Aká alternatívna elektrina sa dá použiť v súkromných domoch

Nosiče energie pomáhajú zabezpečiť funkcie všetkých komunikačných vedení. Ak chýbajú hlavné diaľnice, je možné použiť alternatívne zdroje elektrickej energie. Nie sú také populárne ako tradičné, sú však prevádzkovo výhodnejšie a prakticky nepoškodzujú životné prostredie.

Kde a v akej forme získať energetické zdroje

Tradičnými zdrojmi energie sú tepelné, jadrové a vodné elektrárne. Alternatívna dodávka energie je samoliečivá, efektívna, lacná a ekologická. Energia je v skutočnosti v prírodných zdrojoch, musíte sa ju pokúsiť extrahovať. Bez špeciálnych zručností môžete vykonávať nasledujúcu prácu:

• inštalovať solárne kolektory a batérie na napájanie osvetlenia alebo na ohrev vody;
• na namontovanie veterných turbín;
• používať tepelné čerpadlá na vykurovanie domu pomocou tepla vody, zeme alebo vzduchu;
• využívať bioplynové stanice na spracovanie živočíšneho, vtáčieho a ľudského odpadu.

Nevýhodou netradičných zdrojov energie sú veľké finančné investície do ich organizácie.

Obnoviteľné zdroje energie

Z dôvodu obmedzenej dostupnosti fosílnych palív vyvíjajú a využívajú energetické zdroje vedci z celého sveta. Obnoviteľná energia zahŕňa:

• Generátory elektrickej energie - na území Ruska sa najčastejšie používajú elektrické, benzínové a plynové generátory. Druhá menovaná jednotka pracuje na skvapalnenom a prírodnom palive, ktorá sa kvôli nízkej hlučnosti používa v každodennom živote a je odolná.
• Energia slnka - človek využíva elektromagnetické žiarenie. Zdroj elektrickej energie a autonómneho vykurovania je nehlučný a ekologický.
• Veterné turbíny - pracujú na základe transformácie kinetickej energie vetra na mechanické otáčanie turbíny, ktorá generuje striedavý prúd. Horizontálne a vertikálne veterné turbíny sa vyznačujú vysokou účinnosťou.
• Biopalivá - najlepšou možnosťou by boli tuky z olejnatých semien, riasy, plyn z fermentácie organického odpadu.
• Stanice na vodné koleso sú vhodným zdrojom energie, ak je v blízkosti domu rieka. Turbínové koleso je poháňané vodnými prúdmi.
• Geotermálne riešenia - v seizmicky aktívnych oblastiach transformujú teplo generované v čase vypúšťania geotermálnej vody.

Rusko má niekoľko solárnych staníc - v Orenburskej oblasti (výkon 40 MW), v Baškirskej republike (výkon 15 MW), na Kryme (10 kusov po 20 MW).

Využívanie energie slnka

Alternatívna elektrina založená na elektromagnetickom slnečnom žiarení je oprávnená pre ľudí, ktorí majú letnú chatu mimo mesta.Dôvodom je indikátor celkového výkonu za dobrého počasia nie viac ako 5-7 kW za hodinu. Dnes je populárnych niekoľko solárnych zariadení.

Solárne panely

Zostava zariadení sa vyrába z fotovoltaických konvertorov. Priemyselné prvky sú konštruované z baníkov, ktorí pri vystavení priamemu svetlu vytvárajú prúd. V súkromnom sektore sú populárne kremíkové prevádzače poly- a monokryštalického typu. Druhé sa líšia v účinnosti 13-25%, ale polykryštalický je lacnejší. Teplotný rozsah dosiek je od -40 do +50 stupňov.

Slnečné kolektory

Používa sa na ohrev vzduchu alebo vody. Používateľ môže nastaviť smer ohrievaných tokov, usporiadať rezervu v prípade nepriaznivého počasia. Výrobcovia vyrábajú tri modifikácie kolektorov - vzduchový, plochý a rúrkový.

