Kādas alternatīvas elektrības var izmantot privātmājās

Enerģijas nesēji palīdz nodrošināt visu sakaru līniju funkcijas. Galveno maģistrāļu īslaicīgas neesamības gadījumā var izmantot alternatīvus elektroenerģijas avotus. Tie nav tik populāri kā tradicionālie, taču darbības ziņā ir izdevīgāki un praktiski nekaitē videi.

Kur un kādā formā iegūt enerģijas resursus

Tradicionālie enerģijas avoti ir termoelektrostacijas, atomelektrostacijas un hidroelektrostacijas. Alternatīvā enerģijas padeve ir pašdziedinoša, efektīva, lēta un videi draudzīga. Patiesībā enerģija ir dabas resursos, jums vienkārši jāmēģina to iegūt. Bez īpašām prasmēm jūs varat veikt šādus darbus:

• uzstādiet saules kolektorus un baterijas apgaismojuma darbināšanai vai ūdens sildīšanai;
• uzstādīt vēja turbīnas;
• izmantojiet siltumsūkņus mājas apsildīšanai, izmantojot ūdens, zemes vai gaisa siltumu;
• izmantot biogāzes stacijas dzīvnieku, putnu un cilvēku atkritumu pārstrādei.

Netradicionālo enerģijas avotu trūkums ir lieli finanšu ieguldījumi to organizācijai.

Atjaunojamie enerģijas avoti

Sakarā ar ierobežoto fosilā kurināmā pieejamību zinātnieki visā pasaulē attīsta un izmanto nākotnes enerģijas avotus. Atjaunojamie ietver:

• Elektroenerģijas ģeneratori - Krievijas teritorijā visbiežāk tiek izmantoti elektriskie, benzīna un gāzes ģeneratori. Pēdējais darbojas ar sašķidrinātu un dabīgu degvielu, jo tā trokšņa līmenis ir zems, tas tiek izmantots ikdienas dzīvē un ir izturīgs.
• Saules enerģija - cilvēks izmanto elektromagnētisko starojumu. Elektrības un autonomās apkures avots nav trokšņains un videi draudzīgs.
• Vēja turbīnas - darbojas, pamatojoties uz vēja kinētiskās enerģijas pārveidošanu par turbīnas mehānisko rotāciju, kas ģenerē maiņstrāvu. Horizontālajām un vertikālajām vēja turbīnām raksturīga augsta efektivitāte.
• Biodegviela - labākās iespējas būtu eļļas tauki, aļģes, organisko atkritumu fermentācijas gāze.
• Ūdensratu stacijas ir ērts enerģijas avots, ja pie mājas atrodas upe. Turbīnas riteni virza ūdens straumes.
• Ģeotermālie risinājumi - seismiski aktīvās vietās pārveido siltumu, kas rodas ģeotermālā ūdens izdalīšanās laikā.

Krievijai ir vairākas saules stacijas - Orenburgas reģionā (jauda 40 MW), Baškortostānas Republikā (jauda 15 MW), Krimā (10 gabali pa 20 MW katrā).

Izmantojot saules enerģiju

Alternatīva elektrība, kuras pamatā ir elektromagnētiskais saules starojums, ir pamatota cilvēkiem, kuriem vasarnīca ir ārpus pilsētas.Iemesls ir kopējās jaudas rādītājs labos laika apstākļos ne vairāk kā 5-7 kW stundā. Mūsdienās ir populāras vairākas saules enerģijas iekārtas.

Saules paneļi

Ierīču montāža ir izgatavota no fotoelementu pārveidotājiem. Rūpnieciskie elementi tiek izgatavoti no kalnračiem, kas tiešā gaismā tiek pakļauti strāvai. Privātajā sektorā populāri ir poli- un monokristāliskā tipa silīcija pārveidotāji. Pēdējie atšķiras ar efektivitāti 13-25%, bet polikristāliskais ir lētāks. Plākšņu temperatūras diapazons ir no -40 līdz +50 grādiem.

Saules kolektori

Izmanto gaisa vai ūdens sildīšanai. Lietotājs var iestatīt apsildāmo plūsmu virzienu, sliktu laika apstākļu gadījumā organizēt rezervi. Ražotāji ražo trīs kolektoru modifikācijas - gaisa, plakanas un cauruļveida.

