Gjør-det-selv-alternativ energi til ditt hjem: en gjennomgang av de beste miljøteknologiene
Reservene til fossilt brensel er ikke ubegrenset, og energiprisene vokser stadig. Enig, det ville være fint å bruke alternative energikilder i stedet for tradisjonelle, for ikke å være avhengig av gass- og strømleverandører i din region. Men du vet ikke hvor du skal begynne?
Vi hjelper deg med å håndtere de viktigste kildene til fornybar energi - i dette materialet undersøkte vi de beste miljøteknologiene. Alternativ energi er i stand til å erstatte konvensjonelle kraftkilder: med egne hender kan du arrangere en veldig effektiv installasjon for produksjonen.
I vår artikkel blir enkle metoder for montering av en varmepumpe, en vindgenerator og solcellepaneler vurdert, fotoillustrasjoner av individuelle stadier av prosessen blir valgt. For klarhet er materialet utstyrt med videoer om produksjon av miljøvennlige installasjoner.
Innholdet i artikkelen:
Populære fornybare energikilder
“Grønne teknologier” vil redusere husholdningsutgiftene betydelig gjennom bruk av praktisk talt gratis kilder.
Siden eldgamle tider brukte mennesker mekanismer og apparater i hverdagen, som handlet om å gjøre naturens krefter om til mekanisk energi. Et levende eksempel på dette er vannmøller og vindmøller.
Ved bruk av elektrisitet tillot nærvær av en generator mekanisk energi å bli konvertert til elektrisk energi.
I dag genereres en betydelig mengde energi nettopp av vindkomplekser og vannkraftverk.I tillegg til vind og vann, kan folk få tilgang til kilder som biodrivstoff, energien i jordens tarmer, sollys, energien fra geysirer og vulkaner og tidevannets styrke.
I hverdagen blir følgende enheter mye brukt for fornybar energi:
Den høye kostnaden for både selve enhetene og installasjonsarbeidet stopper mange mennesker på vei til å motta tilsynelatende fri energi.
Tilbakebetaling kan nå 15-20 år, men dette er ikke en grunn til å frata deg økonomiske utsikter. Alle disse enhetene kan produseres og installeres uavhengig av hverandre.
Håndlagde solcellepaneler
Et ferdig solcellepanel koster mye penger, så ikke alle har råd til å kjøpe og installere det. Med uavhengig produksjon av panelet kan kostnadene reduseres med 3-4 ganger.
Før du begynner å designe et solcellepanel, må du finne ut hvordan det hele fungerer.
Prinsippet for drift av solenergisystemet
Å forstå formålet med hvert av elementene i systemet vil tillate oss å presentere dets arbeid som en helhet.
Hovedkomponentene i ethvert solenergisystem:
- Solcellepanel. Dette er et kompleks av elementer koblet til en enkelt enhet som konverterer sollys til en elektronstrøm.
- Batterier. ett batteri batterieri lang tid er ikke nok, så systemet kan telle opptil et dusin av slike enheter. Antall batterier bestemmes av strømforbruket. Antallet batterier kan økes i fremtiden ved å legge det nødvendige antall solcellepaneler til systemet;
- Solenergikontroller. Denne enheten er nødvendig for å sikre normal lading av batteriet. Hovedformålet er å forhindre lading av batteriet.
- inverter. Enheten som kreves for å konvertere strøm. Batterier produserer lavspenningsstrøm, og omformeren konverterer den til strømmen som kreves for høyspenningens funksjonelle utgangseffekt. For huset vil en omformer med en effekt på 3-5 kW være nok.
Hovedfunksjonen til solcellepaneler er at de ikke kan generere høyspenningsstrøm. Et separat element i systemet er i stand til å generere en strømspenning på 0,5-0,55 V. Ett solbatteri er i stand til å generere en strømspenning på 18-21 V, noe som er nok til å lade et 12-volts batteri.
Hvis omformeren, oppladbare batterier og ladestyring best kjøpes ferdige, er det fullt mulig å lage solbatterier selv.
