Направите себи алтернативну енергију за ваш дом: преглед најбољих еко-технологија

Резерве фосилних горива нису неограничене, а цене енергије непрестано расту. Слажете се, било би добро користити алтернативне изворе енергије уместо традиционалних, како не бисте зависили од добављача гаса и електричне енергије у вашем региону. Али не знате одакле почети?

Помоћи ћемо вам да се позабавите главним изворима обновљиве енергије - у овом смо материјалу испитали најбоље еко-технологије. Алтернативна енергија је у стању да замени конвенционалне изворе енергије: властитим рукама можете организовати веома ефикасну инсталацију за њену производњу.

У нашем чланку су разматране једноставне методе за састављање топлотне пумпе, генератора ветра и соларних панела, одабране су фото илустрације појединих фаза процеса. Ради јасноће, материјал је опремљен видео записима о производњи еколошки прихватљивих инсталација.

Популарни обновљиви извори енергије

„Зелене технологије“ ће значајно смањити трошкове домаћинства коришћењем готово бесплатних извора.

Од давнина људи су користили механизме и уређаје у свакодневном животу, чија је акција имала за циљ претворити силе природе у механичку енергију. Животни пример тога су водене млинице и ветрењаче.

Са појавом електричне енергије, присуство генератора је омогућило да се механичка енергија претвори у електричну.

Водени млин је претеча машинске пумпе, за коју није потребно присуство особе да би обављала посао. Точак се спонтано врти под притиском воде и самостално извлачи воду

Данас значајну количину енергије производе управо вјетрењачни комплекси и хидроелектране.Поред ветра и воде, људи могу да приступе изворима попут биогорива, енергији земељских црева, сунчевој светлости, енергији гејзира и вулкана, јачини плиме.

У свакодневном животу за обновљиве изворе енергије нашироко се користе следећи уређаји:

• Соларни панели.
• Топлотне пумпе.
• Генератори за ветар за дом.

Високи трошкови и самих уређаја и инсталационих радова заустављају многе људе на путу да добију наизглед бесплатну енергију.

Отплата може достићи 15-20 година, али то није разлог да се лишавате економских перспектива. Сви ови уређаји могу се произвести и инсталирати самостално.

Приликом одабира алтернативног извора енергије, потребно је усредсредити се на његову доступност, тада ће се максимална снага постићи уз минимална улагања

Ручно израђени соларни панели

Готов соларни панел кошта много новца, тако да не може свако приуштити да га купи и инсталира. Са независном производњом плоча, трошкови се могу смањити за 3-4 пута.

Пре него што почнете да дизајнирате соларни панел, морате да утврдите како све то функционише.

Принцип рада соларног електроенергетског система

Разумевање сврхе сваког од елемената система омогућиће нам да представимо његов рад у целини.

Главне компоненте било ког соларног електроенергетског система:

• Соларни панел. Ово је комплекс елемената спојених у јединицу која претвара сунчеву светлост у ток електрона.
• Батерије Један пуњива батериједуго није довољно, па систем може да броји до десетак таквих уређаја. Број батерија одређује се према потрошњи енергије. Број батерија се у будућности може повећати додавањем потребног броја соларних панела у систем;
• Соларни регулатор пуњења. Овај уређај је неопходан да би се осигурало нормално пуњење батерије. Његова главна сврха је спречавање поновног пуњења батерије.
• Инвертер. Уређај потребан за претварање струје. Батерије производе струју ниског напона, а претварач га претвара у струју потребну за високонапонску функционалну - излазну снагу. За кућу ће бити довољан претварач снаге 3-5 кВ.

Главна карактеристика соларних панела је да не могу да производе струју високог напона. Одвојени елемент система може да генерише тренутни напон од 0,5-0,55 В. Једна соларна батерија је способна да генерише напон струје од 18-21 В, што је довољно за пуњење 12-волтне батерије.

Ако су претварач, пуњиве батерије и регулатор пуњења најбоље купити готове, онда је сасвим могуће да сами направите соларне батерије.

