Alternatīvā enerģija mājai: nestandarta enerģijas avotu apskats

“Zaļā enerģija” cilvēkus piesaista vienkārši ar savām kosmiskajām perspektīvām.No vides pilnīgi bez maksas var iegūt neizsīkstošu enerģiju autonomo sakaru apkalpošanai. Turklāt tā resursi tiek atjaunoti katru dienu bez cilvēka iejaukšanās.

Tomēr, lai kompetenti izmantotu īstās dabas dāvanas, jums jāzina, kā tās darbojas un kur tās tiek izmantotas. Vai tu piekrīti?

Visu par to, kā mājās tiek izmantota alternatīvā enerģija, jūs uzzināsit no mūsu raksta. Izskatot mūsu sniegto informāciju, varat izvēlēties piemērotāko variantu siltuma vai elektrības ražošanai.

Mēs esam sīki aprakstījuši iekārtas, kas apstrādā saules/vēja/ūdens/zemes enerģiju. Mēs īsi un ārkārtīgi vienkārši izklāstījām to darbības principu. Sniegtā informācija palīdzēs salīdzināt enerģijas ražošanas metodes un avotus.

Alternatīvo enerģijas avotu veidi

Mūsdienu ierīču industriālo modeļu iegāde siltumenerģijas vai elektroenerģijas ieguvei no vides nav tik sarežģīta.

Populārākās šāda aprīkojuma iespējas ir:

• saules paneļi;
• saules kolektori;
• vēja ģeneratori;
• siltumsūkņi;
• biogāzes ģeneratori.

Zinātne nestāv uz vietas, parādās jauni ierīču modeļi alternatīvās enerģijas ražošanai. Ir svarīgi ne tikai izvēlēties atbilstošo opciju, bet arī pareizi to instalēt. Ļoti bieži nav iespējams iztikt tikai ar vienu vienību.Varat apvienot dažādu resursu izmantošanu.

Piemēram, saules baterija nodrošina vairāk elektroenerģijas vasarā, bet vēja ģenerators – ziemā. Šo divu ierīču kombinācija ļauj nodrošināt pietiekamu daudzumu autonomas elektroenerģijas visa gada garumā. Līdzīgi var kombinēt arī citas ierīces.

#1: Saules paneļu izmantošana

Šie elementi kļūst arvien populārāki un daudzveidīgāki. Tos pārdod gan kā gatavus komplektus, gan kā atsevišķus fotoelementus. Amatieri amatieri, kuri dod priekšroku visu darīt ar savām rokām, labprāt strādā ar pēdējo - tas ir salīdzinoši vienkāršs uzdevums.

Uz izgatavot saules bateriju ar atsevišķiem parametriem jums vajadzētu iegādāties nepieciešamo skaitu gatavu fotoelementu un pielodēt tos kopējā ķēdē.

Caurspīdīgi elementi, kas pārklāj saules paneļu darba virsmu, tiek uzstādīti uz augstceltņu stikliem, taču tos var veiksmīgi izmantot arī privātmāju celtniecībā

Ir monokristāliski un polikristāliski saules elementi. Pirmie ir produktīvāki un izturīgāki, taču tie ir efektīvi tikai tad, ja tie saņem stabilu enerģijas plūsmu. Polikristāliem ir zemāka efektivitāte un īsāks kalpošanas laiks, taču tie var darboties diezgan efektīvi pat mākoņainā laikā.

Fotoelementi ir novietoti zem izturīga caurspīdīga materiāla slāņa, lai tie varētu absorbēt enerģiju un joprojām palikt savā vietā. Korpuss ar caurspīdīgu ārējo virsmu izskatās kā metāla rāmis. To izmanto paneļu nostiprināšanai.

Dažreiz metāla korpusa vietā tiek izmantota koka konstrukcija.Šī ir mazāk izturīga, bet diezgan pieņemama iespēja.

Saules paneļi tiek uzstādīti ēkas saulainākajā pusē, parasti uz jumta. Svarīgi ir arī izvēlēties pareizo invertoru un akumulatorus

Dizains ar saules paneļiem izrādās diezgan apjomīgs, tāpēc visbiežāk tas tiek novietots tieši uz mājas jumta. Korpuss ir uzstādīts uz statīva, lai paneli ar fotoelementiem varētu pagriezt, tas ļaus sekot līdzi saules kustībai un uzņemt vairāk UV staru atkarībā no gada laika.

Ja ir stiprs lietus, panelis tiek pagriezts vertikālā stāvoklī, lai novērstu bojājumus un samazinātu iespējamo piesārņojumu. Paneļu uzstādīšana ir tikai pirmais posms šādas sistēmas ieviešanā.

