Quines alternatives elèctriques es poden utilitzar en cases particulars

Els transportistes energètics ajuden a garantir les funcions de totes les línies de comunicació. En absència de les principals autopistes, es poden utilitzar fonts alternatives d’electricitat. No són tan populars com els tradicionals, però són més rendibles pel que fa al funcionament i pràcticament no perjudiquen el medi ambient.

On i en quina forma obtenir recursos energètics

Les fonts d'energia tradicionals són les centrals tèrmiques, nuclears i hidroelèctriques. El subministrament d’energia alternativa és autocuratiu, eficient, econòmic i respectuós amb el medi ambient. De fet, l’energia es troba en els recursos naturals, només cal intentar extreure-la. Sense habilitats especials, podeu realitzar el següent treball:

• instal·leu captadors solars i bateries per alimentar la il·luminació o escalfar l'aigua;
• muntar aerogeneradors;
• feu servir bombes de calor per escalfar la casa utilitzant la calor de l’aigua, la terra o l’aire;
• utilitzar plantes de biogàs per processar residus humans, d’ocells i humans.

L’inconvenient de les fonts d’energia no tradicionals són les grans inversions financeres per a la seva organització.

Fonts d'energia renovables

A causa de la limitada disponibilitat de combustibles fòssils, científics de tot el món estan desenvolupant i desplegant les fonts d'energia del futur. Les renovables inclouen:

• Generadors d’electricitat: al territori de Rússia s’utilitzen més sovint els generadors elèctrics, de gasolina i de gas. Aquest últim funciona amb combustible liquat i natural, a causa del seu baix soroll, s’utilitza en la vida quotidiana i és durador.
• Energia del sol: una persona utilitza radiació electromagnètica. La font d’electricitat i calefacció autònoma és silenciosa i respectuosa amb el medi ambient.
• Aerogeneradors: funcionen sobre la base de la transformació de l’energia cinètica del vent en la rotació mecànica d’una turbina que genera corrent altern. Els aerogeneradors horitzontals i verticals es caracteritzen per una alta eficiència.
• Biocombustibles: les millors opcions serien els greixos oleaginosos, les algues i els gasos procedents de la fermentació de residus orgànics.
• Les estacions de rodes hidràuliques són una font d'energia convenient si hi ha un riu a prop de la casa. La roda de la turbina és accionada pels corrents d’aigua.
• Solucions geotèrmiques: en zones sísmicament actives transformen la calor generada en el moment de l’alliberament d’aigua geotèrmica.

Rússia té diverses estacions solars: a la regió d'Orenburg (potència de 40 MW), a la República de Baixkortostan (potència de 15 MW), a Crimea (10 peces de 20 MW cadascuna).

Utilitzant l’energia del sol

L'electricitat alternativa basada en la radiació solar electromagnètica es justifica per a les persones que tenen una casa d'estiu fora de la ciutat.La raó és l’indicador de la potència total amb bon temps no superior a 5-7 kW per hora. Diverses instal·lacions solars són populars avui en dia.

Panells solars

El muntatge de dispositius es realitza a partir de convertidors fotovoltaics. Els elements industrials es construeixen a partir de miners que generen corrent quan s’exposen a la llum directa. Al sector privat, els convertidors de silici del tipus poli i monocristal·lí són populars. Aquests últims difereixen en un 13-25% d’eficiència, però la policristal·lina és més barata. El rang de temperatura de les plaques oscil·la entre -40 i +50 graus.

Col·lectors solars

S’utilitza per escalfar aire o aigua. L'usuari pot configurar la direcció dels fluxos escalfats, organitzar una reserva en cas de mal temps. Els fabricants produeixen tres modificacions de col·lectors: aire, pla i tubular.

