Уради сам алтернативна енергија за дом: преглед најбољих еколошких технологија

Врсте и избор извора енергије

Природни гас се сматра најјефтинијим горивом. Али да би такав електроенергетски систем функционисао несметано, неопходна је гасификација.

За генераторе који користе дизел гориво, бензин и сл. биће потребан посебан контејнер за складиштење запаљивих течности са потребом за редовним допуњавањем залиха.

Међу аутономним системима који претварају јавно доступне природне врсте бесплатне енергије, данас су најраспрострањенији:

• Полупроводнички панели који претварају соларну енергију у електричну енергију – соларни панели
• Ветротурбине које се напајају енергијом ветра
• мале хидроелектране

Приликом избора једне или друге врсте напајања за своју викендицу, потребно је узети у обзир све његове техничке карактеристике, предности и недостатке, постојеће потребе за електричном енергијом, као и економску компоненту питања.

Даље ћемо детаљније размотрити сваки од наведених независних енергетских система у смислу њихове употребе у пракси.

Топлотне пумпе

Најсвестраније алтернативно грејање за приватну кућу је уградња топлотних пумпи. Они раде по познатом принципу фрижидера, узимајући топлоту од хладнијег тела и одајући је у систем грејања.

Састоји се од наизглед сложене шеме од три уређаја: испаривача, измењивача топлоте и компресора. Постоји много опција за имплементацију топлотних пумпи, али најпопуларније су:

• Ваздух у ваздух
• Ваздух у воду
• вода-вода
• подземне воде

Ваздух у ваздух

Најјефтинија опција имплементације је ваздух-ваздух. У ствари, подсећа на класични сплит систем, међутим, струја се троши само на пумпање топлоте са улице у кућу, а не на загревање ваздушних маса. Ово помаже да се уштеди новац, док савршено греје кућу током целе године.

Ефикасност система је веома висока. За 1 кВ електричне енергије можете добити до 6-7 кВ топлоте. Савремени инвертори одлично раде чак и на температурама од -25 степени и ниже.

Ваздух у воду

"Ваздух-вода" је једна од најчешћих имплементација топлотне пумпе, у којој калем велике површине инсталиран на отвореном простору игра улогу измењивача топлоте. Поред тога, може га дувати вентилатор, присиљавајући воду унутра да се охлади.

Такве инсталације карактеришу демократичнија цена и једноставна инсталација.Али они су у стању да раде са високом ефикасношћу само на температурама од +7 до +15 степени. Када трака падне на негативну оцену, ефикасност опада.

подземне воде

Најсвестранија примена топлотне пумпе је земља-вода. Не зависи од климатске зоне, јер је слој земље који се не смрзава током целе године свуда.

У овој шеми, цеви су уроњене у земљу до дубине где се температура одржава на нивоу од 7-10 степени током целе године. Колектори се могу поставити вертикално и хоризонтално. У првом случају ће се морати избушити неколико веома дубоких бунара, у другом ће се намотај поставити на одређену дубину.

Недостатак је очигледан: сложени инсталациони радови који ће захтевати велика финансијска улагања. Пре него што се одлучите за такав корак, требало би да израчунате економске користи. У подручјима са кратким топлим зимама, вреди размотрити друге опције за алтернативно грејање приватних кућа. Још једно ограничење је потреба за великом слободном површином - до неколико десетина квадратних метара. м.

вода-вода

Имплементација топлотне пумпе вода-вода се практично не разликује од претходне, међутим, колекторске цеви се полажу у подземне воде које се не смрзавају током целе године, или у оближњи резервоар. Јефтинији је због следећих предности:

• Максимална дубина бушења бунара - 15 м
• Можете проћи са 1-2 потопљене пумпе

Котлови на биогориво

Ако нема жеље и могућности да се опреми сложен систем који се састоји од цеви у земљи, соларних модула на крову, можете заменити класични котао моделом који ради на биогориву. Им је потребно:

1. Биогас
2. пелети од сламе
3. Тресетне грануле
4. Дрвна сјечка итд.

Такве инсталације се препоручује да се инсталирају заједно са алтернативним изворима који су раније разматрани. У ситуацијама када један од грејача не ради, биће могуће користити други.

