Kako napraviti alternativnu energiju vlastitim rukama. Proizvodnja solarnih baterija

Rezerve ugljikovodika na našem planetu nisu beskrajne, stoga alternativna energija, koja se pokreće obnovljivim izvorima energije, brzo dobiva na popularnosti. Kuće su opremljene solarnim panelima i vjetrenjačama. Udio energije koju generiraju solarne i vjetroelektrane raste. U 2010. iznosio je 5%. To vas navodi na razmišljanje o izgradnji male elektrane kod kuće.

Kako odabrati izvor energije

Postoji mnogo opcija za dobivanje alternativne električne energije, popularne i manje popularne. Neki od njih nisu prikladni za naše geografske širine, a neki su opasni.

Dizalica topline koja pumpa toplinu iz tla u kuću na principu hladnjaka prikladna je samo za stanovnike geotermalnih područja. Pokušaj da ga izgradite na svom mjestu koštat će stanovnika moskovske regije u gornjem sloju tla smrznutom do dubine od dva metra. Korijenski sustav drveća i grmlja će patiti od smrzavanja, koji će se kasnije razboljeti ili umrijeti.

Bioplin je pogodan za proizvodnju u velikim poduzećima gdje nema problema s gorivom za bioreaktore. U privatnom sektoru malo je koristi od bioplina, prosječna okućnica neće moći proizvesti potrebnu količinu goriva. Morat će se uvoziti, što će dovesti do stalnih troškova dostave. Ne zaboravite da je proizvodnja bioplina eksplozivna i zahtijeva kontrolu nad opremom, što je teško izvesti kod kuće.

Postoje prikladniji alternativni izvori energije za privatnu kuću. To uključuje:

• solarna energija.
• Energija vjetra.
• Energija vodenog toka.
• Drvni plin dobiven toplinskom razgradnjom drva u odsutnosti zraka.

Za razliku od bioplina, prikladni su za rad u privatnim kućama i sigurni su kada se pravilno koriste.

Ali nema svatko potok koji teče na mjestu ili pristup velikim količinama drva, tako da ima više smisla razmotriti obnovljive izvore energije, koji su dostupni posvuda. To uključuje sunčevu svjetlost i vjetar.

Postoje uradi sam gotova rješenja za pretvaranje alternativne energije. Omogućuju vam da ga pretvorite u električnu energiju što je moguće učinkovitije i prikladni su za implementaciju u privatnoj kući.

Solarna elektrana

Rezervni izvori napajanja temeljeni na solarnoj energiji prikladni su za mjesta gdje ima stalnih nestanaka struje. Zbog visoke cijene, njihova je uporaba nepraktična tamo gdje nema problema s električnom energijom. Solarna elektrana postavljena radi uštede isplatit će se tek nakon 8-10 godina. Tijekom tog vremena olovne baterije postat će neupotrebljive, a njihova će zamjena zahtijevati dodatne troškove. Sredstva utrošena na zamjenu baterija povećat će trošak elektrane i pomaknuti rok povrata za još 3-5 godina.

Potrebne komponente i sklop

Solarna ploča sastavljena je od fotonaponskih ćelija koje se razlikuju po obliku i veličini.

Solarne ćelije se uzgajaju iz silicija i dijele se na dvije vrste: monokristalne (mono-Si) i polikristalne (poli-Si).

Monokristalni elementi imaju 20% učinkovitosti i radni vijek do 30 godina. Za njihov normalan rad potrebna je sunčeva svjetlost koja na baterije pada pod pravim kutom. S raspršenim svjetlom, snaga takvih elemenata smanjuje se za faktor tri, a čak i najmanje sjenčanje jednog elementa izbacuje cijeli lanac iz načina generiranja.

Stoga SES (solarne elektrane) izgrađene na mono-Si elementima trebaju sustave koji prate položaj sunca i okreću panele za njim. Ploče ne smiju biti kontaminirane, za to su opremljene automatskim sustavom za čišćenje. U malim elektranama solarni paneli se peru ručno.

Elektrane na mono-Si panelima pogodne su za regije s velikim brojem sunčanih dana u godini. U oblačnom vremenu njihova učinkovitost je blizu nule.

Polikristalni elementi imaju svoje prednosti i nedostatke. Prednosti uključuju nisku cijenu i učinkovit rad pri difuznom svjetlu.

Imaju više nedostataka:

• Niža učinkovitost - 12%.
• Kraći vijek trajanja - do 25 godina.
• Povećana razgradnja na temperaturama iznad 55 °C.

Solarne poli-Si baterije postavljaju se u područjima s prevladavanjem oblačnih dana. Mogućnost pretvorbe raspršenog svjetla omogućuje vam da ih montirate bez sustava za automatsko okretanje. Osim toga, ne moraju se često prati. Zbog svoje niske cijene i nepretencioznosti, polikristalne solarne ćelije naširoko se koriste u vlastitim solarnim elektranama.

Sastavljanje vlastite solarne elektrane najbolje je započeti odabirom komponenti. Njegova snaga izravno će ovisiti o njima. Za proizvodnju klasičnog SES-a trebat će vam:

1. Fotonaponski elementi.
2. Sabirnica za spojne elemente.
3. List stakla ili prozirne plastike.
4. Aluminijski profil.
5. Epoksidna smola s učvršćivačem.
6. Žice s presjekom od 4 mm².
7. Zidni štit.
8. Solarni regulator.
9. Inverter 12-220 V.
10. Prekidači.
11. Stezaljke za osigurače.
12. Schottky diode.
13. Olovni akumulator kapaciteta najmanje 150 Ah.
14. Baterijski terminali.

Dijagram povezivanja SES komponenti:

Morate početi sa sastavljanjem solarne ploče. Odrežite komade gume duljine 7 cm i zalemite ih na negativne kontakte fotoćelije koja se nalazi na prednjoj strani. Ponovite ovu radnju sa svakom fotoćelijom.

Rezultirajući "poluproizvodi" moraju se spojiti u seriju, lemljenjem negativnog izlaza jednog elementa na pozitivan sljedeći. Broj fotoćelija u strujnom krugu (modulu) mora biti takav da na njegovim stezaljkama nastane napon od 14,5 V. Kod korištenja poluvoltnih ćelija potrebno ih je 29. Tako da kada je jedan element zatamnjen u krugu, ne dolazi do povratne struje, potrebno je lemiti Schottky diodu u razmak negativne sabirnice svake fotoćelije.

