Những loại điện thay thế nào có thể được sử dụng trong nhà riêng

Các sóng mang năng lượng giúp đảm bảo các chức năng của tất cả các đường liên lạc. Trong trường hợp không có đường cao tốc chính, có thể sử dụng các nguồn điện thay thế. Chúng không phổ biến như truyền thống, nhưng chúng có lợi hơn về mặt hoạt động và thực tế không gây hại cho môi trường.

Nguồn năng lượng ở đâu và dưới hình thức nào

Các nguồn năng lượng truyền thống là các nhà máy nhiệt điện, điện hạt nhân và thủy điện. Nguồn cung cấp năng lượng thay thế có khả năng tự phục hồi, hiệu quả, rẻ và thân thiện với môi trường. Thực tế, năng lượng có trong tài nguyên thiên nhiên, bạn chỉ cần cố gắng khai thác. Nếu không có kỹ năng đặc biệt, bạn có thể thực hiện công việc sau:

• lắp đặt bộ thu năng lượng mặt trời và pin để cung cấp năng lượng chiếu sáng hoặc đun nóng nước;
• để gắn các tuabin gió;
• sử dụng máy bơm nhiệt để sưởi ấm ngôi nhà bằng cách sử dụng sức nóng của nước, đất hoặc không khí;
• sử dụng công trình khí sinh học để xử lý chất thải gia súc, gia cầm và người.

Điểm bất lợi của các nguồn năng lượng phi truyền thống là các khoản đầu tư tài chính lớn cho tổ chức của họ.

Năng lượng tái sinh

Do nguồn nhiên liệu hóa thạch có hạn, các nhà khoa học trên thế giới đang phát triển và triển khai các nguồn năng lượng của tương lai. Có thể gia hạn bao gồm:

• Máy phát điện - trên lãnh thổ Nga, máy phát điện, xăng và gas thường được sử dụng nhiều nhất. Loại thứ hai chạy bằng nhiên liệu hóa lỏng và nhiên liệu tự nhiên, do tiếng ồn thấp nên được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày và có độ bền cao.
• Năng lượng của mặt trời - một người sử dụng bức xạ điện từ. Nguồn điện và hệ thống sưởi tự động không ồn ào và thân thiện với môi trường.
• Tua bin gió - hoạt động trên cơ sở biến đổi động năng của gió thành chuyển động quay cơ học của tua bin tạo ra dòng điện xoay chiều. Các tuabin gió ngang và dọc được đặc trưng bởi hiệu suất cao.
• Nhiên liệu sinh học - những lựa chọn tốt nhất sẽ là mỡ hạt có dầu, tảo, khí đốt từ quá trình lên men chất thải hữu cơ.
• Các trạm bánh xe nước là một nguồn năng lượng thuận tiện nếu có một con sông gần nhà. Bánh tua bin được dẫn động bởi dòng nước.
• Các giải pháp địa nhiệt - trong các khu vực hoạt động địa chấn làm biến đổi nhiệt sinh ra tại thời điểm giải phóng nước địa nhiệt.

Nga có một số trạm năng lượng mặt trời - ở vùng Orenburg (công suất 40 MW), ở Cộng hòa Bashkortostan (công suất 15 MW), ở Crimea (10 trạm, mỗi trạm 20 MW).

Sử dụng năng lượng của mặt trời

Điện thay thế dựa trên bức xạ mặt trời điện từ là hợp lý cho những người có một ngôi nhà mùa hè bên ngoài thành phố.Lý do là chỉ số tổng công suất trong thời tiết tốt không quá 5-7 kW một giờ. Một số cách lắp đặt năng lượng mặt trời phổ biến ngày nay.

Tấm năng lượng mặt trời

Việc lắp ráp các thiết bị được tạo ra từ bộ chuyển đổi quang điện. Các yếu tố công nghiệp được xây dựng từ các thợ mỏ tạo ra dòng điện khi tiếp xúc với ánh sáng trực tiếp. Trong khu vực tư nhân, các bộ chuyển đổi silicon thuộc loại đa tinh thể và đơn tinh thể rất phổ biến. Loại thứ hai có hiệu suất khác nhau từ 13-25%, nhưng đa tinh thể rẻ hơn. Phạm vi nhiệt độ của các tấm là từ -40 đến +50 độ.

