Kādas alternatīvas elektrības var izmantot privātmājās

Enerģijas avoti palīdz nodrošināt visu sakaru līniju funkcijas. Tā kā īslaicīgi nav galveno maģistrāļu, var izmantot alternatīvus elektroenerģijas avotus. Tie nav tik populāri kā tradicionālie, taču darbības ziņā ir izdevīgāki un praktiski nekaitē videi.

Kur un kādā veidā iegūt enerģijas resursus

Tradicionālie enerģijas avoti ir termoelektrostacijas, kodolenerģijas un hidroelektrostacijas. Alternatīvās enerģijas piegādes var būt pašdziedinošas, efektīvas, lētas un videi draudzīgas. Dabas resursos patiesībā ir enerģija, jums vienkārši jācenšas to iegūt. Bez īpašām prasmēm jūs varat veikt šādus uzdevumus:

• uzstādiet saules kolektorus un baterijas apgaismojuma vai silta ūdens padevei;
• uzstādīt vēja ģeneratorus;
• izmantojiet siltumsūkņus, lai sildītu māju ūdens, zemes vai gaisa karstuma dēļ;
• izmantot biogāzes stacijas dzīvnieku, putnu un cilvēku atkritumu pārstrādei.

Netradicionālo enerģijas avotu trūkums ir lieli finanšu ieguldījumi to organizācijā.

Atjaunojamie enerģijas avoti

Ierobežoto degvielas resursu dēļ zinātnieki visā pasaulē izstrādā un nodod ekspluatācijā nākotnes enerģijas avotus. Atjaunojamie enerģijas avoti ietver:

• Elektroenerģijas ģeneratori - Krievijā visbiežāk izmanto elektrību, benzīnu un gāzi. Pēdējais darbojas ar sašķidrinātu un dabisku degvielu, zemā trokšņa līmeņa dēļ to lieto ikdienas dzīvē un ir izturīgs.
• Saules enerģija - cilvēks izmanto elektromagnētisko starojumu. Elektroenerģijas un autonomā apkures avots ir kluss, videi draudzīgs.
• Vēja turbīnas - darbojas, pamatojoties uz vēja kinētiskās enerģijas pārveidošanu turbīnas, kas ģenerē maiņstrāvu, mehāniskā rotācijā. Horizontālās un vertikālās vējdzirnavas ir ļoti efektīvas.
• Biodegviela - labākās iespējas ir eļļas augu tauki, aļģes, organiskās izplūdes gāzes.
• Ūdensratu stacijas ir ērts enerģijas avots, ja pie mājas ir upe. Turbīnas riteni vada ūdens plūsmas.
• Ģeotermiskie risinājumi - seismiski aktīvās teritorijās tie pārveido siltumu, kas rodas, atbrīvojot ģeotermisko ūdeni.

Krievijai ir vairākas saules stacijas - Orenburgas reģionā (jauda 40 MW), Baškortostānas Republikā (jauda 15 MW), Krimā (10 vienības pa 20 MW katrā).

Saules enerģijas pielietojums

Alternatīva elektrība, kuras pamatā ir saules elektromagnētiskais starojums, ir pamatota cilvēkiem, kuriem valstī ir vasarnīca. Iemesls ir kopējās jaudas rādītājs labos laika apstākļos ne vairāk kā 5-7 kW stundā. Līdz šim populāras ir vairākas saules enerģijas instalācijas.

Saules paneļi

Ierīču montāža ir izgatavota no fotoelektriskajiem pārveidotājiem. Rūpnieciskie elementi ir izgatavoti no kalnračiem, kas rada strāvu, nonākot tiešā apgaismojumā. Privātajā sektorā ir populāri poli- un viena kristāla tipa silīcija pārveidotāji. Pēdējie atšķiras pēc efektivitātes 13-25%, bet polikristāliski ir lētāki. Plākšņu temperatūras diapazons ir no -40 līdz +50 grādiem.

Saules kolektori

Izmanto gaisa vai ūdens sildīšanai. Lietotājs var iestatīt apsildāmo plūsmu virzienu, sakārtot rezervi sliktu laika apstākļu gadījumā. Ražotāji ražo trīs kolektoru modifikācijas - gaisa, plakanu un cauruļveida.

