gebruikt

Meestal is het deel van het systeem dat buiten is zwart geverfd om het vermogen om warmte te absorberen te vergroten. De basis met de buizen is bevestigd zodat het mogelijk is om de hellingshoek te veranderen.

Het blijft over om de tankwarmtewisselaar te plaatsen, een spoel erin te plaatsen en de systeemelementen met elkaar en met de watervoorziening en / of het verwarmingssysteem te verbinden.

Een gedetailleerde technologie voor het vervaardigen van een zonnecollector voor verwarming wordt beschreven in dit artikel.

Industriële modellen van zonnecollectoren zijn veel productiever dan "zelfgemaakte producten" en kunnen het hele jaar door werken, maar de kosten van een dergelijk systeem kunnen behoorlijk hoog zijn

Natuurlijk zijn moderne industriële zonnecollectoren complexer en werken ze efficiënter. In sommige apparaten wordt freon gebruikt als koelmiddel, waardoor zelfs bij koud weer thermische energie kan worden verkregen.

Industriële units kunnen worden uitgerust met vacuümbuizen, een unit met fotocellen, temperatuursensoren, een automatisch regelsysteem, etc. De kosten van zo'n verzamelaar kunnen erg indrukwekkend zijn.

# 3: exploitatie van windenergie

Windgeneratoren - apparaten die al lang bekend zijn en vrij populair bij fans van schone energie. Dit is een nogal omslachtig apparaat, vooral als de wieken van een windmolen in een horizontaal vlak draaien. Daarom zijn versies met verticaal geplaatste messen populairder.

Windgeneratoren zijn omvangrijke items die moeten worden geïnstalleerd in een open ruimte die goed door de wind wordt geblazen. Een dergelijk apparaat kan volledig voorzien in de behoeften van een privéwoning in elektriciteit

De windmolen staat op een hoog en stevig rek. De beweging van de messen wordt overgebracht naar de generator, de ontvangen energie wordt geaccumuleerd in de batterij. Vervolgens wordt elektriciteit overgebracht naar het interne elektrische systeem van het huis of op andere manieren gebruikt.

Een zelfgemaakte windmolen kan de elektriciteitsbehoeften van een klein zomerhuisje dekken:

Industrieel modellen van moderne windgeneratoren meestal uitgerust met een handig elektronisch bedieningspaneel.

Zelfgemaakte apparaten worden gebouwd volgens vrij eenvoudige schema's en tekeningen. Op internet vind je veel opties van een heel ander type en type. U moet een geschikte plaats kiezen om een ​​dergelijke structuur te plaatsen, waar een sterke wind waait, en het apparaat zal niemand storen. Hoe hoger de bladen zijn geïnstalleerd, hoe beter.

De Uprise mobiele windturbine is relatief compact en kan na montage over de openbare weg worden vervoerd

Nog niet zo lang geleden gezelschap Opkomst presenteerde een originele ontwikkeling - een windturbine gemonteerd op een mobiel platform. Indien gewenst kan het apparaat worden gemonteerd, waardoor het een compact formaat heeft, en vervolgens wordt getransporteerd met een conventionele SUV en op een andere plaats wordt geïnstalleerd.

Het vermogen van de mobiele Uprise windturbine is 50 kW. Volgens experts op het gebied van alternatieve energie is dit voldoende om elektriciteit te leveren aan niet het grootste woonhuis en zelfs om overtollige elektriciteit te delen met buren.

Een nog originelere versie van de omzetting van windenergie in kilowatt - een vliegtuig Makani Power.

Makani Power is een vliegtuiguitrusting waarmee u een set kleine windturbines op een aanzienlijke hoogte kunt brengen en de maximale hoeveelheid elektriciteit kunt krijgen

Dit is een zeer wetenschappelijke variant van een vlieger waarop kleine windturbines zijn gemonteerd. Het idee is om de generator naar de hogere atmosfeer te brengen, waar de luchtsnelheid veel hoger is dan die van de aarde. Energie stroomt langs de kabel, die ook fungeert als een touw dat de 'vlieger' vasthoudt.

