Alternativa je netradicionalna energija - električna energija iz zemlje. Samo o komplikovanom: šta je alternativna energija? Toplotna pumpa za grijanje doma

alternativne energije- skup perspektivnih metoda proizvodnje energije, koji nisu toliko rasprostranjeni kao tradicionalni, ali su od interesa zbog isplativosti njihove upotrebe uz niski rizik od štete po okoliš.

Alternativni izvor energije- metoda, uređaj ili struktura koja vam omogućava primanje električne energije (ili druge potrebne vrste energije) i zamjenjuje tradicionalne izvore energije koji rade na naftu, izvađeni prirodni plin i ugalj.

Vrste alternativne energije: solarna energija, energija vjetra, energija biomase, energija valova, energija gradijenta-temperature, efekat memorije oblika, energija plime i oseke, geotermalna energija.

solarna energija- pretvaranje solarne energije u električnu energiju fotoelektričnim i termodinamičkim metodama. Za fotoelektričnu metodu koriste se fotoelektrični pretvarači (PVC) sa direktnim pretvaranjem energije svjetlosnih kvanta (fotona) u električnu energiju.

Termodinamičke instalacije koje energiju sunca pretvaraju prvo u toplinu, a zatim u mehaničku, a zatim u električnu energiju, sadrže "solarni kotao", turbinu i generator. Međutim, sunčevo zračenje koje upada na Zemlju ima niz karakterističnih karakteristika: nisku gustinu protoka energije, dnevnu i sezonsku cikličnost, te ovisnost o vremenskim prilikama. Stoga promjene u termičkim režimima mogu dovesti do ozbiljnih ograničenja u radu sistema. Takav sistem mora imati uređaj za skladištenje kako bi se isključile slučajne fluktuacije u režimima rada ili kako bi se osigurala neophodna promjena u proizvodnji energije tokom vremena. Prilikom projektiranja solarnih elektrana potrebno je pravilno procijeniti meteorološke faktore.

geotermalna energija- metoda proizvodnje električne energije pretvaranjem unutrašnje toplote Zemlje (energija izvora tople pare-vode) u električnu energiju.

Ovaj način proizvodnje električne energije zasniva se na činjenici da temperatura stijena raste sa dubinom, te na nivou od 2-3 km od površine Zemlje prelazi 100°C. Postoji nekoliko shema za proizvodnju električne energije u geotermalnoj elektrani.

Direktna shema: prirodna para se šalje kroz cijevi do turbina spojenih na električne generatore. Indirektna shema: para se prethodno čisti (prije nego što uđe u turbine) od plinova koji uzrokuju uništavanje cijevi. Mješoviti krug: neobrađena para ulazi u turbine, a zatim se iz vode koja nastaje kao rezultat kondenzacije uklanjaju plinovi koji se u njoj nisu otopili.

Cijena "goriva" takve elektrane određena je troškovima produktivnih bunara i sistema za sakupljanje pare i relativno je niska. Cijena same elektrane je niska, jer nema peć, kotlovnicu i dimnjak.

Nedostaci geotermalnih električnih instalacija uključuju mogućnost lokalnog slijeganja tla i buđenja seizmičke aktivnosti. A plinovi koji izlaze iz zemlje mogu sadržavati otrovne tvari. Osim toga, za izgradnju geotermalne elektrane neophodni su određeni geološki uslovi.

Snaga vjetra- Ovo je grana energetike specijalizovana za korišćenje energije vetra (kinetička energija vazdušnih masa u atmosferi).

Vjetroelektrana je instalacija koja pretvara kinetičku energiju vjetra u električnu energiju. Sastoji se od vjetroturbine, generatora električne struje, uređaja za automatsko upravljanje radom vjetroturbine i generatora, objekata za njihovu ugradnju i održavanje.

Za dobivanje energije vjetra koriste se različiti dizajni: "tratinčice" s više lopatica; propeleri poput propelera aviona; vertikalni rotori itd.

Vjetroelektrane su vrlo jeftine za proizvodnju, ali njihov kapacitet je mali i rad ovise o vremenskim prilikama. Osim toga, vrlo su bučni, pa se velike vjetroelektrane čak moraju gasiti noću. Osim toga, vjetroelektrane ometaju zračni saobraćaj, pa čak i radio valove. Korištenje vjetroelektrana uzrokuje lokalno slabljenje jačine zračnih strujanja, što ometa ventilaciju industrijskih prostora, pa čak i utiče na klimu. Konačno, upotreba vjetroelektrana zahtijeva ogromne površine, mnogo više od drugih vrsta generatora energije.

Energija talasa- metoda za dobivanje električne energije pretvaranjem potencijalne energije valova u kinetičku energiju pulsiranja i formiranjem pulsiranja u jednosmjernu silu koja rotira osovinu električnog generatora.

U poređenju sa energijom vetra i sunca, energija talasa ima mnogo veću gustinu snage. Dakle, prosječna snaga valova mora i okeana po pravilu prelazi 15 kW/m. Sa visinom talasa od 2 m, snaga dostiže 80 kW/m. Odnosno, kada se razvija površina okeana, ne može nedostajati energije. Samo dio valne snage može se iskoristiti u mehaničkoj i električnoj energiji, ali je za vodu faktor konverzije veći nego za zrak - do 85 posto.

Energija plime i oseke, kao i druge vrste alternativne energije, je obnovljivi izvor energije.

Ova vrsta elektrane koristi energiju plime i oseke za proizvodnju električne energije. Za uređaj najjednostavnije plimne elektrane (PES) potreban je bazen - uvala blokirana branom ili ušćem rijeke. U brani postoje propusti i ugrađene su hidraulične turbine koje rotiraju generator.

U vrijeme plime, voda ulazi u bazen. Kada su vodostaji u kotlini i moru jednaki, kapije propusta se zatvaraju. S početkom oseke, nivo vode u moru opada, a kada pritisak postane dovoljan, turbine i električni generatori koji su na njega povezani počinju da rade, a voda postepeno napušta bazen.

Smatra se da je ekonomski isplativo graditi elektrane na plimu i oseku u područjima sa fluktuacijama nivoa mora od najmanje 4 m. Projektni kapacitet plimne elektrane zavisi od prirode plime i oseke na području gdje je stanica izgrađena, od zapremine i površine plimnog bazena, te o broju turbina instaliranih u tijelu brane.

Nedostatak plimnih elektrana je što se grade samo na obalama mora i okeana, osim toga, ne razvijaju veliku snagu, a plime se javljaju samo dva puta dnevno. Čak ni oni nisu ekološki prihvatljivi. One remete normalnu razmjenu slane i slatke vode, a time i uslove života morske flore i faune. Utječu i na klimu, jer mijenjaju energetski potencijal morskih voda, njihovu brzinu i teritoriju kretanja.

Energija gradijenta temperature. Ova metoda vađenja energije zasniva se na temperaturnoj razlici. Nije jako rasprostranjena. Pomoću njega možete proizvesti dovoljno veliku količinu energije uz umjerenu cijenu proizvodnje električne energije.

