Alternatívna energia pre domácnosť: prehľad neštandardných zdrojov energie

„Zelená energia“ priťahuje ľudí jednoducho svojimi kozmickými vyhliadkami.Nevyčerpateľnú energiu možno získať z prostredia úplne zadarmo na obsluhu autonómnych komunikácií. Navyše sa jeho zdroje denne obnovujú bez ľudského zásahu.

Aby ste však mohli kompetentne využívať skutočné dary prírody, musíte vedieť, ako fungujú a kde sa využívajú. Súhlasíš?

Všetko o tom, ako sa využíva alternatívna energia pre domácnosť, sa dozviete z nášho článku. Po preštudovaní informácií, ktoré poskytujeme, si môžete vybrať najvhodnejšiu možnosť výroby tepla alebo elektriny.

Podrobne sme opísali inštalácie, ktoré spracúvajú slnečnú/veternú/vodnú/zemnú energiu. Stručne a mimoriadne jednoducho sme načrtli princíp ich fungovania. Poskytnuté informácie pomôžu porovnať spôsoby a zdroje výroby energie.

Druhy alternatívnych zdrojov energie

Nákup priemyselných modelov moderných zariadení na získavanie tepelnej alebo elektrickej energie z prostredia nie je až taký náročný.

Medzi najobľúbenejšie možnosti takéhoto vybavenia patria:

• solárne panely;
• slnečné kolektory;
• veterné generátory;
• tepelné čerpadlá;
• generátory bioplynu.

Veda nestojí, objavujú sa nové modely zariadení na výrobu alternatívnej energie. Je dôležité nielen vybrať vhodnú možnosť, ale aj správne nainštalovať. Veľmi často nie je možné vyjsť len s jednou jednotkou.Môžete kombinovať použitie rôznych zdrojov.

Napríklad solárna batéria poskytuje viac elektriny v lete a veterný generátor poskytuje viac elektriny v zime. Kombinácia týchto dvoch zariadení umožňuje zabezpečiť dostatočné množstvo autonómnej elektriny počas celého roka. Podobným spôsobom je možné kombinovať aj ďalšie zariadenia.

#1: Používanie solárnych panelov

Tieto prvky sú čoraz populárnejšie a rozmanitejšie. Predávajú sa ako hotové súpravy aj ako samostatné fotobunky. Amatérski remeselníci, ktorí radšej robia všetko vlastnými rukami, ochotne pracujú s poslednými - to je pomerne jednoduchá úloha.

Komu vyrobiť solárnu batériu s individuálnymi parametrami by ste si mali zakúpiť potrebný počet hotových fotobuniek a prispájkovať ich do spoločného obvodu.

Transparentné prvky pokrývajúce pracovnú plochu solárnych panelov sú inštalované na sklách výškových budov, ale môžu byť úspešne použité aj v súkromnej bytovej výstavbe

Existujú monokryštalické a polykryštalické solárne články. Prvé sú produktívnejšie a odolnejšie, ale sú účinné iba vtedy, ak dostávajú stabilný tok energie. Polykryštály majú nižšiu účinnosť a kratšiu životnosť, ale dokážu celkom efektívne fungovať aj v zamračených podmienkach.

Fotovoltaické články sú umiestnené pod vrstvou odolného, ​​priehľadného materiálu, aby mohli absorbovať energiu a stále zostať na svojom mieste. Puzdro s priehľadným vonkajším povrchom vyzerá ako kovový rám. Používa sa na upevnenie panelov.

Niekedy sa namiesto kovového tela používa drevená konštrukcia.Toto je menej odolná, ale celkom prijateľná možnosť.

Solárne panely sú inštalované na najslnečnejšej strane budovy, zvyčajne na streche. Dôležitý je aj výber správneho meniča a batérií

Dizajn so solárnymi panelmi sa ukazuje ako dosť objemný, takže sa najčastejšie umiestňuje priamo na strechu domu. Puzdro je namontované na stojane, takže panel s fotobunkami je možné otáčať, čo vám umožní sledovať pohyb slnka a zachytávať viac UV lúčov v závislosti od ročného obdobia.

Pri silných dažďoch sa panel otočí do zvislej polohy, aby sa predišlo poškodeniu a znížilo sa možné znečistenie. Montáž panelov je len prvou etapou pri realizácii takéhoto systému.