Bộ thu năng lượng mặt trời

Dùng để làm nóng không khí hoặc nước. Người dùng có thể thiết lập hướng của dòng chảy nóng, tổ chức dự trữ trong trường hợp thời tiết xấu. Các nhà sản xuất sản xuất ba biến đổi của bộ thu - không khí, phẳng và hình ống.

• Nhựa phẳng. Chúng là một bảng điều khiển màu đen và trong suốt trong một vỏ với một cuộn dây đồng trung tâm. Phần tử tối phía dưới sẽ nóng lên khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Nó truyền nhiệt cho cuộn dây đồng, làm nóng nước. Bộ thu nhiệt phẳng thích hợp để làm nóng nước trong hồ bơi hoặc vòi sen mùa hè. Nhược điểm của công nghệ là cần nhiều yếu tố để gia nhiệt khối lượng lớn.
• Hình ống. Chúng ở dạng chân không hoặc ống thủy tinh đồng trục. Nước, được làm nóng bởi mặt trời, chảy xuống chúng. Nhiệt tập trung bên trong một hệ thống đặc biệt sẽ làm nóng nước trong bể chứa. Đối với sự lưu thông của các dòng nước, trầm tích được sử dụng. Bộ thu nhiệt dạng ống là một giải pháp tốt để đun nước nóng và sưởi ấm.
• Máy thu năng lượng mặt trời không khí. Các thiết bị giống như các mô hình nhựa phẳng do có mặt dưới màu đen và mặt trên trong suốt. Các công trình lắp đặt kích thước được bố trí ở bức tường phía đông hoặc đông nam. Trong đó, do nhiệt mặt trời, anh ta làm nóng không khí cung cấp cho ngôi nhà và các phòng tiện ích bằng những chiếc quạt đặc biệt.

Năng lượng mặt trời phù hợp nhất để sưởi ấm dưới sàn.

Tấm pin mặt trời tự tạo

Việc lắp đặt năng lượng mặt trời là một giải pháp thay thế đắt tiền cho điện truyền thống. Với việc lắp ráp bằng tay của chính bạn, bạn có thể giảm chi phí của cấu trúc xuống 3-4 lần. Trước khi bắt đầu tạo bảng điều khiển năng lượng mặt trời, bạn cần hiểu nguyên tắc hoạt động của nó.

Hệ thống năng lượng mặt trời hoạt động như thế nào

Để đại diện cho nguyên tắc hoạt động, nó là giá trị bắt đầu với việc xây dựng. Thiết bị nguồn năng lượng mặt trời bao gồm:

• bảng điều khiển năng lượng mặt trời - một tổ hợp các nút để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành một dòng điện tử;
• Pin - có một số trong số chúng trong hệ thống, số lượng phụ thuộc vào sức mạnh của người tiêu dùng;
• bộ điều khiển sạc - cung cấp khả năng sạc pin bình thường mà không cần sạc lại;
• Biến tần - chuyển đổi dòng điện điện áp thấp từ pin thành dòng điện cao thế (3-5 kW là đủ cho một ngôi nhà).

Các tế bào năng lượng mặt trời riêng lẻ tạo ra dòng điện áp thấp (khoảng 18-21 V), đủ để sạc pin 12 volt.

Làm pin năng lượng mặt trời

Pin được lắp ráp từ các tế bào quang mô-đun. Một mô-đun hộ gia đình chứa 30, 36 và 72 phần tử. Chúng mắc nối tiếp với nguồn điện có hiệu điện thế cực đại là 50 V.

Đối với phần cơ thể, bạn sẽ cần dầm gỗ, ván sợi, ván ép và ván ép. Đáy hộp được cắt ra khỏi ván ép và lắp vào khung làm bằng các thanh dày 25 mm. Các lỗ được tạo xung quanh chu vi của khung. Để tránh quá nhiệt của các phần tử, bước khoan nên là 15-20 cm.

