Kokia alternatyvi elektra gali būti naudojama privačiuose namuose

Energijos šaltiniai padeda užtikrinti visų ryšių linijų funkcijas. Laikinai nėra pagrindinių magistralių, gali būti naudojami alternatyvūs elektros energijos šaltiniai. Jie nėra tokie populiarūs kaip tradiciniai, tačiau yra pelningesni eksploatavimo atžvilgiu ir praktiškai nekenkia aplinkai.

Kur ir kokia forma gauti energijos išteklius

Tradiciniai energijos šaltiniai yra šiluminės, branduolinės ir hidroelektrinės. Alternatyvūs energijos šaltiniai gali būti savaiminiai, veiksmingi, pigūs ir ekologiški. Natūraluosiuose ištekliuose iš tikrųjų yra energija, jums tiesiog reikia pabandyti ją išgauti. Neturėdami specialių įgūdžių, galite atlikti šias užduotis:

• įmontuokite saulės kolektorius ir baterijas į apšvietimą ar šiltą vandenį;
• sumontuoti vėjo generatoriai;
• naudoti šilumos siurblius namui šildyti dėl vandens, žemės ar oro karščio;
• taikyti biodujų įmones perdirbant gyvulių, paukščių, žmonių atliekas.

Netradicinių energijos šaltinių trūkumas yra didelės finansinės investicijos jų organizavimui.

Atsinaujinantys energijos šaltiniai

Dėl ribotų kuro išteklių mokslininkai visame pasaulyje kuria ir pradeda naudoti ateities energijos šaltinius. Atsinaujinantys energijos šaltiniai apima:

• Elektros generatoriai - Rusijoje dažniausiai naudojami elektra, benzinas ir dujos. Pastaroji naudojama suskystintu ir natūraliu kuru, dėl mažo triukšmo lygio naudojama kasdieniame gyvenime ir yra patvari.
• Saulės energija - žmogus naudoja elektromagnetinę spinduliuotę. Elektros ir autonominio šildymo šaltinis yra tylus, ekologiškas.
• Vėjo turbinos - veikia remiantis vėjo kinetinės energijos virsmu mechanine kintamos srovės turbinos sukimosi jėga. Horizontalūs ir vertikalūs vėjo malūnai yra labai efektyvūs.
• Biokuras - naftos riebalai, dumbliai, dujos, gaunamos fermentuojant organines atliekas, bus geriausi variantai.
• Vandenračio stotys yra patogus energijos šaltinis, jei prie namo yra upė. Turbinos ratą varo vandens srautai.
• Geoterminiai tirpalai - seismiškai aktyviose teritorijose jie paverčia šilumą, atsirandančią išleidžiant geoterminį vandenį.

Rusija turi keletą saulės stočių - Orenburgo regione (galia 40 MW), Baškirijos Respublikoje (15 MW galia), Kryme (10 vienetų po 20 MW kiekvienam).

Saulės energijos panaudojimas

Alternatyvi elektra, pagrįsta elektromagnetine saulės radiacija, yra pateisinama žmonėms, kurie turi kotedžą šalyje. Priežastis yra bendrosios galios rodiklis geru oru ne daugiau kaip 5-7 kW per valandą. Iki šiol populiarūs keli saulės energijos įrenginiai.

Saulės elementai

Prietaisų surinkimas pagamintas iš fotovoltinių keitiklių. Pramoniniai elementai yra konstruojami iš kalnakasių, kurie sukuria srovę, kai yra veikiami tiesioginės šviesos. Privačiame sektoriuje populiarūs poli- ir monokristalų tipo silicio keitikliai. Pastarieji efektyvumu skiriasi 13–25 proc., Tačiau polikristaliniai yra pigesni. Plokščių temperatūros diapazonas yra nuo -40 iki +50 laipsnių.

Saulės kolektoriai

Naudojamas orui ar vandeniui šildyti. Vartotojas gali nustatyti šildomų srautų kryptį, organizuoti rezervą esant blogam orui. Gamintojai gamina tris kolektorių modifikacijas - oro, plokščią ir vamzdinį.

