Les fonts d’energia ajuden a proporcionar les funcions de totes les línies de comunicació. Amb l’absència temporal d’autopistes principals, es poden utilitzar fonts d’electricitat alternatives. No són tan populars com les tradicionals, però són més rendibles en termes de funcionament i pràcticament no perjudiquen el medi ambient.
On i en quina forma obtenir recursos energètics
Les fonts d’energia tradicionals són les estacions tèrmiques, nuclears i hidroelèctriques. Els subministraments d’energia alternativa poden ser autocurables, eficients, barats i respectuosos amb el medi ambient De fet, hi ha energia als recursos naturals, només cal intentar extreure-la. Sense habilitats especials, podeu realitzar les següents tasques:
- instal·leu col·lectors i bateries solars per encendre llum o aigua calenta;
- muntar aerogeneradors;
- utilitzar bombes de calor per escalfar la casa a causa de la calor d’aigua, terra o aire;
- aplicar plantes de biogàs per al tractament de residus humans, ocells i humans.
L’inconvenient de les fonts d’energia no tradicionals són les grans inversions financeres per a la seva organització.
Fonts d’energia renovables
A causa dels recursos reduïts de combustible, científics de tot el món es desenvolupen i posen en funcionament les fonts d'energia del futur. Les renovables inclouen:
- Generadors d'electricitat: a Rússia els més utilitzats són l'electricitat, la gasolina i el gas. Aquest últim funciona amb combustibles naturals liquats i naturals, a causa del seu baix nivell de soroll, s'utilitza a la vida quotidiana i és durador.
- L’energia solar: una persona utilitza radiació electromagnètica. La font d’electricitat i calefacció autònoma és silenciosa, respectuosa amb el medi ambient.
- Els aerogeneradors - funcionen sobre la base de la transformació de l’energia cinètica del vent en la rotació mecànica d’una turbina que genera corrent altern. Els molins de vent horitzontals i verticals són altament eficients.
- Biocombustibles: les millors opcions són els greixos oleaginosos, les algues, els gasos residuals orgànics.
- Les estacions de rodes d'aigua són una font d'energia convenient si hi ha un riu a prop de la casa. La roda de la turbina és impulsada pels fluxos d'aigua.
- Solucions geotèrmiques: als territoris actius sísmicament converteixen la calor que es produeix quan s’allibera aigua geotèrmica.
Rússia té diverses estacions solars - a la regió d'Orenburg (capacitat 40 MW), a la República de Bashkortostan (capacitat 15 MW), a Crimea (10 peces de 20 MW cadascuna).
L’aplicació de l’energia solar
L’electricitat alternativa basada en la radiació solar electromagnètica està justificada per a les persones que tinguin una cabana al país. El motiu és l’indicador de la potència total en bon temps no superior a 5-7 kW per hora. Fins a la data, són populars diverses instal·lacions solars.
Panells solars
El muntatge de dispositius es realitza a partir de convertidors fotovoltaics. Els elements industrials es construeixen a partir de miners que generen corrent quan s’exposen a la llum directa. Al sector privat, són populars els convertidors de silici de tipus poli i monocristal. Aquests últims difereixen en una eficiència del 13-25%, però els policristalins són més barats. L'interval de temperatures de les plaques és de -40 a +50 º.
Col·lectors solars
S'utilitza per escalfar aire o aigua. L’usuari pot configurar la direcció dels cabals escalfats, organitzar una reserva en cas de mal temps. Els fabricants produeixen tres modificacions dels col·lectors: aire, pla i tubular.
- Plàstic pla. Són un panell negre i transparent en un cas amb una bobina de coure central. Quan s’exposa a la llum solar, l’element inferior fosc s’escalfa. Transfereix calor a una bobina de coure que escalfa l’aigua. El col·lector pla és adequat per escalfar aigua a la piscina o a la dutxa exterior. Menys de tecnologia: per escalfar grans volums, calen molts elements.
- Tubular. Semblen tubs buits o coaxials de vidre. L’aigua escalfada pel sol flueix cap avall. La calor concentrada dins d’un sistema especial escalfa l’aigua del dipòsit d’emmagatzematge. El sediment s’utilitza per circular els cabals d’aigua. Un col·lector tubular és una bona solució per escalfar aigua en aigua calenta i calefacció.
- Col lectors solars aeris. Els dispositius s’assemblen a models de plàstic pla a causa del fons negre i del panell superior transparent. Les instal·lacions de dimensions es troben al mur est o sud-est. En ells, a causa de la calor solar, escalfa l’aire subministrat a la casa i els safareigs amb ventiladors especials.
L’energia solar és millor per a sòls càlids.
Panells solars confeccionats
Les instal·lacions solars són una alternativa a l’electricitat tradicional, que en acabar és costosa. Amb el vostre propi muntatge, podeu reduir el cost de la construcció en 3-4 vegades. Abans de començar a crear un panell solar, heu d’entendre el principi de la seva funcionalitat.