Висококвалитетни контролер и правилно повезивање помоћи ће у одржавању перформанси батерије и аутономији целе соларне станице што је дуже могуће

Израда соларних панела

За производњу батерија потребно је купити соларне ћелије на једноструким или поликристалима.Треба напоменути да је век трајања поликристала много краћи него код монокристала.

Поред тога, ефикасност поликристала не прелази 12%, док овај показатељ за монокристале достиже 25%. Да бисте направили један соларни панел, потребно је да купите најмање 36 ових елемената.

Соларна батерија је састављена из модула. Сваки стамбени модул садржи 30, 36 или 72 ком. елементи повезани серијски са извором напајања максималним напоном од око 50 В

Корак # 1 - Склапање кућишта соларне плоче

Радови почињу производњом кућишта, за то ће бити потребни следећи материјали:

• Дрвени блокови
• Шперплоча
• Плексиглас
• Влакнасте Плоче

Дно кућишта је потребно изрезати из шперплоче и уметнути га у оквир шипки дебљине 25 мм. Величина дна одређује се бројем соларних ћелија и њиховом величином.

Дуж читавог обима оквира у шипкама са кораком од 0,15-0,2 м, потребно је избушити рупе пречника 8-10 мм. Они су потребни да спрече прегревање ћелија батерије током рада.

Исправно направљени отвори у корацима од 0,15-0,20 м штитиће елементе соларне плоче од прегревања и обезбедити стабилан рад система

Корак # 2 - повезивање елемената соларног панела

У складу са величином футроле, потребно је употребити свечани нож да бисте изрезали супстрат за соларне ћелије из влакнасте плоче. Са својим уређајем, такође је потребно обезбедити присуство вентилационих отвора распоређених на сваких 5 цм на квадратни начин. Готов кофер мора бити обојен и осушен два пута.

Соларне ћелије треба положити наглавачке на влакнасту подлогу и лемити. Ако готови производи више нису били опремљени лемљеним проводницима, рад је увелико поједностављен. Међутим, процес десолдеринга тек треба завршити.

Мора се имати на уму да веза елемената мора бити конзистентна. У почетку би се елементи требали спајати у редове, а тек онда се готови редови спајају у комплекс повезивањем на живе сабирнице.

По завршетку, елементе је потребно преврнути, положити како треба и учврстити силиконом.

Сваки од елемената мора бити чврсто причвршћен на подлогу помоћу лепљиве траке или силикона, да би се у будућности то избегло нежељено оштећење

Затим морате проверити вредност излазног напона. Отприлике би требало да буде унутар 18-20 В. Сада батерију треба радити неколико дана, проверите способност пуњења батерије. Тек након праћења рада спојеви су запечаћени.

Корак # 3 - монтажа система напајања

Уверивши се у беспрекорну функционалност, могуће је извршити монтажу система за напајање. Улазна и излазна контактна жица морају се извести за накнадно повезивање уређаја.

Поклопац треба изрезати од плексигласа и причврстити вијцима на бочне стране тела кроз претходно избушене рупе.

Уместо соларних ћелија, за израду батерије може се користити диодни круг са Д223Б диодама. Панел од 36 серија повезаних диода може да испоручи напон од 12 В.

Диоде се прво морају намочити у ацетон да би се уклонила боја. У пластичној плочи избушите рупе, уметните диоде и извуците их. Готов панел мора бити постављен у провидан кућиште и затворен.

Исправно оријентисани и инсталирани соларни панели омогућавају максималну ефикасност у добијању соларне енергије, као и лакоћу и лакоћу одржавања система

Основна правила за инсталирање соларног панела

Ефикасност целог система зависи од исправне уградње соларне батерије.

