Алтернативна енергија за приватну кућу

Власницима приватних кућа постоји прилика да знатно смање рачуне за комуналне услуге или да уопште не користе услуге добављача грејања, електричне енергије и гаса. Можете чак обезбедити велику фарму, а ако желите, вишак продајте. Ово је стварно и неки су то већ учинили. За то се користе алтернативни извори енергије.

Алтернативни извори енергије могу пружити све потребе

Где можете добити енергију и у ком облику

У ствари, енергија је, у једном или другом облику, практично свуда у природи - сунце, ветар, вода, земља - енергије има свуда. Главни задатак је извући га одатле. Човечанство то ради више од сто година и постигло је добре резултате. Тренутно алтернативни извори енергије могу кући пружити топлоту, струју, гас, топлу воду. Штавише, за алтернативну енергију нису потребне никакве додатне вештине или знања. Све можете учинити за свој дом својим рукама. Па шта се може учинити:

• Користите соларну енергију за производњу електричне енергије или за загревање воде - за припрему топле воде за грејање или грејање на ниским температурама (соларни панели и колектори).
• Претворите енергију ветра у електричну енергију (ветротурбине).
• Користите топлотне пумпе за загревање куће узимајући топлоту из ваздуха, земље, воде (топлотне пумпе).
• Набавите гас из отпада домаћих животиња и живине (постројења за биогас).
  

  Алтернативна енергија је начин да самостално обезбедите своје потребе

Сви алтернативни извори енергије могу у потпуности задовољити људске потребе, али за то су потребна превелика улагања и / и превелике површине. Стога је паметније направити комбиновани систем: енергију примати из алтернативних извора, а ако постоји недостатак, „добијати“ је из централизованих мрежа.

Коришћење соларне енергије

Један од најснажнијих алтернативних извора енергије за дом је сунчево зрачење. Постоје две врсте инсталација за претворбу соларне енергије:

• соларни панели генеришу електричну струју;
• соларни колектори загревају воду.
  

  Соларна енергија се може користити за загревање воде или производњу електричне енергије

Немојте мислити да инсталације раде само на југу и то само лети. Добро раде и зими. За ведрог времена са снежним падавинама, производња енергије је само мало нижа него лети. Ако ваше подручје има велики број ведрих дана, можете користити сличну технологију.

Соларни панели

Соларне ћелије се састављају од фотонапонских претварача, који су направљени на бази минерала, који под утицајем сунчеве светлости емитују електроне - производе електричну струју. За приватну употребу користе се силиконски фото претварачи. По својој структури су монокристални (направљени од једног кристала) и поликристални (многи кристали). Монокристални имају већу ефикасност (13-25% у зависности од квалитета) и дужи радни век, али су скупљи. Поликристални производе мање електричне енергије (9-15%) и брже пропадају, али имају нижу цену.

Ово је поликристални фото претварач.Морају се пажљиво руковати - врло су крхки (и монокристални, али не у истој мери)

Уради сам соларни акумулатор није тешко. Прво морате да купите одређену количину силицијумских соларних ћелија (количина зависи од потребне снаге). Најчешће се купују на кинеским трговинским платформама као што је Алиекпресс. Тада је поступак једноставан:

• Направите оквир (од дрвених дасака или металних углова). На њега поставите подлогу. Прозирно - стакло, плексиглас (монолитни поликарбонат) - ако ће соларна батерија висити на прозору, и непрозирно (шперплоча, обојена у белу боју), ако батерију нећете инсталирати на кров.
• Повежите ћелије у једну батерију (паралелно) помоћу алуминијумских проводника. Проводници се могу одмах залемити на плоче (коштају мало више) или их морате купити одвојено, а затим их сами залемити.
• Готова батерија мора бити затворена. Испуњен је епоксидном смолом или залепљен посебним ЕВА филмом. Приликом заптивања потребно је осигурати да нема празнина - мехурића ваздуха. Они у великој мери смањују перформансе батерије, па их пажљиво истјерујемо.
  