• Plakana plastmasa. Tie ir melns un caurspīdīgs panelis vienā gadījumā ar centrālo vara spoli. Pakļaujot saules gaismai, apakšējais tumšais elements uzsilst. Tas nodod siltumu vara spolei, kas silda ūdeni. Plakanais kolektors ir piemērots ūdens sildīšanai baseinā vai āra dušā. Mīnus tehnoloģija - lielu daudzumu apkurei ir nepieciešami daudzi elementi.
• Cauruļveida. Tie izskatās kā vakuuma vai koaksiālās caurules, kas izgatavotas no stikla. Ūdens, ko silda saule, izplūst viņos. Siltums, kas koncentrēts īpašā sistēmā, silda ūdeni uzglabāšanas tvertnē. Ūdens plūsmu cirkulācijai tiek izmantoti nogulumi. Cauruļveida kolektors ir labs risinājums ūdens sildīšanai karstā ūdenī un sildīšanai.
• Gaisa kolektori no gaisa. Ierīces atgādina plakanus plastmasas modeļus melnā dibena un caurspīdīgā augšējā paneļa dēļ. Izmēru instalācijas atrodas uz austrumu vai dienvidaustrumu sienas. Tajos saules siltuma dēļ ar īpašiem ventilatoriem silda gaisu, kas tiek piegādāts mājai un saimniecības telpām.

Saules enerģija vislabāk ir siltām grīdām.

Pašizgatavoti saules paneļi

Saules enerģijas instalācija ir alternatīva tradicionālajai elektrībai, kuras pabeigšana ir dārga. Izmantojot savu montāžu, jūs varat samazināt celtniecības izmaksas 3-4 reizes. Pirms sākat izveidot saules paneli, jums ir jāsaprot tā funkcionalitātes princips.

Kā darbojas saules enerģijas sistēma

Lai iepazīstinātu ar darbības principu, ir vērts sākt ar dizainu. Saules enerģijas avotu ierīcē ietilpst:

• saules panelis - vienību komplekss saules gaismas pārvēršanai elektroniskā plūsmā;
• Akumulators - sistēmā ir vairāki, to skaits ir atkarīgs no patērētāju ietilpības;
• uzlādes kontrolieris - nodrošina normālu akumulatora uzlādi bez uzlādēšanas;
• invertors - pārveido zemsprieguma strāvu no baterijām uz augstsprieguma strāvu (mājai pietiek ar 3-5 kW).

Saules paneļi individuāli rada zemsprieguma strāvas (apmēram 18-21 V), kas ir pietiekami, lai uzlādētu 12 voltu akumulatoru.

Saules paneļa izveidošana

Bateriju montāža ir izgatavota no modulāriem fotoelementiem. Vienā mājsaimniecības modulī ir 30, 36 un 72 elementi. Tie ir virknē savienoti ar enerģijas avotu, kura maksimālais spriegums ir 50 V.

Korpusa daļai jums būs nepieciešami koka stieņi, kokšķiedru plātnes, plexiglass un saplāksnis. Kastes apakšdaļa ir izgriezta no saplākšņa un ievietota rāmī ar 25 mm bieziem stieņiem. Ap rāmja perimetru tiek izgatavoti caurumi. Lai novērstu elementu pārkaršanu, urbšanas solim jābūt 15-20 cm.

Lai aprēķinātu apakšējo izmēru, saskaitiet fotoelementu skaitu un izmēriet katru.

No kokšķiedru plātnes ar pārrakstīšanas nazi pamatne ir izgatavota no kokšķiedru plātnes ar ventilācijas atverēm. Tos izgatavo pēc kvadrātveida ligzdotu rakstu ar 5 cm lielu atkāpi. Tad:

1. Elementi tiek sakrauti pamatnes virspusē un pielodēti.
2. Savienojumi tiek veikti secīgi, secībā.
3. Gatavās rindas ir savienotas ar strāvu vadošām kopnēm.
4. Elementi tiek apgriezti un nostiprināti sēdeklī ar silikonu.
5. Pārbaudiet izejas sprieguma parametrus. Tās diapazons ir no 18 līdz 20 V.
6. Lai pārbaudītu lādēšanas spēju, akumulators darbojas 2–3 dienas.
7. Pārbaudes beigās šuves tiek noslēgtas.

Krāsojiet un nožāvējiet pamatni 2 reizes.

Pēc darbības pārbaudes saules panelis tiek salikts:

1. Izvadiet ieejas un izejas kontaktus.
2. Izgrieziet vāku no plexiglass un piestipriniet to ar skrūvēm uz iepriekš sagatavotiem caurumiem.
3. Izmantojot 36 diožu ķēdi ar spriegumu 12 V, no detaļas tiek noņemts acetons.
4. Plastmasas panelī tiek izgatavoti caurumi, ievietotas un pielodētas diodes.