Lage solcellepaneler
For fremstilling av batterier er det nødvendig å kjøpe solceller på enkle eller polykrystaller.Det skal bemerkes at levetiden for polykrystaller er mye kortere enn for enkeltkrystaller.
I tillegg overskrider effektiviteten til polykrystaller ikke 12%, mens denne indikatoren for enkeltkrystaller når 25%. For å lage ett solcellepanel, må du kjøpe minst 36 av disse elementene.
Trinn 1 - Montering av solcellepanelhuset
Arbeidet begynner med produksjonen av huset, for dette vil følgende materialer være nødvendig:
- Treblokker
- kryssfiner
- Pleksiglass
- trefiberplate
Det er nødvendig å kutte bunnen av saken fra kryssfiner og sette den inn i rammen på 25 mm tykke stenger. Størrelsen på bunnen bestemmes av antall solceller og deres størrelse.
Langs hele omkretsen av rammen i stengene med et trinn på 0,15-0,2 m, er det nødvendig å bore hull med en diameter på 8-10 mm. De kreves for å forhindre overoppheting av battericellene under drift.
Trinn 2 - koble elementene til solcellepanelet
I henhold til sakens størrelse er det nødvendig å bruke en geistlig kniv for å kutte ut underlaget for solceller fra fiberplate. Med sin innretning er det også nødvendig å sørge for tilstedeværelse av ventilasjonshull anordnet hver 5 cm på en firkantet måte. Den ferdige saken må males og tørkes to ganger.
Solceller skal legges opp ned på fiberfiberunderlag og loddes. Hvis de ferdige produktene ikke lenger var utstyrt med loddede ledere, er arbeidet sterkt forenklet. Imidlertid er loddeprosessen ennå ikke fullført.
Det må huskes at forbindelsen mellom elementer må være konsekvent. Til å begynne med skal elementene kobles sammen i rader, og først da skal de ferdige radene kombineres til et kompleks ved å koble til live samleskinner.
Ved ferdigstillelse må elementene snus, legges som det skal og festes på plass med silikon.
Da må du sjekke verdien på utgangsspenningen. Grovt sett skal det være innen 18-20 V. Nå skal batteriet settes på i flere dager, sjekk batteriets ladningsevne. Først etter ytelseovervåking blir leddene forseglet.
Trinn 3 - montering av strømforsyningssystemet
Etter å ha overbevist om upåklagelig funksjonalitet, er det mulig å utføre montering av strømforsyningssystemet. Inngangs- og utgangskontaktledninger må tas ut for etterfølgende tilkobling av enheten.
Trekket skal kuttes ut av pleksiglass og festes med skruer på sidene av kroppen gjennom forhåndsborede hull.
I stedet for solceller kan en diodekrets med D223B-dioder brukes til å lage et batteri. Et panel på 36 seriekoblede dioder kan levere en spenning på 12 V.
Dioder må først bløtlegges i aceton for å fjerne maling. Bor et hull i et plastpanel, sett inn dioder og led dem ut. Det ferdige panelet må plasseres i et gjennomsiktig foringsrør og forsegles.
Grunnleggende regler for installasjon av solcellepanel
Effektiviteten til hele systemet avhenger av riktig installasjon av solbatteriet.
Når du installerer, må du vurdere følgende viktige parametere:
- Skyggelegging. Hvis batteriet er i skyggen av trær eller høyere konstruksjoner, vil det ikke bare ikke fungere normalt, men kan også svikte.
- Orientering. For maksimalt sollys på fotocellene, må batteriet rettes mot solen. Hvis du bor på den nordlige halvkule, bør panelet være orientert mot sør, hvis på den sørlige, så omvendt.
- Skråningen. Denne parameteren bestemmes av geografisk beliggenhet. Eksperter anbefaler å installere panelet i en vinkel som tilsvarer geografisk breddegrad.
- Tilgjengelighet. Det er nødvendig å hele tiden overvåke renheten på forsiden og i tide å fjerne et lag med støv og skitt. Og om vinteren må panelet rengjøres med jevne mellomrom for å holde snø.
Det anbefales at under drift av solcellepanelet, er helningsvinkelen ikke konstant. Enheten vil fungere maksimalt bare i tilfelle direkte sollys rettet direkte på dekselet.