  Ово је готова соларна батерија

Неколико речи о томе зашто подлога за соларни панел (батерија) треба да буде обојена у бело. Распон радне температуре силицијумских плочица је од - 40 ° Ц до + 50 ° Ц. Рад на вишим или нижим температурама доводи до брзог отказа компоненти. На крову, лети, у затвореном, температура може бити много већа од + 50 ° Ц. Због тога је потребна бела боја - како не би прегрејала силицијум.

Соларни колектори

Соларни колектори се могу користити за загревање воде или ваздуха. Где усмерити воду загрејану сунцем - на славине за довод топле воде или на систем грејања - сами бирате. Само грејање ће бити нискотемпературно - за топли под, оно што је потребно. Али како температура у кући не би зависила од временских услова, систем мора бити вишак тако да се, ако је потребно, повеже други извор топлоте или котао пребаци на други извор енергије.

Најчешћи цевасти соларни колектори

Постоје три врсте соларних колектора: равни, цевасти и ваздушни. Најчешћи су цевасти, али и други такође имају право на постојање.

Равна пластика

Два панела - црни и провидни - комбиновани су у једно тело. Између њих налази се бакарни цевовод у облику змије. Доња тамна плоча се загрева од сунца. од њега се загрева бакар, а од њега - вода која пролази кроз лавиринт. Овај метод коришћења алтернативних извора енергије није најефикаснији, али атрактиван јер је врло једноставан за примену. Тако можете загрејати воду базен... Биће потребно само петљати његово напајање (помоћу циркулационе пумпе). На исти начин можете загрејати воду у контејнерима за летњи туш или га користите за потребе домаћинства. Недостатак таквих инсталација је ниска ефикасност и продуктивност. За загревање велике количине воде потребно је или дуго времена или великом броју равних колектора.

Раван соларни колектор

Цевасти колектори

То су стаклене цеви - вакуумске или коаксијалне - кроз које протиче вода. Посебан систем омогућава максималну концентрацију топлоте у цевима, која се преноси у воду која пролази кроз њих.

Цевасти колектори могу бити вакуумски и пернати

Систем мора имати резервоар за складиштење у коме се вода загрева. Кружење воде у систему обезбеђује пумпа. Не можете сами направити такве системе - израда стаклених цеви сопственим рукама је проблематична и ово је главни недостатак. Заједно са високом ценом спречава широко распрострањено прихватање овог извора енергије за дом.А сам систем је врло ефикасан, носи се са загревањем воде за снабдевање топлом водом и пристојно доприноси грејању.

Шема организације грејања и снабдевања топлом водом због алтернативних извора енергије - коришћењем соларних колектора

Сакупљачи ваздуха

Код нас су врло ретки и узалудни. Једноставне су, лако их можете направити сами. Једино негативно је што је потребна велика површина: они могу заузети читав јужни (источни, југоисточни) зид. Систем је врло сличан равним колекторима - доња црна плоча, прозирни врх, али они директно загревају ваздух који је присиљен (помоћу вентилатора) или природно усмерен у просторију. Упркос привидној неозбиљности, на овај начин је могуће загрејати мале собе током дневног времена, укључујући техничке или помоћне просторије: гараже, летње викендице, шупе за стоку.

Уређај ваздушног разводника

Такав алтернативни извор енергије као што је сунце даје нам топлину, али већи део одлази „нигде“. Ухватити мали део и користити га за личне потребе задатак је који сви ови уређаји решавају.

Ветрењаче

Алтернативни извори енергије су добри јер се углавном односе на обновљиве изворе. Највечитији, вероватно, ветар. Све док има атмосфере и сунца, има и ветра. Можда ће на кратко ваздух бити непомичан, али не задуго. Наши преци су енергију ветра користили у воденицама, а савремени човек је претвара у електричну. Све што је потребно за ово:

• кула постављена на ветровитом месту;
• генератор са причвршћеним лопатицама;
• акумулатор и систем за дистрибуцију електричне струје.

Било која кула може се градити од било ког материјала. Акумулатор је батерија, овде не можете да се сетите ничега, али где ћете напајати струју ваш је избор. Остаје само направити генератор. Може се купити и готова, али је сасвим могуће направити је од мотора од кућних апарата - машине за прање веша, одвијача итд. Требаће вам неодимијумски магнети и епоксидна смола, струг.