Većina elektrana s gradijentom temperature nalazi se na morskoj obali i za rad koristi morsku vodu. Svjetski okeani apsorbiraju skoro 70% sunčeve energije koja pada na Zemlju. Temperaturna razlika između hladne vode na dubini od nekoliko stotina metara i tople vode na površini okeana ogroman je izvor energije, procjenjuje se na 20-40 hiljada TW, od čega se samo 4 TW može praktično iskoristiti.

Istovremeno, morske termoelektrane izgrađene na razlici temperatura morske vode doprinose oslobađanju velike količine ugljičnog dioksida, zagrijavanju i snižavanju pritiska dubokih voda i hlađenju površinskih voda. A ovi procesi ne mogu a da ne utiču na klimu, floru i faunu regiona.

energija biomase. Kada biomasa truli (stajnjak, mrtvi organizmi, biljke), oslobađa se biogas sa visokim sadržajem metana koji se koristi za grijanje, proizvodnju električne energije itd.

Postoje preduzeća (svinjaci, štale za krave i sl.) koja se snabdijevaju strujom i toplotom zbog činjenice da imaju nekoliko velikih "kaca" u koje odlažu velike mase stajnjaka od životinja. U ovim zatvorenim rezervoarima stajnjak truli, a oslobođeni gas ide za potrebe farme.

Još jedna prednost ove vrste energije je što kao rezultat korišćenja vlažnog stajnjaka za energiju ostaje suvi talog od stajnjaka, koji je odlično đubrivo za njive.

Također, brzorastuće alge i neke vrste organskog otpada (stabljike kukuruza, trska itd.) mogu se koristiti kao biogorivo.

Efekat pamćenja oblika je fizički fenomen koji su prvi otkrili sovjetski naučnici Kurdjumov i Čondros 1949.

Efekt memorije oblika opaža se u posebnim legurama i sastoji se u činjenici da dijelovi napravljeni od njih vraćaju svoj početni oblik nakon deformacije pod termičkom izloženošću. Prilikom vraćanja izvornog oblika može se izvesti rad koji znatno premašuje onaj koji je utrošen na deformaciju u hladnom stanju. Dakle, prilikom vraćanja originalnog oblika, legure stvaraju značajnu količinu topline (energije).

Glavni nedostatak efekta oporavka oblika je niska efikasnost - samo 5-6 posto.

Materijal je pripremljen na osnovu informacija iz otvorenih izvora

Alternativna energija je netradicionalni način dobijanja, prenosa i korišćenja energije. Poznata i kao zelena energija. Alternativni izvori su obnovljivi izvori (kao što su voda, sunčeva svjetlost, vjetar, energija valova, geotermalni izvori, nekonvencionalno sagorijevanje obnovljivih goriva).

Zasnovan na tri principa:

1. Obnovljivost.
2. Ekološka prihvatljivost.
3. Profitabilnost.

Alternativna energija bi trebala riješiti nekoliko akutnih problema u svijetu: rasipanje minerala i ispuštanje ugljičnog dioksida u atmosferu (to se događa standardnim metodama proizvodnje energije putem plina, nafte itd.), što podrazumijeva globalno zagrijavanje, nepovratnu promjenu okoliša i efekat staklene bašte.

Razvoj alternativne energije

Smjer se smatra novim, iako su pokušaji korištenja energije vjetra, vode i sunca napravljeni još u 18. stoljeću. Godine 1774. objavljen je prvi naučni rad o hidrotehničkoj konstrukciji - "Hidraulična arhitektura". Autor rada je francuski inženjer Bernard Forest de Belidor. Nakon objavljivanja rada, razvoj zelenog pravca je zamrznut skoro 50 godina.

• 1846 - prva vjetroturbina, dizajner - Paul la Cour.
• 1861 - patent za pronalazak solarne elektrane.
• 1881 - izgradnja hidroelektrane na Nijagarinim vodopadima.
• 1913. - izgradnja prve geotermalne stanice, talijanski inženjer Piero Ginori Conti.
• 1931 - izgradnja prve industrijske vjetroelektrane na Krimu.
• 1957. - instalacija u Holandiji moćne vjetroturbine (200 kW), priključene na državnu mrežu.
• 1966. - izgradnja prve stanice za proizvodnju energije na bazi talasa (Francuska).

Novi zamah u razvoju alternativne energije dobio je tokom teške krize 1970-ih. Od 90-ih do početka 21. vijeka u svijetu je zabilježen kritičan broj akcidenata na elektranama, što je postalo dodatni podsticaj razvoju zelene energije.

Alternativna energija u Rusiji

Udio alternativne energije u našoj zemlji iznosi oko 1% (prema podacima Ministarstva energetike). Do 2020. godine planirano je povećanje ove brojke na 4,5%. Razvoj zelene energije će se odvijati ne samo sredstvima Vlade. Ruska Federacija privlači privatne poduzetnike, obećavajući mali povrat novca (2,5 kopejki po 1 kW na sat) onim biznismenima koji će se uhvatiti u koštac s alternativnim razvojem.

Potencijal za razvoj zelene energije u Ruskoj Federaciji je ogroman:

• okeanske i morske obale, Sahalin, Kamčatka, Čukotka i druge teritorije, zbog male naseljenosti i izgrađenih područja, mogu se koristiti kao izvori energije vjetra;
• Izvori sunčeve energije u zbiru premašuju količinu resursa koji se proizvode preradom nafte i gasa - najpovoljniji u tom pogledu su Krasnodarski i Stavropoljski krajevi, Daleki istok, Sjeverni Kavkaz itd.

(Najveća solarna elektrana na Altaju u Rusiji)

Posljednjih godina, finansiranje ove industrije je smanjeno: letvica od 333 milijarde rubalja pala je na 700 miliona. To je zbog globalne ekonomske krize i prisutnosti hitnih problema. Trenutno alternativna energija nije prioritet u ruskoj industriji.

Alternativna energija zemalja svijeta

(Vjetroturbine u Danskoj)

Hidroenergetika se najdinamičnije razvija (zbog dostupnosti vodnih resursa). Energija vjetra i sunca znatno zaostaju, iako se neke zemlje kreću u tim smjerovima.

Dakle, uz pomoć vjetroturbina proizvodi se energija (od ukupnog):

• 28% u Danskoj;
• 19% u Portugalu;
• 16% u Španiji;
• 15% u Irskoj.

Potražnja za solarnom energijom je manja od ponude: polovina izvora koje proizvođači mogu obezbijediti se instalira.

(Solarna elektrana u Njemačkoj)

TOP-5 lidera u proizvodnji zelene energije (podaci sa portala vesti.ru):

1. SAD (24,7%) - (sve vrste resursa, najviše se koristi sunčeva svetlost).
2. Njemačka - 11,7% (sve vrste alternativnih resursa).
3. Španija - 7,8% (izvori vjetra).
4. Kina - 7,6% (sve vrste izvora, od kojih polovina - energija vjetra).
5. Brazil - 5% (biogoriva, solarni i izvori vjetra).

(Najveća solarna elektrana u Španiji)

Jedan od najtežih problema za rješavanje su finansije. Često je jeftinije koristiti tradicionalne izvore energije nego instalirati novu opremu. Jedno od potencijalno pozitivnih rješenja ovog problema je nagli rast cijena struje, plina itd., kako bi se ljudi natjerali da štede i na kraju u potpunosti pređu na alternativne izvore.