Com funciona el sistema d’energia solar
Per presentar el principi de funcionament, val la pena començar pel disseny. El dispositiu de fonts d’energia solar inclou:
- panell solar: un complex d’unitats per convertir la llum solar en un flux electrònic;
- Bateria: n’hi ha diverses en el sistema, el nombre depèn de la capacitat dels consumidors;
- controlador de càrrega: proporciona una càrrega normal de bateria sense recàrrega;
- inversor: transforma el corrent de baixa tensió de les bateries en corrent d’alta tensió (3-5 kW són suficients per a una casa).
Els panells solars produeixen individualment corrents de baixa tensió (uns 18-21 V), cosa que és suficient per carregar una bateria de 12 volts.
Creació d’un panell solar
El muntatge de la bateria està fabricat amb fotocèl·lules modulars. En un mòdul domèstic hi ha 30, 36 i 72 elements. Estan connectats en sèrie amb una font d’alimentació, la tensió màxima de la qual és de 50 V.
Per a la part del cos, necessitareu barres de fusta, taulers de fibra, plexiglass i contraplacat. El fons de la caixa es talla de fusta contraplacada i s'insereix en un marc de barres de 25 mm de gruix. Es fan forats al voltant del perímetre del marc. Per evitar el sobreescalfament dels elements, el pas de perforació ha de ser de 15 a 20 cm.
Per a la mida inferior, compteu el nombre de fotocèl·lules i mesureu-ne cadascuna.
Des d’un tauler de fibra amb un ganivet clerical, es fa un substrat de tauler de fibra amb forats de ventilació. Es fabriquen segons un dibuix nidificat quadrat amb un sagnat de 5 cm.
- Els elements s’apilen a sobre del substrat i es solden.
- Les connexions es realitzen seqüencialment, per ordre.
- Les files acabades es connecten a busos de conducció actual.
- Els elements es giren i es fixen al seient amb silicona.
- Comproveu els paràmetres de tensió de sortida. El seu interval és de 18 a 20 V.
- 2-3 dies d'execució de la bateria per provar la capacitat de càrrega.
- Al final de la prova, les juntes estan segellades.
Pinteu i assequeu el substrat dues vegades.
Després de comprovar el funcionament, el panell solar està muntat:
- Traieu els contactes d’entrada i sortida.
- Talleu la coberta de plexiglass i fixeu-la amb cargols als forats prèviament fets.
- Quan s'utilitza un circuit de díodes de 36 díodes amb un voltatge de 12 V, l'acetona s'elimina de la part.
- Els forats es fan al panell de plàstic, els diodes s’insereixen i es solden.
En la darrera etapa, es realitza la instal·lació i orientació del panell solar per facilitar l’accés als serveis i l’eficiència energètica.
Normes per instal·lar un panell solar
Les modificacions industrials poden girar de manera independent. Els dispositius domèstics s’han de configurar de diverses maneres:
- Eliminació de les zones ombrejades: un arbre o una casa alta a prop farà que el dispositiu sigui ineficient.
- Fita al costat assolellat. Els residents de l'hemisferi nord orienten l'estructura cap al sud, el sud, al nord.
- L’angle d’inclinació - està lligat a la latitud geogràfica del lloc. A l’estiu és millor inclinar la placa solar 30 graus cap a l’horitzó, a l’hivern - 70 graus.
- Disponibilitat d'accés per al manteniment: neteja de pols, brutícia, neu adherida.
El dispositiu serà efectiu si hi ha raigs directes del sol a la coberta.
Característiques dels aerogeneradors
Les fonts d’electricitat eòlica funcionen amb el principi de convertir l’energia cinètica en energia mecànica, i després en corrent altern. L'electricitat es pot obtenir a una velocitat mínima de cabal del vent de 2 m / s. La velocitat òptima del vent és de 5 a 8 m / s.
Tipus de generadors eòlics
Segons el tipus de muntatge del rotor, hi ha modificacions:
- Horitzontal: difereixen en la quantitat mínima de materials per fabricar i d’alta eficiència. Els desavantatges del dispositiu són el pal elevat de muntatge i la complexitat de la part mecànica.
- Vertical: treballa en una àmplia gamma de velocitats del vent. L’especificitat del generador és la necessitat de fixació addicional del motor.
Pel nombre de fulles, hi ha models monoplaça o amb diverses fulles. Per materials, les fulles es classifiquen en vela i rígides. El pas de cargol de la instal·lació pot ser variable (podeu ajustar la velocitat de funcionament) i fixar.
Durant la construcció d'una instal·lació eòlica, la base necessàriament es crea i reforça.