Шема за обезбеђивање приватне куће електричном енергијом из алтернативних извора енергије (ветрогенератор и соларни панели)

На ротору мотора означавамо места за уградњу магнета. Морају бити једнако удаљени један од другог. Брусемо ротор изабраног мотора, формирајући "седишта". Дно удубљења треба благо нагнути тако да се површина магнета нагне. Магнети се лепе на урезана места на течним ноктима и пуне епоксидном смолом. Затим је површина глатка са брусним папиром. Даље, потребно је да прикачите четке које ће уклонити струју. И то је то, можете саставити и покренути генератор ветра.

Такве инсталације су прилично ефикасне, али њихова снага зависи од многих фактора: интензитета ветра, колико је правилно направљен генератор, колико ефикасно се потенцијалним разликама уклањају четке, поузданости електричних веза итд.

Топлотне пумпе за грејање куће

Топлотне пумпе користе све расположиве алтернативне изворе енергије. Они одузимају топлоту води, ваздуху, земљи. У малим количинама ова топлота је присутна и зими, па је топлотна пумпа сакупља и преусмерава на грејање куће.

Топлотне пумпе такође користе алтернативне изворе енергије - топлоту из земље, воде и ваздуха

Принцип рада

Зашто су топлотне пумпе тако атрактивне? Трошењем 1 кВ енергије за његово пумпање, у најгорем случају добићете 1,5 кВ топлоте, а најуспешније примене могу дати до 4-6 кВ. А то ни на који начин није у супротности са законом очувања енергије, јер се енергија не троши на добијање топлоте, али ни на њено пумпање. Дакле, без недоследности.

Круг топлотне пумпе за коришћење алтернативних извора енергије

Топлотне пумпе имају три радна круга: два спољна и она су унутрашња, као и испаривач, компресор и кондензатор. Шема ради овако:

• Расхладна течност циркулише у првој петљи која уклања топлоту из извора са малим потенцијалом. Може се потопити у воду, закопати у земљу или одузети топлоту ваздуху. Највиша температура постигнута у овом колу је око 6 ° Ц.
• У унутрашњем кругу циркулише грејни медијум са врло ниском тачком кључања (обично 0 ° Ц). Када се расхладно средство загрева, испарава, пара улази у компресор, где је компримована под високим притиском. Током компресије ствара се топлота, пара расхладног средства се загрева на просечну температуру од + 35 ° Ц до + 65 ° Ц.
• У кондензатору се топлота преноси на расхладну течност из трећег круга грејања. Паре за хлађење се кондензују и затим улазе у испаривач. А онда се циклус понавља.

Круг грејања је најбоље урадити у облику топлог пода. Температуре су најпогодније за ово. За систем радијатора биће потребно превише одељака, што је ружно и неисплативо.

Алтернативни извори топлотне енергије: где и како доћи до топлоте

Али највеће потешкоће изазива уређај првог спољног кола, који сакупља топлоту. Будући да су извори малопотенцијални (на дну има мало топлоте), потребне су велике површине да би се сакупљале у довољним количинама. Постоје четири врсте контура:

• Цеви са расхладном течношћу положене у воду у прстеновима. Резервоар може бити било шта - река, рибњак, језеро. Главни услов је да се не смрзне ни у најјачим мразима. Пумпе које испумпавају топлоту из реке раде ефикасније; много мање топлоте се преноси у стајаћој води. Такав извор топлоте је најлакше применити - бацити цеви, везати терет. Велике су само шансе за случајно оштећење.
  

  Најлакши начин да направите термално поље у води

• Термална поља са цевима закопаним испод дубине смрзавања. У овом случају постоји само један недостатак - велике количине земљаних радова. Морамо уклонити земљу на великој површини, па чак и на солидној дубини.
  

  Велики обим земљаних радова

• Коришћење геотермалних температура. Избушени су бројни бунари велике дубине, у којима се спушта контура са расхладним средством. Добро је код ове опције што захтева мало простора, али није увек могуће бушити до великих дубина, а услуге бушења коштају пуно. Можете, међутим, направите сами опрему за бушењеали посао и даље није лак.
  