Solarna baterija može se napraviti iz jednog modula, ali će njegova snaga biti minimalna. Stoga se solarni paneli sastavljaju od nekoliko paralelno povezanih modula.

Odmastite staklo i pažljivo zalijepite na njega sastavljene module. Koristite epoksidnu smolu kao ljepilo, ne postaje mutna kada se stvrdne i ne sprječava svjetlost da dopre do fotoćelija. Nemojte koristiti druga ljepila, čak i ako se čine dobrima.

Nakon što se epoksid stvrdnuo, ugradite staklo u okvir od aluminijskog profila, prethodno izbušivši rupu za žice u njemu. Zalemite vodove modula na žice i izvucite ih. Za nepropusnost, ispunite cijelu strukturu epoksidom.

Stvrdnuti epoksid spojit će staklo na okvir i zaštititi fotoćelije od vlage i prašine.

Značajke instalacije kod kuće

Sastavljeni solarni panel može se postaviti na krov, ali najbolje je postaviti ga na južni zid kuće. Ploča postavljena na njega bit će pod sunčevim zrakama gotovo cijeli dan.

Objesite oklop na zid i pričvrstite regulator, pretvarač i priključne blokove s osiguračima umetnutim u njih u oklop. Umetnite žice u oklop i spojite ih prema dijagramu. Imajte na umu da baterija ispušta otrovne plinove tijekom punjenja, stoga je morate staviti na dobro prozračeno mjesto.

Kod napajanja unutarnje rasvjete iz pretvarača, dio energije se gubi tijekom pretvorbe. Kako ne biste morali trošiti rezerve iz autonomnog izvora energije, ugradite kod kuće sustav rasvjete koji radi na 12 volti.

Solarni kolektori za grijanje

Govoreći o solarnim elektranama koje pretvaraju svjetlost u električnu energiju, ne možemo ne spomenuti još jednu vrstu solarnih panela.

Solarni kolektori koriste se u sustavima grijanja i tople vode i to su:

• Zrak.
• Cjevasti.
• Vakuum.
• Ravan.

Unutar kolektora zraka nalaze se ploče prekrivene sastavom koji apsorbira svjetlost. Zagrijani su na suncu i odaju toplinu zraku koji cirkulira kroz kolektor, a služi za grijanje stana.

Za povećanje radne površine u zračnim kolektorima koriste se valovite ploče.

U slučaju cjevastih kolektora postoje staklene cijevi, obojene iznutra crnom bojom. Sunčeva svjetlost koja udara u boju zagrijava je. Toplina se zatim prenosi na vodu koja prolazi kroz cijevi.

Vakuumski kolektori su vrsta cijevnih kolektora. U njemu su obojene cijevi umetnute u prozirne s velikim promjerom. Između njih postoji vakuum, što smanjuje gubitak topline iz unutarnje cijevi.

Najjednostavniji i najjeftiniji od svih su pločasti kolektori. Sastoje se od ploče ispod koje se nalaze cijevi s cirkulirajućom vodom, zatvorene odozdo slojem toplinsko-izolacijskog materijala. Učinkovitost ravnih kolektora je najmanja.

Shema priključka na vodoopskrbni sustav:

Zrak iz kolektora ulazi direktno u kuću, a voda prvo ulazi u kotlove, gdje se pomoću grijaćih tijela zagrijava na željenu temperaturu. Iz bojlera se topla voda dovodi u kuhinju i kupaonicu, a koristi se i za grijanje.

Kako napraviti generator vjetra

Sunčane elektrane ne rade noću i po oblačnom vremenu, a struja je uvijek potrebna. Stoga, kada projektirate alternativnu energiju za dom vlastitim rukama, morate u njemu osigurati generator koji ne ovisi o suncu.

Za korištenje kao drugi izvor energije, vjetrogenerator je savršen. Može se sastaviti čak i od rabljenih dijelova, što će značajno uštedjeti vaš novac.

Popis onoga što vam je potrebno za sastavljanje vjetrenjače:

1. Generator s magnetskom pobudom iz kamiona ili traktora.
2. Cijev vanjskog promjera 60 mm i duljine 7 metara.
3. Jedan i pol metar cijevi s unutarnjim promjerom od 60 mm.
4. Čelično uže.
5. Spajalice i klinovi za pričvršćivanje kabela.
6. Žice, presjek 4 mm².
7. Povećanje brzine od 1 do 50.
8. PVC cijev promjera 200 mm.
9. List kružne pile.
10. Dva EC-5 konektora.
11. Komad čeličnog lima debljine 1 mm.
12. Aluminijski lim debljine 0,5 mm.
13. Ležaj za unutarnji promjer jarbola.
14. Spojka za spajanje osovina generatora i mjenjača.
15. Cijev za unutarnji promjer ležaja, duljina - 60 cm.

Svi ovi materijali prodaju se u građevinskoj i auto trgovini. Novi mjenjači s generatorom su skupi, pa ih je bolje kupiti na buvljaku.

Izrada vjetroturbine za dom

Glavni element svake vjetrenjače su lopatice, pa ih je potrebno prvo izraditi.

Pomoću tablice odredite veličine.

Kotač vjetra idealno bi trebao odgovarati snazi ​​generatora, ali zbog pretjerano velike veličine dobivenog kotača to nije uvijek moguće. Stoga je najčešće snaga lopatica znatno niža od snage generatora. Nema ništa loše u ovome.

Izrežite PVC cijev na komade jednake duljine oštrica. Prepolovite ih duž uzdužne osi. Ponovno nacrtajte oznake na polovicama cijevi i izrežite oštrice duž nje. Ispilite trokute iz praznina. Iz čeličnog lima izrežite nosače za oštrice i izbušite rupe u njima. Uzmite kružnu pilu, izbušite rupe u njoj i pričvrstite oštrice na oštricu vijcima.

