- Rodzaje alternatywnych źródeł energii
- Cel i zastosowanie termogeneratora
- Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
„Zielona energia” przyciąga tylko kosmiczne perspektywy. Z otoczenia możesz uzyskać absolutnie darmową, niewyczerpaną energię, aby utrzymać autonomiczną komunikację. Ponadto jego zasoby są codziennie odnawiane bez interwencji człowieka.
Aby jednak właściwie wykorzystać te dary natury, musisz wiedzieć, jak działają i gdzie się stosują. Zgadzasz się?
Wszystko o tym, jak korzystać z alternatywnej energii w domu, dowiesz się z artykułu przez nas przesłanego. Po przejrzeniu materiału, możesz wybrać najbardziej odpowiednią opcję dla uzyskania ciepła lub elektryczności.
Szczegółowo opisaliśmy instalację przetwarzającą energię ze słońca / wiatru / wody / ziemi. Krótko i bardzo prosto przedstawił zasadę ich pracy. Proponowane informacje pomogą porównać sposoby i źródła energii.
Rodzaje alternatywnych źródeł energii
Nie jest trudno zdobyć przemysłowe modele nowoczesnych urządzeń do ekstrakcji energii cieplnej lub elektrycznej ze środowiska.
Najpopularniejsze opcje takiego sprzętu to:
- panele słoneczne;
- kolektory słoneczne;
- turbiny wiatrowe;
- pompy ciepła;
- generatory biogazu.
Nauka nie istnieje, istnieją wszystkie nowe modele urządzeń do pozyskiwania alternatywnej energii. Ważne jest, aby nie tylko wybrać odpowiednią opcję, ale także prawidłowo ją zainstalować. Bardzo często nie można zarządzać tylko jednym urządzeniem. Możesz połączyć korzystanie z różnych zasobów.
Na przykład bateria słoneczna dostarcza więcej energii elektrycznej w lecie, a generator wiatrowy w zimie. Połączenie tych dwóch urządzeń pozwala zapewnić wystarczającą ilość autonomicznej energii elektrycznej przez cały rok. Podobnie można również łączyć inne urządzenia.
# 1: Korzystanie z paneli słonecznych
Te elementy stają się coraz bardziej popularne. Sprzedawane są zarówno w postaci gotowych zestawów, jak iw postaci pojedynczych fotokomórek. Mistrzowie amatorzy chętnie współpracują z tymi drugimi, którzy wolą robić wszystko własnymi rękami - to stosunkowo proste zadanie.
Aby stworzyć baterię słoneczną z indywidualnymi parametrami, musisz zakupić wymaganą liczbę gotowych fotokomórek i przylutować je do wspólnego obwodu.
Przezroczyste elementy pokrywające powierzchnię roboczą paneli słonecznych są instalowane na szybie wysokich budynków, ale można je również z powodzeniem stosować w prywatnych budownictwie mieszkaniowym
Istnieją fotokomórki jednokrystaliczne i polikrystaliczne. Te pierwsze są bardziej produktywne i trwałe, ale skuteczne tylko wtedy, gdy uzyskuje się stabilny przepływ energii. Wydajność polikryształów jest niższa, a żywotność jest mniejsza, ale mogą działać całkiem skutecznie nawet w warunkach wysokich chmur.
Ogniwa fotowoltaiczne są umieszczane pod warstwą trwałego przezroczystego materiału, aby mogły absorbować energię, pozostając w pożądanej pozycji. Korpus z przezroczystą powierzchnią zewnętrzną wygląda jak metalowa rama. Służy do mocowania paneli.
Czasami zamiast metalowej obudowy za pomocą drewnianej konstrukcji. Jest to mniej trwała, ale całkiem akceptowalna opcja.
Panele ogniw słonecznych są instalowane w najbardziej słonecznej części budynku, zwykle na dachu. Ważne jest również, aby wybrać odpowiedni falownik i baterie.
Konstrukcja z panelami słonecznymi jest dość uciążliwa, więc najczęściej umieszczana jest bezpośrednio na dachu domu. Korpus jest zamontowany na stojaku, dzięki czemu panel z fotokomórkami można obracać, co pozwala monitorować ruch słońca i łapać więcej promieni UV w zależności od pory roku.
