Алтернативна енергия за дома: преглед на нестандартни източници на енергия

„Зелената енергия“ привлича хората просто с космическите си перспективи.Неизчерпаемата енергия може да бъде получена от околната среда напълно безплатно за обслужване на автономни комуникации. Освен това ресурсът му се възстановява ежедневно без човешка намеса.

Въпреки това, за да използвате компетентно истинските дарове на природата, трябва да знаете как работят и къде се използват. Съгласен ли си?

Ще научите всичко за това как се използва алтернативната енергия за дома от нашата статия. След преглед на предоставената от нас информация можете да изберете най-подходящия вариант за производство на топлинна или електрическа енергия.

Описали сме подробно инсталации, които обработват слънчева/вятърна/водна/земна енергия. Накратко и изключително просто очертахме принципа на тяхното действие. Предоставената информация ще помогне да се сравнят методите и източниците на производство на енергия.

Видове алтернативни енергийни източници

Закупуването на промишлени модели на модерни устройства за извличане на топлинна или електрическа енергия от околната среда не е толкова трудно.

Най-популярните опции за такова оборудване включват:

• слънчеви панели;
• слънчеви колектори;
• вятърни генератори;
• термопомпи;
• генератори за биогаз.

Науката не стои неподвижна, появяват се нови модели устройства за производство на алтернативна енергия. Важно е не само да изберете подходящата опция, но и да я инсталирате правилно. Много често не е възможно да се мине само с една единица.Можете да комбинирате използването на различни ресурси.

Например слънчевата батерия осигурява повече електричество през лятото, а вятърният генератор осигурява повече електричество през зимата. Комбинацията от тези две устройства ви позволява да осигурите достатъчно количество автономна електроенергия през цялата година. Други устройства също могат да се комбинират по подобен начин.

#1: Използване на слънчеви панели

Тези елементи стават все по-популярни и по-разнообразни. Продават се както в готови комплекти, така и като отделни фотоклетки. Аматьорите занаятчии, които предпочитат да правят всичко със собствените си ръце, с готовност работят с последното - това е сравнително проста задача.

Да се направи слънчева батерия с индивидуални параметри, трябва да закупите необходимия брой готови фотоклетки и да ги запоите в обща верига.

Прозрачни елементи, покриващи работната повърхност на слънчевите панели, се монтират върху стъклото на високи сгради, но могат успешно да се използват и в частното жилищно строителство

Има монокристални и поликристални слънчеви клетки. Първите са по-продуктивни и издръжливи, но са ефективни само ако получават стабилен поток от енергия. Поликристалите имат по-ниска ефективност и по-кратък експлоатационен живот, но могат да работят доста ефективно дори при облачни условия.

Фотоволтаичните клетки са поставени под слой от издръжлив прозрачен материал, така че да могат да абсорбират енергия и да останат на място. Корпусът с прозрачна външна повърхност изглежда като метална рамка. Използва се за закрепване на панелите.

Понякога вместо метално тяло се използва дървена конструкция.Това е по-малко издръжлив, но доста приемлив вариант.

Слънчевите панели се монтират от най-слънчевата страна на сградата, обикновено на покрива. Също така е важно да изберете правилния инвертор и батерии

Дизайнът със слънчеви панели се оказва доста обемист, така че най-често се поставя директно на покрива на къщата. Корпусът е монтиран на стойка, така че панелът с фотоклетки да може да се върти, това ще ви позволи да следите движението на слънцето и да улавяте повече UV лъчи в зависимост от времето на годината.

При обилни валежи панелът се обръща във вертикално положение, за да се предотврати повреда и да се намали възможното замърсяване. Монтажът на панели е само първият етап от внедряването на такава система.

За пълноценната му работа е необходимо да свържете фотоклетките чрез зарядно устройство към соларната инверторна система.

За да натрупате получената електрическа система, ще ви трябва батерии за слънчеви панели, Например, СЛЪНЧЕВА СВЕТЛИНА PzS. Такива елементи могат да бъдат монтирани под земята, на доста значителна дълбочина - до три метра.

Правилен подбор инвертор за слънчеви панели и контролер на батерията - важен момент за осигуряване на максимална ефективност на цялата система. Колкото по-добре са избрани всички компоненти, толкова по-добре са извършени специалните изчисления, толкова по-малко ще бъдат загубите на електрическа енергия.

Интересен вид слънчеви панели - версия с гъвкав филм, работният им слой се нанася върху полимерен филм. Те са инсталирани на стъклените прозорци на високи сгради, разбира се, от слънчевата страна.