• Plakana plastmasa. Tie ir melns un caurspīdīgs panelis vienā apvalkā ar centrālo vara spoli. Apakšējais tumšais elements sasilst, pakļaujoties saules gaismai. Tas pārnes siltumu uz vara spoli, kas silda ūdeni. Plakanais kolektors ir piemērots ūdens sildīšanai baseinā vai vasaras dušā. Tehnoloģijas trūkums ir tāds, ka liela apjoma sildīšanai ir nepieciešami daudzi elementi.
• Cauruļveida. Tie ir vakuuma vai koaksiālo stikla cauruļu formā. Ūdens, ko silda saule, plūst pa tiem. Siltums, kas koncentrēts īpašā sistēmā, silda ūdeni uzglabāšanas tvertnē. Ūdens plūsmu cirkulācijai tiek izmantoti nogulumi. Cauruļveida kolektors ir labs risinājums karstā ūdens sildīšanai un apkurei.
• Gaisa saules kolektori. Melnās apakšas un caurspīdīgo augšējo paneļu dēļ ierīces atgādina plakanas plastmasas modeļus. Dimensiju instalācijas atrodas uz austrumu vai dienvidaustrumu sienas. Tajos saules siltuma dēļ viņš ar īpašiem ventilatoriem silda māju un saimniecības telpas piegādāto gaisu.

Saules enerģija ir vislabāk piemērota grīdas apsildei.

Pašu izgatavoti saules paneļi

Saules instalācijas ir dārga alternatīva tradicionālajai elektrībai. Ar savu roku montāžu jūs varat samazināt konstrukcijas izmaksas 3-4 reizes. Pirms sākat izveidot saules bateriju, jums ir jāsaprot tā funkcionalitātes princips.

Kā darbojas saules enerģijas sistēma

Lai pārstāvētu darbības principu, ir vērts sākt ar būvniecību. Saules enerģijas avota ierīce ietver:

• saules panelis - mezglu komplekss saules gaismas pārveidošanai par elektronu plūsmu;
• Akumulators - sistēmā ir vairāki no tiem, to skaits ir atkarīgs no patērētāju jaudas;
• uzlādes kontrolieris - nodrošina normālu akumulatora uzlādi bez uzlādes;
• invertors - pārveido zemsprieguma strāvu no baterijām par augstsprieguma strāvu (mājai pietiek ar 3-5 kW).

Saules baterijas atsevišķi ražo zemsprieguma strāvas (apmēram 18-21 V), kas ir pietiekami, lai uzlādētu 12 voltu akumulatoru.

Saules baterijas izgatavošana

Akumulators ir samontēts no moduļu fotoelementiem. Vienā mājsaimniecības modulī ir 30, 36 un 72 elementi. Tie ir savienoti virknē ar barošanas bloku ar maksimālo spriegumu 50 V.

Ķermeņa daļai būs nepieciešamas koka sijas, kokšķiedru plātnes, organiskais stikls un saplāksnis. Kastes apakšdaļa ir izgriezta no saplākšņa un ievietota rāmī, kas izgatavots no 25 mm bieziem stieņiem. Caur rāmja perimetru tiek izveidoti caurumi. Lai novērstu elementu pārkaršanu, urbšanas pakāpienam jābūt 15-20 cm.

Apakšējam izmēram saskaitiet fotoelementu skaitu un izmēriet katru no tiem.

No šķiedru plātnes ar kancelejas nazi tiek izgriezts šķiedru plātnes substrāts ar ventilācijas atverēm. Tie ir izgatavoti pēc kvadrātveida ligzdošanas shēmas ar 5 cm ievilkumu. Tad:

1. Elementi tiek uzlikti virs pamatnes un nesalocīti.
2. Savienojumi tiek veikti secīgi, kārtīgi.
3. Gatavās rindas ir savienotas ar kopnēm, kas vada strāvu.
4. Elementi tiek apgriezti un fiksēti sēdeklī ar silikonu.
5. Pārbaudiet izejas sprieguma parametrus. Tās diapazons ir no 18 līdz 20 V.
6. Akumulators tiek darbināts 2-3 dienas, lai pārbaudītu uzlādes jaudu.
7. Pārbaudes beigās savienojumi ir noslēgti.

Krāsojiet un nosusiniet pamatni 2 reizes.

Pēc funkcionalitātes pārbaudes saules panelis tiek samontēts:

1. Novietojiet ieejas un izejas kontaktus uz ārpusi.
2. Izgrieziet vāku no organiskā stikla un piestipriniet to ar pašvītņojošām skrūvēm uz iepriekš izveidotajām atverēm.
3. Izmantojot diodes ķēdi ar 36 diodēm ar spriegumu 12 V, krāsa tiek noņemta no daļas ar acetonu.
4. Plastmasas panelī tiek izgatavoti caurumi, ievietotas un pielodētas diodes.