Приликом инсталације морате узети у обзир следеће важне параметре:

1. Схадинг. Ако је батерија у сенци дрвећа или виших структура, онда она не само да неће нормално радити, већ може и да испадне.
2. Оријентација За максимално сунце на фотоћелијама, батерија мора бити усмерена према сунцу. Ако живите на северној хемисфери, онда би плоча требало да буде оријентисана ка југу, ако је на јужној, онда обрнуто.
3. Нагиб. Овај параметар одређује се према географском положају. Стручњаци препоручују постављање плоче под углом једнаким географској ширини.
4. Доступност Потребно је стално надгледати чистоћу предње стране и на време уклањати слој прашине и прљавштине. А зими се плоча мора периодично чистити од лепка снега.

Препоручљиво је да током рада соларне плоче угао нагиба није константан. Уређај ће радити максимално само у случају директне сунчеве светлости усмерене директно на његов поклопац.

Љети је боље поставити је на падини од 30 ° до хоризонта. Зими се препоручује подизање и постављање на 70 °.

Бројне индустријске опције за соларне панеле укључују уређаје за праћење кретања сунца. За кућну употребу можете размислити и обезбедити штандове који вам омогућавају да промените угао плоче

Топлотне пумпе за грејање

Топлотне пумпе су једно од најсавременијих технолошких решења у добијању алтернативна енергија за ваш дом. Они нису само најпогоднији, већ су и еколошки прихватљиви.

Њихов рад ће значајно смањити трошкове повезане са плаћањем хлађења и грејања просторија.

Класификација топлотне пумпе

Класификујем топлотне пумпе по броју струјних кругова, извору енергије и начину производње.

Зависно од крајњих потреба, топлотне пумпе могу бити:

• Једно-, дво- или тро-склопно;
• Један или двоструки кондензатор;
• Уз могућност гријања или с могућношћу гријања и хлађења.

Према врсти извора енергије и начину њене производње, разликују се следеће топлотне пумпе:

• Тло је вода. Користе се у зони умереног поднебља, са равномерним загревањем земље, без обзира на доба године. За постављање користите колектор или сонду, зависно од врсте тла. За бушење плитких бунара, није потребно добијање дозвола.
• Ваздух - вода. Из ваздуха се накупља топлота и шаље да греје воду. Инсталација ће бити прикладна у климатским зонама са зимском температуром од најмање -15 степени.
• Вода - Вода. Инсталација је последица присуства водених тела (језера, реке, подземне воде, бунари, седиментациони резервоари). Ефикасност такве топлотне пумпе је веома импресивна, због високе температуре извора у хладној сезони.
• Вода је ваздух. У овом снопу исти резервоари делују као извор топлоте, али се истовремено топлота преноси компресором директно на ваздух који се користи за грејање просторија. У овом случају вода не делује као расхладна течност.
• Тло је ваздушно. У овом систему проводник топлоте је тло. Топлота из земље кроз компресор се преноси у ваздух.Текућине које се не смрзавају користе се као енергетски носачи. Овај систем се сматра најуниверзалнијим.
• Зрак - ваздух. Рад овог система је сличан раду клима уређаја који може да греје и хлади собу. Овај систем је најјефтинији, јер не захтева ископавање и цевовод.

Приликом одабира врсте извора топлоте потребно је усредсредити се на геологију налазишта и могућност неометаног ископавања, као и на доступност слободног простора.

Уз недостатак слободног простора, мораћете да напустите изворе топлоте као што су земља и вода и узимате топлину из ваздуха.

Ефикасност система и трошкови његовог уређења у великој мери зависе од исправног избора врсте топлотне пумпе

Принцип рада топлотне пумпе

Принцип рада топлотних пумпи заснован је на употреби Царнотовог циклуса, који као резултат оштре компресије расхладне течности обезбеђује пораст температуре.

По истом принципу, али са супротним ефектом, ради већина уређаја за контролу климе са компресорским јединицама (фрижидер, замрзивач, клима уређај).

Главни радни циклус, који је имплементиран у коморама ових јединица, сугерише супротан ефекат - као резултат наглог ширења, расхладно средство се скупља.

Зато се једна од најповољнијих метода за производњу топлотне пумпе заснива на употреби засебних функционалних јединица које се користе у климатској опреми.