Pēdējā posmā saules paneļa uzstādīšana un orientācija tiek veikta, lai atvieglotu piekļuvi pakalpojumiem un energoefektivitāti.

Saules paneļa uzstādīšanas noteikumi

Rūpnieciskās modifikācijas var rotēt neatkarīgi. Sadzīves ierīces ir jāiestata vairākos veidos:

• Noņemšana no apēnotajām vietām - tuvumā esošs koks vai augsta māja padarīs ierīci neefektīvu.
• Orientieris saulainā pusē. Ziemeļu puslodes iedzīvotāji struktūru orientē uz dienvidiem, dienvidu - uz ziemeļiem.
• Slīpuma leņķis - ir saistīts ar vietas ģeogrāfisko platumu. Vasarā saules paneli ir labāk noliekt 30 grādus pret horizontu, ziemā - 70 grādus.
• Piekļuves pieejamība uzturēšanai - putekļu, netīrumu, pielipuša sniega tīrīšanai.

Ierīce būs efektīva, ja tiešie saules stari uz vāka.

Vēja ģeneratoru īpašības

Vēja elektrības avoti darbojas pēc principa: kinētiskā enerģija tiek pārveidota mehāniskā enerģijā un pēc tam maiņstrāvā. Elektroenerģiju var iegūt ar minimālo vēja plūsmas ātrumu 2 m / s. Optimālais vēja ātrums ir no 5 līdz 8 m / s.

Vēja ģeneratoru veidi

Atkarībā no rotora stiprinājuma veida ir modifikācijas:

• Horizontāli - atšķiras ar minimālo ražošanas materiālu daudzumu un augstu efektivitāti. Ierīces trūkumi ir augsts montāžas masts un mehāniskās daļas sarežģītība.
• Vertikāli - strādā ar plašu vēja ātrumu diapazonu. Ģeneratora specifika ir nepieciešamība pēc motora papildu fiksācijas.

Pēc asmeņu skaita ir vieni vai vairāku lāpstiņu modeļi. Pēc materiāla asmeņus klasificē burāšanā un stingrībā. Instalācijas skrūvju solis var būt mainīgs (jūs varat iestatīt darbības ātrumu) un fiksēts.

Vēja instalācijas būvniecības laikā pamats noteikti tiek izveidots un nostiprināts.

Vēja ģeneratora dizains

Gatavs vēja ģenerators sastāv no šādām daļām:

• tornis - ir novietots vējainā zonā;
• asmeņu ģenerators;
• asmeņu kontrolieris - pārveido maiņstrāvu līdzstrāvā;
• invertors - pārveido līdzstrāvu maiņstrāvā;
• akumulators;
• ūdens tvertne.

Akumulatora akumulators izlīdzina vēju sezonas atšķirības un mierīgo periodu.

Zema ātruma vēja ģeneratora izgatavošana no mašīnas ģeneratora

Tā kā komplekts vēja ģeneratora montāžai maksā no 250 līdz 300 tūkstošiem rubļu, ieteicams dizainu izgatavot pats. Jums būs nepieciešams automašīnas ģenerators un akumulators.

Asmeņi nodrošina citu vējdzirnavu ierīču darbību. Jūs varat tos izgatavot pats no auduma, metāla vai plastmasas caurules šādi:

1. Izvēlieties materiālu ar labu vēja izturību - no 4 cm bieza.
2. Aprēķiniet lāpstiņas garumu tā, lai caurules diametrs būtu 1/5.
3. Apgrieziet cauruli un pielieciet to kā veidni.
4. Lai noņemtu izciļņus, staigājiet pa visu elementu malām ar slīpējošu drānu.
5. Piestipriniet plastmasas asmeņus pie alumīnija diska.
6. Balansējiet riteni, nofiksējot to horizontāli.
7. Griežot, slīpējiet vēja riteņa malas.

Asmeņu optimālais dizains ir liels skaits, bet mazāks.

Masta ražošanas projekts jāsāk ar materiāla izvēli. Jums būs nepieciešama tērauda caurule ar garumu 7 m un ar diametru 150-200 m. Ja ir šķēršļi, ritenis paceļas 1 m virs tiem.

Papildu konstrukcijas stabilitātei tapas izstiepšanai ir izgatavotas no tērauda vai cinkota kabeļa, kura biezums ir 6–8 mm.Mastam un tabulām jābūt betonētām.

Oscilatora maiņas process ir tāds, lai pārtītu startera agregātu un izveidotu rotoru, kura pamatā ir neodīma magnēti. Ierīcē zem tiem tiek urbti caurumi. Magnēti jānovieto pārmaiņus starp poliem un tukšumus jāaizpilda ar epoksīdu.

