Jaké alternativní elektriky lze použít v soukromých domech

Nosiče energie pomáhají zajistit funkce všech komunikačních linek. Při dočasné nepřítomnosti hlavních dálnic lze použít alternativní zdroje elektřiny. Nejsou tak populární jako tradiční, ale jsou provozně výnosnější a prakticky nepoškozují životní prostředí.

Kde a v jaké formě získat energetické zdroje

Tradiční zdroje energie jsou tepelné, jaderné a vodní elektrárny. Alternativní dodávka energie je samoléčivá, efektivní, levná a šetrná k životnímu prostředí. Energie je ve skutečnosti v přírodních zdrojích, musíte se ji jen pokusit extrahovat. Bez speciálních dovedností můžete provádět následující práce:

• instalovat solární kolektory a baterie k napájení osvětlení nebo ohřevu vody;
• k montáži větrných turbín;
• používat tepelná čerpadla k vytápění domu pomocí tepla vody, země nebo vzduchu;
• využívat bioplynové stanice ke zpracování živočišného, ​​ptačího a lidského odpadu.

Nevýhodou netradičních zdrojů energie jsou velké finanční investice do jejich organizace.

Obnovitelné zdroje energie

Vzhledem k omezené dostupnosti fosilních paliv vyvíjejí a nasazují energetické zdroje budoucnosti vědci z celého světa. Obnovitelná energie zahrnuje:

• Generátory elektřiny - na území Ruska se nejčastěji používají elektrické, benzínové a plynové generátory. Ten pracuje na zkapalněném a přírodním palivu, díky nízké hlučnosti se používá v každodenním životě a je odolný.
• Energie slunce - člověk využívá elektromagnetické záření. Zdroj elektřiny a autonomního vytápění je nehlučný a šetrný k životnímu prostředí.
• Větrné turbíny - fungují na základě transformace kinetické energie větru do mechanické rotace turbíny, která generuje střídavý proud. Horizontální a vertikální větrné turbíny se vyznačují vysokou účinností.
• Biopaliva - nejlepší možností by byly tuky z olejnatých semen, řasy, plyn z fermentace organického odpadu.
• Stanice na vodní kolo jsou vhodným zdrojem energie, pokud je v blízkosti domu řeka. Turbínové kolo je poháněno vodními proudy.
• Geotermální řešení - v seismicky aktivních oblastech transformovat teplo generované v době uvolňování geotermální vody.

Rusko má několik solárních stanic - v Orenburgské oblasti (výkon 40 MW), v Baškortostánské republice (výkon 15 MW), na Krymu (10 kusů po 20 MW).

Využití sluneční energie

Alternativní elektřina založená na elektromagnetickém slunečním záření je oprávněná pro lidi, kteří mají letní chatu mimo město.Důvodem je indikátor celkového výkonu za dobrého počasí nejvýše 5-7 kW za hodinu. Dnes je populární několik solárních zařízení.

Solární panely

Montáž zařízení se provádí z fotovoltaických měničů. Průmyslové prvky jsou konstruovány z horníků, které generují proud při vystavení přímému světlu. V soukromém sektoru jsou oblíbené křemíkové převaděče poly- a monokrystalického typu. Druhé se liší v účinnosti 13-25%, ale polykrystalický je levnější. Teplotní rozsah desek je od -40 do +50 stupňů.

Sluneční kolektory

Používá se k ohřevu vzduchu nebo vody. Uživatel může nastavit směr ohřátých toků, uspořádat rezervu v případě špatného počasí. Výrobci vyrábějí tři modifikace kolektorů - vzduchový, plochý a trubkový.