Дакле, за производњу топлотне пумпе може се користити домаћи фрижидер. Његов испаривач и кондензатор играће улогу измењивача топлоте који узимају топлоту из медијума и усмеравају га директно на загревање расхладне течности која циркулише у систему грејања.

Нискоквалитетна топлота из земље, ваздуха или воде заједно са расхладном течношћу улази у испаривач, где се претвара у гас, а затим га компресором даље сабија, услед чега температура постаје још виша

Склапање топлотне пумпе од импровизованих материјала

Користећи старе кућанске уређаје, или боље речено, његове појединачне компоненте, можете самостално саставити топлотну пумпу. Како се то може учинити, размотрићемо даље.

Корак 1 - припрема компресора и кондензатора

Рад започиње припремом компресорског дела пумпе, чија ће се функција доделити одговарајућој јединици клима уређаја или фрижидера. Ова јединица мора бити фиксирана меким огибљењем на једном од зидова радне собе, где ће то бити згодно.

Након тога потребно је направити кондензатор. Резервоар од нехрђајућег челика од 100 литара је идеалан за то. Потребно је монтирати завојницу у њу (можете узети готову бакарну цев из старог клима уређаја или фрижидера.

Помоћу брусилице, припремљени резервоар мора бити разрезан по дужини на два једнака дела - ово је потребно за постављање и учвршћивање завојнице у тело будућег кондензатора.

Након постављања завојнице у једну од половина, оба дела резервоара морају бити спојена и заварена заједно тако да се добије затворени резервоар.

За израду кондензатора кориштен је резервоар од нехрђајућег челика од 100 л; уз помоћ брусилице преполовљен је, монтиран је калем и извршено је обрнуто заваривање

Имајте на уму да приликом заваривања требате користити посебне електроде, а још боље користити заваривање аргоном, само то може да пружи максималан квалитет шава.

Корак # 2 - прављење испаривача

Да бисте направили испаривач, требаће вам заптивен пластични резервоар запремине 75-80 литара, у који ћете морати да поставите завојницу од цеви пречника ¾ инча.

За производњу завојнице довољно је да се бакарна цев омота око челичне цеви пречника 300-400 мм, након чега следи окретање фиксираним перфорираним углом

На крајевима цеви морају бити навојни навоји како би се осигурала накнадна веза са цевоводом. Након завршетка монтаже и провере бртве, испаривач треба да се причврсти на зид радне собе помоћу конзола одговарајуће величине.

Завршетак монтаже најбоље је препустити стручњаку. Ако се део монтаже може извршити независно, онда стручњак треба да ради лемљењем бакарних цеви и убризгавањем расхладног средства. Састављање главног дела пумпе завршава се спајањем грејних акумулатора и измењивача топлоте.

Треба напоменути да је овај систем мале снаге. Због тога ће бити боље ако топлотна пумпа постане додатни део постојећег система грејања.

3. корак - уређивање и повезивање спољног уређаја

Као извор топлоте најбоље је користити воду из бунара или бунара. Никада не смрзава, па ни зими његова температура ретко падне испод +12 степени. Биће потребна два таква бунара.

Вода ће се извлачити из једног бунара са даљњим снабдевањем испаривачем.

Енергија подземних вода може се користити током цијеле године. На његову температуру не утичу временски услови и годишња доба.

Затим ће се отпадна вода испуштати у други бунар. Остаје да све то повежете са улазом на испаривач, са излазом и заптивком.

У принципу, систем је спреман за рад, али за његову потпуну аутономију биће потребан систем за аутоматизацију који прати температуру покретне расхладне течности у круговима грејања и притисак фреона.

У почетку можете то учинити са обичним стартором, али треба имати на уму да се покретање система након искључивања компресора може обавити након 8-10 минута - ово време је неопходно за изједначавање притиска фреона у систему.

Уређај и употреба ветрогенератора

Снагу ветра користили су и наши преци. Од тих дана, у принципу, ништа се није променило.

