Извори енергије помажу у обезбеђивању функција свих комуникационих линија. Уз привремени недостатак главних аутопутева, могу се користити алтернативни извори електричне енергије. Нису толико популарни као традиционални, али су профитабилнији у погледу рада и практично не штете животној средини.
Где и у ком облику добити енергетске ресурсе
Традиционални извори енергије су термална, нуклеарна и хидроелектрана. Алтернативне залихе енергије могу бити само исцељујуће, ефикасне, јефтине и еколошке. У ствари, у природним ресурсима има енергије, само је морате да покушате да је извучете. Без посебних вештина можете да обављате следеће задатке:
- инсталирајте соларне колекторе и батерије за напајање расвете или топле воде;
- монтирати генераторе ветра;
- користите топлотне пумпе за гријање куће због топлине воде, земље или зрака;
- примените биоплинска постројења за прераду животињског, птичјег и људског отпада.
Недостатак нетрадиционалних извора енергије су велика финансијска улагања за њихову организацију.
Обновљиви извори енергије
Због ограничених ресурса горива, научници широм света развијају и стављају у употребу енергетске изворе будућности. Обновљиви извори енергије укључују:
- Генератори електричне енергије - у Русији се најчешће користе електрична енергија, бензин и гас. Потоњи ради на течним и природним горивима, због ниског нивоа буке користи се у свакодневном животу и издржљив је.
- Соларна енергија - човек користи електромагнетно зрачење. Извор електричне енергије и аутономног грејања је тих, еколошки прихватљив.
- Ветрине турбине - делују на основу претварања кинетичке енергије ветра у механичку ротацију турбине која генерише наизменичну струју. Хоризонталне и вертикалне ветропарке су веома ефикасне.
- Биогорива - најбоље опције су уљане масти, алге, органски отпадни гас.
- Станице водених точака погодни су извор енергије ако у близини куће има река. Турбински точак покреће проток воде.
- Геотермална решења - на сеизмички активним територијама они претварају топлоту која настаје при ослобађању геотермалне воде.
Русија има неколико соларних станица - у области Оренбург (капацитет 40 МВ), у Републици Башкортостан (капацитет 15 МВ), на Криму (10 јединица по 20 МВ свака).
Примена соларне енергије
Алтернативни извор електричне енергије заснован на електромагнетном сунчевом зрачењу оправдан је за људе који имају викендицу у земљи. Разлог је показатељ укупне снаге у лепом времену не више од 5-7 кВ на сат. До данас је популарно неколико соларних инсталација.
Соларни панели
Састављање уређаја је направљено од фотонапонских претварача. Индустријски елементи израђени су од рудара који стварају струју изложени директној светлости. У приватном сектору су силицијуми претварачи поли- и монокристалног типа. Потоњи се разликују по ефикасности од 13-25%, али су поликристални од њих јефтинији. Температурни опсег плоча је од -40 до +50 степени.
Соларни колектори
Користи се за загревање ваздуха или воде. Корисник може подесити правац грејаних токова, организовати резерву у случају лошег времена. Произвођачи производе три модификације колектора - ваздушни, равни и цевасти.
- Равна пластика. Они су црна и провидна плоча у једном случају са средишњом бакреном завојницом. Изложен сунцу, доњи тамни елемент се загрева. Преноси топлоту на бакарни калем који греје воду. Равни колектор погодан је за загревање воде у базену или спољном туширању. Минус технологије - за загревање великих количина потребно је много елемената.
- Тубулар. Изгледају као вакуумске или коаксијалне цеви направљене од стакла. Вода загревана сунцем тече низ њих. Топлина концентрована унутар посебног система греје воду у резервоару. Седимент се користи за циркулацију водених токова. Цевасти разводник је добро решење за загревање воде у топлој води и грејање.
- Зрачни соларни колектори. Уређаји подсећају на равне пластичне моделе због црног дна и провидног горњег панела. Димензионалне инсталације налазе се на источном или југоисточном зиду. У њима, због сунчеве топлоте, греје ваздух који се доводи у кућу и помоћне просторије са посебним вентилаторима.
Соларна енергија је најбоља за топле подове.
Социјално направљени соларни панели
Соларне инсталације су алтернатива традиционалној електричној енергији, која је по завршетку скупа. Са сопственом монтажом можете смањити трошкове изградње за 3-4 пута. Пре него што започнете са стварањем соларне плоче, морате да разумете принцип њене функционалности.
