Welke alternatieve elektra kan worden gebruikt in privéwoningen?

Energiedragers helpen de functies van alle communicatielijnen te waarborgen. Bij tijdelijke afwezigheid van de hoofdwegen kan gebruik worden gemaakt van alternatieve elektriciteitsbronnen. Ze zijn niet zo populair als traditionele, maar ze zijn winstgevender in termen van gebruik en zijn praktisch niet schadelijk voor het milieu.

Waar en in welke vorm energiebronnen verkrijgen

Traditionele energiebronnen zijn thermische, nucleaire en waterkrachtcentrales. De alternatieve energievoorziening is zelfherstellend, efficiënt, goedkoop en milieuvriendelijk. In feite zit energie in natuurlijke hulpbronnen, je hoeft alleen maar te proberen het te extraheren. Zonder speciale vaardigheden kunt u de volgende werkzaamheden uitvoeren:

• installeer zonnecollectoren en batterijen om verlichting van stroom te voorzien of water te verwarmen;
• windturbines monteren;
• gebruik warmtepompen om het huis te verwarmen met de warmte van water, aarde of lucht;
• biogasinstallaties te gebruiken voor de verwerking van dierlijk, vogel- en menselijk afval.

Het nadeel van niet-traditionele energiebronnen zijn grote financiële investeringen voor hun organisatie.

Hernieuwbare energiebronnen

Door de beperkte beschikbaarheid van fossiele brandstoffen zijn wetenschappers over de hele wereld bezig met het ontwikkelen en inzetten van de energiebronnen van de toekomst. Hernieuwbaar omvat:

• Elektriciteitsgeneratoren - elektrische, benzine- en gasgeneratoren worden het vaakst gebruikt in Rusland. De laatste werkt op vloeibare en natuurlijke brandstof, vanwege het lage geluidsniveau wordt hij in het dagelijks leven gebruikt en is hij duurzaam.
• Energie van de zon - een persoon gebruikt elektromagnetische straling. De bron van elektriciteit en autonome verwarming is geruisloos en milieuvriendelijk.
• Windturbines - werken op basis van de omzetting van de kinetische energie van de wind in de mechanische rotatie van een turbine die wisselstroom opwekt. Horizontale en verticale windturbines worden gekenmerkt door een hoog rendement.
• Biobrandstoffen - de beste opties zijn oliezaadvetten, algen, gas uit de vergisting van organisch afval.
• Waterradstations zijn een handige energiebron als er een rivier in de buurt van het huis is. Het turbinewiel wordt aangedreven door waterstromen.
• Geothermische oplossingen - in seismisch actieve gebieden transformeren de warmte die wordt gegenereerd op het moment van het vrijkomen van geothermisch water.

Rusland heeft verschillende zonnestations - in de regio Orenburg (vermogen 40 MW), in de Republiek Basjkirostan (vermogen 15 MW), op de Krim (10 stuks van elk 20 MW).

De energie van de zon gebruiken

Alternatieve elektriciteit op basis van elektromagnetische zonnestraling is gerechtvaardigd voor mensen die een tuinhuis buiten de stad hebben.De reden is dat de indicator van het totale vermogen bij goed weer niet meer dan 5-7 kW per uur is. Verschillende zonne-installaties zijn tegenwoordig populair.

Zonnepanelen

De apparaten zijn samengesteld uit fotovoltaïsche omvormers. Industriële elementen zijn gemaakt van mijnwerkers die stroom opwekken bij blootstelling aan direct licht. In de particuliere sector zijn siliciumconverters van het poly- en monokristallijne type populair. Deze laatste verschillen in efficiëntie van 13-25%, maar polykristallijn is goedkoper. Het temperatuurbereik van de platen is van -40 tot +50 graden.

Zonnecollectoren

Gebruikt om lucht of water te verwarmen. De gebruiker kan de richting van verwarmde stromen instellen, een reserve organiseren in geval van slecht weer. Fabrikanten produceren drie modificaties van collectoren - lucht, plat en buisvormig.

