Energie alternativă pentru casă: o revizuire a surselor de energie nestandardizate

„Energia verde” atrage pur și simplu cu perspective spațiale. Energie inepuizabilă poate fi obținută din mediul înconjurător pentru a comunica gratuit și autonom. Mai mult decât atât, resursele sale sunt restaurate zilnic fără intervenție umană.

Cu toate acestea, pentru a utiliza corect aceste daruri ale naturii, trebuie să știți cum funcționează și unde sunt folosite. Sunteți de acord?

Veți afla totul despre cum se utilizează energia alternativă pentru casă din articolul nostru. După ce te-ai familiarizat cu informațiile prezentate de noi, poți alege cea mai potrivită opțiune pentru generarea căldurii sau a energiei electrice.

Am descris în detaliu plantele care procesează energia soarelui / vântului / apei / pământului. Schițat pe scurt și extrem de simplu principiul activității lor. Informațiile propuse vor ajuta la compararea metodelor și surselor de producție de energie.

Tipuri de surse alternative de energie

Achiziționarea de modele industriale de dispozitive moderne pentru extragerea căldurii sau a energiei electrice din mediu nu este atât de dificilă.

Cele mai populare opțiuni pentru astfel de echipamente includ:

• panouri solare;
• colectoare solare;
• generatoare eoliene;
• pompe de căldură;
• generatoare de biogaz.

Știința nu stă pe loc, există tot mai multe modele noi de dispozitive pentru generarea de energie alternativă. Este important să nu alegeți numai opțiunea corespunzătoare, ci și să o instalați corect. Foarte des nu este posibil să gestionați cu o singură unitate. Puteți combina utilizarea diferitelor resurse.

De exemplu, o baterie solară produce mai multă energie electrică vara, iar un generator eolian iarna. Combinația acestor două dispozitive vă permite să furnizați suficientă energie electrică pe tot parcursul anului. În mod similar, pot fi combinate și alte dispozitive.

# 1: Utilizarea panourilor solare

Aceste elemente sunt din ce în ce mai populare și mai diverse. Acestea sunt vândute atât sub formă de seturi gata făcute, cât și sub formă de fotocelule individuale. Amatorii, care preferă să facă totul cu propriile mâini, lucrează de bună voie cu aceștia din urmă - aceasta este o sarcină relativ simplă.

că faceți o baterie solară cu parametri individuali, trebuie să achiziționați cantitatea potrivită de fotocelule terminate și să le vindeți într-un circuit comun.

Elemente transparente care acoperă suprafața de lucru a panourilor solare sunt instalate pe sticla clădirilor înalte, dar pot fi utilizate cu succes și în construcția de locuințe private

Se disting fotocelele monocristaline și policristaline. Primele sunt mai productive și durabile, dar eficiente numai dacă se obține un flux de energie stabil. Policristalele au o eficiență mai mică și o durată de viață mai scurtă, dar pot funcționa destul de eficient chiar și în condiții de nori mari.

Fotocelulele sunt așezate sub un strat de material rezistent și transparent, astfel încât să poată absorbi energie rămânând în poziția corectă. Un caz cu o suprafață exterioară transparentă arată ca un cadru metalic. Se folosește pentru fixarea panourilor.

Uneori, în locul unei carcase metalice, se folosește o structură din lemn. Aceasta este o opțiune mai puțin durabilă, dar destul de acceptabilă.

Panourile cu celule solare sunt instalate pe partea cea mai însorită a clădirii, de obicei pe acoperiș. De asemenea, este important să alegeți invertorul și bateriile potrivite

Designul cu panouri solare este destul de greoi, așa că cel mai adesea este așezat direct pe acoperișul casei. Carcasa este montată pe un suport, astfel încât panoul cu fotocelule să poată fi rotit, acest lucru vă va permite să monitorizați mișcarea soarelui și să capturați mai multe raze UV ​​în funcție de perioada anului.

Când apar precipitații abundente, panoul este rotit în poziție verticală pentru a preveni deteriorarea și a reduce posibila contaminare. Instalarea panourilor este doar prima etapă a implementării unui astfel de sistem.