Rotoru iesaiņo papīrā, lai spirāli pārtītu vienā virzienā saskaņā ar trīsfāžu shēmu. Pēdējā posmā tiek pārbaudīts ģenerators - pie 300 apgriezieniem minūtē tam vajadzētu parādīt 30 V.

Jo vairāk tiek ieslēgts spole, jo efektīvāks ir ģenerators.

Pēc šarnīra ass izgatavošanas tiek savākti alternatīvi vēja siltuma un elektriskās enerģijas avoti. Jums būs nepieciešama caurule ar diviem gultņiem un asti, kas izgatavota no 1,2 mm biezas cinkotas loksnes.

Ģenerators ir piestiprināts pie masta caur viņu caurules rāmi. Attālumam no sijas līdz asmeņiem jābūt vairāk nekā 25 cm.Pēc pamatkonstrukcijas montāžas tiek uzstādīts uzlādes kontrolieris, invertors un akumulators.

Apkures māju ar siltumsūkņiem

Eiropa jau vairākus gadus izmanto siltumsūkņus, mijiedarbojoties ar visiem alternatīvajiem elektrības veidiem. Vasarā un ziemā vienības ņem siltumu no augsnes, gaisa, ūdens un novirza to telpas sildīšanai.

Siltumsūkņu šķirnes

Atkarībā no apkures vajadzībām jūs varat izvēlēties modeļus ar 1, 2, 3 ķēdēm, 1-2 kondensatoriem. Tie darbosies apkurei un dzesēšanai vai tikai apkurei.

Atkarībā no enerģijas avota veida un elektroenerģijas ražošanas metodes ierīces ir:

• Gaiss-ūdens. Siltums plūst no gaisa un silda ūdeni. Sistēmas ir piemērotas klimatiskajām zonām ar ziemas temperatūru -15 grādi.
• Zeme-ūdens. Faktiski mērena klimatiskā zona. Uzstādīts zemē ar kolektora vai zondes palīdzību bez urbšanas atļaujām.
• Ūdens-ūdens. Uzstādīts dīķu tuvumā. Ziemā sūknis nodrošina siltumu lielajai mājai, sildot avotu.
• Ūdens-gaiss. Enerģijas avots ir rezervuārs. Caur kompresoru siltums plūst gaisā. Tas kļūst par dzesēšanas šķidrumu.
• Zeme-gaiss. Augsne ir siltuma avots, ko kompresors nodod gaisā. Enerģijas nesējs - antifrīzu šķidrumi.
• Gaiss gaisā. Ierīces darbojas pēc gaisa kondicionēšanas principa - dzesēšanai un sildīšanai.

Siltuma avota izvēle ir atkarīga no teritorijas ģeoloģijas un zemes darbu šķēršļu esamības.

Kā darbojas siltumsūknis

Siltumsūknis darbojas, pamatojoties uz Karnota ciklu - temperatūras paaugstināšanās strauji saspiežot dzesēšanas šķidrumu. Tā kā ierīcēm ir 3 darba shēmas (2 - ārējās, 1 - iekšējās), kondensators, iztvaicētājs un kompresors, to darbības shēmu var attēlot šādi:

1. Primārais dzesēšanas šķidrums (atrodas ūdenī, gaisā, zemē) noņem siltumu un avotus ar mazu potenciālu. Maksimālā mezgla temperatūra ir aptuveni + 6 grādi.
2. Iekšējā cilpā atrodas zemas temperatūras nesējs ar zemu temperatūru. Sildot, dzesēšanas šķidrums iztvaiko, tā tvaiki kompresorā tiek saspiesti. Šajā brīdī izdalās siltums. Tvaika temperatūra - no +35 līdz +65 grādiem.
3. Kondensatora siltums ieplūst dzesēšanas šķidrumā no apkures loka. Tvaiki kļūst kondensāti un tiek nosūtīti uz iztvaicētāju.

Siltumsūkņa cikls tiek nepārtraukti atkārtots.

Roku darbs siltumsūknis

Pašdarināts ir diezgan reāls, ja jums ir darba daļas no sadzīves tehnikas.

Lai pagatavotu kondensatoru un kompresoru, jums būs nepieciešams:

1. Izgatavojiet sūkņa kompresoru no ledusskapja vai gaisa kondicioniera kompresora. Detaļa tiek fiksēta ar mīkstu balstiekārtu uz katlu telpas sienas.
2. Izgatavojiet kondensatoru. Labākais variants ir nerūsējošā tērauda tvertne ar tilpumu 100 litri.
3. Nogrieziet trauku uz pusēm ar dzirnaviņām un pēc tam ievietojiet spoli (ledusskapja vara caurule vai gaisa kondicionieris).
4. Pēc spoles uzstādīšanas metiniet tvertnes puses.