• Platte kunststof. Ze zijn een zwart en transparant paneel in één behuizing met een centrale koperen spoel. Het onderste donkere element warmt op bij blootstelling aan zonlicht. Het geeft warmte af aan de koperen spoel, die het water verwarmt. De platte collector is geschikt voor het verwarmen van het water in het zwembad of de zomerdouche. Het nadeel van techniek is dat er veel elementen nodig zijn om grote volumes te verwarmen.
• Buisvormig. Ze hebben de vorm van vacuüm- of coaxiale glazen buizen. Door de zon verwarmd water stroomt langs hen naar beneden. De warmte geconcentreerd in een speciaal systeem verwarmt het water in de opslagtank. Voor de circulatie van waterstromen wordt sediment gebruikt. Een buiscollector is een goede oplossing voor het verwarmen van warm water en verwarming.
• Lucht zonnecollectoren. De toestellen lijken door de zwarte onderkant en transparante bovenpanelen op platte plastic modellen. Maatinstallaties bevinden zich op de oost- of zuidoostmuur. Daarin verwarmt het, dankzij zonnewarmte, de lucht die aan het huis en de bijkeuken wordt geleverd met speciale ventilatoren.

Zonne-energie is het meest geschikt voor vloerverwarming.

Zelf gemaakte zonnepanelen

Zonne-installaties zijn een duur alternatief voor traditionele elektriciteit. Met uw eigen handmontage kunt u de kosten van de constructie 3-4 keer verlagen. Voordat u begint met het maken van een zonnepaneel, moet u het principe van de functionaliteit ervan begrijpen.

Hoe een zonne-energiesysteem werkt

Om het werkingsprincipe weer te geven, is het de moeite waard om met de constructie te beginnen. Het apparaat van zonne-energiebronnen omvat:

• zonnepaneel - een complex van knooppunten voor het omzetten van zonlicht in een elektronenstroom;
• Batterij - er zijn er meerdere in het systeem, het aantal hangt af van het vermogen van de verbruikers;
• laadregelaar - zorgt voor normaal opladen van de batterij zonder opladen;
• omvormer - zet laagspanningsstroom van batterijen om in hoogspanningsstroom (3-5 kW is genoeg voor een huis).

Zonnecellen produceren afzonderlijk laagspanningsstromen (ongeveer 18-21 volt), wat voldoende is om een ​​12 volt-batterij op te laden.

Een zonnebatterij maken

De batterij is samengesteld uit modulaire fotocellen. Een huishoudmodule bevat 30, 36 en 72 elementen. Ze zijn in serie geschakeld met een voeding met een maximale spanning van 50 V.

Voor het lichaamsdeel heeft u houten balken, vezelplaat, plexiglas en multiplex nodig. De bodem van de doos is uit multiplex gesneden en in een frame van 25 mm dikke staven gestoken. Er worden gaten gemaakt rond de omtrek van het frame. Om oververhitting van de elementen te voorkomen, moet de boorstap 15-20 cm zijn.

Voor de bodemmaat, tel het aantal fotocellen en meet ze elk.

Uit de vezelplaat wordt met een administratief mes een vezelplaatsubstraat met ventilatiegaten gesneden. Ze zijn gemaakt volgens een vierkant nestschema met een inkeping van 5 cm.Vervolgens:

1. De elementen worden bovenop de ondergrond geplaatst en ongesoldeerd.
2. Verbindingen worden opeenvolgend, ordelijk gemaakt.
3. De afgewerkte rijen zijn verbonden met de stroomrails die de stroom geleiden.
4. De elementen worden omgedraaid en met siliconen in de zitting vastgezet.
5. Controleer de uitgangsspanningsparameters. Het bereik is 18 tot 20 V.
6. De batterij gaat 2-3 dagen mee om de laadcapaciteit te testen.
7. Aan het einde van de controle worden de voegen afgedicht.

Verf en droog de achterkant 2 keer.

Na controle van de functionaliteit wordt het zonnepaneel gemonteerd:

1. Breng de in- en uitgangscontacten naar buiten.
2. Knip de plexiglas kap uit en bevestig deze met zelftappende schroeven op de vooraf gemaakte gaten.
3. Bij gebruik van een diodecircuit van 36 diodes met een spanning van 12 V, wordt de verf met aceton van het onderdeel verwijderd.
4. Gaten worden gemaakt in het plastic paneel, diodes worden geplaatst en gesoldeerd.