• Plàstic pla. Són un panell negre i transparent en una carcassa amb una bobina central de coure. L’element fosc inferior s’escalfa quan s’exposa a la llum solar. Transfereix calor a la bobina de coure, que escalfa l’aigua. El col·lector pla és adequat per escalfar l'aigua de la piscina o la dutxa d'estiu. L’inconvenient de la tecnologia és que es necessiten molts elements per escalfar grans volums.
• Tubular. Es presenten en forma de tubs de vidre coaxials o de buit. L’aigua, escalfada pel sol, els baixa. La calor concentrada dins d’un sistema especial escalfa l’aigua del dipòsit d’emmagatzematge. Per a la circulació dels fluxos d’aigua s’utilitzen sediments. Un col·lector tubular és una bona solució per escalfar aigua calenta i escalfar-la.
• Col·lectors solars d'aire. Els dispositius s’assemblen als models de plàstic plans a causa de la part inferior negra i els panells superiors transparents. Les instal·lacions dimensionals es troben a la paret est o sud-est. En elles, a causa de la calor solar, escalfa l’aire subministrat a la casa i als safareigs amb ventiladors especials.

L’energia solar és la més adequada per a la calefacció per terra radiant.

Panells solars de fabricació pròpia

Les instal·lacions solars són una alternativa cara a l’electricitat tradicional. Amb el vostre propi muntatge manual, podeu reduir el cost de l’estructura 3-4 vegades. Abans de començar a crear un panell solar, heu d’entendre el principi de la seva funcionalitat.

Com funciona un sistema d'energia solar

Per representar el principi de funcionament, val la pena començar amb la construcció. El dispositiu de font d'energia solar inclou:

• panell solar: un complex de nodes per convertir la llum solar en un corrent d'electrons;
• Bateria: n’hi ha diverses al sistema, la quantitat depèn de la potència dels consumidors;
• controlador de càrrega: proporciona una càrrega normal de la bateria sense recarregar;
• inversor: converteix el corrent de baixa tensió de les bateries en corrent d’alta tensió (per a una casa n’hi ha prou amb 3-5 kW).

Les cèl·lules solars produeixen de manera individual corrents de baixa tensió (uns 18-21 V), que són suficients per carregar una bateria de 12 volts.

Fent una bateria solar

La bateria està muntada a partir de fotocèl·lules modulars. Un mòdul domèstic conté 30, 36 i 72 elements. Es connecten en sèrie amb una font d'alimentació amb una tensió màxima de 50 V.

Per a la part del cos, necessitareu bigues de fusta, taulers de fibra, plexiglàs i contraxapat. El fons de la caixa està retallat de fusta contraxapada i inserit en un marc format per barres de 25 mm de gruix. Els forats es fan al voltant del perímetre del marc. Per evitar el sobreescalfament dels elements, el pas de perforació ha de ser de 15-20 cm.

Per a la mida inferior, compteu el nombre de fotocèl·lules i mesureu-les.

Del tauler de fibra amb un ganivet clerical, es retalla un substrat de taulers de fibra amb forats de ventilació. Es fabriquen segons un esquema de nidificació quadrada amb una sagnia de 5 cm.

1. Els elements es col·loquen a la part superior del substrat i sense soldar.
2. Les connexions es fan de manera seqüencial i ordenada.
3. Les files acabades estan connectades a les barres que transporten el corrent.
4. Els elements es giren i es fixen al seient amb silicona.
5. Comproveu els paràmetres de tensió de sortida. El seu rang és de 18 a 20 V.
6. La bateria s’executa durant 2-3 dies per provar la capacitat de càrrega.
7. Al final del control, les juntes estan segellades.

Pinta i asseca la part posterior dues vegades.

Després de comprovar la funcionalitat, el panell solar es munta:

1. Porteu els contactes d'entrada i sortida a l'exterior.
2. Retalleu la coberta de plexiglàs i fixeu-la amb cargols autotapejants als forats fets per endavant.
3. Quan s’utilitza un circuit de díodes de 36 díodes amb una tensió de 12 V, la pintura s’elimina de la peça amb acetona.
4. Els forats es fan al panell de plàstic, els díodes s’insereixen i es solden.