Како функционише систем соларне енергије
Да бисте представили принцип рада, исплати се започети с дизајном. Уређај извора соларне енергије укључује:
- соларни панел - комплекс јединица за претварање сунчеве светлости у електронски ток;
- Батерија - у систему их је неколико, број зависи од капацитета потрошача;
- регулатор пуњења - омогућава нормално пуњење батерије без поновног пуњења;
- претварач - претвара струју ниског напона из акумулатора у високонапонску струју (за кућу је довољно 3-5 кВ).
Соларни панели појединачно производе струју ниског напона (око 18-21 В), што је довољно за пуњење 12-волтне батерије.
Израда соларног панела
Склоп батерије израђен је од модуларних фотоћелија. У једном модулу домаћинства се налази 30, 36 и 72 елемента. Повезани су серијски са извором напајања, чији је максимални напон 50 В.
За део каросерије требат ће вам дрвене решетке, влакнаста плоча, плексиглас и шперплоча. Дно кутије је изрезано од шперплоче и убачено у оквир шипки дебљине 25 мм. Рупе су направљене по ободу оквира. Да бисте спречили прегревање елемената, корак бушења треба да буде 15-20 цм.
За дну величине рачунајте број фотоћелија и измерите сваку.
Од влакнасте плоче са свештеним ножем, подлога је направљена од влакнастих плоча са отворима за вентилацију. Израђују се према узорку квадратног гнезда са увлаком од 5 цм. Затим:
- Елементи су сложени на врху подлоге и лемљени.
- Везе се успостављају редовно, редоследом.
- Завршени редови повезани су са аутобусима који воде струју.
- Елементи су окренути и учвршћени на седишту силиконом.
- Проверите параметре излазног напона. Распон му је од 18 до 20 В.
- 2-3 дана покрените батерију да бисте тестирали способност пуњења.
- На крају теста спојеви су запечаћени.
Премажите и осушите подлогу 2 пута.
Након провере рада, соларни панел се монтира:
- Изведите улазне и излазне контакте ван.
- Изрежите поклопац од плексигласа и причврстите га вијцима на већ припремљене рупе.
- Када се користи диодни круг од 36 диода напоном од 12 В, ацетон се уклања са дела.
- Рупе су направљене у пластичној плочи, диоде су уметнуте и лемљене.
У последњој фази се врши инсталација и оријентација соларног панела како би се олакшао приступ услугама и ефикасност производње енергије.
Правила за инсталирање соларног панела
Индустријске модификације се могу ротирати независно. Уређаји у домаћинству морају се поставити на више начина:
- Уклањање са засјењених подручја - дрво или висока кућа у близини учиниће уређај неефикасним.
- Обележје на сунчаној страни. Становници сјеверне хемисфере структуру оријентишу на југ, јужне - на сјеверну.
- Угао нагиба - везује се за географску ширину локације. Љети је соларни панел боље нагнути за 30 степени до хоризонта, зими - 70 степени.
- Доступност приступа за одржавање - чишћење прашине, прљавштине, пријањања снега.
Уређај ће бити ефикасан ако су директне сунчеве зраке на поклопац.
Карактеристике ветрогенератора
Извори електричне енергије ветра раде на принципу претварања кинетичке енергије у механичку, а затим у наизменичну струју. Електрична енергија се може добити при минималној брзини ветра од 2 м / с. Оптимална брзина ветра је од 5 до 8 м / с.
Врсте генератора ветра
Према врсти уградње ротора, постоје модификације:
- Хоризонтални - разликују се у минималној количини материјала за израду и високој ефикасности. Недостаци уређаја су висока носача и сложеност механичког дела.
- Вертикална - радите у широком распону брзине ветра. Специфичност генератора је потреба за додатним фиксирањем мотора.
По броју сечива постоје модели са једним или више ножа. По материјалу, лопатице су класификоване у једра и круте. Нагиб вијака инсталације може бити променљив (можете подесити радну брзину) и фиксиран.
Приликом израде вјетроелектране темељ се нужно ствара и ојачава.