Главне предности

Приликом одлучивања о уградњи и накнадном раду алтернативних извора топлотне енергије, потребно је одговорити на питање: колико брзо ће се они исплатити? Несумњиво, разматрани системи имају предности, међу којима:

• Цена произведене енергије је мања него када се користе традиционални извори
• Висока ефикасност

Међутим, треба бити свестан високих почетних материјалних трошкова, који могу достићи десетине хиљада долара. Инсталација таквих инсталација се не може назвати једноставном, стога је посао поверен искључиво професионалном тиму који је у стању да пружи гаранцију за резултат.

Сумирајући

Тражња добија алтернативно грејање за приватну кућу, која постаје профитабилнија у позадини раста цена традиционалних извора топлотне енергије. Међутим, пре него што почнете да поново опремите тренутни систем грејања, потребно је све израчунати узимајући у обзир сваку од предложених опција.

Такође се не препоручује напуштање традиционалног котла. Мора се оставити и у одређеним ситуацијама, када алтернативно грејање не испуњава своје функције, биће могуће да загрејете свој дом и да се не смрзавате.

Сунчева енергија у електричну енергију

Соларни панели су прво направљени за свемирске летелице.Уређај се заснива на способности фотона да стварају електричну струју. Постоји много варијација у дизајну соларних панела и сваке године се они побољшавају. Постоје два начина да сами направите соларну батерију:

Метода број 1. Купите готове фотоћелије, саставите ланац од њих и покријте структуру провидним материјалом

Морате радити изузетно опрезно, сви елементи су веома крхки. Свака фотоћелија је означена у волт-амперима. Израчунавање потребног броја ћелија за прикупљање батерије потребне снаге неће бити тешко

Редослед рада је следећи:

Израчунавање потребног броја ћелија за прикупљање батерије потребне снаге неће бити тешко. Редослед рада је следећи:

• за производњу кућишта потребан вам је лист шперплоче. Дрвене летвице су приковане по ободу;
• рупе за вентилацију су избушене у листу шперплоче;
• унутра је постављен лист од фибербоарда са залемљеним ланцем фотоћелија;
• перформансе су проверене;
• плексиглас је зашрафљен на шине.

Метода број 2 захтева познавање електротехнике. Електрично коло је састављено од диода Д223Б. Лемите их у редове узастопно. Смештен у кутију прекривену провидним материјалом.

Фотоћелије су две врсте:

1. Монокристалне плоче имају ефикасност од 13% и трајаће четврт века. Они раде беспрекорно само по сунчаном времену.
2. Поликристални имају мању ефикасност, њихов радни век је само 10 година, али снага не пада када је облачно. Површина панела 10 кв. м је у стању да произведе 1 кВ енергије. Када се поставља на кров, вреди узети у обзир укупну тежину конструкције.

Спремне батерије се постављају на најсунчанију страну.Панел мора бити опремљен могућношћу подешавања нагиба угла у односу на Сунце. Вертикални положај се поставља током снежних падавина како батерија не би отказала.

Соларни панел се може користити са или без батерије. Током дана трошите енергију соларне батерије, а ноћу - батерије. Или користите соларну енергију дању, а ноћу - из централне мреже за напајање.

Практична алтернативна енергија: врсте

Алтернативни извори енергије су различити перспективни начини за добијање, као и за преношење настале електричне енергије. Истовремено, такви извори енергије су обновљиви и доносе минималну штету животној средини. Ови извори енергије укључују соларне панеле и соларне станице.

Они су, пак, подељени у 3 врсте производње енергије користећи:

• фотоћелије;
• соларни панели;
• Комбиноване опције.

Популарна је употреба система огледала, који загрева воду на високе температуре, што резултира паром која, пролазећи кроз систем цеви, окреће турбину. Ветрењаче и ветроелектране производе електричну енергију из енергије ветра, која окреће посебне лопатице повезане са генераторима.

Употреба енергије таласа, као и осека и осека је популарна.

Из геотермалних извора, топла вода се широко користи за производњу електричне енергије. Занимљиво је користити кинетичку енергију у неким просторијама, на пример, у теретанама, где су покретни делови симулатора помоћу шипки повезани са генераторима, који, као резултат кретања људи, производе електричну енергију.

Савремене технологије грејања

Опције грејања за приватну кућу:

• Традиционални систем грејања. Извор топлоте је котао. Топлотна енергија се дистрибуира помоћу носача топлоте (вода, ваздух). Може се побољшати повећањем преноса топлоте котла.
• Опрема за уштеду енергије која се користи у новим технологијама грејања. Електрична енергија (соларни систем, разне врсте електричног грејања и соларни колектори) делује као носилац енергије за грејање становања.