Pēdējais solis ir saules paneļa uzstādīšana un orientēšana, lai atvieglotu piekļuvi pakalpojumiem un energoefektivitāti.

Saules paneļu uzstādīšanas noteikumi

Rūpnieciskās modifikācijas var griezties neatkarīgi. Mājsaimniecības ierīces jāiestata pēc vairākiem parametriem:

• Pārvietojoties prom no aizēnotām vietām - tuvumā esošs koks vai augsta māja padarīs ierīci neefektīvu.
• Orientieris saulainajā pusē. Ziemeļu puslodes iedzīvotāji struktūru orientē uz dienvidiem, dienvidu uz ziemeļiem.
• Slīpuma leņķis - piesaistīts vietas ģeogrāfiskajam platumam. Vasarā saules paneli labāk noliekt 30 grādus pie horizonta, ziemā - 70 grādus.
• Piekļuves pieejamība apkopei - putekļu, netīrumu, pielipuša sniega tīrīšana.

Ierīce būs efektīva, ja saules stari tiks novirzīti tieši uz vāka.

Vēja turbīnu īpatnības

Vēja enerģijas avoti darbojas pēc principa, kā kinētisko enerģiju pārvērš mehāniskajā enerģijā un pēc tam maiņstrāvā. Elektrību var iegūt ar minimālo vēja ātrumu 2 m / s. Optimālais vēja ātrums ir no 5 līdz 8 m / s.

Vēja ģeneratoru veidi

Ir modifikācijas atkarībā no rotora stiprinājuma veida:

• Horizontāli - atšķiras ar minimālo materiālu daudzumu ražošanai un augstu efektivitāti. Ierīces trūkumi ir augstais montāžas masts un mehāniskās daļas sarežģītība.
• Vertikāli - darbojas plašā vēja ātruma diapazonā. Ģeneratora specifika ir nepieciešamība pēc papildu motora fiksācijas.

Saskaņā ar asmeņu skaitu ir viena vai daudzu asmeņu modeļi. Pēc materiāla asmeņi tiek klasificēti kā buru un stingri. Instalācijas skrūvju solis ir mainīgs (jūs varat iestatīt darba ātrumu) un fiksēts.

Vēja turbīnas būvniecības laikā obligāti tiek izveidots un nostiprināts pamats.

Vēja turbīnu dizains

Gatavais vēja ģenerators sastāv no šādām daļām:

• tornis - novietots vējainā vietā;
• asmens ģenerators;
• asmens kontrolieris - pārveido maiņstrāvu par līdzstrāvu;
• invertors - pārveido līdzstrāvu maiņstrāvā;
• akumulatora akumulators;
• ūdens tvertne.

Akumulatora akumulators izlīdzina atšķirības vēja sezonā un mierīgā periodā.

Zema ātruma vēja ģeneratora izgatavošana no mašīnu ģeneratora

Tā kā vēja ģeneratora montāžas komplekts maksā no 250 līdz 300 tūkstošiem rubļu, ieteicams struktūru izgatavot ar savām rokām. Jums būs nepieciešams automašīnas ģenerators un akumulators.

Asmeņi nodrošina citu vēja turbīnu ierīču darbību. Jūs varat tos izgatavot pats no auduma, metāla vai plastmasas caurulēm šādi:

1. Izvēlieties materiālu ar labu vēja izturību - no 4 cm bieza.
2. Aprēķiniet asmens garumu tā, lai caurules diametrs būtu 1/5.
3. Izgrieziet cauruli un izmantojiet to kā veidnes.
4. Visu elementu malas slīpējiet ar smilšpapīru, lai novērstu pārkāpumus.
5. Piestipriniet plastmasas asmeņus pie alumīnija diska.
6. Līdzsvarojiet riteni, nofiksējot to horizontālā stāvoklī.
7. Griežot, sasmalciniet vēja riteņa malas.

Optimālais asmeņu izvietojums ir liels skaits, bet mazāks izmērs.

Masta izgatavošanas projekts jāsāk ar materiāla izvēli. Jums būs nepieciešama tērauda caurule 7 m garumā un 150-200 m diametrā. Ja ir šķēršļi, ritenis paceļas par 1 m augstāk nekā tie.

Konstrukcijas papildu stabilitātei tapas stiepšanai ir izgatavotas no tērauda vai cinkota kabeļa 6-8 mm biezumā. Mastam un tapām jābūt betonētiem.

Automātiskā ģeneratora pārstrādes process sastāv no startera vienības pārtīšanas un uz neodīma magnētiem balstīta rotora izveidošanas. Viņiem paredzētajā ierīcē tiek urbti caurumi. Magnēti jānovieto pamīšus pārmaiņus, un tukšumi jāaizpilda ar epoksīdu.

