Kokią alternatyvią elektriką galima naudoti privačiuose namuose

Energijos nešėjai padeda užtikrinti visų ryšio linijų funkcijas. Laikinai nesant pagrindinių greitkelių, galima naudoti alternatyvius elektros energijos šaltinius. Jie nėra tokie populiarūs kaip tradiciniai, tačiau yra pelningesni eksploatacijos požiūriu ir praktiškai nekenkia aplinkai.

Kur ir kokia forma gauti energijos išteklių

Tradiciniai energijos šaltiniai yra šiluminės, atominės ir hidroelektrinės. Alternatyvus energijos tiekimas yra savaime gydomas, efektyvus, pigus ir nekenksmingas aplinkai. Iš tikrųjų energija yra gamtiniuose ištekliuose, tereikia pabandyti ją išgauti. Neturėdami specialių įgūdžių, galite atlikti šiuos darbus:

• sumontuoti saulės kolektorius ir baterijas apšvietimui arba vandens šildymui;
• montuoti vėjo jėgaines;
• naudokite šilumos siurblius namo šildymui naudodami vandens, žemės ar oro šilumą;
• naudoti biodujų gamyklas gyvūnų, paukščių ir žmonių atliekoms perdirbti.

Netradicinių energijos šaltinių trūkumas yra didelės finansinės investicijos į jų organizavimą.

Atsinaujinantys energijos šaltiniai

Dėl riboto iškastinio kuro prieinamumo mokslininkai visame pasaulyje kuria ir diegia ateities energijos šaltinius. Atsinaujinantys energijos šaltiniai apima:

• Elektros generatoriai - Rusijos teritorijoje dažniausiai naudojami elektros, benzino ir dujų generatoriai. Pastarasis naudoja suskystintą ir natūralų kurą, dėl mažo triukšmo jis naudojamas kasdieniame gyvenime ir yra patvarus.
• Saulės energija - žmogus naudoja elektromagnetinę spinduliuotę. Elektros šaltinis ir autonominis šildymas yra be triukšmo ir nekenksmingas aplinkai.
• Vėjo turbinos - veikia remiantis vėjo kinetinės energijos transformavimu į kintamą srovę generuojančios turbinos mechaninį sukimąsi. Horizontalios ir vertikalios vėjo turbinos pasižymi dideliu efektyvumu.
• Biokuras - geriausi variantai būtų aliejiniai riebalai, dumbliai, organinių atliekų fermentacijos dujos.
• Vandens ratų stotys yra patogus energijos šaltinis, jei šalia namo yra upė. Turbinos ratą varo vandens srovės.
• Geoterminiai sprendimai - seismiškai aktyviose vietose transformuoja šilumą, susidariusią geoterminio vandens išsiskyrimo metu.

Rusija turi keletą saulės stočių - Orenburgo regione (galia 40 MW), Baškirijos Respublikoje (galia 15 MW), Kryme (10 vienetų po 20 MW).

Naudojant saulės energiją

Alternatyvi elektra, pagrįsta elektromagnetine saulės spinduliuote, yra pateisinama žmonėms, turintiems vasarnamį už miesto.Priežastis yra bendros galios rodiklis esant geram orui ne didesnis kaip 5-7 kW per valandą. Šiandien populiarios kelios saulės instaliacijos.

Saulės elementai

Įrenginiai surenkami iš fotovoltinių keitiklių. Pramoniniai elementai yra pagaminti iš kalnakasių, kurie, veikiami tiesioginės šviesos, sukuria srovę. Privačiame sektoriuje populiarūs polikristalinio ir monokristalinio tipo silicio keitikliai. Pastarieji skiriasi 13-25% efektyvumu, tačiau polikristaliniai yra pigesni. Plokščių temperatūros diapazonas yra nuo -40 iki +50 laipsnių.

Saulės kolektoriai

Naudojamas orui ar vandeniui šildyti. Vartotojas gali nustatyti šildomų srautų kryptį, organizuoti rezervą esant blogam orui. Gamintojai gamina tris kolektorių modifikacijas - orinius, plokščius ir vamzdinius.

