Aká alternatívna elektrika môže byť použitá v súkromných domoch

Zdroje energie pomáhajú zabezpečovať fungovanie všetkých komunikačných liniek. Pri dočasnom neprítomnosti hlavných vedení sa môžu použiť alternatívne zdroje elektrickej energie. Nie sú tak populárne ako tradičné, ale sú ziskovejšie z hľadiska prevádzky a prakticky nepoškodzujú životné prostredie.

Kde a v akej forme získať energetické zdroje

Tradičnými zdrojmi energie sú tepelné, jadrové a vodné elektrárne. Alternatívne zdroje energie môžu byť samoliečiace, efektívne, lacné a šetrné k životnému prostrediu. V prírodných zdrojoch je skutočne energia, stačí sa ju pokúsiť vyťažiť. Bez špeciálnych zručností môžete vykonávať nasledujúce úlohy:

• inštalácia solárnych kolektorov a batérií na napájanie osvetlenia alebo teplej vody;
• montáž veterných generátorov;
• používať tepelné čerpadlá na vykurovanie domu v dôsledku tepla vody, pôdy alebo vzduchu;
• aplikovať zariadenia na výrobu bioplynu na spracovanie živočíšneho, vtáčieho a ľudského odpadu.

Nevýhodou netradičných zdrojov energie sú veľké finančné investície na ich organizáciu.

Obnoviteľné zdroje energie

Vedci z celého sveta vyvíjajú a uvádzajú do prevádzky energetické zdroje budúcnosti vďaka obmedzeným zdrojom palív. Obnoviteľné zdroje zahŕňajú:

• Elektrické generátory - v Rusku sa najbežnejšie používajú elektrické, benzínové a plynové motory. Ten pracuje na skvapalnené a prírodné palivá, vďaka nízkej hladine hluku sa používa v každodennom živote a je odolný.
• Slnečná energia - človek využíva elektromagnetické žiarenie. Zdroj elektrickej energie a nezávislé kúrenie sú tiché, šetrné k životnému prostrediu.
• Veterné turbíny - pracujú na základe transformácie kinetickej energie vetra na mechanickú rotáciu turbíny generujúcej striedavý prúd. Horizontálne a vertikálne veterné mlyny sú vysoko efektívne.
• Biopalivá - najlepšie možnosti sú tuky olejniny, riasy, organický odpadový plyn.
• Stanice s vodnými kolesami sú vhodným zdrojom energie, ak je v blízkosti rieky rieka. Koleso turbíny je poháňané prúdmi vody.
• Geotermálne riešenia - na seizmicky aktívnych územiach prevádzajú teplo, ktoré sa vyskytuje pri vypúšťaní geotermálnej vody.

Rusko má niekoľko solárnych staníc - v regióne Orenburg (kapacita 40 MW), v republike Baškortostan (kapacita 15 MW), na Kryme (10 jednotiek po 20 MW).

Využitie slnečnej energie

Alternatívna elektrina založená na elektromagnetickom slnečnom žiarení je oprávnená pre ľudí, ktorí majú chalupu v krajine. Dôvodom je ukazovateľ celkového výkonu za dobrého počasia nie viac ako 5 až 7 kW za hodinu. K dnešnému dňu je populárnych niekoľko solárnych zariadení.

Solárne panely

Zostava zariadení je vyrobená z fotovoltaických konvertorov. Priemyselné prvky sú vyrobené z baníkov, ktorí pri vystavení priamemu svetlu generujú prúd. V súkromnom sektore sú populárne kremíkové konvertory poly- a monokryštálu. Tieto sa líšia účinnosťou 13 až 25%, ale polykryštalický materiál je lacnejší. Teplotný rozsah dosiek je od -40 do +50 stupňov.

Solárne kolektory

Používa sa na ohrev vzduchu alebo vody. Užívateľ môže nastaviť smer vyhrievaných tokov, zorganizovať rezervu pre zlé počasie. Výrobcovia vyrábajú tri úpravy kolektorov - vzduchové, ploché a rúrkové.

