Mitä vaihtoehtoista sähköä voidaan käyttää yksityiskoteissa

Energialähteet auttavat tarjoamaan kaikkien viestintälinjojen toiminnot. Päälinjojen tilapäisen puuttuessa voidaan käyttää vaihtoehtoisia sähkönlähteitä. Ne eivät ole niin suosittuja kuin perinteiset, mutta ovat toiminnan kannalta kannattavampia eivätkä käytännössä vahingoita ympäristöä.

Mistä ja missä muodossa energiaresursseja saadaan

Perinteisiä energialähteitä ovat lämpö-, ydin- ja vesivoimalat. Vaihtoehtoiset energianlähteet voivat olla itseparantavia, tehokkaita, halpoja ja ympäristöystävällisiä. Itse asiassa luonnonvaroissa on energiaa, sinun täytyy vain yrittää uuttaa sitä. Ilman erityisiä taitoja voit tehdä seuraavat:

• asenna aurinkokeräimiä ja paristoja valoon tai lämpimään veteen;
• asenna tuuligeneraattorit;
• käytä lämpöpumppuja talon lämmittämiseen veden, maan tai ilman kuumuuden takia;
• soveltaa biokaasulaitoksia eläin-, lintu- ja ihmisjätteen käsittelyyn.

Ei-perinteisten energialähteiden haitta on niiden organisaatioon suunnatut suuret taloudelliset investoinnit.

Uusiutuvat energianlähteet

Rajoitettujen polttoainevarojen vuoksi tutkijat ympäri maailmaa kehittävät ja ottavat käyttöön tulevaisuuden energialähteitä. Uusiutuviin energialähteisiin kuuluvat:

• Sähköntuottajat - Venäjällä yleisimmin käytetään sähköä, bensiiniä ja kaasua. Jälkimmäinen toimii nestemäisillä ja luonnollisilla polttoaineilla, alhaisen melutasonsa vuoksi sitä käytetään jokapäiväisessä elämässä ja se on kestävä.
• Aurinkoenergia - henkilö käyttää sähkömagneettista säteilyä. Sähkön ja autonomisen lämmityksen lähde on hiljainen, ympäristöystävällinen.
• Tuuliturbiinit - toimivat perustuen siihen, että tuulen kineettinen energia muuttuu vaihtovirtaa tuottavan turbiinin mekaaniseksi pyörimiseksi. Vaaka- ja pystysuorat tuulimyllyt ovat erittäin tehokkaita.
• Biopolttoaineet - parhaat vaihtoehdot ovat öljyrasvat, levät, orgaaninen jätekaasu.
• Vesipyörien asemat ovat kätevä energialähde, jos talon lähellä on joki. Turbiinipyörää ohjaavat vesivirtaukset.
• Geotermiset ratkaisut - seismisesti aktiivisilla alueilla ne muuntavat lämpöä, joka tapahtuu geotermisen veden vapautuessa.

Venäjällä on useita aurinkoasemia - Orenburgin alueella (kapasiteetti 40 MW), Bashkortostanin tasavallassa (kapasiteetti 15 MW) ja Krimissä (10 kappaletta, 20 MW molemmat).

Aurinkoenergian käyttö

Vaihtoehtoinen sähkö, joka perustuu sähkömagneettiseen aurinkosäteilyyn, on perusteltua ihmisille, joilla on mökki maassa. Syynä on kokonaisvoiman indikaattori hyvällä säällä enintään 5–7 kW tunnissa. Tähän päivään mennessä useat aurinkoenergian asennukset ovat suosittuja.

Aurinkopaneelit

Laitteiden kokoonpano on valmistettu aurinkosähkömuuntajista. Teollisuuselementit on rakennettu kaivostyöläisistä, jotka tuottavat virtaa, kun ne altistetaan suoralle valolle. Yksityisellä sektorilla poly- ja yksikidetyyppiset piikonvertterit ovat suosittuja. Viimeksi mainitut eroavat tehokkuudesta 13-25%, mutta monkiteiset ovat halvempia. Levyjen lämpötila-alue on -40 - +50 astetta.

Aurinkokeräimet

Käytetään ilman tai veden lämmittämiseen. Käyttäjä voi asettaa lämmitettävien virtojen suunnan, järjestää varauksen huonon sään vuoksi. Valmistajat tuottavat kolme modifikaatiota kollektorista - ilma-, litteä ja putkimainen.