• Plochý plast. Sú to čierny a priehľadný panel v jednom plášti s centrálnou medenou cievkou. Spodný tmavý prvok sa pri vystavení slnečnému žiareniu zahrieva. Prenáša teplo na medenú špirálu, ktorá ohrieva vodu. Plochý kolektor je vhodný na ohrev vody v bazéne alebo letnej sprche. Nevýhodou technológie je, že na ohrev veľkých objemov je potrebných veľa prvkov.
• Rúrkové. Sú vo forme vákuových alebo koaxiálnych sklenených trubíc. Voda ohrievaná slnkom steká po nich. Teplo koncentrované vo vnútri špeciálneho systému ohrieva vodu v akumulačnej nádrži. Na cirkuláciu vodných tokov sa používa sediment. Rúrkový kolektor je dobrým riešením na ohrev teplej vody a vykurovanie.
• Vzduchové solárne kolektory. Zariadenia pripomínajú ploché plastové modely vďaka čiernemu spodku a priehľadným horným panelom. Dimenzionálne inštalácie sú umiestnené na východnej alebo juhovýchodnej stene. V nich vďaka slnečnému teplu ohrieva vzduch privádzaný do domu a technických priestorov špeciálnymi ventilátormi.

Solárna energia je najvhodnejšia na podlahové kúrenie.

Solárne panely vyrobené sami

Solárne zariadenia sú drahou alternatívou k tradičnej elektrine. Pomocou vlastnej ručnej montáže môžete znížiť náklady na konštrukciu 3-4krát. Predtým, ako začnete s vytváraním solárneho panelu, musíte pochopiť princíp jeho funkčnosti.

Ako funguje solárny systém

Aby ste predstavili princíp fungovania, stojí za to začať s výstavbou. Zariadenie so zdrojom slnečnej energie obsahuje:

• solárny panel - komplex uzlov na premenu slnečného žiarenia na prúd elektrónov;
• Batéria - v systéme je ich niekoľko, počet závisí od výkonu spotrebiteľov;
• regulátor nabíjania - poskytuje bežné nabíjanie batérie bez nabíjania;
• invertor - prevádza prúd nízkeho napätia z batérií na prúd vysokého napätia (pre dom stačí 3 - 5 kW).

Solárne články jednotlivo produkujú prúdy nízkeho napätia (asi 18 - 21 V), čo stačí na nabitie 12-voltovej batérie.

Výroba solárnej batérie

Batéria je zostavená z modulárnych fotobuniek. Jeden modul pre domácnosť obsahuje 30, 36 a 72 prvkov. Sú zapojené do série s napájacím zdrojom s maximálnym napätím 50 V.

Pre časť tela budete potrebovať drevené trámy, drevovláknité dosky, plexisklo a preglejku. Dno krabice je vyrezané z preglejky a vložené do rámu z tyčí s hrúbkou 25 mm. Po obvode rámu sú vytvorené otvory. Aby sa zabránilo prehriatiu prvkov, krok vŕtania by mal byť 15-20 cm.

Pri spodnej veľkosti spočítajte počet fotobuniek a každú zmerajte.

Z drevovláknitej dosky s kancelárskym nožom je vyrezaný drevovláknitý podklad s vetracími otvormi. Vyrábajú sa podľa schémy štvorcového vnorenia s odsadením 5 cm. Potom:

1. Prvky sú umiestnené na vrchu podkladu a nespájkované.
2. Spojenia sa vytvárajú postupne, usporiadane.
3. Hotové rady sú spojené s prípojnicami, ktoré vedú prúd.
4. Prvky sa prevrátia a zafixujú v sedadle silikónom.
5. Skontrolujte parametre výstupného napätia. Jeho rozsah je 18 až 20 V.
6. Batéria je zabehnutá 2-3 dni, aby sa otestovala kapacita nabíjania.
7. Na konci kontroly sú kĺby utesnené.

Zadná strana 2x zafarbite a osušte.

Po kontrole funkčnosti je solárny panel zostavený:

1. Vstupné a výstupné kontakty vyveďte von.
2. Vystrihnite kryt z plexiskla a zafixujte ho pomocou samořezných skrutiek na vopred urobené otvory.
3. Pri použití diódového obvodu 36 diód s napätím 12 V sa z časti odstráni farba acetónom.
4. V plastovom paneli sú vyrobené otvory, vložené a zapájané diódy.

Posledným krokom je inštalácia a orientácia solárneho panelu, aby sa uľahčil prístup k službám a energetická účinnosť.