Lai iegūtu augstas kvalitātes šuvi, izmantojiet argona metināšanu.

Iztvaicētājs tiek izgatavots, pamatojoties uz plastmasas tvertni 75-80 l ar spirāles vara caurules иком collu diametrā. Tas ir apvilkts ap tērauda cauruli ar diametru 300–400 mm. Pagriezieni tiek fiksēti ar perforētu.

Uz spoles tiek izgriezts pavediens savienošanai ar cauruļvadu. Iekārtā tiek iesūknēts aukstumaģents, pēc kura iztvaicētājs tiek uzstādīts uz sienas.

Optimālais avots šīm alternatīvajām siltuma un elektrības ražošanas metodēm būs ūdens no akas vai akas. Šķidrums nesasalst pat ziemā.

Tas prasīs 2 akas:

• ūdens ņemšanai un tās padevei iztvaicētājam;
• novadīt notekūdeņus un to plūsmu uz iztvaicētāju.

Siltumsūkņa autonomiju nodrošinās automātiski mehānismi dzesēšanas šķidruma kustības kontrolei gar apkures lokiem un freona spiedienu.

Siltuma ražošana no citiem alternatīviem avotiem

Organizējot sūkņa pirmo ārējo ķēdi, jums ir nepieciešams efektīvs siltuma avots:

• Gredzenveida caurules ūdenī. Dīķis bez liela aizsalšanas dziļuma vai upe nodrošina tehnoloģijas efektivitāti. Caurules tiek novietotas zem ūdens ar kravas palīdzību.
• Termiskie lauki. Caurules tiek apraktas zem augsnes sasalšanas - tiek noņemts liels augsnes slānis.
• Ģeotermiskie avoti. Akas tiek urbtas lielā dziļumā. Viņi sāk ķēdes ar dzesēšanas šķidrumiem.
• Ārējais gaiss. Siltumu iegūst no ventilācijas šahtām vai vēja kanāliem.

Siltumsūkņa mīnuss ir siltumenerģijas avotu uzstādīšanas augstās izmaksas un izmaksas.

Biogāzes stacijas

Organisko alternatīvo elektrību ražo, izmantojot biogāzes sistēmas. Ierīces ļauj pārstrādāt mājputnu un dzīvnieku atkritumus. Iegūto gāzi attīra un žāvē, un pēc tam izmanto kā dzesēšanas šķidrumu. Atlikušās masas būs efektīvs un drošs augsnes mēslojums.

Tehnoloģijas princips

Dzīvnieku un putnu bioloģisko atkritumu raudzēšanas laikā veidojas gāzes. Optimāla ir anaerobā vide bez skābekļa. Tas palielina mezofilo un termofilo baktēriju aktivitāti. Procesa efektivitātei masa būs jāsajauc ar rokām, izmantojot nūju vai mehāniskos maisītājus. Ideālos apstākļos 1 litrā slēgtā traukā, kas sakarsēts līdz +50 grādiem, iegūst no 1 līdz 4,5 litriem gāzes.

Biogāzes sistēma privātmājai

Vienkāršākais bioreators ir konteiners ar vāku un sajaukšanas mehānismu. Gāzes izplūdes šļūtenes apvalkā ir izveidots caurums. Tās daudzums būs pietiekams 1-2 degļiem.

Pazemes vai paaugstināts bunkurs palielina izmantojamo tilpumu. Pazemes konstrukcija ir izgatavota no dzelzsbetona ar augšējo siltumizolācijas slāni. Jauda ir sadalīta nodalījumos. Kūtsmēsli tiek ievietoti konveijerā, piepildot tvertni par 80-85%. Atlikušo laukumu izmanto gāzes uzkrāšanai. Tas tiek izvadīts caur īpašu cauruli, kuras otrais gals atrodas hidrauliskajā slēdzenē. Pēc novadīšanas attīrītā gāze nonāk mājā.

Dzīvokļiem iedzīvotājiem pašlaik nav pieejami alternatīvi siltuma resursu un elektrības ieguves veidi. Tos var izmantot privātmāju un lauku saimniecību iedzīvotāji. Vienīgais atjaunojamo enerģijas avotu trūkums ir sistēmas sakārtošanas izmaksas, bet finansiālie ieguldījumi atmaksājas pēc 1-2 gadu darbības.