Pre jeho plnú prevádzku bude potrebné pripojiť fotobunky cez nabíjačku k solárnemu invertorovému systému.

Na akumuláciu výsledného elektrického systému budete potrebovať batérie do solárnych panelov, Napríklad, SUNLIGHT PzS. Takéto prvky môžu byť inštalované pod zemou, v pomerne významnej hĺbke - až tri metre.

Správny výber invertor pre solárne panely a regulátor batérie - dôležitý bod pri zabezpečení maximálnej účinnosti celého systému. Čím lepšie sa vyberú všetky komponenty, tým lepšie sa vykonajú špeciálne výpočty, tým menšie budú straty elektrickej energie.

Zaujímavý typ solárnych panelov - flexibilná filmová verzia, ich pracovná vrstva sa nanáša na polymérny film. Inštalujú sa na sklenené okná výškových budov, samozrejme, na slnečnú stranu.

Účinnosť takýchto prvkov je o niečo nižšia ako účinnosť tradičnej verzie - iba 7%. Ale pohodlie ich použitia a úspora miesta kompenzujú túto nevýhodu.

Zariadenie Betaray na zvýšenie potenciálu zachytenej slnečnej energie vyzerá štýlovo a moderne. Môže byť inštalovaný na nádvorí súkromného domu alebo na streche výškovej budovy

Zariadenie volalo Betaray. Ide o pomerne veľkú sklenenú guľu, ktorá ako šošovka zbiera slnečné lúče a smeruje ich na panel s fotobunkami. Inštalácia sa môže automaticky otáčať, aby sa získalo maximálne slnečné svetlo.

Výsledkom je, že si vystačíte s menším počtom fotobuniek a tok slnečného svetla bude stabilnejší. V noci je Betaray schopný absorbovať mesačné a hviezdne svetlo. To nie je veľa, ale stačí na zabezpečenie plného osvetlenia ulíc. Celkovo má toto zariadenie pôsobivú účinnosť 35% pre solárne panely.

Užitočné tipy na výber, inštaláciu a prevádzku solárnych panelov sú uvedené tu:

#2: Aplikácia slnečných kolektorov

Ide o modernejšiu a produktívnejšiu variáciu letnej sprchy. Aj tá najskromnejšia dača má barel vody, ktorý sa cez deň zohreje na celkom slušnú úroveň.

Ak na strechu nainštalujete systém úzkych rúrok, cez ktoré cirkuluje voda, môžete získať značné množstvo tepla, ktoré plne zabezpečí zásobovanie domu teplou vodou a dokonca aj celkom slušné vykurovanie.

Solárny kolektor je systém úzkych rúrok, cez ktoré cirkuluje chladiaca kvapalina.Prirodzené konvekčné procesy cirkulujú vodu zohriatu slnkom bez použitia čerpadla (+)

Prevádzka tohto alternatívneho zdroja energie je založená na schopnosti cirkulácie vody a vzduchu pri zahrievaní. Nádrž výmenníka tepla je inštalovaná vo vyššej úrovni ako kolektorové potrubia. Ohriata voda stúpa a vstupuje do hornej časti špirály výmenníka tepla.

Chladivo solárneho kolektora sa ochladzuje pri kontakte s vodou z vodovodu a klesá dole a opäť sa presúva do rúr, ktoré sú ohrievané slnkom.

Prirodzená cirkulácia vykurovacej a chladiacej vody eliminuje potrebu špeciálnych čerpadiel alebo iných elektrických zariadení.

Najjednoduchšiu verziu takéhoto systému môžete vyrobiť z dostupných materiálov: rúry rôznych priemerov, plech ako základ. Stojan, ku ktorému je pripevnená základňa, môže byť vyrobený z rohu alebo iných kovových prvkov.

V tejto verzii domáceho solárneho kolektora sú rúry privarené k kovovej základni a ako rám sa používa hrubá doska.

Časť systému, ktorá je na vonkajšej strane, je zvyčajne natretá čiernou farbou, aby sa zvýšila jej schopnosť absorbovať teplo. Základňa s rúrkami je upevnená tak, že môžete meniť uhol jej sklonu.

Zostáva len nainštalovať nádrž výmenníka tepla, umiestniť do nej špirálu a spojiť prvky systému navzájom a s vodovodným a / alebo vykurovacím systémom.