• Plochý plast. Jedná sa o čierny a priehľadný panel v jednom prípade so strednou medenou cievkou. Po vystavení slnečnému žiareniu sa spodný tmavý prvok zahrieva. Prenáša teplo na medenú cievku, ktorá ohrieva vodu. Plochý kolektor je vhodný na ohrev vody v bazéne alebo vonkajšej sprche. Mínus technológie - na ohrev veľkých objemov je potrebných veľa prvkov.
• Tubular. Vyzerajú ako vákuové alebo koaxiálne trubice zo skla. Voda ohrievaná slnkom ich steká. Teplo koncentrované vo vnútri špeciálneho systému ohrieva vodu v zásobnej nádrži. Sediment sa používa na cirkuláciu vodných tokov. Rúrkový rozdeľovač je dobrým riešením na ohrev vody v horúcej vode a na ohrev.
• Vzdušné solárne kolektory. Zariadenia sa podobajú plochým plastovým modelom vďaka čiernemu dnu a priehľadnému hornému panelu. Dimenzionálne zariadenia sa nachádzajú na východnej alebo juhovýchodnej stene. V nich v dôsledku slnečného tepla ohrieva vzduch dodávaný do domu a technickej miestnosti so špeciálnymi ventilátormi.

Solárna energia je najlepšia pre teplé podlahy.

Solárne panely vyrobené na mieru

Solárne zariadenia sú alternatívou k tradičnej elektrine, ktorá je po dokončení drahá. S vašou vlastnou montážou môžete znížiť náklady na výstavbu 3-4 krát. Predtým, ako začnete vytvárať solárny panel, musíte pochopiť princíp jeho funkčnosti.

Ako solárny systém funguje

Pre predstavenie princípu činnosti je vhodné začať s návrhom. Zariadenie solárnych zdrojov obsahuje:

• solárny panel - komplex jednotiek na premenu slnečného svetla na elektronický prúd;
• Batéria - v systéme je niekoľko, ich počet závisí od kapacity spotrebiteľov;
• regulátor nabíjania - poskytuje bežné nabíjanie batérie bez nabíjania;
• menič - prevádza nízkonapäťový prúd z batérií na vysokonapäťový prúd (na dom stačí dosť 3 kW).

Solárne panely produkujú samostatne nízkonapäťové prúdy (asi 18-21 V), čo stačí na nabitie 12-voltovej batérie.

Vytvorenie solárneho panelu

Batéria je vyrobená z modulárnych fotobuniek. V jednom module pre domácnosť sú prvky 30, 36 a 72. Sú zapojené do série so zdrojom energie, ktorého maximálne napätie je 50 V.

Pre časť tela budete potrebovať drevené tyče, drevovláknité dosky, plexisklo a preglejku. Spodok škatule je vyrezaný z preglejky a vložený do rámu z 25 mm hrubých tyčí. Otvory sú vytvorené po obvode rámu. Aby sa zabránilo prehriatiu prvkov, mal by byť krok vŕtania 15-20 cm.

Pre spodnú veľkosť spočítajte počet fotobuniek a zmerajte každý.

Z drevovláknitej dosky s kancelárskym nožom je substrát vyrobený zo drevovláknitej dosky s vetracími otvormi. Vyrábajú sa podľa štvorcového vzoru so zárezom 5 cm.

1. Prvky sú naskladané na povrch substrátu a spájkované.
2. Spojenia sa uskutočňujú postupne, v poradí.
3. Dokončené riadky sú spojené s prúdovo vodivými autobusmi.
4. Prvky sú prevrátené a upevnené v sedadle silikónom.
5. Skontrolujte parametre výstupného napätia. Jeho rozsah je od 18 do 20 V.
6. Nabite batériu 2-3 dni, aby ste otestovali schopnosť nabíjania.
7. Na konci testu sa spoje utesnia.

Podklad dvakrát natrite a osušte.

Po kontrole činnosti sa solárny panel zmontuje:

1. Vytiahnite vstupné a výstupné kontakty.
2. Vyrežte kryt z plexiskla a pripevnite ho pomocou skrutiek na vopred zhotovené otvory.
3. Pri použití diódového obvodu s 36 diódami s napätím 12 V sa z časti odstráni acetón.
4. Otvory sa vyrábajú v plastovom paneli, diódy sa vkladajú a spájkujú.