Lai tā pilnībā darbotos, jums būs jāpievieno fotoelementi, izmantojot lādētāju, ar saules invertora sistēmu.

Lai uzkrātu iegūto elektrisko sistēmu, jums būs nepieciešams baterijas saules paneļiem, Piemēram, SAULES GAISMA PzS. Šādus elementus var uzstādīt pazemē, diezgan ievērojamā dziļumā - līdz trim metriem.

Pareiza atlase invertors saules paneļiem un akumulatora kontrolieris - svarīgs punkts visas sistēmas maksimālas efektivitātes nodrošināšanā. Jo labāk izvēlētas visas sastāvdaļas, jo labāk tiks veikti speciālie aprēķini, jo mazāki būs elektroenerģijas zudumi.

Interesants saules paneļu veids - elastīgās filmas versija, to darba slānis tiek uzklāts uz polimēra plēves. Tie ir uzstādīti uz augstceltņu stikla logiem, protams, saulainā pusē.

Šādu elementu efektivitāte ir nedaudz zemāka nekā tradicionālajai versijai - tikai 7%. Bet to lietošanas ērtums un vietas taupīšana kompensē šo trūkumu.

Betaray ierīce uztvertās saules enerģijas potenciāla palielināšanai izskatās stilīga un moderna. To var uzstādīt privātmājas pagalmā vai uz daudzstāvu ēkas jumta

Ierīce zvanīja Betaray. Šī ir diezgan liela stikla lodīte, kas tāpat kā lēca savāc saules starus un novirza tos uz paneli ar fotoelementiem. Instalācija spēj automātiski griezties, lai iegūtu maksimālu saules gaismu.

Tā rezultātā jūs varat iztikt ar mazāku fotoelementu skaitu un padarīt saules gaismas plūsmu stabilāku. Naktīs Betaray spēj absorbēt mēness gaismu un zvaigžņu gaismu. Tas nav daudz, bet pietiekami, lai nodrošinātu pilnu ielu apgaismojumu. Kopumā šai ierīcei ir iespaidīga saules paneļu efektivitāte – 35%.

Šeit ir sniegti noderīgi padomi par saules paneļu izvēli, uzstādīšanu un lietošanu:

#2: Saules kolektoru pielietojums

Šī ir modernāka un produktīvāka vasaras dušas variācija. Pat vispieticīgākajā vasarnīcā ir ūdens muca, kas dienas laikā uzsilst līdz diezgan pienācīgam līmenim.

Uzstādot uz jumta šauru cauruļu sistēmu, pa kurām cirkulē ūdens, var iegūt ievērojamu siltuma daudzumu, pilnībā nodrošinot māju ar karstā ūdens padevi un pat diezgan pienācīgu apkuri.

Saules kolektors ir šauru cauruļu sistēma, pa kuru cirkulē dzesēšanas šķidruma šķidrums.Dabiskās konvekcijas procesos cirkulē saules uzsildīts ūdens, neizmantojot sūkni (+)

Šī alternatīvā enerģijas avota darbība balstās uz ūdens un gaisa spēju cirkulēt sildot. Siltummaiņa tvertne ir uzstādīta augstākā līmenī nekā kolektora caurules. Uzkarsētais ūdens paceļas un nonāk siltummaiņa spoles augšpusē.

Atdziestot, saskaroties ar krāna ūdeni, saules kolektora dzesēšanas šķidrums nokrīt un atkal nonāk caurulēs, kuras silda saule.

Apkures un dzesēšanas ūdens dabiskā cirkulācija novērš nepieciešamību pēc īpašiem sūkņiem vai citām elektroiekārtām.

Šādas sistēmas vienkāršāko versiju varat izgatavot no pieejamajiem materiāliem: dažāda diametra caurulēm, metāla loksnes kā pamatnes. Statīvu, pie kura piestiprināta pamatne, var izgatavot no stūra vai citiem metāla elementiem.

Šajā paštaisītā saules kolektora versijā caurules ir piemetinātas pie metāla pamatnes, un kā rāmis tiek izmantots biezs dēlis.

Parasti tā sistēmas daļa, kas atrodas ārpusē, ir nokrāsota melnā krāsā, lai palielinātu tās spēju absorbēt siltumu. Pamatne ar caurulēm ir nostiprināta tā, lai jūs varētu mainīt tās slīpuma leņķi.

Atliek tikai uzstādīt siltummaiņa tvertni, ievietot tajā spirāli un savienot sistēmas elementus savā starpā un ar ūdens apgādes un/vai apkures sistēmu.