Rotors ir iesaiņots papīrā, lai spoli pārtītu vienā virzienā trīsfāzu shēmā. Pēdējā posmā tiek pārbaudīts ģenerators - pie 300 apgriezieniem minūtē tam vajadzētu rādīt 30 V.

Jo vairāk ieslēdz spoli, jo efektīvāk darbojas ģenerators.

Alternatīvie vēja siltuma un elektrības avoti tiek savākti pēc šarnīra izgatavošanas. Jums būs nepieciešama caurule ar diviem gultņiem un astes daļa, kas izgatavota no cinkotas loksnes 1,2 mm biezumā.

Ģenerators ir piestiprināts pie masta, izmantojot profesionālās caurules rāmi. Attālumam no sijas līdz asmeņiem jābūt vairāk nekā 25 cm.Pēc pamatkonstrukcijas montāžas tiek uzstādīts uzlādes kontrolieris, invertors un akumulators.

Mājas apkure ar siltumsūkņiem

Eiropa jau vairākus gadus izmanto siltumsūkņus, mijiedarbojoties ar visiem alternatīvajiem elektrības veidiem. Vasarā un ziemā vienības ņem siltumu no augsnes, gaisa, ūdens un nosūta to istabas sildīšanai.

Siltumsūkņu šķirnes

Atkarībā no apkures vajadzībām varat izvēlēties modeļus ar 1, 2, 3 ķēdēm, 1-2 kondensatoriem. Viņi strādās apkurei un dzesēšanai vai tikai apkurei.

Pēc enerģijas avota veida un elektroenerģijas ražošanas metodes ierīces ir:

• Gaiss pret ūdeni. Siltuma plūsmas tiek ņemtas no gaisa un silda ūdeni. Sistēmas ir piemērotas klimatiskajām zonām ar ziemas temperatūru -15 grādiem.
• Zeme-ūdens. Attiecas uz mērenās klimatiskās zonas. Tie ir uzstādīti zemē, izmantojot kolektoru vai zondi bez urbšanas atļaujām.
• Ūdens-ūdens. Uzstādīts blakus ūdenstilpnēm. Ziemā sūknis, sildot avotu, nodrošina siltumu lielai mājai.
• Ūdens-gaiss. Enerģijas avots ir rezervuārs. Siltuma plūsmas tiek piegādātas gaisā ar kompresora palīdzību. Tas kļūst par dzesēšanas šķidrumu.
• Zeme-gaiss. Augsne ir siltuma avots, ko kompresors pārnes gaisā. Enerģijas nesējs ir antifrīza šķidrumi.
• Gaiss pret gaisu. Ierīces darbojas pēc gaisa kondicioniera principa - dzesēšanai un apkurei.

Siltuma avota izvēle ir atkarīga no teritorijas ģeoloģijas un šķēršļu klātbūtnes zemes darbiem.

Kā darbojas siltumsūknis

Siltumsūknis darbojas, pamatojoties uz Karnot ciklu - temperatūras paaugstināšanos ar asu dzesēšanas šķidruma saspiešanu. Tā kā ierīcēm ir 3 darba ķēdes (2 - ārējās, 1 - iekšējās), kondensators, iztvaicētājs un kompresors, to darbības shēmu var attēlot šādi:

1. Primārais dzesēšanas šķidrums (atrodas ūdenī, gaisā, zemē) ņem siltumu no avotiem ar zemu potenciālu. Maksimālā mezgla temperatūra ir aptuveni + 6 grādi.
2. Zemās temperatūras, zemas temperatūras nesējs atrodas iekšējā cilpā. Aukstumaģents sildot iztvaiko, tā tvaiki tiek saspiesti kompresorā. Šajā brīdī rodas siltums. Tvaika temperatūra - no +35 līdz +65 grādiem.
3. Kondensatorā esošais siltums nonāk apkures vidē no apkures loka. Tvaiki kļūst par kondensātu un tiek novirzīti uz iztvaicētāju.

Siltumsūkņa cikls tiek pastāvīgi atkārtots.

Siltumsūknis no lūžņu materiāliem

Pašdarināts ir diezgan reāls, ja jums ir darba daļas no sadzīves tehnikas.

Lai sagatavotu kondensatoru un kompresoru, jums būs nepieciešams:

1. No ledusskapja vai gaisa kondicioniera kompresora izveidojiet sūkņa kompresoru. Daļa ir piestiprināta ar mīkstu balstiekārtu uz katlu telpas sienas.
2. Izgatavojiet kondensatoru. Labākais variants ir 100 litru nerūsējošā tērauda tvertne.
3. Pārgrieziet trauku uz pusēm ar dzirnaviņām un pēc tam ievietojiet spoli (ledusskapja vai gaisa kondicioniera vara caurule).
4. Pēc spoles uzstādīšanas sametiniet tvertnes puses.