• Plokščias plastikas. Jie yra juoda ir skaidri plokštė viename korpuse su centrine varine ritė. Apatinis tamsus elementas kaitinamas veikiant saulės šviesai. Jis perduoda šilumą į varinę ritę, kuri šildo vandenį. Plokščias kolektorius tinka vandeniui šildyti baseine ar vasaros duše. Technologijos trūkumas yra tas, kad norint šildyti didelius kiekius, reikia daugybės elementų.
• Vamzdinis. Jie yra vakuuminių arba bendraašių stiklo vamzdelių pavidalu. Jomis teka saulės kaitinamas vanduo. Specialioje sistemoje susikaupusi šiluma šildo rezervuaro vandenį. Vandens srautams cirkuliuoti naudojamos nuosėdos. Vamzdinis kolektorius yra geras sprendimas šildant karštą vandenį ir šildant.
• Oro saulės kolektoriai. Įrenginiai panašūs į plokščius plastikinius modelius dėl juodo dugno ir skaidrių viršutinių plokščių. Matmenų įrenginiai yra ant rytų arba pietryčių sienos. Juose dėl saulės šilumos jis su specialiais ventiliatoriais šildo į namus ir pagalbines patalpas tiekiamą orą.

Saulės energija geriausiai tinka šildant grindis.

Patys pagamintos saulės baterijos

Saulės energijos įrenginiai yra brangi alternatyva tradicinei elektrai. Savo rankomis surinkdami, galite 3-4 kartus sumažinti konstrukcijos kainą. Prieš pradėdami kurti saulės kolektorių, turite suprasti jo funkcionalumo principą.

Kaip veikia saulės energijos sistema

Norėdami atstovauti veikimo principui, verta pradėti nuo konstrukcijos. Saulės energijos šaltinio įtaisą sudaro:

• saulės kolektorius - mazgų kompleksas saulės šviesai paversti elektronų srove;
• Baterija - jų sistemoje yra keletas, skaičius priklauso nuo vartotojų galios;
• įkrovimo valdiklis - užtikrina įprastą akumuliatoriaus įkrovimą be įkrovimo;
• keitiklis - iš baterijų žemos įtampos srovę paverčia aukštos įtampos srove (namui pakanka 3-5 kW).

Saulės elementai atskirai gamina žemos įtampos sroves (apie 18–21 V), kurių pakanka 12 voltų baterijai įkrauti.

Saulės baterijos gaminimas

Baterija surenkama iš modulinių fotoelementų. Viename namų ūkio modulyje yra 30, 36 ir 72 elementai. Jie yra nuosekliai sujungti su maitinimo šaltiniu, kurio maksimali įtampa yra 50 V.

Kūno daliai jums reikės medinių sijų, medienos plaušų plokštės, organinio stiklo ir faneros. Dėžutės dugnas išpjautas iš faneros ir įstatytas į rėmą, pagamintą iš 25 mm storio strypų. Skylės yra padarytos aplink rėmo perimetrą. Norint išvengti elementų perkaitimo, gręžimo žingsnis turėtų būti 15-20 cm.

Apatinio dydžio atveju suskaičiuokite fotoelementų skaičių ir išmatuokite kiekvieną iš jų.

Iš medienos plaušų plokštės raštinės peiliu išpjaustomas medienos plaušų plokštės substratas su ventiliacijos angomis. Jie pagaminti pagal kvadrato lizdo schemą, kurios įtrauka yra 5 cm. Tada:

1. Elementai dedami ant pagrindo ir neužklijuoti.
2. Ryšiai atliekami nuosekliai, tvarkingai.
3. Užbaigtos eilės yra sujungtos su šynomis, kurios praleidžia srovę.
4. Elementai yra apversti ir tvirtinami sėdynėje silikonu.
5. Patikrinkite išėjimo įtampos parametrus. Jo diapazonas yra nuo 18 iki 20 V.
6. Akumuliatorius veikia 2-3 dienas, kad būtų galima patikrinti įkrovimo pajėgumą.
7. Patikrinimo pabaigoje siūlės sandarinamos.

Dažykite ir išdžiovinkite pagrindą 2 kartus.

Patikrinus funkcionalumą, saulės kolektorius surenkamas:

1. Atneškite įvesties ir išvesties kontaktus į išorę.
2. Iškirpkite dangtelį iš organinio stiklo ir pritvirtinkite savisriegiais ant iš anksto padarytų skylių.
3. Naudojant 36 diodų diodinę grandinę, kurios įtampa 12 V, dažai pašalinami iš dalies acetonu.
4. Plastikinėje plokštėje padarytos skylės, įterpiami ir lituojami diodai.

Paskutinis žingsnis yra saulės kolektoriaus montavimas ir orientavimas, siekiant palengvinti prieigą prie paslaugų ir padidinti energijos vartojimo efektyvumą.