Een interessant overzicht van reparatie van windgeneratoren SF-600-5 (China) kunt u een idee krijgen van de mogelijke problemen met de economy class-apparatuur:

Interessante ideeën om zelf een windmolen te maken, worden beschreven in het artikel - Hoe maak je een windgenerator met je eigen handen: apparaat, werkingsprincipe + beste zelfgemaakte

# 4: Op warmtepomp gebaseerde verwarming

Deze apparaten staan ​​al lang op de eerste plaats in de familie van apparaten voor het produceren van schone energie. De warmtepomp werkt vrijwel hetzelfde als een koelkast of airconditioning, maar alleen andersom.

Ze gebruiken apparaten van dit type, voornamelijk voor het verwarmen van een huis, maar ook voor het verwarmen van water. Hoewel er modellen zijn die in de zomer met succes de taken van een airconditioner aankunnen.

Het werkingsprincipe van de warmtepomp is gebaseerd op de absorptie van thermische energie met laag potentieel in geconcentreerde hoog potentieel warmte. Grond-tot-water apparaten zijn moeilijk te installeren maar effectief

Dergelijke systemen gebruiken als warmtebron de energie van lucht, de warmte van de bodem en water. Energie is overal, maar het heeft een laag potentieel in deze bronnen. Het externe circuit van de warmtepomp verzamelt deze verspreide brokjes thermische energie en verplaatst ze naar het systeem.

Om energie om te zetten in een toestand met hoog potentieel, wordt een koelmiddel, meestal freon, gebruikt. Het absorbeert de ontvangen energie, warmt op en komt de compressor binnen. Hier wordt het koelmiddel samengeperst en komt het via de verdamper in de warmtewisselaar van het interne verwarmingscircuit.

De koelvloeistof absorbeert geconcentreerde thermische energie en freon gaat door de verdamper en gaat weer in vloeibare toestand. Nu ontvangt het een lage potentiële energie, warmt het op, enz.

Afhankelijk van de warmtebron en het type warmtedrager wordt gekozen voor het type warmtepomp: “grondwater”, Water naar water, Lucht-naar-water, Lucht-lucht enz. Met behulp van zo'n apparaat is het mogelijk om niet alleen traditionele waterverwarming te realiseren, maar ook luchtverwarming.

Veel vakmensen hebben de onafhankelijke fabricage van een dergelijke eenheid met succes onder de knie, interessante opties worden beschreven in de volgende artikelen:

1. Hoe maak je een warmtepomp met je eigen handen uit een oude koelkast: tekeningen, instructies en montagetips
2. DIY-geothermische warmtepomp voor huisverwarming: apparaat, ontwerp, zelfassemblage

Het is geen gemakkelijke taak om warmte uit de aarde te halen, aangezien er een ruim perceel en veel grondwerk nodig is. De buizen van het externe circuit zijn in greppels gelegd en bedekt met aarde. Het is duidelijk dat het gebruik van deze site in de toekomst beperkt zal zijn.

De buitenunit van de lucht-water-warmtepomp hoeft alleen op een geschikte locatie te worden geïnstalleerd, maar een dergelijk apparaat is mogelijk niet erg effectief bij lage buitentemperaturen

Maar op deze manier is het mogelijk om een ​​stabiele temperatuur van de koelvloeistof in het externe circuit te verzekeren, en dit is een belangrijke voorwaarde voor een succesvolle werking van de warmtepomp. Het is erg handig als er een vijver in de buurt van het huis is, het externe circuit kan zonder problemen in water worden ondergedompeld. Als alternatief voor een vijver wordt een waterput gebruikt.

Om warmte uit de lucht op te vangen, worden geen buizen met een vloeibare koelvloeistof gebruikt, maar krachtige ventilatoren die lucht in de warmtewisselaar pompen.De buitentemperatuur is verre van constant als bij water of grond, maar het is veel gemakkelijker om een ​​plaats voor het apparaat te kiezen en het te installeren.

Helaas zijn dergelijke apparaten niet effectief in de noordelijke regio's, omdat verwarming niet mogelijk is, zelfs niet bij -20 graden buitentemperatuur. Het probleem wordt opgelost door twee verschillende verwarmingssystemen te combineren.

# 4: Biogas in communicatie

Afval is een andere interessante bron voor het opwekken van thermische energie. Bij het verwerken van afval met anaërobe bacteriën komen stoffen als methaan, waterstofsulfide, kooldioxide en enkele onzuiverheden vrij.

Dit gasmengsel wordt biogas genoemd, het kan ook worden beschouwd als een moderne alternatieve energiebron.