Projekcije razvoja se veoma razlikuju. Tako Udruženje za energiju vjetra obećava da će do 2020. godine udio zelene energije porasti na 12%, a EREC pretpostavlja da će već 2030. godine 35% svjetske potrošnje energije biti osigurano iz obnovljivih izvora.

Nije tajna da su resursi koje čovječanstvo koristi danas ograničeni, štoviše, njihovo daljnje vađenje i korištenje može dovesti ne samo do energetske, već i do ekološke katastrofe. Resursi koje čovječanstvo tradicionalno koristi – ugalj, plin i nafta – nestaće za nekoliko decenija, a mjere se moraju poduzeti sada, u naše vrijeme. Naravno, možemo se nadati da ćemo ponovo pronaći neko bogato ležište, kao što je to bilo u prvoj polovini prošlog veka, ali naučnici su sigurni da tako velika ležišta više ne postoje. Ali u svakom slučaju, čak i otkrivanje novih nalazišta samo će odgoditi neizbježno, potrebno je pronaći načine za proizvodnju alternativne energije, te prijeći na obnovljive izvore kao što su vjetar, sunce, geotermalna energija, energija protoka vode i dr. uz to je potrebno nastaviti razvoj tehnologija za uštedu energije.

U ovom članku ćemo razmotriti neke od najperspektivnijih, po mišljenju modernih naučnika, ideja na kojima će se graditi energija budućnosti.

solarne stanice

Ljudi su se dugo pitali da li je moguće zagrijati vodu pod suncem, osušiti odjeću i grnčariju prije slanja u pećnicu, ali ove metode se ne mogu nazvati efikasnim. Prva tehnička sredstva koja pretvaraju sunčevu energiju pojavila su se u 18. veku. Francuski naučnik J. Buffon pokazao je eksperiment u kojem je uspio da zapali suvo drvo uz pomoć velikog konkavnog ogledala po vedrom vremenu sa udaljenosti od oko 70 metara. Njegov sunarodnik, poznati naučnik A. Lavoisier, koristio je sočiva da koncentriše energiju sunca, a u Engleskoj su napravili bikonveksno staklo, koje je, fokusirajući sunčeve zrake, za samo nekoliko minuta topilo liveno gvožđe.

Prirodnjaci su proveli mnoge eksperimente koji su dokazali da je sunce na zemlji moguće. Međutim, solarna baterija koja bi pretvarala sunčevu energiju u mehaničku pojavila se relativno nedavno, 1953. godine. Napravili su ga naučnici američke Nacionalne svemirske agencije. Već 1959. godine solarna baterija je prvi put korištena za opremanje svemirskog satelita.

Možda su već tada, shvativši da su takve baterije mnogo efikasnije u svemiru, naučnici došli na ideju da ​stvore svemirske solarne stanice, jer za sat vremena Sunce proizvede onoliko energije koliko cijelo čovječanstvo ne potroši u jednom godine, pa zašto ga ne iskoristiti? Šta će biti solarna energija budućnosti?

S jedne strane, čini se da je korištenje solarne energije idealna opcija. Međutim, cijena ogromne svemirske solarne stanice je vrlo visoka, a osim toga, bit će skupa za rad. S vremenom, kada se budu uvodile nove tehnologije za dopremanje tereta u svemir, kao i novi materijali, realizacija ovakvog projekta će postati moguća, ali za sada možemo koristiti samo relativno male baterije na površini planete. Mnogi će reći da je i ovo dobro. Da, to je moguće u privatnoj kući, ali za opskrbu energijom velikih gradova, potrebno vam je ili puno solarnih panela, ili tehnologija koja će ih učiniti efikasnijim.

Ekonomska strana pitanja je također prisutna ovdje: svaki budžet će jako patiti ako mu se povjeri zadatak pretvaranja cijelog grada (ili cijele zemlje) u solarne panele. Čini se da je moguće prisiliti stanovnike grada da plate neke iznose za preopremanje, ali u ovom slučaju će biti nezadovoljni, jer da su ljudi spremni na takve troškove, odavno bi to sami učinili: svi imaju mogućnost kupovine solarne baterije.

Postoji još jedan paradoks u vezi sa solarnom energijom: troškovi proizvodnje. Direktno pretvaranje solarne energije u električnu nije najefikasnija stvar. Do sada nije pronađen bolji način od korištenja sunčevih zraka za zagrijavanje vode, koja, pretvarajući se u paru, zauzvrat rotira dinamo. U ovom slučaju gubitak energije je minimalan. Čovječanstvo želi da koristi "zelene" solarne panele i solarne stanice za očuvanje resursa na zemlji, ali bi takav projekat zahtijevao ogromnu količinu istih resursa, i "ne-zelene" energije. Na primjer, u Francuskoj je nedavno izgrađena solarna elektrana, koja pokriva površinu od oko dva kvadratna kilometra. Cijena izgradnje iznosila je oko 110 miliona eura, ne uključujući operativne troškove. Uz sve ovo, treba imati na umu da je vijek trajanja takvih mehanizama oko 25 godina.

Vjetar

Energiju vjetra ljudi su također koristili od antike, a najjednostavniji primjer su jedrenje i vjetrenjače. Vjetrenjače su i danas u upotrebi, posebno u područjima sa stalnim vjetrovima, kao što je na obali. Naučnici neprestano iznose ideje kako modernizirati postojeće uređaje za pretvaranje energije vjetra, a jedna od njih su vjetroturbine u obliku letećih turbina. Zbog stalne rotacije, mogli su da "vise" u vazduhu na udaljenosti od nekoliko stotina metara od tla, gde je vetar jak i konstantan. To bi pomoglo u elektrifikaciji ruralnih područja u kojima nije moguća upotreba standardnih vjetrenjača. Osim toga, takve velike turbine bi mogle biti opremljene internet modulima, uz pomoć kojih bi se ljudima omogućio pristup World Wide Webu.

Plima i talasi

Procvat solarne energije i energije vjetra postepeno jenjava, a druga prirodna energija je privukla interesovanje istraživača. Više obećavajuće je korištenje oseka i oseka. Već oko stotinu kompanija širom svijeta bavi se ovom problematikom, a postoji nekoliko projekata koji su dokazali efikasnost ovog načina proizvodnje električne energije. Prednost u odnosu na solarnu energiju je u tome što su gubici prilikom prijenosa jedne energije na drugu minimalni: plimni val rotira ogromnu turbinu, koja proizvodi električnu energiju.

Projekat Oyster je ideja da se na dnu okeana ugradi ventil sa šarkama koji će dopremati vodu do obale, čime se vrti jednostavna hidroelektrična turbina. Samo jedna takva instalacija mogla bi obezbijediti struju za mali mikrookrug.

Plimni valovi se već uspješno koriste u Australiji: u gradu Perthu postavljena su postrojenja za desalinizaciju koja rade na ovu vrstu energije. Njihov rad omogućava da oko pola miliona ljudi snabde svežom vodom. U ovoj grani proizvodnje energije mogu se kombinovati i prirodna energija i industrija.

