Алтернативна енергија за дом: преглед нестандардних извора енергије

„Зелена енергија“ привлачи људе једноставно својом космичком перспективом.Неисцрпна енергија се може добити из околине потпуно бесплатно за опслуживање аутономних комуникација. Штавише, њен ресурс се свакодневно обнавља без људске интервенције.

Међутим, да бисте компетентно искористили праве дарове природе, морате знати како они функционишу и где се користе. Да ли се слажете?

Све о томе како се алтернативна енергија користи за дом сазнаћете из нашег чланка. Након прегледа информација које пружамо, можете одабрати најприкладнију опцију за производњу топлотне или електричне енергије.

Детаљно смо описали инсталације које обрађују соларну/ветар/воду/земљу енергију. Укратко и крајње једноставно смо изнели принцип њиховог рада. Достављене информације ће помоћи у поређењу метода и извора производње енергије.

Врсте алтернативних извора енергије

Набавка индустријских модела савремених уређаја за извлачење топлотне или електричне енергије из околине није тако тешка.

Најпопуларније опције за такву опрему укључују:

• соларни панели;
• соларни колектори;
• ветрогенератори;
• топлотне пумпе;
• генератори биогаса.

Наука не мирује, појављују се нови модели уређаја за производњу алтернативне енергије. Важно је не само одабрати одговарајућу опцију, већ је и правилно инсталирати. Врло често није могуће проћи само са једном јединицом.Можете комбиновати употребу различитих ресурса.

На пример, соларна батерија даје више струје лети, а ветрогенератор даје више струје зими. Комбинација ова два уређаја омогућава вам да обезбедите довољну количину аутономне електричне енергије током целе године. На сличан начин се могу комбиновати и други уређаји.

#1: Коришћење соларних панела

Ови елементи постају све популарнији и разноврснији. Продају се и као готови комплети и као појединачне фотоћелије. Занатлије аматери који више воле да раде све својим рукама радо раде са овим последњим - ово је релативно једноставан задатак.

До направити соларну батерију са појединачним параметрима, требало би да купите потребан број готових фотоћелија и лемите их у заједничко коло.

Прозирни елементи који покривају радну површину соларних панела уграђују се на стакло високих зграда, али се могу успешно користити иу приватној стамбеној изградњи

Постоје монокристалне и поликристалне соларне ћелије. Први су продуктивнији и издржљивији, али су ефикасни само ако примају стабилан ток енергије. Поликристали имају мању ефикасност и краћи век трајања, али могу да раде прилично ефикасно чак иу облачним условима.

Фотонапонске ћелије су постављене испод слоја издржљивог провидног материјала тако да могу да апсорбују енергију и да и даље остану на месту. Кућиште са провидном спољашњом површином изгледа као метални оквир. Користи се за причвршћивање панела.

Понекад се уместо металног тела користи дрвена конструкција.Ово је мање издржљива, али сасвим прихватљива опција.

Соларни панели се постављају на најсунчанијој страни зграде, најчешће на крову. Такође је важно одабрати прави инвертер и батерије

Дизајн са соларним панелима је прилично гломазан, па се најчешће поставља директно на кров куће. Кућиште је постављено на постоље тако да се панел са фотоћелијама може ротирати, што ће вам омогућити да пратите кретање сунца и ухватите више УВ зрака у зависности од доба године.

Када дође до јаких падавина, панел се окреће у вертикални положај како би се спречила оштећења и смањила могућа контаминација. Монтажа панела је само прва фаза у имплементацији оваквог система.

За његов пун рад, мораћете да повежете фотоћелије преко пуњача са соларним инвертерским системом.

Да бисте акумулирали резултујући електрични систем, биће вам потребно батерије за соларне панеле, На пример, СУНЛИГХТ ПзС. Такви елементи се могу инсталирати под земљом, на прилично значајној дубини - до три метра.

Исправан избор инвертер за соларне панеле и контролер батерије - важна тачка у обезбеђивању максималне ефикасности целог система. Што су све компоненте боље одабране, што се боље изводе посебни прорачуни, губици електричне енергије ће бити мањи.

Занимљива врста соларних панела - флексибилна филмска верзија, њихов радни слој се наноси на полимерни филм. Постављају се на стаклене прозоре високих зграда, наравно, на сунчаној страни.