Нове технологије у грејању треба да помогну у решавању следећих питања:

• Смањење трошкова;
• Поштовање природних ресурса.

Топли под

Инфрацрвени под (ИР) је савремена технологија грејања. Главни материјал је необичан филм. Позитивне квалитете - флексибилност, повећана чврстоћа, отпорност на влагу, отпорност на ватру. Може се поставити испод било којег подног материјала. Зрачење инфрацрвеног пода има добар ефекат на благостање, идентично утицају сунчеве светлости на људско тело. Трошкови готовине за постављање инфрацрвеног пода су 30-40% мањи од трошкова уградње подова са електричним грејним елементима. Уштеда енергије када се користи филмски под од 15-20%. Контролна табла регулише температуру у свакој просторији. Без буке, без мириса, без прашине.

Са воденим начином снабдевања топлотом, метално-пластична цев лежи у подној кошуљици. Температура грејања је ограничена на 40 степени.

Водени соларни колектори

Иновативна технологија грејања се користи на местима са високом соларном активношћу. Водени соларни колектори се налазе на местима отвореним за сунце. Обично је ово кров зграде. Од сунчевих зрака вода се загрева и шаље у кућу.

Негативна тачка је немогућност коришћења колектора ноћу.Нема смисла примењивати се у областима северног правца. Велика предност коришћења овог принципа производње топлоте биће општа доступност соларне енергије. Не штети природи. Не заузима корисни простор у дворишту куће.

соларни системи

Користе се топлотне пумпе. Са укупном потрошњом електричне енергије од 3-5 кВ, пумпе пумпају 5-10 пута више енергије из природних извора. Извор су природни ресурси. Добијена топлотна енергија се доводи до расхладног средства уз помоћ топлотних пумпи.

инфрацрвено грејање

Инфрацрвени грејачи су нашли примену у облику примарног и секундарног грејања у било којој просторији. Са малом потрошњом енергије добијамо велики пренос топлоте. Ваздух у просторији се не исушује.

Инсталација је једноставна за монтажу, за ову врсту грејања нису потребне додатне дозволе. Тајна уштеде је у томе што се топлота акумулира у објектима и зидовима. Нанесите плафонске и зидне системе. Имају дуг век трајања, више од 20 година.

Технологија грејања лајсни

Шема рада технологије лајсни за загревање просторије подсећа на рад ИЦ грејача. Зид се загрева. Тада почиње да одаје топлоту. Људи добро толеришу инфрацрвену топлоту. Зидови неће бити подложни гљивицама и плесни, јер ће увек бити суви.

Лако се инсталира. Снабдевање топлотом у свакој просторији је регулисано. У лето, систем се може користити за хлађење зидова. Принцип рада је исти као и за грејање.

Систем грејања ваздуха

Систем грејања је изграђен на принципу терморегулације.Топли или хладни ваздух се доводи директно у просторију. Главни елемент је пећница са гасним гориоником. Запаљени гас одаје топлоту измењивачу топлоте. Одатле загрејани ваздух улази у просторију. Не захтева водоводне цеви, радијаторе. Решава три питања - грејање простора, вентилацију.

Предност је што се грејање може покренути постепено. У овом случају, постојеће грејање неће бити погођено.

Акумулатори топлоте

Расхладна течност се загрева ноћу како би се уштедела на трошковима струје. Термоизоловани резервоар, велики капацитет је батерија. Ноћу се загрева, дању се враћа топлотна енергија за грејање.

Коришћење рачунарских модула и топлоте коју они стварају

Да бисте покренули систем грејања, потребно је да повежете интернет и струју. Принцип рада: користи се топлота коју процесор ослобађа током рада.

Они користе компактне и јефтине АСИЦ чипове. Неколико стотина чипова је састављено у један уређај. По цени, ова инсталација излази као обичан рачунар.

Опција #1 - Израда соларних панела

Дизајни који могу да ухвате и конвертују енергију сунца су бројни, разноврсни и стално се побољшавају. За многе мајсторе, усавршавање ових корисних структура постало је одличан хоби. На тематским изложбама такви ентузијасти радо демонстрирају многе корисне идеје.

Да бисте направили соларне панеле, морате купити монокристалне или поликристалне соларне ћелије, поставити их у прозирни оквир, који је причвршћен чврстим кућиштем

Основа соларне батерије су посебни кристали који хватају енергију.Код куће, такви елементи се не могу направити, већ ће их морати купити.