Upotreba je nešto drugačija od tehnologija koje smo navikli viđati u riječnim hidroelektranama. Hidroelektrane često štete okolišu: susjedne teritorije su poplavljene, ekosistem je uništen, ali stanice koje rade na plimnim talasima su mnogo sigurnije u tom pogledu.

ljudska energija

Jedan od najfantastičnijih projekata na našoj listi je korištenje energije živih ljudi. Zvuči zapanjujuće, pa čak i pomalo zastrašujuće, ali nije sve tako strašno. Naučnici njeguju ideju kako koristiti mehaničku energiju kretanja. Ovi projekti su o mikroelektronici i nanotehnologijama sa malom potrošnjom energije. Iako zvuči kao utopija, realnih pomaka nema, ali ideja je veoma zanimljiva i ne napušta umove naučnika. Slažete se, uređaji koji će, poput satova s ​​automatskim namotavanjem, biti vrlo zgodni, punit će se prevlačenjem prsta preko senzora ili jednostavnim klaćenjem tableta ili telefona u torbi dok hodate. Da ne govorimo o odjeći koja bi, ispunjena raznim mikrouređajima, mogla pretvoriti energiju ljudskog kretanja u električnu energiju.

Na Berkeleyu, u Lawrenceovoj laboratoriji, na primjer, naučnici su pokušali implementirati ideju korištenja virusa za pritisak struje. Postoje i mali mehanizmi pokretani pokretom, ali do sada takva tehnologija nije puštena u promet. Da, globalna energetska kriza se ne može nositi na ovaj način: koliko će ljudi morati da „trguje“ da bi cela fabrika radila? Ali kao jedna od mjera koje se koriste u kombinaciji, teorija je prilično održiva.

Takve tehnologije će biti posebno efikasne na teško dostupnim mjestima, na polarnim stanicama, u planinama i tajgi, među putnicima i turistima koji nemaju uvijek priliku da pune svoje uređaje, ali je važno ostati u kontaktu, posebno ako grupa je u kritičnoj situaciji. Koliko bi se moglo spriječiti da ljudi uvijek imaju pouzdan komunikacioni uređaj koji ne zavisi od "utikača".

Vodikove gorive ćelije

Možda je svaki vlasnik automobila, gledajući indikator količine benzina koja se približava nuli, pomislio kako bi bilo sjajno da automobil radi na vodi. Ali sada su njegovi atomi došli u fokus naučnika kao stvarni energetski objekti. Činjenica je da čestice vodika - najčešćeg plina u svemiru - sadrže ogromnu količinu energije. Štaviše, motor sagoreva ovaj gas praktično bez nusproizvoda, odnosno dobijamo veoma ekološki prihvatljivo gorivo.

Vodonik se napaja nekim modulima ISS-a i šatlovima, ali na Zemlji postoji uglavnom u obliku jedinjenja kao što je voda. Osamdesetih godina u Rusiji je došlo do razvoja aviona koji su koristili vodonik kao gorivo, te su tehnologije čak stavljene u praksu, a eksperimentalni modeli su dokazali svoju efikasnost. Kada se vodonik odvoji, prelazi u specijalnu gorivnu ćeliju, nakon čega se može direktno proizvoditi električna energija. Ovo nije energija budućnosti, ovo je već realnost. Slični automobili se već proizvode i to u prilično velikim serijama. Honda je, kako bi naglasila svestranost izvora energije i automobila u cjelini, provela eksperiment uslijed kojeg je automobil spojen na električnu kućnu mrežu, ali ne kako bi se napunio. Automobil može osigurati energiju privatnoj kući nekoliko dana ili voziti skoro petsto kilometara bez dopunjavanja goriva.

Jedini nedostatak takvog izvora energije u ovom trenutku je relativno visoka cijena takvih ekološki prihvatljivih automobila i, naravno, prilično mali broj hidrogenskih stanica, ali je njihova izgradnja već planirana u mnogim zemljama. Na primjer, Njemačka već ima plan za postavljanje 100 benzinskih stanica do 2017. godine.

Toplina zemlje

Transformacija toplotne energije u električnu je suština geotermalne energije. U nekim zemljama gdje je teško koristiti druge industrije, koristi se prilično široko. Na primjer, na Filipinima 27% električne energije dolazi iz geotermalnih postrojenja, dok je na Islandu ta brojka oko 30%. Suština ove metode proizvodnje energije je prilično jednostavna, mehanizam je sličan jednostavnom parnom stroju. Prije navodnog "jezera" magme potrebno je izbušiti bunar kroz koji se dovodi voda. U kontaktu sa vrelom magmom, voda se trenutno pretvara u paru. Uzdiže se tamo gdje vrti mehaničku turbinu, stvarajući tako električnu energiju.

Budućnost geotermalne energije je u pronalaženju velikih "skladišta" magme. Na primjer, na spomenutom Islandu su uspjeli: vruća magma je u djeliću sekunde svu ispumpanu vodu pretvorila u paru na temperaturi od oko 450 stepeni Celzijusa, što je apsolutni rekord. Ovakva para visokog pritiska može povećati efikasnost geotermalne stanice za nekoliko puta, što može postati poticaj za razvoj geotermalne energije u cijelom svijetu, posebno u područjima zasićenim vulkanima i termalnim izvorima.

Upotreba nuklearnog otpada

Nuklearna energija je svojevremeno napravila potres. Tako je bilo sve dok ljudi nisu shvatili opasnost od ovog energetskog sektora. Nesreće su moguće, niko nije imun od ovakvih slučajeva, ali su vrlo rijetki, ali radioaktivni otpad se stalno pojavljuje i donedavno naučnici nisu mogli riješiti ovaj problem. Činjenica je da uranijumske šipke, tradicionalno "gorivo" nuklearnih elektrana, može koristiti samo 5%. Nakon obrade ovog malog dijela, cijeli štap se šalje na "deponiju".

Ranije je korištena tehnologija u kojoj su štapovi bili uronjeni u vodu, koja usporava neutrone, održavajući stabilnu reakciju. Sada se umjesto vode koristi tečni natrijum. Ova zamjena omogućava ne samo korištenje cjelokupne količine uranijuma, već i preradu desetina hiljada tona radioaktivnog otpada.

Osloboditi planet nuklearnog otpada je važno, ali postoji jedno "ali" u samoj tehnologiji. Uranijum je resurs, a njegove rezerve na Zemlji su ograničene. U slučaju da se cijela planeta prebaci isključivo na energiju dobivenu iz nuklearnih elektrana (na primjer, u Sjedinjenim Državama nuklearne elektrane proizvode samo 20% sve potrošene električne energije), rezerve uranijuma će se prilično brzo iscrpiti, a to će ponovo dovesti čovečanstvo na prag energetske krize, pa je nuklearna energija, iako modernizovana, samo privremena mera.

biljno gorivo

Čak je i Henri Ford, koji je stvorio svoj "Model T", očekivao da će on već raditi na biogorivo. Međutim, tada su otkrivena nova naftna polja, a potreba za alternativnim izvorima energije nestala je na nekoliko decenija, ali sada se ponovo vraća.