Pentru funcționarea sa pe deplin, va trebui să conectați celulele solare prin încărcător la sistemul de invertor solar.

Pentru a acumula sistemul electric rezultat, va trebui baterii pentru panouri solarede exemplu Soarele PzS. Astfel de elemente pot fi instalate în subteran, la o adâncime destul de semnificativă - până la trei metri.

Alegerea corectă invertor solar și controlerul bateriei - un punct important în asigurarea eficienței maxime a întregului sistem. Cu cât sunt selectate mai bine toate componentele, cu atât sunt mai bine efectuate calculele speciale, cu atât mai puțin va fi pierderea energiei electrice.

Un tip interesant de panou solar este opțiune de film flexibil, stratul lor de lucru este depus pe o peliculă polimerică. Sunt instalate pe geamurile clădirilor înalte, desigur, pe partea cea mai însorită.

Eficiența unor astfel de elemente este puțin mai mică decât cea a versiunii tradiționale - doar 7%. Dar comoditatea folosirii lor și economisirea de spațiu compensează acest dezavantaj.

Dispozitivul de captare solară Betaray arată elegant și modern. Poate fi instalat în curtea unei case particulare sau pe acoperișul unei clădiri înalte

Un dispozitiv numit Betaray. Aceasta este o bilă de sticlă destul de mare, care, ca o lentilă, colectează razele soarelui și le direcționează spre panou cu fotocelule. Unitatea este capabilă să se rotească în modul automat pentru a obține cea mai mare lumină solară.

Drept urmare, vă puteți descurca cu mai puține fotocelule și pentru a face fluxul de lumină solară mai stabil. Betaray este capabil să absoarbă lumina lunii și lumina stelelor noaptea. Acest lucru nu este suficient, dar suficient pentru a oferi iluminat stradal complet. În general, acest dispozitiv are o eficiență impresionantă pentru panourile solare - 35%.

Sfaturi utile privind selectarea, instalarea și funcționarea panourilor solare sunt prezentate aici:

# 2: Aplicarea colectoarelor solare

Aceasta este o variantă mai modernă și mai productivă a dușului de vară.Chiar și în cea mai modestă cabană există un butoi de apă, care este încălzit în timpul zilei la un nivel foarte decent.

Dacă instalați pe acoperiș un sistem de țevi înguste prin care circulă apa, puteți obține o cantitate semnificativă de căldură, oferind integral casei apă caldă și chiar încălzire decentă.

Colectorul solar este un sistem de conducte înguste prin care circulă lichidul de răcire. Procesele naturale de convecție circulă apa încălzită de soare fără utilizarea unei pompe (+)

Funcționarea acestei surse alternative de energie se bazează pe capacitatea apei și a aerului de a circula atunci când este încălzită. Rezervorul schimbătorului de căldură este instalat la un nivel mai ridicat decât conductele colectorului. Apa încălzită crește și intră în partea superioară a bobinei schimbătorului de căldură.

Răcindu-se în contact cu apa de la robinet, purtătorul de căldură al colectorului solar scade în jos și se deplasează din nou în conductele pe care soarele le încălzește.

Circulația naturală a apei de încălzire și răcire elimină nevoia de pompe speciale sau alte echipamente electrice.

Puteți realiza cea mai simplă versiune a unui astfel de sistem din materialele disponibile: țevi de diferite diametre, tablă metalică pentru rolul bazei. Standul, de care este atașată baza, poate fi realizat dintr-un colț sau din alte elemente metalice.

În această versiune a unui colector solar de casă, conductele sunt sudate pe o bază de metal, o placă groasă este folosită ca cadru

De obicei, partea sistemului din exterior este vopsită în negru pentru a-și crește capacitatea de a absorbi căldura. Baza cu conductele este fixată astfel încât să fie posibilă modificarea unghiului înclinării sale.

Rămâne să aranjați schimbătorul de căldură pentru rezervor, să plasați o bobină în el și să conectați elementele sistemului unul la altul și la sistemul de alimentare cu apă și / sau de încălzire.

