Energia alternatywna dla domu: przegląd niestandardowych źródeł energii

„Zielona energia” przyciąga po prostu z perspektywy kosmicznej. Niewyczerpaną energię można uzyskać ze środowiska, aby swobodnie obsługiwać autonomiczną komunikację. Co więcej, jego zasoby są codziennie odnawiane bez interwencji człowieka.

Jednak, aby właściwie wykorzystać te dary natury, musisz wiedzieć, jak one działają i gdzie są one używane. Zgadzasz się

Dowiesz się wszystkiego o tym, jak energia alternatywna jest wykorzystywana w domu z naszego artykułu. Po zapoznaniu się z przedstawionymi przez nas informacjami możesz wybrać najbardziej odpowiednią opcję wytwarzania ciepła lub energii elektrycznej.

Szczegółowo opisaliśmy rośliny, które przetwarzają energię słońca / wiatru / wody / ziemi. W skrócie i niezwykle prosto nakreślono zasadę ich pracy. Proponowane informacje pomogą porównać metody i źródła produkcji energii.

Rodzaje alternatywnych źródeł energii

Pozyskiwanie przemysłowych modeli nowoczesnych urządzeń do wydobywania ciepła lub energii elektrycznej ze środowiska nie jest takie trudne.

Najpopularniejsze opcje takiego sprzętu obejmują:

• panele słoneczne;
• kolektory słoneczne;
• generatory wiatrowe;
• pompy ciepła;
• generatory biogazu.

Nauka nie stoi w miejscu, pojawia się coraz więcej nowych modeli urządzeń do generowania energii alternatywnej. Ważne jest nie tylko wybranie odpowiedniej opcji, ale także jej prawidłowe zainstalowanie. Bardzo często nie można zarządzać za pomocą tylko jednej jednostki. Możesz łączyć wykorzystanie różnych zasobów.

Na przykład bateria słoneczna wytwarza więcej energii elektrycznej latem, a generator wiatru zimą. Połączenie tych dwóch urządzeń pozwala zapewnić wystarczającą ilość autonomicznej energii elektrycznej przez cały rok. Podobnie można łączyć inne urządzenia.

# 1: Korzystanie z paneli słonecznych

Elementy te stają się coraz bardziej popularne i różnorodne. Są sprzedawane zarówno w postaci gotowych zestawów, jak i indywidualnych fotokomórek. Amatorzy, którzy wolą robić wszystko własnymi rękami, chętnie pracują z tym drugim - jest to stosunkowo proste zadanie.

To zrobić baterię słoneczną z indywidualnymi parametrami musisz kupić odpowiednią ilość gotowych fotokomórek i wlutować je we wspólny obwód.

Przezroczyste elementy pokrywające powierzchnię roboczą paneli słonecznych są instalowane na szkle wieżowców, ale mogą być również z powodzeniem stosowane w budownictwie mieszkaniowym

Rozróżnia się monokrystaliczne i polikrystaliczne ogniwa słoneczne. Te pierwsze są bardziej produktywne i trwałe, ale skuteczne tylko pod warunkiem uzyskania stabilnego przepływu energii. Polikryształy mają niższą wydajność i krótszą żywotność, ale mogą działać dość wydajnie nawet w warunkach wysokiej chmury.

Fotokomórki są umieszczane pod warstwą trwałego przezroczystego materiału, dzięki czemu mogą pochłaniać energię, pozostając we właściwej pozycji. Obudowa z przezroczystą powierzchnią zewnętrzną wygląda jak metalowa rama. Służy do mocowania paneli.

Czasami zamiast metalowej obudowy stosuje się drewnianą konstrukcję. Jest to mniej trwała, ale całkiem akceptowalna opcja.

Panele z ogniwami słonecznymi są instalowane po najbardziej nasłonecznionej stronie budynku, zwykle na dachu. Ważne jest również, aby wybrać odpowiedni falownik i baterie

Konstrukcja z panelami słonecznymi jest raczej uciążliwa, dlatego najczęściej umieszcza się ją bezpośrednio na dachu domu. Obudowa jest zamontowana na stojaku, dzięki czemu panel z fotokomórkami można obracać, co pozwoli ci monitorować ruch słońca i wychwytywać więcej promieni UV w zależności od pory roku.