• Litteä muovi. Ne ovat musta ja läpinäkyvä paneeli yhdessä tapauksessa, jossa on keskeinen kuparikela. Auringonvalossa alttiina alempi tumma elementti lämpenee. Se siirtää lämpöä kuparikäämiin, joka lämmittää veden. Litteä keräin soveltuu veden lämmittämiseen uima-altaassa tai ulkosuihkuissa. Miinus tekniikkaa - suurten määrien lämmittämiseen tarvitaan monia elementtejä.
• Putkimainen. Ne näyttävät tyhjö- tai koaksiaaliputkista, jotka on valmistettu lasista. Auringon lämmittämä vesi virtaa heitä alas. Erityisen järjestelmän sisällä keskittynyt lämpö lämmittää varastosäiliön vettä. Sedimenttiä käytetään veden virtausten kiertämiseen. Putkimainen jakoputki on hyvä ratkaisu veden lämmittämiseen kuumassa vedessä ja lämmitykseen.
• Ilma-aurinkokeräimet. Laitteet muistuttavat litteitä muovimalleja mustasta pohjasta ja läpinäkyvästä yläpaneelista johtuen. Mitta-asennukset sijaitsevat itä- tai kaakkois-seinällä. He lämmittävät aurinkolämmön takia taloon ja apuhuoneisiin syötetyn ilman erityisillä puhaltimilla.

Aurinkoenergia on parasta lämpimille lattioille.

Itse valmistetut aurinkopaneelit

Aurinkopaneelit ovat vaihtoehto perinteiselle sähkölle, joka valmistuksen jälkeen on kallista. Omalla kokoonpanollasi voit vähentää rakennuskustannuksia 3-4 kertaa. Ennen kuin aloitat aurinkopaneelin luomisen, sinun on ymmärrettävä sen toimivuuden periaate.

Kuinka aurinkoenergiajärjestelmä toimii

Toimintaperiaatteen esittämiseksi on syytä aloittaa suunnittelusta. Aurinkoenergialähteiden laite sisältää:

• aurinkopaneeli - yksikkökokonaisuus auringonvalon muuttamiseksi sähköiseksi virtaksi;
• Akku - järjestelmässä on useita, lukumäärä riippuu kuluttajien kapasiteetista;
• latausohjain - tarjoaa normaalin akun latauksen ilman lataamista;
• invertteri - muuntaa paristojen matalajännitevirran korkeajännitteiseksi (3-5 kW riittää taloon).

Aurinkopaneelit tuottavat erikseen matalajännitevirroja (noin 18 - 21 V), mikä riittää 12 voltin akun lataamiseen.

Aurinkopaneelin luominen

Paristokokoonpano on valmistettu modulaarisista valokennoista. Yhdessä kotitalousmoduulissa on 30, 36 ja 72 elementtiä. Ne on kytketty sarjaan virtalähteeseen, jonka maksimijännite on 50 V.

Runko-osana tarvitset puisia palkkeja, puukuitulevyä, pleksilasia ja vaneria. Laatikon pohja on leikattu vanerista ja asetettu 25 mm paksuisiin tankoihin. Reiät tehdään rungon kehän ympärille. Elementtien ylikuumenemisen estämiseksi porausvaiheen tulisi olla 15-20 cm.

Laske alempi koko laskemalla valokennojen määrä ja mittaa kukin.

Kuitulevystä, jolla on toimistoveitsi, alusta on valmistettu kuitulevystä, jossa on tuuletusaukot. Ne on valmistettu neliön sisäkkäisestä kuviosta, jonka sisennys on 5 cm.

1. Elementit pinotaan substraatin päälle ja juotetaan.
2. Yhteydet tehdään peräkkäin, järjestyksessä.
3. Valmiit rivit on kytketty virtaa johtaviin väylöihin.
4. Elementit käännetään ja kiinnitetään istukkaan silikonilla.
5. Tarkista lähtöjännitteen parametrit. Sen toiminta-alue on 18 - 20 V.
6. Käyttää akkua 2-3 päivän ajan latauskyvyn testaamiseksi.
7. Testin lopussa liitokset suljetaan.

Maalaa ja kuivaa alusta 2 kertaa.

Toiminnan tarkistamisen jälkeen aurinkopaneeli kootaan:

1. Tuo tulo- ja lähtökoskettimet ulos.
2. Leikkaa kansi pleksilasista ja kiinnitä se ruuveilla valmiiksi tehtyihin reikiin.
3. Käytettäessä 36 diodin diodipiiriä, jonka jännite on 12 V, asetoni poistetaan osasta.
4. Reiät tehdään muovipaneeliin, diodit asetetaan paikalleen ja juotetaan.