Đối với kích thước dưới cùng, hãy đếm số lượng tế bào quang điện và đo từng tế bào một.

Từ tấm ván sợi với một con dao văn thư, một tấm nền ván sợi với các lỗ thông gió được cắt ra. Chúng được làm theo sơ đồ lồng hình vuông với độ lõm 5 cm.

1. Các phần tử được đặt trên cùng của chất nền và không được bán.
2. Các kết nối được thực hiện tuần tự, có trật tự.
3. Các hàng đã hoàn thành được kết nối với các thanh cái mang dòng điện.
4. Các phần tử được lật lại và cố định vào ghế bằng silicone.
5. Kiểm tra các thông số điện áp đầu ra. Phạm vi của nó là 18 đến 20 V.
6. Pin được sử dụng trong 2-3 ngày để kiểm tra khả năng sạc.
7. Vào cuối quá trình kiểm tra, các mối nối được niêm phong.

Sơn và làm khô lớp nền 2 lần.

Sau khi kiểm tra các chức năng, bảng điều khiển năng lượng mặt trời được lắp ráp:

1. Đưa các tiếp điểm đầu vào và đầu ra ra bên ngoài.
2. Cắt bìa từ plexiglass và cố định nó bằng vít tự khai thác trên các lỗ đã tạo trước.
3. Khi dùng đoạn mạch điốt gồm 36 điốt có hiệu điện thế 12 V, sơn bị tẩy ra khỏi chi tiết bằng axeton.
4. Các lỗ được tạo trong bảng điều khiển bằng nhựa, điốt được lắp vào và hàn.

Bước cuối cùng là lắp đặt và định hướng bảng điều khiển năng lượng mặt trời để tạo điều kiện tiếp cận dịch vụ và tiết kiệm năng lượng.

Quy tắc lắp đặt bảng điều khiển năng lượng mặt trời

Các sửa đổi công nghiệp có thể xoay vòng độc lập. Các thiết bị gia dụng phải được thiết lập theo một số thông số:

• Di chuyển khỏi các khu vực có bóng râm - một cái cây hoặc một ngôi nhà cao gần đó sẽ làm cho thiết bị hoạt động kém hiệu quả.
• Mốc bên nắng. Cư dân của bán cầu bắc định hướng cấu trúc về phía nam, người nam ở phía bắc.
• Góc nghiêng - gắn với vĩ độ địa lý của trang web. Vào mùa hè, tốt hơn là nên nghiêng tấm pin mặt trời 30 độ so với đường chân trời, vào mùa đông - 70 độ.
• Sẵn sàng tiếp cận để bảo trì - làm sạch bụi, bẩn, tuyết bám.

Thiết bị sẽ phát huy hiệu quả nếu tia nắng mặt trời chiếu thẳng vào tấm bìa.

Đặc điểm của tuabin gió

Nguồn điện gió hoạt động dựa trên nguyên tắc biến đổi động năng thành cơ năng rồi thành dòng điện xoay chiều. Có thể thu được điện với tốc độ gió tối thiểu là 2 m / s. Tốc độ gió tối ưu là từ 5 đến 8 m / s.

Các loại máy phát điện gió

Có những sửa đổi tùy theo kiểu lắp rôto:

• Chiều ngang - khác nhau về số lượng vật liệu tối thiểu để sản xuất và hiệu quả cao. Nhược điểm của thiết bị là cột buồm lắp cao và phần cơ khí phức tạp.
• Dọc - hoạt động ở nhiều tốc độ gió. Đặc thù của máy phát điện là cần phải cố định thêm động cơ.

Tùy thuộc vào số lượng lưỡi, có các mô hình đơn hoặc nhiều lưỡi. Theo chất liệu, các lưỡi được phân loại là buồm và cứng. Bước vít của cài đặt có thể thay đổi (bạn có thể đặt tốc độ làm việc) và cố định.