Saulės baterijų įrengimo taisyklės

Pramoninės modifikacijos gali suktis nepriklausomai. Buitiniai prietaisai turi būti nustatomi pagal kelis parametrus:

• Tolstant nuo tamsesnių vietų - šalia esantis medis ar aukštas namas, prietaisas neveiks.
• Orientyras saulėtoje pusėje. Šiaurės pusrutulio gyventojai struktūrą orientuoja į pietus, pietus - į šiaurę.
• Pakreipimo kampas - susietas su geografine svetainės platuma. Vasarą saulės kolektorių geriau pakreipti 30 laipsnių į horizontą, žiemą - 70 laipsnių.
• Prieiga prieinama priežiūrai - dulkių, purvo, prilipusio sniego valymui.

Prietaisas bus veiksmingas, jei saulės spinduliai bus nukreipti tiesiai į dangtelį.

Vėjo jėgainių ypatybės

Vėjo energijos šaltiniai veikia kinetinės energijos pavertimo mechanine energija, o paskui - kintamosios srovės principu. Elektrą galima gauti mažiausiu 2 m / s vėjo greičiu. Optimalus vėjo greitis yra nuo 5 iki 8 m / s.

Vėjo generatorių tipai

Yra modifikacijų pagal rotoriaus tvirtinimo tipą:

• Horizontalus - skiriasi nuo minimalaus medžiagų kiekio gamybai ir didelio efektyvumo. Prietaiso trūkumai yra didelis tvirtinimo stiebas ir mechaninės dalies sudėtingumas.
• Vertikalus - veikia esant dideliam vėjo greičio diapazonui. Generatoriaus specifika yra papildomos variklio fiksacijos poreikis.

Pagal peilių skaičių yra vienos arba kelių ašmenų modeliai. Pagal medžiagą ašmenys klasifikuojami kaip buriniai ir standūs. Instaliacijos varžtų žingsnis yra kintamas (galite nustatyti darbo greitį) ir fiksuotas.

Statant vėjo jėgainių parką būtinai sukuriami ir sutvirtinami pamatai.

Vėjo jėgainių projektavimas

Gatavą vėjo generatorių sudaro šios dalys:

• bokštas - pastatytas vėjuotoje vietoje;
• ašmenų generatorius;
• ašmenų valdiklis - keičia kintamąją srovę į nuolatinę;
• keitiklis - nuolatinę srovę paverčia kintamąja;
• akumuliatorius;
• vandens rezervuaras.

Akumuliatorius išlygina vėjo sezono ir ramybės periodo skirtumą.

Mažo greičio vėjo generatoriaus gamyba iš mašinos generatoriaus

Kadangi vėjo generatoriaus surinkimo rinkinys kainuoja nuo 250 iki 300 tūkstančių rublių, patartina konstrukciją padaryti savo rankomis. Jums reikės automobilio generatoriaus ir akumuliatoriaus.

Ašmenys užtikrina kitų vėjo jėgainių įtaisų veikimą. Galite pagaminti juos patys iš audinio, metalo ar plastiko vamzdžių taip:

1. Pasirinkite medžiagą, kurios atsparumas vėjui - nuo 4 cm storio.
2. Apskaičiuokite ašmenų ilgį taip, kad vamzdžio skersmuo būtų 1/5.
3. Iškirpkite vamzdį ir naudokite jį kaip šablonus.
4. Šlifuokite visų elementų kraštus, kad pašalintumėte nelygumus.
5. Pritvirtinkite plastikines mentes prie aliuminio disko.
6. Subalansuokite ratą, užfiksuodami jį horizontalioje padėtyje.
7. Sukdami šlifuokite vėjo rato kraštus.

Optimalus ašmenų išdėstymas yra didelis skaičius, bet mažesnis.

Stiebo gamybos projektas turi prasidėti nuo medžiagos pasirinkimo. Jums reikės 7 m ilgio ir 150-200 m skersmens plieninio vamzdžio. Jei yra kliūčių, ratas pakyla 1 m aukščiau už juos.

Norint užtikrinti papildomą konstrukcijos stabilumą, iš plieno arba cinkuoto 6–8 mm storio kabelio tempiami kaiščiai. Stiebas ir kaiščiai turi būti betonuoti.