• Plochý plast. Jsou to černý a průhledný panel v jednom pouzdře s centrální měděnou cívkou. Dolní tmavý prvek se při vystavení slunečnímu záření zahřívá. Přenáší teplo na měděnou spirálu, která ohřívá vodu. Plochý kolektor je vhodný pro ohřev vody v bazénu nebo v letní sprše. Nevýhodou technologie je, že pro ohřev velkých objemů je zapotřebí mnoho prvků.
• Tubulární. Jsou ve formě vakuových nebo koaxiálních skleněných trubic. Voda ohřátá sluncem stéká dolů. Teplo koncentrované uvnitř speciálního systému ohřívá vodu v akumulační nádrži. Pro cirkulaci vodních toků se používá sediment. Trubkový kolektor je dobrým řešením pro ohřev teplé vody a vytápění.
• Vzduchové solární kolektory. Zařízení se podobají plochým plastovým modelům díky černému spodku a průhledným horním panelům. Dimenzionální instalace jsou umístěny na východní nebo jihovýchodní stěně. V nich díky slunečnímu teplu ohřívá vzduch dodávaný do domu a technických místností speciálními ventilátory.

Solární energie je nejvhodnější pro podlahové vytápění.

Vlastní solární panely

Solární instalace jsou drahou alternativou k tradiční elektřině. Pomocí vlastní ruční montáže můžete snížit náklady na konstrukci 3-4krát. Než začnete vytvářet solární panel, musíte pochopit princip jeho funkčnosti.

Jak funguje solární systém

Abychom představili princip fungování, stojí za to začít s konstrukcí. Zařízení zdroje sluneční energie zahrnuje:

• solární panel - komplex uzlů pro přeměnu slunečního světla na proud elektronů;
• Baterie - v systému je jich několik, počet závisí na výkonu spotřebitelů;
• řadič nabíjení - zajišťuje normální nabíjení baterie bez dobíjení;
• invertor - převádí nízkonapěťový proud z baterií na vysokonapěťový (pro dům stačí 3–5 kW).

Solární články jednotlivě produkují nízkonapěťové proudy (asi 18–21 V), což je dost na nabití 12voltové baterie.

Výroba solární baterie

Baterie je sestavena z modulárních fotobuněk. Jeden modul pro domácnost obsahuje 30, 36 a 72 prvků. Jsou zapojeny do série s napájecím zdrojem s maximálním napětím 50 V.

Pro část těla budete potřebovat dřevěné trámy, dřevovláknité desky, plexisklo a překližku. Dno krabice je vyříznuto z překližky a vloženo do rámu z tyčí o tloušťce 25 mm. Otvory jsou vytvořeny po obvodu rámu. Aby se zabránilo přehřátí prvků, měl by být krok vrtání 15-20 cm.

U spodní velikosti spočítejte počet fotobuněk a každou změřte.

Z dřevovláknitých desek s administrativním nožem je vyříznut dřevovláknitý podklad s ventilačními otvory. Jsou vyrobeny podle schématu čtvercového vnoření s odsazením 5 cm, poté:

1. Prvky jsou umístěny na substrát a nepájeny.
2. Spojení jsou vytvářena postupně, řádně.
3. Hotové řádky jsou připojeny k přípojnicím, které vedou proud.
4. Prvky se převrátí a zafixují v sedle silikonem.
5. Zkontrolujte parametry výstupního napětí. Jeho rozsah je 18 až 20 V.
6. Baterie je zaběhnutá po dobu 2–3 dnů, aby se otestovala kapacita nabíjení.
7. Na konci kontroly jsou spoje utěsněny.

Podklad dvakrát natřete a osušte.

Po kontrole funkčnosti je solární panel sestaven:

1. Vstupní a výstupní kontakty přeneste ven.
2. Vystřihněte kryt z plexiskla a připevněte jej pomocí samořezných šroubů na předem vytvořené otvory.
3. Při použití diodového obvodu 36 diod s napětím 12 V se barva odstraní z části acetonem.
4. Otvory jsou vyrobeny v plastovém panelu, diody jsou zasunuty a pájeny.

Posledním krokem je instalace a orientace solárního panelu, aby se usnadnil přístup ke službám a energetická účinnost.