Trong quá trình xây dựng tuabin gió, nền móng nhất thiết phải được tạo ra và củng cố.

Thiết kế tuabin gió

Máy phát điện gió thành phẩm bao gồm các bộ phận sau:

• tháp - được đặt trong một khu vực nhiều gió;
• máy phát lưỡi;
• bộ điều khiển lưỡi - chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều;
• biến tần - chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều;
• pin lưu trữ;
• bồn nước.

Ắc quy tích lũy làm êm dịu sự khác biệt trong mùa gió và thời kỳ lặng gió.

Chế tạo máy phát điện gió tốc độ thấp từ máy phát điện

Vì bộ dụng cụ để lắp ráp một máy phát điện gió có giá từ 250 đến 300 nghìn rúp, bạn nên tự tạo cấu trúc bằng tay của mình. Bạn sẽ cần một máy phát điện ô tô và một pin.

Các cánh cung cấp hoạt động của các thiết bị tuabin gió khác. Bạn có thể tự làm chúng từ vải, kim loại hoặc ống nhựa như sau:

1. Chọn vật liệu có khả năng cản gió tốt - dày từ 4 cm.
2. Tính chiều dài của lưỡi cắt để đường kính ống bằng 1/5.
3. Cắt đường ống và sử dụng nó làm mẫu.
4. Đánh giấy nhám các cạnh của tất cả các phần tử để loại bỏ các điểm bất thường.
5. Cố định các lưỡi nhựa vào đĩa nhôm.
6. Cân bằng bánh xe bằng cách khóa bánh xe ở vị trí nằm ngang.
7. Mài các cạnh của bánh xe gió trong khi quay.

Cách bố trí lưỡi tối ưu là một số lượng lớn, nhưng kích thước nhỏ hơn.

Dự án sản xuất cột buồm phải bắt đầu từ việc lựa chọn vật liệu. Bạn sẽ cần một ống thép dài 7 m, đường kính 150-200 m, nếu có chướng ngại vật, bánh xe sẽ tăng cao hơn chúng 1 m.

Để có thêm sự ổn định cho kết cấu, các chốt để kéo căng được làm bằng thép hoặc cáp mạ kẽm có độ dày từ 6-8 mm. Cột buồm và các chốt phải được đổ bê tông.

Quá trình làm lại máy phát điện tự động bao gồm việc quấn lại bộ khởi động và tạo ra một rôto dựa trên nam châm neodymium. Các lỗ được khoan trong thiết bị dành cho chúng. Các nam châm nên được đặt xen kẽ giữa các cực và các khoảng trống phải được lấp đầy bằng epoxy.

Rôto được quấn bằng giấy để quấn lại cuộn dây theo một chiều trong sơ đồ ba pha. Ở giai đoạn cuối, máy phát điện được thử nghiệm - ở tốc độ 300 vòng / phút, nó sẽ hiển thị 30 V.

Cuộn dây càng quay nhiều thì máy phát điện hoạt động càng hiệu quả.

Các nguồn nhiệt và điện thay thế được thu thập từ gió sau khi trục quay được sản xuất. Bạn sẽ cần một đường ống có hai vòng bi và phần đuôi làm bằng tôn mạ kẽm dày 1,2 mm.

Máy phát điện được gắn vào cột buồm bằng khung của đường ống chuyên nghiệp của họ. Khoảng cách từ chùm tia đến cánh quạt nên trên 25 cm Sau khi lắp ráp cấu trúc cơ bản, bộ điều khiển sạc, biến tần và pin được gắn vào.

Sưởi ấm ngôi nhà bằng máy bơm nhiệt

Châu Âu đã sử dụng máy bơm nhiệt trong vài năm nay, tương tác với tất cả các dạng điện thay thế. Vào mùa hè và mùa đông, các thiết bị lấy nhiệt từ đất, không khí, nước và gửi nó để sưởi ấm phòng.