Detalizēta tehnoloģija saules kolektora ražošanai apkurei ir aprakstīta Šis raksts.

Saules kolektoru rūpnieciskie modeļi ir daudz produktīvāki nekā “pašdarinātie” un var darboties visu gadu, taču šādas sistēmas izmaksas var būt diezgan augstas

Protams, mūsdienu industriālie saules kolektori ir sarežģītāki un darbojas efektīvāk. Dažas ierīces izmanto freonu kā dzesēšanas šķidrumu, kas ļauj iegūt siltumenerģiju pat aukstā laikā.

Rūpnieciskās vienības var aprīkot ar vakuuma caurulēm, bloku ar fotoelementiem, temperatūras sensoriem, automātisko vadības sistēmu u.c. Šāda kolektora izmaksas var būt diezgan iespaidīgas.

#3: Vēja enerģijas izmantošana

Vēja ģeneratori ir ierīces, kas pazīstamas jau ilgu laiku un ir diezgan populāras videi draudzīgas enerģijas cienītāju vidū. Šī ir diezgan apgrūtinoša ierīce, it īpaši, ja vējdzirnavu asmeņi griežas horizontālā plaknē. Tāpēc versijas ar vertikāliem asmeņiem ir populārākas.

Vēja ģeneratori ir diezgan apjomīgi izstrādājumi, kas jāuzstāda atklātā vietā, ko labi pūš vēji. Viena šāda ierīce var pilnībā segt privātmājas elektroenerģijas vajadzības.

Vējdzirnavas novietotas uz augsta un izturīga statīva. Asmeņu kustība tiek pārnesta uz ģeneratoru, un iegūtā enerģija tiek uzkrāta akumulatorā. Pēc tam elektrība tiek nodota mājas iekšējai elektrosistēmai vai citādi izmantota.

Paštaisītas vējdzirnavas var segt nelielas vasarnīcas elektroenerģijas vajadzības:

Rūpnieciskais moderno vēja ģeneratoru modeļi parasti aprīkots ar ērtu elektronisko vadības paneli.

Pašdarinātas ierīces tiek konstruētas pēc diezgan vienkāršām shēmām un rasējumiem. Internetā jūs varat atrast daudz dažādu veidu un veidu iespējas. Šādas konstrukcijas novietošanai ir jāizvēlas ērta vieta, kur pūš stiprs vējš, un iekārta nevienam netraucēs. Jo augstāk asmeņi ir uzstādīti, jo labāk.

Mobilajai vēja turbīnai Uprise ir salīdzinoši kompakts izmērs, saliktā veidā to var transportēt pa koplietošanas ceļiem

Pirms neilga laika uzņēmums Sacelšanās prezentēja oriģinālu izstrādi - vēja turbīnu, kas uzstādīta uz mobilās platformas.Ja vēlaties, ierīci var salikt kompaktā izmērā un pēc tam transportēt, izmantojot parasto SUV, un uzstādīt citā vietā.

Mobilās vēja turbīnas Uprise jauda ir 50 kW. Pēc alternatīvās enerģijas jomas ekspertu domām, ar to pilnīgi pietiek, lai nodrošinātu elektrību ne lielākajai privātmājai un pat dalītu lieko elektroenerģiju ar kaimiņiem.

Vēl oriģinālāks variants vēja enerģijas pārvēršanai kilovatos ir lidmašīna Makani spēks.

Makani Power ir lidmašīna, kas ļauj pacelt nelielu vēja turbīnu komplektu ievērojamā augstumā un iegūt maksimālu elektroenerģijas daudzumu

Šis ir ļoti zinātnisks pūķa variants, uz kura ir uzstādītas mazas vēja turbīnas. Ideja ir nogādāt ģeneratoru atmosfēras augšējos slāņos, kur gaisa plūsmas ātrums ir daudz lielāks nekā uz zemes. Enerģija plūst lejup pa kabeli, kas darbojas arī kā virve, kas tur "pūķi".

Interesants pārskats par vēja ģeneratoru remontu SF-600-5 (Ķīna) ļauj gūt priekšstatu par iespējamām problēmām ar ekonomiskās klases ierīcēm:

Interesantas idejas vējdzirnavu izgatavošanai pašam ir aprakstītas rakstā - Kā ar savām rokām izgatavot vēja ģeneratoru: ierīce, darbības princips + labākie mājās gatavoti izstrādājumi

#4: Apkure, kuras pamatā ir siltumsūkņi

Šīs ierīces jau sen ir ieņēmušas savu vietu videi draudzīgas enerģijas ražošanas ierīču saimē. Siltumsūknis darbojas tāpat kā ledusskapis vai gaisa kondicionieris, bet apgrieztā veidā.