Кристали су веома крхки и са њима треба пажљиво руковати. Да бисте направили соларну батерију, потребно вам је:

1. Направите оквир за соларне панеле од провидног материјала, као што је плексиглас.
2. Направите кућиште од металног угла, шперплоче итд.
3. Пажљиво залемите кристалне елементе у коло.
4. Поставите фотоћелије у оквир.
5. Извршите монтажу каросерије.

Генерално, постоје две врсте соларних ћелија: монокристалне и поликристалне. Први су издржљивији и имају ефикасност од око 13%, док други брже пропадају, њихова ефикасност је нешто нижа - мање од 9%. Међутим, монокристалне соларне ћелије добро функционишу само са стабилним протоком сунчеве енергије; по облачном дану њихова ефикасност постаје знатно нижа. Али поликристални елементи много боље толеришу временске непогоде.

Овај видео приказује основне принципе самопроизводње соларне батерије:

Готове батерије постављају се, наравно, на најсунчанију страну крова. У овом случају потребно је предвидети могућност подешавања нагиба панела. На пример, током снежних падавина, панеле треба поставити скоро вертикално, иначе слој снега може ометати рад батерија или их чак оштетити.

Домаћа хидроелектрана

Ако на локацији постоји поток или резервоар са браном, додатни извор алтернативне електричне енергије биће хидроелектрана коју је сама направила. Уређај је заснован на воденом точку, а снага ће зависити од брзине протока воде. Материјали за производњу генератора и точка могу се узети из аутомобила, а остаци угла и метала могу се наћи у сваком домаћинству.Поред тога, биће вам потребан комад бакарне жице, шперплоче, полистиренске смоле и неодимијумских магнета.

1. Точак је направљен од точкова од 11 инча. Оштрице су направљене од челичне цеви (цев сечемо по дужини на 4 дела). Требаће вам 16 оштрица. Дискови су спојени вијцима, размак између њих је 10 инча. Оштрице су заварене.
2. Млазница се прави према ширини точка. Израђује се од старог метала, савија се по величини и спаја се заваривањем. Млазница је подешена по висини. Ово ће регулисати проток воде.
3. Осовина је заварена.
4. Точак је постављен на осовину.
5. Намотај је направљен, калемови се сипају смолом - статор је спреман. Прикупљамо генератор. Шаблон је направљен од шперплоче. Инсталирајте магнете.
6. Генератор је заштићен металним крилом од прскања воде.
7. Точак, осовина и причвршћивачи са млазницом су премазани бојом за заштиту метала од корозије и естетског задовољства.
8. Подешавањем млазнице постиже се највећа снага.

Домаћи уређаји не захтевају велика улагања и производе енергију бесплатно. Ако комбинујете неколико врста алтернативних извора, онда ће такав корак значајно смањити трошкове енергије. Да бисте саставили јединицу, потребне су вам само веште руке и бистра глава.

Традиционална енергија

Ово је широк слој успостављених сектора топлотне и електроенергетске индустрије, који обезбеђује око 95% светских потрошача енергије. Производња ресурса се одвија на специјалним станицама - то су објекти термоелектрана, хидроелектрана, нуклеарних електрана итд. Они раде са готовом сировинском базом, током чије прераде се производи циљна енергија . Постоје следеће фазе производње енергије:

• Производња, припрема и испорука сировине у објекат за производњу једне или друге врсте енергије.То могу бити процеси екстракције и обогаћивања горива, сагоревања нафтних деривата итд.
• Пренос сировина у јединице и склопове који директно претварају енергију.
• Процеси претварања енергије из примарне у секундарну. Ови циклуси нису присутни на свим станицама, али, на пример, ради погодности испоруке и накнадне дистрибуције енергије, могу се користити различити облици - углавном топлота и електрична енергија.
• Одржавање готове претворене енергије, њен пренос и дистрибуција.

У завршној фази, ресурс се шаље крајњим потрошачима, који могу бити и гране националне привреде и обични власници кућа.

Нетрадиционални извори енергије: начини добијања

Нетрадиционални извори снабдевања енергијом су првенствено производња електричне енергије коришћењем енергије ветра, сунчеве светлости, енергије плимских таласа, а такође и коришћењем геотермалних вода. Али, осим овога, постоје и други начини коришћења биомасе и друге методе.