Viimeisessä vaiheessa aurinkopaneelien asennus ja suuntaaminen suoritetaan palveluiden saatavuuden ja energiantuotannon tehokkuuden helpottamiseksi.

Aurinkopaneelin asennussäännöt

Teolliset muunnokset voivat pyöriä itsenäisesti. Kodinkoneet on asetettava useilla tavoilla:

• Poistaminen varjoisilta alueilta - lähellä oleva puu tai korkea talo tekee laitteesta tehottoman.
• Maamerkki aurinkoisella puolella. Pohjoisen pallonpuoliskon asukkaat suuntaavat rakenteen etelään, eteläisen - pohjoiseen.
• Kaltevuuskulma - on sidottu alueen maantieteelliseen leveyteen. Kesällä on parempi kallistaa aurinkopaneeli 30 astetta horisonttiin, talvella - 70 astetta.
• Mahdollisuus käyttää huoltoa - pölyn, lian, tarttuvan lumen puhdistaminen.

Laite on tehokas, jos suorat auringonsäteet kannessa.

Tuulengeneraattorien ominaisuudet

Tuulen sähkön lähteet toimivat sen periaatteen mukaisesti, että kineettinen energia muunnetaan mekaaniseksi energiaksi ja sitten vaihtovirtaksi. Sähköä voidaan saada vähintään 2 m / s tuulen virtausnopeudella. Optimaalinen tuulen nopeus on 5 - 8 m / s.

Tuulivoimaloiden tyypit

Roottorin asennustyypin mukaan on muutoksia:

• Vaaka - eroaa valmistusmateriaalien vähimmäismäärästä ja korkeasta hyötysuhteesta. Laitteen haittoja ovat korkea kiinnitysmasto ja mekaanisen osan monimutkaisuus.
• Pysty - työskentelee monilla tuulennopeuksilla. Generaattorin erityisyys on moottorin lisäkiinnityksen tarve.

Terien lukumäärän mukaan on olemassa yksi- tai moniteräisiä malleja. Materiaalin mukaan terät luokitellaan purjehtimiseksi ja jäykiksi. Asennuksen ruuvin sävelkorkeus voi olla muuttuva (voit asettaa käyttönopeuden) ja kiinteä.

Tuulenasennuksen rakentamisen aikana perusta perustetaan ja vahvistetaan välttämättä.

Tuulengeneraattorin suunnittelu

Valmis tuuligeneraattori koostuu seuraavista osista:

• torni - on sijoitettu tuuliseen alueeseen;
• terä generaattori;
• teränohjain - muuntaa vaihtovirran tasavirraksi;
• invertteri - muuntaa tasavirran vaihtovirtaksi;
• akku;
• vesisäiliö.

Akku tasoittaa tuulikauden ja rauhallisen ajanjakson eron.

Hitaan tuulengeneraattorin valmistaminen konegeneraattorista

Koska tuuligeneraattorin kokoamispaketti maksaa 250-300 tuhatta ruplaa, on suositeltavaa tehdä malli itse. Tarvitset auton generaattorin ja akun.

Terät tarjoavat tuulimyllyn muiden laitteiden toiminnan. Voit tehdä ne itse kankaasta, metallista tai muoviputkesta seuraavasti:

1. Valitse materiaali, jolla on hyvä tuulenkestävyys - 4 cm paksusta.
2. Laske terän pituus siten, että putken halkaisija on 1/5.
3. Leikkaa putki ja levitä se mallina.
4. Kävele kaikkien elementtien reunoja hiomakankaalla poistaaksesi kuopat.
5. Kiinnitä muoviterät alumiinilevyyn.
6. Tasapaino pyörä lukitsemalla se vaakasuoraan.
7. Hio tuulipyörän reunat pyörittäessäsi.

Terien optimaalinen suunnittelu on suuri määrä, mutta pienempi.

Mastonvalmistusprojektin on aloitettava materiaalivalinnalla. Tarvitset teräsputken, jonka pituus on 7 m ja halkaisija 150-200 m. Jos esteitä on, pyörä nousee 1 m niiden yläpuolelle.

Lisärakenteellista vakautta varten venytystapit on valmistettu teräksestä tai galvanoidusta vaijerista, jonka paksuus on 6-8 mm.Maston ja tappien on oltava betonitetut.