Pravidla pro instalaci solárních panelů

Průmyslové úpravy se mohou otáčet nezávisle. Zařízení pro domácnost musí být nastavena podle několika parametrů:

• Pokud se vzdálíte od zastíněných oblastí - poblíž stromu nebo vysokého domu, bude zařízení neúčinné.
• Mezník na slunné straně. Obyvatelé severní polokoule orientují strukturu na jih, jižní na sever.
• Úhel náklonu - vázán na zeměpisnou šířku místa. V létě je lepší naklonit solární panel o 30 stupňů k obzoru, v zimě o 70 stupňů.
• Dostupnost přístupu pro údržbu - čištění prachu, nečistot, ulpívajícího sněhu.

Zařízení bude účinné, pokud budou sluneční paprsky směřovat přímo na kryt.

Vlastnosti větrných turbín

Zdroje větrné energie pracují na principu přeměny kinetické energie na energii mechanickou a poté na střídavý proud. Elektrickou energii lze získat při minimální rychlosti větru 2 m / s. Optimální rychlost větru je od 5 do 8 m / s.

Typy větrných generátorů

Existují úpravy podle typu uložení rotoru:

• Horizontální - liší se minimálním množstvím materiálů pro výrobu a vysokou účinností. Nevýhody zařízení jsou vysoký montážní stožár a složitost mechanické části.
• Vertikální - pracuje v širokém rozsahu rychlostí větru. Specifičností generátoru je potřeba další fixace motoru.

Podle počtu nožů existují modely s jednou nebo více lopatkami. Podle materiálu jsou lopatky klasifikovány jako plachetní a tuhé. Stoupání šroubů instalace je variabilní (můžete nastavit pracovní rychlost) a pevné.

Při stavbě větrné turbíny je nutně vytvořen a posílen základ.

Návrh větrné turbíny

Hotový větrný generátor se skládá z následujících částí:

• věž - umístěná ve větrné oblasti;
• generátor lopatek;
• řadič lopatek - převádí střídavý proud na stejnosměrný;
• invertor - převádí stejnosměrný proud na střídavý;
• akumulátor;
• nádrž na vodu.

Akumulační baterie vyhlazuje rozdíl ve větrné sezóně a klidném období.

Výroba nízkorychlostního větrného generátoru z generátoru stroje

Vzhledem k tomu, že souprava pro montáž větrného generátoru stojí od 250 do 300 tisíc rublů, je vhodné konstrukci vyrobit vlastními rukama. Budete potřebovat automobilový generátor a baterii.

Lopatky zajišťují provoz dalších zařízení větrných turbín. Můžete si je vyrobit sami z textilní, kovové nebo plastové trubky takto:

1. Vyberte materiál s dobrou odolností proti větru - od tloušťky 4 cm.
2. Vypočítejte délku čepele tak, aby průměr trubky byl 1/5.
3. Odřízněte trubku a použijte ji jako šablony.
4. Obruste okraje všech prvků, abyste odstranili nepravidelnosti.
5. Upevněte plastové nože na hliníkový disk.
6. Vyvažte kolo zajištěním ve vodorovné poloze.
7. Při otáčení brouste hrany větrného kola.

Optimální rozložení čepele je velké číslo, ale menší velikost.

Projekt výroby stožáru musí začínat výběrem materiálu. Budete potřebovat ocelovou trubku o délce 7 ma průměru 150-200 m. Pokud jsou překážky, kolo se zvedne o 1 m výše než oni.

Pro dodatečnou stabilitu konstrukce jsou kolíky pro roztažení vyrobeny z ocelového nebo pozinkovaného kabelu o tloušťce 6-8 mm. Stožár a kolíky musí být vybetonovány.

Proces přepracování autogenerátoru spočívá v převinutí spouštěcí jednotky a vytvoření rotoru na základě neodymových magnetů. V zařízení jsou pro ně vyvrtány otvory. Magnety by měly být umístěny střídavě póly a dutiny by měly být vyplněny epoxidem.