Ефикасност таквих елемената је нешто нижа од оне традиционалне верзије - само 7%. Али погодност њихове употребе и уштеда простора надокнађују овај недостатак.

Бетараи уређај за повећање потенцијала ухваћене соларне енергије изгледа елегантно и модерно. Може се инсталирати у дворишту приватне куће или на крову вишеспратнице

Уређај је позвао Бетараи. Ово је прилично велика стаклена лопта, која, попут сочива, сакупља сунчеве зраке и усмерава их на панел са фотоћелијама. Инсталација је способна да се аутоматски ротира како би добила максималну сунчеву светлост.

Као резултат, можете се снаћи са мање фотоћелија и учинити проток сунчеве светлости стабилнијим. Ноћу, Бетараи је способан да апсорбује месечину и светлост звезда. Ово није много, али довољно да се обезбеди потпуна улична расвета. Све у свему, овај уређај има импресивну ефикасност од 35% за соларне панеле.

Овде су представљени корисни савети о избору, инсталирању и раду соларних панела:

#2: Примена соларних колектора

Ово је модернија и продуктивнија варијација летњег туша. Чак и најскромнија дацха има буре воде, која се током дана загрева на сасвим пристојан ниво.

Ако на крову инсталирате систем уских цеви кроз које циркулише вода, можете добити приметну количину топлоте, у потпуности обезбеђујући кућу топлом водом, па чак и прилично пристојно грејање.

Соларни колектор је систем уских цеви кроз које циркулише течност за хлађење.Процеси природне конвекције циркулишу воду загрејану сунцем без употребе пумпе (+)

Рад овог алтернативног извора енергије заснива се на способности да вода и ваздух циркулишу када се загреју. Резервоар измењивача топлоте је постављен на вишем нивоу од колекторских цеви. Загрејана вода се подиже и улази у врх намотаја измењивача топлоте.

Хладећи се при контакту са водом из славине, расхладна течност соларног колектора пада и поново се креће у цеви које се загревају од сунца.

Природна циркулација воде за грејање и хлађење елиминише потребу за посебним пумпама или другом електричном опремом.

Најједноставнију верзију таквог система можете направити од доступних материјала: цеви различитих пречника, метални лим као подлога. Постоље на које је причвршћена база може се направити од угла или других металних елемената.

У овој верзији домаћег соларног колектора, цеви су заварене на металну подлогу, а као оквир се користи дебела плоча.

Типично, део система који се налази споља је обојен црном бојом како би се повећала његова способност да апсорбује топлоту. Подножје са цевима је фиксирано на такав начин да можете променити угао његовог нагиба.

Остаје само да се угради резервоар измјењивача топлоте, постави калем у њега и споје елементи система једни са другима и са системом за довод воде и/или грејање.

Детаљна технологија израде соларног колектора за грејање је описана у Овај чланак.

Индустријски модели соларних колектора су много продуктивнији од "домаћих" и могу радити током целе године, али цена таквог система може бити прилично висока

Наравно, савремени индустријски соларни колектори су сложенији и раде ефикасније. Неки уређаји користе фреон као расхладну течност, што вам омогућава да добијете топлотну енергију чак и током хладног времена.

Индустријске јединице могу бити опремљене вакуумским цевима, блоком са фотоћелијама, температурним сензорима, аутоматским системом управљања итд. Цена таквог колектора може бити прилично импресивна.

#3: Искоришћавање енергије ветра

Ветрогенератори су уређаји који су дуго познати и прилично су популарни међу љубитељима еколошки прихватљиве енергије. Ово је прилично гломазан уређај, посебно ако се лопатице ветрењаче ротирају у хоризонталној равни. Стога су верзије са вертикалним ножевима популарније.

Ветрогенератори су прилично гломазни производи које треба инсталирати на отвореном простору који је добро дуван ветровима. Један такав уређај може у потпуности покрити потребе за електричном енергијом приватне куће.

Ветрењача је постављена на високо и издржљиво постоље. Кретање лопатица се преноси на генератор, а добијена енергија се складишти у батерији. Електрична енергија се затим преноси у унутрашњи електрични систем куће или се користи на други начин.

Домаћа ветрењача може покрити потребе за струјом мале летње викендице:

Индустриал модели савремених ветрогенератора обично опремљен погодном електронском контролном плочом.