Om sommeren er det bedre å plassere den i en skråning på 30 º til horisonten. Om vinteren anbefales det å heve og installere ved 70º.
Varmepumper for oppvarming
Varmepumper er en av de mest avanserte teknologiske løsningene når det gjelder å skaffe alternativ energi for ditt hjem. De er ikke bare de mest praktiske, men også miljøvennlige.
Driften av dem vil redusere kostnadene forbundet med å betale for kjøling og oppvarming av lokalene betydelig.
Varmepumpeklassifisering
Jeg klassifiserer varmepumper etter antall kretsløp, energikilden og metoden for produksjonen.
Avhengig av de endelige behovene, kan varmepumper være:
- En, to eller tre kretser;
- Enkel eller dobbel kondensator;
- Med mulighet for oppvarming eller med mulighet for oppvarming og kjøling.
I henhold til typen energikilde og metoden for dens produksjon, skilles følgende varmepumper:
- Jord er vann. De brukes i en temperert klimasone med jevn oppvarming av jorden, uansett årstid. For installasjon, bruk en samler eller sonde, avhengig av jordtype. For boring av grunne brønner er det ikke nødvendig å innhente tillatelser.
- Luft - vann. Varme akkumuleres fra luften og sendes for å varme vannet. Installasjon vil være passende i klimasoner med en vintertemperatur på minst -15 grader.
- Vann - Vann. Installasjonen skyldes tilstedeværelsen av vannforekomster (innsjøer, elver, grunnvann, brønner, sedimentasjonstanker). Effektiviteten til en slik varmepumpe er veldig imponerende på grunn av den høye temperaturen på kilden i den kalde årstiden.
- Vann er luft. I dette bunket fungerer de samme vannforekomstene som en varmekilde, men samtidig overføres varmen direkte gjennom kompressoren direkte til luften som brukes til å varme opp rommene. I dette tilfellet fungerer ikke vann som kjølevæske.
- Jord er luft. I dette systemet er lederen av varme jord. Varme fra jorda gjennom kompressoren overføres til luften.Ikke-frysende væsker brukes som energibærer. Dette systemet regnes som det mest universelle.
- Luft - luft. Driften av dette systemet ligner på driften av et klimaanlegg som kan varme og avkjøle et rom. Dette systemet er det billigste, siden det ikke krever graving og rørføring.
Når du velger type varmekilde, må du fokusere på geologien til stedet og muligheten for uhindret utgraving, samt tilgjengeligheten av ledig plass.
Med mangel på ledig plass, må du forlate varmekilder som land og vann og ta varme fra luften.
Prinsippet for drift av varmepumpen
Prinsippet for drift av varmepumper er basert på bruk av Carnot-syklusen, som som et resultat av skarp kompresjon av kjølevæsken gir en økning i temperaturen.
Etter samme prinsipp, men med motsatt effekt, fungerer de fleste klimakontrollenheter med kompressorenheter (kjøleskap, fryser, klimaanlegg).
Den viktigste arbeidssyklusen, som er implementert i kamrene til disse enhetene, antyder den motsatte effekten - som et resultat av en kraftig utvidelse trekker kjølemediet seg sammen.
Derfor er en av de rimeligste metodene for fremstilling av en varmepumpe basert på bruken av separate funksjonelle enheter som brukes i klimautstyr.
Så for fremstilling av en varmepumpe, kan et hjemmekjøleskap brukes. Fordamperen og kondensatoren vil spille rollen som varmevekslere som tar varme fra mediet og leder det direkte til å varme opp kjølevæsken som sirkulerer i varmesystemet.
Montering av en varmepumpe fra improviserte materialer
Ved å bruke gamle husholdningsapparater, eller rettere sagt, dets individuelle komponenter, kan du uavhengig montere en varmepumpe. Hvordan dette kan gjøres, vil vi vurdere nærmere.
Trinn 1 - forberede kompressoren og kondensatoren
Arbeidet begynner med forberedelsen av kompressordelen til pumpen, hvis funksjoner blir tilordnet den tilsvarende enheten til klimaanlegget eller kjøleskapet. Denne enheten må festes med en myk fjæring på en av veggene i arbeidsrommet der det vil være praktisk.