Pravidlá inštalácie solárnych panelov

Priemyselné úpravy sa môžu otáčať nezávisle. Zariadenia pre domácnosť musia byť nastavené podľa niekoľkých parametrov:

• Ak sa vzdialite od tieňovaných oblastí - stromu alebo vysokého domu v blízkosti, zariadenie bude neúčinné.
• Orientačný bod na slnečnej strane. Obyvatelia severnej pologule orientujú štruktúru na juh, južnú na sever.
• Uhol sklonu - súvisí so zemepisnou šírkou miesta. V lete je lepšie nakloniť solárny panel o 30 stupňov k obzoru, v zime - 70 stupňov.
• Dostupnosť prístupu pre údržbu - čistenie prachu, nečistôt, priľnavého snehu.

Zariadenie bude účinné, ak slnečné lúče smerujú priamo na kryt.

Vlastnosti veterných turbín

Zdroje veternej energie pracujú na princípe premeny kinetickej energie na mechanickú a potom na striedavý prúd. Elektrinu je možné získať pri minimálnej rýchlosti vetra 2 m / s. Optimálna rýchlosť vetra je od 5 do 8 m / s.

Typy veterných generátorov

Existujú úpravy podľa typu uloženia rotora:

• Horizontálne - líšia sa minimálnym počtom materiálov na výrobu a vysokou účinnosťou. Nevýhody zariadenia sú vysoký montážny stožiar a zložitosť mechanickej časti.
• Vertikálne - pracujú v širokom rozsahu rýchlostí vetra. Špecifikom generátora je potreba dodatočnej fixácie motora.

Podľa počtu čepelí existujú modely s jednou alebo viacerými čepeľami. Podľa materiálu sú čepele klasifikované ako plachetné a tuhé. Stúpanie skrutiek inštalácie je variabilné (môžete nastaviť pracovnú rýchlosť) a pevné.

Pri stavbe veternej turbíny sa nevyhnutne vytvorí a posilní základ.

Dizajn veternej turbíny

Hotový veterný generátor sa skladá z nasledujúcich častí:

• veža - umiestnená vo veternej oblasti;
• generátor čepele;
• radič čepele - prevádza striedavý prúd na jednosmerný;
• invertor - prevádza jednosmerný prúd na striedavý;
• akumulátorová batéria;
• nádrž na vodu.

Akumulačná batéria vyhladzuje rozdiel vo veternej sezóne a v pokojnom období.

Výroba veterného generátora s nízkou rýchlosťou z generátora stroja

Pretože súprava na zostavenie veterného generátora stojí od 250 do 300 tisíc rubľov, je vhodné konštrukciu vyrobiť vlastnými rukami. Budete potrebovať automobilový generátor a batériu.

Lopatky zaisťujú činnosť ďalších zariadení veterných turbín. Môžete si ich vyrobiť sami z textilných, kovových alebo plastových rúr takto:

1. Vyberte materiál s dobrou odolnosťou proti vetru - od hrúbky 4 cm.
2. Vypočítajte dĺžku čepele tak, aby priemer rúry bol 1/5.
3. Odrežte rúrku a použite ju ako šablóny.
4. Na odstránenie všetkých nepravidelností zabrúste okraje všetkých prvkov.
5. Plastové nože pripevnite na hliníkový disk.
6. Vyvážte koleso zaistením v horizontálnej polohe.
7. Počas otáčania prebrúste okraje veterného kolesa.

Optimálne rozmiestnenie čepele je veľké množstvo, ale menšej veľkosti.

Projekt výroby stožiara musí začínať výberom materiálu. Budete potrebovať oceľové potrubie dlhé 7 m a priemer 150-200 m. Ak existujú prekážky, koleso sa zdvihne o 1 m vyššie ako tieto.

Pre dodatočnú stabilitu konštrukcie sú kolíky na naťahovanie vyrobené z oceľového alebo pozinkovaného kábla o hrúbke 6 - 8 mm. Stožiar a kolíky musia byť zabetónované.

Proces prepracovania autogenerátora spočíva v previnutí štartovacej jednotky a vytvorení rotora na základe neodýmových magnetov. V prístroji sú pre ne vyvŕtané otvory. Magnety by mali byť umiestnené striedavo medzi pólmi a dutiny by mali byť vyplnené epoxidom.