Домаћи уређаји су направљени према прилично једноставним дијаграмима и цртежима. На Интернету можете пронаћи много опција различитих типова и врста. Морате да изаберете погодно место за постављање такве структуре, где дува јак ветар, а јединица неће никога ометати. Што су сечива постављена више, то боље.

Уприсе мобилна ветротурбина има релативно компактну величину; када је састављена, може се транспортовати јавним путевима

Не тако давно компанија Уприсе представио оригиналан развој – ветротурбину постављену на мобилну платформу.По жељи, уређај се може склопити у компактну величину, а затим транспортовати помоћу обичног СУВ-а и инсталирати на другу локацију.

Снага мобилне ветротурбине Уприсе је 50 кВ. Према експертима из области алтернативне енергије, ово је сасвим довољно да се струјом обезбеди и не највећа приватна кућа, па чак и да се вишак струје подели са комшијама.

Још оригиналнија опција за претварање енергије ветра у киловате је авион Макани Повер.

Макани Повер је авион који вам омогућава да подигнете сет малих ветротурбина на значајне висине и добијете максималну количину електричне енергије

Ово је веома научна варијација змаја на који су монтиране мале ветротурбине. Идеја је да се генератор испоручи у горњу атмосферу, где је брзина струјања ваздуха много већа од брзине на земљи. Енергија тече низ кабл, који такође функционише као конопац који држи „змај“.

Занимљив преглед поправке ветрогенератора СФ-600-5 (Кина) вам омогућава да добијете представу о могућим проблемима са апаратима економске класе:

Занимљиве идеје за самостално прављење ветрењаче описане су у чланку - Како направити ветрогенератор својим рукама: уређај, принцип рада + најбољи домаћи производи

#4: Грејање засновано на топлотним пумпама

Ови уређаји су дуго заузели поносно место у породици уређаја за производњу еколошки прихватљиве енергије. Топлотна пумпа ради на исти начин као фрижидер или клима уређај, али обрнуто.

Уређаји овог типа се углавном користе за грејање дома, као и за загревање воде.Иако постоје модели који се успешно носе са обавезама клима уређаја током лета.

Принцип рада топлотне пумпе заснива се на апсорпцији топлотне енергије ниског потенцијала у концентрисану топлоту високог потенцијала. Уређаји земља-вода се тешко инсталирају, али ефикасни

Такви системи користе енергију ваздуха, топлоту тла и воде као извор топлоте. Енергија је свуда, али у овим ресурсима има мали потенцијал. Спољашњи круг топлотне пумпе сакупља ове расуте мрвице топлотне енергије и премешта их у систем.

За трансформацију енергије у стање високог потенцијала користи се расхладно средство, обично фреон. Апсорбује примљену енергију, загрева се и улази у компресор. Овде се расхладно средство компримује и пролази кроз испаривач у измењивач топлоте унутрашњег круга грејања.

Расхладна течност апсорбује концентрисану топлотну енергију, а фреон пролази кроз испаривач и враћа се у течно стање. Сада прима енергију ниског потенцијала, загрева се итд.

У зависности од извора топлотне енергије, као и од врсте расхладне течности, бира се тип топлотне пумпе: „земља-вода“, „вода-вода”, "ваздух-вода", „ваздух-ваздух” и тако даље. Користећи такав уређај, можете имплементирати не само традиционално грејање воде, већ и грејање ваздуха.

Многи мајстори су успешно савладали самосталну производњу такве јединице; занимљиве опције су описане у следећим чланцима:

1. Како направити топлотну пумпу својим рукама из старог фрижидера: цртежи, упутства и савети за монтажу
2. Геотермална топлотна пумпа за грејање куће уради сам: уређај, дизајн, самомонтажа

Извлачење топлоте из земље није најлакши задатак, јер ће захтевати пространо земљиште и опсежне радове на ископавању. Цеви спољног кола су положене у ровове и прекривене земљом. Јасно је да ће употреба овог сајта бити ограничена у будућности.

Спољна јединица топлотне пумпе ваздух-вода једноставно треба да се инсталира на одговарајућем месту, али такав уређај можда неће бити ефикасан на ниским спољним температурама

Али на овај начин је могуће обезбедити стабилну температуру расхладне течности у спољашњем кругу, а то је важан услов за успешан рад топлотне пумпе. Веома је згодно ако у близини куће постоји рибњак, спољни круг се може без проблема уронити у воду. Као алтернатива резервоару, користи се бунар.

