Alternatiivne energia kodule: mittestandardsete energiaallikate ülevaade

“Roheline energia” tõmbab inimesi ligi lihtsalt oma kosmiliste väljavaadetega.Autonoomse side teenindamiseks saab keskkonnast täiesti tasuta ammendamatut energiat. Lisaks taastatakse selle ressurss iga päev ilma inimese sekkumiseta.

Looduse tõeliste kingituste asjatundlikuks kasutamiseks peate aga teadma, kuidas need toimivad ja kus neid kasutatakse. Kas sa nõustud?

Meie artiklist saate teada kõike selle kohta, kuidas alternatiivset energiat kodus kasutatakse. Pärast meie esitatud teabega tutvumist saate valida sobivaima võimaluse soojuse või elektri tootmiseks.

Oleme üksikasjalikult kirjeldanud paigaldisi, mis töötlevad päikese-/tuule-/vee-/maaenergiat. Lühidalt ja äärmiselt lihtsalt kirjeldasime nende toimimise põhimõtet. Esitatud teave aitab võrrelda energiatootmise meetodeid ja allikaid.

Alternatiivsete energiaallikate tüübid

Keskkonnast soojus- või elektrienergia ammutamiseks mõeldud kaasaegsete seadmete tööstuslike mudelite ostmine pole nii keeruline.

Selliste seadmete kõige populaarsemad võimalused on järgmised:

• päikesepaneelid;
• päikesekollektorid;
• tuulegeneraatorid;
• soojuspumbad;
• biogaasi generaatorid.

Teadus ei seisa paigal, ilmuvad uued alternatiivenergia tootmise seadmete mudelid. Oluline on mitte ainult valida sobiv valik, vaid ka see õigesti installida. Väga sageli ei saa ainult ühe ühikuga hakkama.Saate kombineerida erinevate ressursside kasutamist.

Näiteks päikesepatarei annab suvel rohkem elektrit ja tuulegeneraator talvel. Nende kahe seadme kombinatsioon võimaldab tagada piisaval hulgal autonoomset elektrienergiat aastaringselt. Sarnasel viisil saab kombineerida ka teisi seadmeid.

#1: päikesepaneelide kasutamine

Need elemendid muutuvad üha populaarsemaks ja mitmekesisemaks. Neid müüakse nii valmiskomplektidena kui ka üksikute fotoelementidena. Viimasega töötavad meelsasti amatöörkäsitöölised, kes eelistavad kõike oma kätega teha - see on suhteliselt lihtne ülesanne.

To teha päikesepatarei üksikute parameetritega peaksite ostma vajaliku arvu valmis fotoelemente ja jootma need ühisesse vooluringi.

Päikesepaneelide tööpinda katvad läbipaistvad elemendid paigaldatakse kõrghoonete klaasidele, kuid neid saab edukalt kasutada ka eramuehituses

On monokristallilised ja polükristallilised päikesepatareid. Esimesed on produktiivsemad ja vastupidavamad, kuid on tõhusad ainult siis, kui nad saavad stabiilse energiavoo. Polükristallidel on madalam kasutegur ja lühem kasutusiga, kuid need võivad üsna tõhusalt töötada ka pilvistes oludes.

Fotogalvaanilised elemendid asetatakse vastupidava läbipaistva materjali kihi alla, et nad saaksid energiat neelata ja siiski oma kohale jääda. Läbipaistva välispinnaga korpus näeb välja nagu metallraam. Seda kasutatakse paneelide kinnitamiseks.

Mõnikord kasutatakse metallkorpuse asemel puitkonstruktsiooni.See on vähem vastupidav, kuid üsna vastuvõetav valik.

Päikesepaneelid paigaldatakse hoone kõige päikeselisemasse külge, tavaliselt katusele. Samuti on oluline valida õige inverter ja akud

Päikesepaneelidega disain osutub üsna mahukaks, nii et enamasti asetatakse see otse maja katusele. Korpus on paigaldatud alusele, nii et fotosilmadega paneeli saab pöörata, see võimaldab jälgida päikese liikumist ja jäädvustada rohkem UV-kiiri sõltuvalt aastaajast.