Gdy występują silne opady atmosferyczne, panel obraca się w pionie, aby zapobiec uszkodzeniom i zmniejszyć ewentualne zanieczyszczenia. Instalacja paneli to tylko pierwszy etap wdrożenia takiego systemu.

Aby w pełni funkcjonować, będziesz musiał podłączyć ogniwa słoneczne poprzez ładowarkę do systemu inwertera słonecznego.

Aby zgromadzić wynikowy układ elektryczny, będziesz potrzebować baterie do paneli słonecznychna przykład SUNLIGHT PzS. Takie elementy można instalować pod ziemią, na dość znacznej głębokości - do trzech metrów.

Właściwy wybór falownik słoneczny oraz kontroler baterii - ważny punkt w zapewnieniu maksymalnej wydajności całego systemu. Im lepiej wszystkie elementy zostaną wybrane, tym lepiej zostaną wykonane specjalne obliczenia, tym mniejsza będzie strata energii elektrycznej.

Interesującym rodzajem panelu słonecznego jest opcja elastycznej folii, ich warstwa robocza osadzona jest na folii polimerowej. Są one instalowane na szklanych oknach wieżowców, oczywiście po słonecznej stronie.

Wydajność takich elementów jest nieco niższa niż w tradycyjnej wersji - tylko 7%. Ale wygoda korzystania z nich i oszczędność miejsca nadrabiają tę wadę.

Urządzenie przechwytujące energię słoneczną Betaray wygląda stylowo i nowocześnie. Można go zainstalować na dziedzińcu prywatnego domu lub na dachu wieżowca

Urządzenie o nazwie Betaray. Jest to dość duża szklana kula, która, podobnie jak soczewka, zbiera promienie słoneczne i kieruje je do panelu za pomocą fotokomórek. Urządzenie może obracać się w trybie automatycznym, aby uzyskać jak najwięcej światła słonecznego.

W rezultacie możesz zrobić z mniejszą liczbą fotokomórek i zwiększyć stabilność światła słonecznego. Betaray może pochłaniać światło księżyca i gwiazdy w nocy. To nie wystarczy, ale wystarczy, aby zapewnić pełne oświetlenie uliczne. Ogólnie rzecz biorąc, to urządzenie ma imponującą wydajność dla paneli słonecznych - 35%.

Przydatne wskazówki dotyczące wyboru, instalacji i obsługi paneli słonecznych są przedstawione tutaj:

# 2: Zastosowanie kolektorów słonecznych

To bardziej nowoczesna i produktywna odmiana letniego prysznica.Nawet w najskromniejszym domku jest beczka z wodą, która w ciągu dnia jest podgrzewana do bardzo przyzwoitego poziomu.

Jeśli zainstalujesz na dachu system wąskich rur, przez które przepływa woda, możesz uzyskać znaczną ilość ciepła, w pełni zapewniając domowi ciepłą wodę, a nawet przyzwoite ogrzewanie.

Kolektor słoneczny to układ wąskich rur, przez które przepływa czynnik chłodzący. Naturalne procesy konwekcyjne cyrkulują wodę ogrzewaną przez słońce bez użycia pompy (+)

Działanie tego alternatywnego źródła energii opiera się na zdolności wody i powietrza do krążenia po podgrzaniu. Zbiornik wymiennika ciepła jest zainstalowany na wyższym poziomie niż rury kolektora. Podgrzana woda unosi się i wchodzi do górnej części cewki wymiennika ciepła.

Schładzając się w kontakcie z wodą wodociągową, nośnik ciepła kolektora słonecznego opada i ponownie przesuwa się w rury ogrzewane przez słońce.

Naturalny obieg wody grzewczej i chłodzącej eliminuje potrzebę stosowania specjalnych pomp lub innego sprzętu elektrycznego.

Możesz wykonać najprostszą wersję takiego systemu z dostępnych materiałów: rury o różnych średnicach, blacha do roli podstawy. Stojak, do którego przymocowana jest podstawa, może być wykonany z rogu lub innych metalowych elementów.

W tej wersji domowego kolektora słonecznego rury są przyspawane do metalowej podstawy, a jako rama używana jest gruba deska

Zazwyczaj część systemu, która jest na zewnątrz, jest pomalowana na czarno, aby zwiększyć jego zdolność do pochłaniania ciepła. Podstawa z rurami jest przymocowana, dzięki czemu można zmienić kąt jej nachylenia.