O tehnologie detaliată pentru fabricarea unui colector solar pentru încălzire este descrisă în acest articol.

Modelele industriale de colectoare solare sunt mult mai productive decât „produsele de casă” și pot funcționa tot timpul anului, dar costul unui astfel de sistem poate fi destul de mare

Desigur, colectoarele solare industriale moderne sunt mai complexe și funcționează mai eficient. În unele dispozitive, freonul este utilizat ca lichid de răcire, care permite obținerea de energie termică chiar și pe vreme rece.

Unitățile industriale pot fi echipate cu tuburi de vid, o unitate cu fotocelule, senzori de temperatură, un sistem de control automat etc. Costul unui astfel de colecționar poate fi foarte impresionant.

# 3: exploatarea energiei eoliene

Generatoare eoliene - dispozitive cunoscute de mult timp și destul de populare printre fanii energiei curate. Acesta este un dispozitiv destul de greoi, mai ales dacă lamele unei mori de vânt se rotesc într-un plan orizontal. Prin urmare, versiunile cu lame dispuse vertical sunt mai populare.

Generatoarele eoliene sunt elemente voluminoase care ar trebui instalate într-o zonă deschisă, bine suflată de vânt. Un astfel de dispozitiv poate acoperi complet nevoile unei case private de energie electrică

Moara de vânt este așezată pe un suport înalt și robust. Mișcarea lamelor este transmisă generatorului, energia primită este acumulată în baterie. Apoi, energia electrică este transferată în sistemul electric intern al casei sau folosită în alte moduri.

O moară de vânt de casă este capabilă să acopere nevoile de electricitate ale unei cabane mici de vară:

industrie modele de generatoare eoliene moderne de obicei echipat cu un panou de control electronic convenabil.

Dispozitivele de uz casnic sunt construite în conformitate cu scheme și desene destul de simple. Pe Internet puteți găsi multe opțiuni de tip și tip foarte diferite. Trebuie să alegeți un loc convenabil pentru a plasa o astfel de structură, în care bate un vânt puternic, iar unitatea nu va deranja pe nimeni. Cu cât lamele sunt mai mari instalate, cu atât mai bine.

Turbina eoliană mobilă Uprise este relativ compactă, iar la asamblare poate fi transportată pe drumurile publice

Nu cu mult timp în urmă companie urcuș a prezentat o dezvoltare originală - o turbină eoliană montată pe o platformă mobilă. Dacă doriți, dispozitivul poate fi asamblat, oferindu-i o dimensiune compactă, apoi transportat folosind un SUV convențional și instalat într-un alt loc.

Puterea turbinei eoliene mobile Uprise este de 50 kW. Potrivit experților în domeniul energiei alternative, acest lucru este suficient pentru a furniza energie electrică pentru a nu fi cea mai mare casă privată și pentru a împărtăși electricitatea în exces cu vecinii.

O versiune și mai originală a conversiei energiei eoliene în kilowati - o aeronavă Puterea Makani.

Makani Power este un echipament pentru aeronave care vă permite să ridicați un set de turbine eoliene mici la o înălțime considerabilă și să obțineți cantitatea maximă de energie electrică

Aceasta este o variație foarte științifică a unui zmeu pe care sunt montate turbine eoliene mici. Ideea este de a livra generatorul în atmosfera superioară, unde viteza aerului este mult mai mare decât cea a pământului. Energia curge în jos prin cablu, care de asemenea acționează ca o funie care ține „zmeul”.

O revizuire interesantă a reparației generatoarelor eoliene SF-600-5 (China) vă permite să vă faceți o idee despre posibilele probleme cu echipamentele de clasă economică:

În articol sunt descrise idei interesante pentru realizarea unei mori de vânt - Cum se face un generator eolian cu propriile mâini: dispozitiv, principiu de funcționare + cel mai bun de făcut acasă

# 4: Încălzire pe bază de pompă de căldură

Aceste dispozitive au mândrit mult timp în familia dispozitivelor pentru producerea de energie curată. Pompa de căldură funcționează la fel ca frigiderul sau aerul condiționat, dar numai invers.