Montaža, montaža i spajanje

Iskopajte rupu i u nju ubetonirajte cijev unutarnjeg promjera 60 mm. Uzmite cijev od sedam metara i, odmaknuvši se 1 metar od ruba, postavite zagrade na nju. Zavarite ležaj na isti kraj cijevi argonskim zavarivanjem.

Savijte okvir od čeličnog lima i na njega zavarite cijev odozdo koja se uklapa u ležaj. Montirajte mjenjač s generatorom na okvir tako da spojite njihove osovine. Ugradite 2 graničnika zatika na dnu okvira i na vrhu jarbola. Neće dopustiti da se okvir okrene više od 360 stupnjeva. Napravite vjetrokaz od aluminijskog lima i pričvrstite ga na stražnju stranu okvira. Izbušite rupu za žicu na dnu jarbola.

Spojite žicu na generator i provucite je kroz okvir i jarbol. Stavite vjetrobran na vratilo mjenjača i pričvrstite ga na njega. Umetnite okvir u ležaj i zakrenite ga. Trebao bi se lako okretati.

Sklop vjetrenjača izgleda otprilike ovako:

1. Oštrice.
2. Kružni disk.
3. Reduktor.
4. Spojnica.
5. Generator.
6. Vane.
7. Nosač za vjetrokaz.
8. Ležaj.
9. Ograničivači.
10. Jarbol.
11. Žica.

Zabijte klinove u tlo tako da udaljenost od jarbola do svakog od njih bude ista. Zavežite kabele za nosače na jarbolu. Da biste instalirali jarbol, morate pozvati autodizalicu. Ne pokušavajte sami instalirati vjetroturbinu! U najboljem slučaju, razbit ćete vjetrenjaču, u najgorem ćete sami patiti. Nakon podizanja jarbola autodizalicom, njegovo postolje uvedite u prethodno betoniranu cijev i pričekajte da ga dizalica spusti u cijev.

Kabel mora biti vezan za klin u napetom stanju. Štoviše, svi kabeli moraju biti vezani tako da je jarbol strogo okomit, bez izobličenja.

Vjetrogenerator morate spojiti na punjač preko EU-5 konektora. Samo punjenje je instalirano u ploči sa SES opremom i spojeno je izravno na bateriju.

Uvijek isključite vjetrenjaču iz punjača tijekom grmljavinske oluje kako biste izbjegli gubitak kućanskih aparata.

Montaža elektrane je završena. Sada nećete ostati bez struje, čak i ako ugasite svjetlo na duže vrijeme. U isto vrijeme, ne morate trošiti novac na gorivo za generator i vrijeme za njegovu isporuku. Sve će raditi automatski i neće zahtijevati vašu intervenciju.

Trošak nositelja energije stalno raste. To prisiljava vlasnike privatnih kućanstava da traže alternativne izvore energije za privatni dom. Netko nema priliku spojiti se na autocestu zbog nepristupačne cijene instalacijskih radova. Sve to tjera inženjere i obrtnike da se okrenu prirodi i njezinim jedinstvenim resursima. Danas se koriste brojni uređaji koji omogućuju obnovljive izvore energije. Možete ih napraviti vlastitim rukama.

Primjena biološkog otpada

Bioplin je vrsta goriva klasificirana kao ekološki prihvatljiva. Njegov opseg je sličan prirodnom plinu. Za njegovu proizvodnju potrebna je uporaba anaerobnih bakterija. Zapravo, to je proizvod njihove vitalne aktivnosti. Otpad se odlaže u poseban spremnik. Kada se biomaterijal počne raspadati, oslobađaju se plinovi:

Ova se tehnologija aktivno koristi na farmama stoke u Kini i SAD-u. Kako biste kontinuirano dobivali bioplin kod kuće, morate imati pristup besplatnom izvoru gnojiva ili vlastitoj farmi. Da biste izgradili instalaciju, morat ćete napraviti hermetički zatvoren spremnik i montirati svrdlo. Koristi se za miješanje sastojaka. Ostale potrebne komponente:

1. 1. Vrat. Koristi se za odlaganje otpada.
2. 2. Cijev. Koristi se za uklanjanje plinova.
3. 3. Uklapanje. Omogućuje istovar otpadnog materijala.

Apsolutna nepropusnost je neophodan uvjet za dizajn. Ako plin ne odaberete trajno, morat ćete dodatno montirati sigurnosni ventil. Ublažava višak pritiska. Ako ga ne postavite, struktura će otkinuti krov. Algoritam radnji je sljedeći:

1. 1. Odaberite mjesto za montažu spremnika. Dimenzije proizvoda moraju odgovarati volumenu raspoloživog otpada. Preporučljivo je napuniti spremnik do 2/3 kako bi učinkovito radio. Spremnik je izrađen od armiranog betona ili metala. Uz mali kapacitet, ne morate se oslanjati na veliku količinu bioplina. Otprilike 100 kubnih metara energije odlazi na tonu otpada.
2. 2. Da bi se ubrzala vitalna aktivnost bakterija, potrebno je zagrijati otpad. U tu svrhu možete ugraditi grijaći element ili montirati zavojnicu izravno ispod spremnika. Treba ga spojiti na sustav grijanja.

NE PLAĆAJTE STRUJU! Besplatna ENERGIJA! Uradi sam alternativna energija za dom

Anaerobne bakterije žive u otpadu i postaju aktivne na određenim temperaturama. Uređaj automatskog tipa uključuje grijanje čim stigne nova šarža materijala, a isključuje ga kada se postigne zadana temperatura. Tako proizvedeni plin može se pomoću plinskog generatora pretvoriti u električnu energiju.

Energija vjetra

Ljudi su u davna vremena znali koristiti energiju vjetra u razne svrhe. Dizajn se od tada malo promijenio. Istina, umjesto mlinskog kamena korišten je generatorski pogon. Pretvara energiju dobivenu kao rezultat rada takve instalacije u električnu energiju. Kada su u pitanju energenti, neki vlasnici privatnih kuća odlučuju se za ove instalacije. Za ugradnju konstrukcija bit će potrebni sljedeći materijali:

Domaće vjetroturbine mogu se izraditi prema različitim shemama. Prvo morate sastaviti okvir, ugraditi okretni sklop. Nakon njih montirani su generatori lopatica. Sa strane je ugrađena lopata opremljena opružnom spojnicom. Na okvir je pričvršćen generator s propelerom. Nakon toga, mora se staviti na okvir. Nakon toga se uspostavlja veza s rotacijskim sklopom i postavlja se kolektor struje. Sada se možete spojiti na generator i dovesti žice do baterije. Broj lopatica ovisi o promjeru propelera. Važna je i količina proizvedene električne energije.