• Plokščias plastikas. Jie yra juodas ir skaidrus skydas, vienu atveju turintis centrinę vario ritę. Veikiant saulės spinduliams, apatinis tamsus elementas įkaista. Jis perduoda šilumą į varinę ritę, kuri šildo vandenį. Plokščiasis kolektorius tinka šildyti vandenį baseine ar lauko dušu. Technologijos minusas - norint šildyti didelius kiekius, reikia daug elementų.
• Vamzdinis. Jie atrodo kaip vakuuminiai arba bendraašiai vamzdžiai, pagaminti iš stiklo. Vanduo, kurį šildo saulė, teka žemyn. Specialioje sistemoje susikaupusi šiluma šildo vandenį laikymo rezervuare. Nuosėdos yra naudojamos vandens srautams cirkuliuoti. Vamzdinis kolektorius yra geras sprendimas karštam vandeniui pašildyti ir pašildyti.
• Oro saulės kolektoriai. Dėl juodo dugno ir permatomo viršutinio skydo prietaisai primena plokščius plastikinius modelius. Matmeninės instaliacijos yra ant rytinės arba pietrytinės sienos. Juose dėl saulės kaitros specialiais ventiliatoriais pašildomas į namus ir buitines patalpas tiekiamas oras.

Saulės energiją geriausia naudoti šiltoms grindims.

Savarankiškai pagamintos saulės baterijos

Saulės energijos įrenginiai yra alternatyva tradicinei elektrai, kuri baigta gaminti yra brangi. Turėdami savo surinkimą, 3–4 kartus galite sumažinti statybos sąnaudas. Prieš pradėdami kurti saulės skydelį, turite suprasti jo funkcionalumo principą.

Kaip veikia saulės energijos sistema

Norint pristatyti veikimo principą, verta pradėti nuo projekto. Saulės energijos šaltinių įtaisą sudaro:

• saulės kolektorius - mazgų kompleksas saulės šviesai paversti elektronine srove;
• Baterija - sistemoje jų yra keli, skaičius priklauso nuo vartotojų talpos;
• įkrovimo valdiklis - užtikrina normalų akumuliatoriaus įkrovimą be įkrovimo;
• keitiklis - paverčia žemos įtampos srovę iš akumuliatorių į aukštos įtampos srovę (namui pakanka 3–5 kW).

Saulės plokštės atskirai sukuria žemos įtampos sroves (apie 18–21 V), kurių pakanka 12 voltų akumuliatoriui įkrauti.

Sukurti saulės kolektorių

Baterijų komplektas pagamintas iš modulinių fotoelementų. Viename namų ūkio modulyje yra 30, 36 ir 72 elementai. Jie yra sujungti nuosekliai su maitinimo šaltiniu, kurio didžiausia įtampa yra 50 V.

Kūno daliai jums reikės medinių strypų, medienos plaušų plokštės, plexiglass ir faneros. Dėžutės dugnas yra iškirptas iš faneros ir įkišamas į 25 mm storio strypų rėmą. Skylės yra pagamintos aplink rėmo perimetrą. Norint išvengti elementų perkaitimo, gręžimo žingsnis turėtų būti 15-20 cm.

Norėdami nustatyti apatinį dydį, suskaičiuokite fotoelementų skaičių ir išmatuokite kiekvieną.

Iš medienos plaušų plokštės su kanceliariniu peiliu iš drožlių plokštės išpjaunamas pagrindas su ventiliacijos angomis. Jie gaminami pagal kvadrato formos įklotą, kurio įtrauka yra 5 cm.

1. Elementai sudedami ant pagrindo viršaus ir lituojami.
2. Ryšiai sudaromi paeiliui, eilės tvarka.
3. Baigtos eilės yra sujungtos su srovę laidžiomis magistralėmis.
4. Elementai apverčiami ir pritvirtinami sėdynėje silikonu.
5. Patikrinkite išėjimo įtampos parametrus. Jo diapazonas yra nuo 18 iki 20 V.
6. 2-3 dienas paleiskite akumuliatorių, kad patikrintumėte įkrovimo galimybes.
7. Bandymo pabaigoje jungtys užsandarinamos.

Dažykite ir nusausinkite pagrindą 2 kartus.

Patikrinęs veikimą, saulės kolektorius surenkamas:

1. Ištraukite įvesties ir išvesties kontaktus.
2. Iš plexiglass iškirskite dangtį ir pritvirtinkite varžtais ant iš anksto padarytų skylių.
3. Naudojant 36 diodų grandinę, kurios įtampa yra 12 V, acetonas pašalinamas iš dalies.
4. Plastikiniame skydelyje padarytos skylės, diodai įdedami ir lituojami.

Paskutiniame etape saulės kolektorių montavimas ir orientavimas atliekamas siekiant palengvinti prieigą prie paslaugų ir energijos gamybos efektyvumą.

