Alternativna energija za dom: pregled nestandardnih izvora energije

“Zelena energija” privlači ljude jednostavno svojim kozmičkim izgledima.Neiscrpna energija može se dobiti iz okoliša potpuno besplatno za servisiranje autonomnih komunikacija. Štoviše, njegov se resurs svakodnevno obnavlja bez ljudske intervencije.

Međutim, kako biste kompetentno koristili prave darove prirode, morate znati kako oni rade i gdje se koriste. Slažeš li se?

Sve o tome kako se alternativna energija koristi za dom saznat ćete iz našeg članka. Nakon pregleda informacija koje pružamo, možete odabrati najprikladniju opciju za proizvodnju toplinske ili električne energije.

Detaljno smo opisali instalacije koje prerađuju energiju sunca/vjetra/vode/zemlje. Ukratko i krajnje jednostavno opisali smo princip njihovog rada. Navedene informacije pomoći će u usporedbi metoda i izvora proizvodnje energije.

Vrste alternativnih izvora energije

Kupnja industrijskih modela suvremenih uređaja za izvlačenje toplinske ili električne energije iz okoliša nije tako teška.

Najpopularnije opcije za takvu opremu uključuju:

• solarni paneli;
• solarni kolektori;
• vjetrogeneratori;
• dizalice topline;
• generatori bioplina.

Znanost ne stoji mirno, pojavljuju se novi modeli uređaja za proizvodnju alternativne energije. Važno je ne samo odabrati odgovarajuću opciju, već i pravilno instalirati. Vrlo često nije moguće proći samo s jednom jedinicom.Možete kombinirati korištenje različitih resursa.

Na primjer, solarna baterija daje više električne energije ljeti, a vjetrogenerator daje više električne energije zimi. Kombinacija ova dva uređaja omogućuje vam da osigurate dovoljnu količinu autonomne električne energije tijekom cijele godine. Ostali uređaji također se mogu kombinirati na sličan način.

#1: Korištenje solarnih panela

Ovi elementi postaju sve popularniji i raznovrsniji. Prodaju se i kao gotovi setovi i kao pojedinačne fotoćelije. Obrtnici amateri koji više vole sve raditi vlastitim rukama rado rade s potonjim - ovo je relativno jednostavan zadatak.

Do napraviti solarnu bateriju s pojedinačnim parametrima, trebali biste kupiti potreban broj gotovih fotoćelija i lemiti ih u zajednički krug.

Transparentni elementi koji pokrivaju radnu površinu solarnih panela ugrađuju se na staklo visokih zgrada, ali se mogu uspješno koristiti iu privatnoj stanogradnji

Postoje monokristalne i polikristalne solarne ćelije. Prvi su produktivniji i trajniji, ali su učinkoviti samo ako primaju stabilan protok energije. Polikristali imaju manju učinkovitost i kraći radni vijek, ali mogu prilično učinkovito raditi čak iu oblačnim uvjetima.

Fotonaponske ćelije smještene su ispod sloja izdržljivog prozirnog materijala kako bi mogle apsorbirati energiju i ostati na mjestu. Kućište s prozirnom vanjskom površinom izgleda kao metalni okvir. Koristi se za učvršćivanje ploča.

Ponekad se umjesto metalnog tijela koristi drvena konstrukcija.Ovo je manje izdržljiva, ali sasvim prihvatljiva opcija.

Solarni paneli postavljaju se na najsunčanijoj strani zgrade, obično na krovu. Također je važno odabrati pravi pretvarač i baterije

Dizajn sa solarnim pločama ispada prilično glomazan, pa se najčešće postavlja izravno na krov kuće. Kućište je postavljeno na postolje tako da se ploča s fotoćelijama može okretati, što će vam omogućiti praćenje kretanja sunca i hvatanje više UV zraka ovisno o godišnjem dobu.

Kada padne jaka kiša, ploča se okreće u okomiti položaj kako bi se spriječilo oštećenje i smanjila moguća kontaminacija. Ugradnja panela samo je prva faza u implementaciji ovakvog sustava.

