Alternativna energija za privatnu kuću

Vlasnicima privatnih kuća postoji prilika da znatno smanje račune za komunalne usluge ili uopće ne koriste usluge dobavljača topline, električne energije i plina. Možete čak osigurati veliku farmu i, ako želite, višak prodati. Ovo je stvarno i neki su to već učinili. Za to se koriste alternativni izvori energije.

Alternativni izvori energije mogu pružiti sve potrebe

Gdje možete dobiti energiju i u kojem obliku

U stvari, energija je, u jednom ili drugom obliku, praktički svugdje u prirodi - sunce, vjetar, voda, zemlja - energije ima posvuda. Glavni zadatak je izvući ga odande. Čovječanstvo to čini više od stotinu godina i postiglo je dobre rezultate. Trenutno alternativni izvori energije mogu kući pružiti toplinu, struju, plin, toplu vodu. Štoviše, alternativna energija ne zahtijeva nikakve dodatne vještine ili znanja. Sve možete napraviti za svoj dom vlastitim rukama. Pa što se može učiniti:

• Koristite sunčevu energiju za proizvodnju električne energije ili za grijanje vode - za pripremu potrošne tople vode ili grijanje na niskim temperaturama (solarni paneli i kolektori).
• Pretvorite energiju vjetra u električnu energiju (vjetroturbine).
• Koristite dizalice topline za grijanje kuće uzimajući toplinu iz zraka, zemlje, vode (dizalice topline).
• Nabavite plin iz otpada domaćih životinja i peradi (postrojenja za bioplin).
  

  Alternativna energija je način da samostalno osigurate vlastite potrebe

Svi alternativni izvori energije mogu u potpunosti zadovoljiti ljudske potrebe, ali to zahtijeva prevelika ulaganja i / i prevelike površine. Stoga je pametnije napraviti kombinirani sustav: energiju primati iz alternativnih izvora, a ako postoji nedostatak, "prikupljati" je iz centraliziranih mreža.

Korištenje sunčeve energije

Jedan od najsnažnijih alternativnih izvora energije za dom je sunčevo zračenje. Postoje dvije vrste instalacija za pretvorbu sunčeve energije:

• solarni paneli generirati električnu struju;
• solarni kolektori zagrijavaju vodu.
  

  Solarna energija može se koristiti za zagrijavanje vode ili proizvodnju električne energije

Nemojte misliti da instalacije rade samo na jugu i to samo ljeti. Dobro rade i zimi. U vedrom vremenu sa snježnim padalinama, proizvodnja energije tek je nešto niža nego ljeti. Ako vaše područje ima velik broj vedrih dana, možete koristiti sličnu tehnologiju.

Solarni paneli

Solarne ćelije sastavljaju se od fotonaponskih pretvarača, koji su izrađeni na bazi minerala, koji pod utjecajem sunčeve svjetlosti emitiraju elektrone - generiraju električnu struju. Za privatnu upotrebu koriste se silicijski foto pretvarači. Po svojoj su strukturi monokristalni (izrađeni od jednog kristala) i polikristalni (mnogi kristali). Monokristalni imaju veću učinkovitost (13-25% ovisno o kvaliteti) i duži vijek trajanja, ali su skuplji. Polikristalni proizvode manje električne energije (9-15%) i brže propadaju, ali imaju nižu cijenu.

Ovo je polikristalni foto pretvarač.S njima se mora pažljivo rukovati - vrlo su krhki (i monokristalni, ali ne u istoj mjeri)

DIY solarna baterija nije teška. Prvo morate kupiti određenu količinu silicijskih solarnih ćelija (količina ovisi o potrebnoj snazi). Najčešće se kupuju na kineskim trgovačkim platformama poput Aliexpressa. Tada je postupak jednostavan:

• Napravite okvir (od drvenih dasaka ili metalnih uglova). Na njega ugradite podlogu. Prozirno - staklo, pleksiglas (monolitni polikarbonat) - ako će solarna baterija visjeti na prozoru, i neprozirno (šperploča, obojana u bijelu boju), ako bateriju nećete instalirati na krov.
• Spojite stanice u jednu bateriju (paralelno) pomoću aluminijskih vodiča. Provodnici se mogu odmah zalemiti na ploče (koštaju malo više) ili ih morate kupiti zasebno, a zatim ih sami zalemiti.
• Gotova baterija mora biti zapečaćena. Puni se epoksidnom smolom ili lijepi posebnim EVA filmom. Prilikom brtvljenja potrebno je osigurati da nema praznina - mjehurića zraka. Oni uvelike smanjuju performanse baterije pa ih pažljivo istjerujemo.
  

  Ovo je gotova solarna baterija

Nekoliko riječi o tome zašto podlogu za solarnu ploču (bateriju) treba obojiti u bijelo. Raspon radne temperature silicijskih pločica je od - 40 ° C do + 50 ° C. Rad na višim ili nižim temperaturama dovodi do brzog kvara komponenata. Na krovu, ljeti, u zatvorenom, temperatura može biti puno viša od + 50 ° C. Stoga je potrebna bijela boja - kako ne bi pregrijala silicij.

Solarni kolektori

Solarni kolektori mogu se koristiti za zagrijavanje vode ili zraka. Kamo usmjeriti vodu zagrijanu suncem - na slavine za opskrbu toplom vodom ili na sustav grijanja - sami odabirete. Samo će grijanje biti niskotemperaturno - za topli pod, ono što je potrebno. No, kako temperatura u kući ne bi ovisila o vremenskim prilikama, sustav se mora učiniti redundantnim tako da se, ako je potrebno, spoji drugi izvor topline ili bojler prebaci na drugi izvor energije.

Najčešći cjevasti solarni kolektori

Postoje tri vrste solarnih kolektora: ravni, cjevasti i zračni. Najčešći su cjevasti, ali i drugi također imaju pravo na postojanje.

Ravna plastika

Dvije ploče - crna i prozirna - kombinirane su u jedno tijelo. Između njih nalazi se bakreni cjevovod u obliku zmije. Donja tamna ploča zagrijava se od sunca. od njega se zagrijava bakar, a od njega - voda koja prolazi kroz labirint. Ova metoda korištenja alternativnih izvora energije nije najučinkovitija, ali atraktivna jer je vrlo jednostavna za primjenu. Dakle, možete zagrijati vodu bazen... Bit će potrebno samo petlju opskrbiti (pomoću cirkulacijske pumpe). Na isti način možete zagrijati vodu u posudama za ljetni tuš ili ga koristiti za potrebe kućanstva. Nedostatak takvih instalacija je niska učinkovitost i produktivnost. Za zagrijavanje velike količine vode potrebno je ili dugo vremena ili velikom broju ravnih kolektora.

Ravan solarni kolektor

Cjevasti kolektori

To su staklene cijevi - vakuumske ili koaksijalne - kroz koje teče voda. Poseban sustav omogućuje maksimalnu koncentraciju topline u cijevima, koja se prenosi u vodu koja prolazi kroz njih.

Cjevasti kolektori mogu biti vakuumski i pernati

Sustav nužno ima spremnik u kojem se zagrijava voda. Kruženje vode u sustavu osigurava pumpa. Ne možete samostalno izraditi takve sustave - izrada staklenih cijevi vlastitim rukama je problematična i to je glavni nedostatak. Zajedno s visokom cijenom, koči široko prihvaćanje ovog izvora energije za dom.A sam sustav je vrlo učinkovit, snažno se nosi s grijanjem vode za opskrbu toplom vodom i pristojno doprinosi grijanju.