Једина разлика је у томе што су камени млинови млина замењени генератором и погоном, који обезбеђују претварање механичке енергије лопатица у електричну.

Уградња генератора ветра сматра се економски исплативом ако просечна годишња брзина ветра прелази 6 м / с.

Инсталација се најбоље врши на брдима и равницама, а идеална места су обале река и велика акумулација, удаљени од разних комуналних предузећа.

За претварање енергије ваздушних маса у електричну енергију користе се ветрогенератори, који су најпродуктивнији у приморским регионима

Класификација ветрогенератора

Класификација ветрогенератора зависи од следећих главних параметара:

• Овисно о смјештају осовине, може бити вертикалне вијуге и хоризонтално. Хоризонтални дизајн пружа могућност аутоматског закретања главног дела у потрази за ветром. Главна опрема вертикалног генератора ветра налази се на земљи, тако да је лакша за одржавање, док је ефикасност вертикално постављених лопатица нижа.
• У зависности од броја сечива разликују се једно-, дво-, тро- и вишеслојни генератори ветра. Мулти-лопатни вјетроелектрани користе се при малом протоку зрака, ријетко се користе због потребе уградње мјењача.
• Овисно о материјалу који се користи за прављење сечива, могу бити и ножеви једрење и тврд. Једрилице су једноставне за производњу и постављање, али захтијевају честе замјене, јер брзо пропадају под утјецајем наглих налета вјетра.
• Зависно од висине навоја, разликовати мутабле и фиксни кораци. Коришћењем променљивог нагиба може се постићи значајно повећање опсега радне брзине генератора ветра, али то ће довести до неизбежне компликације структуре и повећања њене масе.

Снага свих врста уређаја који претварају енергију ветра у електрични аналог зависи од подручја лопатица.

За рад, генераторима ветра практично не требају класични извори енергије. Употреба постројења капацитета око 1 МВ уштедиће 92.000 барела нафте или 29.000 тона угља током 20 година

Уређај за производњу ветра

Следећи основни елементи су присутни у било којој ветроелектрани:

• Сечиваротирање под утицајем ветра и обезбеђивање кретања ротора;
• Генераторкоја производи наизменичну струју;
• Контрола ножа, одговоран је за формирање наизменичне струје у истосмерној струји, која је потребна за пуњење батерија;
• Пуњиве батеријепотребни су за акумулацију и изједначавање електричне енергије;
• Инвертер, врши обрнуту претворбу истосмјерне струје у измјеничну струју из које раде сви кућански апарати;
• Маст, је неопходно за подизање сечива изнад површине земље до достизања висине кретања ваздушних маса.

Са овим генератором, ротацијске оштрице и јарбол се сматрају главним деловима генератора ветра, а све остало су додатне компоненте које обезбеђују поуздан и аутономан рад система у целини.

Претварач, регулатор за пуњење и батерије морају бити укључени у круг било којег најједноставнијег вјетроелектрана

Генератор са велицом брзине од генератора

Верује се да је овај дизајн најједноставнији и најповољнији за независну производњу. Може постати или независни извор енергије или узети део снаге постојећег система напајања.

Ако имате генератор аутомобила и батерију, сви остали делови могу се израђивати од импровизованих материјала.

Корак бр. 1 - Израда точкића за ветар

Лопатице се сматрају једним од најважнијих делова генератора ветра, јер њихов дизајн одређује рад преосталих чворова. За израду сечива могу се користити разни материјали - тканина, пластика, метал, па чак и дрво.

Направит ћемо сечива од канализационе пластичне цеви. Главне предности овог материјала су ниска цена, висока отпорност на влагу, једноставност обраде.

Рад се изводи следећим редоследом:

1. Израчунава се дужина сечива, док пречник пластичне цеви треба да буде 1/5 потребних снимака;
2. Помоћу убодне тестере, цев треба да се разреже по дужини на 4 дела;
3. Један део ће постати образац за израду свих наредних сечива;
4. Након обрезивања цеви, рупе на ивицама морају бити третиране брусним папиром;
5. Изрезане оштрице морају се учврстити на унапријед припремљени алуминијски диск с предвиђеним учвршћивањем;
6. Такође на овај диск након промене морате завити генератор.