Các loại máy bơm nhiệt

Tùy theo nhu cầu sưởi ấm mà bạn có thể lựa chọn các dòng máy 1, 2, 3 mạch, 1 - 2 tụ. Chúng sẽ hoạt động để sưởi ấm và làm mát, hoặc chỉ để sưởi ấm.

Theo loại nguồn năng lượng và phương pháp tạo ra điện, các thiết bị là:

• Không khí với nước. Các dòng nhiệt được lấy từ không khí và làm nóng nước. Hệ thống phù hợp với vùng khí hậu có nhiệt độ mùa đông -15 độ.
• Nước ngầm. Có liên quan với vùng khí hậu ôn đới. Chúng được lắp đặt trong lòng đất bằng một bộ thu hoặc một đầu dò mà không cần giấy phép khoan.
• Nước nước. Được lắp đặt bên cạnh các vùng nước. Vào mùa đông, máy bơm, bằng cách làm nóng nguồn, cung cấp nhiệt cho một ngôi nhà lớn.
• Nước-không khí. Nguồn năng lượng là một bể chứa. Dòng nhiệt được cung cấp cho không khí bằng máy nén. Nó trở thành một chất làm mát.
• Đất-không khí. Đất là nguồn nhiệt, được máy nén truyền sang không khí. Chất mang năng lượng là chất lỏng chống đông.
• Air to air. Các thiết bị hoạt động trên nguyên tắc của một máy điều hòa không khí - để làm mát và sưởi ấm.

Việc lựa chọn nguồn nhiệt phụ thuộc vào địa chất của khu vực và sự hiện diện của các chướng ngại vật đối với việc đào đắp.

Cách hoạt động của máy bơm nhiệt

Máy bơm nhiệt hoạt động dựa trên chu trình Carnot - sự gia tăng nhiệt độ khi chất làm mát bị nén mạnh. Vì các thiết bị có 3 mạch làm việc (2 - bên ngoài, 1 - bên trong), một bình ngưng, một dàn bay hơi và một máy nén, sơ đồ hoạt động của chúng có thể được biểu diễn như sau:

1. Chất làm mát sơ cấp (nằm trong nước, trong không khí, trong lòng đất) lấy nhiệt từ các nguồn có thế năng thấp. Nhiệt độ nút tối đa là khoảng + 6 độ.
2. Chất mang nhiệt độ thấp, nhiệt độ thấp nằm trong vòng trong. Chất làm lạnh bay hơi khi được làm nóng, hơi của nó được nén trong máy nén. Tại thời điểm này, nhiệt được tạo ra. Nhiệt độ hơi - từ +35 đến +65 độ.
3. Nhiệt trong bình ngưng đi vào môi chất gia nhiệt từ mạch đốt nóng. Hơi nước trở nên ngưng tụ và được dẫn đến thiết bị bay hơi.

Chu kỳ của máy bơm nhiệt liên tục lặp lại.

Bơm nhiệt từ vật liệu phế liệu

Đồ tự chế là khá thực nếu bạn có các bộ phận làm việc từ các thiết bị gia dụng.

Để chuẩn bị bình ngưng và máy nén, bạn sẽ cần:

1. Tạo máy nén bơm từ máy nén tủ lạnh hoặc máy điều hòa không khí. Bộ phận được cố định bằng hệ thống treo mềm trên tường phòng lò hơi.
2. Làm một tụ điện. Lựa chọn tốt nhất là bồn inox 100 lít.
3. Dùng máy mài cắt đôi hộp đựng, sau đó luồn cuộn dây (ống đồng của tủ lạnh hoặc máy lạnh) vào.
4. Sau khi lắp đặt cuộn dây, hãy hàn các nửa bồn chứa.

Sử dụng hàn argon để có mối hàn chất lượng.

Thiết bị bay hơi được xây dựng xung quanh một bồn nhựa 75-80 lít với một cuộn ống đồng đường kính ”. Nó được quấn quanh một ống thép có đường kính 300-400 mm. Các ngã rẽ được cố định bằng một góc đục lỗ.