Za njegov puni rad fotoćelije ćete morati spojiti putem punjača na solarni inverterski sustav.

Da biste akumulirali dobiveni električni sustav, trebat će vam baterije za solarne panele, Na primjer, SUNČEVA SVJETLO PzS. Takvi se elementi mogu ugraditi pod zemljom, na prilično značajnoj dubini - do tri metra.

Ispravan odabir inverter za solarne panele i regulator baterije - važna točka u osiguravanju maksimalne učinkovitosti cijelog sustava. Što su sve komponente bolje odabrane, što su bolji posebni proračuni izvedeni, to će gubici električne energije biti manji.

Zanimljiva vrsta solarnih panela - verzija fleksibilnog filma, njihov radni sloj nanosi se na polimerni film. Ugrađuju se na staklene prozore visokih zgrada, naravno, na sunčanoj strani.

Učinkovitost takvih elemenata nešto je niža od one tradicionalne verzije - samo 7%. Ali pogodnost njihove upotrebe i ušteda prostora kompenziraju ovaj nedostatak.

Betaray uređaj za povećanje potencijala uhvaćene sunčeve energije izgleda elegantno i moderno. Može se postaviti u dvorištu privatne kuće ili na krovu visoke zgrade

Uređaj je nazvao Betaray. Ovo je prilično velika staklena kugla, koja poput leće skuplja sunčeve zrake i usmjerava ih na ploču s fotoćelijama. Instalacija se može automatski okretati kako bi dobila maksimalnu sunčevu svjetlost.

Kao rezultat toga, možete proći s manje fotoćelija i učiniti protok sunčeve svjetlosti stabilnijim. Noću, Betaray može apsorbirati mjesečinu i svjetlost zvijezda. To nije puno, ali dovoljno za potpunu uličnu rasvjetu. Sve u svemu, ovaj uređaj ima impresivnu učinkovitost od 35% za solarne ploče.

Korisni savjeti o odabiru, postavljanju i radu solarnih panela prikazani su ovdje:

#2: Primjena solarnih kolektora

Ovo je modernija i produktivnija varijanta ljetnog tuša. Čak i najskromnija vikendica ima bačvu vode koja se tijekom dana zagrijava do sasvim pristojne razine.

Ako na krov postavite sustav uskih cijevi kroz koje cirkulira voda, možete dobiti primjetnu količinu topline, u potpunosti osiguravajući kuću toplom vodom, pa čak i sasvim pristojno grijanje.

Solarni kolektor je sustav uskih cijevi kroz koje cirkulira rashladna tekućina.Prirodni konvekcijski procesi cirkuliraju vodu zagrijanu suncem bez upotrebe pumpe (+)

Rad ovog alternativnog izvora energije temelji se na sposobnosti vode i zraka da cirkuliraju kada se zagrijavaju. Spremnik izmjenjivača topline instaliran je na višoj razini od kolektorskih cijevi. Zagrijana voda se diže i ulazi u gornji dio zavojnice izmjenjivača topline.

Hladeći u dodiru s vodom iz slavine, rashladna tekućina solarnog kolektora pada i ponovno ulazi u cijevi koje zagrijava sunce.

Prirodna cirkulacija vode za grijanje i hlađenje eliminira potrebu za posebnim pumpama ili drugom električnom opremom.

Najjednostavniju verziju takvog sustava možete napraviti od dostupnih materijala: cijevi različitih promjera, metalni lim kao baza. Stalak na koji je pričvršćena baza može biti izrađen od ugla ili drugih metalnih elemenata.

U ovoj verziji domaćeg solarnog kolektora, cijevi su zavarene na metalnu podlogu, a debela ploča se koristi kao okvir.

Obično je dio sustava koji je izvana obojen u crno kako bi se povećala njegova sposobnost upijanja topline. Baza s cijevima je fiksirana na takav način da možete mijenjati kut njezinog nagiba.

Ostaje samo ugraditi spremnik izmjenjivača topline, postaviti zavojnicu u njega i spojiti elemente sustava međusobno i na sustav vodoopskrbe i/ili grijanja.