U proteklih petnaest godina, upotreba biljnih goriva kao što su etanol i biodizel se nekoliko puta povećala. Koriste se kao samostalni izvori energije, te kao aditivi za benzin. Prije nekog vremena nade su se polagale u posebnu kulturu prosa, nazvanu "kanola". Potpuno je neprikladan za ishranu ljudi i stoke, ali ima visok sadržaj ulja. Od ovog ulja počeli su proizvoditi "biodizel". Ali ovaj usev će zauzeti previše prostora ako pokušate da ga uzgajate dovoljno da obezbedi gorivo za barem deo planete.

Sada naučnici govore o upotrebi algi. Njihov sadržaj ulja je oko 50%, što će olakšati vađenje ulja, a otpad se može pretvoriti u gnojiva, na osnovu kojih će se uzgajati nove alge. Ideja se smatra zanimljivom, ali njena održivost još nije dokazana: objavljivanje uspješnih eksperimenata u ovoj oblasti još nije objavljeno.

Termonuklearna fuzija

Buduća energija svijeta, prema mišljenju savremenih naučnika, nemoguća je bez tehnologije, a ovo je trenutno najperspektivniji razvoj u koji se već ulažu milijarde dolara.

Energija fisije se koristi. Opasno je jer prijeti nekontrolirana reakcija koja će uništiti reaktor i dovesti do oslobađanja ogromne količine radioaktivnih tvari: možda se svi sjećaju nesreće u nuklearnoj elektrani Černobil.

Reakcije fuzije, kao što naziv implicira, koriste energiju koja se oslobađa kada se atomi stapaju. Kao rezultat toga, za razliku od atomske fisije, ne nastaje radioaktivni otpad.

Glavni problem je što se kao rezultat termonuklearne fuzije formira supstanca koja ima tako visoku temperaturu da može uništiti cijeli reaktor.

Budućnost je stvarnost. A fantazije su ovdje neprikladne, u ovom trenutku u Francuskoj je već počela izgradnja reaktora. Nekoliko milijardi dolara uloženo je u pilot projekat koji finansiraju mnoge zemlje, među kojima su, pored EU, Kina i Japan, SAD, Rusija i druge. Prvobitno je planirano da prvi eksperimenti budu pokrenuti već 2016. godine, ali su proračuni pokazali da je budžet premali (umjesto 5 milijardi, trebalo je 19), a lansiranje je odgođeno za još 9 godina. Možda ćemo za nekoliko godina vidjeti za šta je termonuklearna energija sposobna.

Problemi sadašnjosti i mogućnosti za budućnost

Ne samo naučnici, već i pisci naučne fantastike daju mnogo ideja za implementaciju tehnologije budućnosti u energetici, ali se svi slažu da do sada nijedna od predloženih opcija ne može u potpunosti zadovoljiti sve potrebe naše civilizacije. Na primjer, ako svi automobili u Sjedinjenim Državama rade na biogorivo, polja uljane repice bi morala pokriti površinu koja je jednaka polovini cijele zemlje, ne uzimajući u obzir činjenicu da u Sjedinjenim Državama nema toliko zemljišta pogodnog za poljoprivredu. Štaviše, do sada su sve metode proizvodnje alternativne energije skupe. Možda se svaki obični stanovnik grada slaže da je važno koristiti ekološki prihvatljive, obnovljive resurse, ali ne kada im se kaže kolika je cijena takve tranzicije u ovom trenutku. Pred naučnicima je još mnogo posla u ovoj oblasti. Nova otkrića, novi materijali, nove ideje - sve će to pomoći čovječanstvu da se uspješno nosi s nadolazećom krizom resursa. Planete se mogu riješiti samo složenim mjerama. U nekim je područjima prikladnije koristiti proizvodnju energije vjetra, negdje - solarne ploče i tako dalje. Ali možda će glavni faktor biti smanjenje potrošnje energije općenito i stvaranje tehnologija za uštedu energije. Svaka osoba mora shvatiti da je odgovorna za planetu, i svako mora sebi postaviti pitanje: "Koju vrstu energije biram za budućnost?" Prije nego pređemo na druge resurse, svi bi trebali shvatiti da je to zaista neophodno. Samo integriranim pristupom moguće je riješiti problem potrošnje energije.

Iskustvo Evropljana pokazuje da je neisplativo grijati prostorije gorivom. Na Zapadu se ljudi griju strujom. Ugradnja električnih bojlera nije isplativa ako je kuća ili stan snabdjeven centralnom strujom. Neophodan energetski resurs možete dobiti sami, pametni ljudi su smislili mnoge kućne uređaje. Govorit ćemo o onim alternativnim izvorima električne energije, koje je najlakše napraviti vlastitim rukama.

Struktura za proizvodnju električne energije

Vjetar je najčešći izvor energije. Unaprijed vas upozoravamo da nije lako izgraditi opremu za proizvodnju električne energije vlastitim rukama, ali rezultat rada uređaja neće dugo čekati. Tokom razvoja, osoba će morati razumjeti strukturu tvorničke tehnologije i naučiti kako je sama sastaviti. Glavne komponente instalacije su:

• motor
• multiplikator
• DC generator
• kontroler punjenja baterije
• baterija
• naponski transformator

Postoje dvije vrste vjetroturbina: vertikalne i horizontalne. Njihova razlika leži u redoslijedu ose. Malo je lakše napraviti vertikalni alternativni izvor energije za dom vlastitim rukama nego horizontalni. U praksi, svaki od uređaja ima svoje prednosti. Efikasnost opreme vertikalne ose ne prelazi 15%. Zbog niske razine buke, njihov rad kod kuće ne uzrokuje nelagodu. Količina proizvedene električne energije ovisi o jačini vjetra, tako da vlasnik ne mora da muči glavu ako se promijeni smjer strujanja zraka.

Besplatna energija za dom, dobivena pomoću horizontalne ose, potpuna je suprotnost vertikalnom tipu. Opremu karakteriše visoka efikasnost, ali je potrebno ugraditi senzore koji reaguju na promene smera vetra. Nedostatak horizontalne vjetroturbine je visok nivo buke. Ova opcija je prikladnija za industrijsku upotrebu.

Da biste dobili alternativnu električnu energiju u velikim količinama, morate odabrati pravi broj lopatica i veličine propelera. Homemade su razvili shematski dijagram montaže uređaja. Sve ovisi o tome kakve rezultate vlasnik želi postići. Kod propelera propelera od 2 metra potrebno je ugraditi sljedeći broj lopatica:

• 10 vati - 2 komada;
• 15 vati - 3 komada;
• 20 vati - 4 komada;
• 30 vati - 6 komada;
• 40 vati - 8 komada.

Za propeler propelera od 4 metra primjenjuju se sljedeće karakteristike:

• 40 vati - 2 oštrice;
• 60 vati - 3 oštrice;
• 80 vati - 4 oštrice;
• 120 vati - 6 oštrica.

Na osnovu dobijenih rezultata može se zaključiti da će alternativna struja pomoći u grijanju prostorije. Ostaje samo saznati snagu električnog kotla i izračunati potrebnu veličinu propelera. Prilikom izračuna, za osnovu je uzeta brzina vjetra jednaka četiri metra u sekundi. U istočnoj Evropi ova brojka je prosječna.

