Quali elettrici alternativi possono essere utilizzati nelle case private private

I vettori energetici aiutano a garantire le funzioni di tutte le linee di comunicazione. In assenza temporanea delle principali autostrade, possono essere utilizzate fonti alternative di energia elettrica. Non sono così popolari come quelli tradizionali, ma sono più redditizi in termini di funzionamento e praticamente non danneggiano l'ambiente.

Dove e in quale forma ottenere risorse energetiche

Le fonti energetiche tradizionali sono le centrali termiche, nucleari e idroelettriche. La fornitura di energia alternativa è autorigenerante, efficiente, economica e rispettosa dell'ambiente. In effetti, l'energia è nelle risorse naturali, devi solo cercare di estrarla. Senza abilità speciali, puoi eseguire il seguente lavoro:

• installare collettori solari e batterie per alimentare l'illuminazione o riscaldare l'acqua;
• montare turbine eoliche;
• utilizzare pompe di calore per riscaldare la casa sfruttando il calore dell'acqua, della terra o dell'aria;
• utilizzare impianti di biogas per il trattamento di rifiuti animali, volatili e umani.

Lo svantaggio delle fonti energetiche non tradizionali sono i grandi investimenti finanziari per la loro organizzazione.

Fonti di energia rinnovabile

A causa della limitata disponibilità di combustibili fossili, gli scienziati di tutto il mondo stanno sviluppando e impiegando le fonti energetiche del futuro. Rinnovabile include:

• Generatori di elettricità: sul territorio della Russia vengono spesso utilizzati generatori elettrici, a benzina e a gas. Quest'ultimo funziona con carburante liquefatto e naturale, grazie alla sua bassa rumorosità, viene utilizzato nella vita di tutti i giorni ed è durevole.
• Energia del sole: una persona usa la radiazione elettromagnetica. La fonte di energia elettrica e di riscaldamento autonomo è silenziosa ed ecologica.
• Turbine eoliche - operano sulla base della trasformazione dell'energia cinetica del vento nella rotazione meccanica di una turbina che genera corrente alternata. Le turbine eoliche orizzontali e verticali sono caratterizzate da un'elevata efficienza.
• Biocarburanti: le migliori opzioni sarebbero grassi di semi oleosi, alghe, gas dalla fermentazione dei rifiuti organici.
• Le stazioni di Waterwheel sono una comoda fonte di energia se c'è un fiume vicino alla casa. La ruota della turbina è azionata dalle correnti d'acqua.
• Soluzioni geotermiche - in aree sismicamente attive trasformano il calore generato al momento del rilascio di acqua geotermica.

La Russia ha diverse stazioni solari: nella regione di Orenburg (potenza 40 MW), nella Repubblica di Bashkortostan (potenza 15 MW), in Crimea (10 pezzi da 20 MW ciascuno).

Usando l'energia del sole

L'elettricità alternativa basata sulla radiazione solare elettromagnetica è giustificata per le persone che hanno un cottage estivo fuori città.Il motivo è l'indicatore della potenza totale con il bel tempo non più di 5-7 kW all'ora. Diverse installazioni solari sono popolari oggi.

Pannelli solari

L'assemblaggio dei dispositivi è costituito da convertitori fotovoltaici. Gli elementi industriali sono costruiti da minatori che generano corrente quando esposti alla luce diretta. Nel settore privato sono popolari i convertitori di silicio di tipo poli e monocristallino. Questi ultimi differiscono in efficienza del 13-25%, ma il policristallino è più economico. L'intervallo di temperatura delle piastre va da -40 a +50 gradi.

Collettori solari

Utilizzato per riscaldare aria o acqua. L'utente può impostare la direzione dei flussi riscaldati, organizzare una riserva in caso di maltempo. I produttori producono tre modifiche ai collettori: aria, piatta e tubolare.

