Vaihtoehtoinen energia omakotitalolle

Yksityistalojen omistajille on mahdollisuus alentaa merkittävästi sähkölaskuja tai olla käyttämättä lainkaan lämmön, sähkön ja kaasun toimittajien palveluja. Voit jopa tarjota suuren tilan ja myydä ylijäämän, jos haluat. Tämä on todellista ja jotkut ovat jo tehneet sen. Tätä varten käytetään vaihtoehtoisia energialähteitä.

Vaihtoehtoiset energialähteet voivat täyttää kaikki tarpeet

Mistä saat energiaa ja missä muodossa

Itse asiassa energia on muodossa tai toisessa käytännössä kaikkialla luonnossa - aurinko, tuuli, vesi, maa - energiaa on kaikkialla. Päätehtävä on purkaa se sieltä. Ihmiskunta on tehnyt tätä yli sata vuotta ja saavuttanut hyviä tuloksia. Tällä hetkellä vaihtoehtoiset energialähteet voivat tarjota talolle lämpöä, sähköä, kaasua, lämpimää vettä. Vaihtoehtoinen energia ei myöskään vaadi ylimääräisiä taitoja tai tietoa. Voit tehdä kaiken kodin puolesta omin käsin. Joten mitä voidaan tehdä:

• Käytä aurinkoenergiaa sähkön tuottamiseen tai veden lämmittämiseen - käyttöveden tai matalan lämpötilan lämmitykseen (aurinkopaneelit ja keräimet).
• Muunna tuulienergia sähköksi (tuuliturbiinit).
• Lämmitä talo lämpöpumppuilla ottamalla lämpöä ilmasta, maasta, vedestä (lämpöpumput).
• Hanki kaasua kotieläinten ja siipikarjan jätteistä (biokaasulaitokset).
  

  Vaihtoehtoinen energia on tapa huolehtia itsenäisesti omista tarpeistasi

Kaikki vaihtoehtoiset energialähteet pystyvät vastaamaan täysin ihmisten tarpeisiin, mutta tämä edellyttää liikaa pääomasijoituksia tai liian suuria alueita. Siksi on viisaampaa luoda yhdistetty järjestelmä: saada energia vaihtoehtoisista lähteistä ja jos pulaa on, "kerätä" se keskitetyistä verkoista.

Aurinkoenergian käyttö

Yksi tehokkaimmista kodin vaihtoehtoisista energialähteistä on aurinkosäteily. Aurinkoenergian muuntamiseen on kahden tyyppisiä laitteistoja:

• aurinkopaneelit tuottaa sähkövirtaa;
• aurinkokeräimet lämmittävät vettä.
  

  Aurinkoenergiaa voidaan käyttää veden lämmittämiseen tai sähkön tuottamiseen

Älä ajattele, että asennukset toimivat vain etelässä ja vain kesällä. Ne toimivat hyvin myös talvella. Selkeällä säällä ja lumisateella energiantuotanto on vain hieman pienempi kuin kesällä. Jos alueellasi on paljon selkeitä päiviä, voit käyttää tätä tekniikkaa.

Aurinkopaneelit

Aurinkokennot kootaan aurinkosähkömuuntimista, jotka on valmistettu mineraalien perusteella, jotka auringonvalon vaikutuksesta lähettävät elektroneja - tuottavat sähkövirtaa. Yksityisiin sovelluksiin käytetään pii-valokonverttereita. Rakenteensa mukaan ne ovat monikiteisiä (valmistettu yhdestä kiteestä) ja monikiteisiä (monia kiteitä). Monikiteisillä on suurempi hyötysuhde (13-25% laadusta riippuen) ja pidempi käyttöikä, mutta ne ovat kalliimpia. Monikiteiset tuottavat vähemmän sähköä (9-15%) ja epäonnistuvat nopeammin, mutta niiden hinta on alhaisempi.