V poslednej fáze sa inštalácia a orientácia solárneho panelu vykonáva s cieľom uľahčiť prístup k službám a energetickú účinnosť.

Pravidlá pre inštaláciu solárneho panelu

Priemyselné úpravy sa môžu otáčať nezávisle. Domáce spotrebiče musia byť nastavené niekoľkými spôsobmi:

• Odstránenie zo zatienených oblastí - strom alebo vysoký dom v blízkosti spôsobí, že zariadenie bude neefektívne.
• Orientačný bod na slnečnej strane. Obyvatelia severnej pologule orientujú štruktúru na juh, na juh - na sever.
• Uhol sklonu - je viazaný na zemepisnú šírku lokality. V lete je lepšie nakloniť solárny panel 30 stupňov k obzoru, v zime 70 stupňov.
• Dostupnosť prístupu na údržbu - čistenie prachu, nečistôt, priľnavého snehu.

Zariadenie bude účinné, ak budú priame lúče slnka na kryte.

Vlastnosti veterných generátorov

Zdroje veternej elektriny fungujú na princípe premeny kinetickej energie na mechanickú energiu a potom na striedavý prúd. Elektrina sa dá získať pri minimálnej rýchlosti prúdenia vetra 2 m / s. Optimálna rýchlosť vetra je od 5 do 8 m / s.

Typy veterných generátorov

Podľa typu uchytenia rotora existujú úpravy:

• Horizontálne - líšia sa minimálnym množstvom materiálu na výrobu a vysokou účinnosťou. Nevýhodami zariadenia sú vysoká montážna veža a zložitosť mechanickej časti.
• Vertikálne - pracujte v širokom rozsahu rýchlostí vetra. Špecifickosťou generátora je potreba dodatočnej fixácie motora.

Podľa počtu čepelí existujú modely s jedným alebo viacerými čepeľami. Podľa materiálu sú čepele zatriedené do plachetných a tuhých. Rozstup skrutiek v zariadení môže byť variabilný (môžete nastaviť pracovnú rýchlosť) a pevný.

Počas výstavby veternej inštalácie sa nevyhnutne vytvára a posilňuje základ.

Dizajn veterného generátora

Hotový veterný generátor sa skladá z nasledujúcich častí:

• veža - je umiestnená vo veternej zóne;
• generátor čepele;
• blade ovládač - prevádza striedavý prúd na jednosmerný prúd;
• invertor - prevádza jednosmerný prúd na striedavý prúd;
• akumulátorová batéria;
• nádrž na vodu.

Akumulačná batéria vyhladzuje rozdiel v období vetra a v pokojnom období.

Výroba nízkorýchlostného veterného generátora z generátora stroja

Pretože súprava na zostavenie veterného generátora stojí od 250 do 300 tisíc rubľov, je vhodné vytvoriť tento návrh sami. Budete potrebovať automobilový generátor a batériu.

Čepele zabezpečujú činnosť ostatných zariadení veterného mlyna. Môžete si ich vyrobiť z textilných, kovových alebo plastových rúrok nasledovne:

1. Vyberte si materiál s dobrou odolnosťou proti vetru - od hrúbky 4 cm.
2. Vypočítajte dĺžku čepele tak, aby priemer rúrky bol 1/5.
3. Potrubie orežte a použite ako šablónu.
4. Chôdza po okrajoch všetkých prvkov pomocou šmirgľovej handričky na odstránenie hrčiek.
5. Plastové nože pripevnite na hliníkový disk.
6. Vyrovnajte koleso horizontálnym zaistením.
7. Okraje veterného kolesa brúste pri otáčaní.

Optimálna konštrukcia čepelí je veľká, ale menšia.

Projekt výroby stožiaru musí začať výberom materiálu. Budete potrebovať oceľové potrubie s dĺžkou 7 ma priemerom 150-200 m. Ak existujú prekážky, koleso sa zdvihne 1 m nad nimi.

Kvôli dodatočnej konštrukčnej stabilite sú kolíky na napínanie vyrobené z ocele alebo pozinkovaného kábla s hrúbkou 6-8 mm.Stožiar a kolíky musia byť zabetónované.

