Какви алтернативни електрически устройства могат да се използват в частни домове

Енергийните носители помагат да се осигурят функциите на всички комуникационни линии. При временна липса на основните магистрали могат да се използват алтернативни източници на електричество. Те не са толкова популярни като традиционните, но са по-печеливши от гледна точка на експлоатация и практически не вредят на околната среда.

Къде и под каква форма да си набавим енергийни ресурси

Традиционните енергийни източници са топлинни, ядрени и водноелектрически централи. Алтернативното енергийно снабдяване е самолечение, ефективно, евтино и екологично. Всъщност енергията е в природните ресурси, просто трябва да се опитате да я извлечете. Без специални умения можете да изпълните следната работа:

• инсталирайте слънчеви колектори и батерии за захранване на осветление или отопление на вода;
• за монтиране на вятърни турбини;
• използвайте термопомпи за отопление на къщата, използвайки топлината на вода, земя или въздух;
• да се използват инсталации за биогаз за преработка на животински, птичи и човешки отпадъци.

Недостатъкът на нетрадиционните енергийни източници са големите финансови инвестиции за тяхната организация.

Възобновяеми енергийни източници

Поради ограничената наличност на изкопаеми горива, учени по целия свят разработват и внедряват енергийните източници на бъдещето. Възобновяемата енергия включва:

• Електрически генератори - на територията на Русия най-често се използват електрически, бензинови и газови генератори. Последният работи на втечнено и естествено гориво, поради ниския си шум, той се използва в ежедневието и е издръжлив.
• Енергия на слънцето - човек използва електромагнитно излъчване. Източникът на електричество и автономно отопление е безшумен и екологичен.
• Вятърни турбини - работят въз основа на трансформацията на кинетичната енергия на вятъра в механично въртене на турбина, която генерира променлив ток. Хоризонталните и вертикалните вятърни турбини се характеризират с висока ефективност.
• Биогорива - най-добрият вариант биха били мазнините от маслени семена, водорасли, газ от ферментацията на органични отпадъци.
• Станциите с водни колела са удобен източник на енергия, ако в близост до къщата има река. Турбинното колело се задвижва от водни течения.
• Геотермални решения - в сеизмично активни зони трансформират топлината, генерирана по време на отделянето на геотермална вода.

Русия има няколко слънчеви станции - в региона Оренбург (мощност 40 MW), в Република Башкортостан (мощност 15 MW), в Крим (10 броя по 20 MW всяка).

Използване на слънчевата енергия

Алтернативното електричество, основано на електромагнитно слънчево лъчение, е оправдано за хора, които имат лятна вила извън града.Причината е индикаторът за обща мощност при хубаво време не повече от 5-7 kW на час. Няколко слънчеви инсталации са популярни днес.

Слънчеви панели

Сглобяването на устройства се извършва от фотоволтаични преобразуватели. Индустриалните елементи са изградени от миньори, които генерират ток, когато са изложени на пряка светлина. В частния сектор са популярни силициевите преобразуватели от поли- и монокристален тип. Последните се различават по ефективност от 13-25%, но поликристалните са по-евтини. Температурният диапазон на плочите е от -40 до +50 градуса.

Слънчеви колектори

Използва се за отопление на въздух или вода. Потребителят може да зададе посоката на отопляемите потоци, да организира резерв в случай на лошо време. Производителите произвеждат три модификации на колектори - въздушен, плосък и тръбен.

• Плоска пластмаса. Те представляват черен и прозрачен панел в един корпус с централна медна намотка. Долният тъмен елемент се загрява, когато е изложен на слънчева светлина. Той предава топлина към медната намотка, която загрява водата. Плоският колектор е подходящ за отопление на водата в басейна или летния душ. Недостатъкът на технологията е, че за нагряване на големи обеми са необходими много елементи.
• Тръбни. Те са под формата на вакуумни или коаксиални стъклени тръби. По тях се стича вода, загрята от слънцето. Топлината, концентрирана в специална система, загрява водата в резервоара за съхранение. За циркулацията на водните потоци се използва утайка. Тръбният колектор е добро решение за отопление на топла вода и отопление.
• Въздушни слънчеви колектори. Устройствата наподобяват плоски пластмасови модели поради черното дъно и прозрачните горни панели. Размерните инсталации са разположени на източната или югоизточната стена. В тях, поради слънчевата топлина, той загрява въздуха, подаван в къщата и помощните помещения със специални вентилатори.

Слънчевата енергия е най-подходяща за подово отопление.