De laatste stap is het installeren en oriënteren van het zonnepaneel om toegang tot service en energie-efficiëntie te vergemakkelijken.

Regels voor installatie van zonnepanelen

Industriële modificaties kunnen onafhankelijk roteren. Huishoudelijke apparaten moeten worden ingesteld volgens verschillende parameters:

• Als u zich verwijdert van schaduwrijke gebieden - een boom of een hoog huis in de buurt, zal het apparaat niet effectief zijn.
• Oriëntatiepunt aan de zonnige kant. Bewoners van het noordelijk halfrond oriënteren de structuur naar het zuiden, de zuidelijke naar het noorden.
• Kantelhoek - gekoppeld aan de geografische breedtegraad van de site. In de zomer is het beter om het zonnepaneel 30 graden naar de horizon te kantelen, in de winter - 70 graden.
• Beschikbaarheid van toegang voor onderhoud - reiniging van stof, vuil, aangehechte sneeuw.

Het apparaat is effectief als de zonnestralen direct op de hoes worden gericht.

Kenmerken van windturbines

Windenergiebronnen werken volgens het principe van het omzetten van kinetische energie in mechanische energie en vervolgens in wisselstroom. Elektriciteit kan worden verkregen bij een minimale windsnelheid van 2 m/s. De optimale windsnelheid is van 5 tot 8 m / s.

Soorten windgeneratoren

Er zijn wijzigingen afhankelijk van het type rotorbevestiging:

• Horizontaal - verschillen in de minimale hoeveelheid materialen voor productie en hoog rendement. De nadelen van het apparaat zijn de hoge montagemast en de complexiteit van het mechanische deel.
• Verticaal - opereren in een breed scala aan windsnelheden. De specificiteit van de generator is de behoefte aan extra fixatie van de motor.

Afhankelijk van het aantal bladen zijn er modellen met één of meerdere bladen. Op materiaal worden de bladen geclassificeerd als zeilend en stijf. De schroefspoed van de installatie is variabel (u kunt de werksnelheid instellen) en vast.

Tijdens de bouw van een windturbine wordt noodzakelijkerwijs een fundering gemaakt en versterkt.

Ontwerp van windturbines

De afgewerkte windgenerator bestaat uit de volgende onderdelen:

• toren - geplaatst in een winderige omgeving;
• bladgenerator;
• bladcontroller - zet wisselstroom om in gelijkstroom;
• inverter - zet gelijkstroom om in wisselstroom;
• accu;
• watertank.

Accumulatieve batterij vereffent het verschil in het windseizoen en de rustige periode.

Een langzame windgenerator maken van een machinegenerator

Aangezien de kit voor het monteren van een windgenerator 250 tot 300 duizend roebel kost, is het raadzaam om de structuur met uw eigen handen te maken. Je hebt een autogenerator en een accu nodig.

De bladen zorgen voor de werking van andere windturbine-apparaten. Je kunt ze als volgt zelf maken van stof, metaal of plastic pijp:

1. Kies een materiaal met een goede windweerstand - vanaf 4 cm dik.
2. Bereken de lengte van het blad zodat de buisdiameter 1/5 is.
3. Knip de pijp af en gebruik deze als sjablonen.
4. Schuur de randen van alle elementen om onregelmatigheden te verwijderen.
5. Bevestig de kunststof messen aan de aluminium schijf.
6. Balanceer het wiel door het in een horizontale positie te vergrendelen.
7. Slijp de randen van het windwiel tijdens het draaien.

De optimale bladindeling is een groot aantal, maar een kleiner formaat.

Het project voor de fabricage van een mast moet beginnen met de materiaalkeuze. U hebt een stalen buis nodig van 7 m lang en 150-200 m in diameter. Als er obstakels zijn, stijgt het wiel 1 m hoger dan deze.

Voor extra stabiliteit van de constructie zijn pinnen voor het uitrekken gemaakt van staal of gegalvaniseerde kabel met een dikte van 6-8 mm. De mast en haringen moeten worden gebetonneerd.