Proces zmeny oscilátora spočíva v pretočení zostavy štartéra a vytvorení rotora založeného na neodymových magnetoch. V prístroji sú pod nimi vyvŕtané diery. Magnety musia byť umiestnené striedavo medzi tyčami a vyplniť dutiny epoxidom.

Rotor je zabalený v papieri na prevíjanie cievky v jednom smere podľa trojfázovej schémy. V poslednej fáze je testovaný generátor - pri 300 ot./min. By mal ukazovať 30 V.

Čím viac sa zapína cievka, tým účinnejší je generátor.

Po výrobe otočnej osi sa zhromažďujú alternatívne zdroje tepla a elektrickej energie vetra. Budete potrebovať rúrku s dvoma ložiskami a chvostom z pozinkovaného plechu hrúbky 1,2 mm.

Generátor je pripevnený k stožiaru rámom svojej rúry. Vzdialenosť lúča od čepelí by mala byť väčšia ako 25 cm Po montáži základnej konštrukcie je namontovaný regulátor nabíjania, menič a batéria.

Vykurovanie domu pomocou tepelných čerpadiel

Európa používa tepelné čerpadlá už niekoľko rokov a spolupracuje so všetkými alternatívnymi druhmi elektrickej energie. V lete av zime jednotky odoberajú teplo z pôdy, vzduchu, vody a nasmerujú ho na vykurovanie miestnosti.

Druhy tepelných čerpadiel

Podľa potreby vykurovania si môžete vybrať modely s 1, 2, 3 obvodmi, 1 - 2 kondenzátormi. Budú pracovať na vykurovanie a chladenie alebo výlučne na vykurovanie.

Podľa typu zdroja energie a spôsobu výroby elektriny sú zariadenia:

• Vzduch-voda. Teplo prúdi zo vzduchu a ohreje vodu. Systémy sú vhodné pre klimatické zóny so zimnou teplotou -15 stupňov.
• Zem-voda. Skutočné pre mierne klimatické pásmo. Montuje sa do zeme pomocou kolektora alebo sondy bez povolenia na vŕtanie.
• Voda-voda. Nainštalované v blízkosti rybníkov. V zime poskytuje čerpadlo teplo do veľkého domu zahrievaním zdroja.
• Water-vzduch. Zdrojom energie je nádrž. Teplo prúdi kompresorom do vzduchu. Stáva sa chladivom.
• Zem-vzduch. Pôda je zdrojom tepla, ktorý sa do vzduchu prenáša kompresorom. Nosič energie - nemrznúce kvapaliny.
• Vzduch na vzduch. Zariadenia pracujú na princípe klimatizácie - na chladenie a kúrenie.

Výber zdroja tepla závisí od geológie oblasti a prítomnosti prekážok pri zemných prácach.

Ako tepelné čerpadlo funguje

Tepelné čerpadlo pracuje na základe Carnotovho cyklu - zvýšenie teploty pri prudkom stlačení chladiva. Pretože zariadenia majú 3 pracovné obvody (2 - externý, 1 - interný), kondenzátor, výparník a kompresor, schéma ich činnosti môže byť znázornená takto:

1. Primárne chladivo (umiestnené vo vode, vo vzduchu, v zemi) odvádza teplo a zdroje s nízkym potenciálom. Maximálna teplota uzla je asi + 6 stupňov.
2. Vo vnútornej slučke je umiestnený nosič s nízkou teplotou a nízkou teplotou. Pri zahrievaní sa chladivo vyparuje a jeho para v kompresore je stlačená. V tomto bode sa uvoľňuje teplo. Teplota pár - od +35 do +65 stupňov.
3. Teplo v kondenzátore vstupuje do chladiacej kvapaliny z vykurovacieho okruhu. Výpary kondenzujú a posielajú sa do odparky.

Cyklus tepelného čerpadla sa neustále opakuje.

Ručne vyrábané tepelné čerpadlo

Domácnosť je celkom skutočná, ak máte pracovné časti z domácich spotrebičov.

Na prípravu kondenzátora a kompresora budete potrebovať:

1. Vytvorte kompresor pumpy z kompresora chladničky alebo klimatizácie. Detail je upevnený mäkkým zavesením na stene kotolne.
2. Vytvorte kondenzátor. Najlepšie je nerezová nádrž s objemom 100 litrov.
3. Nádobu rozrezajte na polovicu brúskou a potom vložte cievku (medená trubica chladničky alebo klimatizácie).
4. Po inštalácii cievky zvarte polovice nádrže.