Detaljna tehnologija izrade solarnog kolektora za grijanje opisana je u ovaj članak.

Industrijski modeli solarnih kolektora mnogo su produktivniji od "domaćih" i mogu raditi tijekom cijele godine, ali cijena takvog sustava može biti prilično visoka

Naravno, moderni industrijski solarni kolektori su složeniji i učinkovitiji. Neki uređaji koriste freon kao rashladno sredstvo, što vam omogućuje dobivanje toplinske energije čak i tijekom hladnog vremena.

Industrijske jedinice mogu biti opremljene vakuumskim cijevima, blokom s fotoćelijama, temperaturnim senzorima, automatskim sustavom upravljanja itd. Trošak takvog kolektora može biti prilično impresivan.

#3: Iskorištavanje energije vjetra

Vjetrogeneratori su već dugo poznati uređaji koji su vrlo popularni među ljubiteljima ekološki prihvatljive energije. Ovo je prilično glomazan uređaj, pogotovo ako se lopatice vjetrenjača okreću u vodoravnoj ravnini. Stoga su verzije s okomitim oštricama popularnije.

Vjetrogeneratori su prilično glomazni proizvodi koji bi trebali biti instalirani na otvorenom prostoru koji je dobro puhan vjetrom. Jedan takav uređaj može u potpunosti pokriti potrebe za električnom energijom privatne kuće.

Vjetrenjača je postavljena na visoko i izdržljivo postolje. Kretanje lopatica prenosi se na generator, a nastala energija se pohranjuje u bateriju. Električna energija se zatim prenosi u unutarnji električni sustav kuće ili se koristi na drugi način.

Domaća vjetrenjača može pokriti potrebe za električnom energijom male ljetne kućice:

Industrijski modeli modernih vjetrogeneratora obično opremljen prikladnom elektroničkom kontrolnom pločom.

Domaći uređaji konstruirani su prema prilično jednostavnim dijagramima i crtežima. Na Internetu možete pronaći mnogo opcija različitih vrsta i vrsta. Morate odabrati prikladno mjesto za postavljanje takve strukture, gdje puše jak vjetar, a jedinica nikome neće smetati. Što su oštrice više postavljene, to bolje.

Mobilna vjetroturbina Uprise ima relativno kompaktnu veličinu; kada se sastavi, može se prevoziti javnim cestama

Ne tako davno tvrtka Izlazak predstavila originalni razvoj - vjetroturbinu instaliranu na mobilnoj platformi.Ako želite, uređaj se može sastaviti u kompaktnu veličinu, a zatim transportirati pomoću običnog SUV-a i postaviti na drugo mjesto.

Snaga mobilne vjetroturbine Uprise je 50 kW. Prema stručnjacima u području alternativne energije, to je sasvim dovoljno za opskrbu električnom energijom ne najveće privatne kuće, pa čak i za dijeljenje viška električne energije sa susjedima.

Još originalnija opcija za pretvaranje energije vjetra u kilovate je zrakoplov Makani Snaga.

Makani Power je letjelica koja vam omogućuje podizanje niza malih vjetroturbina na značajne visine i dobivanje maksimalne količine električne energije

Ovo je visoko znanstvena varijanta zmaja na koji su montirane male vjetroturbine. Ideja je dostaviti generator u gornje slojeve atmosfere, gdje je brzina protoka zraka puno veća od one na tlu. Energija teče niz kabel, koji također funkcionira kao uže koje drži "zmaja".

Zanimljiv pregled popravka generatora vjetra SF-600-5 (Kina) omogućuje vam da dobijete ideju o mogućim problemima s uređajima ekonomske klase:

Zanimljive ideje za izradu vjetrenjača opisane su u članku - Kako napraviti generator vjetra vlastitim rukama: uređaj, princip rada + najbolji domaći proizvodi

#4: Grijanje temeljeno na dizalicama topline

Ovi uređaji odavno zauzimaju počasno mjesto u obitelji uređaja za proizvodnju ekološki prihvatljive energije. Toplinska pumpa radi otprilike na isti način kao hladnjak ili klima uređaj, ali obrnuto.