W przypadku silnych opadów panel jest ustawiany w pozycji pionowej, aby zapobiec jego uszkodzeniu i zmniejszyć możliwe zanieczyszczenie. Instalacja panelowa to tylko pierwszy etap wdrożenia takiego systemu.
Aby zakończyć pracę, należy podłączyć fotokomórki przez ładowarkę do systemu inwertera solarnego.
Aby zgromadzić wynikowy układ elektryczny, potrzebne będą baterie do paneli słonecznych, na przykład SUNLIGHT PzS . Takie elementy mogą być instalowane pod ziemią, na dość znacznej głębokości - do trzech metrów.
Właściwy dobór falownika do baterii słonecznych i kontrolera baterii jest ważnym punktem w zapewnieniu maksymalnej wydajności całego systemu. Im lepiej wybrane są wszystkie składniki, tym lepsze są specjalne obliczenia, tym mniejsza jest utrata energii elektrycznej.
Ciekawym wariantem ogniw słonecznych jest wersja z elastyczną folią, warstwa robocza z nich jest osadzana na folii polimerowej. Są one instalowane na szklanych oknach wysokich budynków, oczywiście na najbardziej słonecznej stronie.
Wydajność takich elementów jest nieco niższa niż w tradycyjnej wersji - tylko 7%. Jednak wygoda korzystania z nich i oszczędność miejsca kompensują tę wadę.
Urządzenie Betaray zwiększające potencjał przechwyconej energii słonecznej wygląda stylowo i nowocześnie. Może być zainstalowany na dziedzińcu prywatnego domu lub na dachu wieżowca
Urządzenie o nazwie Betaray wygląda nowocześnie i nietypowo. Jest to dość duża szklana kula, która zbiera promienie słoneczne jak soczewka i kieruje je do panelu z fotokomórkami. Instalacja może obracać się w trybie automatycznym, aby uzyskać maksymalne światło słoneczne.
W rezultacie można uzyskać mniej ogniw fotowoltaicznych i bardziej stabilny przepływ światła słonecznego. W nocy Betaray jest w stanie wchłonąć księżyc i światło gwiazd. To niewiele, ale wystarczy, aby zapewnić pełne oświetlenie uliczne. Ogólnie rzecz biorąc, to urządzenie ma imponującą wydajność dla paneli słonecznych - 35%.
Przydatne wskazówki dotyczące wyboru, instalacji i działania paneli słonecznych przedstawiono tutaj:
# 2: Zastosowanie kolektorów słonecznych
To bardziej nowoczesna i produktywna odmiana letniego prysznica. Nawet w najbardziej skromnym domku jest beczka wody, która w ciągu dnia nagrzewa się do całkiem przyzwoitego poziomu.
Jeśli zainstalujesz na dachu system wąskich rur, przez które krąży woda, możesz uzyskać zauważalną ilość ciepła, w pełni zapewniając domowi ciepłą wodę, a nawet całkiem przyzwoite ogrzewanie.
Kolektor słoneczny to system wąskich rur, przez które krąży płyn wymiany ciepła. Naturalne procesy konwekcyjne zapewniają cyrkulację wody podgrzewanej przez słońce bez użycia pompy (+)
Praca tego alternatywnego źródła energii opiera się na zdolności wody do cyrkulacji po podgrzaniu. Zbiornik wymiennika ciepła jest zainstalowany na wyższym poziomie niż rury kolektora. Podgrzana woda podnosi się i wchodzi do górnej części wężownicy wymiennika ciepła.
Schładzanie po kontakcie z wodą z kranu, nośnik ciepła kolektora słonecznego opada i ponownie przenosi się do rur, które nagrzewa się słońce.
Naturalna cyrkulacja wody grzewczej i chłodzącej eliminuje potrzebę stosowania specjalnych pomp lub innych urządzeń elektrycznych.
Możesz stworzyć najprostszą wersję takiego systemu z dostępnych materiałów: rury o różnych średnicach, blachy do roli bazy. Stojak, do którego przymocowana jest podstawa, może być wykonany z rogu lub innych elementów metalowych.
W tej wersji samodzielnego kolektora słonecznego rury są przyspawane do metalowej podstawy, a gruba płyta jest wykorzystywana jako rama.
Zazwyczaj część systemu znajdująca się na zewnątrz jest pomalowana na czarno, aby zwiększyć jej zdolność do pochłaniania ciepła. Podstawa z rurami jest zamocowana w taki sposób, aby można było zmienić jej kąt nachylenia.