Podrobná technológia výroby solárneho kolektora na vykurovanie je popísaná v tento článok.

Priemyselné modely solárnych kolektorov sú oveľa produktívnejšie ako „domáce“ a môžu fungovať po celý rok, ale náklady na takýto systém môžu byť dosť vysoké.

Samozrejme, moderné priemyselné solárne kolektory sú zložitejšie a pracujú efektívnejšie. Niektoré zariadenia používajú ako chladivo freón, ktorý vám umožňuje získavať tepelnú energiu aj počas chladného počasia.

Priemyselné jednotky môžu byť vybavené vákuovými trubicami, blokom s fotobunkami, snímačmi teploty, automatickým riadiacim systémom atď. Náklady na takýto zberateľ môžu byť dosť pôsobivé.

#3: Využívanie veternej energie

Veterné generátory sú zariadenia, ktoré sú už dlho známe a medzi fanúšikmi ekologickej energie sú veľmi obľúbené. Ide o pomerne ťažkopádne zariadenie, najmä ak sa lopatky veterného mlyna otáčajú v horizontálnej rovine. Preto sú populárnejšie verzie s vertikálnymi lopatkami.

Veterné generátory sú pomerne objemné výrobky, ktoré by sa mali inštalovať na otvorenom priestranstve, ktoré je dobre fúkané vetrom. Jedno takéto zariadenie dokáže úplne pokryť potreby elektrickej energie súkromného domu.

Veterný mlyn je umiestnený na vysokom a odolnom stojane. Pohyb lopatiek sa prenáša na generátor a výsledná energia sa ukladá do batérie. Elektrina sa potom prenáša do vnútorného elektrického systému domu alebo sa inak využíva.

Domáci veterný mlyn môže pokryť potreby elektrickej energie malej letnej chaty:

Priemyselný modely moderných veterných generátorov zvyčajne vybavené pohodlným elektronickým ovládacím panelom.

Domáce zariadenia sú konštruované podľa pomerne jednoduchých schém a výkresov. Na internete nájdete veľa možností rôznych typov a typov. Na umiestnenie takejto konštrukcie musíte vybrať vhodné miesto, kde fúka silný vietor a jednotka nebude nikoho rušiť. Čím vyššie sú čepele namontované, tým lepšie.

Mobilná veterná turbína Uprise má relatívne kompaktné rozmery, po zložení je možné ju prepravovať po verejných komunikáciách

Nie je to tak dávno spoločnosť Povstanie predstavila originálny vývoj - veternú turbínu inštalovanú na mobilnej platforme.Ak je to potrebné, zariadenie môže byť zostavené do kompaktnej veľkosti a potom prepravované pomocou bežného SUV a inštalované na inom mieste.

Výkon mobilnej veternej turbíny Uprise je 50 kW. Podľa odborníkov v oblasti alternatívnej energie je to dosť na to, aby zabezpečili elektrinu nie najväčšiemu súkromnému domu a dokonca aj zdieľali prebytočnú elektrinu so susedmi.

Ešte originálnejšou možnosťou premeny veternej energie na kilowatty je lietadlo Makani moc.

Makani Power je lietadlo, ktoré vám umožňuje zdvihnúť súpravu malých veterných turbín do významných výšok a získať tak maximálne množstvo elektriny.

Ide o vysoko vedeckú variáciu draka, na ktorom sú namontované malé veterné turbíny. Myšlienkou je dodať generátor do hornej atmosféry, kde je rýchlosť prúdenia vzduchu oveľa vyššia ako rýchlosť na zemi. Energia prúdi po kábli, ktorý funguje aj ako lano, ktoré drží „draka“.

Zaujímavý prehľad opráv veterných generátorov SF-600-5 (Čína) vám umožňuje získať predstavu o možných problémoch so spotrebičmi ekonomickej triedy:

Zaujímavé nápady na výrobu veterného mlyna sami sú popísané v článku - Ako vyrobiť veterný generátor vlastnými rukami: zariadenie, princíp fungovania + najlepšie domáce výrobky

#4: Vykurovanie na báze tepelných čerpadiel

Tieto zariadenia už dlho zaujímajú svoje miesto v rodine zariadení na výrobu ekologickej energie. Tepelné čerpadlo funguje takmer rovnako ako chladnička alebo klimatizácia, ale naopak.