Saulės skydo įrengimo taisyklės

Pramoninės modifikacijos gali pasisukti nepriklausomai. Buitinius prietaisus reikia nustatyti keliais būdais:

• Pašalinimas iš užtemdytų vietų - netoliese esantis medis ar aukštas namas padarys prietaisą neveiksmingą.
• Orientyras saulėtoje pusėje. Šiaurinio pusrutulio gyventojai struktūrą orientuoja į pietus, pietų - į šiaurę.
• Nuolydžio kampas - susietas su geografine teritorijos platuma. Vasarą saulės baterijos plokštę geriau pakreipti 30 laipsnių iki horizonto, žiemą - 70 laipsnių.
• Prieigos prieinamumas - dulkių, nešvarumų, prilipusio sniego valymas.

Prietaisas bus veiksmingas, jei ant dangtelio bus tiesioginiai saulės spinduliai.

Vėjo generatorių ypatybės

Vėjo elektros energijos šaltiniai veikia kinetinę energiją paverčiant mechanine energija, o vėliau - kintama srove. Elektros energija gali būti gaunama esant mažiausiam 2 m / s vėjo srauto greičiui. Optimalus vėjo greitis yra nuo 5 iki 8 m / s.

Vėjo generatorių tipai

Atsižvelgiant į rotoriaus tvirtinimo tipą, yra modifikacijų:

• Horizontalus - skiriasi minimaliu gamybai reikalingų medžiagų kiekiu ir dideliu efektyvumu. Prietaiso trūkumai yra didelis tvirtinimo stiebas ir mechaninės dalies sudėtingumas.
• Vertikalus - dirba esant įvairiausiems vėjo greičiams. Generatoriaus specifika yra poreikis papildomai pritvirtinti variklį.

Pagal peiliukų skaičių yra modeliai su vienu ar keliais ašmenimis. Pagal medžiagą ašmenys skirstomi į burinius ir standžius. Montavimo varžto žingsnis gali būti kintamas (galite nustatyti darbo greitį) ir fiksuotas.

Statant vėjo įrenginį, būtinai sukuriamas ir sustiprinamas pamatas.

Vėjo generatoriaus projektavimas

Paruoštą vėjo generatorių sudaro šios dalys:

• bokštas - pastatytas vėjuotoje zonoje;
• ašmenų generatorius;
• ašmenų valdiklis - paverčia kintamąją srovę į nuolatinę srovę;
• keitiklis - paverčia nuolatinę srovę kintama;
• akumuliatorius;
• vandens rezervuaras.

Kaupiama baterija išlygina vėjo sezono ir ramaus laikotarpio skirtumą.

Mažo greičio vėjo generatoriaus gaminimas iš mašinos generatoriaus

Kadangi vėjo generatoriaus surinkimo rinkinys kainuoja nuo 250 iki 300 tūkstančių rublių, patariama dizainą pasidaryti patiems. Jums reikės automobilio generatoriaus ir akumuliatoriaus.

Ašmenys suteikia galimybę valdyti kitus vėjo malūno įrenginius. Juos galite pasidaryti patys iš audinio, metalo ar plastiko vamzdžių:

1. Pasirinkite medžiagą, pasižyminčią dideliu vėjo atsparumu - nuo 4 cm storio.
2. Apskaičiuokite ašmenų ilgį taip, kad vamzdžio skersmuo būtų 1/5.
3. Apipjaustykite vamzdį ir pritaikykite jį kaip šabloną.
4. Vaikščiokite visų elementų kraštais švitriniu audiniu, kad pašalintumėte iškilimus.
5. Pritvirtinkite plastikinius ašmenis prie aliuminio disko.
6. Subalansuokite ratą, užfiksuodami jį horizontaliai.
7. Sukdami šlifuokite vėjo rato kraštus.

Optimalus peiliukų dizainas yra didelis, tačiau mažesnis.

Stiebo gamybos projektą reikia pradėti nuo medžiagos pasirinkimo. Jums reikės 7 m ilgio ir 150–200 m skersmens plieninio vamzdžio. Jei yra kliūčių, ratas pakyla 1 m virš jų.

Norėdami užtikrinti papildomą konstrukcijos stabilumą, tempimo kaiščiai yra pagaminti iš plieno arba cinkuoto kabelio, kurio storis 6-8 mm.Stiebas ir kaiščiai turi būti betonuoti.