Pozostaje zorganizować zbiornik wymiennika ciepła, umieścić w nim cewkę i połączyć elementy systemu ze sobą oraz z systemem zaopatrzenia w wodę i / lub ogrzewania.
Szczegółowe techniki wytwarzania kolektora słonecznego do ogrzewania opisano w tym artykule.
Modele przemysłowe kolektorów słonecznych są znacznie bardziej produktywne niż „domowe” i mogą pracować przez cały rok, ale koszt takiego systemu może być dość wysoki
Oczywiście nowoczesne przemysłowe kolektory słoneczne są bardziej złożone i bardziej wydajne. W niektórych urządzeniach freon jest wykorzystywany jako czynnik chłodzący, co pozwala uzyskać energię cieplną nawet w niskich temperaturach.
Jednostki przemysłowe mogą być wyposażone w lampy próżniowe, blok z fotokomórkami, czujniki temperatury, system automatycznego sterowania itp. Koszt takiego kolektora może być bardzo imponujący.
# 3: Operacja energii wiatru
Generatory wiatrowe to urządzenia znane od dawna i dość popularne wśród fanów czystej energii. Jest to dość kłopotliwe urządzenie, zwłaszcza jeśli łopaty wiatraka obracają się w płaszczyźnie poziomej. Dlatego bardziej popularne są wersje z pionowo ustawionymi ostrzami.
Generatory wiatrowe są raczej masywnymi produktami, które powinny być instalowane na otwartym terenie, który jest dobrze dmuchany przez wiatry. Jedno takie urządzenie może w pełni pokryć zapotrzebowanie na energię elektryczną w prywatnym domu.
Turbina wiatrowa jest umieszczona na wysokim i mocnym stojaku. Ruch łopatek jest przekazywany do generatora, w wyniku czego energia akumulowana jest w akumulatorze. Energia elektryczna jest następnie przesyłana do wewnętrznego systemu elektrycznego domu lub w inny sposób wykorzystywana.
Modele przemysłowe nowoczesnych generatorów wiatrowych są zwykle wyposażone w wygodny elektroniczny panel sterowania.
Samodzielne urządzenia są projektowane według raczej prostych schematów i rysunków. W Internecie można znaleźć wiele opcji różnych typów i typów. Musisz wybrać dogodne miejsce, aby pomieścić taki projekt, gdzie wieje silny wiatr, a urządzenie nie będzie nikomu przeszkadzać. Im wyższe zainstalowane ostrza, tym lepiej.
Mobilna turbina wiatrowa Uprise ma stosunkowo niewielkie rozmiary, jest zmontowana, może być transportowana po drogach publicznych.
Nie tak dawno temu firma Uprise przedstawiła oryginalny projekt - turbinę wiatrową zainstalowaną na platformie mobilnej. W razie potrzeby urządzenie można zmontować, nadając mu kompaktowy rozmiar, a następnie transportować za pomocą zwykłego SUV-a i zainstalować w innym miejscu.
Moc mobilnej turbiny wiatrowej Uprise wynosi 50 kW. Zdaniem ekspertów w dziedzinie alternatywnych źródeł energii, jest to wystarczające, aby zapewnić elektryczności nie największy prywatny dom, a nawet podzielić się z sąsiadami nadwyżką energii elektrycznej.
Jeszcze bardziej oryginalnym sposobem konwersji energii wiatru na kilowaty jest samolot Makani Power .
Moc Makani to urządzenie, które pozwala podnieść zestaw małych turbin wiatrowych na znaczną wysokość i uzyskać maksymalną ilość energii elektrycznej
Jest to wysoce naukowa odmiana latawca, na którym zamontowane są małe turbiny wiatrowe. Pomysł polega na dostarczeniu generatora do górnej atmosfery, gdzie natężenie przepływu powietrza jest znacznie wyższe niż na ziemi. Energia płynie w dół kabla, który działa również jak lina trzymająca „latawiec”.