Autogeneratoriaus keitimo procesas susideda iš starterio bloko pervyniojimo ir neodimio magnetų pagrindu sukurto rotoriaus sukūrimo. Jiems skirtame įtaise išgręžiamos skylės. Magnetai turėtų būti išdėstyti pakaitomis, o tuštumos turėtų būti užpildytos epoksidine danga.

Rotorius suvyniotas į popierių, kad vyniotų ritę viena kryptimi per trijų fazių schemą. Paskutiniame etape išbandomas generatorius - esant 300 aps / min jis turėtų rodyti 30 V.

Kuo daugiau įjungiama ritė, tuo efektyviau veikia generatorius.

Gaminant šarnyrinį veleną, surenkami alternatyvūs vėjo šilumos ir elektros šaltiniai. Jums reikės vamzdžio su dviem guoliais ir uodegos sekcijos, pagamintos iš 1,2 mm storio cinkuoto lakšto.

Generatorius pritvirtintas prie stiebo naudojant jų profesionalaus vamzdžio rėmą. Atstumas nuo sijos iki ašmenų turėtų būti didesnis nei 25 cm. Sumontavus pagrindinę konstrukciją, sumontuojamas įkrovimo valdiklis, keitiklis ir akumuliatorius.

Namo šildymas šilumos siurbliais

Europa jau keletą metų naudoja šilumos siurblius, sąveikaudama su visomis alternatyviomis elektros energijos rūšimis. Vasarą ir žiemą įrenginiai ima šilumą iš dirvožemio, oro, vandens ir siunčia ją šildyti kambarį.

Šilumos siurblių veislės

Atsižvelgdami į šildymo poreikius, galite pasirinkti modelius su 1, 2, 3 grandinėmis, 1-2 kondensatoriais. Jie dirbs šildymui ir vėsinimui arba tik šildymui.

Pagal energijos šaltinio tipą ir elektros energijos gamybos būdą prietaisai yra:

• Oras - vanduo. Šilumos srautai imami iš oro ir šildo vandenį. Sistemos tinka klimatinėms zonoms, kurių žiemos temperatūra yra –15 laipsnių.
• Žemė-vanduo. Atitinka vidutinio klimato zoną. Jie sumontuojami žemėje kolektoriaus ar zondo pagalba be gręžimo leidimų.
• Vanduo-vanduo. Įrengtas šalia vandens telkinių. Žiemą siurblys, kaitindamas šaltinį, teikia šilumą dideliam namui.
• Vanduo-oras. Energijos šaltinis yra rezervuaras. Šilumos srautai tiekiami į orą kompresoriaus pagalba. Tai tampa aušinimo skysčiu.
• Žemė-oras. Dirvožemis yra šilumos šaltinis, kurį kompresorius perduoda į orą. Energijos nešėjas yra skysčiai nuo užšalimo.
• Oras į orą. Prietaisai veikia oro kondicionieriaus principu - aušinimui ir šildymui.

Šilumos šaltinio pasirinkimas priklauso nuo vietovės geologijos ir kliūčių žemės darbams.

Kaip veikia šilumos siurblys

Šilumos siurblys veikia pagal Carnot ciklą - temperatūros padidėjimą staigiai suspaudus aušinimo skystį. Kadangi įtaisuose yra 3 darbo grandinės (2 - išorinės, 1 - vidinės), kondensatorius, garintuvas ir kompresorius, jų veikimo schema gali būti pavaizduota taip:

1. Pirminis aušinimo skystis (esantis vandenyje, ore, žemėje) ima šilumą iš mažo potencialo šaltinių. Maksimali mazgo temperatūra yra apie + 6 laipsnius.
2. Žemos temperatūros, žemos temperatūros laikiklis yra vidinėje kilpoje. Šildymo šaltinis išgaruoja, jo garai suspaudžiami kompresoriuje. Šiuo metu susidaro šiluma. Garų temperatūra - nuo +35 iki +65 laipsnių.
3. Kondensatoriaus šiluma patenka į šildymo terpę iš šildymo kontūro. Garai tampa kondensatu ir nukreipiami į garintuvą.

Šilumos siurblio ciklas nuolat kartojamas.

Šilumos siurblys iš laužo medžiagų

Naminis yra gana realus, jei turite darbinių buitinių prietaisų dalių.

