Alternatív energia egy magánházhoz

A magánházak tulajdonosai számára lehetőség van a közüzemi számlák jelentős csökkentésére, vagy egyáltalán nem igénybe venni a hő-, áram- és gázszolgáltatók szolgáltatásait. Még egy nagy gazdaságot is biztosíthat, és ha akarja, eladja a többletet. Ez valóságos, és néhányan már megtették. Ehhez alternatív energiaforrásokat használnak.

Az alternatív energiaforrások minden igényt kielégíthetnek

Hol kaphat energiát és milyen formában

Valójában az energia ilyen vagy olyan formában gyakorlatilag mindenütt jelen van a természetben - nap, szél, víz, föld - az energia mindenütt jelen van. A fő feladat onnan kinyerni. Az emberiség több mint száz éve csinálja ezt, és jó eredményeket ért el. Pillanatnyilag az alternatív energiaforrások a házat hővel, villamos energiával, gázzal, meleg vízzel biztosíthatják. Ráadásul az alternatív energia nem igényel különösebb készségeket vagy tudást. A saját kezével mindent megtehet otthona érdekében. Tehát mit lehet tenni:

• Használjon napenergiát villamos energia előállítására vagy vízmelegítésre - használati meleg víz vagy alacsony hőmérsékletű fűtéshez (napelemek és kollektorok).
• Alakítsa át a szélenergiát villamos energiává (szélturbinák).
• Melegítse a házat hőszivattyúkkal, a levegőből, földből, vízből (hőszivattyúk) származó hő elvételével.
• Szerezzen be gázt a háziállatok és a baromfi hulladékából (biogázüzemek).
  

  Az alternatív energia az önálló igények kielégítésének egyik módja

Minden alternatív energiaforrás képes teljes mértékben kielégíteni az emberi igényeket, de ehhez túl nagy beruházásokra és / és túl nagy területekre van szükség. Ezért bölcsebb kombinált rendszert készíteni: alternatív forrásokból kell energiát kapni, és ha hiány van, akkor centralizált hálózatokból „gyűjteni”.

Napenergia felhasználása

Az otthon egyik legerősebb alternatív energiaforrása a napsugárzás. Kétféle létesítmény létezik a napenergia-átalakításhoz:

• napelemek elektromos áramot generál;
• napkollektorok melegítik a vizet.
  

  A napenergia felhasználható vízmelegítésre vagy áramtermelésre

Ne gondold, hogy a telepítések csak délen, és csak nyáron működnek. Télen is jól működnek. Tiszta időben, havazással az energiatermelés csak kissé alacsonyabb, mint nyáron. Ha az Ön térségében sok tiszta nap van, használhat hasonló technológiát.

Napelemek

A napelemeket fotovoltaikus átalakítókból állítják össze, amelyek ásványi anyagok alapján készülnek, amelyek a napfény hatására elektronokat bocsátanak ki - elektromos áramot generálnak. Magánhasználatra szilícium fotokonvertereket használnak. Szerkezetük szerint monokristályosak (egy kristályból készülnek) és polikristályosak (sok kristály). A monokristályosak nagyobb hatékonysággal (minőségtől függően 13-25%) és hosszabb élettartammal rendelkeznek, de drágábbak. A polikristályosak kevesebb áramot termelnek (9-15%), és gyorsabban buknak, de alacsonyabb az áruk.

Ez egy polikristályos fotokonverter.Óvatosan kell bánni velük - nagyon törékenyek (monokristályosak is, de nem azonos mértékben)

A DIY napelem akkumulátor összeszerelése nem nehéz. Először meg kell vásárolnia egy bizonyos mennyiségű szilícium napelemet (a mennyiség a szükséges teljesítménytől függ). Leggyakrabban olyan kínai kereskedési platformokon vásárolják őket, mint az Aliexpress. Ekkor az eljárás egyszerű:

• Készítsen keretet (fa deszkából vagy fém sarkokból). Telepítsen rá egy hordozót. Átlátszó - üveg, plexi (monolit polikarbonát) - ha a napelem lóg az ablakon, és átlátszatlan (rétegelt lemez, fehérre festve), ha nem telepíti az elemet a tetőre.
• Csatlakoztassa a cellákat egy elemhez (párhuzamosan) alumínium vezetők segítségével. A vezetőket azonnal rá lehet forrasztani a lemezekre (ezek valamivel többe kerülnek), vagy külön kell megvásárolniuk, majd önmaga forrasztani őket.
• A kész akkumulátort le kell zárni. Epoxigyantával töltjük meg, vagy speciális EVA filmmel ragasztjuk. A tömítés során biztosítani kell, hogy ne legyenek üregek - légbuborékok. Nagyban csökkentik az akkumulátor teljesítményét, ezért gondosan kiűzzük őket.
  

  Ez egy kész napelem

Néhány szó arról, hogy miért kell fehérre festeni a napelem paneljét (elemet). A szilícium ostyák üzemi hőmérséklet-tartománya - 40 ° C és + 50 ° C között van. Magasabb vagy alacsonyabb hőmérsékleten történő működés az alkatrészek gyors meghibásodásához vezet. A tetőn, nyáron, bent, a hőmérséklet jóval magasabb lehet, mint + 50 ° C. Ezért fehér színre van szükség - nehogy túlmelegedjen a szilícium.

Napkollektorok

A napkollektorok víz vagy levegő melegítésére használhatók. Hová kell irányítani a nap által fűtött vizet - melegvíz-ellátó csapokba vagy a fűtési rendszerbe -, maga választja meg. Csak a fűtés lesz alacsony hőmérsékletű - meleg padlóhoz szükséges. De ahhoz, hogy a ház hőmérséklete ne függjen az időjárástól, a rendszert feleslegessé kell tenni, hogy szükség esetén egy másik hőforrás legyen csatlakoztatva, vagy a kazán másik energiaforrásra kapcsoljon.

A leggyakoribb csőszerű napkollektorok

Három típusú napkollektor létezik: lapos, csőszerű és levegős. A leggyakoribbak a cső alakúak, de másoknak is létjogosultságuk van.

Lapos műanyag

Két panel - fekete és átlátszó - egy testbe van egyesítve. Kígyó alakú rézvezeték található közöttük. Az alsó sötét panel melegszik a naptól. rézet melegítenek belőle, és belőle - a labirintuson áthaladó víz. Ez az alternatív energiaforrások felhasználási módja nem a leghatékonyabb, de vonzó, mert nagyon egyszerűen kivitelezhető. Így vizet melegíthet medence... Csak az ellátását kell hurokba kötni (cirkulációs szivattyú segítségével). Ugyanígy vizet is melegíthet tartályokban nyári zuhany vagy háztartási szükségletekre használja. Az ilyen berendezések hátránya az alacsony hatékonyság és a termelékenység. Vagy nagy idő, vagy nagyszámú lapos kollektor szükséges nagy mennyiségű víz felmelegítéséhez.

Lapos napkollektor

Csőszerű gyűjtők

Ezek olyan üvegcsövek - vákuum vagy koaxiális -, amelyeken keresztül a víz áramlik. Egy speciális rendszer lehetővé teszi a hő maximális koncentrációját a csövekben, amely átkerül a rajtuk átfolyó vízbe.

A csőszerű kollektorok lehetnek vákuum és tollak

A rendszernek szükségszerűen van tárolótartálya, amelyben a vizet melegítik. A rendszer vízkeringését szivattyú biztosítja. Ön nem készíthet ilyen rendszereket önállóan - az üvegcsövek saját kezű készítése problémás, és ez a fő hátrány. A magas árcédulával együtt visszatartja ennek az energiaforrásnak az otthoni széleskörű elterjedését.És maga a rendszer nagyon hatékony, megbirkózik a meleg víz ellátásához szükséges vízmelegítéssel, és tisztességesen hozzájárul a fűtéshez.