Ciekawy przegląd naprawy generatora wiatrowego SF-600-5 (Chiny) pozwala nam zorientować się w możliwych problemach ze sprzętem klasy ekonomicznej:
Interesujące pomysły na samodzielną produkcję wiatraka opisano w artykule - Jak zrobić generator wiatrowy własnymi rękami: urządzenie, zasada działania + najlepsze domowe
# 4: Ogrzewanie oparte na pompie ciepła
Urządzenia te od dawna zajmują honorowe miejsce w rodzinie urządzeń do uzyskiwania czystej energii. Pompa ciepła działa w taki sam sposób jak lodówka lub klimatyzator, ale tylko odwrotnie.
Używane są urządzenia tego typu, głównie do ogrzewania domu, a także do ogrzewania wody. Chociaż istnieją modele, które latem z powodzeniem radzą sobie z obowiązkami klimatyzatora.
Zasada działania pompy ciepła opiera się na absorpcji energii cieplnej o niskim potencjale do skoncentrowanego wysokiej jakości ciepła. Urządzenia ziemia-woda są trudne do zainstalowania, ale skuteczne
Jako źródło ciepła takie systemy wykorzystują energię powietrza, ciepło gleby i wody. Energia jest wszędzie, ale w tych zasobach ma niski potencjał. Zewnętrzny kontur pompy ciepła zbiera te rozproszone okruchy energii cieplnej i przenosi je do systemu.
Do transformacji energii w stan wysokiego potencjału używany jest czynnik chłodzący, zwykle freon. Pochłania otrzymaną energię, nagrzewa się i wchodzi do sprężarki. Tutaj czynnik chłodniczy jest sprężany i przez parownik wchodzi do wymiennika ciepła wewnętrznego obiegu grzewczego.
Płyn chłodzący pochłania skoncentrowaną energię cieplną, a freon przechodzi przez parownik i wraca do stanu ciekłego. Teraz dostaje energię o niskim potencjale, nagrzewa się itp.
W zależności od źródła energii cieplnej, a także od rodzaju chłodziwa, wybiera się również rodzaj pompy ciepła: „woda gruntowa”, „woda-woda”, „powietrze-woda”, „powietrze-powietrze” itp. Dzięki temu urządzeniu możesz zrealizować nie tylko tradycyjne ogrzewanie wody, ale także powietrze.
Wielu rzemieślników z powodzeniem opanowało samo-produkcję takiej jednostki, ciekawe artykuły opisano w następujących artykułach:
- Jak zrobić pompę ciepła własnymi rękami ze starej lodówki: rysunki, instrukcje i wskazówki dotyczące montażu
- Geotermalna pompa ciepła zrób to sam ogrzewanie domu: urządzenie, projekt, samodzielny montaż
Usuwanie ciepła z ziemi nie jest najłatwiejszym zadaniem, ponieważ będziesz potrzebował obszernej działki i rozległych prac ziemnych. Rury zewnętrznego konturu są układane w okopach i pokryte ziemią. Oczywiste jest, że korzystanie z tej strony będzie w przyszłości ograniczone.
Zewnętrzna jednostka pompy ciepła powietrze / woda musi być po prostu zainstalowana w odpowiednim miejscu, ale takie urządzenie może nie być bardzo wydajne przy niskiej temperaturze zewnętrznej
Ale w ten sposób można zapewnić stabilną temperaturę płynu chłodzącego w obwodzie zewnętrznym, a to jest ważny warunek udanej pracy pompy ciepła. Jest bardzo wygodne, jeśli w pobliżu domu znajduje się zbiornik, zewnętrzny kontur można bez problemu zanurzyć w wodzie. Jako alternatywa dla zbiornika przy użyciu studni wodnej.
Do pobierania ciepła z powietrza nie są używane rury z płynem przenoszącym ciepło, ale mocne wentylatory, które wtłaczają powietrze do wymiennika ciepła. Temperatura powietrza zewnętrznego nie jest tak stała jak w wersjach z wodą lub ziemią, ale znacznie łatwiej jest wybrać miejsce dla urządzenia i zainstalować je.
Niestety, takie urządzenia są nieskuteczne w obszarach północnych, ponieważ ogrzewanie nie jest możliwe już przy -20 stopniach temperatury powietrza na zewnątrz. Problem rozwiązano przez połączenie dwóch różnych systemów grzewczych.
# 4: Biogaz w komunikacji
Odpady to kolejny interesujący zasób do generowania ciepła. Podczas przetwarzania odpadów przy użyciu bakterii beztlenowych uwalniane są substancje takie jak metan, siarkowodór, dwutlenek węgla i niektóre zanieczyszczenia.