Rotor je zabalen do papíru k převinutí cívky v jednom směru ve třífázovém schématu. V poslední fázi je generátor testován - při 300 ot / min by měl ukazovat 30 V.

Čím více se cívka zapne, tím efektivněji pracuje generátor.

Po výrobě otočného hřídele se shromažďují alternativní větrné zdroje tepla a elektřiny. Budete potřebovat trubku se dvěma ložisky a ocasní částí z pozinkovaného plechu o tloušťce 1,2 mm.

Generátor je připevněn ke stožáru pomocí rámu jejich profesionální trubky. Vzdálenost mezi paprskem a lopatkami by měla být více než 25 cm. Po sestavení základní konstrukce je namontován regulátor nabíjení, střídač a baterie.

Vytápění domu tepelnými čerpadly

Evropa používá tepelná čerpadla již několik let a spolupracuje se všemi alternativními formami elektřiny. V létě a v zimě jednotky odebírají teplo z půdy, vzduchu, vody a odesílají jej k vytápění místnosti.

Odrůdy tepelných čerpadel

Podle potřeby vytápění si můžete vybrat modely s 1, 2, 3 okruhy, 1-2 kondenzátory. Budou pracovat pro vytápění a chlazení nebo výhradně pro vytápění.

Podle typu zdroje energie a způsobu výroby elektřiny jsou zařízení:

• Vzduch do vody. Toky tepla jsou odebírány ze vzduchu a ohřívají vodu. Systémy jsou vhodné pro klimatické zóny se zimní teplotou -15 stupňů.
• Země-voda. Relevantní pro mírné klimatické pásmo. Instalují se do země pomocí kolektoru nebo sondy bez povolení vrtání.
• Voda-voda. Instalováno vedle vodních útvarů. V zimě zajišťuje čerpadlo ohřevem zdroje teplo velkému domu.
• Voda-vzduch. Zdrojem energie je zásobník. Toky tepla jsou dodávány do vzduchu pomocí kompresoru. Stává se chladicí kapalinou.
• Země-vzduch. Půda je zdrojem tepla, které je kompresorem přenášeno do vzduchu. Nosičem energie jsou nemrznoucí kapaliny.
• Vzduch do vzduchu. Zařízení fungují na principu klimatizace - pro chlazení a vytápění.

Volba zdroje tepla závisí na geologii oblasti a přítomnosti překážek v zemních pracích.

Jak funguje tepelné čerpadlo

Tepelné čerpadlo pracuje na základě Carnotova cyklu - zvýšení teploty při prudkém stlačení chladicí kapaliny. Vzhledem k tomu, že zařízení mají 3 pracovní obvody (2 - externí, 1 - vnitřní), kondenzátor, výparník a kompresor, jejich schéma činnosti může být znázorněno takto:

1. Primární chladivo (umístěné ve vodě, ve vzduchu, v zemi) odebírá teplo ze zdrojů s nízkým potenciálem. Maximální teplota uzlu je asi + 6 stupňů.
2. Nízkoteplotní, nízkoteplotní nosič je ve vnitřní smyčce. Chladivo se při zahřátí odpaří, jeho pára je stlačena v kompresoru. V tomto okamžiku se vytváří teplo. Teplota páry - od +35 do +65 stupňů.
3. Teplo v kondenzátoru vstupuje do topného média z topného okruhu. Páry se kondenzují a jsou směrovány do výparníku.

Cyklus tepelného čerpadla se neustále opakuje.

Tepelné čerpadlo ze šrotu

Domácí je docela reálné, pokud máte pracovní části z domácích spotřebičů.

K přípravě kondenzátoru a kompresoru budete potřebovat:

1. Vyrobte kompresor čerpadla z chladničky nebo kompresoru klimatizace. Část je upevněna měkkým zavěšením na stěnu kotelny.
2. Vytvořte kondenzátor. Nejlepším řešením je 100litrová nádrž z nerezové oceli.
3. Rozřízněte nádobu na polovinu pomocí mlýnku a poté vložte cívku (měděná trubka chladničky nebo klimatizace).
4. Po instalaci cívky přivařte poloviny nádrže.