• Plastica piatta. Sono un pannello nero e trasparente in un involucro con una bobina di rame centrale. L'elemento scuro inferiore si riscalda quando esposto alla luce solare. Trasferisce calore alla serpentina di rame, che riscalda l'acqua. Il collettore piano è adatto per riscaldare l'acqua della piscina o della doccia estiva. Lo svantaggio della tecnologia è che sono necessari molti elementi per riscaldare grandi volumi.
• Tubolare. Sono sotto forma di tubi di vetro sottovuoto o coassiali. L'acqua, riscaldata dal sole, scorre giù di loro. Il calore concentrato all'interno di un apposito sistema riscalda l'acqua nell'accumulo. Per la circolazione dei flussi d'acqua, viene utilizzato il sedimento. Un collettore tubolare è una buona soluzione per il riscaldamento dell'acqua calda e del riscaldamento.
• Collettori solari ad aria. I dispositivi assomigliano a modelli in plastica piatta a causa del fondo nero e dei pannelli superiori trasparenti. Gli impianti dimensionali si trovano sulla parete est o sud-est. In essi, a causa del calore solare, riscalda l'aria fornita alla casa e ai locali di servizio con ventilatori speciali.

L'energia solare è più adatta per il riscaldamento a pavimento.

Pannelli solari autocostruiti

Gli impianti solari sono un'alternativa costosa all'elettricità tradizionale. Con il tuo assemblaggio manuale, puoi ridurre il costo della struttura di 3-4 volte. Prima di iniziare a creare un pannello solare, è necessario comprendere il principio della sua funzionalità.

Come funziona un impianto solare

Per rappresentare il principio di funzionamento, vale la pena iniziare con la costruzione. Il dispositivo fonte di energia solare include:

• pannello solare: un complesso di nodi per convertire la luce solare in un flusso di elettroni;
• Batteria: ce ne sono molti nel sistema, il numero dipende dalla potenza dei consumatori;
• regolatore di carica - fornisce la normale ricarica della batteria senza ricaricare;
• inverter: converte la corrente a bassa tensione dalle batterie in corrente ad alta tensione (3-5 kW sono sufficienti per una casa).

Le celle solari producono singolarmente correnti a bassa tensione (circa 18-21 V), sufficienti per caricare una batteria da 12 volt.

Fare una batteria solare

La batteria è assemblata da fotocellule modulari. Un modulo domestico contiene 30, 36 e 72 elementi. Sono collegati in serie con un alimentatore con una tensione massima di 50 V.

Per la parte del corpo, avrai bisogno di travi in ​​legno, fibra di legno, plexiglass e compensato. Il fondo della scatola è ritagliato in compensato e inserito in un telaio costituito da barre spesse 25 mm. I fori sono realizzati attorno al perimetro del telaio. Per evitare il surriscaldamento degli elementi, il passo di foratura dovrebbe essere di 15-20 cm.

Per la taglia inferiore contare il numero di fotocellule e misurarle ciascuna.

Dal pannello di fibra con un coltello da ufficio viene ritagliato un substrato di fibra di legno con fori di ventilazione. Sono realizzati secondo uno schema di nidificazione quadrata con un rientro di 5 cm. Quindi:

1. Gli elementi vengono posizionati sopra il substrato e dissaldati.
2. I collegamenti sono fatti in sequenza, ordinati.
3. Le file finite sono collegate alle sbarre che conducono la corrente.
4. Gli elementi vengono ribaltati e fissati nella seduta con silicone.
5. Controllare i parametri della tensione di uscita. La sua gamma è da 18 a 20 V.
6. La batteria viene rodata per 2-3 giorni per testare la capacità di carica.
7. Al termine del controllo le giunzioni vengono sigillate.

Dipingi e asciuga il supporto 2 volte.

Dopo aver verificato la funzionalità, il pannello solare viene assemblato:

1. Portare i contatti di ingresso e uscita verso l'esterno.
2. Ritagliare la copertura dal plexiglass e fissarla con viti autofilettanti sui fori preventivamente realizzati.
3. Quando si utilizza un circuito a diodi di 36 diodi con una tensione di 12 V, la vernice viene rimossa dalla parte con acetone.
4. I fori sono realizzati nel pannello di plastica, i diodi sono inseriti e saldati.

L'ultimo passo è l'installazione e l'orientamento del pannello solare per facilitare l'accesso al servizio e l'efficienza energetica.