Pozostaje ułożyć wymiennik ciepła w zbiorniku, umieścić w nim cewkę i połączyć elementy systemu ze sobą oraz z systemem zaopatrzenia w wodę i / lub ogrzewania.

Szczegółową technologię wytwarzania kolektora słonecznego do ogrzewania opisano w ten artykuł.

Modele przemysłowe kolektorów słonecznych są znacznie bardziej wydajne niż „produkty domowe” i mogą pracować przez cały rok, ale koszt takiego systemu może być dość wysoki

Oczywiście nowoczesne przemysłowe kolektory słoneczne są bardziej złożone i działają wydajniej. W niektórych urządzeniach freon jest stosowany jako czynnik chłodzący, który pozwala uzyskać energię cieplną nawet w chłodne dni.

Jednostki przemysłowe mogą być wyposażone w lampy próżniowe, jednostkę z fotokomórkami, czujniki temperatury, automatyczny system sterowania itp. Koszt takiego kolektora może być bardzo imponujący.

# 3: eksploatacja energii wiatrowej

Generatory wiatrowe - urządzenia znane od dawna i dość popularne wśród fanów czystej energii. Jest to dość nieporęczne urządzenie, zwłaszcza jeśli ostrza wiatraka obracają się w płaszczyźnie poziomej. Dlatego wersje z pionowo ustawionymi ostrzami są bardziej popularne.

Generatory wiatrowe to nieporęczne przedmioty, które powinny być instalowane na otwartej przestrzeni, w której wieje wiatr. Jedno takie urządzenie może całkowicie pokryć potrzeby prywatnego domu w zakresie energii elektrycznej

Wiatrak jest umieszczony na wysokim i mocnym stojaku. Ruch ostrzy jest przekazywany do generatora, odbierana energia jest gromadzona w akumulatorze. Następnie energia elektryczna jest przenoszona do wewnętrznej instalacji elektrycznej domu lub wykorzystywana w inny sposób.

Domowy wiatrak jest w stanie pokryć zapotrzebowanie na energię elektryczną małego letniego domku:

Przemysłowe modele nowoczesnych generatorów wiatrowych zwykle wyposażony w wygodny elektroniczny panel sterowania.

Domowe urządzenia są budowane według dość prostych schematów i rysunków. W Internecie można znaleźć wiele opcji bardzo różnych typów i typów. Musisz wybrać dogodne miejsce do umieszczenia takiej konstrukcji, w której wieje silny wiatr, a jednostka nikomu nie będzie przeszkadzać. Im wyżej zainstalowane są ostrza, tym lepiej.

Mobilna turbina wiatrowa Uprise jest stosunkowo kompaktowa, a po złożeniu może być transportowana po drogach publicznych

Nie tak dawno temu firma Niespodzianka zaprezentował oryginalne opracowanie - turbinę wiatrową zamontowaną na platformie mobilnej. W razie potrzeby urządzenie można zmontować, nadając mu kompaktowy rozmiar, a następnie przetransportować za pomocą konwencjonalnego SUV-a i zainstalować w innym miejscu.

Moc mobilnej turbiny wiatrowej Uprise wynosi 50 kW. Według ekspertów w dziedzinie energii alternatywnej wystarczy to, aby dostarczyć energię elektryczną do największego prywatnego domu, a nawet podzielić nadwyżkę energii elektrycznej z sąsiadami.

Jeszcze bardziej oryginalna wersja konwersji energii wiatru na kilowaty - samolot Makani Power.

Makani Power to sprzęt lotniczy, który pozwala podnieść zestaw małych turbin wiatrowych na znaczną wysokość i uzyskać maksymalną ilość prądu

Jest to wysoce naukowa odmiana latawca, na którym montowane są małe turbiny wiatrowe. Chodzi o to, aby dostarczyć generator do górnej atmosfery, gdzie prędkość powietrza jest znacznie wyższa niż na ziemi. Energia przepływa przez kabel, który działa również jak lina przytrzymująca „latawiec”.

Ciekawy przegląd naprawy generatora wiatrowego SF-600-5 (Chiny) pozwala zorientować się w możliwych problemach ze sprzętem klasy ekonomicznej:

Ciekawe pomysły na samodzielne wykonanie wiatraka opisano w artykule - Jak zrobić generator wiatrowy własnymi rękami: urządzenie, zasada działania + najlepsze domowe

# 4: Ogrzewanie na podstawie pompy ciepła

Urządzenia te od dawna zajmują miejsce w rodzinie urządzeń do wytwarzania czystej energii. Pompa ciepła działa podobnie jak lodówka lub klimatyzacja, ale tylko odwrotnie.