Oskillaattorin muuttamisprosessissa pyöritetään käynnistinkokoonpanoa taaksepäin ja luoda roottori, joka perustuu neodyymimagneetteihin. Laitteeseen porataan reikiä niiden alle. Magneetit on asetettava vuorotellen pylväiden välillä ja täytä tyhjät kohdat epoksilla.

Roottori kääritään paperiin kelan kelaamiseksi takaisin yhteen suuntaan kolmivaiheisen kaavion mukaisesti. Viimeisessä vaiheessa generaattori testataan - nopeudella 300 rpm pitäisi näyttää 30 V.

Mitä enemmän käämi kääntyy, sitä tehokkaampi on generaattori.

Vaihtoehtoiset tuulenlämmön ja lämmön lähteet kerätään nivelakselin valmistuksen jälkeen. Tarvitset putken, jossa on kaksi laakerointia ja 1,2 mm paksusta galvanoidusta levystä valmistettu pyrstö.

Generaattori on kiinnitetty mastoon niiden putken rungon läpi. Etäisyyden palkista teriin tulee olla yli 25 cm. Perusrakenteen kokoamisen jälkeen latausohjain, invertteri ja akku asennetaan.

Lämmitys talolla lämpöpumppuilla

Eurooppa on käyttänyt lämpöpumppuja useiden vuosien ajan vuorovaikutuksessa kaikkien vaihtoehtoisten sähkötyyppien kanssa. Kesällä ja talvella yksiköt ottavat lämpöä maaperästä, ilmasta, vedestä ja ohjaavat sitä huoneen lämmittämiseen.

Erilaisia ​​lämpöpumppuja

Lämmitystarpeista riippuen voit valita malleja, joissa on 1, 2, 3 piiriä, 1-2 kondensaattoria. Ne toimivat lämmityksen ja jäähdytyksen tai yksinomaan lämmityksen kannalta.

Energialähteen tyypin ja sähköntuotantomenetelmän mukaan laitteet ovat:

• Ilma-vesi. Lämpö virtaa ilmasta ja lämmittää vettä. Järjestelmät soveltuvat ilmastovyöhykkeisiin, joiden talvilämpötila on -15 astetta.
• Maa-vesi. Todellinen lauhkean ilmastovyöhykkeen suhteen. Asennetaan maahan keräimen tai anturin avulla ilman porauslupaa.
• Vesi-vesi. Asennettu lampien lähellä. Talvella pumppu tuottaa lämpöä suurelle talolle lämmittämällä lähdettä.
• Vesi-ilma. Energian lähde on säiliö. Lämpö virtaa kompressorin läpi ilmaan. Se tulee jäähdytysnesteeksi.
• Earth-ilmaa. Maaperä on lämmönlähde, jonka kompressori siirtää ilmaan. Energian kantaja - pakkasnesteet.
• Ilma ilmaan. Laitteet toimivat ilmastoinnin periaatteella - jäähdytykseen ja lämmitykseen.

Lämmönlähteen valinta riippuu alueen geologiasta ja maanrakennuksen esteistä.

Kuinka lämpöpumppu toimii?

Lämpöpumppu toimii Carnot-syklin perusteella - lämpötilan nousu jäähdytysnesteen terävän puristuksen aikana. Koska laitteilla on 3 työpiiriä (2 - ulkoinen, 1 - sisäinen), lauhdutin, höyrystin ja kompressori, niiden toimintakaavio voidaan esittää seuraavasti:

1. Ensisijainen jäähdytysneste (sijaitsee vedessä, ilmassa, maassa) vie lämpöä ja lähteitä, joiden potentiaalit ovat pienet. Solmun maksimilämpötila on noin + 6 astetta.
2. Sisäpiirissä on matalan lämpötilan kantaja, jolla on matala lämpötila. Kuumennettaessa kylmäaine höyrystyy, sen höyry kompressorissa puristetaan. Tässä vaiheessa lämpö vapautuu. Höyryn lämpötila - välillä +35 - +65 astetta.
3. Lauhduttimessa oleva lämpö menee jäähdytysnesteeseen lämmityspiiristä. Höyryt kondensoituvat ja johdetaan höyrystimeen.

Lämpöpumpun sykli toistuu jatkuvasti.

Käsintehty lämpöpumppu

Kotitekoinen on melko todellista, jos sinulla on työvälineitä kodinkoneista.