Самостоятелно направени слънчеви панели

Слънчевите инсталации са скъпа алтернатива на традиционното електричество. Със собственоръчно сглобяване можете да намалите цената на конструкцията с 3-4 пъти. Преди да започнете да създавате слънчев панел, трябва да разберете принципа на неговата функционалност.

Как работи слънчевата енергийна система

За да представим принципа на действие, струва си да започнем с конструкцията. Устройството за слънчева енергия включва:

• слънчев панел - комплекс от възли за преобразуване на слънчевата светлина в електронен поток;
• Батерия - има няколко в системата, броят зависи от мощността на консуматорите;
• контролер за зареждане - осигурява нормално зареждане на батерията без презареждане;
• инвертор - преобразува ток от ниско напрежение от батерии в ток с високо напрежение (3-5 kW са достатъчни за къща).

Слънчевите клетки отделно произвеждат токове с ниско напрежение (около 18-21 V), което е достатъчно за зареждане на 12-волтова батерия.

Изработване на слънчева батерия

Батерията е сглобена от модулни фотоклетки. Един домакински модул съдържа 30, 36 и 72 елемента. Те са свързани последователно с захранване с максимално напрежение 50 V.

За частта на тялото ще ви трябват дървени греди, фибростъкло, плексиглас и шперплат. Дъното на кутията се изрязва от шперплат и се вмъква в рамка, направена от пръти с дебелина 25 мм. По периметъра на рамката се правят дупки. За да се предотврати прегряване на елементите, стъпката на пробиване трябва да бъде 15-20 cm.

За долния размер пребройте броя на фотоклетките и измерете всяка една.

От фибровата плоскост с канцеларски нож се изрязва субстрат от влакнести влакна с отвори за вентилация. Те са направени по схема за квадратно гнездене с отстъп 5 см. След това:

1. Елементите се поставят отгоре на основата и се запояват.
2. Връзките се извършват последователно, подредени.
3. Готовите редове са свързани към шините, които провеждат тока.
4. Елементите се обръщат и фиксират в седалката със силикон.
5. Проверете параметрите на изходното напрежение. Обхватът му е от 18 до 20 V.
6. Батерията е включена за 2-3 дни, за да се тества капацитетът за зареждане.
7. В края на проверката ставите са запечатани.

Боядисвайте и подсушете подложката 2 пъти.

След проверка на функционалността, слънчевият панел се сглобява:

1. Изведете входните и изходните контакти навън.
2. Изрежете капака от плексиглас и го фиксирайте с самонарезни винтове върху предварително направените отвори.
3. Когато се използва диодна верига от 36 диода с напрежение 12 V, боята се отстранява от детайла с ацетон.
4. В пластмасовия панел се правят дупки, диодите се вкарват и запояват.

Последната стъпка е инсталирането и ориентирането на соларния панел за улесняване на достъпа до услуги и енергийната ефективност.

Правила за инсталиране на слънчеви панели

Промишлените модификации могат да се въртят независимо. Домакинските устройства трябва да бъдат настроени според няколко параметъра:

• Ако се отдалечите от сенчести зони - дърво или висока къща наблизо ще направят устройството неефективно.
• Забележителност от слънчевата страна. Жителите на северното полукълбо ориентират структурата на юг, южното на север.
• Ъгъл на наклон - обвързан с географската ширина на обекта. През лятото е по-добре да наклоните слънчевия панел с 30 градуса до хоризонта, през зимата - 70 градуса.
• Наличност на достъп за поддръжка - почистване на прах, мръсотия, залепен сняг.

Устройството ще бъде ефективно, ако слънчевите лъчи са насочени директно към капака.

Характеристики на вятърните турбини

Вятърните източници на енергия работят на принципа на преобразуване на кинетичната енергия в механична енергия и след това в променлив ток. Електричество може да се получи при минимална скорост на вятъра 2 m / s. Оптималната скорост на вятъра е от 5 до 8 m / s.

Видове вятърни генератори

Има модификации според вида на монтажа на ротора:

• Хоризонтални - различават се в минималното количество материали за производство и висока ефективност. Недостатъците на устройството са високата монтажна мачта и сложността на механичната част.
• Вертикални - работят при широк диапазон от скорости на вятъра. Специфичността на генератора е необходимостта от допълнително фиксиране на двигателя.

Според броя на остриетата, има единични или многоостриеви модели. По материал остриетата се класифицират като ветроходни и твърди. Кръгът на винта на инсталацията е променлив (можете да зададете работната скорост) и фиксиран.

По време на изграждането на вятърна турбина задължително се създава и укрепва фундамент.