Etter det er det nødvendig å lage en kondensator. En 100 liters rustfri ståltank er ideell for dette. Det er nødvendig å montere en spole i den (du kan ta et ferdig kobberrør fra et gammelt klimaanlegg eller kjøleskap.
Ved bruk av en kvern må den forberedte tanken kuttes i lengderetningen i to like deler - dette er nødvendig for å installere og feste spolen i karosseriet til den fremtidige kondensatoren.
Etter montering av spolen i en av halvdelene, må begge deler av tanken kobles sammen og sveises sammen slik at en lukket tank oppnås.
Merk at når du sveiser må du bruke spesielle elektroder, og enda bedre å bruke argonsveising, bare det kan gi den maksimale kvaliteten på sømmen.
Trinn 2 - å lage fordamperen
For å lage fordamperen trenger du en forseglet plastbeholder med et volum på 75-80 liter, der du må plassere en spole fra et rør med en diameter på ¾ tomme.
Tråder må tres i endene av røret for å sikre påfølgende tilkobling til rørledningen. Etter at monteringen er fullført og tetningen er kontrollert, skal fordamperen festes til veggen i arbeidsrommet ved bruk av passende størrelser.
Fullføring av montering er best overlatt til en spesialist. Hvis en del av monteringen kan gjøres uavhengig, bør en fagperson jobbe med lodding av kobberrør og injeksjon av kjølemedium. Montering av hoveddelen av pumpen avsluttes med tilkobling av varmebatterier og en varmeveksler.
Det skal bemerkes at dette systemet har lite strøm. Derfor vil det være bedre om varmepumpen blir en ekstra del av det eksisterende varmesystemet.
Trinn 3 - ordne og koble til en ekstern enhet
Som varmekilde er vann fra en brønn eller brønn best egnet. Den fryser aldri, og selv om vinteren synker temperaturen sjelden under +12 grader. To slike brønner vil være påkrevd.
Vann trekkes fra en brønn med påfølgende tilførsel til fordamperen.
Deretter slippes avløpsvannet ut i den andre brønnen. Det gjenstår å koble alt dette til innløpet til fordamperen, til utløpet og tette.
I prinsippet er systemet klar til bruk, men for full autonomi vil det være nødvendig med et automatiseringssystem som overvåker temperaturen på det bevegelige kjølevæsken i varmekretsene og trykket fra freon.
Til å begynne med kan du gjøre det med en vanlig starter, men det skal bemerkes at å starte systemet etter å ha slått av kompressoren, kan gjøres etter 8-10 minutter - denne gangen er det nødvendig å utjevne trykket til freon i systemet.
Enhet og bruk av vindgeneratorer
Vindkraft ble også brukt av våre forfedre. Siden de dagene har i prinsippet ingenting endret seg.
Den eneste forskjellen er at møllesteinene til møllen erstattes av en generator og en drivenhet, noe som gir konvertering av den mekaniske energien til bladene til elektrisk energi.
Installasjon av en vindgenerator anses for å være økonomisk levedyktig hvis den gjennomsnittlige årlige vindhastigheten overstiger 6 m / s.
Installasjonen gjøres best på åser og sletter, ideelle steder er kysten av elver og store reservoarer vekk fra forskjellige verktøy.
Vindgenerator klassifisering
Klassifiseringen av vindgeneratorer avhenger av følgende hovedparametere:
- Avhengig av plassering av aksen, kan det være vertikale virvler og horisontal. Den horisontale utformingen gir muligheten til å automatisk rotere hoveddelen for å søke etter vind. Hovedutstyret til en vertikal vindgenerator er plassert på bakken, så det er lettere å vedlikeholde, mens effektiviteten til vertikalt plasserte kniver er lavere.
- Avhengig av antall kniv skiller en-, to-, tre- og flerblad vindgeneratorer. Multi-blad vind generatorer brukes med lav luftstrøm, sjelden brukt på grunn av behovet for å installere en girkasse.