Tugeva vihmasaju korral pööratakse paneel kahjustuste vältimiseks ja võimaliku saastumise vähendamiseks vertikaalasendisse. Paneelide paigaldamine on sellise süsteemi rakendamisel alles esimene etapp.

Selle täielikuks tööks peate ühendama fotoelemendid laadija kaudu päikeseenergia inverterisüsteemiga.

Saadud elektrisüsteemi kogumiseks vajate akud päikesepaneelidele, Näiteks, PÄIKESEVALGUS PzS. Selliseid elemente saab paigaldada maa alla, üsna märkimisväärsele sügavusele - kuni kolm meetrit.

Õige valik inverter päikesepaneelide jaoks ja akukontroller – oluline punkt kogu süsteemi maksimaalse efektiivsuse tagamisel. Mida paremini kõik komponendid on valitud, seda paremini tehakse spetsiaalseid arvutusi, seda väiksemad on elektrienergia kaod.

Huvitav päikesepaneelide tüüp - paindlik filmiversioon, nende töökiht kantakse polümeerkilele. Need on paigaldatud kõrghoonete klaasakendele, loomulikult päikesepoolsele küljele.

Selliste elementide efektiivsus on veidi madalam kui traditsioonilisel versioonil - ainult 7%. Kuid nende kasutamise mugavus ja ruumi kokkuhoid kompenseerivad selle puuduse.

Betaray seade päikeseenergia potentsiaali suurendamiseks näeb stiilne ja kaasaegne välja. Seda saab paigaldada eramaja sisehoovi või kõrghoone katusele

Seade helistas Betaray. See on üsna suur klaaskuul, mis nagu lääts kogub päikesekiiri ja suunab need fotosilmadega paneelile. Paigaldus on võimeline automaatselt pöörlema, et saada maksimaalne päikesevalgus.

Tänu sellele saate hakkama vähemate fotoelementidega ja muuta päikesevalguse voog stabiilsemaks. Öösel on Betaray võimeline neelama kuu- ja tähevalgust. Seda pole palju, kuid piisav kogu tänavavalgustuse tagamiseks. Üldiselt on sellel seadmel päikesepaneelide puhul muljetavaldav kasutegur 35%.

Siin on toodud kasulikud näpunäited päikesepaneelide valimise, paigaldamise ja kasutamise kohta:

#2: päikesekollektorite kasutamine

See on suvise duši moodsam ja produktiivsem variant. Ka kõige tagasihoidlikumas dachas on tünn vett, mis soojeneb päeva jooksul päris korraliku tasemeni.

Kui paigaldate katusele kitsaste torude süsteemi, mille kaudu vesi ringleb, saate märgatava koguse soojust, tagades majale täielikult sooja veevarustuse ja isegi üsna korraliku kütte.

Päikesekollektor on kitsastest torudest koosnev süsteem, mille kaudu ringleb jahutusvedelik.Looduslikud konvektsiooniprotsessid tsirkuleerivad päikese poolt soojendatud vett ilma pumbata (+)

Selle alternatiivse energiaallika töö põhineb vee ja õhu võimel kuumutamisel tsirkuleerida. Soojusvaheti paak on paigaldatud kõrgemale kui kollektori torud. Kuumutatud vesi tõuseb üles ja siseneb soojusvaheti spiraali ülaossa.

Kokkupuutel kraaniveega jahtudes langeb päikesekollektori jahutusvedelik alla ja liigub uuesti torudesse, mida päike soojendab.

Kütte- ja jahutusvee loomulik ringlus välistab vajaduse spetsiaalsete pumpade või muude elektriseadmete järele.

Sellise süsteemi kõige lihtsama versiooni saate teha saadaolevatest materjalidest: erineva läbimõõduga torud, alusena metallleht. Statiivi, mille külge alus on kinnitatud, saab valmistada nurgast või muudest metallelementidest.

Selles omatehtud päikesekollektori versioonis keevitatakse torud metallaluse külge ja raamina kasutatakse paksu plaati.

Tavaliselt värvitakse süsteemi väljastpoolt jääv osa mustaks, et suurendada selle võimet soojust neelata. Torudega alus on fikseeritud nii, et saate selle kaldenurka muuta.