Disseny del generador eòlic
El generador eòlic acabat consta de les següents parts:
- torre: se situa en una zona ventosa;
- generador de fulles;
- regulador de pales: converteix el corrent altern en corrent directe;
- inversor: transforma el corrent directe en corrent altern;
- bateria d’emmagatzematge;
- tanc d'aigua.
La bateria acumulada suavitza la diferència entre la temporada de vents i el període de calma.
Realització d’un generador eòlic de baixa velocitat a partir d’un generador de màquines
Com que un equip per muntar un generador eòlic costa de 250 a 300 mil rubles, és recomanable fer-ne el disseny. Necessitareu un generador de vehicles i una bateria.
Les fulles proporcionen el funcionament d’altres dispositius del molí de vent. Podeu fabricar-les vosaltres mateixos a partir de canonades de teixit, metall o plàstic de la següent manera:
- Trieu un material amb bona resistència al vent: de 4 cm de gruix.
- Calculeu la longitud de la fulla de manera que el diàmetre de la canonada sigui 1/5.
- Retalleu el tub i apliqueu-lo com a plantilla.
- Camineu per les vores de tots els elements amb un drap esvelt per treure cops.
- Fixeu les fulles de plàstic al disc d’alumini.
- Equilibri la roda bloquejant-la horitzontalment.
- Tritureu les vores de la roda del vent mentre gira.
El disseny òptim de les fulles és un gran nombre, però més petit.
El projecte de fabricació de màstil ha de començar per la selecció de material. Necessiteu una canonada d’acer amb una longitud de 7 m i un diàmetre de 150-200 m. Si hi ha obstacles, la roda s’eleva 1 m per sobre d’ells.
Per a una estabilitat estructural addicional, les clapes per estirar són d’acer o cable galvanitzat de 6 a 8 mm de gruix.S’ha de concretar el pal i les clapes.
El procés d’alteració de l’oscil·lador consisteix a rebobinar el conjunt d’arrencada i crear un rotor basat en imants de neodimi. Al dispositiu es perfora forats a sota. Els imants s’han de col·locar alternant entre els pols i omplir els buits amb epoxi.
El rotor s'embolica en paper per rebobinar la bobina en una direcció segons un esquema trifàsic. A l’última fase, es prova el generador: a 300 rpm hauria de mostrar 30 V.
Com més encén la bobina, més eficient serà el generador.
Les fonts alternatives de calor i energia elèctrica del vent es recullen després de la fabricació de l’eix de pivot. Necessitareu una canonada amb dos coixinets i una cua feta de xapa galvanitzada d’1,2 mm de gruix.
El generador està unit al pal a través del marc de la seva canonada. La distància entre el feix i les fulles ha de ser superior a 25 cm. Després de muntar l'estructura bàsica, es munta el controlador de càrrega, el convertidor i la bateria.
Calefacció d’una casa amb bombes de calor
Europa fa diversos anys que utilitza bombes de calor, interactuant amb tots els tipus alternatius d’electricitat. A l’estiu i a l’hivern, les unitats prenen calor del sòl, l’aire, l’aigua i la dirigeixen a escalfar l’habitació.
Varietats de bombes de calor
Segons les necessitats de calefacció, podeu triar models amb 1, 2, 3 circuits, 1-2 condensadors. Funcionaran per escalfar i refrigerar o exclusivament per a calefacció.
Segons el tipus de font d'energia i el mètode de producció d'electricitat, els dispositius són:
- Aire-aigua. La calor flueix de l’aire i escalfa l’aigua. Els sistemes són adequats per a zones climàtiques amb una temperatura hivernal de -15 graus.
- Terra-aigua. Actual per a una zona climàtica temperada. Es munta al terra mitjançant un col·lector o sonda sense permís per a la perforació.
- Aigua-aigua. Instal·lat a prop d’estanys. A l’hivern, la bomba proporciona calor a la casa gran escalfant la font.
- Aigua-aire. La font d’energia és un dipòsit. La calor flueix a través d’un compressor a l’aire. Es converteix en un refrigerant.
- Terra-aire. El sòl és una font de calor que és transferit a l’aire pel compressor. Transportador d'energia: líquids anticongelants.
- Aire a l’aire. Els aparells funcionen amb el principi de climatització: per a refrigeració i calefacció.
L’elecció de la font de calor depèn de la geologia de la zona i de la presència d’obstacles per a terres.
Com funciona la bomba de calor
La bomba de calor funciona a partir del cicle de Carnot: augment de la temperatura durant la compressió brusca del refrigerant. Com que els dispositius tenen 3 circuits de treball (2 - externs, 1-interns), un condensador, un evaporador i un compressor, l'esquema de la seva acció es pot representar de la següent manera:
- El refrigerant primari (situat a l’aigua, a l’aire, a terra) treu calor i fonts amb potencials baixos. La temperatura màxima del node és d’uns + 6 graus.