Uređaji ove vrste koriste se uglavnom za grijanje doma, kao i za grijanje vode.Iako postoje modeli koji se ljeti uspješno nose s dužnostima klima uređaja.

Princip rada dizalice topline temelji se na apsorpciji toplinske energije niskog potencijala u koncentriranu toplinu visokog potencijala. Uređaje zemlja-voda teško je instalirati, ali su učinkoviti

Takvi sustavi kao izvor topline koriste energiju zraka, toplinu tla i vode. Energija je posvuda, ali u ovim resursima ima mali potencijal. Vanjski krug dizalice topline prikuplja te raspršene mrvice toplinske energije i prenosi ih u sustav.

Za transformaciju energije u stanje visokog potencijala koristi se rashladno sredstvo, obično freon. Apsorbira primljenu energiju, zagrijava se i ulazi u kompresor. Ovdje se rashladno sredstvo komprimira i prolazi kroz isparivač u izmjenjivač topline unutarnjeg kruga grijanja.

Rashladno sredstvo apsorbira koncentriranu toplinsku energiju, a freon prolazi kroz isparivač i vraća se u tekuće stanje. Sada prima energiju niskog potencijala, zagrijava se itd.

Ovisno o izvoru toplinske energije, kao io vrsti rashladnog sredstva, odabire se tip dizalice topline: “zemlja-voda”, “voda-voda”, “zrak-voda”, “zrak-zrak” i tako dalje. Pomoću takvog uređaja možete implementirati ne samo tradicionalno grijanje vode, već i grijanje zraka.

Mnogi su obrtnici uspješno savladali samostalnu proizvodnju takve jedinice, zanimljive opcije opisane su u sljedećim člancima:

1. Kako napraviti toplinsku pumpu vlastitim rukama iz starog hladnjaka: crteži, upute i savjeti za montažu
2. Učinite sami geotermalna toplinska pumpa za grijanje kuće: uređaj, dizajn, samomontaža

Izvlačenje topline iz zemlje nije najlakši zadatak, budući da će zahtijevati prostrano zemljište i opsežne radove na iskopu. Cijevi vanjskog kruga polažu se u rovove i pokrivaju zemljom. Jasno je da će korištenje ove stranice u budućnosti biti ograničeno.

Vanjsku jedinicu toplinske crpke zrak-voda jednostavno treba postaviti na odgovarajuće mjesto, ali takav uređaj možda neće biti vrlo učinkovit pri niskim vanjskim temperaturama

Ali na taj način moguće je osigurati stabilnu temperaturu rashladne tekućine u vanjskom krugu, a to je važan uvjet za uspješan rad dizalice topline. Vrlo je zgodno ako u blizini kuće postoji ribnjak, vanjski krug se može bez problema uroniti u vodu. Kao alternativa rezervoaru koristi se bunar.

Za izvlačenje topline iz zraka ne koriste se cijevi s tekućim rashladnim sredstvom, već snažni ventilatori koji pumpaju zrak u izmjenjivač topline. Temperatura vanjskog zraka nije ni približno konstantna kao u opcijama s vodom ili zemljom, ali je odabir mjesta za jedinicu i izvođenje instalacije puno lakši.

Nažalost, takvi uređaji su neučinkoviti u sjevernim regijama, jer je grijanje nemoguće čak i na vanjskoj temperaturi od -20 stupnjeva. Problem se rješava kombinacijom dva različita sustava grijanja.

#4: Bioplin u komunikacijama

Otpad je još jedan zanimljiv resurs za proizvodnju toplinske energije. Prilikom obrade otpada uz pomoć anaerobnih bakterija oslobađaju se tvari poput metana, sumporovodika, ugljičnog dioksida i određene količine nečistoća.

Ova plinska smjesa naziva se bioplin i također se može smatrati suvremenim alternativnim izvorom energije.