Shema organizacije grijanja i opskrbe toplom vodom zbog alternativnih izvora energije - pomoću solarnih kolektora

Sakupljači zraka

Kod nas su vrlo rijetki i uzaludni. Jednostavne su, lako ih možete napraviti sami. Jedino je negativno što je potrebno veliko područje: oni mogu zauzeti čitav južni (istočni, jugoistočni) zid. Sustav je vrlo sličan ravnim kolektorima - crna donja ploča, prozirni gornji dio, ali oni izravno zagrijavaju zrak koji je prisiljen (pomoću ventilatora) ili prirodno usmjeren u prostoriju. Unatoč prividnoj neozbiljnosti, na ovaj je način moguće grijati male sobe tijekom dnevnog svjetla, uključujući tehničke ili pomoćne prostorije: garaže, vikendice, šupe za stoku.

Uređaj razvodnika zraka

Takav alternativni izvor energije kao što je sunce daje nam toplinu, ali većina odlazi "nikamo". Uhvatiti mali dio i koristiti ga za osobne potrebe zadatak je koji svi ovi uređaji rješavaju.

Vjetrenjače

Alternativni izvori energije dobri su jer se uglavnom odnose na obnovljive izvore. Najvječitiji, vjerojatno, vjetar. Sve dok ima atmosfere i sunca, ima i vjetra. Možda će nakratko zrak biti nepomičan, ali ne zadugo. Naši su preci koristili energiju vjetra u mlinovima, a moderni čovjek je pretvara u električnu energiju. Sve što je za ovo potrebno:

• kula postavljena na vjetrovitom mjestu;
• generator s oštricama pričvršćenima na njega;
• akumulator i sustav za distribuciju električne struje.

Bilo koji toranj može se graditi od bilo kojeg materijala. Akumulator je baterija, ovdje se ne možete sjetiti ničega, ali gdje ćete opskrbiti električnom energijom vaš je izbor. Ostaje samo napraviti generator. Može se kupiti i gotova, ali sasvim je moguće napraviti je od motora od kućanskih aparata - perilice rublja, odvijača itd. Trebat će vam neodimijski magneti i epoksidna smola, tokarski stroj.

Shema za opskrbu privatne kuće električnom energijom iz alternativnih izvora energije (generator vjetra i solarni paneli)

Na rotoru motora označavamo mjesta za ugradnju magneta. Moraju biti jednako udaljeni jedno od drugoga. Brusimo rotor odabranog motora, formirajući "sjedala". Dno udubljenja treba malo nagnuti tako da se površina magneta nagne. Magneti se lijepe na urezana mjesta na tekućim čavlima i pune se epoksidnom smolom. Zatim je površina glatka brusnim papirom. Dalje, trebate pričvrstiti četke koje će ukloniti struju. I to je to, možete sastaviti i pokrenuti generator vjetra.

Takve su instalacije prilično učinkovite, ali njihova snaga ovisi o mnogim čimbenicima: intenzitetu vjetra, koliko je pravilno napravljen generator, koliko učinkovito četkice uklanjaju potencijalnu razliku, o pouzdanosti električnih veza itd.

Toplinske pumpe za grijanje kuće

Toplinske pumpe koriste sve raspoložive alternativne izvore energije. Oni oduzimaju toplinu vodi, zraku, tlu. U malim količinama ta je toplina prisutna i zimi, pa je toplinska pumpa skuplja i preusmjerava na grijanje kuće.

Toplinske pumpe također koriste alternativne izvore energije - toplinu iz zemlje, vode i zraka

Načelo rada

Zašto su toplinske pumpe tako atraktivne? Činjenica da ćete potrošiti 1 kW energije za njezino pumpanje, u najgorem slučaju, dobiti 1,5 kW topline, a najuspješnije izvedbe mogu dati do 4-6 kW. A to ni na koji način nije u suprotnosti sa zakonom očuvanja energije, jer se energija ne troši na dobivanje topline, ali ni na njezino crpljenje. Dakle, bez nedosljednosti.