Tämä on monikiteinen kuvamuunnin.Niitä on käsiteltävä varovasti - ne ovat hyvin hauraita (myös yksikiteisiä, mutta ei samassa määrin)

DIY-aurinkoparistojen kokoonpano ei ole vaikeaa. Ensin sinun on ostettava tietty määrä pii-valokennoja (määrä riippuu vaaditusta tehosta). Useimmiten ne ostetaan kiinalaisilta kauppapaikoilta, kuten Aliexpress. Sitten menettely on yksinkertainen:

• Tee kehys (puulankuista tai metallikulmista). Asenna alusta siihen. Läpinäkyvä - lasi, pleksilasi (monoliittinen polykarbonaatti) - jos aurinkoparisto roikkuu ikkunassa ja läpinäkymätön (vaneri, maalattu valkoiseksi), jos et asenna akkua katolle.
• Yhdistä kennot alumiinijohtimien avulla yhteen paristoon (rinnakkain). Johtimet voidaan juottaa suoraan levyihin (ne maksavat hieman enemmän) tai sinun on ostettava ne erikseen ja juotettava ne itse.
• Valmiit paristot on suljettava. Se on täytetty epoksihartsilla tai liimattu erityisellä EVA-kalvolla. Tiivistettäessä on varmistettava, ettei siinä ole tyhjiä aukkoja - ilmakuplia. Ne heikentävät huomattavasti akun suorituskykyä, joten ajamme ne ulos varovasti.
  

  Tämä on valmis aurinkoparisto

Muutama sana siitä, miksi aurinkopaneelin alusta (akku) tulisi maalata valkoiseksi. Piikiekkojen käyttölämpötila-alue on - 40 ° C - + 50 ° C. Käyttö korkeammissa tai matalammissa lämpötiloissa johtaa komponenttien nopeaan vikaantumiseen. Katolla, kesällä, sisätiloissa, lämpötila voi olla paljon yli + 50 ° C. Siksi tarvitaan valkoista väriä - jotta pii ei ylikuumene.

Aurinkokeräimet

Aurinkokeräimiä voidaan käyttää veden tai ilman lämmittämiseen. Mihin aurinko lämmitettävä vesi ohjataan - kuumavesihanoihin tai lämmitysjärjestelmään - valitset itse. Vain lämmitys on matalalämpöistä - lämpimälle lattialle mitä tarvitaan. Mutta jotta talon lämpötila ei riipu säästä, järjestelmä on redundoitava siten, että tarvittaessa kytketään toinen lämmönlähde tai kattila vaihtaa toiseen energialähteeseen.

Yleisimmät putkimaiset aurinkokeräimet

Aurinkokeräimiä on kolme tyyppiä: litteä, putkimainen ja ilmainen. Yleisimmät ovat putkimaiset, mutta muillakin on oikeus olemassaoloon.

Litteä muovi

Kaksi paneelia - musta ja läpinäkyvä - on yhdistetty yhdeksi rungoksi. Niiden välissä on käärmemäinen kupariputki. Alempi tumma paneeli lämpenee auringosta. kuparia kuumennetaan siitä ja siitä - labyrintin läpi kulkevasta vedestä. Tämä vaihtoehtoisten energialähteiden käyttötapa ei ole tehokkain, mutta houkutteleva, koska se on hyvin helppo toteuttaa. Voit siis lämmittää vettä sisään uima-allas... Tarvitaan vain silmukka sen syöttö (kiertovesipumpun avulla). Samalla tavalla voit lämmittää vettä astioissa kesäsuihku tai käytä sitä kotitalouksien tarpeisiin. Tällaisten asennusten haittana on alhainen tehokkuus ja tuottavuus. Suuren vesimäärän lämmittäminen kestää joko kauan tai suuren määrän litteitä keräilijöitä.

Litteä aurinkokeräin

Putkimaiset keräilijät

Nämä ovat tyhjiö- tai koaksiaalisia lasiputkia, joiden läpi vesi virtaa. Erityinen järjestelmä sallii putkien maksimaalisen lämpöpitoisuuden, joka siirtyy niiden läpi virtaavaan veteen.

Putkimaiset kerääjät voivat olla tyhjiö- ja höyhen

Järjestelmässä on välttämättä varastosäiliö, jossa vesi lämmitetään. Veden kierto järjestelmässä tapahtuu pumpun avulla. Tällaisia ​​järjestelmiä ei voi tehdä itse - lasiputkien valmistaminen omin käsin on ongelmallista, ja tämä on tärkein haittapuoli. Yhdessä kalliiden hintalappujen kanssa se estää tämän kodin energialähteen laajaa käyttöönottoa.Ja itse järjestelmä on erittäin tehokas, se selviytyy kuumalla vedellä tapahtuvan veden lämmittämisestä räjähdyksellä ja antaa kunnollisen panoksen lämmitykseen.