Ei folosesc dispozitive de acest tip, în principal pentru încălzirea unei locuințe, precum și pentru încălzirea apei. Deși există modele care în vară fac față cu succes îndatoririlor unui aparat de aer condiționat.

Principiul funcționării pompei de căldură se bazează pe absorbția energiei termice cu potențial redus în căldură cu potențial ridicat concentrat. Dispozitivele de la sol sunt dificil de instalat, dar eficiente

Ca sursă de căldură, astfel de sisteme folosesc energia aerului, căldura solului și a apei. Energia este peste tot, dar are un potențial redus în aceste resurse. Circuitul extern al pompei de căldură colectează aceste firimituri împrăștiate de energie termică și le mută în sistem.

Pentru a transforma energia într-o stare cu potențial ridicat, se folosește un agent frigorific, de obicei freon. Absoarbe energia primită, se încălzește și intră în compresor. Aici frigiderul este comprimat și prin evaporator intră în schimbătorul de căldură din circuitul de încălzire intern.

Lichidul de răcire absoarbe energia termică concentrată și freonul trece prin evaporator și trece din nou într-o stare lichidă. Acum primește energie potențială scăzută, se încălzește etc.

În funcție de sursa de energie termică, precum și de tipul de purtător de căldură, se alege tipul de pompă de căldură: „apă subterană”, „Apă-apă“, „Aer-apă“, "Air-aer" etc. Cu ajutorul unui astfel de dispozitiv, este posibil să se realizeze nu numai încălzirea tradițională a apei, ci și încălzirea cu aer.

Mulți meșteri au stăpânit cu succes fabricarea independentă a unei astfel de unități, opțiuni interesante sunt descrise în următoarele articole:

1. Cum se face o pompă de căldură cu propriile mâini dintr-un frigider vechi: desene, instrucțiuni și sfaturi de asamblare
2. Pompă de căldură geotermică DIY pentru încălzirea locuinței: dispozitiv, proiectare, auto-asamblare

Nu este o sarcină ușoară extragerea căldurii de pe pământ, deoarece va fi necesară o parcelă spațioasă și lucrări extinse de teren. Țevile circuitului exterior sunt așezate în șanțuri și acoperite cu pământ. Este clar că utilizarea acestui site va fi limitată în viitor.

Unitatea exterioară a pompei de căldură aer-apă trebuie doar să fie instalată pe un site adecvat, dar este posibil ca un astfel de dispozitiv să nu fie foarte eficient la temperaturi exterioare scăzute

În acest fel, este posibil să se asigure o temperatură stabilă a lichidului de răcire în circuitul extern, iar aceasta este o condiție importantă pentru funcționarea cu succes a pompei de căldură. Este foarte convenabil dacă există un iaz lângă casă, circuitul extern poate fi scufundat în apă fără probleme. Ca alternativă la un iaz, se folosește o fântână cu apă.

Pentru colectarea căldurii din aer, nu se folosesc conducte cu un lichid de răcire lichid, ci ventilatoare puternice care pompează aerul în schimbătorul de căldură.Temperatura exterioară este departe de a fi la fel de constantă cu apa sau solul, dar este mult mai ușor să alegeți un loc pentru unitate și să îl instalați.

Din păcate, astfel de dispozitive sunt ineficiente în regiunile nordice, deoarece încălzirea nu este posibilă chiar și la -20 grade la temperatura exterioară. Problema se rezolvă prin combinarea a două sisteme de încălzire diferite.

# 4: Biogaz în comunicații

Deșeurile sunt o altă resursă interesantă pentru generarea de energie termică. La prelucrarea deșeurilor folosind bacterii anaerobe, substanțe precum metanul, hidrogenul sulfurat, dioxidul de carbon și unele impurități sunt eliberate.

Acest amestec de gaz se numește biogaz, poate fi considerat și ca o sursă modernă de energie alternativă.