Regole di installazione del pannello solare

Le modifiche industriali possono ruotare indipendentemente. I dispositivi domestici devono essere impostati secondo diversi parametri:

• Allontanandosi dalle aree ombreggiate: un albero o una casa alta nelle vicinanze renderà il dispositivo inefficace.
• Punto di riferimento sul lato soleggiato. I residenti dell'emisfero settentrionale orientano la struttura a sud, quella meridionale a nord.
• Angolo di inclinazione - legato alla latitudine geografica del sito. In estate, è meglio inclinare il pannello solare di 30 gradi verso l'orizzonte, in inverno - 70 gradi.
• Disponibilità di accesso per manutenzione - pulizia da polvere, sporco, neve aderente.

Il dispositivo sarà efficace se i raggi del sole sono diretti direttamente sulla copertura.

Caratteristiche delle turbine eoliche

Le fonti di energia eolica funzionano secondo il principio della conversione dell'energia cinetica in energia meccanica e quindi in corrente alternata. L'elettricità può essere ottenuta con una velocità del vento minima di 2 m / s. La velocità ottimale del vento va da 5 a 8 m/s.

Tipi di generatori eolici

Ci sono modifiche in base al tipo di montaggio del rotore:

• Orizzontale: differiscono per la quantità minima di materiali per la produzione e l'alta efficienza. Gli svantaggi del dispositivo sono l'alto montante di montaggio e la complessità della parte meccanica.
• Verticale: opera in un'ampia gamma di velocità del vento. La specificità del generatore è la necessità di un ulteriore fissaggio del motore.

A seconda del numero di lame, esistono modelli a lama singola o multilama. Per materiale, le pale sono classificate come vela e rigide. Il passo della vite dell'impianto è variabile (si può impostare la velocità di lavoro) e fisso.

Durante la costruzione di una turbina eolica, viene necessariamente creata e rafforzata una fondazione.

Progettazione di turbine eoliche

Il generatore eolico finito è composto dalle seguenti parti:

• torre - posta in una zona ventosa;
• generatore di lame;
• controller lama: converte la corrente alternata in corrente continua;
• inverter: converte la corrente continua in corrente alternata;
• accumulatore;
• serbatoio d'acqua.

La batteria cumulativa attenua la differenza tra la stagione del vento e il periodo di calma.

Realizzare un generatore eolico a bassa velocità da un generatore di macchine

Poiché il kit per l'assemblaggio di un generatore eolico costa da 250 a 300 mila rubli, è consigliabile realizzare la struttura con le proprie mani. Avrai bisogno di un generatore per auto e una batteria.

Le pale forniscono il funzionamento di altri dispositivi per turbine eoliche. Puoi realizzarli da soli da tubi in tessuto, metallo o plastica come segue:

1. Scegli un materiale con una buona resistenza al vento - da 4 cm di spessore.
2. Calcolare la lunghezza della lama in modo che il diametro del tubo sia 1/5.
3. Taglia il tubo e usalo come modello.
4. Carteggiare i bordi di tutti gli elementi per rimuovere le irregolarità.
5. Fissare le lame di plastica al disco di alluminio.
6. Bilanciare la ruota bloccandola in posizione orizzontale.
7. Macinare i bordi della ruota del vento durante la rotazione.

Il layout ottimale della lama è un numero elevato, ma una dimensione più piccola.

Il progetto per la fabbricazione di un albero deve iniziare con la scelta del materiale. Avrai bisogno di un tubo di acciaio lungo 7 m e con un diametro di 150-200 m. Se ci sono ostacoli, la ruota si alza di 1 m più in alto di loro.

Per una maggiore stabilità della struttura, i pioli per l'allungamento sono realizzati in acciaio o cavo zincato di 6-8 mm di spessore. L'albero e i pioli devono essere cementati.

Il processo di rielaborazione dell'autogeneratore consiste nel riavvolgere l'unità di avviamento e creare un rotore basato su magneti al neodimio. I fori sono praticati nel dispositivo per loro. I magneti devono essere posizionati alternando i poli e i vuoti devono essere riempiti con resina epossidica.