Zariadenia tohto typu sa používajú hlavne na vykurovanie domácnosti, ako aj na ohrev vody.Aj keď existujú modely, ktoré sa v lete úspešne vyrovnávajú s povinnosťami klimatizácie.

Princíp činnosti tepelného čerpadla je založený na absorpcii nízkopotenciálnej tepelnej energie do koncentrovaného vysokopotenciálneho tepla. Zariadenia zem-voda sa ťažko inštalujú, ale sú účinné

Takéto systémy využívajú ako zdroj tepla energiu vzduchu, pôdy a vody. Energia je všade, ale v týchto zdrojoch má nízky potenciál. Vonkajší okruh tepelného čerpadla zbiera tieto rozptýlené omrvinky tepelnej energie a presúva ich do systému.

Na transformáciu energie do vysokopotenciálneho stavu sa používa chladivo, zvyčajne freón. Absorbuje prijatú energiu, ohrieva sa a vstupuje do kompresora. Tu sa chladivo stlačí a cez výparník prechádza do výmenníka tepla vnútorného vykurovacieho okruhu.

Chladivo absorbuje koncentrovanú tepelnú energiu a freón prechádza cez výparník a vracia sa do kvapalného stavu. Teraz prijíma nízkopotenciálnu energiu, ohrieva sa atď.

V závislosti od zdroja tepelnej energie, ako aj od typu chladiacej kvapaliny sa volí typ tepelného čerpadla: „zem-voda“, "voda-voda", "vzduch-voda", "vzduch-vzduch" a tak ďalej. Pomocou takéhoto zariadenia môžete realizovať nielen tradičný ohrev vody, ale aj ohrev vzduchu.

Mnoho remeselníkov úspešne zvládlo nezávislú výrobu takejto jednotky, zaujímavé možnosti sú opísané v nasledujúcich článkoch:

1. Ako vyrobiť tepelné čerpadlo vlastnými rukami zo starej chladničky: výkresy, pokyny a tipy na montáž
2. Urob si svojpomocne geotermálne tepelné čerpadlo na vykurovanie domu: zariadenie, návrh, svojpomocná montáž

Odoberanie tepla zo zeme nie je najjednoduchšia úloha, pretože si to bude vyžadovať priestranný pozemok a rozsiahle výkopové práce. Rúry vonkajšieho okruhu sú uložené vo výkopoch a pokryté zeminou. Je jasné, že používanie tejto stránky bude v budúcnosti obmedzené.

Vonkajšiu jednotku tepelného čerpadla vzduch-voda stačí nainštalovať na vhodné miesto, ale takéto zariadenie nemusí byť veľmi účinné pri nízkych vonkajších teplotách

Ale týmto spôsobom je možné zabezpečiť stabilnú teplotu chladiacej kvapaliny vo vonkajšom okruhu a to je dôležitá podmienka pre úspešnú prevádzku tepelného čerpadla. Je veľmi výhodné, ak je pri dome jazierko, vonkajší okruh je možné bez problémov ponoriť do vody. Ako alternatíva k nádrži sa používa studňa.

Na extrakciu tepla zo vzduchu sa nepoužívajú potrubia s kvapalným chladivom, ale výkonné ventilátory, ktoré pumpujú vzduch do výmenníka tepla. Teplota vonkajšieho vzduchu nie je ani zďaleka taká konštantná ako pri možnostiach s vodou alebo zemou, ale výber miesta pre jednotku a vykonanie inštalácie je oveľa jednoduchšie.

Bohužiaľ, takéto zariadenia sú v severných oblastiach neúčinné, pretože vykurovanie nie je možné ani pri vonkajšej teplote -20 stupňov. Problém je vyriešený kombináciou dvoch rôznych vykurovacích systémov.

#4: Bioplyn v komunikácii

Ďalším zaujímavým zdrojom na výrobu tepelnej energie je odpad. Pri spracovaní odpadu pomocou anaeróbnych baktérií sa uvoľňujú látky ako metán, sírovodík, oxid uhličitý a určité množstvo nečistôt.

Táto zmes plynov sa nazýva bioplyn a možno ju považovať aj za moderný alternatívny zdroj energie.