Lopatica je važna komponenta vjetroturbine

Prilikom izrade alternativnih izvora energije za dom vlastitim rukama, posebnu pažnju treba obratiti na oštrice. Uređaji za jedrenje koji se ugrađuju na stare mlinove nisu efikasni jer imaju nisku efikasnost. Preporučljivo je koristiti aerodinamičke uređaje koji imitiraju izgled krila aviona. Uglavnom, materijal nije bitan, oštrice se mogu rezati čak i od drveta. Ako odlučite koristiti tradicionalnu plastiku, zapamtite da će s malim brojem oštrica u instalaciji doći do vibracija. Stoga je poželjno u uređaj koji će pomoći u dobijanju alternativnih oblika energije staviti 6 lopatica prečnika 3 metra. Najbolje je koristiti PVC cijev dizajniranu za vodovodne instalacije pod pritiskom. Da bi se postigla aerodinamička svojstva, rubovi proizvoda moraju biti okrenuti i brušeni. Da biste sastavili propeler, trebat će vam "zvjezdica", koja je napravljena od horizontale.

Da biste vlastitim rukama dobili visokokvalitetnu električnu energiju, morate izbalansirati vjetroelektrane. To se može učiniti kod kuće, tokom probnog rada, oštrice se provjeravaju na proizvoljno kretanje. Ako je propeler u statičkom položaju, vibracije mu nisu strašne.

Nemoguće je generirati alternativnu energiju vlastitim rukama koristeći vjetar bez tvorničke opreme. U svakom slučaju, trebat će vam DC motor, koji košta peni u odnosu na cijenu fabričkih vjetroturbina. Nadalje, proizvodnja opreme odvija se prema sljedećem scenariju:

• sklop okvira za pouzdanost konstrukcije;
• ugradnja rotacionog sklopa, iza kojeg će biti fiksirani generator i točak vjetra;
• ugradnja pokretne bočne lopate sa opružnom vezicom (neophodna za zaštitu uređaja tokom orkanskih vjetrova). Ako ovaj mehanizam ne postoji, tada će se proizvedeni generator električne energije vlastitim rukama okrenuti u smjeru vjetra;
• pričvršćujemo propeler na generator, koji je zauzvrat pričvršćen na okvir, a okvir na okvir;
• lopata je pričvršćena na okvir;
• okretni mehanizam je spojen na okvir;
• generator je pričvršćen na strujni kolektor, iz kojeg žice idu do električnog dijela.

Za sklapanje električnog dijela potrebno je imati osnovno znanje iz fizike. Na bateriju pričvršćujemo diodni most kroz koji prolaze regulator napona i osigurači. Baterija distribuira alternativnu električnu energiju za dom.

Izrada jednostavnog vjetrogeneratora vlastitim rukama

Solarni paneli

Ploče za proizvodnju električne energije pomoću sunca

Relativno nedavno, čovečanstvo je naučilo da dobija besplatnu energiju za dom uz pomoć Sunca. Dobijeni resurs se koristi za grijanje prostorija i snabdijevanje električnom energijom, a moguće je i kombiniranje dva procesa. Prednosti solarne energije uključuju:

1. vječnost resursa;
2. visok nivo ekološke prihvatljivosti;
3. bešumnost;
4. mogućnost prerade u druge alternativne oblike energije.

Ako ne postoji mogućnost ili želja za kupnjom gotovih solarnih panela, tada se uređaj može samostalno dizajnirati. Nudimo vam jednostavnu instalaciju kako biste mogli u praksi provjeriti njenu učinkovitost, a zatim napraviti nekoliko ovih uređaja i napraviti cijelu termo stanicu za svoj dom.

Bakarna ploča prije montaže solarnog panela

Dakle, alternativni izvor struje može se napraviti od jednostavnog lima bakra, za jednostavnu opremu potrebno nam je oko 45 kvadratnih centimetara. Prvo morate izrezati komad metala na veličinu koja nam je potrebna. Vodite se činjenicom da lim stane na spiralu električne peći. Prije početka postupka važno je ukloniti višak elemenata iz bakra i ukloniti nedostatke. Zatim lim možete staviti na električni štednjak, koji bi trebao imati snagu od najmanje 1100 vati.

Tokom procesa zagrijavanja, materijal će nekoliko puta promijeniti boju, što je povezano s posebnostima zakona fizike i hemije. Nakon što je bakar prekriven crnom bojom, obilježite pola sata. Nakon tog vremena, sloj oksida će postati debeo. Kada pravite solarni alternativni izvor energije za vaš dom, nakon što isključite pločicu, pričekajte neko vrijeme da se bakar ohladi. Hlađenje će biti potrebno kako bi se oksid odlijepio od bakra. Kada je temperatura lima jednaka sobnoj temperaturi, potrebno je isprati materijal pod toplom vodom. I ni u kom slučaju ne treba odvajati ostatke bakrenog oksida. Inventar tehnologije montaže uređaja će vam dokazati da je vrlo lako dobiti alternativnu električnu energiju bez mnogo truda.

Prvo smo izrezali još jedan list bakra, koji će odgovarati veličini obrađenog komada. Oba lista savijamo i stavljamo u plastičnu bocu, i to tako da se ne dodiruju. Na dvije ploče pričvršćujemo krokodilske kopče. Sada ostaje samo spojiti žice na stupove: kabel od "čistog" bakra ide na plus, a na minus - od obrađenog na pločici.

Mali kompaktni solarni niz

Uređaj za proizvodnju električne energije vlastitim rukama gotovo je spreman. U završnoj fazi ostaje u posebnoj posudi pomiješati 3 žlice soli s običnom vodom. Smjesu miješamo nekoliko minuta tako da se sol potpuno otopi u tekućini, nakon čega se dobivena otopina ulije u plastičnu bocu. Ako dizajnirate nekoliko takvih uređaja odjednom, možete dobiti dobre i besplatne alternativne izvore energije, napravljene vlastitim rukama u kratkom vremenskom periodu. Ne možete smisliti jednostavniju domaću opciju za grijanje prostorije.

Solarni paneli - princip rada i proizvodnje

Dobivanje struje iz utrobe zemlje

Polaganje komunikacija toplotne pumpe

Za dobijanje električne ili toplotne energije iz utrobe zemlje, potrebno je izgraditi geotermalnu toplotnu pumpu. Ovaj uređaj je univerzalan, u stanju je da izvuče proizvod koji nam je potreban i iz tla i iz podzemnih voda. Nedavno je ovaj alternativni oblik energije postao veoma popularan.

Da biste dobili struju iz zemlje, prvo morate položiti cjevovod. Ako energija dolazi iz vode, onda se toplotna pumpa postavlja u rezervoar. Princip rada toplotne pumpe se ne razlikuje od principa rada frižidera. Jedina razlika je u tome što se u našem slučaju toplota ne ispušta u okolinu, već se odatle apsorbuje.