Šāda veida ierīces galvenokārt izmanto mājas apkurei, kā arī ūdens sildīšanai.Lai gan ir modeļi, kas veiksmīgi tiek galā ar gaisa kondicionētāja pienākumiem vasarā.

Siltumsūkņa darbības princips ir balstīts uz zema potenciāla siltumenerģijas absorbciju koncentrētā augsta potenciāla siltumā. Zeme-ūdens ierīces ir grūti uzstādīt, bet efektīvas

Šādas sistēmas kā siltuma avotu izmanto gaisa enerģiju, augsnes un ūdens siltumu. Enerģija ir visur, bet šajos resursos tai ir zems potenciāls. Siltumsūkņa ārējā ķēde savāc šīs izkaisītās siltumenerģijas drupatas un pārvieto tās sistēmā.

Lai pārveidotu enerģiju augsta potenciāla stāvoklī, tiek izmantots dzesētājs, parasti freons. Tas absorbē saņemto enerģiju, uzsilst un nonāk kompresorā. Šeit aukstumaģents tiek saspiests un caur iztvaicētāju nonāk iekšējā apkures loka siltummainī.

Dzesēšanas šķidrums absorbē koncentrētu siltumenerģiju, un freons iziet cauri iztvaicētājam un atgriežas šķidrā stāvoklī. Tagad tas saņem zema potenciāla enerģiju, uzsilst utt.

Atkarībā no siltumenerģijas avota, kā arī no dzesēšanas šķidruma veida tiek izvēlēts siltumsūkņa veids: “zeme-ūdens”, "ūdens-ūdens", "gaiss-ūdens", "gaiss-gaiss" un tā tālāk. Izmantojot šādu ierīci, jūs varat īstenot ne tikai tradicionālo ūdens sildīšanu, bet arī gaisa sildīšanu.

Daudzi amatnieki ir veiksmīgi apguvuši šādas vienības neatkarīgu ražošanu, interesantas iespējas ir aprakstītas šādos rakstos:

1. Kā ar savām rokām izgatavot siltumsūkni no vecā ledusskapja: rasējumi, instrukcijas un montāžas padomi
2. Ģeotermālais siltumsūknis mājas apkurei “dari pats”: ierīce, dizains, pašmontāža

Siltuma ieguve no zemes nav vieglākais uzdevums, jo tam būs nepieciešams plašs zemes gabals un apjomīgi rakšanas darbi. Ārējās ķēdes caurules tiek ieliktas tranšejās un pārklātas ar zemi. Ir skaidrs, ka turpmāk šīs vietnes izmantošana būs ierobežota.

Āra gaiss-ūdens siltumsūkņa iekārta vienkārši jāuzstāda piemērotā vietā, taču zemā āra temperatūrā šāda ierīce var nebūt īpaši efektīva.

Bet tādā veidā ir iespējams nodrošināt stabilu dzesēšanas šķidruma temperatūru ārējā kontūrā, un tas ir svarīgs nosacījums veiksmīgai siltumsūkņa darbībai. Ļoti ērti, ja pie mājas ir dīķis, ārējo kontūru bez problēmām var iegremdēt ūdenī. Kā alternatīva rezervuāram tiek izmantota ūdens aka.

Lai iegūtu siltumu no gaisa, tiek izmantotas nevis caurules ar šķidru dzesēšanas šķidrumu, bet gan jaudīgi ventilatori, kas sūknē gaisu siltummainī. Ārējā gaisa temperatūra ne tuvu nav tik nemainīga kā opcijās ar ūdeni vai zemi, taču iekārtas atrašanās vietas izvēle un uzstādīšana ir daudz vienkāršāka.

Diemžēl šādas ierīces ir neefektīvas ziemeļu reģionos, jo apkure nav iespējama pat pie -20 grādiem ārējā temperatūrā. Problēma tiek atrisināta, apvienojot divas dažādas apkures sistēmas.

#4: Biogāze sakaru darbā

Atkritumi ir vēl viens interesants resurss siltumenerģijas ražošanai. Apstrādājot atkritumus ar anaerobo baktēriju palīdzību, izdalās tādas vielas kā metāns, sērūdeņradis, oglekļa dioksīds un noteikts daudzums piemaisījumu.

Šo gāzu maisījumu sauc par biogāzi, un to var uzskatīt arī par modernu alternatīvu enerģijas avotu.