Az alternatív energiaforrásokból adódó fűtési és melegvíz-ellátás megszervezésének vázlata - napkollektorok felhasználásával

Levegőgyűjtők

Hazánkban nagyon ritkák és hiába. Egyszerűek, könnyen elkészítheti saját maga. Az egyetlen negatívum, hogy nagy területre van szükség: elfoglalhatják a teljes déli (keleti, délkeleti) falat. A rendszer nagyon hasonlít a lapos kollektorokhoz - fekete alsó panel, átlátszó felső rész, de közvetlenül felmelegítik a levegőt, amelyet (ventilátorral) kényszerítenek, vagy természetesen a helyiségbe irányítanak. A látszólagos komolytalanság ellenére ily módon lehetséges a kis helyiségek felmelegedése a nappali órákban, beleértve a műszaki vagy a használati helyiségeket is: garázsok, nyaralók, fészerek az állatállomány számára.

Levegő elosztó készülék

Egy ilyen alternatív energiaforrás, mint a nap, megadja nekünk a meleget, de nagy része "sehová sem megy". Ennek egy kis részét elkapni és személyes szükségletekre felhasználni az a feladat, amelyet ezek az eszközök megoldanak.

Szélturbinák

Az alternatív energiaforrások azért jók, mert többnyire megújuló forrásokhoz kapcsolódnak. Valószínűleg a legörökebb szél. Amíg van légkör és nap, addig szél is van. Talán egy rövid ideig mozdulatlan lesz a levegő, de nem sokáig. Őseink malomokban használták a szélenergiát, a modern ember pedig villamos energiává alakítja. Ehhez csak annyi szükséges:

• szeles helyre telepített torony;
• generátor, amelyhez pengék vannak csatlakoztatva;
• akkumulátor és elektromos áramelosztó rendszer.

Bármilyen torony építhető bármilyen anyagból. A tároló akkumulátor egy akkumulátor, itt nem gondolhat semmire, de az a választás, hogy hová szállítsa az áramot. Már csak generátort kell készíteni. Készen is megvásárolható, de teljesen lehetséges, hogy háztartási készülékekből - mosógépből, csavarhúzóból stb. Szüksége lesz neodímium mágnesekre és epoxigyantára, esztergára.

Rendszer egy magánház alternatív energiaforrásokból (szélgenerátor és napelemek) történő áramellátására

A motor forgórészén kijelöljük a mágnesek felszerelésének helyeit. Egyenlő távolságra kell lenniük egymástól. A kiválasztott motor rotorját ledaráljuk, "üléseket" képezve. A mélyedés alját kissé meg kell dönteni, hogy a mágnes felülete megdőljön. Folyékony körmökön a faragott helyekre mágneseket ragasztanak, és epoxigyantával töltik fel őket. Ezután a felület csiszolópapírral sima. Ezután keféket kell rögzítenie, amelyek eltávolítják az áramot. És ennyi, összeállíthatja és működtetheti a szélgenerátort.

Az ilyen telepítések meglehetősen hatékonyak, de teljesítményük sok tényezőtől függ: a szél intenzitásától, a generátor helyes elkészítésétől, a kefék potenciálkülönbségének hatékony eltávolításától, az elektromos csatlakozások megbízhatóságától stb.

Hőszivattyúk otthoni fűtéshez

A hőszivattyúk az összes rendelkezésre álló alternatív energiaforrást felhasználják. Elveszik a hőt a vízből, a levegőből, a talajból. Kis mennyiségben ez a hő még télen is megvan, ezért a hőszivattyú összegyűjti és átirányítja a ház fűtésére.

A hőszivattyúk alternatív energiaforrásokat is használnak - a földből, a vízből és a levegőből származó hőt

Működés elve

Miért olyan vonzóak a hőszivattyúk? Ha 1 kW energiát fordít a szivattyúzására, a legrosszabb esetben 1,5 kW hőt kap, és a legsikeresebb megvalósítások akár 4-6 kW-ot is eredményezhetnek. És ez semmiképpen sem ellentmond az energia megmaradásának törvényének, mert az energiát nem a hő megszerzésére, hanem a szivattyúzására fordítják. Tehát nincs következetlenség.