Jääb vaid paigaldada soojusvaheti paak, asetada sellesse mähis ja ühendada süsteemi elemendid omavahel ja veevarustuse ja/või küttesüsteemiga.

Kütte päikesekollektori valmistamise üksikasjalikku tehnoloogiat kirjeldatakse artiklis see artikkel.

Päikesekollektorite tööstuslikud mudelid on palju tootlikumad kui "omatehtud" ja võivad töötada aastaringselt, kuid sellise süsteemi maksumus võib olla üsna kõrge

Muidugi on kaasaegsed tööstuslikud päikesekollektorid keerukamad ja töötavad tõhusamalt. Mõned seadmed kasutavad jahutusvedelikuna freooni, mis võimaldab saada soojusenergiat isegi külma ilmaga.

Tööstusplokke saab varustada vaakumtorudega, fotoelementidega plokiga, temperatuurianduritega, automaatjuhtimissüsteemiga jne. Sellise kollektori maksumus võib olla üsna muljetavaldav.

#3: Tuuleenergia kasutamine

Tuulegeneraatorid on seadmed, mis on tuntud juba pikka aega ja on keskkonnasõbraliku energia fännide seas üsna populaarsed. See on üsna tülikas seade, eriti kui tuuleveski labad pöörlevad horisontaaltasapinnas. Seetõttu on populaarsemad vertikaalsete labadega versioonid.

Tuulegeneraatorid on üsna mahukad tooted, mis tuleks paigaldada avatud alale, mida tuul hästi puhub. Üks selline seade suudab täielikult katta eramaja elektrivajaduse.

Tuulik on asetatud kõrgele ja vastupidavale alusele. Labade liikumine edastatakse generaatorile ja saadud energia salvestatakse akusse. Seejärel kantakse elekter üle kodu siseelektrisüsteemi või kasutatakse seda muul viisil.

Omatehtud tuuleveskiga saab katta väikese suvila elektrivajaduse:

Tööstuslik kaasaegsete tuulegeneraatorite mudelid tavaliselt varustatud mugava elektroonilise juhtpaneeliga.

Omatehtud seadmed on ehitatud üsna lihtsate diagrammide ja jooniste järgi. Internetist leiate palju erinevat tüüpi ja tüüpi võimalusi. Sellise konstruktsiooni paigutamiseks peate valima mugava koha, kus puhub tugev tuul ja seade ei häiri kedagi. Mida kõrgemale terad on paigaldatud, seda parem.

Mobiilne tuulik Uprise on suhteliselt kompaktse suurusega, kokkupanduna saab seda transportida avalikel teedel

Mitte kaua aega tagasi ettevõte Ülestõus esitles originaalarendust - mobiilsele platvormile paigaldatud tuulikut.Soovi korral saab seadme kokku panna kompaktseks ning seejärel tavalise maasturiga transportida ja teise kohta paigaldada.

Mobiilse tuuliku Uprise võimsus on 50 kW. Alternatiivse energia valdkonna ekspertide sõnul on see täiesti piisav, et anda elektrit mitte kõige suuremale eramajale ja jagada isegi üleliigset elektrit naabritega.

Veelgi originaalsem variant tuuleenergia kilovattideks muundamiseks on lennuk Makani jõud.

Makani Power on lennuk, mis võimaldab teil tõsta väikeste tuuleturbiinide komplekti märkimisväärsele kõrgusele ja saada maksimaalselt elektrit

See on väga teaduslik variant tuulelohest, millele on paigaldatud väikesed tuuleturbiinid. Idee on toimetada generaator atmosfääri ülakihtidesse, kus õhuvoolu kiirus on palju suurem kui maapinnal. Energia voolab mööda kaablit alla, mis toimib ka "lohet" hoidva trossina.

Huvitav ülevaade tuulegeneraatorite remondist SF-600-5 (Hiina) võimaldab teil saada aimu turistiklassi seadmete võimalikest probleemidest:

Huvitavaid ideid tuuleveski ise valmistamiseks kirjeldatakse artiklis - Kuidas oma kätega tuulegeneraatorit teha: seade, tööpõhimõte + parimad omatehtud tooted

#4: Küte soojuspumpade baasil

Need seadmed on pikka aega olnud keskkonnasõbralikku energiat tootvate seadmete perekonnas auväärsel kohal. Soojuspump töötab samamoodi nagu külmik või konditsioneer, kuid vastupidi.