- Avhengig av hvilket materiale som brukes til å lage bladene, kan bladene være seiling og tøff. Seilblad er enkle å produsere og installere, men krever hyppig utskiftning, da de raskt svikter under påvirkning av plutselige vindkast.
- Avhengig av stigningen på skruen, skille foranderlig og faste trinn. Ved bruk av en variabel stigning kan en betydelig økning i driftshastighetsområdet til vindgeneratoren oppnås, men dette vil føre til en uunngåelig komplikasjon av strukturen og en økning i massen.
Kraften til alle typer enheter som konverterer vindenergi til en elektrisk analog, avhenger av bladet.
Vindgeneratorenhet
Følgende grunnleggende elementer er til stede i en hvilken som helst vindturbin:
- bladeneå rotere under påvirkning av vind og sørge for bevegelse av rotoren;
- generatorsom produserer vekselstrøm;
- Bladkontroller, er ansvarlig for dannelse av vekselstrøm i likestrøm, som kreves for å lade batteriene;
- Oppladbare batterierer nødvendig for akkumulering og utjevning av elektrisk energi;
- inverter, utfører omvendt konvertering av likestrøm til vekselstrøm, som alle husholdningsapparater fungerer fra;
- mast, er nødvendig for å løfte bladene over jordoverflaten til de når luftmassens bevegelseshøyde.
Med denne generatoren rotasjonsblader og masten regnes som hoveddelene i vindgeneratoren, og alt annet er tilleggskomponenter som sikrer pålitelig og autonom drift av systemet som helhet
Langsom hastighet vindgenerator fra en generator
Det antas at denne designen er den enkleste og rimeligste for uavhengig produksjon. Det kan bli enten en uavhengig energikilde, eller ta på seg en del av kraften i det eksisterende kraftforsyningssystemet.
Hvis du har en bilgenerator og et batteri, kan alle andre deler være laget av improviserte materialer.
Trinn 1 - Lage et vindhjul
Bladene regnes som en av de viktigste delene av vindgeneratoren, siden utformingen deres bestemmer driften av de gjenværende nodene. For fremstilling av blader kan brukes i en rekke materialer - stoff, plast, metall og til og med tre.
Vi skal lage blader fra et kloakksplastrør. De viktigste fordelene med dette materialet er lave kostnader, høy fuktighetsbestandighet, enkel prosessering.
Arbeidet utføres i følgende rekkefølge:
- Lengden på bladet beregnes, mens plastrørets diameter skal være 1/5 av det nødvendige opptaket;
- Ved hjelp av en stikksag skal røret skjæres i fire deler;
- Den ene delen blir malen for fremstilling av alle påfølgende blader;
- Etter trimming av røret, må brystene i kantene behandles med sandpapir;
- De utskårne bladene må festes på en ferdig forberedt aluminiumskive med den medfølgende festingen;
- Også til denne disken etter endring må du skru generatoren.
Vær oppmerksom på at PVC-røret ikke har tilstrekkelig styrke og ikke vil tåle sterke vindkast. For fremstilling av kniver er det best å bruke et PVC-rør med en tykkelse på minst 4 cm.
Langt fra den siste rollen på størrelsen på lasten er størrelsen på bladet. Derfor vil det ikke være galt å vurdere muligheten for å redusere størrelsen på bladet ved å øke antallet.
Etter montering skal du balansere vindhjulet. Dette krever å fikse det horisontalt på et stativ innendørs. Riktig montering vil føre til hjulimmobilitet.
Hvis rotasjonen av bladene skjer, er det nødvendig å slipe dem med et slipemiddel for å balansere strukturen.
Trinn 2 - lage en mast av en vindgenerator
For fremstilling av masten kan du bruke et stålrør med en diameter på 150-200 mm. Minste mastelengde skal være 7 m. Hvis det er hindringer for bevegelse av luftmasser på stedet, må hjulet til vindgeneratoren heves til en høyde som overstiger hindringen med minst 1 m.
Knagger for å sikre strekkmerkene og selve masten må betong. Som forlengere kan du bruke en stål- eller galvanisert kabel med en tykkelse på 6-8 mm.