Ефективността на такива елементи е малко по-ниска от тази на традиционната версия - само 7%. Но удобството на тяхното използване и спестяването на пространство компенсират този недостатък.

Устройството Betaray за увеличаване на потенциала на уловената слънчева енергия изглежда стилно и модерно. Може да се монтира в двора на частна къща или на покрива на многоетажна сграда

Устройството се обади Бетарай. Това е доста голяма стъклена топка, която като леща събира слънчевите лъчи и ги насочва към панел с фотоклетки. Инсталацията може да се върти автоматично, за да получи максимална слънчева светлина.

В резултат на това можете да се справите с по-малко фотоклетки и да направите потока от слънчева светлина по-стабилен. През нощта Betaray е способен да абсорбира лунна и звездна светлина. Това не е много, но достатъчно за осигуряване на пълно улично осветление. Като цяло това устройство има впечатляваща ефективност от 35% за слънчеви панели.

Полезни съвети за избор, инсталиране и експлоатация на соларни панели са представени тук:

#2: Приложение на слънчеви колектори

Това е по-модерна и продуктивна вариация на летния душ. Дори и най-скромната дача има варел с вода, който се нагрява през деня до доста прилично ниво.

Ако инсталирате система от тесни тръби на покрива, през която циркулира водата, можете да получите забележимо количество топлина, като напълно осигурите на къщата топла вода и дори доста прилично отопление.

Слънчевият колектор е система от тесни тръби, през които циркулира охлаждаща течност.Процесите на естествена конвекция циркулират вода, загрята от слънцето, без използването на помпа (+)

Работата на този алтернативен източник на енергия се основава на способността на водата и въздуха да циркулират при нагряване. Резервоарът на топлообменника е монтиран на по-високо ниво от колекторните тръби. Нагрятата вода се издига и навлиза в горната част на намотката на топлообменника.

Охлаждайки се при контакт с чешмяна вода, охлаждащата течност на слънчевия колектор пада надолу и отново се движи в тръбите, които се нагряват от слънцето.

Естествената циркулация на водата за отопление и охлаждане елиминира нуждата от специални помпи или друго електрическо оборудване.

Можете да направите най-простата версия на такава система от наличните материали: тръби с различни диаметри, метален лист като основа. Стойката, към която е прикрепена основата, може да бъде направена от ъгъл или други метални елементи.

В тази версия на домашен слънчев колектор тръбите са заварени към метална основа, а като рамка се използва дебела дъска.

Обикновено частта от системата, която е отвън, е боядисана в черно, за да се увеличи способността й да абсорбира топлина. Основата с тръби е фиксирана по такъв начин, че можете да промените ъгъла на нейния наклон.

Остава само да инсталирате резервоар за топлообменник, да поставите намотка в него и да свържете елементите на системата помежду си и към водоснабдителната и / или отоплителната система.

Подробна технология за производство на слънчев колектор за отопление е описана в тази статия.

Индустриалните модели слънчеви колектори са много по-продуктивни от „домашните“ и могат да работят през цялата година, но цената на такава система може да бъде доста висока

Разбира се, съвременните индустриални слънчеви колектори са по-сложни и работят по-ефективно. Някои устройства използват фреон като охлаждаща течност, което ви позволява да получавате топлинна енергия дори при студено време.

Промишлените агрегати могат да бъдат оборудвани с вакуумни тръби, блок с фотоклетки, температурни сензори, система за автоматично управление и др. Цената на такъв колектор може да бъде доста впечатляваща.

#3: Използване на вятърната енергия

Вятърните генератори са устройства, които са известни отдавна и са доста популярни сред любителите на екологична енергия. Това е доста тромаво устройство, особено ако лопатките на вятърната мелница се въртят в хоризонтална равнина. Следователно версиите с вертикални остриета са по-популярни.

Вятърните генератори са доста обемисти продукти, които трябва да се монтират на открито място, което е добре издухано от ветрове. Едно такова устройство може напълно да покрие нуждите от електроенергия на частен дом.

Вятърната мелница е поставена на висока и издръжлива стойка. Движението на лопатките се предава на генератора, а получената енергия се съхранява в батерия. След това електричеството се прехвърля към вътрешната електрическа система на дома или се използва по друг начин.

Домашна вятърна мелница може да покрие нуждите от електроенергия на малка лятна вила:

Индустриален модели на модерни вятърни генератори обикновено оборудвани с удобен електронен контролен панел.