Дизайн на вятърна турбина

Готовият ветрогенератор се състои от следните части:

• кула - поставена във ветровито място;
• генератор на острието;
• контролер за лопатки - преобразува променлив ток в постоянен ток;
• инвертор - преобразува постоянен ток в променлив;
• акумулаторна батерия;
• резервоар за вода.

Натрупващата се батерия изглажда разликата във сезона на вятъра и периода на спокойствие.

Изработване на ветрогенератор с ниска скорост от машинен генератор

Тъй като комплектът за сглобяване на ветрогенератор струва от 250 до 300 хиляди рубли, препоръчително е да направите конструкцията със собствените си ръце. Ще ви трябват автомобилен генератор и батерия.

Лопатките осигуряват работата на други устройства на вятърни турбини. Можете да ги направите сами от плат, метална или пластмасова тръба, както следва:

1. Изберете материал с добра устойчивост на вятър - от 4 см дебелина.
2. Изчислете дължината на острието, така че диаметърът на тръбата да е 1/5.
3. Изрежете тръбата и я използвайте като шаблони.
4. Шлифовайте краищата на всички елементи, за да премахнете неравностите.
5. Фиксирайте пластмасовите остриета към алуминиевия диск.
6. Балансирайте колелото, като го заключите в хоризонтално положение.
7. Докато се въртите, шлайфайте ръбовете на вятърното колело.

Оптималното разположение на остриетата е голям брой, но по-малък размер.

Проектът за производство на мачта трябва да започне с избора на материал. Ще ви трябва стоманена тръба с дължина 7 м и диаметър 150-200 м. Ако има препятствия, колелото се издига с 1 м по-високо от тях.

За допълнителна стабилност на конструкцията колчетата за опъване са направени от стомана или поцинкована жила с дебелина 6-8 mm. Мачтата и колчетата трябва да бъдат бетонирани.

Процесът на преработка на автогенератора се състои в пренавиване на стартерния блок и създаване на ротор, базиран на неодимови магнити. В устройството за тях се пробиват дупки. Магнитите трябва да бъдат поставени редуващи се полюсите и кухините да бъдат запълнени с епоксидна смола.

Роторът е увит в хартия, за да навие намотката в една посока в трифазна схема. На последния етап се тества генераторът - при 300 об / мин той трябва да показва 30 V.

Колкото повече завъртания на бобината, толкова по-ефективно генераторът работи.

Алтернативни вятърни източници на топлина и електричество се събират след производството на шарнирната шахта. Ще ви е необходима тръба с два лагера и опашна секция от поцинкована ламарина с дебелина 1,2 мм.

Генераторът е прикрепен към мачтата посредством рамката на тяхната професионална тръба. Разстоянието от гредата до лопатките трябва да е повече от 25 см. След сглобяването на основната конструкция се монтират контролерът за зареждане, инверторът и батерията.

Отопление на къща с термопомпи

Вече няколко години Европа използва термопомпи, взаимодействайки с всички алтернативни форми на електричество. През лятото и зимата агрегатите взимат топлина от почвата, въздуха, водата и я изпращат за отопление на помещението.

Разновидности на термопомпи

В зависимост от нуждите от отопление можете да изберете модели с 1, 2, 3 вериги, 1-2 кондензатора. Те ще работят за отопление и охлаждане или изключително за отопление.

По вида на енергийния източник и метода за генериране на електричество устройствата са:

• Въздух към вода. Топлинните потоци се вземат от въздуха и загряват водата. Системите са подходящи за климатични зони със зимна температура от -15 градуса.
• Земя-вода. От значение за умерения климатичен пояс. Те се монтират в земята с помощта на колектор или сонда без разрешителни за пробиване.
• Вода-вода. Инсталиран до водни тела. През зимата помпата, чрез нагряване на източника, осигурява топлина на голяма къща.
• Вода-въздух. Източникът на енергия е резервоар. Топлинните потоци се подават във въздуха посредством компресор. Става охлаждаща течност.
• Земя-въздух. Почвата е източник на топлина, която се пренася във въздуха от компресора. Носителят на енергия е антифриз течности.
• Въздух във въздух. Устройствата работят на принципа на климатик - за охлаждане и отопление.

Изборът на източник на топлина зависи от геологията на района и наличието на пречки пред земните работи.