Vaihtoehtoisista energialähteistä johtuvan lämmityksen ja kuuman veden toimittamisen järjestelmä - aurinkokeräimiä käyttämällä

Ilman kerääjät

Maassamme ne ovat hyvin harvinaisia ​​ja turhia. Ne ovat yksinkertaisia, voit tehdä niistä helposti itse. Ainoa negatiivinen seikka on, että tarvitaan suuri alue: ne voivat miehittää koko eteläisen (itäisen, kaakkoisen) muurin. Järjestelmä on hyvin samanlainen kuin litteät keräilijät - musta pohjalevy, läpinäkyvä yläosa, mutta ne lämmittävät suoraan ilmaa, joka pakotetaan (tuulettimen toimesta) tai luonnollisesti huoneeseen. Näennäisestä kevytmielisyydestä huolimatta tällä tavalla on mahdollista lämmittää pieniä huoneita päivänvalossa, mukaan lukien tekniset tai kodinhoitohuoneet: autotallit, kesämökit, karjan vajat.

Ilmanjakolaite

Tällainen vaihtoehtoinen energialähde kuin aurinko antaa meille lämpöä, mutta suurin osa siitä ei mene "mihinkään". Pienen osan saaminen ja käyttäminen henkilökohtaisiin tarpeisiin on tehtävä, jonka kaikki nämä laitteet ratkaisevat.

Tuuliturbiinit

Vaihtoehtoiset energialähteet ovat hyviä, koska ne liittyvät enimmäkseen uusiutuviin luonnonvaroihin. Todella kaikkein ikuisin tuuli. Niin kauan kuin on ilmapiiri ja aurinko, on myös tuulta. Ehkä lyhyeksi ajaksi ilma on liikkumaton, mutta ei kauan. Esivanhempamme käyttivät tuulienergiaa myllyissä, ja nykyaikainen ihminen muuntaa sen sähköksi. Kaikki mitä tarvitaan tähän:

• tuuliseen paikkaan asennettu torni;
• generaattori, johon on kiinnitetty terät;
• akku ja sähkövirran jakelujärjestelmä.

Mikä tahansa torni voidaan rakentaa mistä tahansa materiaalista. Akku on akku, et voi ajatella mitään täällä, mutta mihin toimittaa sähköä, on valinta. Jää vain tehdä generaattori. Se voidaan ostaa myös valmiina, mutta se voidaan valmistaa moottorista kodinkoneista - pesukone, ruuvimeisseli jne. Tarvitset neodyymimagneetit ja epoksihartsin, sorvin.

Järjestelmä yksityisen talon toimittamiseksi sähköstä vaihtoehtoisista energialähteistä (tuuligeneraattori ja aurinkopaneelit)

Merkitään moottorin roottoriin magneettien asennuspaikat. Niiden on oltava yhtä kaukana toisistaan. Jauhamme valitun moottorin roottorin muodostaen "istuimet". Syvennyksen pohjan tulee olla hieman kalteva niin, että magneetin pinta on kalteva. Magneetit on liimattu veistettyihin paikkoihin nestekynsillä, ne kaadetaan epoksihartsilla. Pinta on sitten sileä hiekkapaperilla. Seuraavaksi sinun on kiinnitettävä harjat, jotka poistavat virran. Ja siinä kaikki, voit koota ja käyttää tuuligeneraattoria.

Tällaiset asennukset ovat melko tehokkaita, mutta niiden teho riippuu monista tekijöistä: tuulen voimakkuudesta, siitä, kuinka oikein generaattori on valmistettu, kuinka tehokkaasti harjat poistavat potentiaalieron, sähköliitäntöjen luotettavuudesta jne.

Lämpöpumput kodin lämmitykseen

Lämpöpumput käyttävät kaikkia saatavilla olevia vaihtoehtoisia energialähteitä. Ne ottavat lämpöä vedestä, ilmasta, maaperästä. Pieninä määrinä tätä lämpöä on myös talvella, joten lämpöpumppu kerää sen ja ohjaa sen talon lämmitykseen.

Lämpöpumput käyttävät myös vaihtoehtoisia energialähteitä - maan, veden ja ilman lämpöä

Toimintaperiaate

Miksi lämpöpumput ovat niin houkuttelevia? Tosiasia, että olet käyttänyt 1 kW energiaa sen pumppaamiseen, pahimmassa tapauksessa saat 1,5 kW lämpöä, ja onnistuneimmat toteutukset voivat antaa jopa 4-6 kW. Ja tämä ei ole millään tavalla ristiriidassa energiansäästölain kanssa, koska energiaa ei käytetä lämmön saamiseen eikä pumppaamiseen. Joten ei epäjohdonmukaisuuksia.