Домашните устройства са конструирани според доста прости схеми и чертежи. В интернет можете да намерите много опции от различни видове и видове. Трябва да изберете удобно място за поставяне на такава конструкция, където духа силен вятър и устройството няма да пречи на никого. Колкото по-високо са монтирани ножовете, толкова по-добре.

Мобилната вятърна турбина Uprise има сравнително компактни размери; когато е сглобена, тя може да се транспортира по обществени пътища

Неотдавна фирмата въстание представиха оригинална разработка - вятърна турбина, монтирана на подвижна платформа.Ако желаете, устройството може да бъде сглобено в компактен размер и след това транспортирано с помощта на обикновен SUV и инсталирано на друго място.

Мощността на мобилната вятърна турбина Uprise е 50 kW. Според експерти в областта на алтернативната енергия това е напълно достатъчно, за да осигури електричество на не най-голямата частна къща и дори да сподели излишната електроенергия със съседите.

Още по-оригинален вариант за преобразуване на вятърна енергия в киловати е самолет Макани мощност.

Makani Power е самолет, който ви позволява да вдигнете набор от малки вятърни турбини на значителни височини и да получите максимално количество електроенергия

Това е силно научен вариант на хвърчило, на което са монтирани малки вятърни турбини. Идеята е генераторът да бъде доставен в горните слоеве на атмосферата, където скоростта на въздушния поток е много по-висока от тази на земята. Енергията тече надолу по кабела, който също функционира като въжето, което държи „хвърчилото“.

Интересен преглед на ремонта на вятърни генератори SF-600-5 (Китай) ви позволява да получите представа за възможни проблеми с уреди от икономична класа:

Интересни идеи за създаване на вятърна мелница сами са описани в статията - Как да направите вятърен генератор със собствените си ръце: устройство, принцип на работа + най-добрите домашни продукти

#4: Отопление с термопомпи

Тези устройства отдавна заемат почетно място в семейството на устройства за производство на екологична енергия. Термопомпата работи почти по същия начин като хладилник или климатик, но по обратния начин.

Устройствата от този тип се използват предимно за отопление на дома, както и за подгряване на вода.Въпреки че има модели, които успешно се справят със задълженията на климатик през лятото.

Принципът на работа на термопомпата се основава на абсорбцията на топлинна енергия с нисък потенциал в концентрирана топлина с висок потенциал. Устройствата земя-вода са трудни за инсталиране, но ефективни

Такива системи използват енергията на въздуха, топлината на почвата и водата като източник на топлина. Енергията е навсякъде, но в тези ресурси има нисък потенциал. Външният кръг на термопомпата събира тези разпръснати трохи топлинна енергия и ги премества в системата.

За да се трансформира енергията в състояние с висок потенциал, се използва хладилен агент, обикновено фреон. Той абсорбира получената енергия, загрява се и влиза в компресора. Тук хладилният агент се компресира и преминава през изпарителя в топлообменника на вътрешния отоплителен кръг.

Охлаждащата течност абсорбира концентрирана топлинна енергия, а фреонът преминава през изпарителя и се връща в течно състояние. Сега получава нископотенциална енергия, загрява и т.н.

В зависимост от източника на топлинна енергия, както и от вида на охлаждащата течност се избира типът на термопомпата: "земя-вода", "вода-вода", "въздух-вода", „въздух-въздух“ и така нататък. С помощта на такова устройство можете да реализирате не само традиционно отопление на водата, но и отопление на въздуха.

Много занаятчии успешно са усвоили самостоятелното производство на такава единица, интересни опции са описани в следните статии:

1. Как да направите термопомпа със собствените си ръце от стар хладилник: чертежи, инструкции и съвети за монтаж
2. Направи си сам геотермална термопомпа за отопление на къща: устройство, дизайн, самостоятелно сглобяване

Извличането на топлина от земята не е най-лесната задача, тъй като ще изисква просторен парцел земя и обширни изкопни работи. Тръбите на външния кръг се полагат в траншеи и се покриват със земя. Ясно е, че използването на този сайт ще бъде ограничено в бъдеще.

Външната термопомпа въздух-вода просто трябва да бъде инсталирана на подходящо място, но такова устройство може да не е много ефективно при ниски външни температури

Но по този начин е възможно да се осигури стабилна температура на охлаждащата течност във външната верига и това е важно условие за успешната работа на термопомпата. Много е удобно, ако в близост до къщата има езерце, външната верига може да се потопи във вода без никакви проблеми. Като алтернатива на резервоара се използва кладенец.