L’últim pas és la instal·lació i orientació del panell solar per facilitar l’accés al servei i l’eficiència energètica.

Normes d’instal·lació de plaques solars

Les modificacions industrials poden rotar independentment. Els dispositius domèstics s’han de configurar segons diversos paràmetres:

• Allunyar-se de les zones ombrejades: un arbre o una casa alta a prop farà que el dispositiu sigui ineficaç.
• Fita al costat assolellat. Els residents de l'hemisferi nord orienten l'estructura cap al sud, el sud cap al nord.
• Angle d'inclinació: lligat a la latitud geogràfica del lloc. A l’estiu és millor inclinar el panell solar 30 graus cap a l’horitzó i a l’hivern 70 graus.
• Disponibilitat d’accés per al manteniment: neteja de pols, brutícia, neu adherida.

El dispositiu serà eficaç si els rajos del sol es dirigeixen directament a la coberta.

Característiques dels aerogeneradors

Les fonts d’energia eòlica funcionen sobre el principi de convertir l’energia cinètica en energia mecànica i després en corrent altern. L’electricitat es pot obtenir a una velocitat mínima del vent de 2 m / s. La velocitat òptima del vent és de 5 a 8 m / s.

Tipus de generadors eòlics

Hi ha modificacions segons el tipus de muntatge del rotor:

• Horitzontal: difereixen en la quantitat mínima de materials per a la fabricació i en alta eficiència. Els desavantatges del dispositiu són l’alt pal de muntatge i la complexitat de la peça mecànica.
• Vertical: funciona en una àmplia gamma de velocitats del vent. L'especificitat del generador és la necessitat d'una fixació addicional del motor.

Segons el nombre de fulles, hi ha models de fulla simple o múltiple. Per material, les fulles es classifiquen com a vela i rígida. El pas del cargol de la instal·lació és variable (podeu establir la velocitat de treball) i fix.

Durant la construcció d’un aerogenerador, necessàriament es crea i es reforça una base.

Disseny d’aerogeneradors

El generador de vent acabat consta de les següents parts:

• torre: situada en una zona de vent;
• generador de fulles;
• controlador de fulla: converteix el corrent altern en corrent continu;
• inversor: converteix el corrent continu en corrent altern;
• bateria d'emmagatzematge;
• tanc d'aigua.

La bateria acumulativa suavitza la diferència en la temporada de vents i el període de calma.

Fabricació d’un generador eòlic de baixa velocitat a partir d’un generador de màquines

Atès que el kit per muntar un generador eòlic costa de 250 a 300 mil rubles, es recomana fer l'estructura amb les seves pròpies mans. Necessitareu un generador de cotxes i una bateria.

Les pales proporcionen el funcionament d'altres dispositius d'aerogeneradors. Podeu fer-los vosaltres mateixos amb un tub de tela, metall o plàstic de la següent manera:

1. Trieu un material amb bona resistència al vent (de 4 cm de gruix).
2. Calculeu la longitud de la fulla de manera que el diàmetre de la canonada sigui 1/5.
3. Talleu la canonada i feu-la servir com a plantilles.
4. Liureu les vores de tots els elements per eliminar les irregularitats.
5. Fixeu les fulles de plàstic al disc d'alumini.
6. Equilibri la roda bloquejant-la en posició horitzontal.
7. Tritureu les vores de la roda de vent mentre gireu.

El disseny òptim de les fulles és molt gran, però de mida menor.

El projecte per a la fabricació d’un pal ha de començar amb l’elecció del material. Necessitareu una canonada d’acer de 7 m de llarg i 150-200 m de diàmetre. Si hi ha obstacles, la roda puja 1 m més que ells.

Per obtenir una estabilitat addicional de l'estructura, les clavilles per estirar estan fetes d'acer o cable galvanitzat de 6-8 mm de gruix. El pal i les clavilles s’han de formigonar.