Hőszivattyú áramkör alternatív energiaforrások használatához

A hőszivattyúknak három működő áramköre van: kettő külső és belső, valamint az elpárologtató, a kompresszor és a kondenzátor. A séma így működik:

• Az első körben hűtőfolyadék kering, amely eltávolítja a hőt az alacsony potenciálú forrásokból. Lehet vízbe meríteni, a földbe temetni, vagy elviheti a levegőből a hőt. Az ebben az áramkörben elért legmagasabb hőmérséklet 6 ° C körül van.
• Nagyon alacsony forráspontú (általában 0 ° C) fűtőközeg kering a belső körben. A hűtőközeg felmelegedésekor elpárolog, a gőz bejut a kompresszorba, ahol nagy nyomásra sűrítjük. A préselés során hő keletkezik, a hűtőközeg gőzt + 35 ° C és + 65 ° C közötti átlagos hőmérsékletre melegítik.
• A kondenzátorban a hő a harmadik - fűtési - körből kerül át a hűtőfolyadékba. A hűtőgőzök kondenzálódnak, majd bejutnak a párologtatóba. És akkor a ciklus megismétlődik.

A fűtőkör legjobban meleg padló formájában végezhető el. A hőmérséklet a legalkalmasabb erre. A radiátor rendszerhez túl sok szakaszra lesz szükség, ami csúnya és veszteséges.

Alternatív hőenergia-források: honnan és hogyan lehet hőt szerezni

De a legnagyobb nehézséget az első külső áramkör készüléke okozza, amely hőt gyűjt. Mivel a források alacsony potenciálúak (alul kevés a hő), nagy területekre van szükség ahhoz, hogy elegendő mennyiségben összegyűjtsék. Négyféle kontúr létezik:

• Csövek hűtőfolyadékkal, vízbe fektetve, gyűrűkben. A víztározó bármi lehet - folyó, tó, tó. A fő feltétel, hogy a legsúlyosabb fagyokban sem fagyjon át. A hőt a folyóból kiszivattyúzó szivattyúk hatékonyabban működnek, az állóvízben sokkal kevesebb hő kerül át. Egy ilyen hőforrás valósul meg a legegyszerűbb módja - csöveket dobni, terhelést kötni. Csak a véletlen károsodás esélye magas.
  

  A legegyszerűbb módja annak, hogy hőteret készítsen vízben

• Hőterek csövekkel, amelyek a fagyási mélység alá vannak temetve. Ebben az esetben egyetlen hátránya van - nagy mennyiségű földmunka. A talajt nagy területen, sőt szilárd mélységben kell eltávolítanunk.
  

  Nagy mennyiségű földmunka

• Geotermikus hőmérsékletek felhasználásával. Számos mély kutat fúrnak, és hűtőfolyadék áramkört engednek beléjük. Ebben a lehetőségben az a jó, hogy kevés helyet igényel, de nem mindig lehet nagy mélységig fúrni, a fúrási szolgáltatások pedig sokba kerülnek. Ön azonban saját maga készítse el a fúróberendezéstde a munka még mindig nem könnyű.
  

  A kutak kevesebb helyet igényelnek

• Hőelvonás a levegőből. A klímaberendezések így működnek a fűtés lehetőségével - hőt vesznek a "külső" levegőből. Még nulla alatti hőmérsékleten is működnek az ilyen egységek, bár nem túl "mély" mínuszban - akár -15 ° C-on is. A munka intenzívebbé tétele érdekében felhasználhatja a szellőző aknák hőjét. Dobjon be néhány hűtőfolyadékot, és pumpálja onnan a hőt.
  

  A legkompaktabb, de a legstabilabb hőszivattyú is, amely a levegőből veszi fel a hőt

A hőszivattyúk fő hátránya maga a szivattyú magas ára, és a hőgyűjtő mezők telepítése sem olcsó. Ebben az esetben pénzt takaríthat meg, ha maga készíti el a szivattyút, és saját kezűleg fekteti le az áramkört, de az összeg továbbra is jelentős marad. Plusz, hogy a fűtés olcsó lesz, és a rendszer hosszú ideig működik.