Krug toplinske pumpe za korištenje alternativnih izvora energije

Toplinske pumpe imaju tri radna kruga: dva vanjska i ona su unutarnja, kao i isparivač, kompresor i kondenzator. Shema djeluje ovako:

• Rashladna tekućina cirkulira u prvoj petlji koja uklanja toplinu iz izvora s malim potencijalom. Može se uroniti u vodu, zakopati u zemlju ili oduzeti toplinu zraku. Najviša temperatura postignuta u ovom krugu je oko 6 ° C.
• Unutarnji krug cirkulira medij za grijanje s vrlo niskim vrelištem (obično 0 ° C). Kada se rashladno sredstvo zagrije, isparava, para ulazi u kompresor, gdje se komprimira na visoki tlak. Tijekom kompresije stvara se toplina, para rashladnog sredstva zagrijava se na prosječnu temperaturu od + 35 ° C do + 65 ° C.
• U kondenzatoru se toplina prenosi na rashladnu tekućinu iz trećeg kruga grijanja. Pare za hlađenje se kondenziraju i zatim ulaze u isparivač. A onda se ciklus ponavlja.

Krug grijanja najbolje je izvesti u obliku toplog poda. Za to su najpogodnije temperature. Sustav hladnjaka zahtijevat će previše odjeljaka, što je ružno i neisplativo.

Alternativni izvori toplinske energije: gdje i kako doći do topline

Ali najveće poteškoće uzrokuje uređaj prvog vanjskog kruga, koji skuplja toplinu. Budući da su izvori malopotencijalni (na dnu je malo topline), potrebna su velika područja kako bi se ona prikupila u dovoljnim količinama. Postoje četiri vrste kontura:

• Cijevi s rashladnom tekućinom položene u vodu u prstenovima. Rezervoar može biti bilo što - rijeka, ribnjak, jezero. Glavni je uvjet da se ne smije smrznuti ni u najjačim mrazovima. Pumpe koje ispumpavaju toplinu iz rijeke djeluju učinkovitije, a mnogo manje topline prenosi se u stajaću vodu. Takav izvor topline je najlakše implementirati - baciti cijevi, vezati teret. Velike su samo šanse za slučajnu štetu.
  

  Najlakši način za izradu toplinskog polja u vodi

• Termalna polja s cijevima zakopanim ispod dubine smrzavanja. U ovom slučaju postoji samo jedan nedostatak - velike količine zemljanih radova. Moramo ukloniti tlo na velikom području, pa čak i na solidnoj dubini.
  

  Veliki obujam zemljanih radova

• Koristeći geotermalne temperature. Buši se niz dubokih bušotina i u njih se spušta krug rashladne tekućine. Dobro je kod ove opcije što zahtijeva malo prostora, ali nije uvijek moguće bušiti do velikih dubina, a usluge bušenja puno koštaju. Međutim, možete sami napravite bušaćuali posao još uvijek nije lak.
  

  Bunari zahtijevaju manje prostora

• Izdvajanje topline iz zraka. Tako rade klima uređaji s mogućnošću grijanja - uzimaju toplinu iz "vanbrodskog" zraka. Čak i na temperaturama ispod nule, takve jedinice rade, iako na ne baš "dubokom" minusu - do -15 ° C. Da biste posao učinili intenzivnijim, možete koristiti toplinu ventilacijskih okna. Bacite nekoliko u nju rashladnom tekućinom i odatle pumpajte toplinu.
  

  Najkompaktnija, ali i najnestabilnija dizalica topline, uzimajući toplinu iz zraka

Glavni nedostatak dizalica topline je visoka cijena same crpke, a ugradnja polja za sakupljanje topline nije jeftina. U tom slučaju možete uštedjeti novac izradom crpke sami i postavljanjem kruga vlastitim rukama, ali iznos će i dalje ostati znatan. Plus je što će grijanje biti jeftino i sustav će raditi dulje vrijeme.