Używają tego typu urządzeń, głównie do ogrzewania domu, a także do podgrzewania wody. Chociaż istnieją modele, które latem z powodzeniem radzą sobie z obowiązkami klimatyzatora.

Zasada działania pompy ciepła opiera się na absorpcji energii cieplnej o niskim potencjale do skoncentrowanego ciepła o wysokim potencjale. Urządzenia ziemia-woda są trudne do zainstalowania, ale skuteczne

Jako źródło ciepła takie systemy wykorzystują energię powietrza, ciepło gleby i wody. Energia jest wszędzie, ale ma niski potencjał w tych zasobach. Zewnętrzny obwód pompy ciepła zbiera te rozproszone okruchy energii cieplnej i przenosi je do układu.

Aby przekształcić energię w stan wysokiego potencjału, stosuje się czynnik chłodniczy, zwykle freon. Pochłania otrzymaną energię, nagrzewa się i wchodzi do sprężarki. Tutaj czynnik chłodniczy jest sprężany i przez parownik wchodzi do wymiennika ciepła wewnętrznego obwodu grzewczego.

Chłodziwo pochłania skoncentrowaną energię cieplną, a freon przechodzi przez parownik i ponownie przechodzi w stan ciekły. Teraz otrzymuje niską energię potencjalną, nagrzewa się itp.

W zależności od źródła energii cieplnej, a także od rodzaju nośnika ciepła, wybiera się rodzaj pompy ciepła: „woda gruntowa”, Woda do wody, Powietrze-woda, Powietrze-powietrze itd. Za pomocą takiego urządzenia można realizować nie tylko tradycyjne podgrzewanie wody, ale także ogrzewanie powietrzem.

Wielu rzemieślników z powodzeniem opanowało samodzielną produkcję takiego urządzenia, ciekawe opcje opisano w następujących artykułach:

1. Jak zrobić pompę ciepła własnymi rękami ze starej lodówki: rysunki, instrukcje i wskazówki dotyczące montażu
2. DIY geotermalna pompa ciepła do ogrzewania domu: urządzenie, konstrukcja, samodzielny montaż

Odprowadzanie ciepła z ziemi nie jest łatwym zadaniem, ponieważ wymagana będzie przestronna działka i rozległe prace gruntowe. Rury obwodu zewnętrznego są układane w okopach i pokryte ziemią. Oczywiste jest, że korzystanie z tej witryny będzie w przyszłości ograniczone.

Jednostka zewnętrzna pompy ciepła powietrze-woda musi być po prostu zainstalowana w odpowiednim miejscu, ale takie urządzenie może nie być bardzo skuteczne w niskich temperaturach zewnętrznych

Ale w ten sposób możliwe jest zapewnienie stabilnej temperatury płynu chłodzącego w obwodzie zewnętrznym, co jest ważnym warunkiem udanej pracy pompy ciepła. Jest to bardzo wygodne, jeśli w pobliżu domu znajduje się staw, obwód zewnętrzny można bez problemu zanurzyć w wodzie. Alternatywą dla stawu jest studnia wodna.

Do zbierania ciepła z powietrza nie stosuje się rur z płynnym chłodziwem, ale mocne wentylatory, które pompują powietrze do wymiennika ciepła.Temperatura zewnętrzna nie jest tak stała, jak w przypadku wody lub ziemi, ale o wiele łatwiej jest wybrać miejsce dla urządzenia i zainstalować je.

Niestety takie urządzenia są nieskuteczne w regionach północnych, ponieważ ogrzewanie nie jest możliwe nawet w temperaturze -20 stopni na zewnątrz. Problem rozwiązano przez połączenie dwóch różnych systemów grzewczych.

# 4: Biogaz w komunikacji

Odpady są kolejnym interesującym zasobem do generowania energii cieplnej. Podczas przetwarzania odpadów przy użyciu bakterii beztlenowych uwalniane są substancje takie jak metan, siarkowodór, dwutlenek węgla i niektóre zanieczyszczenia.

Ta mieszanina gazowa nazywa się biogazem i może być również uważana za nowoczesne alternatywne źródło energii.