Seda tüüpi seadmeid kasutatakse peamiselt kodu kütmiseks, aga ka vee soojendamiseks.Kuigi on mudeleid, mis suvel kliimaseadme ülesannetega edukalt toime tulevad.

Soojuspumba tööpõhimõte põhineb madala potentsiaaliga soojusenergia neeldumisel kontsentreeritud suure potentsiaaliga soojuseks. Maa-vesi-seadmeid on raske paigaldada, kuid need on tõhusad

Sellised süsteemid kasutavad soojusallikana õhuenergiat, pinnase- ja veesoojust. Energiat on kõikjal, kuid nendes ressurssides on selle potentsiaal madal. Soojuspumba väline ahel kogub need laialivalguvad soojusenergia killud ja liigutab need süsteemi.

Energia muundamiseks suure potentsiaaliga olekusse kasutatakse külmutusagensit, tavaliselt freooni. See neelab vastuvõetud energia, soojeneb ja siseneb kompressorisse. Siin surutakse külmutusagens kokku ja läbib aurusti sisemise küttekontuuri soojusvahetisse.

Jahutusvedelik neelab kontsentreeritud soojusenergiat ja freoon läbib aurustit ja naaseb vedelasse olekusse. Nüüd saab madala potentsiaaliga energiat, soojeneb jne.

Sõltuvalt soojusenergia allikast ja jahutusvedeliku tüübist valitakse soojuspumba tüüp: "maa-vesi", "vesi-vesi", "õhk-vesi", "õhk-õhk" ja nii edasi. Sellise seadme abil saate rakendada mitte ainult traditsioonilist veekütet, vaid ka õhukütet.

Paljud käsitöölised on edukalt omandanud sellise üksuse iseseisva tootmise, huvitavaid võimalusi kirjeldatakse järgmistes artiklites:

1. Kuidas teha vanast külmikust oma kätega soojuspumpa: joonised, juhised ja kokkupanemise näpunäited
2. Tee-seda-ise maasoojuspump maja kütmiseks: seade, disain, isemonteerimine

Maapinnast soojuse ammutamine pole just kõige lihtsam ülesanne, kuna selleks on vaja avarat maatükki ja ulatuslikke kaevetöid. Välisahela torud asetatakse kaevikutesse ja kaetakse maandusega. On selge, et selle saidi kasutamine on tulevikus piiratud.

Välisõhk-vesi soojuspumpagregaat tuleb lihtsalt sobivale kohale paigaldada, kuid madala välistemperatuuri korral ei pruugi selline seade olla kuigi efektiivne

Kuid nii on võimalik tagada jahutusvedeliku stabiilne temperatuur väliskontuuris ja see on oluline tingimus soojuspumba edukaks tööks. Väga mugav on, kui maja lähedal on tiik, välisringi saab probleemideta vette kasta. Alternatiivina reservuaarile kasutatakse veekaevu.

Õhust soojuse ammutamiseks ei kasutata mitte vedela jahutusvedelikuga torusid, vaid võimsaid ventilaatoreid, mis pumpavad õhku soojusvahetisse. Välisõhu temperatuur ei ole ligilähedaseltki nii konstantne kui vee või pinnase puhul, kuid seadme asukoha valimine ja paigalduse teostamine on palju lihtsam.

Kahjuks on sellised seadmed põhjapoolsetes piirkondades ebaefektiivsed, kuna küte on võimatu isegi -20 kraadi välistemperatuuril. Probleem lahendatakse kahe erineva küttesüsteemi kombineerimisega.

#4: Biogaas sidetöös

Jäätmed on veel üks huvitav ressurss soojusenergia tootmiseks. Jäätmete töötlemisel anaeroobsete bakterite abil eralduvad sellised ained nagu metaan, vesiniksulfiid, süsinikdioksiid ja teatud kogus lisandeid.

Seda gaasisegu nimetatakse biogaasiks ja seda võib pidada ka kaasaegseks alternatiivseks energiaallikaks.

Biogeneraatoris töötlemiseks kasutatakse tavaliselt taimsete ja loomsete jäätmete segu veega. Massi niiskus peaks olenevalt aastaajast olema 88-96%.