Voor verwerking in een biogenerator wordt meestal een mengsel van plantaardig en dierlijk afval met water gebruikt. De luchtvochtigheid moet 88-96% zijn, afhankelijk van de tijd van het jaar

Deze brandbare stof komt natuurlijk niet uit de inhoud van het riool. Gebruik hiervoor organisch afval van dierlijke of plantaardige oorsprong. Ze worden in een speciale container geplaatst, zeer duurzaam en altijd strak. Daar worden bacteriële culturen geladen.

In het apparaat is een schroef geïnstalleerd om de biologische massa te mengen. Dit verhoogt de reactiesnelheid en maakt de generator efficiënter.

De voor verwerking bestemde massa wordt verdund met water, dat tot ongeveer 40 ° C moet worden verwarmd. In de zomer moet er meer water worden toegevoegd, maar in de winter kan de vochtigheid van de biomassa ongeveer 90% zijn.

Om de temperatuur te behouden die comfortabel is voor de levensduur van micro-organismen, is de capaciteit van de biogenerator bedekt met isolerende materialen. Alle uitgangsmaterialen worden via de nek geladen, die vervolgens goed wordt gesloten. Biogas hoopt zich op in het bovenste deel van het apparaat en wordt via een speciale buis afgevoerd.

Voor het gemak, ruimtebesparing en veiligheid worden biogasinstallaties ondergronds geplaatst, wordt de gasdistributie uitgevoerd via een waterslot, het is noodzakelijk om biomassaverwarming te garanderen (+)

Gerecycled afval wordt afgevoerd via een aparte leiding, het is een waardevolle meststof waarvan de toepassing op de site te vinden is. Een belangrijk punt bij de onafhankelijke creatie van een biogenerator is veiligheid. Omdat gas zich constant ophoopt in de tank, neemt de druk daar constant toe.

Het proces van het zelf creëren van een biogenerator uit een metalen vat wordt in deze video beschreven:

Als dit proces niet wordt bestuurd, kan het apparaat gewoon ontploffen. Het wordt als veiliger beschouwd om de biogenerator ondergronds te plaatsen in plaats van op het oppervlak. Het is noodzakelijk om een ​​constante selectie van het geproduceerde gas uit de tank te verzekeren om de druk te normaliseren.

Het gasmengsel moet ook voorzichtig worden behandeld.Deze brandbare stof heeft een penetrante en onaangename geur; inademing kan gevaarlijk zijn voor de menselijke gezondheid.

Naast de hierboven beschreven bronnen van vrije energie, zijn er ook interessante technische oplossingen die veel praktische perspectieven hebben:

Doel en gebruik van de thermogenerator

Apparaten van dit type zijn bekend sinds het midden van de vorige eeuw. Hiermee kunt u thermische energie omzetten in elektrische energie. De moderne versie van de industriële warmtegenerator is ontworpen voor installatie op gasketels of lang brandende houtkachels met een vermogen van minimaal 200 watt.

Een van de meest bekende en populaire opties voor een thermogenerator in het dagelijks leven werkt samen met een kerosinelamp:

Met zo'n apparaat kunt u in de winter ongeveer 150 kW / u elektriciteit per maand ontvangen, wanneer de verwarmingsapparaten continu werken.

U kunt het beschouwen als een extra optie in combinatie met zonnepanelen of als een manier om veelvuldige black-outs te compenseren.

Er zijn ook wandelende modellen van warmtegeneratoren die de thermische energie van een gewoon kampvuur kunnen verwerken. Ze kunnen worden gebruikt tijdens de bouw waar geen elektriciteit is als alternatief voor een generator die op vloeibare brandstof werkt.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

De video introduceert de meest populaire opties voor installaties die worden aangedreven door alternatieve energiebronnen:

Het enige belangrijke nadeel van alternatieve methoden voor het opwekken van energie zijn de hoge kosten van apparatuur en installatie. Hightech-ontwikkelingen zijn effectief, handig en duur. Desalniettemin zal de investering na verloop van tijd zijn vruchten afwerpen. En voor liefhebbers van knutselen zijn er altijd mogelijkheden voor zelfproductie.

Vertel ons wat u denkt over het gebruik van alternatieve energie voor thuis? Deel uw mening, neem deel aan discussies en stel vragen. U kunt opmerkingen achterlaten in onderstaand formulier.