Alternativna energija za privatnu kuću. Video pregled

Korištenje toplinske pumpe

Ovaj dizajn je složen. Ovdje se alternativna energija može dobiti iz zraka, tla ili podzemnih voda. Obično se ove instalacije koriste za grijanje prostora. Alternativni izvori energije za stan ove vrste su rashladna komora impresivne veličine. Hladeći okolni prostor pretvaraju energiju i stvaraju toplinu. Daju ga okolišu. Komponente sustava su:

Razdjelnik se postavlja vodoravno ili okomito. Potonja opcija nije uvijek dostupna zbog karakteristika stranice. Izbušene su duboke bušotine, nakon čega se u njih spušta krug. S vodoravnim rasporedom, objekt bi trebao biti zakopan u zemlju na razini od jednog i pol metra. Ako se stan nalazi u blizini rezervoara, potrebno je postaviti izmjenjivač topline u vodu.

Kompresor se može uzeti iz klime. Da biste napravili kondenzator, uzmite spremnik s volumenom od 120 litara. U njega je umetnuta bakrena zavojnica. Freon će teći kroz njega. To je ujedno i prostor gdje se zagrijava voda iz sustava grijanja.

Za konstrukciju isparivača uzmite plastičnu bačvu. Mora imati volumen od najmanje 130 litara. Ovdje je umetnuta dodatna zavojnica. Kombinirajte ga s prethodnim pomoću kompresora. Isparivač ima cijev. Može se napraviti od fragmenta kanalizacijske cijevi. Ovaj element je neophodan za kontrolu protoka vode iz rezervoara.

Spustite isparivač u jezerce. Kada teče okolo, voda pokreće proces isparavanja freona. Ide u kondenzator i predaje mu toplinu. Rashladna tekućina prolazi kroz sustav grijanja i zagrijava sobu. Dakle, do-it-yourself energija iz vode može se dobiti bez puno truda. U ovom slučaju temperatura vode u rezervoaru nije bitna. Samo treba biti prisutan cijelo vrijeme.

Alternativni izvori grijanja

solarno zračenje

Solarni paneli su se nekoć koristili za napajanje svemirskih letjelica. Takva oprema temelji se na sposobnosti fotona da generiraju električnu struju. Do danas su izumljene mnoge modifikacije solarnih panela. Njihov dizajn se poboljšava svake godine. Da biste napravili solarnu energiju, možete pribjeći dvije metode.

Prema prvoj metodi, trebali biste kupiti gotove fotoćelije, sastaviti ih u obliku lanca i staviti prozirni materijal na vrh. Ovaj rad zahtijeva najveću pažnju jer su sve komponente lomljive. Na površini fotoćelija nalazi se oznaka u volt-amperima. Ne postoji ništa teško u izračunavanju potrebnog broja elemenata za takav sustav.

Prvo morate napraviti tijelo. U tu svrhu uzima se ploča šperploče i oko perimetra se pribijaju drvene letvice. Nakon toga, u šperploči su opremljeni otvori za ventilaciju. Unutar se postavlja fragment vlaknaste ploče na kojem se nalazi zalemljeni lanac fotoćelija. Nakon toga provjeravaju koliko dobro dizajn radi. Zatim se pleksiglas pričvrsti na drvene letvice.

Druga metoda je prikladnija za profesionalce. Analiza električnog kruga provodi se od dioda D223B. Lemljeni su u redovima. Elementi su smješteni u kućište koje je obloženo prozirnim materijalom. Postoje dvije vrste fotoćelija. To su mono- i polikristalne modifikacije. Prva učinkovitost je 13%. Njihov radni vijek doseže 25 godina. Oni mogu raditi bez kvarova samo po sunčanom vremenu.

Polikristalni imaju nižu učinkovitost. Njihov vijek trajanja je također samo 10 godina, ali zadržavaju svoju učinkovitost čak iu oblačnom vremenu. Na primjer, ako ploča ima površinu od 10 četvornih metara, može generirati 1 kW energije. Gotovu strukturu možete staviti na krov, znajući njegovu ukupnu težinu.

Nakon što su baterije spremne, položite ih na sunčanu stranu. Važno je da je moguće prilagoditi nagib kuta u odnosu na sunčeve zrake. Vertikalni položaj je opravdan ako pada snijeg. To će zaštititi strukturu od kvara. Solarni paneli se koriste sa ili bez baterija. Tijekom dana baterija će se napajati solarnom energijom. Noću će joj trebati baterija. Sustav možete spojiti i noću na centralnu mrežu napajanja.

Alternativna energija u kući zapravo...

Sustav "PAMETNE KUĆE" Alternativni izvori energije

Podešavanjem mlaznice možete postići maksimalnu snagu. Takvi domaći sustavi su dobri jer ne uključuju velika ulaganja. Daju energiju besplatno. Kombinirajući nekoliko alternativnih vrsta struktura, moguće je postići opipljivo smanjenje troškova električne energije.

Nije tajna da su resursi koje čovječanstvo danas koristi ograničeni, štoviše, njihovo daljnje vađenje i korištenje može dovesti ne samo do energetske, već i do ekološke katastrofe. Resursi koje čovječanstvo tradicionalno koristi – ugljen, plin i nafta – ponestat će za nekoliko desetljeća, a mjere se moraju poduzeti sada, u naše vrijeme. Naravno, možemo se nadati da ćemo opet pronaći neko bogato nalazište, kao što je to bilo u prvoj polovici prošlog stoljeća, ali znanstvenici su sigurni da tako velika nalazišta 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 drugi, a uz to pri čemu je potrebno nastaviti razvijati tehnologije za uštedu energije.