Osciliatoriaus keitimo procesas yra atsukti starterio agregatą ir sukurti rotorių, pagrįstą neodimio magnetais. Prietaise po jais gręžiamos skylės. Magnetai turi būti dedami pakaitomis tarp polių ir užpildyti tuštumas epoksidine.

Rotorius suvyniotas į popierių, kad ritė atsuktų viena kryptimi pagal trijų fazių schemą. Paskutiniame etape generatorius išbandomas - esant 300 aps./min. Jis turėtų parodyti 30 V.

Kuo daugiau įjungiama ritė, tuo efektyvesnis generatorius.

Alternatyvūs vėjo šilumos ir elektros energijos šaltiniai surenkami pagaminus pasukamąją ašį. Jums reikės vamzdžio su dviem guoliais ir uodegos iš 1,2 mm storio cinkuoto lakšto.

Generatorius pritvirtinamas prie stiebo per jų vamzdžio rėmą. Atstumas nuo sijos iki ašmenų turėtų būti didesnis nei 25 cm., Surinkus pagrindinę konstrukciją, sumontuojamas įkrovimo valdiklis, keitiklis ir akumuliatorius.

Namo šildymas šilumos siurbliais

Europa kelerius metus naudoja šilumos siurblius, sąveikaudama su visomis alternatyviomis elektros energijos rūšimis. Vasarą ir žiemą agregatai paima šilumą iš dirvožemio, oro, vandens ir nukreipia jį į patalpos šilumą.

Šilumos siurblių įvairovė

Atsižvelgiant į šildymo poreikius, galite pasirinkti modelius su 1, 2, 3 grandinėmis, 1-2 kondensatoriais. Jie veiks šildymui ir vėsinimui arba tik šildymui.

Pagal energijos šaltinio tipą ir elektros energijos gamybos būdą prietaisai yra:

• Oras-vanduo. Šiluma teka iš oro ir šildo vandenį. Sistemos yra tinkamos klimato zonoms, kurių žiemos temperatūra yra –15 laipsnių.
• Žemė-vanduo. Faktinis vidutinio klimato zonai. Įleidžiamas į žemę kolektoriaus ar zondo pagalba be leidimų gręžti.
• Vanduo-vanduo. Įrengtas šalia tvenkinių. Žiemą siurblys šilumą suteikia dideliam namui šildant šaltinį.
• Vanduo-oras. Energijos šaltinis yra rezervuaras. Šiluma teka per kompresorių į orą. Tai tampa aušinimo skysčiu.
• Žemė-oras. Dirvožemis yra šilumos šaltinis, kurį kompresorius perduoda į orą. Energijos nešiklis - antifriziniai skysčiai.
• Oras į orą. Įrenginiai veikia oro kondicionavimo principu - aušinimui ir šildymui.

Šilumos šaltinio pasirinkimas priklauso nuo vietovės geologijos ir kliūčių žemės darbams.

Kaip veikia šilumos siurblys

Šilumos siurblys veikia pagal Carnot ciklą - padidėja temperatūra, smarkiai suspaudžiant aušinimo skystį. Kadangi įtaisai turi 3 darbines grandines (2 - išorinę, 1 - vidinę), kondensatorių, garintuvą ir kompresorių, jų veikimo schemą galima apibūdinti taip:

1. Pirminis aušinimo skystis (esantis vandenyje, ore, žemėje) pašalina šilumą ir mažo potencialo šaltinius. Maksimali mazgo temperatūra yra apie + 6 laipsnius.
2. Vidinėje kilpoje yra žemos temperatūros nešiklis. Šildant šaltnešis išgaruoja, jo garai kompresoriuje suspaudžiami. Šiuo metu išsiskiria šiluma. Garų temperatūra - nuo +35 iki +65 laipsnių.
3. Šiluma į kondensatorių patenka iš aušinimo skysčio iš šildymo kontūro. Garai kondensuojasi ir yra nukreipiami į garintuvą.

Šilumos siurblio ciklas yra nuolat kartojamas.

Rankinis šilumos siurblys

Namų ūkis yra gana tikras, jei turite darbinių dalių iš buitinių prietaisų.