- A la banda interior es troba un portador de baixa temperatura amb una temperatura baixa. Quan s'escalfa, el refrigerant s'evapora, el seu vapor al compressor es comprimeix. Arribats a aquest punt, s’allibera calor. Temperatura del vapor: de +35 a +65 graus.
- La calor al condensador entra al refrigerant del circuit de calefacció. Els vapors es converteixen en condensats i s’envien a l’evaporador.
El cicle de la bomba de calor es repeteix constantment.
Bomba de calor artesanal
Casolà és força real si teniu peces de treball dels electrodomèstics.
Per preparar el condensador i el compressor necessitareu:
- Feu que el compressor de la bomba sigui del compressor de la nevera o de l’aire condicionat. El detall es fixa amb una suau suspensió a la paret de la sala de la caldera.
- Feu un condensador. La millor opció és un dipòsit d’acer inoxidable de 100 litres.
- Talleu el recipient a la meitat amb un molinet i, a continuació, introduïu la bobina (tub de coure del refrigerador o aire condicionat).
- Després d’instal·lar la bobina, soldeu les meitats del dipòsit.
Per a una costura d'alta qualitat, utilitzeu soldadura amb argó.
L'evaporador es realitza sobre la base d'un dipòsit de plàstic de 75-80 litres amb un diàmetre de tub de coure de 30 cm. S'embolica al voltant d'una canonada d'acer de 300-400 mm de diàmetre. Els torns es fixen amb perforació.
Es talla un fil a la bobina per a l'acoblament amb la canonada. El refrigerant es bombeja a la unitat, després del qual es munta l’evaporador a la paret.
La font òptima per a aquests mètodes alternatius de generar calor i electricitat serà l’aigua d’un pou o un pou. El líquid no es congela ni a l’hivern.
Es necessitarà dos pous:
- per a la presa d’aigua i el seu subministrament a l’evaporador;
- per descarregar les aigües residuals i el seu cabal a l’evaporador.
L’autonomia de la bomba de calor es proporcionarà mitjançant mecanismes automàtics per controlar el moviment del refrigerant al llarg dels circuits de calefacció i la pressió del freó.
Generació de calor d'altres fonts alternatives
Per organitzar el primer circuit extern de la bomba, necessiteu una font de calor efectiva:
- Tubs en forma d’anell a l’aigua. Un estany sense una gran profunditat de congelació ni un riu proporciona l’efectivitat de la tecnologia. Les canonades es posen sota aigua amb l'ajut de la càrrega.
- Camps tèrmics. Les canonades s’enterren per sota de la congelació del sòl: s’elimina una gran capa de sòl.
- Brolladors geotèrmics. Els pous es perforaven a grans profunditats. Posen en marxa circuits amb refrigerants.
- Aire foraborda. La calor s'extreu dels eixos de ventilació o dels canals de vent.
El mínim de la bomba de calor és l’elevat cost i costos de la instal·lació de fonts de calor.
Plantes de biogàs
L’electricitat alternativa orgànica es produeix mitjançant sistemes de biogàs. Els dispositius permeten el processament de residus d’aviram i animals. El gas resultant es purifica i s’asseca i s’utilitza després com a refrigerant. Les masses residuals seran un fertilitzant eficaç i segur per al sòl.
Principi tecnològic
Els gasos es formen durant la fermentació de residus biològics d’animals i aus. Un ambient anaeròbic sense oxigen és òptim. Augmenta l’activitat dels bacteris mesòfils i termòfils. Per obtenir l'eficiència del procés, caldrà barrejar la massa a mà amb un pal o agitadors mecànics. En condicions ideals, s’obté d’1 a 4,5 litres de gas en un litre d’un recipient tancat escalfat fins a una temperatura de +50 º.
Sistema de biogàs per a una casa particular
El bioreactor més senzill és un recipient amb tapa i un mecanisme de mescla. Es fa un forat a la coberta de la mànega d’escapament de gas. La seva quantitat serà suficient per a 1-2 cremadors.
El búnquer subterrani o elevat augmenta el volum útil. L’estructura subterrània és de formigó armat amb una capa superior d’aïllament tèrmic. La capacitat es divideix en compartiments. Els fems es carreguen al transportador i omplen la tremuja entre un 80 i un 85%. La superfície restant s'utilitza per acumular gas. Es descarrega a través d’un tub especial, el segon extrem del qual es troba al pany hidràulic. Després de drenar-se, el gas purificat entra a la casa.
Actualment no hi ha disponibles diferents tipus d’extracció de recursos de calor i electricitat per als residents dels apartaments. Poden ser utilitzats pels residents de cases i granges particulars. L’únic inconvenient de les fonts renovables és el cost de l’organització del sistema, però les inversions financeres es paguen després d’uns 1-2 anys de funcionament.