Дизајн ветрогенератора
Готов генератор ветра састоји се од следећих делова:
- торањ - налази се у ветровитој зони;
- ножеви генератор;
- бладе регулатор - претвара наизменичну струју у директну струју;
- претварач - претвара једносмерну струју у променљиву струју;
- акумулатор за складиштење;
- резервоар за воду.
Акумулациона батерија изравнава разлику у сезони ветрова и мирном периоду.
Израда генератора ветра са малим брзинама од машинског генератора
Будући да комплет за састављање генератора ветра кошта од 250 до 300 хиљада рубаља, препоручљиво је да га сами направите. Требаће вам генератор аутомобила и батерија.
Лопатице омогућавају рад других уређаја вјетрењаче. Можете их направити сами од тканине, метала или пластике на следећи начин:
- Изаберите материјал добре отпорности на ветар - дебљине 4 цм.
- Израчунајте дужину сечива тако да је пречник цеви 1/5.
- Одрежите цев и нанесите је као предложак.
- Ходите по ивицама свих елемената са смесном крпом да бисте уклонили насипе.
- Фиксирајте пластичне сечиве на алуминијумски диск.
- Уравнотежите точак тако што ћете га хоризонтално закључати.
- Брушите ивице ветровог точка док се окрећете.
Оптималан дизајн оштрица је велики број, али мањи.
Пројект израде јарбола треба започети избором материјала. Требат ће вам челична цијев дужине 7 м и промјера 150-200 м. Ако постоје препреке, точак се подиже 1 м изнад њих.
За додатну конструкцијску стабилност, клинови за растезање израђени су од челика или поцинкованог кабла дебљине 6-8 мм.Јарбол и клинови морају се бетонирати.
Поступак измене осцилатора је премотавање склопа стартера и стварање ротора на основу неодимијумских магнета. У уређају се испод њих буше рупе. Магнети се морају постављати наизменично између стубова и празнине попуњавати епоксидом.
Ротор је умотан у папир како би намотао намотали у једном правцу према трофазној шеми. У посљедњој фази, генератор се тестира - при 300 о / мин требао би показати 30 В.
Што више закрета намотаје, генератор је ефикаснији.
Алтернативни извори ветра топлоте и електричне енергије прикупљају се након производње осовине оси. Требат ће вам цијев с два лежаја и реп израђен од поцинчаног лима дебљине 1,2 мм.
Генератор је причвршћен на јарбол кроз оквир њихове цеви. Удаљеност од греде до лопатица треба бити већа од 25 цм. Након састављања основне конструкције монтирају се регулатор пуњења, претварач и батерија.
Грејање куће топлотним пумпама
Европа користи топлотне пумпе већ неколико година, комуницирајући са свим алтернативним врстама електричне енергије. У летњем и зимском периоду јединице узимају топлоту из земље, ваздуха, воде и усмеравају је да греју собу.
Сорте топлотних пумпи
Овисно о потребама гријања, можете одабрати моделе са 1, 2, 3 круга, 1-2 кондензатора. Они ће радити за грејање и хлађење или искључиво за грејање.
Према врсти извора енергије и начину производње електричне енергије, уређаји су:
- Ваздух-вода. Топлина тече из зрака и загријава воду. Системи су погодни за климатске зоне са зимском температуром од -15 степени.
- Земља-вода. Актуелно за умерену климатску зону. Монтира се у земљу помоћу колектора или сонде без дозволе за бушење.
- Вода-вода. Инсталирано у близини језерца. Зими пумпа топлоту даје великој кући загревањем извора.
- Вода-ваздух. Извор енергије је резервоар. Топлота кроз компресор тече у ваздух. Постаје расхладна течност.
- Земља-ваздух. Тло је извор топлоте која се компресором преноси у ваздух. Носач енергије - течности против смрзавања.
- Зрак у ваздух. Уређаји раде на принципу климатизације - за хлађење и грејање.
Избор извора топлоте зависи од геологије подручја и присуства препрека за земаљске радове.
Како ради топлотна пумпа
Топлотна пумпа ради на основу Царнотовог циклуса - пораст температуре током оштре компресије расхладне течности. Пошто уређаји имају 3 радна круга (2 - спољни, 1 - унутрашњи), кондензатор, испаривач и компресор, шема њиховог деловања може бити приказана на следећи начин:
- Примарна расхладна течност (која се налази у води, ваздуху, земљи) одузима топлоту и изворе са малим потенцијалом. Максимална температура чвора је око + 6 степени.