Как работи термопомпата

Термопомпата работи на базата на цикъла на Карно - повишаване на температурата с рязко компресиране на охлаждащата течност. Тъй като устройствата имат 3 работни вериги (2 - външна, 1 - вътрешна), кондензатор, изпарител и компресор, тяхната схема на действие може да бъде представена по следния начин:

1. Първичната охлаждаща течност (намираща се във вода, във въздух, в земята) отнема топлина от източници с нисък потенциал. Максималната температура на възела е около + 6 градуса.
2. Нискотемпературният, нискотемпературен носител е във вътрешния контур. Хладилният агент се изпарява при нагряване, парите му се компресират в компресора. В този момент се генерира топлина. Температура на парите - от +35 до +65 градуса.
3. Топлината в кондензатора постъпва в отоплителната среда от отоплителния кръг. Парите се кондензират и се насочват към изпарителя.

Цикълът на термопомпата се повтаря постоянно.

Термопомпа от скрап материали

Домашното е съвсем реално, ако имате работещи части от домакински уреди.

За да подготвите кондензатора и компресора, ще ви трябва:

1. Направете компресор на помпа от хладилник или компресор на климатик. Частта е фиксирана с меко окачване на стената на котелното помещение.
2. Направете кондензатор. Най-добрият вариант е 100-литров резервоар от неръждаема стомана.
3. Разрежете контейнера наполовина с мелница и след това поставете намотката (медна тръба на хладилника или климатика).
4. След инсталирането на намотката, заварете половинките на резервоара.

Използвайте аргоново заваряване за качествена заварка.

Изпарителят е изграден около 75-80 литров пластмасов резервоар с намотка от медна тръба с диаметър. Той е увит около стоманена тръба с диаметър 300-400 мм. Завоите са фиксирани с перфориран ъгъл.

Върху бобината се нарязва резба за свързване с тръбопровода. Хладилен агент се изпомпва в устройството, след което изпарителят се монтира на стената.

Оптималният източник за тези алтернативни методи за генериране на топлина и електричество ще бъде водата от кладенец или кладенец. Течността не замръзва дори през зимата.

Ще ви трябват 2 кладенци:

• за приемане на вода и подаването й към изпарителя;
• за изхвърляне на отпадъчни води и въвеждането им в изпарителя.

Автономността на термопомпата ще бъде осигурена от автоматични механизми за управление на движението на охлаждащата течност по отоплителните кръгове и налягането на фреона.

Получаване на топлина от други алтернативни източници

При организирането на първата външна верига на помпата ще е необходим ефективен източник на топлина:

• Пръстеновидни тръби във вода. Резервоар без голяма дълбочина на замръзване или река гарантира ефективността на технологията. Тръбите се полагат под водата с помощта на товар.
• Термични полета. Тръбите са заровени под замръзването на почвата - отстранява се голям слой почва.
• Геотермални извори. Кладенци се пробиват на големи дълбочини. В тях се стартират вериги с охлаждащи течности.
• Външен въздух. Топлината се извлича от вентилационни шахти или разклонителни канали.

Недостатъкът на термопомпата е високата цена и разходите за инсталиране на топлинни източници.

Биогазови инсталации

Органичното алтернативно електричество се произвежда чрез системи за биогаз. Устройствата ви позволяват да рециклирате домашни птици и животински отпадъци. Полученият газ се пречиства и изсушава и след това се използва като топлоносител. Остатъчните маси ще бъдат ефективен и безопасен тор за почвата.

Технологичен принцип

Газовете се образуват по време на ферментацията на биологични отпадъци от животни и птици. Анаеробна среда без кислород ще бъде оптимална. Повишава активността на мезофилните и термофилните бактерии. За да бъде процесът ефективен, масата трябва да се смеси на ръка, като се използва пръчка или механични бъркалки. При идеални условия в 1 литър затворен съд, нагрят до температура от +50 градуса, се получава от 4 до 4,5 литра газ.

Система за биогаз за частна къща

Най-простият биореактор е контейнер с капак и разбъркващ механизъм. В капака на маркуча за изпускане на газ е направен отвор. Количеството му ще бъде достатъчно за 1-2 горелки.

Подземен или надземен бункер увеличава използваемия обем. Подземната конструкция е направена от стоманобетон с горен слой топлоизолация. Капацитетът е разделен на отделения. Торът се зарежда в конвейера, запълвайки бункера до 80-85%. Останалата част от площта се използва за натрупване на газ. Изхвърля се през специална тръба, другият край на която е във водното уплътнение. След изсушаването пречистеният газ влиза в къщата.

Понастоящем алтернативни видове добив на топлинни ресурси и електричество не са достъпни за жителите на апартаменти. Те могат да се използват от жители на частни къщи и ферми. Единственият недостатък на възобновяемите източници са разходите за подреждане на системата, но финансовите инвестиции се изплащат след 1-2 години работа.