Ta mieszanina gazu nazywa się biogazem, może być również uważana za nowoczesne alternatywne źródło energii.
Do przetwarzania w biogeneratorze zwykle stosuje się mieszaninę odpadów pochodzenia roślinnego i zwierzęcego z wodą. Wilgotność masy powinna wynosić 88-96% w zależności od pory roku.
Oczywiście paliwo to nie jest uzyskiwane z zawartości kanału. Aby to zrobić, użyj odpadów organicznych pochodzenia zwierzęcego lub roślinnego. Są one umieszczone w specjalnym pojemniku, bardzo trwałe i zawsze zamknięte. Są tam również załadowane kultury bakteryjne.
Wewnątrz urządzenia zamontuj śrubę, aby wymieszać masę biologiczną. Zwiększy to szybkość reakcji i sprawi, że generator będzie bardziej wydajny.
Masę przeznaczoną do przetwarzania rozcieńcza się wodą, którą należy ogrzać do około 40 ° C. Latem należy dodać więcej wody, ale zimą wilgotność biomasy może wynosić około 90%.
W celu utrzymania komfortowej temperatury dla życia mikroorganizmów, pojemność biogeneratora jest pokryta materiałami izolacyjnymi. Wszystkie surowce są ładowane przez szyjkę, która jest następnie szczelnie zamknięta. Biogaz gromadzi się w górnej części urządzenia i jest z niego odprowadzany przez specjalną rurę.
Dla wygody, oszczędności miejsca i bezpieczeństwa, biogazownie są umieszczone pod ziemią, gaz jest rozprowadzany przez uszczelnienie wodne, konieczne jest zapewnienie ogrzewania biomasy (+)
Odpady pochodzące z recyklingu są odprowadzane osobną rurą, stanowią cenny nawóz, którego zastosowanie można znaleźć na miejscu. Ważnym punktem niezależnego tworzenia biogeneratora jest bezpieczeństwo. Ponieważ gaz stale gromadzi się w zbiorniku, ciśnienie stale wzrasta.
Proces samoczynnego tworzenia biogeneratora z metalowej beczki opisano w tym filmie:
Jeśli ten proces nie jest monitorowany, urządzenie może po prostu eksplodować. Za bezpieczniejsze uważa się umieszczenie biogeneratora pod ziemią, a nie na powierzchni. Konieczne jest zapewnienie ciągłej ekstrakcji produkowanego gazu ze zbiornika w celu normalizacji ciśnienia.
Z mieszaniną gazów należy obchodzić się ostrożnie. Ta palna substancja ma ostry i nieprzyjemny zapach, wdychanie może być niebezpieczne dla zdrowia ludzi.
Cel i zastosowanie termogeneratora
Urządzenia tego typu znane są od połowy ubiegłego wieku. Pozwalają one przekształcić energię cieplną w energię elektryczną. Nowoczesna wersja przemysłowego generatora termoelektrycznego jest przeznaczona do instalacji na kotłach gazowych lub piecach opalanych drewnem o długiej zdolności spalania co najmniej 200 watów.
Takie urządzenie pozwala zimą, gdy urządzenia grzewcze pracują w sposób ciągły, uzyskać około 150 kW / h energii elektrycznej na miesiąc.
Można to traktować jako dodatkową opcję w połączeniu z panelami słonecznymi lub jako sposób na kompensację częstych przerw w dostawie prądu.
Istnieją również modele pieszych generatorów ciepła, które mogą przetwarzać energię cieplną zwykłego ognia. Mogą być używane podczas budowy, gdzie nie ma elektryczności jako alternatywy dla generatora pracującego na skroplonym paliwie.
Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Wideo przedstawia najpopularniejsze opcje instalacji wykorzystujących alternatywne źródła energii:
Jedyną istotną wadą alternatywnych sposobów wytwarzania energii jest wysoka cena sprzętu i instalacji. Zaawansowane technologicznie rozwiązania są skuteczne, wygodne i drogie. A jednak inwestycja zwróci się z czasem. A dla miłośników majsterkowania zawsze są opcje do samodzielnej produkcji.
Powiedz nam, co myślisz o wykorzystaniu alternatywnej energii w domu? Podziel się swoją opinią, uczestnicz w dyskusjach i zadawaj pytania. Komentarze możesz zostawić w poniższym formularzu.