- Носач ниске температуре са ниском температуром налази се у унутрашњој петљи. Када се загрева, расхладно средство испарава, његова пара у компресору се сажима. У овом тренутку се ослобађа топлота. Температура паре - од +35 до +65 степени.
- Топлина у кондензатору улази у расхладну течност из круга грејања. Паре се кондензују и шаљу у испаривач.
Циклус топлотне пумпе се стално понавља.
Ручно рађена топлотна пумпа
Домаће је сасвим реално ако имате радне делове од кућанских апарата.
За припрему кондензатора и компресора требат ће вам:
- Компресор пумпе направите од компресора фрижидера или клима уређаја. Детаљ је фиксиран меким огибљењем на зиду котларнице.
- Направите кондензатор. Најбоља опција је резервоар од нехрђајућег челика капацитета 100 литара.
- Прережите посуду на половини брусилицом, а затим уметните завојницу (бакрена цев фрижидера или клима уређаја).
- Након уградње завојнице заварите половине резервоара.
За висококвалитетни шав користите заваривање аргоном.
Испаривач је направљен на основу пластичног резервоара од 75-80 л са завојницом бакарне цеви иком инчног пречника. Омотана је око челичне цеви пречника 300-400 мм. Завоји су фиксирани перфорираним.
На завојници се пресече навој за спајање на цевовод. Расхладно средство се пумпа у јединицу, након чега се испаривач монтира на зид.
Оптималан извор за ове алтернативне методе производње топлоте и електричне енергије биће вода из извора или бунара. Течност се не смрзава ни зими.
Требаће 2 бунара:
- за довод воде и њено снабдевање у испаривачу;
- за испуштање отпадне воде и њеног дотока у испаривач.
Аутономија топлотне пумпе биће обезбеђена аутоматским механизмима за контролу кретања расхладне течности дуж кругова грејања и притиска фреона.
Производња топлоте из других алтернативних извора
Када организујете први спољни круг пумпе, потребан вам је ефикасан извор топлоте:
- Прстене у облику прстена у води. Рибњак без велике дубине смрзавања или река пружају ефикасност ове технологије. Цеви се полажу под воду уз помоћ терета.
- Термална поља. Цеви се укопавају испод замрзавања тла - уклања се велики слој тла.
- Геотермални извори. Бушотине су избушене на велике дубине. Они покрећу кола са расхладним средствима.
- Ванбродски ваздух. Топлина се одводи из вентилационих шахтова или вјетровитих канала.
Минус топлотне пумпе су високи трошкови и трошкови уградње извора топлоте.
Биогас постројења
Органска алтернативна електрична енергија производи се системима биоплина. Уређаји омогућавају прераду отпадака перади и животиња. Настали гас је пречишћен и осушен, а затим коришћен као расхладна течност. Преостале масе биће ефикасно и сигурно гнојиво за тло.
Принцип технологије
Гасови се формирају током ферментације биолошког отпада од животиња и птица. Анаеробно окружење без кисеоника је оптимално. Повећава активност мезофилних и термофилних бактерија. За ефикасност поступка, маса ће се морати мешати ручно помоћу штапа или механичких мешалица. У идеалним условима се од 1 до 4,5 литара гаса добије у литри затворене посуде загрејане на температуру од +50 степени.
Биоплин систем за приватну кућу
Најједноставнији биореактор је посуда са поклопцем и механизмом за мешање. На поклопцу црева за гас за испух направљен је отвор. Његова количина биће довољна за 1-2 горионика.
Подземни или уздигнути бункер повећава употребну запремину. Подземна конструкција израђена је од армираног бетона са горњим слојем топлотне изолације. Капацитет је подељен на преграде. Стајски гној се убацује у транспортер, напунивши резервоар за 80-85%. Преостала површина користи се за акумулацију гаса. Испушта се кроз посебну цев, чији је други крај у хидрауличкој брави. Након исушивања, пречишћени гас улази у кућу.
Алтернативни типови вађења топлотних ресурса и електричне енергије тренутно нису доступни становницима станова. Могу их користити становници приватних кућа и фарми. Једини недостатак обновљивих извора су трошкови уређења система, али финансијске инвестиције се исплаћују након 1-2 године рада.