Hulladék jövedelemre: biogázüzemek

Minden alternatív energiaforrás természetes eredetű, de a biogázüzemekből csak kettős előnyök származhatnak. Feldolgozzák a háziállatok és a baromfi hulladékát. Ennek eredményeként bizonyos térfogatú gáz keletkezik, amelyet tisztítás és szárítás után rendeltetésszerűen felhasználhatunk. A megmaradt újrahasznosított hulladék értékesíthető vagy felhasználható a szántóföldeken a hozam növelése érdekében - ez egy nagyon hatékony és biztonságos műtrágya.

Az energiát trágyából is lehet nyerni, csak nem tiszta, hanem gáz formájában

Röviden a technológiáról

Az erjedés során a gáz képződik, ebben részt vesznek a trágyában élő baktériumok. Bármely állat- és baromfihulladék alkalmas biogáz-termelésre, de a szarvasmarha-trágya optimális. Még a maradék maradékához is hozzáadják a "kovászhoz" - pontosan a feldolgozáshoz szükséges baktériumokat tartalmazza.

Az optimális feltételek megteremtéséhez anaerob környezetre van szükség - az erjedést oxigén nélkül kell végezni. Ezért a hatékony bioreaktorok zárt konténerek. A folyamat aktívabbá tételéhez a tömeg rendszeres keverése szükséges. Ipari üzemekben ehhez elektromos meghajtású keverőket telepítenek, a házi készítésű biogázüzemekben ezek általában mechanikus eszközök - az egyszerű bottól kezdve a kézzel "működő" mechanikus keverőkig.

A biogázüzemek sematikus diagramja

A trágyából származó gáz képződésében kétféle baktérium vesz részt: mezofil és termofil. A mezofilek + 30 ° C és + 40 ° C közötti hőmérsékleten aktívak, termofilek - + 42 ° C és + 53 ° C között. A termofil baktériumok hatékonyabban működnek. Ideális körülmények között az 1 liter hasznos területről származó gáztermelés elérheti a 4-4,5 liter gázt. De az üzemben 50 ° C hőmérséklet fenntartása nagyon nehéz és költséges, bár a költségek indokoltak.

Egy kicsit a tervekről

A legegyszerűbb biogázüzem egy fedeles dob és keverő. Kifolyó nyílás készül a fedélben egy tömlő összekapcsolására, amelyen keresztül a gáz bejut a tartályba. Ilyen térfogattól nem fog sok benzint kapni, de elég lesz egy-két gázégőhöz.

Komolyabb köteteket lehet beszerezni egy földalatti vagy föld feletti bunkerből. Ha egy földalatti bunkerről beszélünk, akkor ez vasbetonból készül. A falakat hőszigetelő réteg választja el a talajtól, maga a tartály több rekeszre osztható, amelyekben a feldolgozás időbeli eltolódással történik. Mivel a mezofil tenyészetek általában ilyen körülmények között működnek, az egész folyamat 12-30 napot vesz igénybe (a termofil tenyészeteket 3 nap alatt dolgozzák fel), ezért időeltolódás kívánatos.

Bunker biogázüzem vázlata

A trágya a rakodó bunkeren keresztül jut be, az ellenkező oldalról egy kirakodó nyílás készül, ahonnan a feldolgozott alapanyagokat elviszik. A bunker nincs teljesen feltöltve a biokeverékkel - a tér körülbelül 15-20% -a szabad marad - itt felhalmozódik a gáz. A leeresztéséhez a fedélbe egy csövet építenek, amelynek másik végét vízzáró alá engedik - egy részlegesen vízzel töltött edénybe. Így a gázt párátlanítják - a már megtisztított gázt a felső részen összegyűjtik, egy másik cső segítségével ürítik és máris megfojthatják a fogyasztót.

Mindenki használhat alternatív energiaforrásokat. A lakástulajdonosok számára nehezebb ezt megtenni, de egy magánházban legalább minden ötletet megvalósíthat. Erre még valódi példák is vannak. Az emberek teljes mértékben megfelelnek saját és egy nagy gazdaság igényeinek.