Het proces van het herwerken van de autogenerator bestaat uit het terugspoelen van de startereenheid en het creëren van een rotor op basis van neodymiummagneten. Voor hen worden gaten in het apparaat geboord. De magneten moeten afwisselend de polen worden geplaatst en de holtes moeten worden gevuld met epoxy.

De rotor is in papier gewikkeld om de spoel in één richting terug te spoelen in een driefasenschema. In de laatste fase wordt de generator getest - bij 300 tpm moet deze 30 V aangeven.

Hoe meer windingen op de spoel, hoe efficiënter de generator werkt.

Alternatieve windbronnen van warmte en elektriciteit worden verzameld nadat de scharnieras is vervaardigd. U heeft een buis nodig met twee lagers en een staartstuk van gegalvaniseerde plaat met een dikte van 1,2 mm.

De generator wordt aan de mast bevestigd door middel van het frame van hun professionele pijp. De afstand van de balk tot de lamellen dient meer dan 25 cm te zijn Na montage van de basisstructuur worden de laadregelaar, omvormer en accu gemonteerd.

Een huis verwarmen met warmtepompen

Europa maakt al enkele jaren gebruik van warmtepompen, die in wisselwerking staan ​​met alle alternatieve vormen van elektriciteit. In zomer en winter halen de units warmte uit de bodem, lucht en water en sturen deze naar de ruimte.

Soorten warmtepompen

Afhankelijk van de behoefte aan verwarming, kunt u modellen kiezen met 1, 2, 3 circuits, 1-2 condensors. Ze zullen werken voor verwarming en koeling, of uitsluitend voor verwarming.

Door het type energiebron en de methode om elektriciteit op te wekken, zijn apparaten:

• Lucht naar water. Warmtestromen worden uit de lucht gehaald en verwarmen het water. De systemen zijn geschikt voor klimaatzones met een wintertemperatuur van -15 graden.
• Aarde-water. Relevant voor de gematigde klimaatzone. Ze worden zonder boorvergunningen in de grond geplaatst door middel van een collector of een sonde.
• Water water. Geïnstalleerd naast waterlichamen. In de winter levert de pomp, door de bron te verwarmen, warmte aan een groot huis.
• Water-lucht. De energiebron is een reservoir. Door middel van een compressor worden warmtestromen aan de lucht toegevoerd. Het wordt een koelvloeistof.
• Aarde-lucht. De bodem is een warmtebron die door de compressor aan de lucht wordt overgedragen. De drager van energie zijn antivriesvloeistoffen.
• Lucht naar lucht. De apparaten werken volgens het principe van een airconditioner - voor koeling en verwarming.

De keuze van een warmtebron hangt af van de geologie van het gebied en de aanwezigheid van obstakels voor grondwerken.

Hoe een warmtepomp werkt

De warmtepomp werkt op basis van de Carnot-cyclus - een temperatuurstijging tijdens een sterke compressie van het koelmiddel. Aangezien de apparaten 3 werkcircuits hebben (2 - extern, 1 - intern), een condensor, een verdamper en een compressor, kan hun werkingsschema als volgt worden weergegeven:

1. Het primaire koelmiddel (in water, in lucht, in de grond) haalt warmte uit bronnen met een laag potentieel. De maximale knooptemperatuur is ongeveer + 6 graden.
2. De lage temperatuur, lage temperatuur drager bevindt zich in de binnenste lus. Het koelmiddel verdampt bij verhitting, de damp wordt samengeperst in de compressor. Op dit moment wordt warmte gegenereerd. Damptemperatuur - van +35 tot +65 graden.
3. De warmte in de condensor komt het verwarmingsmedium binnen vanuit het verwarmingscircuit. De dampen worden condensaat en worden naar de verdamper gestuurd.

De cyclus van de warmtepomp wordt voortdurend herhaald.

Warmtepomp uit afvalmateriaal

Zelfgemaakt is heel echt als je werkende onderdelen van huishoudelijke apparaten hebt.