Lämpöpumppupiiri vaihtoehtoisten energialähteiden käyttämiseen

Lämpöpumpuissa on kolme toimintapiiriä: kaksi ulkoista ja ne ovat sisäisiä, samoin kuin höyrystin, kompressori ja lauhdutin. Järjestelmä toimii näin:

• Ensimmäisessä piirissä kiertää jäähdytysneste, joka poistaa lämmön matalapotentiaalisista lähteistä. Se voidaan upottaa veteen, haudata maahan tai se voi ottaa lämpöä ilmasta. Tämän piirin korkein saavutettu lämpötila on noin 6 ° C.
• Lämmitysaine, jonka kiehumispiste on hyvin alhainen (yleensä 0 ° C) kiertää sisäpiirissä. Kun kylmäaine kuumennetaan, se haihtuu, höyry pääsee kompressoriin, jossa se puristetaan suureksi paineeksi. Puristuksen aikana syntyy lämpöä, kylmäainehöyryt lämmitetään keskilämpötilaan + 35 ° C - + 65 ° C.
• Lauhduttimessa lämpö siirtyy jäähdytysnesteeseen kolmannesta lämmityspiiristä. Jäähdytyshöyryt tiivistyvät ja menevät sitten höyrystimeen. Ja sitten sykli toistuu.

Lämmityspiiri on parasta tehdä lämpimän lattian muodossa. Lämpötilat sopivat tähän parhaiten. Jäähdytysjärjestelmä vaatii liian monta osaa, mikä on rumaa ja kannattamatonta.

Vaihtoehtoiset lämpöenergialähteet: mistä ja miten lämpöä saadaan

Suurimmat vaikeudet aiheuttavat kuitenkin ensimmäisen ulkoisen piirin laite, joka kerää lämpöä. Koska lähteet ovat pienpotentiaalisia (pohjassa on vähän lämpöä), tarvitaan suuria alueita sen keräämiseksi riittävinä määrinä. Muotoja on neljää tyyppiä:

• Renkaat asetetaan vesiputkiin jäähdytysnesteellä. Säiliö voi olla mikä tahansa - joki, lampi, järvi. Tärkein edellytys on, että se ei saa jäätyä kovimmissakin pakkasissa. Lämpöä joesta pumppaavat pumput toimivat tehokkaammin; paljon vähemmän lämpöä siirtyy seisovaan veteen. Tällainen lämmönlähde on helpoin toteuttaa - heittää putket, sitoa kuorma. Vain vahingossa tapahtuvien vahinkojen mahdollisuus on suuri.
  

  Helpoin tapa tehdä lämpökenttä vedessä

• Lämpökentät, joissa putket on haudattu jäätymissyvyyden alle. Tässä tapauksessa on vain yksi haittapuoli - suuret määrät maanrakennuksia. Meidän on poistettava maaperä suurelta alueelta ja jopa kiinteällä syvyydellä.
  

  Suuri määrä maanrakennuksia

• Geotermisten lämpötilojen käyttö. Useita syviä kaivoja porataan, ja jäähdytysnestepiiri lasketaan niihin. Tässä vaihtoehdossa on hyvä, että se vaatii vähän tilaa, mutta porata ei aina ole mahdollista syvälle, ja porauspalvelut maksavat paljon. On kuitenkin mahdollista tee porauslaite itsemutta työ ei silti ole helppoa.
  

  Kaivot vaativat vähemmän tilaa

• Lämmön poisto ilmasta. Näin ilmastointilaitteet toimivat lämmitysmahdollisuuden kanssa - ne ottavat lämpöä "ulkoilmasta". Jopa nollan alla olevissa lämpötiloissa tällaiset yksiköt toimivat, vaikkakaan ei kovin "syvällä" miinuksella - jopa -15 ° C: seen. Työn tehostamiseksi voit käyttää tuuletusakseleiden lämpöä. Heitä muutama kaada jäähdytysnesteellä ja pumppaa lämpöä sieltä.
  

  Pienin, mutta myös epävakain lämpöpumppu, joka ottaa lämpöä ilmasta

Lämpöpumppujen suurin haittapuoli on itse pumpun korkea hinta, eikä lämmönkeräyskenttien asennus ole halpaa. Tässä asiassa voit säästää rahaa tekemällä pumpun itse ja asettamalla piirin omin käsin, mutta määrä pysyy silti huomattavana. Plus on, että lämmitys on halpaa ja järjestelmä toimii pitkään.