Rotor je zabalený do papiera na previnutie cievky v jednom smere v trojfázovej schéme. V poslednej fáze je generátor testovaný - pri 300 otáčkach za minútu by mal ukazovať 30 V.

Čím viac sa cievka zapne, tým efektívnejšie pracuje generátor.

Alternatívne veterné zdroje tepla a elektriny sa zhromažďujú po výrobe otočného hriadeľa. Budete potrebovať rúrku s dvoma ložiskami a chvostovou časťou z pozinkovaného plechu s hrúbkou 1,2 mm.

Generátor je pripevnený k stožiaru pomocou rámu ich profesionálnej rúry. Vzdialenosť od lúča k lopatkám by mala byť viac ako 25 cm Po zostavení základnej konštrukcie je namontovaný regulátor nabíjania, invertor a batéria.

Vykurovanie domu tepelnými čerpadlami

Európa používa tepelné čerpadlá už niekoľko rokov a spolupracuje so všetkými alternatívnymi formami elektriny. V lete a v zime jednotky odoberajú teplo z pôdy, vzduchu, vody a posielajú ho na vykurovanie miestnosti.

Odrody tepelných čerpadiel

Podľa potreby vykurovania si môžete vybrať modely s 1, 2, 3 okruhmi, 1-2 kondenzátormi. Budú pracovať na kúrení a chladení alebo výlučne na kúrení.

Podľa typu zdroja energie a spôsobu výroby elektriny sú to zariadenia:

• Vzduch do vody. Toky tepla sú odoberané zo vzduchu a ohrievajú vodu. Systémy sú vhodné pre klimatické pásma so zimnou teplotou -15 stupňov.
• Zemská voda. Relevantné pre mierne klimatické pásmo. Inštalujú sa do zeme pomocou kolektora alebo sondy bez povolení na vŕtanie.
• Voda-voda. Inštalované vedľa vodných plôch. V zime čerpadlo pomocou vykurovania zdroja dodáva teplo veľkému domu.
• Voda-vzduch. Zdrojom energie je zásobník. Toky tepla sú dodávané do vzduchu pomocou kompresora. Stáva sa chladivom.
• Zem-vzduch. Pôda je zdrojom tepla, ktoré sa prenáša do vzduchu pomocou kompresora. Nositeľom energie sú nemrznúce kvapaliny.
• Vzduch do vzduchu. Zariadenia fungujú na princípe klimatizácie - na chladenie a kúrenie.

Výber zdroja tepla závisí od geológie oblasti a prítomnosti prekážok pri zemných prácach.

Ako funguje tepelné čerpadlo

Tepelné čerpadlo pracuje na základe Carnotovho cyklu - zvýšenia teploty pri prudkom stlačení chladiacej kvapaliny. Pretože zariadenia majú 3 pracovné obvody (2 - externý, 1 - vnútorný), kondenzátor, výparník a kompresor, ich schéma činnosti môže byť znázornená takto:

1. Primárne chladivo (umiestnené vo vode, vo vzduchu, v zemi) odoberá teplo zo zdrojov s nízkym potenciálom. Maximálna teplota uzla je asi + 6 stupňov.
2. Nízkoteplotný nosič s nízkou teplotou je vo vnútornej slučke. Chladivo sa pri zahriatí odparí, jeho pary sa stláčajú v kompresore. V tomto okamihu sa vytvára teplo. Teplota pary - od +35 do +65 stupňov.
3. Teplo v kondenzátore vstupuje do vykurovacieho média z vykurovacieho okruhu. Výpary kondenzujú a sú odvádzané do výparníka.

Cyklus tepelného čerpadla sa neustále opakuje.

Tepelné čerpadlo zo šrotu

Domáce je úplne skutočné, ak máte pracovné časti z domácich spotrebičov.

Na prípravu kondenzátora a kompresora budete potrebovať:

1. Vyrobte kompresor čerpadla z chladničky alebo kompresora klimatizácie. Časť je pripevnená mäkkým zavesením na stenu kotolne.
2. Vytvorte kondenzátor. Najlepšou možnosťou je 100 litrová nádrž z nehrdzavejúcej ocele.
3. Mlynčekom rozrežte nádobu na polovicu a potom vložte cievku (medená rúrka chladničky alebo klimatizácie).
4. Po inštalácii cievky zvarte polovice nádrže.