За извлачење топлоте из ваздуха не користе се цеви са течним расхладним средством, већ снажни вентилатори који пумпају ваздух у измењивач топлоте. Температура спољашњег ваздуха није ни приближно константна као код опција са водом или земљом, али је одабир локације за јединицу и извођење инсталације много лакши.

Нажалост, такви уређаји су неефикасни у северним регионима, јер је грејање немогуће чак и на -20 степени спољне температуре. Проблем се решава комбиновањем два различита система грејања.

#4: Биогас у комуникацијском раду

Отпад је још један интересантан ресурс за производњу топлотне енергије. Приликом прераде отпада уз помоћ анаеробних бактерија ослобађају се супстанце као што су метан, водоник сулфид, угљен-диоксид и одређена количина нечистоћа.

Ова мешавина гаса се назива биогас и такође се може сматрати савременим алтернативним извором енергије.

За прераду у биогенератору обично се користи мешавина биљног и животињског отпада са водом. Влажност масе треба да буде 88-96% у зависности од доба године

Наравно, ова запаљива супстанца се не добија из садржаја канализације. У ту сврху се користи органски отпад животињског или биљног порекла. Постављени су у посебан контејнер, веома издржљив и увек херметички затворен. Ту се пуне и бактеријске културе.

Унутар уређаја је уграђен пуж за мешање биолошке масе. Ово ће повећати брзину реакције и учинити генератор ефикаснијим.

Маса намењена преради се разблажи водом, која се мора загрејати на приближно 40°Ц.Лети треба додати више воде, али зими садржај влаге у биомаси може бити око 90%.

Да би се одржала температура угодна за живот микроорганизама, контејнер биогенератора је прекривен термоизолационим материјалима. Сви почетни материјали се учитавају кроз врат, који се затим чврсто затвара. Биогас се акумулира у горњем делу уређаја и уклања се из њега кроз специјалну цев.

Ради практичности, уштеде простора и сигурности, постројења за биогас су постављена под земљом, дистрибуција гаса се врши кроз водени затварач, потребно је обезбедити загревање биомасе (+)

Рециклирани отпад се истоварује кроз посебну цев и представља драгоцено ђубриво које се може користити на градилишту. Важна тачка када сами креирате биогенератор је сигурност. Како се гас стално акумулира у контејнеру, притисак тамо стално расте.

Процес стварања биогенератора из металне бачве описан је у овом видеу:

Ако се овај процес не контролише, уређај може једноставно експлодирати. Сматра се да је сигурније поставити биогенератор под земљу, а не на површину. Неопходно је обезбедити сталан избор насталог гаса из контејнера како би се нормализовао притисак.

Са мешавином гаса се такође мора руковати пажљиво. Ова запаљива супстанца има оштар и непријатан мирис и удисање може бити опасно по здравље људи.

Поред горе описаних извора бесплатне енергије, постоје и занимљива инжењерска решења која имају пуно практичних изгледа:

Намена и примена термогенератора

Уређаји овог типа познати су од средине прошлог века. Они вам омогућавају да претворите топлотну енергију у електричну енергију. Модерна верзија индустријски произведеног термогенератора дизајнирана је за уградњу на гасне котлове или пећи на дрва дугог сагоревања снаге најмање 200 В.

Једна од најпознатијих и најпопуларнијих опција термогенератора у свакодневном животу ради у тандему са керозинском лампом:

Такав уређај вам омогућава да добијете око 150 кВ/х електричне енергије месечно зими, када уређаји за грејање раде непрекидно.

Можете га сматрати додатном опцијом у комбинацији са соларним панелима или као начин да надокнадите честе нестанке струје.

Постоје и камперски модели генератора топлоте који могу да обрађују топлотну енергију обичне ватре. Могу се користити током изградње где нема струје као алтернатива генератору који ради на течно гориво.

Закључци и користан видео на тему

Видео ће вас упознати са најпопуларнијим опцијама за инсталације које напајају алтернативни извори енергије:

Једини значајан недостатак алтернативних метода производње енергије је висока цена опреме и инсталације. Развој високе технологије је ефикасан, погодан и јефтин. Ипак, инвестиција ће се временом исплатити. А за оне који воле да петљају, увек постоје опције за „уради сам“.

Реците нам шта мислите о коришћењу алтернативне енергије за ваш дом? Поделите своје мишљење, учествујте у дискусијама и постављајте питања. Можете оставити коментаре у форми испод.