За извличане на топлина от въздуха се използват не тръби с течна охлаждаща течност, а мощни вентилатори, които изпомпват въздух в топлообменника. Температурата на външния въздух не е почти толкова постоянна, колкото при варианти с вода или земя, но изборът на място за уреда и извършването на монтаж е много по-лесно.

За съжаление такива устройства са неефективни в северните райони, тъй като отоплението е невъзможно дори при -20 градуса външна температура. Проблемът се решава чрез комбиниране на две различни отоплителни системи.

#4: Биогаз в комуникационната работа

Отпадъците са друг интересен ресурс за генериране на топлинна енергия. При обработката на отпадъците с помощта на анаеробни бактерии се отделят вещества като метан, сероводород, въглероден диоксид и известно количество примеси.

Тази газова смес се нарича биогаз и може да се разглежда като съвременен алтернативен източник на енергия.

За преработка в биогенератор обикновено се използва смес от растителни и животински отпадъци с вода. Влажността на масата трябва да бъде 88-96% в зависимост от времето на годината

Разбира се, това запалимо вещество не се получава от съдържанието на канализацията. За целта се използват органични отпадъци от животински или растителен произход. Поставят се в специален контейнер, много издръжлив и винаги херметичен. Там се зареждат и бактериални култури.

Вътре в устройството е монтиран шнек за смесване на биологичната маса. Това ще увеличи скоростта на реакция и ще направи генератора по-ефективен.

Масата, предназначена за обработка, се разрежда с вода, която трябва да се загрее до приблизително 40 ° C.През лятото трябва да се добави повече вода, но през зимата съдържанието на влага в биомасата може да бъде около 90%.

За поддържане на температура, удобна за живота на микроорганизмите, контейнерът на биогенератора е покрит с топлоизолационни материали. Всички изходни материали се зареждат през гърлото, което след това се затваря плътно. Биогазът се натрупва в горната част на устройството и се отстранява от него през специална тръба.

За удобство, спестяване на пространство и безопасност инсталациите за биогаз са разположени под земята, разпределението на газ се извършва чрез воден затвор, необходимо е да се осигури отопление на биомасата (+)

Рециклираните отпадъци се разтоварват през отделна тръба, те представляват ценен тор, който може да се използва на обекта. Важен момент при създаването на биогенератор сами е безопасността. Тъй като газът постоянно се натрупва в контейнера, налягането там постоянно се увеличава.

Процесът на самостоятелно създаване на биогенератор от метален варел е описан в това видео:

Ако този процес не се контролира, устройството може просто да избухне. Счита се за по-безопасно биогенераторът да се постави под земята, отколкото на повърхността. Необходимо е да се осигури постоянна селекция на получения газ от контейнера, за да се нормализира налягането.

С газовата смес също трябва да се работи внимателно. Това запалимо вещество има остър и неприятен мирис и вдишването му може да бъде опасно за човешкото здраве.

В допълнение към източниците на безплатна енергия, описани по-горе, има и интересни инженерни решения, които имат много практически перспективи:

Предназначение и приложение на термогенератора

Устройства от този тип са известни от средата на миналия век. Те ви позволяват да преобразувате топлинната енергия в електрическа. Модерен вариант на промишлено произведен термогенератор е предназначен за монтаж на газови котли или печки на дърва с мощност от минимум 200 W.

Една от най-известните и популярни опции за термогенератор в ежедневието работи в тандем с керосинова лампа:

Такова устройство ви позволява да получавате около 150 kW / h електроенергия на месец през зимата, когато отоплителните уреди работят непрекъснато.

Може да го разгледате като допълнителна опция в комбинация със слънчеви панели или като начин за компенсиране на чести прекъсвания на тока.

Има и къмпинг модели на топлинни генератори, които могат да обработват топлинната енергия на обикновен огън. Те могат да се използват по време на строителство, където няма електричество, като алтернатива на генератор, работещ с втечнено гориво.

Изводи и полезно видео по темата

Видеото ще ви запознае с най-популярните опции за инсталации, захранвани от алтернативни източници на енергия:

Единственият съществен недостатък на алтернативните методи за генериране на енергия е високата цена на оборудването и инсталацията. Високотехнологичните разработки са ефективни, удобни и евтини. Все пак инвестицията ще се изплати с времето. А за тези, които обичат да бърникат, винаги има опции за Направи си сам.

Кажете ни какво мислите за използването на алтернативна енергия за вашия дом? Споделете вашето мнение, участвайте в дискусии и задавайте въпроси. Можете да оставяте коментари във формата по-долу.