Na kvalitný zvar používajte argónové zváranie.

Výparník je postavený na plastovej nádrži s objemom 75-80 litrov s medenou rúrkou s priemerom ¾ “. Je omotaná okolo oceľovej rúry s priemerom 300 - 400 mm. Otočky sú upevnené pomocou perforovaného uhla.

Na cievke je vyrezaný závit na spojenie s potrubím. Do jednotky sa načerpá chladivo, potom sa výparník namontuje na stenu.

Optimálnym zdrojom pre tieto alternatívne spôsoby výroby tepla a elektriny bude voda zo studne alebo studne. Kvapalina nezmrzne ani v zime.

Budete potrebovať 2 jamky:

• pre príjem vody a jej prívod do výparníka;
• vypúšťať odpadovú vodu a vstupovať do nej vo výparníku.

Autonómiu tepelného čerpadla zabezpečia automatické mechanizmy na riadenie pohybu chladiacej kvapaliny po vykurovacích okruhoch a tlaku freónu.

Získavanie tepla z iných alternatívnych zdrojov

Pri organizovaní prvého externého okruhu čerpadla je potrebný efektívny zdroj tepla:

• Rúrky v tvare kruhu vo vode. Efektívnosť technológie zaisťuje nádrž bez veľkej hĺbky zamrznutia alebo rieka. Rúry sú položené pod vodou pomocou bremena.
• Tepelné polia. Rúry sú zakopané pod bodom mrazu pôdy - je odstránená veľká vrstva pôdy.
• Geotermálne pramene. Studne sú vyvŕtané do veľkých hĺbok. V nich sú spustené okruhy s chladiacimi kvapalinami.
• Prívesný vzduch. Teplo sa získava z ventilačných šácht alebo odbočných potrubí.

Nevýhodou tepelného čerpadla sú vysoké náklady a náklady na inštaláciu zdrojov tepla.

Zariadenia na výrobu bioplynu

Organická alternatívna elektrina sa vyrába pomocou bioplynových systémov. Zariadenia vám umožňujú recyklovať hydinový a živočíšny odpad. Výsledný plyn sa vyčistí a vysuší a potom sa použije ako nosič tepla. Zvyškové hmoty budú účinným a bezpečným hnojivom pre pôdu.

Princíp technológie

Pri fermentácii biologického odpadu zo zvierat a vtákov sa tvoria plyny. Optimálne bude anaeróbne prostredie bez kyslíka. Zvyšuje aktivitu mezofilných a termofilných baktérií. Aby bol proces efektívny, bude potrebné hmotu zmiešať ručne pomocou tyčinky alebo mechanických miešadiel. Za ideálnych podmienok sa v 1 litri uzavretej nádoby zohriatej na teplotu +50 stupňov získa 4 až 4,5 litra plynu.

Systém bioplynu pre súkromný dom

Najjednoduchším bioreaktorom je nádoba s vekom a miešacím mechanizmom. V kryte pre výstupnú hadicu plynu je vytvorený otvor. Jeho množstvo bude dostatočné pre 1-2 horáky.

Podzemný alebo nadzemný bunker zvyšuje využiteľný objem. Podzemná konštrukcia je železobetónová s vrchnou vrstvou tepelnej izolácie. Kapacita je rozdelená na priehradky. Hnoj sa naloží do dopravníka a násypka sa naplní na 80 - 85%. Zvyšok oblasti slúži na akumuláciu plynu. Vypúšťa sa cez špeciálnu hadičku, ktorej druhý koniec je vo vodnom uzávere. Po odvlhčení vstupuje vyčistený plyn do domu.

Obyvatelia bytov v súčasnosti nemajú k dispozícii alternatívne typy ťažby tepelných zdrojov a elektriny. Môžu ich využívať obyvatelia súkromných domov a fariem. Jedinou nevýhodou obnoviteľných zdrojov sú náklady na usporiadanie systému, ale finančná investícia sa vráti po 1 - 2 rokoch prevádzky.