Наиме:

1. Добивање електричне енергије из биомасе. Ова технологија подразумева производњу отпадног биогаса, који се састоји од метана и угљен-диоксида. Поједине експерименталне јединице (Мицхаел'с Хумиреацтор) прерађују стајњак и сламу, што омогућава да се од 1 тоне материјала добије 10–12 м3 метана.
2. Добијање електричне енергије термички. Претварање топлотне енергије у електричну загревањем неких међусобно повезаних полупроводника који се састоје од термоелемената и хлађењем других. Као резултат температурне разлике, настаје електрична струја.
3. Водоникова ћелија.Ово је уређај који из обичне воде електролизом омогућава да добијете прилично велику количину мешавине водоника и кисеоника. Истовремено, трошкови добијања водоника су минимални. Али таква производња електричне енергије је још само у експерименталној фази.

Друга врста производње електричне енергије је посебан уређај који се зове Стирлингов мотор. Унутар посебног цилиндра са клипом налази се гас или течност. Са спољним загревањем, запремина течности или гаса се повећава, клип се помера и чини да генератор ради заузврат. Даље, гас или течност, пролазећи кроз систем цеви, хлади се и помера клип назад. Ово је прилично груб опис, али јасно показује како овај мотор ради.

Опција #4 - постројење за биогас

Приликом анаеробне прераде органског отпада ослобађа се такозвани биогас. Резултат је мешавина гасова која се састоји од метана, угљен-диоксида и водоник сулфида. Биогас генератор се састоји од:

• запечаћени резервоар;
• пуж за мешање органског отпада;
• огранак за истовар истрошене масе отпада;
• вратови за пуњење отпада и воде;
• цев кроз коју протиче настали гас.

Често се резервоар за прераду отпада не поставља на површину, већ у дебљину тла. Да би се спречило цурење насталог гаса, направљен је потпуно запечаћен. Истовремено, треба имати на уму да се у процесу ослобађања биогаса притисак у резервоару стално повећава, тако да се гас мора редовно узимати из резервоара. Поред биогаса, као резултат прераде, добија се одлично органско ђубриво, корисно за узгој биљака.

Уређај и правила рада таквог генератора гаса подлежу повећаним безбедносним захтевима, јер је биогас опасан за удисање и може експлодирати. Међутим, у низу земаља света, на пример, у Кини, овај начин добијања енергије је прилично распрострањен.

Дизајн генератора биогаса је веома једноставан, али се током његовог рада мора обратити пажња, јер је биогас запаљива материја опасна по здравље.

Састав и количина биогаса добијеног из отпада зависи од подлоге. Највише гаса се добија коришћењем масти, житарица, техничког глицерина, свеже траве, силаже итд. Обично се у резервоар убацује мешавина животињског и биљног отпада у коју се додаје мало воде. Љети се препоручује повећање влажности масе на 94-96%, а зими је довољно влаге 88-90%. Вода која се испоручује у резервоар за отпад треба загрејати на 35-40 степени, иначе ће се процеси разлагања успорити. Да би се загрејало, на спољашњој страни резервоара се монтира слој топлотноизолационог материјала.

Увек ми се чинило да је алтернативна енергија прескупа у смислу улагања, али успели сте да ме убедите. С једне стране, тешко је ручно саставити потребну опрему (нисам лично пробао, не могу да проценим). С друге стране, ако се све може урадити како треба, алтернативни извор енергије ће се ионако исплатити. Сада струја кошта много новца. Али, сматрам да се алтернативна енергија може уградити само у приватну кућу, јер. у граду - надзорне службе (не сећам се имена) - неће на то да гледају са одобравањем - могу чак и да буду кажњени.И ја живим у граду и нема шансе да пробам такве ствари.

Ако комбинујете све врсте алтернативне производње енергије, онда ће то можда значајно смањити трошкове енергије и чак једног дана вратити вашу изградњу. Судећи по чланку, саставити алтернативни извор енергије није тако тешко, али ипак захтева одређене вештине. Ако размислите о постављању соларних панела на кров, а поред њих и турбине на ветар, можете добити готово универзални извор енергије у сваком времену. А ако додате биогас, онда ће уопште бити лепоте. Међутим, све ове методе су добре само за топлу сезону (добро, или јесен, када је јак ветар), али зими сунце није често, ветар такође. Како бити у овом случају?