El procés de reelaboració de l’autogenerador consisteix en rebobinar la unitat d’arrencada i crear un rotor basat en imants de neodimi. Els forats es perforen al dispositiu per a ells. Els imants s’han de col·locar alternant els pols i els buits s’han d’omplir d’epoxi.

El rotor s’embolica en paper per rebobinar la bobina en una direcció en un esquema trifàsic. En l'última etapa, es prova el generador: a 300 rpm hauria de mostrar 30 V.

Com més gira la bobina, més eficient funciona el generador.

Les fonts de vent alternatives de calor i electricitat es recullen després de la fabricació de l’eix pivotant. Necessitareu una canonada amb dos coixinets i una secció de cua de xapa galvanitzada de 1,2 mm de gruix.

El generador s’uneix al pal mitjançant el marc del seu tub professional. La distància entre el feix i les pales ha de ser superior a 25 cm. Després de muntar l'estructura bàsica, es munta el controlador de càrrega, l'inversor i la bateria.

Escalfar una casa amb bombes de calor

Europa fa anys que utilitza bombes de calor, interactuant amb totes les formes alternatives d’electricitat. A l’estiu i a l’hivern, les unitats agafen calor del sòl, de l’aire, de l’aigua i l’envien per escalfar l’habitació.

Varietats de bombes de calor

En funció de les necessitats de calefacció, podeu triar models amb 1, 2, 3 circuits, 1-2 condensadors. Funcionaran per a la calefacció i la refrigeració, o exclusivament per a la calefacció.

Pel tipus de font d'energia i el mètode de generació d'electricitat, els dispositius són:

• Aire a aigua. Els fluxos de calor es prenen de l’aire i escalfen l’aigua. Els sistemes són adequats per a zones climàtiques amb una temperatura hivernal de -15 graus.
• Terra-aigua. Relevant per a la zona climàtica temperada. S’instal·len a terra mitjançant un col·lector o una sonda sense permís de perforació.
• Aigua-aigua. Instal·lat al costat de les masses d’aigua. A l’hivern, la bomba, escalfant la font, proporciona calor a una casa gran.
• Aigua-aire. La font d’energia és un embassament. Els fluxos de calor es subministren a l'aire mitjançant un compressor. Es converteix en un refrigerant.
• Terra-aire. El sòl és una font de calor, que el compressor transfereix a l’aire. El portador d'energia són els líquids anticongelants.
• Aire a aire. Els dispositius funcionen segons el principi d’un aparell d’aire condicionat: per a la refrigeració i la calefacció.

L’elecció d’una font de calor depèn de la geologia de la zona i de la presència d’obstacles als moviments de terres.

Com funciona una bomba de calor

La bomba de calor funciona sobre la base del cicle de Carnot: un augment de la temperatura durant una forta compressió del refrigerant. Com que els dispositius tenen 3 circuits de treball (2 - externs, 1 - interns), un condensador, un evaporador i un compressor, el seu esquema d'acció es pot representar de la següent manera:

1. El refrigerant principal (situat a l’aigua, a l’aire, al terra) pren calor de fonts amb baix potencial. La temperatura màxima del node és d’uns + 6 graus.
2. El portador de baixa temperatura i baixa temperatura es troba al bucle interior. El refrigerant s’evapora quan s’escalfa, el seu vapor es comprimeix al compressor. En aquest moment es genera calor. Temperatura de vapor: de +35 a +65 graus.
3. La calor del condensador entra al mitjà de calefacció del circuit de calefacció. Els vapors es condensen i s’envien a l’evaporador.

El cicle de la bomba de calor es repeteix constantment.

Bomba de calor de materials de rebuig

El casolà és real si teniu peces de treball d’electrodomèstics.

Per preparar el condensador i el compressor necessitareu:

1. Feu un compressor de bomba des d’un refrigerador o un compressor d’aire condicionat. La peça es fixa amb una suspensió suau a la paret de la sala de calderes.
2. Feu un condensador. La millor opció és un dipòsit d’acer inoxidable de 100 litres.
3. Talleu el recipient per la meitat amb una trituradora i, a continuació, introduïu la bobina (tub de coure de la nevera o aire condicionat).
4. Després d’instal·lar la bobina, soldeu les meitats del tanc.