Alternativni izvori električne energije uradi sam su četiri vrste:

• vertikalni razvodnik. Ugrađuje se u izbušene bunare, od kojih dubina svake može biti do 150 metara. Ova tehnika je relevantna kada površina lokacije ne dozvoljava ugradnju horizontalne toplotne pumpe;
• Horizontalni kolektor. Za njegovu lokaciju potrebno je iskopati tlo na tom području do dubine od jednog i pol metra. Ovako dobivena alternativna energija "uradi sam" dostupna je za gotovo svaku privatnu kuću. Iskustvo pokazuje da je ova šema najefikasnija;
• Kolektor za vodu. Relevantno ako u blizini kuće postoji rijeka ili jezero. Cjevovod mora biti položen na dubini koja je ispod dubine smrzavanja. U suprotnom, sistem ćete morati instalirati svake godine. Ovaj način dobijanja energije smatra se najjeftinijim;
• Kolektor podzemnih voda. Dobivanje alternativne struje na ovaj način moguće je samo uz pomoć stručnjaka. Proces polaganja cijevi zahtijeva usklađenost sa strogim zahtjevima. Posebnost instalacije je da se nakon prolaska kroz cijelu shemu voda koja je odustala od topline vraća u tlo. U budućnosti se zagrijava uz pomoć tla i postaje pogodan za grijanje prostorije i proizvodnju električne energije.

Prednosti toplotnih pumpi

Horizontalni kolektor

Učinite sami alternativni izvori energije za dom, čiji su izvori utrobe zemlje, imaju mnoge prednosti. Već od prvih dana korišćenja toplotnih pumpi uverićete se da takve tehnologije imaju visoku efikasnost. Budući da temperatura tla u bunarima uvijek ostaje nepromijenjena tokom cijele godine, izvor se može smatrati vječnim. Jedinice ne emituju buku i obezbeđuju prostore toplotnom energijom u potrebnim količinama. Proizvođači zemaljskih sondi kažu da je uz pomoć takve opreme moguće proizvesti električnu energiju vlastitim rukama stotinu godina.

Postoji još nekoliko važnih karakteristika koje idu u prilog toplotnim pumpama:

• nema potrebe za prirodnim gasom;
• nema štete po životnu sredinu;
• visok nivo zaštite od požara;
• potreba za malom teritorijom.

Sada znate kako generirati električnu energiju kod kuće. Imajući sve potrebne informacije, možete odabrati najprikladniju metodu.

Toplotna pumpa za grijanje doma

Ako vam se svidjela naša stranica ili su vam informacije na ovoj stranici bile korisne, podijelite ih sa svojim prijateljima i poznanicima - kliknite na jedno od dugmadi društvenih mreža na dnu stranice ili na vrhu, jer među gomilama nepotrebnog smeća na internetu prilično je teško pronaći zaista zanimljive materijale.

Bez struje život svakog doma je gotovo nezamisliv: struja pomaže u kuhanju, grijanju prostorije, pumpanju vode u nju i jednostavnom osvjetljenju. Ali što učiniti ako tamo gdje živite još uvijek nema komunikacija, tada će u pomoć priskočiti alternativni izvori električne energije.

U našem pregledu prikupili smo nekoliko alternativnih izvora električne energije uobičajenih u svakodnevnom životu, koji se široko koriste kako u Rusiji, tako iu evropskim zemljama i na američkom kontinentu. Na mnogo načina, oni su, naravno, skuplji i teži za rukovanje od centralne mreže; međutim, finansijska ulaganja će biti u potpunosti opravdana kvalitetnom i pouzdanom uslugom, kao i stvaranjem povoljnog ekološkog okruženja.

Električni generatori

Najpopularniji alternativni izvor energije u Rusiji, koji je najtraženiji u privatnim seoskim kućama. Prema vrsti goriva koje se koristi, električni generatori su dizel, benzin i plin.

Dizel generatori imaju puno prednosti, uključujući efikasnost, pouzdanost i mali rizik od požara. Ako redovno koristite dizel generator, mnogo je isplativije od modela koji rade na plin ili benzin. Potrošnja goriva dizel opreme nije velika, cijena dizela se također održava na niskom nivou, ne zahtijeva skupe popravke.

Nedostaci dizel generatora su velika količina plinova koji se emitiraju tijekom rada, buka i visoka cijena samog uređaja. Cijena "srednje" opreme sa izlaznom snagom od oko 5 kW u prosjeku iznosi oko 23.000 rubalja; međutim, za jedno radno ljeto u potpunosti se isplati.

benzinski generator idealan kao rezervni ili sezonski izvor napajanja. U poređenju s dizel generatorima, benzinski generatori su male veličine, emituju malo buke tokom rada i niži su po cijeni - prosječna cijena benzinskog generatora od 5 kW kreće se od 14 do 17 hiljada rubalja. Nedostatak benzinskog generatora je njegova velika potrošnja goriva, a visok nivo emitiranog ugljičnog dioksida zahtijevat će od vas da postavite generator u posebnu prostoriju.

Gasni generatori- možda „najprofitabilniji“ modeli za upotrebu u svakodnevnom životu, koji su se savršeno preporučili sa svih strana: mogu raditi i od prirodnog plina i od ukapljenog goriva u cilindrima. Nivo buke ovog uređaja je veoma nizak, a izdržljivost najveća; u isto vrijeme, cijene leže u umjerenom rasponu: za "kućni" uređaj snage oko 5 kW morat ćete platiti oko 18 hiljada rubalja.

život pod suncem

Svake godine sve je popularniji još jedan alternativni izvor električne energije - solarna energija. Može se koristiti ne samo za proizvodnju električne energije, već i za osiguranje autonomnog grijanja. Na krovu, a ponekad i na zidovima, postavljeni su solarni paneli različitih veličina, koji imaju bateriju i inverter; Prije nekog vremena pisali smo o inovativnoj tehnologiji - pločicama sa ugrađenim fotoćelijama (). Evo prednosti koje solarni paneli pružaju:

• Korištenje obnovljivih izvora energije;
• Apsolutno tih rad;
• Sigurnost okoliša, odsustvo bilo kakvih emisija u atmosferu;
• Jednostavna montaža, mogućnost samougradnje.

Posebno često možete pronaći solarne panele na evropskom i ruskom jugu, gdje je broj sunčanih dana i zimi i ljeti veći od broja oblačnih dana. Ali postoje neke nijanse koje također morate zapamtiti:

Čak iu najsunčanijem scenariju vremena, ukupna snaga svih instaliranih fotoćelija vjerojatno neće premašiti 5-7 kW na sat. Stoga, ako uzmemo u obzir barem grubu procjenu da je energija potrebna za grijanje kuće po stopi od 1 kW na 10 četvornih metara, onda dobivamo da samo mala seoska kuća može živjeti na potpuno „solarnoj“ hrani; dvo-trospratne kuće i dalje će od vas zahtijevati dodatne izvore energije, posebno ako je i potrošnja vode i svjetla visoka.

Ali čak i ako je kuća mala, tada će se za ugradnju opreme morati dodijeliti najmanje 10 četvornih metara zemlje, pa se na standardnih šest hektara s vrtom i vrtom to čini malo vjerojatnim.