  Бунари захтевају мање простора

• Издвајање топлоте из ваздуха. Тако раде клима уређаји са могућношћу грејања - узимају топлоту из „ванбродског“ ваздуха. Чак и на температурама испод нуле, такве јединице раде, иако на не баш „дубоком“ минусу - до -15 ° Ц. Да бисте посао учинили интензивнијим, можете користити топлоту из вентилационих шахтова. Баците неколико у њега са расхладном течношћу и одатле пумпајте топлоту.
  

  Најкомпактнија, али и најнестабилнија топлотна пумпа, која узима топлоту из ваздуха

Главни недостатак топлотних пумпи је висока цена саме пумпе, а уградња поља за сакупљање топлоте није јефтина. У овом случају можете уштедети новац тако што ћете сами направити пумпу и такође положити круг властитим рукама, али количина ће и даље остати значајна. Плус је што грејање неће бити скупо и систем ће радити дуго времена.

Отпад за приход: постројења за биогас

Сви алтернативни извори енергије су природног порекла, али од постројења за биогас можете добити само двоструке користи. Прерађују отпад од домаћих животиња и живине. Као резултат, добија се одређена количина гаса, која се након чишћења и сушења може користити за предвиђену намену. Преостали рециклирани отпад може се продати или користити на пољу за повећање приноса - врло ефикасно и сигурно ђубриво.

Енергија се такође може добити из стајњака, само не у чистом облику, већ у облику гаса

Укратко о технологији

Стварање гасова се јавља током ферментације, а у томе учествују бактерије које живе у стајњаку. Отпад било које стоке и живине погодан је за производњу биогаса, али стајско ђубриво је оптимално. Чак се додаје остатку отпада за „кисело тесто“ - садржи тачно бактерије потребне за прераду.

Да би се створили оптимални услови, потребно је анаеробно окружење - ферментација мора да се одвија без кисеоника. Стога су ефикасни биореактори затворени контејнери. Да би процес био активнији, неопходно је редовно мешање масе. У индустријским погонима се за ово уграђују мешалице са електричним погонима, у домаћим постројењима за биогас то су обично механички уређаји - од једноставног штапа до механичких мешалица које „раде“ ручно.

Шематски дијаграм постројења на биогас

Две врсте бактерија учествују у стварању гасова из стајњака: мезофилне и термофилне. Мезофилни су активни на температурама од + 30 ° Ц до + 40 ° Ц, термофилни - на + 42 ° Ц до + 53 ° Ц. Термофилне бактерије делују ефикасније. У идеалним условима, производња плина са 1 литра корисне површине може достићи 4-4,5 литара гаса. Али одржавање температуре од 50 ° Ц у постројењу је веома тешко и скупо, иако су трошкови оправдани.

Мало о дизајну

Најједноставније постројење за биогас је бубањ са поклопцем и мешалицом. У поклопцу је направљен излаз за повезивање црева кроз које гас улази у резервоар. Из такве запремине нећете добити пуно гаса, али биће довољно за један или два горионика на гас.

Озбиљније количине могу се добити из подземног или надземног бункера. Ако говоримо о подземном бункеру, онда је направљен од армираног бетона. Зидови су одвојени од земље слојем топлотне изолације, сам контејнер се може поделити на неколико одељења, у којима ће се обрада одвијати са померањем у времену. Будући да мезофилне културе обично раде под таквим условима, цео поступак траје од 12 до 30 дана (термофилне културе се обрађују за 3 дана), па је пожељно временско померање.

Шема бункерског постројења за биогас

Стајњак улази кроз бункер за утовар, са супротне стране се прави отвор за истовар, одакле се узимају прерађене сировине. Бункер није у потпуности напуњен био-смешом - око 15-20% простора остаје слободно - овде се акумулира гас. Да би се испразнила, у поклопац је уграђена цев, чији се други крај спушта у водену заптивку - посуду делимично напуњену водом. Тако се гас осуши - већ очишћени сакупља се у горњем делу, испушта се помоћу друге цеви и већ се може стиснути до потрошача.

Свако може да користи алтернативне изворе енергије. Власницима станова је теже то учинити, али у приватној кући можете барем применити све идеје. Постоје чак и стварни примери за то. Људи у потпуности задовољавају потребе своје и велике економије.