Pentru prelucrarea într-un biogenerator, se folosește de obicei un amestec de deșeuri de plante și animale cu apă. Umiditatea trebuie să fie de 88-96% în funcție de perioada anului

Desigur, această substanță combustibilă nu este obținută din conținutul de canalizare. Pentru a face acest lucru, utilizați deșeuri organice de origine animală sau vegetală. Sunt așezate într-un recipient special, foarte rezistent și întotdeauna strâns. Culturile bacteriene sunt încărcate acolo.

Un șurub este instalat în interiorul dispozitivului pentru a amesteca masa biologică. Acest lucru va crește rata de reacție și va face generatorul mai eficient.

Masa destinată prelucrării este diluată cu apă, care trebuie încălzită la aproximativ 40 ° C. Vara, trebuie adăugată mai multă apă, dar iarna, umiditatea biomasei poate fi de aproximativ 90%.

Pentru a menține temperatura care este confortabilă pentru viața microorganismelor, capacitatea biogenului este acoperită cu materiale izolatoare. Toate materiile prime sunt încărcate prin gât, care este apoi închis bine. Biogazul se acumulează în partea superioară a dispozitivului și este evacuat din acesta printr-o conductă specială.

Pentru comoditate, economisire de spațiu și siguranță, instalațiile de biogaz sunt amplasate în subteran, distribuția gazelor se realizează printr-un sigiliu de apă, este necesar să se asigure încălzirea biomasei (+)

Deșeurile reciclate sunt deversate printr-o conductă separată, acestea sunt un îngrășământ valoros, a cărui aplicare poate fi găsită pe site. Un punct important în crearea independentă a unui biogenerator este siguranța. Deoarece gazul se acumulează constant în rezervor, presiunea crește constant acolo.

Procesul de auto-creare a unui biogenerator dintr-un butoi metalic este descris în acest videoclip:

Dacă acest proces nu este controlat, dispozitivul poate exploda pur și simplu. Este considerat mai sigur plasarea biogenerului în subteran, mai degrabă decât la suprafață. Este necesar să se asigure o selecție constantă a gazului produs din rezervor pentru a normaliza presiunea.

Amestecul de gaz trebuie, de asemenea, manipulat cu grijă.Această substanță combustibilă are un miros înțepător și neplăcut; inhalarea acesteia poate fi periculoasă pentru sănătatea umană.

În plus față de sursele de energie gratuită descrise mai sus, există și soluții de inginerie interesante, care au o mulțime de perspective practice:

Scopul și utilizarea termogeneratorului

Dispozitivele de acest tip sunt cunoscute încă de la mijlocul secolului trecut. Acestea vă permit să convertiți energia termică în energie electrică. Versiunea modernă a generatorului de căldură industrial este proiectată pentru instalarea pe cazane de gaz sau sobe cu ardere de lemn cu o capacitate de cel puțin 200 de wați.

Una dintre cele mai cunoscute și populare opțiuni pentru un termogenerator din viața de zi cu zi funcționează în tandem cu o lampă cu kerosen:

Un astfel de dispozitiv vă permite să primiți aproximativ 150 kW / h de energie electrică pe lună iarna, când dispozitivele de încălzire funcționează continuu.

Puteți să o considerați ca o opțiune suplimentară în combinație cu panouri solare sau ca o modalitate de a compensa frecventele opriri.

Există, de asemenea, modele de mers ale generatoarelor de căldură care pot procesa energia termică a unui foc obișnuit. Acestea pot fi utilizate în timpul construcției unde nu există energie electrică ca alternativă la un generator care funcționează cu combustibil lichefiat.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipul va prezenta cele mai populare opțiuni pentru instalațiile alimentate cu surse alternative de energie:

Singurul dezavantaj semnificativ al metodelor alternative de generare a energiei este costul ridicat al echipamentului și instalării. Evoluțiile de înaltă tehnologie sunt eficiente, convenabile și scumpe. Cu toate acestea, investiția va plăti în timp. Iar pentru iubitorii de tinkering, există întotdeauna opțiuni pentru auto-producție.

Spuneți-ne ce părere aveți despre utilizarea energiei alternative pentru casă? Împărtășește-ți opiniile, participă la discuții și pune întrebări. Puteți lăsa comentarii în formularul de mai jos.