Jätteet tuloihin: biokaasulaitokset

Kaikki vaihtoehtoiset energialähteet ovat luonnollista alkuperää, mutta biokaasulaitoksista saat vain kaksinkertaisen hyödyn. Ne käsittelevät kotieläinten ja siipikarjan jätteitä. Tuloksena saadaan tietty määrä kaasua, joka puhdistamisen ja kuivaamisen jälkeen voidaan käyttää aiottuun tarkoitukseen. Jäljelle jäävä kierrätetty jäte voidaan myydä tai käyttää pelloilla tuoton lisäämiseksi - erittäin tehokas ja turvallinen lannoite.

Energiaa voidaan saada myös lannasta, ei vain puhtaassa muodossa, vaan kaasun muodossa

Lyhyesti tekniikasta

Kaasun muodostuminen tapahtuu käymisen aikana, ja lannassa elävät bakteerit osallistuvat siihen. Karjan ja siipikarjan jätteet soveltuvat biokaasun tuotantoon, mutta nautakarjan lanta on optimaalinen. Se lisätään jopa muuhun "hapatteen" jätteeseen - se sisältää täsmälleen prosessoinnissa tarvittavat bakteerit.

Optimaalisten olosuhteiden luomiseksi tarvitaan anaerobinen ympäristö - käymisen tulisi tapahtua ilman happea. Siksi tehokkaat bioreaktorit ovat suljettuja säiliöitä. Prosessin tehostamiseksi massa on säännöllisesti sekoitettava. Teollisuuslaitoksissa tätä varten asennetaan sähkökäyttöiset sekoittimet, kotitekoisissa biokaasulaitoksissa nämä ovat yleensä mekaanisia laitteita - yksinkertaisimmista sauvoista mekaanisiin sekoittimiin, jotka "toimivat" käsin.

Kaavio biokaasulaitoksista

Kahdentyyppiset bakteerit osallistuvat lannasta kaasun muodostumiseen: mesofiiliset ja termofiiliset. Mesofiiliset ovat aktiivisia lämpötiloissa + 30 ° C - + 40 ° C, termofiiliset - + 42 ° C - + 53 ° C. Termofiiliset bakteerit toimivat tehokkaammin. Ihanteellisissa olosuhteissa kaasun tuotanto 1 litralta käyttökelpoista aluetta voi nousta 4-4,5 litraan kaasua. 50 ° C: n lämpötilan pitäminen laitoksessa on kuitenkin erittäin vaikeaa ja kallista, vaikka kustannukset ovat perusteltuja.

Hieman malleista

Yksinkertaisin biokaasulaitos on kansi ja sekoitin. Kannessa on ulostulo letkun liittämistä varten, jonka kautta kaasua menee säiliöön. Et saa paljon kaasua tällaisesta tilavuudesta, mutta se riittää yhdelle tai kahdelle kaasupolttimelle.

Vakavampia määriä voi saada maanalaisesta tai maanpäällisestä bunkkerista. Jos puhumme maanalaisesta bunkkerista, se on valmistettu teräsbetonista. Seinät on erotettu maasta lämpöeristekerroksella, itse säiliö voidaan jakaa useisiin osastoihin, joissa käsittely tapahtuu ajansiirrolla. Koska tavallisesti mesofiiliset viljelmät toimivat tällaisissa olosuhteissa, koko prosessi kestää 12-30 päivää (termofiiliset viljelmät prosessoidaan 3 päivässä), joten aikasiirto on toivottavaa.

Bunkkeribiokaasulaitoksen kaavio

Lanta tulee lastausbunkkerin kautta, vastakkaiselta puolelta tehdään purkuluukku, josta jalostetut raaka-aineet otetaan. Bunkkeri ei ole täysin täynnä bioseosta - noin 15-20% tilasta on vapaata - kaasua kertyy tähän. Sen tyhjentämiseksi kannen sisään on rakennettu putki, jonka toinen pää lasketaan vesitiivisteeseen - osittain vedellä täytettyyn astiaan. Siten kaasu kuivataan - jo puhdistettu kerätään yläosaan, se poistetaan toista putkea käyttäen ja se voidaan jo puristaa kuluttajalle.

Jokainen voi käyttää vaihtoehtoisia energialähteitä. Asunnon omistajien on vaikea tehdä tämä, mutta omakotitalossa voit ainakin toteuttaa kaikki ideat. Tästä on jopa todellisia esimerkkejä. Ihmiset vastaavat täysin oman ja suuren talouden tarpeisiin.