Pre vysoko kvalitný šev použite argónové zváranie.

Výparník sa vyrába na základe plastovej nádrže s objemom 75 - 80 l so zvitkom z medenej rúrky s priemerom иком palca. Omotáva sa okolo oceľovej rúry s priemerom 300 - 400 mm. Závity sú upevnené perforovanými.

Na cievku je vyrezaný závit na spojenie s potrubím. Chladivo sa čerpá do jednotky, po ktorej je výparník namontovaný na stene.

Optimálnym zdrojom týchto alternatívnych spôsobov výroby tepla a elektriny bude voda zo studne alebo zo studne. Kvapalina nezamrzne ani v zime.

Bude to trvať 2 jamky:

• na prívod vody a jej prívod do odparovača;
• na vypustenie odpadovej vody a jej prietoku do odparovača.

Autonómia tepelného čerpadla bude zabezpečená automatickými mechanizmami na riadenie pohybu chladiva pozdĺž vykurovacích okruhov a tlaku freónu.

Výroba tepla z iných alternatívnych zdrojov

Pri organizovaní prvého vonkajšieho okruhu čerpadla potrebujete efektívny zdroj tepla:

• Prstencové rúry vo vode. Efektívnosť technológie poskytuje rybník bez veľkej hĺbky zamrznutia alebo rieka. Rúry sa ukladajú pod vodu pomocou nákladu.
• Tepelné polia. Potrubia sú zakopané pod bodom zamrznutia pôdy - odstráni sa veľká vrstva pôdy.
• Geotermálne pramene. Studne sú vyvŕtané do veľkých hĺbok. Spúšťajú okruhy s chladivom.
• Prívesný vzduch. Teplo sa odvádza z ventilačných šácht alebo veterných kanálov.

Mínus tepelné čerpadlo predstavuje vysoké náklady a náklady na inštaláciu zdrojov tepla.

Zariadenia na výrobu bioplynu

Organická alternatívna elektrina sa vyrába pomocou bioplynových systémov. Zariadenia umožňujú spracovanie odpadovej hydiny a zvierat. Výsledný plyn sa prečistí a vysuší a potom sa použije ako chladivo. Zvyškové hmoty budú účinným a bezpečným hnojivom pre pôdu.

Technologický princíp

Plyny vznikajú pri fermentácii biologického odpadu zo zvierat a vtákov. Optimálne je anaeróbne prostredie bez kyslíka. Zvyšuje aktivitu mezofilných a termofilných baktérií. Kvôli efektívnosti procesu bude musieť byť hmota miešaná ručne pomocou tyčinky alebo mechanického miešadla. Za ideálnych podmienok sa získa 1 až 4,5 litra plynu v 1 litri uzavretej nádoby zohriatej na teplotu +50 stupňov.

Bioplynový systém pre súkromný dom

Najjednoduchším bioreaktorom je nádoba s vekom a miešacím mechanizmom. V kryte pre výfukovú hadicu plynu sa vytvorí otvor. Jeho množstvo bude stačiť na 1-2 horáky.

Podzemný alebo zvýšený bunkr zvyšuje použiteľný objem. Podzemná konštrukcia je vyrobená z vystuženého betónu s hornou vrstvou tepelnej izolácie. Kapacita je rozdelená na oddelenia. Hnoj sa nakladá do dopravníka, ktorý plní násypku o 80 - 85%. Zvyšná plocha sa používa na akumuláciu plynu. Vypúšťa sa pomocou špeciálnej rúrky, ktorej druhý koniec je v hydraulickom zámku. Po vypustení vstupuje vyčistený plyn do domu.

Obyvatelia bytov v súčasnosti nemajú k dispozícii alternatívne spôsoby získavania tepelných zdrojov a elektriny. Môžu ich využívať obyvatelia súkromných domov a fariem. Jedinou nevýhodou obnoviteľných zdrojov sú náklady na zabezpečenie systému, ale finančné investície sa vyplatia po 1-2 rokoch prevádzky.