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

solarne stanice

Ljudi su se dugo pitali je li moguće zagrijati vodu na suncu, osušiti odjeću i keramiku prije slanja u pećnicu, ali te se metode ne mogu nazvati učinkovitima. Prva tehnička sredstva koja pretvaraju sunčevu energiju pojavila su se u 18. stoljeću. Francuski znanstvenik J. Buffon prikazao je pokus u kojem je uspio uz pomoć velikog konkavnog zrcala zapaliti suho stablo po vedrom vremenu s udaljenosti od oko 70 metara. Njegov sunarodnjak, slavni znanstvenik A. Lavoisier, lećama je koncentrirao sunčevu energiju, a u Engleskoj su stvorili bikonveksno staklo, koje je, fokusirajući sunčeve zrake, topilo lijevano željezo u samo nekoliko minuta.

Prirodnjaci su proveli mnoge eksperimente koji su dokazali da je sunce na zemlji moguće. No, solarna baterija koja bi solarnu energiju pretvarala u mehaničku pojavila se relativno nedavno, 1953. godine. Stvorili su ga znanstvenici američke Nacionalne svemirske agencije. Već 1959. godine solarna baterija je prvi put korištena za opremanje svemirskog satelita.

Možda su već tada, uvidjevši da su takve baterije puno učinkovitije u svemiru, znanstvenici došli na ideju stvaranja svemirskih solarnih stanica, jer Sunce u sat vremena proizvede toliko energije koliko cijelo čovječanstvo ne potroši u jednom godine, pa zašto ga ne iskoristiti? Što 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 uvedu nove tehnologije za dostavu tereta u svemir, kao i novi materijali, realizacija takvog projekta će postati moguća, ali za sada možemo koristiti samo relativno male baterije na površini planeta. Mnogi će reći da je i ovo dobro. Da, moguće je u privatnoj kući, ali za opskrbu energijom velikih gradova, potrebno vam je ili puno solarnih panela ili tehnologija koja će ih učiniti učinkovitijima.

Ovdje je prisutna i ekonomska strana problema: svaki će proračun jako stradati ako mu se povjeri zadatak da cijeli grad (ili cijelu državu) prebaci na solarne ploče. Čini se da je moguće obvezati gradske stanovnike da plate neke iznose za ponovno opremanje, ali u ovom slučaju oni će biti nezadovoljni, jer da su ljudi bili spremni na takve troškove, davno bi to učinili sami: svi imaju mogućnost kupnje solarne baterije.

Postoji još jedan paradoks u vezi sa solarnom energijom: troškovi proizvodnje. Izravno pretvaranje sunčeve energije u električnu nije najučinkovitija stvar. Do sada nije pronađen bolji način od korištenja sunčevih zraka za zagrijavanje vode koja, pretvarajući se u paru, okreće dinamo. U ovom slučaju gubitak energije je minimalan. Čovječanstvo želi koristiti "zelene" solarne panele i solarne stanice za očuvanje resursa na zemlji, ali takav projekt bi zahtijevao ogromnu količinu istih resursa, i "nezelene" energije. Primjerice, u Francuskoj je nedavno izgrađena solarna elektrana koja se prostire na površini od oko dva četvorna kilometra. Cijena izgradnje bila je oko 110 milijuna eura, ne uključujući operativne troškove. Uz sve to, treba imati na umu da je životni vijek takvih mehanizama oko 25 godina.

Vjetar

Energiju vjetra ljudi su također koristili od davnina, a najjednostavniji primjer su jedrenje i vjetrenjače. Vjetrenjače su i danas u uporabi, posebno u područjima sa stalnim vjetrovima, kao što je primorje. Znanstvenici neprestano iznose ideje kako modernizirati postojeće uređaje za pretvorbu energije vjetra, a jedna od njih su vjetroturbine u obliku letećih turbina. Zbog stalne rotacije mogle bi "visjeti" u zraku na udaljenosti od nekoliko stotina metara od tla, gdje je vjetar jak i stalan. To bi pomoglo u elektrifikaciji ruralnih područja gdje korištenje standardnih vjetrenjača nije moguće. Osim toga, takve bi turbine u visinu mogle biti opremljene internetskim modulima, uz pomoć kojih bi ljudima bio omogućen pristup svjetskoj mreži.

Plima i oseka i valovi

Procvat solarne energije i energije vjetra postupno jenjava, a druge prirodne energije privukle su zanimanje istraživača. Više obećava korištenje oseka i tokova. Ovom problematikom se već bavi stotinjak tvrtki diljem svijeta, a postoji i nekoliko projekata koji su dokazali učinkovitost ovakvog načina proizvodnje električne energije. Prednost u odnosu na sunčevu energiju je u tome što su gubici pri prijenosu jedne energije u drugu minimalni: plimni val vrti ogromnu turbinu koja proizvodi električnu energiju.

Projekt Oyster je ideja instaliranja zglobnog ventila na dnu oceana koji će opskrbljivati ​​vodom obalu, okrećući tako jednostavnu hidroelektranu turbinu. Samo jedna takva instalacija mogla bi opskrbiti električnom energijom mali kvart.

Plimni valovi već se uspješno koriste u Australiji: u gradu Perthu postavljena su postrojenja za desalinizaciju koja rade na ovu vrstu energije. Njihov rad omogućuje opskrbu oko pola milijuna ljudi svježom vodom. Prirodna energija i industrija također se mogu spojiti u ovoj grani proizvodnje energije.

Primjena je nešto drugačija od tehnologija koje smo navikli vidjeti u riječnim hidroelektranama. Hidroelektrane često štete okolišu: susjedna područja su poplavljena, ekosustav je uništen, ali stanice koje rade na plimnim valovima mnogo su sigurnije u tom pogledu.

ljudska energija

Jedan od najfantastičnijih projekata na našem popisu je korištenje energije živih ljudi. Zvuči zapanjujuće i čak pomalo zastrašujuće, ali nije sve tako strašno. Znanstvenici njeguju ideju kako iskoristiti mehaničku energiju kretanja. Riječ je o projektima mikroelektronike i nanotehnologija s malom potrošnjom energije. Iako zvuči kao utopija, stvarnog razvoja nema, ali ideja je vrlo zanimljiva i ne napušta glave znanstvenika. Slažete se, uređaji koji će, poput satova s ​​automatskim navijanjem, biti vrlo praktični, punit će se prelaskom prsta preko senzora ili jednostavnim obješenjem tableta ili telefona u torbi dok hodate. Da ne govorimo o odjeći koja bi, natrpana raznim mikrouređajima, mogla pretvarati energiju ljudskog pokreta u električnu energiju.