Apstrādei bioģeneratorā parasti izmanto augu un dzīvnieku atkritumu maisījumu ar ūdeni. Masas mitrumam jābūt 88-96% atkarībā no gada laika

Protams, šī uzliesmojošā viela netiek iegūta no kanalizācijas satura. Šim nolūkam izmanto dzīvnieku vai augu izcelsmes organiskos atkritumus. Tie ir ievietoti speciālā traukā, ļoti izturīgi un vienmēr hermētiski. Tur tiek ielādētas arī baktēriju kultūras.

Bioloģiskās masas samaisīšanai ierīces iekšpusē ir uzstādīts svārpsts. Tas palielinās reakcijas ātrumu un padarīs ģeneratoru efektīvāku.

Apstrādei paredzēto masu atšķaida ar ūdeni, kas jāsasilda līdz aptuveni 40°C.Vasarā jāpievieno vairāk ūdens, bet ziemā biomasas mitruma saturs var būt ap 90%.

Lai uzturētu mikroorganismu dzīvībai komfortablu temperatūru, bioģeneratora tvertne ir pārklāta ar siltumizolācijas materiāliem. Visi izejmateriāli tiek ielādēti caur kaklu, kas pēc tam ir cieši noslēgts. Biogāze uzkrājas iekārtas augšējā daļā un tiek izņemta no tās pa speciālu cauruli.

Ērtības, vietas taupīšanas un drošības labad biogāzes stacijas tiek novietotas pazemē, gāzes sadale tiek veikta caur ūdens blīvējumu, nepieciešams nodrošināt biomasas uzsildīšanu (+)

Pārstrādātie atkritumi tiek izkrauti pa atsevišķu cauruli, kas ir vērtīgs mēslojums, ko var izmantot uz vietas. Svarīgs punkts, veidojot bioģeneratoru pats, ir drošība. Tā kā gāze pastāvīgi uzkrājas traukā, spiediens tur pastāvīgi palielinās.

Bioģeneratora izveides process no metāla mucas ir aprakstīts šajā videoklipā:

Ja šis process netiek kontrolēts, ierīce var vienkārši eksplodēt. Tiek uzskatīts, ka ir drošāk novietot bioģeneratoru pazemē, nevis virspusē. Lai normalizētu spiedienu, ir jānodrošina pastāvīga iegūtās gāzes atlase no tvertnes.

Arī ar gāzes maisījumu jārīkojas uzmanīgi. Šai uzliesmojošajai vielai ir asa un nepatīkama smaka, un tās ieelpošana var būt bīstama cilvēka veselībai.

Papildus iepriekš aprakstītajiem brīvās enerģijas avotiem ir arī interesanti inženiertehniskie risinājumi, kuriem ir daudz praktisku perspektīvu:

Termoģeneratora mērķis un pielietojums

Šāda veida ierīces ir zināmas kopš pagājušā gadsimta vidus. Tie ļauj pārvērst siltumenerģiju elektroenerģijā. Mūsdienīga rūpnieciski ražota termoģeneratora versija ir paredzēta uzstādīšanai uz gāzes katliem vai ilgstošas ​​degšanas malkas krāsnīm ar jaudu vismaz 200 W.

Viena no slavenākajām un populārākajām termoģeneratora iespējām ikdienas dzīvē darbojas kopā ar petrolejas lampu:

Šāda iekārta ļauj saņemt aptuveni 150 kW/h elektroenerģijas mēnesī ziemā, kad apkures ierīces darbojas nepārtraukti.

Varat to uzskatīt par papildu iespēju kombinācijā ar saules paneļiem vai kā veidu, kā kompensēt biežu elektroenerģijas padeves pārtraukumu.

Ir arī siltuma ģeneratoru kempinga modeļi, kas spēj apstrādāt parastā uguns siltumenerģiju. Tos var izmantot būvniecības laikā, kur nav elektrības, kā alternatīvu ģeneratoram, kas darbojas ar sašķidrinātu degvielu.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Video jūs iepazīstinās ar populārākajām iespējām instalācijām, kuras darbina alternatīvi enerģijas avoti:

Vienīgais nozīmīgais alternatīvo enerģijas ražošanas metožu trūkums ir augstās aprīkojuma un uzstādīšanas izmaksas. Augsto tehnoloģiju izstrāde ir efektīva, ērta un lēta. Tomēr ieguldījumi laika gaitā atmaksāsies. Un tiem, kam patīk lāpīt, vienmēr ir iespējas veikt DIY.

Pastāstiet mums, ko jūs domājat par alternatīvās enerģijas izmantošanu jūsu mājās? Dalieties savā viedoklī, piedalieties diskusijās un uzdodiet jautājumus. Jūs varat atstāt komentārus zemāk esošajā formā.