Do przetwarzania w biogeneratorze zwykle stosuje się mieszaninę odpadów roślinnych i zwierzęcych z wodą. Wilgotność powinna wynosić 88-96% w zależności od pory roku

Oczywiście, ta łatwopalna substancja nie jest uzyskiwana z zawartości kanału ściekowego. Aby to zrobić, użyj odpadów organicznych pochodzenia zwierzęcego lub roślinnego. Są one umieszczone w specjalnym pojemniku, bardzo trwałym i zawsze szczelnym. Tam są ładowane kultury bakteryjne.

W urządzeniu zainstalowana jest śruba w celu zmieszania masy biologicznej. Zwiększy to szybkość reakcji i zwiększy wydajność generatora.

Masę przeznaczoną do przetwarzania rozcieńcza się wodą, którą należy ogrzać do około 40 ° C. Latem należy dodać więcej wody, ale zimą wilgotność biomasy może wynosić około 90%.

Aby utrzymać temperaturę, która jest wygodna dla życia mikroorganizmów, pojemność biogeneratora pokryta jest materiałami izolacyjnymi. Wszystkie materiały wyjściowe są ładowane przez szyję, która jest następnie szczelnie zamknięta. Biogaz gromadzi się w górnej części urządzenia i jest z niego odprowadzany specjalną rurą.

Dla wygody, oszczędności miejsca i bezpieczeństwa instalacje biogazowe są umieszczane pod ziemią, dystrybucja gazu odbywa się przez blokadę hydrauliczną, konieczne jest zapewnienie ogrzewania biomasy (+)

Recyklowane odpady są odprowadzane osobną rurą, są cennym nawozem, którego zastosowanie można znaleźć na terenie. Ważnym punktem w niezależnym tworzeniu biogeneratora jest bezpieczeństwo. Ponieważ gaz stale gromadzi się w zbiorniku, ciśnienie stale tam rośnie.

Proces samodzielnego tworzenia biogeneratora z metalowej beczki opisano w tym filmie:

Jeśli ten proces nie jest kontrolowany, urządzenie może po prostu wybuchnąć. Bezpieczniej jest umieścić biogenerator pod ziemią niż na powierzchni. Konieczne jest zapewnienie stałego wyboru wytwarzanego gazu ze zbiornika w celu znormalizowania ciśnienia.

Z mieszaniną gazową należy również obchodzić się ostrożnie.Ta łatwopalna substancja ma ostry i nieprzyjemny zapach; jej wdychanie może być niebezpieczne dla zdrowia ludzi.

Oprócz opisanych powyżej źródeł darmowej energii istnieją również ciekawe rozwiązania inżynieryjne, które mają wiele praktycznych perspektyw:

Cel i zastosowanie termogeneratora

Urządzenia tego typu są znane od połowy ubiegłego wieku. Pozwalają przekształcić energię cieplną w energię elektryczną. Nowoczesna wersja przemysłowego generatora ciepła przeznaczona jest do instalacji na kotłach gazowych lub piecach opalanych drewnem o mocy co najmniej 200 watów.

Jedna z najbardziej znanych i popularnych opcji termogeneratora w życiu codziennym działa w parze z lampą naftową:

Takie urządzenie pozwala otrzymywać około 150 kW / h energii elektrycznej miesięcznie w zimie, gdy urządzenia grzewcze działają w sposób ciągły.

Możesz rozważyć to jako dodatkową opcję w połączeniu z panelami słonecznymi lub jako sposób na zrekompensowanie częstych awarii zasilania.

Istnieją również chodzące modele generatorów ciepła, które mogą przetwarzać energię cieplną zwykłego ogniska. Można je stosować podczas budowy, gdy nie ma prądu, jako alternatywa dla generatora pracującego na paliwie skroplonym.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Film przedstawi najpopularniejsze opcje instalacji zasilanych z alternatywnych źródeł energii:

Jedyną znaczącą wadą alternatywnych metod wytwarzania energii jest wysoki koszt sprzętu i instalacji. Zaawansowane technologicznie rozwiązania są skuteczne, wygodne i drogie. Inwestycja zwróci się jednak z czasem. A dla miłośników majsterkowania zawsze są opcje do samodzielnej produkcji.

Powiedz nam, co myślisz o wykorzystaniu energii alternatywnej w domu? Podziel się swoimi opiniami, bierz udział w dyskusjach i zadawaj pytania. Możesz zostawić komentarz w poniższym formularzu.