Na Berkeleyu, u Lawrenceovom laboratoriju, na primjer, znanstvenici su pokušali provesti ideju o korištenju virusa za pritisak na struju. Postoje i mali mehanizmi koji se pokreću pokretom, ali takva tehnologija dosad nije stavljena u promet. Da, globalna energetska kriza ne može se rješavati na ovaj način: koliko će ljudi morati "pecati" da bi cijela elektrana radila? Ali kao jedna od mjera koja se koristi u kombinaciji, teorija je prilično održiva.

Takve će tehnologije biti posebno učinkovite na teško dostupnim mjestima, na polarnim postajama, u planinama i tajgi, među putnicima i turistima koji nemaju uvijek priliku napuniti svoje gadgete, ali je važno ostati u kontaktu, pogotovo ako skupina je u kritičnoj situaciji. Koliko toga bi se moglo spriječiti kada bi ljudi uvijek imali pouzdan komunikacijski uređaj koji ne ovisi o "utikaču".

Vodikove gorive ćelije

Možda je svaki vlasnik automobila, gledajući indikator količine benzina koji se približava nuli, pomislio kako bi bilo sjajno da automobil vozi na vodi. Ali sada su njegovi atomi došli u središte pozornosti znanstvenika kao pravi objekti energije. Činjenica je da čestice vodika - najčešćeg plina u svemiru - sadrže ogromnu količinu energije. Štoviše, motor sagorijeva ovaj plin praktički bez ikakvih nusproizvoda, odnosno dobivamo vrlo ekološki prihvatljivo gorivo.

Neki moduli ISS-a i shuttleova pokreću vodik, ali na Zemlji on postoji uglavnom u obliku spojeva poput vode. Osamdesetih godina u Rusiji je došlo do razvoja zrakoplova koji koriste vodik kao gorivo, te su tehnologije čak stavljene u praksu, a eksperimentalni modeli dokazali su njihovu učinkovitost. Kada se vodik odvoji, on prelazi u posebnu gorivu ćeliju, nakon čega se može izravno proizvoditi električna energija. Ovo nije energija budućnosti, ovo je već stvarnost. Slični automobili već se proizvode i to u prilično velikim serijama. Honda je, kako bi naglasila svestranost izvora energije i automobila u cjelini, provela eksperiment kojim je automobil spojen na električnu kućnu mrežu, ali ne kako bi se punio. Automobil može privatnu kuću opskrbljivati ​​energijom nekoliko dana ili voziti gotovo petsto kilometara bez punjenja gorivom.

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

Toplina zemlje

Pretvorba toplinske energije u električnu bit je geotermalne energije. U nekim zemljama gdje je teško koristiti druge industrije, koristi se prilično široko. Na primjer, na Filipinima 27% ukupne električne energije dolazi iz geotermalnih postrojenja, dok je na Islandu ta brojka oko 30%. Bit ove metode proizvodnje energije je prilično jednostavna, mehanizam je sličan jednostavnom parnom stroju. Prije navodnog "jezera" magme potrebno je izbušiti bušotinu kroz koju se dovodi voda. Nakon dodira s vrućom magmom, voda se trenutno pretvara u paru. Diže se tamo gdje vrti mehaničku turbinu, stvarajući tako električnu energiju.

Budućnost geotermalne energije je pronalazak velikih "skladišta" magme. Primjerice, na spomenutom Islandu im je to uspjelo: u djeliću sekunde vruća je magma svu ispumpanu vodu pretvorila u paru na temperaturi od oko 450 Celzijevih stupnjeva, što je apsolutni rekord. Takva visokotlačna para može nekoliko puta povećati učinkovitost geotermalne stanice, što može postati poticaj za razvoj geotermalne energije u cijelom svijetu, posebno u područjima zasićenim vulkanima i termalnim izvorima.

Korištenje nuklearnog otpada

Nuklearna energija je svojedobno napravila senzaciju. Tako je bilo sve dok ljudi nisu shvatili opasnost ovog energetskog sektora. Nesreće su moguće, nitko nije imun na takve slučajeve, ali su vrlo rijetki, ali radioaktivni otpad se pojavljuje postojano i donedavno znanstvenici nisu mogli riješiti ovaj problem. Činjenica je da se uranove šipke, tradicionalno "gorivo" nuklearnih elektrana, mogu iskoristiti samo 5%. Nakon obrade ovog malog dijela, cijeli štap se šalje na "odlagalište".

Prethodno je korištena tehnologija u kojoj su šipke bile uronjene u vodu, što je usporavalo neutrone, održavajući ravnomjernu reakciju. Sada se umjesto vode koristi tekući natrij. Ova zamjena omogućuje ne samo korištenje cjelokupne količine urana, već i preradu desetaka tisuća tona radioaktivnog otpada.

Osloboditi planet od nuklearnog otpada je važno, ali postoji jedno "ali" u samoj tehnologiji. Uran je resurs, a njegove rezerve na Zemlji su ograničene. U slučaju da cijeli planet prijeđe isključivo na energiju dobivenu iz nuklearnih elektrana (primjerice, u Sjedinjenim Državama nuklearne elektrane proizvode samo 20% ukupne potrošene električne energije), rezerve urana će se vrlo brzo iscrpiti, a to će ponovno dovesti čovječanstvo na prag energetske krize, pa je nuklearna energija, iako modernizirana, samo privremena mjera.

biljno gorivo

Čak je i Henry Ford, stvorivši svoj "model T", očekivao da će već raditi na biogoriva. Međutim, u to su vrijeme otkrivena nova naftna polja, te je potreba za alternativnim izvorima energije nestala na nekoliko desetljeća, ali sada se ponovno vraća.