Za preradu u biogeneratoru obično se koristi mješavina biljnog i životinjskog otpada s vodom. Vlažnost mase treba biti 88-96% ovisno o godišnjem dobu

Naravno, ova zapaljiva tvar ne dobiva se iz sadržaja kanalizacije. U tu svrhu koristi se organski otpad životinjskog ili biljnog podrijetla. Stavljaju se u poseban spremnik, vrlo izdržljiv i uvijek hermetički zatvoren. Tamo se učitavaju i bakterijske kulture.

Unutar uređaja ugrađen je puž za miješanje biološke mase. To će povećati brzinu reakcije i učiniti generator učinkovitijim.

Masa namijenjena obradi razrijedi se vodom koja mora biti zagrijana na otprilike 40°C.Ljeti treba dodati više vode, ali zimi sadržaj vlage u biomasi može biti oko 90%.

Kako bi se održala temperatura ugodna za život mikroorganizama, spremnik biogeneratora prekriven je materijalima za toplinsku izolaciju. Svi početni materijali se pune kroz vrat, koji se zatim čvrsto zatvori. Bioplin se skuplja u gornjem dijelu uređaja i odvodi iz njega kroz posebnu cijev.

Radi praktičnosti, uštede prostora i sigurnosti, bioplinska postrojenja su postavljena pod zemljom, distribucija plina se vrši kroz vodenu brtvu, potrebno je osigurati zagrijavanje biomase (+)

Reciklirani otpad iskrcava se posebnom cijevi, predstavlja dragocjeno gnojivo koje se može koristiti na gradilištu. Važna točka kada sami stvarate biogenerator je sigurnost. Budući da se plin neprestano nakuplja u spremniku, tlak u njemu stalno raste.

Proces izrade biogeneratora iz metalne bačve sam je opisan u ovom videu:

Ako se ovaj proces ne kontrolira, uređaj može jednostavno eksplodirati. Smatra se da je biogenerator sigurnije postaviti pod zemlju nego na površinu. Potrebno je osigurati stalnu selekciju dobivenog plina iz spremnika kako bi se normalizirao tlak.

S plinskom smjesom također se mora pažljivo rukovati. Ova zapaljiva tvar ima oštar i neugodan miris, a udisanje može biti opasno za ljudsko zdravlje.

Uz gore opisane izvore besplatne energije, postoje i zanimljiva inženjerska rješenja koja imaju puno praktičnih izgleda:

Namjena i primjena termogeneratora

Uređaji ove vrste poznati su od sredine prošlog stoljeća. Omogućuju vam pretvaranje toplinske energije u električnu energiju. Suvremena verzija industrijski proizvedenog termogeneratora namijenjena je za ugradnju na plinske kotlove ili peći na drva dugog gorenja snage najmanje 200 W.

Jedna od najpoznatijih i najpopularnijih opcija termogeneratora u svakodnevnom životu radi u tandemu s kerozinskom svjetiljkom:

Takav uređaj omogućuje primanje oko 150 kW / h električne energije mjesečno zimi, kada uređaji za grijanje rade kontinuirano.

Možete ga razmotriti kao dodatnu opciju u kombinaciji sa solarnim panelima ili kao način kompenzacije za česte nestanke struje.

Postoje i kamperski modeli generatora topline koji mogu obraditi toplinsku energiju obične vatre. Mogu se koristiti tijekom izgradnje tamo gdje nema električne energije kao alternativa generatoru koji radi na tekuće gorivo.

Zaključci i koristan video na tu temu

Videozapis će vas upoznati s najpopularnijim opcijama za instalacije s alternativnim izvorima energije:

Jedini značajan nedostatak alternativnih metoda proizvodnje energije je visoka cijena opreme i instalacije. Razvoj visoke tehnologije učinkovit je, praktičan i jeftin. Ipak, investicija će se s vremenom isplatiti. A za one koji vole petljati, uvijek postoje opcije za DIY.

Recite nam što mislite o korištenju alternativne energije za svoj dom? Podijelite svoje mišljenje, sudjelujte u raspravama i postavljajte pitanja. Komentare možete ostaviti u obrascu ispod.