I, naravno, postoje sasvim "prirodne" poteškoće - to je ovisnost o dnevnim i sezonskim fluktuacijama sunčevog zračenja: nitko nam ne garantuje sunčano vrijeme čak ni ljeti. I još nešto: iako same fotoćelije ne ispuštaju otrovne tvari tijekom rada, međutim, njihovo odlaganje nije tako jednostavno, potrebno ih je odnijeti na posebna sabirna mjesta - baš kao i rabljene baterije.

Trošak gotove stanice počinje od 100 hiljada rubalja, što također ne odgovara svima. Međutim, solarna energija se može koristiti i na „jeftiniji“ način: instalirajte kolektor na gradilištu za zagrijavanje vode - on će zahvatiti toplinu tokom dana, čak i po oblačnim i kišnim danima. U principu, kolektor za grijanje u potpunosti zadovoljava dnevnu potrebu za toplom vodom, a njegova cijena kreće se od 30.000 rubalja. Ali ova vrsta opreme ne proizvodi električnu energiju i može funkcionirati samo u južnim regijama, gdje je solarna aktivnost prilično visoka.

Sa vetrom!

Postrojenja od vjetra do električne energije više nisu fantastična tehnološka budućnost – samo pogledajte polja u Njemačkoj i Holandiji da vidite sveprisutnost vjetroturbina.

Malo školske fizike: kinetička energija vjetra pretvara se u mehaničku energiju turbine, a inverter zauzvrat stvara naizmjeničnu struju. Morate zapamtiti ovo: minimalna brzina vjetra pri kojoj će se generirati električna energija iz zamašnjaka je 2 m/s, a optimalno ako je brzina vjetra u području od 5-8 m/s; zato su vetroturbine posebno popularne u severozapadnim regionima Evrope, gde je prosečna godišnja brzina vetra veoma velika. Prema vrsti konstrukcije, vjetrogeneratori se dijele na horizontalne i vertikalne: ovisi o montaži rotora.

Horizontalni dizajn generatora je dobar zbog njegove visoke efikasnosti, a pri ugradnji će se koristiti mala količina materijala. Ali morat ćete se suočiti s nekim poteškoćama: instalacija će zahtijevati visok jarbol, a sam generator ima složen mehanički dio, a popravci mogu biti vrlo teški.

Vertikalni generatori mogu raditi u širem rasponu brzina vjetra; ali u isto vrijeme, njihova instalacija je mnogo složenija, a za montažu motora bit će potrebna dodatna fiksacija.

Kako bi se izgladila razlika između vjetrovite sezone i mira i nesmetano snabdijevao kuću električnom strujom, vjetroelektrana je obično opremljena akumulatorskom baterijom. Druga alternativa ugradnji baterije na vjetroelektranu je rezervoar za vodu, koji se koristi i za grijanje i za opskrbu toplom vodom. U ovom slučaju, moći ćete malo uštedjeti na kupovini - međutim, cijena vjetrogeneratora i dalje će ostati visoka: oko 300 hiljada rubalja, bez baterije - oko 250 hiljada.

Još jedna nijansa koju treba uzeti u obzir pri uređenju vjetroelektrane je potreba za stvaranjem temelja za opremu. Temelj mora biti ojačan s posebnom pažnjom ako u vašem području brzina vjetra povremeno prelazi 10 -15 metara u sekundi. A zimi će biti potrebno osigurati da se lopatice vjetroelektrane ne smrznu, što uvelike smanjuje efikasnost. Osim toga, vibracije i buka od rada vjetrenjače čine poželjnim postavljanje stanice najmanje 15 metara od stambene zgrade.

živeti dobro

O biogorivima kao o "ekološkoj tehnologiji budućnosti" sada se govori svuda i svuda. Oko njega su se rasplamsale brojne kontroverze i oprečne kritike: atraktivan je kao gorivo za automobile, jer ima atraktivnu cijenu, ali u isto vrijeme mnogi vozači sumnjaju na negativan utjecaj biomaterijala na motor i snagu. Ostavimo po strani automobilske probleme: na kraju krajeva, biogoriva se mogu koristiti ne samo kao gorivo za vozila, već i kao izvor električne energije: mogu zamijeniti plin, benzin i dizel prilikom dopunjavanja opreme.

Biogoriva se proizvode preradom biljnih ostataka - stabljike i sjemena. Za proizvodnju biološkog dizela koriste se masti iz sjemena uljarica, a benzin se proizvodi fermentacijom kukuruza, šećerne trske, repe i drugih biljaka. Alge su prepoznate kao najoptimalniji izvor biološke energije, jer su nepretenciozne u uzgoju i lako se pretvaraju u biomasu sa uljnim svojstvima sličnim ulju.

Ovom tehnologijom se proizvodi i biološki gas, koji se sakuplja tokom fermentacije organskog otpada iz prehrambene industrije i stočarstva: 95% se sastoji od metana. Ekološke tehnologije omogućavaju prikupljanje prirodnog plina na ... deponijama! 1 tona beskorisnog smeća proizvodi do 500 kubnih metara korisnog gasa, koji se potom pretvara u celulozni etanol.

Ako govorimo o kućnoj upotrebi biogoriva za proizvodnju električne energije, onda je u tu svrhu potrebno kupiti pojedinačno bioplinsko postrojenje koje će proizvoditi prirodni plin iz otpada. Jasno je da se ova opcija provodi samo u seoskoj kući, gdje se na ulici nalazi privatna deponija biološkog otpada.

Standardna instalacija će vam dati od 3 do 12 kubnih metara plina dnevno; Dobiveni plin se zatim može koristiti za grijanje kuće i punjenje goriva razne opreme, uključujući i plinski generator, o kojem smo pisali gore. Nažalost, bioplinska postrojenja još nisu svuda dostupna: za njih ćete morati platiti najmanje 250.000 rubalja.

Ukroti tok

Ako imate na raspolaganju svoju tekuću vodu (dio potoka ili rijeke), onda bi izgradnja individualne hidroelektrane bila dobro rješenje. Što se tiče ugradnje, ovaj tip generatora energije je jedan od najtežih, ali je njegova efikasnost mnogo veća od svih gore opisanih izvora - vjetra, sunca i bioloških. Hidroelektrane mogu biti brane i bez brane, druga opcija je češća i pristupačnija - često se može naći sinonimni naziv "protočna stanica". Prema svojoj strukturi, stanice se dijele na nekoliko tipova:

Najoptimalnija i uobičajena opcija koja je prikladna za DIY je stanica s propelerom ili kotačem; Na internetu možete pronaći mnoštvo uputa i korisnih savjeta.

Najteže i najnepovoljnije rješenje bit će instalacija u nizu: ima nisku produktivnost, prilično je opasna za ljude okolo, a instalacija stanice zahtijevat će veliku količinu materijala i puno vremena. U tom smislu, Darier rotor je prikladniji, jer se os nalazi okomito i može se postaviti iznad vode. Istovremeno će biti teško montirati takvu stanicu, a rotor se mora ručno okretati u startu.

Ako kupite gotovu mini hidroelektranu, tada će njen prosječni trošak biti oko 200 hiljada rubalja; samostalno sastavljanje komponenti će uštedjeti do 30% troškova, ali će zahtijevati puno vremena i truda. Šta je od ovoga bolje zavisi od vas.