Tijekom proteklih petnaest godina višestruko se povećala uporaba biljnih goriva poput etanola i biodizela. Koriste se kao samostalni izvori energije i kao dodaci benzinu. Prije nekog vremena nade su se polagale u posebnu kulturu prosa, nazvanu "kanola". Potpuno je neprikladno za ljudsku i stočnu hranu, ali ima visok sadržaj ulja. Od te su nafte počeli proizvoditi "biodizel". Ali ovaj će usjev zauzeti previše prostora ako ga pokušate uzgojiti dovoljno da osigura gorivo za barem dio planeta.

Sada znanstvenici govore o korištenju algi. Ulje im je oko 50%, što će omogućiti jednako jednostavno izdvajanje ulja, a otpad se može pretvoriti u gnojiva na temelju kojih će se uzgajati nove alge. Ideja se smatra zanimljivom, ali njezina održivost još nije dokazana: publikacija uspješnih eksperimenata u ovom području još nije objavljena.

Termonuklearna fuzija

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

U energiji fisije koristi se. Opasno je jer postoji opasnost od nekontrolirane reakcije 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 stvara se radioaktivni otpad.

Glavni problem je što kao rezultat termonuklearne fuzije nastaje tvar koja ima toliko 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-projekt koji financiraju mnoge zemlje, a osim EU-a, Kina i Japan, SAD, Rusija i druge. U početku je planirano da se prvi eksperimenti pokrenu već 2016. godine, no izračuni su pokazali da je proračun premalen (umjesto 5 milijardi, trebalo je 19), pa je lansiranje odgođeno za još 9 godina. Možda ćemo za nekoliko godina vidjeti za što je sposobna termonuklearna energija.

Problemi sadašnjosti i prilike za budućnost

Ne samo znanstvenici, već i pisci znanstvene fantastike, daju puno ideja za implementaciju tehnologije budućnosti u energetici, ali svi se 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 pokrivati ​​površinu jednaku polovici cijele zemlje, ne uzimajući u obzir činjenicu da u Sjedinjenim Državama nema toliko zemlje pogodne za poljoprivredu. Štoviše, do sada su sve metode proizvodnje alternativne energije skupe. Možda se svaki običan gradski stanovnik slaže da je važno koristiti ekološki prihvatljive, obnovljive resurse, ali ne kada mu se kaže kolika je cijena takvog prijelaza u ovom trenutku. Pred znanstvenicima je još puno posla na ovom području. Nova otkrića, novi materijali, nove ideje – sve će to pomoći čovječanstvu da se uspješno nosi s prijetećom krizom resursa. Planeti se mogu riješiti samo složenim mjerama. U nekim je područjima prikladnije koristiti proizvodnju energije iz vjetra, negdje - solarne ploče i tako dalje. Ali možda će glavni čimbenik biti smanjenje potrošnje energije općenito i stvaranje tehnologija za uštedu energije. Svaka osoba mora shvatiti da je odgovorna za planet i svatko si mora postaviti pitanje: "Kakvu vrstu energije biram za budućnost?" Prije nego što prijeđete na druge resurse, svi bi trebali shvatiti da je to stvarno potrebno. Samo integriranim pristupom bit će moguće riješiti problem potrošnje energije.

U okruženju u kojem cijene energije neprestano rastu, vlasnici privatnih kuća češće razmišljaju o alternativnim izvorima energije. Neki vlasnici kuća uopće nemaju mogućnost spajanja na električnu mrežu zbog visokih troškova instalacijskih radova. Inženjeri, a s njima i obrtnici, obratili su pozornost na ono što sama priroda daje čovječanstvu i osmislili niz uređaja koji se mogu koristiti za obnavljanje energetskih izvora. Videozapis će pokazati najbolje prakse na djelu.

generator biootpada

Bioplin je ekološki prihvatljiva vrsta goriva. Koristi se na isti način kao i prirodni plin. Tehnologija proizvodnje temelji se na vitalnoj aktivnosti anaerobnih bakterija. Otpad se stavlja u spremnik, u procesu razgradnje bioloških materijala oslobađaju se plinovi: metan i sumporovodik s primjesom ugljičnog dioksida.

Ova se tehnologija aktivno koristi u Kini i na farmama stoke u Americi. Kako biste kontinuirano dobivali bioplin kod kuće, morate imati farmu ili pristup besplatnom izvoru gnojiva.

generator biootpada

Za izradu takve instalacije trebat će vam zatvorena posuda s ugrađenim pužom za miješanje, cijevi za odvod plina, punilom za utovar otpada i priključkom za istovar otpada. Dizajn mora biti savršeno zatvoren. Ako se plin ne oduzima stalno, tada će biti potrebno ugraditi sigurnosni ventil za otpuštanje viška tlaka kako ne bi otpuhao “krov” spremnika. Postupak je sljedeći.

1. Odabiremo mjesto za uređenje spremnika. Odaberite veličinu na temelju raspoložive količine otpada. Za učinkovit rad, preporučljivo je napuniti ga za dvije trećine. Spremnik može biti metalni ili armiranobetonski. Iz malog spremnika ne može se dobiti velika količina bioplina. Iz tone otpada proizići će 100 kubika plina.
2. Da bi se ubrzao proces bakterija, bit će potrebno zagrijavanje sadržaja. To se može učiniti na nekoliko načina: postaviti zavojnicu spojenu na sustav grijanja ispod spremnika ili ugraditi grijaće elemente.
3. Anaerobni mikroorganizmi nalaze se u samoj sirovini, na određenoj temperaturi postaju aktivni. Automatski uređaj u kotlovima za grijanje vode uključit će grijanje kada stigne nova šarža i isključiti ga kada otpad postigne zadanu temperaturu.
   Dobiveni plin može se pretvoriti u električnu energiju pomoću plinskog generatora.

Savjet. Otpadni otpad koristi se kao kompostno gnojivo za vrtne gredice.

Energija iz vjetra

Naši preci su odavno naučili koristiti energiju vjetra za svoje potrebe. U principu, od tada se dizajn nije mnogo promijenio. Samo je mlinski kamen zamijenjen generatorskim pogonom koji energiju rotirajućih lopatica pretvara u električnu energiju.

Za izradu generatora trebat će vam sljedeći dijelovi:

• generator. Neki koriste motor iz perilice rublja, lagano transformirajući rotor;
• multiplikator;
• baterija i njezin regulator punjenja;
• transformator napona.

generator vjetra

Postoji mnogo shema za domaće vjetroturbine. Svi su završeni na istom principu.