Trinn 3 - montering av bilgenerator
Endring består bare i å spole tilbake statortråden, så vel som i fremstillingen av en rotor med neodymmagneter. Først må du bore hullene som er nødvendige for å feste magnetene i rotorens poler.
Installasjon av magneter utføres med vekslende stolper. Når arbeidet er fullført, må de intermagnetiske hulrommene fylles med epoksyharpiks, og selve rotoren skal pakkes inn med papir.
Når du spoler tilbake spolen, må du tenke på at effektiviteten til generatoren vil avhenge av antall svinger. Spolen må vikles i et trefasemønster i en retning.
Den ferdige generatoren må testes, resultatet av korrekt utført arbeid vil være en indikator på 30 V ved 300 o / min for generatoren.
Trinn 4 - fullfør monteringen av lavhastighets vindgeneratoren
Generatorens rotasjonsakse er laget av et rør med to lagre montert, og haledelen er kuttet ut av galvanisert jern med en tykkelse på 1,2 mm.
Før du monterer generatoren på masten, er det nødvendig å lage en ramme, profilrøret er best for dette. Når du utfører festing, skal det bemerkes at minimumsavstanden fra masten til bladet skal være mer enn 0,25 m.
For at systemet skal fungere etter vindgeneratoren, må du installere en ladekontroller, batterier, samt en omformer.
Batterikapasiteten bestemmes av kraften fra vindgeneratoren.Denne indikatoren avhenger av størrelsen på vindhjulet, antall kniver og vindhastighet.
Konklusjoner og nyttig video om emnet
Produksjon av et solcellepanel med en plastkasse, en liste over materialer og rekkefølgen på arbeidet
Prinsipp for drift og oversikt over geotermiske pumper
Re-utstyr autogeneratoren og produser en lavhastighets vindgenerator gjør det-selv
Et særtrekk ved alternative energikilder er deres miljøvennlighet og sikkerhet.
Installasjonenes ganske lave effekt og tilknytningen til visse terrengforhold gjør det mulig å kun betjene kombinerte systemer med tradisjonelle og alternative kilder.
Bruker hjemmet ditt alternativ energi som kilder til varme og strøm? Har du bygd en vindgenerator selv eller laget solcellepaneler? Del opplevelsen din i kommentarene til artikkelen vår.
Ikke så enkelt, selvfølgelig, som beskrevet, og det er faktisk ikke lett å beskrive. Ideen om å bruke et vannhjul er definitivt ikke tiltalende. For å bruke energien til vann trenger du å leve rett ved en støyende elv. Spinnehjulet vil konstant knirke i nærheten av huset, og vannet vil lage lyd, det vil irritere over tid. Jeg har bare en tendens til vindmøller, de plager ikke veldig med lyder og skjuler ikke området. Han ville ha gjort dem til hele territoriet i nærheten av huset. Eller så ville jeg bruke solcellepaneler, de er de enkleste og mest krevende å vedlikeholde. Fordi du kan investere i dem en gang og alt.
Veldig interessert i installasjon av vindgeneratorer. Er det fornuftig å installere dem i Moskva og Moskva-regionen? Eller på grunn av de mange bygningene vil det være økonomisk ulønnsomt (den mottatte energien skal være nok til et lite landsted)? Kan du gi råd til hovedprodusentene av vindturbiner, og også beskrive hva du skal se etter når du velger en vindturbin.
Hallo Han var også interessert i dette problemet, og ifølge beregninger ble det konkludert med at dette alternativet, som en ekstra energikilde, uten å forlate det viktigste, er ganske verdig å vurdere i noen lokalitet. Men også her er det nødvendig å gjøre beregninger så langt det passer for en bestemt familie, å vurdere tilbakebetaling, ønsket kraft og så videre.
Her trenger vi en hel egen artikkel med omtrentlige beregninger. I henhold til mine personlige beregninger, med hensyn til hjemmelagde produkter og andre ting, viste det seg rundt 200 tusen rubler for totalentreprise av nødvendig utstyr. Noe som tar hensyn til fordelene mine, er økonomisk uutholdelig i nær fremtid. Anmelderne roser Exmork, Aerogreen.