Norėdami paruošti kondensatorių ir kompresorių, jums reikės:

1. Padarykite siurblio kompresorių iš šaldytuvo ar oro kondicionieriaus kompresoriaus. Detalė pritvirtinama minkšta pakaba ant katilinės sienos.
2. Padarykite kondensatorių. Geriausias pasirinkimas yra nerūdijančio plieno 100 litrų talpa.
3. Talpyklą perpjaukite per pusę šlifuokliu, tada įdėkite ritę (šaldytuvo varinį vamzdelį arba oro kondicionierių).
4. Sumontavę ritę, suvirinkite rezervuaro puses.

Norėdami gauti aukštos kokybės siūlę, naudokite argono suvirinimą.

Garintuvas pagamintas 75-80 l talpos plastikinio bako pagrindu su varinio vamzdžio ritės coliu skersmeniu. Jis apvyniotas 300–400 mm skersmens plieniniu vamzdžiu. Posūkiai tvirtinami perforuotomis.

Ant ritės supjaustomas sriegis, skirtas sujungti su dujotiekiu. Į įrenginį pumpuojamas šaltnešis, po kurio garintuvas montuojamas ant sienos.

Optimalus šių alternatyvių šilumos ir elektros energijos gamybos būdų šaltinis bus vanduo iš šulinio ar šulinio. Skystis neužšąla net žiemą.

Tai užtruks 2 šulinius:

• vandens tiekimui ir jo tiekimui į garintuvą;
• išleisti nuotekas ir jų srautą į garintuvą.

Šilumos siurblio autonomiją užtikrins automatiniai aušinimo skysčio judėjimo išilgai šildymo kontūrų ir freono slėgio reguliavimo mechanizmai.

Šilumos gamyba iš kitų alternatyvių šaltinių

Organizuodami pirmąją išorinę siurblio grandinę, jums reikia efektyvaus šilumos šaltinio:

• Žiedo formos vamzdžiai vandenyje. Tvenkinys be didelio užšalimo gylio ar upė suteikia technologijos efektyvumą. Vamzdžiai klojami po vandeniu krovinių pagalba.
• Šiluminiai laukai. Vamzdžiai užkasami žemiau dirvožemio užšalimo - pašalinamas didelis dirvožemio sluoksnis.
• Geoterminės versmės. Šuliniai gręžiami į didelį gylį. Jie pradeda grandines aušinimo skysčiais.
• Išorinis oras. Šiluma išgaunama iš ventiliacijos velenų ar vėjo kanalų.

Šilumos siurblio minusas yra didelė šilumos šaltinių įrengimo kaina ir išlaidos.

Biodujų jėgainės

Organinė alternatyvi elektra gaminama naudojant biodujų sistemas. Prietaisai leidžia apdoroti naminius paukščius ir gyvūnus. Gautos dujos išvalomos ir išdžiovinamos, o po to naudojamos kaip aušinimo skystis. Likučių masės bus efektyvi ir saugi trąša dirvožemiui.

Technologijos principas

Dujos susidaro fermentuojant biologines gyvūnų ir paukščių atliekas. Anaerobinė aplinka be deguonies yra optimali. Tai padidina mezofilinių ir termofilinių bakterijų aktyvumą. Kad procesas būtų efektyvus, masę reikės maišyti rankomis, naudojant pagaliuką ar mechaninius maišytuvus. Idealiomis sąlygomis iš 1 litro uždaryto indo, pašildyto iki +50 laipsnių temperatūros, gaunama nuo 1 iki 4,5 litro dujų.

Biodujų sistema privačiam namui

Paprasčiausias bioreaktorius yra indas su dangčiu ir maišymo mechanizmu. Dujų išmetimo žarnos dangtelyje padaryta skylė. Jo kiekio pakaks 1–2 degikliams.

Požeminis arba padidėjęs bunkeris padidina naudojamą tūrį. Požeminė konstrukcija pagaminta iš gelžbetonio su viršutiniu šilumos izoliacijos sluoksniu. Talpa yra padalinta į skyrius. Mėšlas supilamas į konvejerį ir užpildo bunkerį 80–85%. Likęs plotas naudojamas dujų kaupimuisi. Jis išleidžiamas per specialų vamzdį, kurio antrasis galas yra hidraulinėje spynoje. Po kanalizacijos išgrynintos dujos patenka į namą.

Šiuo metu daugiabučių gyventojams alternatyvios šilumos išteklių ir elektros gavybos rūšys nėra prieinamos. Jais gali naudotis privačių namų ir ūkių gyventojai. Vienintelis atsinaujinančių šaltinių trūkumas yra sistemos sutvarkymo išlaidos, tačiau finansinės investicijos atsiperka po 1–2 veiklos metų.