Имајте на уму да ПВЦ цев нема довољно чврстоће и неће моћи да издржи јаке налете ветра. За израду сечива најбоље је користити ПВЦ цев дебљине најмање 4 цм.

Далеко од последње улоге у величини оптерећења је величина сечива. Стога не би било сулудо размотрити могућност смањења величине сечива повећањем њиховог броја.

Лопатице ветрогенератора израђене су по предлошку од ¼ ПВЦ канализационе цеви пречника 200 мм, резано дуж осе по 4 дела

Након склапања, уравнотежите коло ветра. Ово захтева водоравно постављање на статив у затвореном простору. Правилно склапање резултираће непокретношћу точкова.

Ако дође до ротације сечива, потребно их је брусити брусним средством како би се уравнотежила структура.

Корак # 2 - прављење јарбола ветрогенератора

За израду јарбола можете користити челичну цев пречника 150-200 мм. Минимална дужина јарбола треба да буде 7 м. Ако на месту постоје препреке за кретање ваздушних маса, онда точак генератора ветра мора бити подигнут на висину која прелази препреку за најмање 1 м.

Затичи за учвршћивање стрија и сам јарбол морају бити бетонирани. Као продужетак можете користити челични или поцинчани кабл дебљине 6-8 мм.

Проширења јарбола ће генератору ветра пружити додатну стабилност и смањити трошкове повезане са уградњом масивног темеља, њихови трошкови су много нижи од осталих врста јарбола, али за проширења је потребна додатна површина

Корак # 3 - поновно постављање алтернатора аутомобила

Измена се састоји само у намотавању жице статора, као и у производњи ротора са неодимијским магнетима. Прво морате избушити рупе неопходне за причвршћивање магнета на полове ротора.

Уградња магнета врши се наизменичним половима. По завршетку рада, интермагнетне празнине морају се напунити епоксидном смолом, а сам ротор омотати папиром.

Када премотавате завојницу, морате узети у обзир да ће ефикасност генератора зависити од броја окрета. Завојница се мора наматати трофазним узорком у једном правцу.

Готов генератор треба тестирати, резултат правилно изведених радова биће индикатор од 30 В при 300 окр / мин генератора.

Претворени генератор је спреман да изврши испитивања на излазном називном напону пре коначне инсталације целог система за производњу ветра малих брзина

Корак # 4 - довршите монтажу генератора ветра ниске брзине

Ротациона ос генератора направљена је од цеви са два лежаја, а репни део је изрезан од поцинкованог гвожђа дебљине 1,2 мм.

Пре монтирања генератора на јарбол потребно је направити оквир, профилна цев је најбоља за то. Приликом причвршћивања треба имати на уму да би минимална удаљеност од јарбола до сечива требала бити већа од 0,25 м.

Под утицајем протока ветра, лопатице и ротор се крећу, као резултат, мењач се окреће и добија се електрична енергија

Да би систем радио после генератора ветра, морате да инсталирате регулатор пуњења, батерије, као и претварач.

Капацитет батерије се одређује снагом генератора ветра.Овај индикатор зависи од величине ветровог точка, броја лопатица и брзине ветра.

Закључци и корисни видео о овој теми

Израда соларне плоче са пластичним кућиштем, списком материјала и редоследом рада

Принцип рада и преглед геотермалних пумпи

Поновна опрема аутогенератора и производња ветрогенератора мале брзине

Посебност алтернативних извора енергије је њихова еколошка пријатност и сигурност.

Прилично ниска снага инсталација и везаност за одређене услове терена омогућавају ефикасно руковање само комбинованим системима традиционалних и алтернативних извора.

Да ли ваш дом користи алтернативну енергију као извора топлоте и електричне енергије? Да ли сте сами направили генератор ветра или направили соларне панеле? Молимо вас да поделите своје искуство у коментарима на наш чланак.