Il rotore è avvolto in carta per riavvolgere la bobina in una direzione in uno schema trifase. Nell'ultima fase, il generatore viene testato: a 300 giri/min dovrebbe mostrare 30 V.

Più giri sulla bobina, più efficientemente funziona il generatore.

Le fonti alternative di calore ed elettricità del vento vengono raccolte dopo la fabbricazione dell'albero di rotazione. Avrai bisogno di un tubo con due cuscinetti e una sezione di coda in lamiera zincata di 1,2 mm di spessore.

Il generatore è fissato all'albero per mezzo del telaio del loro tubo professionale. La distanza dal raggio alle lame deve essere superiore a 25 cm Dopo aver assemblato la struttura di base, vengono montati il ​​controller di carica, l'inverter e la batteria.

Riscaldare casa con le pompe di calore

L'Europa utilizza ormai da diversi anni le pompe di calore, interagendo con tutte le forme alternative di elettricità. In estate e in inverno, le unità prendono calore dal suolo, dall'aria, dall'acqua e lo inviano per riscaldare la stanza.

Varietà di pompe di calore

A seconda delle esigenze di riscaldamento si possono scegliere modelli a 1, 2, 3 circuiti, 1-2 condensatori. Lavoreranno per il riscaldamento e il raffreddamento, o esclusivamente per il riscaldamento.

In base al tipo di fonte di energia e al metodo di generazione dell'elettricità, i dispositivi sono:

• Aria in acqua. I flussi di calore vengono prelevati dall'aria e riscaldano l'acqua. Gli impianti sono adatti a zone climatiche con temperatura invernale di -15 gradi.
• Terra-acqua. Rilevante per la zona climatica temperata. Si installano nel terreno tramite collettore o sonda senza permessi di perforazione.
• Acqua-acqua. Installato vicino a corpi idrici. In inverno la pompa, riscaldando la sorgente, fornisce calore ad una grande casa.
• Acqua-aria. La fonte di energia è un serbatoio. I flussi di calore sono forniti all'aria per mezzo di un compressore. Diventa un refrigerante.
• Terra-aria. Il suolo è una fonte di calore, che viene ceduta all'aria dal compressore. Il vettore di energia sono i liquidi antigelo.
• Aria per aria. I dispositivi funzionano secondo il principio di un condizionatore d'aria - per il raffreddamento e il riscaldamento.

La scelta di una fonte di calore dipende dalla geologia dell'area e dalla presenza di ostacoli ai movimenti di terra.

Come funziona una pompa di calore

La pompa di calore funziona sulla base del ciclo di Carnot: un aumento della temperatura con una forte compressione del liquido di raffreddamento. Poiché i dispositivi hanno 3 circuiti di lavoro (2 - esterno, 1 - interno), un condensatore, un evaporatore e un compressore, il loro schema di azione può essere rappresentato come segue:

1. Il refrigerante primario (collocato nell'acqua, nell'aria, nel terreno) preleva calore da fonti a basso potenziale. La temperatura massima del nodo è di circa + 6 gradi.
2. Il vettore a bassa temperatura e bassa temperatura si trova nel circuito interno. Il refrigerante evapora quando riscaldato, il suo vapore viene compresso nel compressore. In questo momento si genera calore. Temperatura del vapore - da +35 a +65 gradi.
3. Il calore nel condensatore entra nel mezzo di riscaldamento dal circuito di riscaldamento. I vapori diventano condensati e vengono diretti all'evaporatore.

Il ciclo della pompa di calore viene costantemente ripetuto.

Pompa di calore da materiali di scarto

Il fatto in casa è abbastanza reale se hai parti funzionanti di elettrodomestici.

Per preparare il condensatore e il compressore avrai bisogno di:

1. Crea un compressore a pompa da un compressore del frigorifero o del condizionatore d'aria. La parte è fissata con una sospensione morbida sulla parete del locale caldaia.
2. Crea un condensatore. L'opzione migliore è un serbatoio in acciaio inossidabile da 100 litri.
3. Tagliare a metà il contenitore con una smerigliatrice, quindi inserire la bobina (tubo di rame del frigorifero o del condizionatore).
4. Dopo aver installato la bobina, saldare le metà del serbatoio.