Utilitzeu la soldadura amb argó per obtenir una soldadura de qualitat.

L’evaporador es construeix al voltant d’un dipòsit de plàstic de 75-80 litres amb una bobina de tub de coure de diàmetre de ¾ ”. S'embolica al voltant d'una canonada d'acer de 300-400 mm de diàmetre. Les voltes es fixen amb un angle perforat.

Es talla un fil a la bobina per acoblar-lo a la canonada. El refrigerant es bomba a la unitat, després del qual l’evaporador es munta a la paret.

La font òptima per a aquests mètodes alternatius de generació de calor i electricitat serà l’aigua d’un pou o pou. El líquid no es congela ni a l’hivern.

Necessitareu 2 pous:

• per a la presa d’aigua i el seu subministrament a l’evaporador;
• per descarregar aigües residuals i introduir-les a l’evaporador.

L’autonomia de la bomba de calor s’assegurarà mitjançant mecanismes automàtics per controlar el moviment del refrigerant al llarg dels circuits de calefacció i la pressió del freó.

Obtenir calor d’altres fonts alternatives

Quan s’organitza el primer circuit extern de la bomba, es necessita una font de calor efectiva:

• Tubs en forma d’anell a l’aigua. Un embassament sense una gran profunditat de congelació o un riu garanteix l’eficàcia de la tecnologia. Les canonades es col·loquen sota l’aigua mitjançant una càrrega.
• Camps tèrmics. Les canonades estan enterrades sota la congelació del sòl: s’elimina una gran capa de terra.
• Fonts geotèrmiques. Els pous es perforen a grans profunditats. S’inicien circuits amb refrigerants.
• Aire forabord. La calor s’extreu dels eixos de ventilació o conductes derivats.

L’inconvenient d’una bomba de calor és l’elevat cost i cost d’instal·lar fonts de calor.

Plantes de biogàs

L’electricitat alternativa orgànica es produeix mitjançant sistemes de biogàs. Els dispositius permeten reciclar els residus d’aviram i animals. El gas resultant es purifica i s'asseca, i després s'utilitza com a transportador de calor. Les masses residuals seran un fertilitzant eficaç i segur per al sòl.

Principi tecnològic

Els gasos es formen durant la fermentació de residus biològics d’animals i aus. Un entorn anaeròbic sense oxigen serà òptim. Augmenta l’activitat dels bacteris mesòfils i termòfils. Perquè el procés sigui efectiu, caldrà barrejar la massa a mà, mitjançant un pal o agitadors mecànics. En condicions ideals, en 1 litre d'un recipient tancat escalfat a una temperatura de +50 graus, s'obté de 4 a 4,5 litres de gas.

Sistema de biogàs per a una casa privada

El biorreactor més senzill és un recipient amb tapa i mecanisme d’agitació. Es fa un forat a la coberta de la mànega de sortida de gas. La seva quantitat serà suficient per a 1-2 cremadors.

Un búnquer subterrani o terrestre augmenta el volum útil. L’estructura subterrània està formada per formigó armat amb una capa superior d’aïllament tèrmic. La capacitat es divideix en compartiments. El fem es carrega al transportador, omplint la tremuja al 80-85%. La resta de la zona s’utilitza per a l’acumulació de gas. Es descarrega a través d’un tub especial, l’altre extrem del qual es troba al segell d’aigua. Després de la deshumidificació, el gas purificat entra a la casa.

Actualment, els residents d’apartaments no disposen d’altres tipus d’extracció de recursos tèrmics i electricitat. Poden ser utilitzats per residents de cases particulars i finques. L’únic inconvenient de les fonts renovables és el cost d’organitzar el sistema, però la inversió financera compensa després de 1-2 anys de funcionament.