Kvalitatīvai metināšanai izmantojiet argona metināšanu.

Iztvaicētājs ir uzbūvēts ap 75-80 litru plastmasas tvertni ar vara caurules spoli ar diametru. Tas ir aptīts ap 300-400 mm diametra tērauda cauruli. Pagriezieni tiek fiksēti ar perforētu leņķi.

Savienošanai ar cauruļvadu uz spoles tiek sagriezts vītne. Iekārtā tiek iesūknēts dzesētājs, pēc kura iztvaicētājs tiek uzstādīts uz sienas.

Optimālais šo alternatīvo siltuma un elektroenerģijas ražošanas metožu avots būs ūdens no akas vai akas. Šķidrums nesasalst pat ziemā.

Jums būs nepieciešamas 2 akas:

• ūdens uzņemšanai un tā piegādei iztvaicētājam;
• novadīt notekūdeņus un ievadīt tos iztvaicētājā.

Siltumsūkņa autonomiju nodrošinās automātiskie mehānismi dzesēšanas šķidruma kustības kontrolei pa apkures lokiem un freona spiedienu.

Siltuma iegūšana no citiem alternatīviem avotiem

Organizējot sūkņa pirmo ārējo ķēdi, būs nepieciešams efektīvs siltuma avots:

• Gredzena formas caurules ūdenī. Ūdenskrātuve bez liela sasalšanas dziļuma vai upe nodrošina tehnoloģijas efektivitāti. Caurules tiek novietotas zem ūdens, izmantojot slodzi.
• Termiskie lauki. Caurules tiek apraktas zem augsnes sasalšanas - tiek noņemts liels augsnes slānis.
• Ģeotermiskās atsperes. Akas tiek urbtas lielā dziļumā. Tajos tiek palaistas ķēdes ar dzesēšanas šķidrumiem.
• Ārējais gaiss. Siltumu iegūst no ventilācijas šahtām vai atzarojuma kanāliem.

Siltumsūkņa trūkums ir siltuma avotu uzstādīšanas augstās izmaksas un izmaksas.

Biogāzes stacijas

Organisko alternatīvo elektrību ražo, izmantojot biogāzes sistēmas. Ierīces ļauj pārstrādāt mājputnus un dzīvnieku atkritumus. Iegūto gāzi attīra un žāvē, un pēc tam izmanto kā siltuma nesēju. Atlikušās masas būs efektīvs un drošs augsnes mēslojums.

Tehnoloģijas princips

Gāzes rodas, fermentējot dzīvnieku un putnu bioloģiskos atkritumus. Optimāla būs anaerobā vide bez skābekļa. Tas palielina mezofilo un termofilo baktēriju aktivitāti. Lai process būtu efektīvs, masa būs jāsajauc ar rokām, izmantojot nūju vai mehāniskos maisītājus. Ideālos apstākļos 1 litrā slēgta trauka, kas sasildīta līdz +50 grādu temperatūrai, iegūst no 4 līdz 4,5 litriem gāzes.

Biogāzes sistēma privātmājai

Vienkāršākais bioreaktors ir trauks ar vāku un maisīšanas mehānismu. Gāzes izplūdes šļūtenes vāciņā ir izveidota atvere. Tās daudzums būs pietiekams 1-2 degļiem.

Pazemes vai virszemes bunkurs palielina izmantojamo tilpumu. Pazemes konstrukcija ir izgatavota no dzelzsbetona ar virsējo siltumizolācijas slāni. Jauda ir sadalīta nodalījumos. Kūtsmēsli tiek ielādēti konveijerā, tvertni piepildot līdz 80–85%. Pārējo teritoriju izmanto gāzes uzkrāšanai. Tas tiek izvadīts caur īpašu cauruli, kuras otrs gals atrodas ūdens blīvējumā. Pēc sausināšanas attīrītā gāze nonāk mājā.

Alternatīvi siltuma resursu un elektroenerģijas ieguves veidi pašlaik dzīvokļu iedzīvotājiem nav pieejami. Tos var izmantot privātmāju un saimniecību iedzīvotāji. Vienīgais atjaunojamo enerģijas avotu trūkums ir sistēmas sakārtošanas izmaksas, bet finanšu ieguldījumi tiek atmaksāti pēc 1-2 darbības gadiem.