Utilizzare la saldatura ad argon per una saldatura di qualità.

L'evaporatore è costruito attorno a un serbatoio in plastica da 75-80 litri con una serpentina in tubo di rame del diametro di ". È avvolto attorno a un tubo di acciaio di 300-400 mm di diametro. Le spire sono fissate con un angolo perforato.

Una filettatura viene tagliata sulla bobina per l'accoppiamento con la tubazione. Il refrigerante viene pompato nell'unità, dopodiché l'evaporatore viene montato a parete.

La fonte ottimale per questi metodi alternativi di generazione di calore ed elettricità sarà l'acqua di un pozzo o di un pozzo. Il liquido non si congela nemmeno in inverno.

Avrai bisogno di 2 pozzi:

• per l'assunzione di acqua e la sua alimentazione all'evaporatore;
• scaricare le acque reflue e immetterle nell'evaporatore.

L'autonomia della pompa di calore sarà garantita da meccanismi automatici per il controllo del movimento del liquido di raffreddamento lungo i circuiti di riscaldamento e della pressione del freon.

Ottenere calore da altre fonti alternative

Quando si organizza il primo circuito esterno della pompa, sarà necessaria una fonte di calore efficace:

• Tubi ad anello in acqua. Un serbatoio senza una grande profondità di congelamento o un fiume garantisce l'efficacia della tecnologia. I tubi vengono posati sott'acqua utilizzando un carico.
• Campi termali. I tubi sono sepolti sotto il congelamento del terreno: viene rimosso un grande strato di terreno.
• Sorgenti geotermiche. I pozzi vengono perforati a grandi profondità. In essi vengono avviati circuiti con refrigeranti.
• Aria fuoribordo. Il calore viene estratto dai pozzi di ventilazione o dai condotti di derivazione.

Lo svantaggio di una pompa di calore è l'alto costo e il costo dell'installazione di fonti di calore.

Impianti di biogas

L'elettricità alternativa biologica è prodotta utilizzando sistemi di biogas. I dispositivi consentono di riciclare pollame e rifiuti animali. Il gas risultante viene purificato ed essiccato, quindi utilizzato come vettore di calore. Le masse residue saranno un fertilizzante efficace e sicuro per il terreno.

Principio tecnologico

I gas si formano durante la fermentazione dei rifiuti biologici di animali e uccelli. Un ambiente anaerobico senza ossigeno sarà ottimale. Aumenta l'attività dei batteri mesofili e termofili. Affinché il processo sia efficace, la massa dovrà essere miscelata a mano, utilizzando un bastoncino o agitatori meccanici. In condizioni ideali, in 1 litro di recipiente chiuso riscaldato ad una temperatura di +50 gradi, si ottengono da 4 a 4,5 litri di gas.

Impianto biogas per abitazione privata

Il bioreattore più semplice è un contenitore con coperchio e meccanismo di agitazione. Nel coperchio è praticato un foro per il tubo di uscita del gas. La sua quantità sarà sufficiente per 1-2 bruciatori.

Un bunker interrato o fuori terra aumenta il volume utilizzabile. La struttura interrata è realizzata in cemento armato con strato superiore di isolamento termico. La capienza è suddivisa in scomparti. Il letame viene caricato nel trasportatore, riempiendo la tramoggia all'80-85%. Il resto dell'area è utilizzato per l'accumulo di gas. Viene scaricato attraverso un tubo speciale, l'altra estremità del quale è nella tenuta dell'acqua. Dopo la deumidificazione, il gas purificato entra in casa.

Tipi alternativi di estrazione di risorse di calore ed elettricità non sono attualmente disponibili per i residenti degli appartamenti. Possono essere utilizzati dai residenti di case private e fattorie. L'unico inconveniente delle fonti rinnovabili è il costo di sistemazione dell'impianto, ma gli investimenti finanziari si ammortizzano dopo 1-2 anni di esercizio.