Om de condensor en compressor voor te bereiden, hebt u het volgende nodig:

1. Maak een pompcompressor van een koelkast- of airconditioningcompressor. Het onderdeel wordt met een zachte ophanging aan de stookruimtewand bevestigd.
2. Maak een condensator. De beste optie is een roestvrijstalen tank van 100 liter.
3. Snijd de container doormidden met een molen en plaats vervolgens de spoel (koperen buis van de koelkast of airconditioner).
4. Las na het installeren van de spoel de tankhelften vast.

Gebruik argonlassen voor een kwaliteitslas.

De verdamper is opgebouwd rond een 75-80 liter plastic tank met een ¾” diameter koperen buisspiraal. Het is gewikkeld rond een stalen buis met een diameter van 300-400 mm. De windingen zijn vastgezet met een geperforeerde hoek.

Op de spoel wordt een draad gesneden voor koppeling met de pijpleiding. Koelmiddel wordt in de unit gepompt, waarna de verdamper aan de wand wordt gemonteerd.

De optimale bron voor deze alternatieve methoden voor het opwekken van warmte en elektriciteit is water uit een put of put. Zelfs in de winter bevriest de vloeistof niet.

Je hebt 2 putten nodig:

• voor wateropname en de toevoer naar de verdamper;
• afvalwater te lozen en in de verdamper te voeren.

De autonomie van de warmtepomp wordt verzekerd door automatische mechanismen voor het regelen van de beweging van het koelmiddel langs de verwarmingscircuits en de freondruk.

Warmte verkrijgen uit andere alternatieve bronnen

Bij het organiseren van het eerste externe circuit van de pomp is een effectieve warmtebron nodig:

• Ringvormige pijpen in water. Een stuwmeer zonder grote vriesdiepte of een rivier zorgt voor de effectiviteit van de techniek. De leidingen worden met een last onder water gelegd.
• Thermische velden. De leidingen worden begraven onder het vriespunt van de grond - een grote laag grond wordt verwijderd.
• Geothermische bronnen. Putten worden tot grote diepte geboord. Daarin worden circuits met koelvloeistoffen gestart.
• Buitenboord lucht. Warmte wordt onttrokken aan ventilatieschachten of aftakkanalen.

Het nadeel van een warmtepomp zijn de hoge kosten en kosten van het installeren van warmtebronnen.

Biogasinstallaties

Organische alternatieve elektriciteit wordt geproduceerd met behulp van biogassystemen. Met de apparaten kunt u pluimvee- en dierlijk afval recyclen. Het resulterende gas wordt gezuiverd en gedroogd en vervolgens gebruikt als warmtedrager. Restmassa's zijn een effectieve en veilige meststof voor de bodem.

Technologie principe:

Bij de vergisting van biologisch afval van dieren en vogels ontstaan ​​gassen. Een anaërobe omgeving zonder zuurstof is optimaal. Het verhoogt de activiteit van mesofiele en thermofiele bacteriën. Om het proces effectief te laten zijn, moet de massa met de hand worden gemengd, met behulp van een stok of mechanische roerders. Onder ideale omstandigheden wordt in 1 liter van een gesloten container verwarmd tot een temperatuur van +50 graden 4 tot 4,5 liter gas verkregen.

Biogasinstallatie voor een woonhuis

De eenvoudigste bioreactor is een container met een deksel en een roermechanisme. In het deksel is een gat gemaakt voor de gasafvoerslang. De hoeveelheid is voldoende voor 1-2 branders.

Een ondergrondse of bovengrondse bunker vergroot het bruikbare volume. De ondergrondse structuur is gemaakt van gewapend beton met een toplaag van thermische isolatie. De capaciteit is verdeeld in compartimenten. De mest wordt in de transportband geladen en vult de hopper tot 80-85%. De rest van het gebied wordt gebruikt voor gasophoping. Het wordt afgevoerd via een speciale buis, waarvan het andere uiteinde in het waterslot zit. Na ontvochtiging komt het gezuiverde gas de woning binnen.

Alternatieve vormen van winning van warmtebronnen en elektriciteit zijn momenteel niet beschikbaar voor bewoners van appartementen. Ze kunnen worden gebruikt door bewoners van particuliere huizen en boerderijen. Het enige nadeel van hernieuwbare bronnen zijn de kosten voor het inrichten van het systeem, maar de financiële investering betaalt zich terug na 1-2 jaar gebruik.