Pro kvalitní svar použijte argonové svařování.

Výparník je postaven na plastové nádrži o objemu 75–80 litrů s měděnou trubkovou cívkou o průměru ”. Je omotán kolem ocelové trubky o průměru 300-400 mm. Otáčky jsou fixovány perforovaným úhlem.

Na cívce je vyříznut závit pro připojení k potrubí. Chladivo je čerpáno do jednotky a poté je výparník namontován na zeď.

Optimálním zdrojem pro tyto alternativní způsoby výroby tepla a elektřiny bude voda ze studny nebo studny. Kapalina nezmrzne ani v zimě.

Budete potřebovat 2 jamky:

• pro příjem vody a její dodávku do výparníku;
• vypouštění odpadní vody a její vstup do výparníku.

Autonomii tepelného čerpadla zajistí automatické mechanismy pro řízení pohybu chladicí kapaliny po topných okruzích a tlaku freonu.

Získávání tepla z jiných alternativních zdrojů

Při organizaci prvního externího okruhu čerpadla bude zapotřebí efektivní zdroj tepla:

• Kruhové trubky ve vodě. Účinnost technologie zajišťuje nádrž bez velké hloubky zamrzání nebo řeka. Trubky jsou položeny pod vodou pomocí zátěže.
• Tepelná pole. Trubky jsou zakopány pod bodem mrazu půdy - je odstraněna velká vrstva půdy.
• Geotermální prameny. Studny jsou vrtány do velkých hloubek. V nich jsou spuštěny obvody s chladicími kapalinami.
• Přívěsný vzduch. Teplo se získává z ventilačních šachet nebo odbočných potrubí.

Nevýhodou tepelného čerpadla jsou vysoké náklady a náklady na instalaci zdrojů tepla.

Bioplynové stanice

Organická alternativní elektřina se vyrábí pomocí bioplynových systémů. Zařízení umožňují recyklovat drůbež a zvířecí odpad. Výsledný plyn se čistí a suší a poté se použije jako nosič tepla. Zbytkové hmoty budou účinným a bezpečným hnojivem pro půdu.

Princip technologie

Plyny se tvoří během fermentace biologického odpadu ze zvířat a ptáků. Optimální bude anaerobní prostředí bez kyslíku. Zvyšuje aktivitu mezofilních a termofilních bakterií. Aby byl proces efektivní, bude nutné hmotu míchat ručně pomocí tyčinky nebo mechanických míchadel. Za ideálních podmínek se v 1 litru uzavřené nádoby zahřáté na teplotu +50 stupňů získá 4 až 4,5 litru plynu.

Systém bioplynu pro soukromý dům

Nejjednodušší bioreaktor je nádoba s víkem a míchacím mechanismem. V krytu pro výstupní hadici plynu je vytvořen otvor. Jeho množství bude dostatečné pro 1-2 hořáky.

Podzemní nebo nadzemní bunkr zvyšuje využitelný objem. Podzemní konstrukce je železobetonová s vrchní vrstvou tepelné izolace. Kapacita je rozdělena do oddílů. Hnůj je naložen do dopravníku a plní násypku na 80-85%. Zbytek oblasti slouží k akumulaci plynu. Je vypouštěn speciální trubicí, jejíž druhý konec je ve vodním uzávěru. Po odvlhčení vstupuje vyčištěný plyn do domu.

Obyvatelé bytů v současné době nemají k dispozici alternativní způsoby těžby tepelných zdrojů a elektřiny. Mohou je používat obyvatelé soukromých domů a farem. Jedinou nevýhodou obnovitelných zdrojů jsou náklady na uspořádání systému, ale finanční investice se vyplatí po 1–2 letech provozu.