Một sợi được cắt trên cuộn dây để ghép nối với đường ống. Môi chất lạnh được bơm vào thiết bị, sau đó thiết bị bay hơi được gắn trên tường.

Nguồn tối ưu cho các phương pháp tạo nhiệt và điện thay thế này sẽ là nước từ giếng hoặc giếng. Chất lỏng không bị đóng băng ngay cả trong mùa đông.

Bạn sẽ cần 2 giếng:

• để lấy nước và cung cấp cho thiết bị bay hơi;
• để xả nước thải và đi vào thiết bị bay hơi.

Tính tự chủ của bơm nhiệt sẽ được đảm bảo bởi các cơ chế tự động để điều khiển chuyển động của chất làm mát dọc theo các mạch gia nhiệt và áp suất freon.

Nhận nhiệt từ các nguồn thay thế khác

Khi tổ chức mạch bên ngoài đầu tiên của máy bơm, sẽ cần một nguồn nhiệt hiệu quả:

• Đường ống hình nhẫn trong nước. Một hồ chứa không có độ sâu đóng băng lớn hoặc sông đảm bảo hiệu quả của công nghệ. Các đường ống được đặt dưới nước bằng cách sử dụng một tải trọng.
• Các trường nhiệt. Các đường ống được chôn bên dưới sự đóng băng của đất - một lớp đất lớn được loại bỏ.
• Lò xo địa nhiệt. Giếng được khoan đến độ sâu lớn. Các mạch với chất làm mát được khởi động trong chúng.
• Không khí bên ngoài. Nhiệt được lấy ra từ trục thông gió hoặc ống nhánh.

Nhược điểm của máy bơm nhiệt là giá thành và chi phí lắp đặt nguồn nhiệt cao.

Công trình khí sinh học

Điện thay thế hữu cơ được sản xuất bằng hệ thống khí sinh học. Các thiết bị này cho phép bạn tái chế gia cầm và chất thải động vật. Khí thu được được làm sạch và làm khô, sau đó được sử dụng làm chất mang nhiệt. Các khối lượng dư sẽ là một loại phân bón hữu hiệu và an toàn cho đất.

Nguyên tắc công nghệ

Khí được hình thành trong quá trình lên men chất thải sinh học từ động vật và chim. Môi trường yếm khí không có oxy sẽ là tối ưu. Nó làm tăng hoạt động của vi khuẩn ưa nhiệt và ưa nhiệt. Để quá trình có hiệu quả, khối lượng sẽ cần được trộn bằng tay, sử dụng que hoặc máy khuấy cơ học. Ở điều kiện lí tưởng, trong 1 lít bình kín được nung đến nhiệt độ +50 độ C thì thu được từ 4 đến 4,5 lít khí.

Hệ thống khí sinh học cho nhà riêng

Lò phản ứng sinh học đơn giản nhất là một thùng chứa có nắp và cơ cấu khuấy. Một lỗ được tạo trên nắp cho ống thoát khí. Số lượng của nó sẽ đủ cho 1-2 đầu đốt.

Một boongke ngầm hoặc trên mặt đất làm tăng thể tích sử dụng. Công trình ngầm được làm bằng bê tông cốt thép với một lớp cách nhiệt trên cùng. Sức chứa được chia thành các ngăn. Phân được đưa vào băng tải, lấp đầy phễu đạt 80-85%. Phần còn lại của khu vực được sử dụng để tích tụ khí. Nó được xả qua một ống đặc biệt, đầu còn lại của ống này nằm trong vòng đệm nước. Sau khi hút ẩm, khí đã được lọc sạch sẽ đi vào nhà.

Các hình thức khai thác nhiệt và điện thay thế hiện không có sẵn cho cư dân của các căn hộ. Chúng có thể được sử dụng bởi cư dân của các ngôi nhà và trang trại tư nhân. Hạn chế duy nhất của các nguồn tái tạo là chi phí sắp xếp hệ thống, nhưng các khoản đầu tư tài chính được trả hết sau 1-2 năm hoạt động.