Norėdami paruošti kondensatorių ir kompresorių, jums reikės:

1. Iš šaldytuvo arba oro kondicionieriaus kompresoriaus pagaminkite siurblio kompresorių. Detalė pritvirtinta minkšta pakaba ant katilinės sienos.
2. Padarykite kondensatorių. Geriausias variantas yra 100 litrų nerūdijančio plieno bakas.
3. Traukiklį perpjaukite per pusę ir įdėkite ritę (vario šaldytuvo ar oro kondicionieriaus vamzdelį).
4. Sumontavę ritę, suvirinkite bako puses.

Kokybiškam suvirinimui naudokite argono suvirinimą.

Garintuvas pastatytas aplink 75–80 litrų talpos plastikinį rezervuarą su ¾ ”skersmens vario vamzdžio ritė. Jis apvyniotas 300–400 mm skersmens plieniniu vamzdžiu. Posūkiai tvirtinami perforuotu kampu.

Ant ritės supjaustomas siūlas, skirtas sukabinti su dujotiekiu. Šaltnešis pumpuojamas į įrenginį, po kurio garintuvas montuojamas ant sienos.

Optimalus šių alternatyvių šilumos ir elektros energijos gamybos būdų šaltinis bus vanduo iš šulinio ar šulinio. Skystis neužšąla net žiemą.

Jums reikės 2 šulinių:

• vandens paėmimui ir jo tiekimui į garintuvą;
• išleisti nuotekas ir patekti į garintuvą.

Šilumos siurblio autonomiją užtikrins automatiniai aušinimo skysčio judėjimo išilgai šildymo kontūrų ir freono slėgio valdymo mechanizmai.

Šilumos gavimas iš kitų alternatyvių šaltinių

Organizuojant pirmąją išorinę siurblio grandinę, reikės efektyvaus šilumos šaltinio:

• Žiedo formos vamzdžiai vandenyje. Talpykla be didelio užšalimo gylio ar upė užtikrina technologijos efektyvumą. Vamzdžiai klojami po vandeniu naudojant apkrovą.
• Terminiai laukai. Vamzdžiai palaidoti žemiau dirvožemio užšalimo - pašalinamas didelis dirvožemio sluoksnis.
• Geoterminės spyruoklės. Šuliniai gręžiami iki didelio gylio. Jose pradedamos grandinės su aušinimo skysčiais.
• Borto oras. Šiluma išgaunama iš vėdinimo šachtų arba šakų kanalų.

Šilumos siurblio trūkumas yra didelė šilumos šaltinių įrengimo kaina ir kaina.

Biodujos gamyklos

Organinė alternatyvi elektros energija gaminama naudojant biodujų sistemas. Prietaisai leidžia perdirbti naminius paukščius ir gyvūnines atliekas. Susidariusios dujos yra gryninamos ir džiovinamos, tada naudojamos kaip šilumos nešiklis. Liekamosios masės bus veiksminga ir saugi dirvožemio trąša.

Technologijos principas

Fermentuojant gyvūnų ir paukščių biologines atliekas, susidaro dujos. Anaerobinė aplinka be deguonies bus optimali. Tai padidina mezofilinių ir termofilinių bakterijų aktyvumą. Kad procesas būtų efektyvus, masę reikės maišyti rankomis, naudojant lazdą arba mechaninius maišytuvus. Idealiomis sąlygomis 1 litre uždaro indo, įkaitinto iki +50 laipsnių temperatūros, gaunama nuo 4 iki 4,5 litro dujų.

Biodujų sistema privačiam namui

Paprasčiausias bioreaktorius yra indas su dangčiu ir maišymo mechanizmu. Dujų išleidimo žarnos dangtyje yra padaryta skylė. Jo kiekis bus pakankamas 1-2 degikliams.

Požeminis ar antžeminis bunkeris padidina naudingą tūrį. Požeminė konstrukcija pagaminta iš gelžbetonio su viršutiniu šilumos izoliacijos sluoksniu. Talpa yra padalinta į skyrius. Mėšlas įkraunamas į konvejerį, užpildant bunkerį 80–85%. Likusi teritorija naudojama dujų kaupimui. Jis išleidžiamas per specialų vamzdelį, kurio kitas galas yra vandens sandariklyje. Po oro sausinimo išgrynintos dujos patenka į namus.

Alternatyvūs šilumos išteklių ir elektros energijos gavybos būdai šiuo metu butų gyventojams nepasiekiami. Jomis gali naudotis privačių namų ir ūkių gyventojai. Vienintelis atsinaujinančių šaltinių trūkumas yra sistemos sutvarkymo išlaidos, tačiau finansinės investicijos atsiperka po 1-2 eksploatavimo metų.