Otpad za prihod: postrojenja za bioplin

Svi alternativni izvori energije prirodnog su podrijetla, ali od bioplinskih postrojenja možete dobiti samo dvostruke koristi. Prerađuju otpad od domaćih životinja i peradi. Kao rezultat, dobiva se određena količina plina, koja se nakon pročišćavanja i sušenja može koristiti za namjeravanu svrhu. Preostali reciklirani otpad može se prodati ili koristiti na poljima za povećanje prinosa - vrlo učinkovito i sigurno gnojivo.

Energija se također može dobiti iz gnoja, samo ne u čistom obliku, već u obliku plina

Ukratko o tehnologiji

Stvaranje plina događa se tijekom fermentacije, a u tome sudjeluju bakterije koje žive u gnoju. Otpad bilo koje stoke i peradi pogodan je za proizvodnju bioplina, ali stajski gnoj je optimalan. Čak se dodaje ostatku otpada za "kiselo tijesto" - sadrži točno bakterije potrebne za preradu.

Da bi se stvorili optimalni uvjeti, potrebno je anaerobno okruženje - fermentacija bi se trebala odvijati bez kisika. Stoga su učinkoviti bioreaktori zatvoreni spremnici. Da bi postupak bio aktivniji, potrebno je redovito miješanje mase. U industrijskim pogonima za to se ugrađuju mješalice s električnim pogonima, u domaćim pogonima za bioplin to su obično mehanički uređaji - od jednostavnog štapa do mehaničkih mješalica koje "rade" ručno.

Shematski dijagram bioplinskih postrojenja

Dvije vrste bakterija sudjeluju u stvaranju plina iz stajskog gnoja: mezofilna i termofilna. Mezofilni su aktivni na temperaturama od + 30 ° C do + 40 ° C, termofilni - na + 42 ° C do + 53 ° C. Termofilne bakterije djeluju učinkovitije. U idealnim uvjetima, proizvodnja plina s 1 litre korisne površine može doseći 4-4,5 litara plina. No održavanje temperature od 50 ° C u biljci vrlo je teško i skupo, iako su troškovi opravdani.

Malo o dizajnu

Najjednostavnije postrojenje za bioplin je bubanj s poklopcem i miješalicom. U poklopcu je napravljen izlaz za spajanje crijeva kroz koje plin ulazi u spremnik. Iz takvog volumena nećete dobiti puno plina, ali bit će dovoljno za jedan ili dva plinska plamenika.

Ozbiljnije količine mogu se dobiti iz podzemnog ili nadzemnog bunkera. Ako govorimo o podzemnom bunkeru, onda je on izrađen od armiranog betona. Zidovi su od tla odvojeni slojem toplinske izolacije, sam spremnik može se podijeliti u nekoliko odjeljaka, u kojima će se odvijati obrada s vremenskim pomakom. Budući da mezofilne kulture obično rade u takvim uvjetima, cijeli postupak traje od 12 do 30 dana (termofilne kulture obrađuju se za 3 dana), stoga je poželjan vremenski pomak.

Shema bunkerskog bioplinskog postrojenja

Stajski gnoj ulazi kroz bunker za utovar, sa suprotne strane izrađuje se grotlo za istovar, odakle se uzimaju prerađene sirovine. Bunker nije u potpunosti napunjen bio-smjesom - oko 15-20% prostora ostaje slobodno - ovdje se nakuplja plin. Da bi se ispraznilo, u poklopac je ugrađena cijev, čiji je drugi kraj spušten u vodenu brtvu - posudu koja je djelomično napunjena vodom. Dakle, plin se suši - već očišćeni sakuplja se u gornjem dijelu, ispušta se pomoću druge cijevi i već se može stisnuti do potrošača.

Svatko može koristiti alternativne izvore energije. Vlasnicima stanova teže je to učiniti, ali u privatnoj kući možete barem provesti sve ideje. Postoje čak i stvarni primjeri za to. Ljudi u potpunosti zadovoljavaju potrebe vlastite i velike ekonomije.