Lauhduttimen ja kompressorin valmistamiseksi tarvitset:

1. Tee pumpun kompressori jääkaapin tai ilmastointilaitteen kompressorista. Yksityiskohta on kiinnitetty pehmeällä jousella kattilahuoneen seinälle.
2. Tee kondensaattori. Paras vaihtoehto on ruostumattomasta teräksestä valmistettu 100 litran säiliö.
3. Leikkaa säiliö puoliksi hiomakoneella ja aseta sitten kela (jääkaapin tai ilmastointilaitteen kupariputki).
4. Kun olet asentanut kelan, hitsaa säiliön puolikkaat.

Käytä argonhitsausta korkealaatuisessa saumassa.

Höyrystin tehdään 75-80 l: n muovisäiliön pohjalta halkaisijaltaan kupariputken kierrellä. Se on kääritty teräsputken halkaisijaltaan 300-400 mm. Käännökset on kiinnitetty rei'itetyllä.

Kelaan leikataan lanka kytkemistä varten putkilinjaan. Jäähdytysaine pumpataan laitteeseen, jonka jälkeen höyrystin asennetaan seinälle.

Optimaalinen lähde näille vaihtoehtoisille lämmön ja sähkön tuotantomenetelmille on vesi kaivosta tai kaivosta. Neste ei jääty talvella.

Se vie 2 kaivoa:

• vedenottoon ja sen syöttämiseen höyrystimeen;
• jäteveden ja sen virtauksen poistamiseksi höyrystimeen.

Lämpöpumpun autonomia saadaan aikaan automaattisilla mekanismeilla jäähdytysnesteen liikkeen ohjaamiseksi lämmityspiirejä ja freonipainetta pitkin.

Lämmöntuotanto muista vaihtoehtoisista lähteistä

Organisoidessasi pumpun ensimmäisen ulkoisen piirin tarvitset tehokkaan lämmönlähteen:

• Rengasmaiset putket vedessä. Lampi, jolla ei ole suurta jäätymissyvyyttä tai joki, tarjoaa tekniikan tehokkuuden. Putket lasketaan veden alle lastin avulla.
• Lämpökentät. Putket haudataan maaperän jäätymisen alapuolelle - suuri maakerros poistetaan.
• Geotermiset lähteet. Kaivoja porataan suuriin syvyyksiin. Ne käynnistävät piirejä jäähdytysnesteillä.
• Perämoottori. Lämpö uutetaan tuuletusakseleista tai tuulikanavista.

Lämpöpumpun miinus on lämpölähteiden asentamisen korkeat kustannukset.

Biokaasulaitokset

Orgaanista vaihtoehtoista sähköä tuotetaan biokaasujärjestelmillä. Laitteet mahdollistavat siipikarjan ja eläinten jätteiden käsittelyn. Saatu kaasu puhdistetaan ja kuivataan, ja sitten sitä käytetään jäähdytysnesteenä. Jäännösmassat ovat tehokas ja turvallinen lannoite maaperään.

Teknologiaperiaate

Kaasut muodostuvat eläinten ja lintujen biologisen jätteen käymisen aikana. Anaerobinen ympäristö ilman happea on optimaalinen. Se lisää mesofiilisten ja termofiilisten bakteerien aktiivisuutta. Prosessin tehokkuuden parantamiseksi massa on sekoitettava käsin tikulla tai mekaanisilla sekoittimilla. Ihanteellisissa olosuhteissa saadaan 1 - 4,5 litraa kaasua 1 litrassa suljettua säiliötä, joka on lämmitetty +50 asteen lämpötilaan.

Biokaasujärjestelmä omakotitalolle

Yksinkertaisin bioreaktori on kansi ja sekoitusmekanismi. Kaasun poistoletkun kanteen on tehty reikä. Sen määrä riittää 1-2 polttimelle.

Maanalainen tai kohotettu bunkkeri lisää käyttökelpoisuutta. Maanalainen rakenne on tehty teräsbetonista, jonka yläkerros on lämpöeriste. Kapasiteetti on jaettu osastoihin. Lannan lataus kuljettimeen täyttää suppilon 80-85%. Jäljellä oleva alue käytetään kaasun keräämiseen. Se poistetaan erityisen putken kautta, jonka toinen pää on hydraulilukossa. Tyhjennyksen jälkeen puhdistettu kaasu tulee taloon.

Asuntojen asukkaille ei tällä hetkellä ole saatavana vaihtoehtoisia lämmönlähteiden ja sähkön talteenottoapoja. Niitä voivat käyttää yksityistalojen ja maatilojen asukkaat. Ainoa uusiutuvien energialähteiden haittapuoli on järjestelmän järjestämiskustannukset, mutta taloudelliset investoinnit kannattavat 1-2 vuoden käytön jälkeen.