Loomulikult ei saa seda kergestisüttivat ainet kanalisatsiooni sisust. Selleks kasutatakse loomset või taimset päritolu orgaanilisi jäätmeid. Need pannakse spetsiaalsesse anumasse, väga vastupidavad ja alati õhukindlad. Sinna laetakse ka bakterikultuure.

Bioloogilise massi segamiseks on seadme sisse paigaldatud tigu. See suurendab reaktsioonikiirust ja muudab generaatori tõhusamaks.

Töötlemiseks mõeldud mass lahjendatakse veega, mis tuleb kuumutada ligikaudu 40°C-ni.Suvel tuleks vett lisada rohkem, kuid talvel võib biomassi niiskusesisaldus olla 90% ringis.

Mikroorganismide elutegevuseks mugava temperatuuri hoidmiseks on biogeneraatori konteiner kaetud soojusisolatsioonimaterjalidega. Kõik lähtematerjalid laaditakse läbi kaela, mis seejärel suletakse tihedalt. Biogaas koguneb seadme ülemisse ossa ja eemaldatakse sealt spetsiaalse toru kaudu.

Mugavuse, ruumi kokkuhoiu ja ohutuse huvides paigutatakse biogaasijaamad maa alla, gaasijaotus toimub vesitihendi kaudu, vajalik on tagada biomassi kuumutamine (+)

Taaskasutatud jäätmed laaditakse maha eraldi toru kaudu, see on väärtuslik väetis, mida saab kohapeal kasutada. Oluline punkt biogeneraatori ise loomisel on ohutus. Kuna gaas koguneb anumasse pidevalt, siis rõhk seal pidevalt tõuseb.

Selles videos kirjeldatakse ise metallist tünnist biogeneraatori loomise protsessi:

Kui seda protsessi ei kontrollita, võib seade lihtsalt plahvatada. Ohutumaks peetakse biogeneraatori paigutamist maa alla, mitte pinnale. Rõhu normaliseerimiseks on vaja tagada anumast tekkiva gaasi pidev valik.

Ka gaasiseguga tuleb ettevaatlikult ümber käia. Sellel tuleohtlikul ainel on terav ja ebameeldiv lõhn ning sissehingamine võib olla inimeste tervisele ohtlik.

Lisaks ülalkirjeldatud tasuta energiaallikatele on ka huvitavaid insenerilahendusi, millel on palju praktilisi väljavaateid:

Termogeneraatori eesmärk ja rakendus

Seda tüüpi seadmed on tuntud juba eelmise sajandi keskpaigast. Need võimaldavad teil soojusenergiat elektrienergiaks muuta. Tööstuslikult toodetud termogeneraatori kaasaegne versioon on mõeldud paigaldamiseks vähemalt 200 W võimsusega gaasikateldele või pika põlemisega puupliitidele.

Üks kuulsamaid ja populaarsemaid termogeneraatori võimalusi igapäevaelus töötab koos petrooleumilambiga:

Selline seade võimaldab talvel, kui kütteseadmed töötavad pidevalt, saada umbes 150 kW/h elektrienergiat kuus.

Võite seda kaaluda lisavõimalusena koos päikesepaneelidega või võimalusena kompenseerida sagedasi elektrikatkestusi.

Samuti on olemas soojusgeneraatorite matkamudelid, mis suudavad töödelda tavalise tule soojusenergiat. Neid saab kasutada ehituse ajal, kus ei ole elektrit alternatiivina vedelkütusel töötavale generaatorile.

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Video tutvustab teile alternatiivsetest energiaallikatest toidetavate paigaldiste kõige populaarsemaid võimalusi:

Alternatiivsete energiatootmismeetodite ainus oluline puudus on seadmete ja paigalduse kõrge hind. Kõrgtehnoloogilised arendused on tõhusad, mugavad ja odavad. Siiski tasub investeering aja jooksul ära. Ja neile, kellele meeldib nokitseda, on alati võimalusi isetegemiseks.

Räägi meile, mida arvad alternatiivenergia kasutamisest oma kodus? Jagage oma arvamust, osalege aruteludes ja esitage küsimusi. Saate jätta kommentaare allolevas vormis.