Na spracovanie v biogenerátore sa zvyčajne používa zmes rastlinného a živočíšneho odpadu s vodou. Vlhkosť hmoty by mala byť 88-96% v závislosti od ročného obdobia

Táto horľavá látka sa samozrejme nezíska z obsahu kanalizácie. Na tento účel sa využíva organický odpad živočíšneho alebo rastlinného pôvodu. Sú umiestnené v špeciálnej nádobe, veľmi odolné a vždy vzduchotesné. Sú tam naložené aj bakteriálne kultúry.

Vnútri zariadenia je nainštalovaný šnek na miešanie biologickej hmoty. Tým sa zvýši rýchlosť reakcie a generátor bude efektívnejší.

Hmota určená na spracovanie sa zriedi vodou, ktorá sa musí zohriať na cca 40°C.V lete by sa malo pridávať viac vody, ale v zime môže byť vlhkosť biomasy okolo 90 %.

Na udržanie teploty pohodlnej pre život mikroorganizmov je nádoba biogenerátora pokrytá tepelne izolačnými materiálmi. Všetky východiskové materiály sa naplnia cez hrdlo, ktoré sa potom tesne uzavrie. Bioplyn sa hromadí v hornej časti zariadenia a je z neho odvádzaný špeciálnym potrubím.

Pre pohodlie, úsporu miesta a bezpečnosť sú bioplynové stanice umiestnené pod zemou, rozvod plynu je vedený cez vodný uzáver, je potrebné zabezpečiť ohrev biomasy (+)

Recyklovaný odpad je vykladaný samostatným potrubím, predstavuje hodnotné hnojivo, ktoré je možné použiť na mieste. Dôležitým bodom pri vytváraní biogenerátora sami je bezpečnosť. Keďže plyn sa neustále hromadí v nádobe, tlak sa tam neustále zvyšuje.

Proces vytvárania biogenerátora z kovového suda je opísaný v tomto videu:

Ak tento proces nie je kontrolovaný, zariadenie môže jednoducho explodovať. Za bezpečnejšie sa považuje umiestniť biogenerátor pod zem a nie na povrch. Je potrebné zabezpečiť stály výber výsledného plynu z nádoby, aby sa tlak normalizoval.

So zmesou plynov je tiež potrebné zaobchádzať opatrne. Táto horľavá látka má štipľavý a nepríjemný zápach a vdýchnutie môže byť nebezpečné pre ľudské zdravie.

Okrem vyššie opísaných zdrojov voľnej energie existujú aj zaujímavé inžinierske riešenia, ktoré majú veľa praktických vyhliadok:

Účel a použitie termogenerátora

Zariadenia tohto typu sú známe od polovice minulého storočia. Umožňujú premieňať tepelnú energiu na elektrickú energiu. Moderná verzia priemyselne vyrábaného termogenerátora je určená pre inštaláciu na plynové kotly alebo kachle na drevo s dlhým spaľovaním s výkonom minimálne 200W.

Jedna z najznámejších a najobľúbenejších možností termogenerátora v každodennom živote funguje v tandeme s petrolejovou lampou:

Takéto zariadenie vám v zime, keď vykurovacie zariadenia pracujú nepretržite, umožňuje prijímať asi 150 kW/h elektrickej energie za mesiac.

Môžete to považovať za doplnkovú možnosť v kombinácii so solárnymi panelmi alebo ako spôsob kompenzácie častých výpadkov elektriny.

Existujú aj kempingové modely generátorov tepla, ktoré dokážu spracovať tepelnú energiu bežného ohňa. Môžu byť použité pri výstavbe, kde nie je elektrická energia, ako alternatíva ku generátoru na skvapalnené palivo.

Závery a užitočné video na túto tému

Video vám predstaví najobľúbenejšie možnosti pre inštalácie napájané z alternatívnych zdrojov energie:

Jedinou významnou nevýhodou alternatívnych spôsobov výroby energie sú vysoké náklady na vybavenie a inštaláciu. High-tech vývoj je efektívny, pohodlný a lacný. Investícia sa však časom vráti. A pre tých, ktorí majú radi majstrovanie, vždy existujú možnosti pre domácich majstrov.

Povedzte nám, čo si myslíte o využívaní alternatívnej energie vo vašej domácnosti? Podeľte sa o svoj názor, zapojte sa do diskusií a pýtajte sa. Vo formulári nižšie môžete zanechať komentáre.