1. Okvir se sastavlja.
2. Okretnica je instalirana. Iza njega su montirani noževi i generator.
3. Montirajte bočnu lopatu s opružnom spojnicom.
4. Generator s propelerom pričvršćen je na okvir, a zatim je ugrađen na okvir.
5. Spojite i spojite na okretni sklop.
6. Instalirajte kolektor struje. Spojite ga na generator. Žice vode do baterije.

Savjet. Broj lopatica ovisit će o promjeru propelera, kao i o količini proizvedene električne energije.

Toplinska pumpa

Za dobivanje energije iz dubine zemlje bit će potrebno izgraditi prilično složen uređaj koji će omogućiti dobivanje alternativne energije iz podzemnih voda, samog tla ili iz zraka. Najčešće se takvi uređaji koriste za grijanje prostora. Zapravo, jedinica je velika rashladna komora, koja, kada se okolina hladi, pretvara energiju i oslobađa je u obliku topline s visokim potencijalom. Komponente sustava:

1. Vanjska i unutarnja kontura s freonom.
2. Isparivač.
3. Kompresor.
4. Kondenzator.

Dijagram rada dizalice topline

Kolektor se može postaviti okomito ako površina gradilišta ne dopušta horizontalnu ugradnju. Izbušeno je nekoliko dubokih bušotina i u njih se spušta kontura. Vodoravno se postavlja u zemlju do dubine od jednog i pol metra. Ako se kuća nalazi na obali akumulacije, izmjenjivač topline je položen u vodu.
Kompresor se može uzeti iz klime. Kondenzator je napravljen od spremnika od 120 l. Bakrena zavojnica umetnuta je u spremnik, freon će cirkulirati kroz njega, a voda iz sustava grijanja će se početi zagrijavati.

Isparivač je izrađen od plastične bačve zapremine veće od 130 litara. Još jedna zavojnica umetnuta je u ovaj spremnik, njegova kombinacija s prethodnom će se provesti kroz kompresor. Cijev isparivača izrađena je od obruba kanalizacijske cijevi. Kroz ogranak se regulira protok vode iz rezervoara.

Isparivač se spušta u rezervoar. Voda koja teče oko njega izaziva isparavanje freona. Plin se diže u kondenzator i odaje toplinu vodi koja okružuje zavojnicu. Rashladna tekućina cirkulira u sustavu grijanja, zagrijavajući sobu.

Savjet. Temperatura vode u akumulaciji nije bitna, važna je samo njena stalna prisutnost.

Sunčeva energija - u električnu energiju

Solarni paneli su prvo napravljeni za svemirske letjelice. Uređaj se temelji na sposobnosti fotona da stvaraju električnu struju. Postoje mnoge varijacije u dizajnu solarnih panela i svake godine se poboljšavaju. Postoje dva načina da sami napravite solarnu bateriju:

Metoda broj 1. Kupite gotove fotoćelije, sastavite lanac od njih i prekrijte strukturu prozirnim materijalom. Morate raditi s velikim oprezom, svi elementi su vrlo krhki. Svaka fotoćelija je označena u volt-amperima. Izračunavanje potrebnog broja ćelija za prikupljanje baterije potrebne snage neće biti jako teško. Slijed rada je sljedeći:

• za izradu kućišta potreban vam je list šperploče. Drvene letvice su prikovane duž perimetra;
• rupe za ventilaciju su izbušene u listu šperploče;
• unutra je postavljen list vlaknaste ploče s lemljenim lancem fotoćelija;
• izvedba se provjerava;
• na tračnice je pričvršćen pleksiglas.

Solarni paneli

Metoda broj 2 zahtijeva poznavanje elektrotehnike. Električni krug je sastavljen od dioda D223B. Lemite ih u redovima uzastopno. Smješten u kutiju obloženu prozirnim materijalom.

Fotoćelije su dvije vrste:

1. Monokristalne ploče imaju učinkovitost od 13% i trajat će četvrt stoljeća. Rade besprijekorno samo po sunčanom vremenu.
2. Polikristalni imaju nižu učinkovitost, radni vijek im je samo 10 godina, ali snaga ne pada kada je oblačno. Površina panela 10 kvadratnih metara. m. sposoban je proizvesti 1 kW energije. Kada se postavlja na krov, vrijedi uzeti u obzir ukupnu težinu konstrukcije.

Spremne baterije postavljaju se na najsunčaniju stranu. Panel mora biti opremljen mogućnošću podešavanja nagiba kuta u odnosu na Sunce. Okomiti položaj postavljen je tijekom snježnih padalina kako baterija ne bi otkazala.

Solarni panel se može koristiti sa ili bez baterije. Danju trošite energiju solarne baterije, a noću - bateriju. Ili koristite sunčevu energiju danju, a noću - iz centralne mreže napajanja.

Ako na mjestu postoji potok ili akumulacija s branom, dodatni izvor alternativne električne energije bit će vlastita hidroelektrana. Uređaj se temelji na vodenom kotaču, a snaga će ovisiti o brzini protoka vode. Materijali za izradu generatora i kotača mogu se uzeti iz automobila, a ostaci ugla i metala mogu se naći u svakom kućanstvu. Osim toga, trebat će vam komad bakrene žice, šperploča, polistirenska smola i neodimijski magneti.

Domaća hidroelektrana

Redoslijed rada:

1. Kotač je napravljen od kotača od 11 inča. Oštrice su izrađene od čelične cijevi (cijev smo uzdužno prerezali na 4 dijela). Trebat će vam 16 oštrica. Diskovi su spojeni vijcima, razmak između njih je 10 inča. Oštrice su zavarene.
2. Mlaznica je izrađena prema širini kotača. Izrađen je od metalnog otpada, savijen na željenu mjeru i spojen zavarivanjem. Mlaznica se podešava po visini. To će regulirati protok vode.
3. Osovina je zavarena.
4. Kotač je postavljen na osovinu.
5. Namot je napravljen, zavojnice su izlivene smolom - stator je spreman. Skupljamo generator. Predložak je izrađen od šperploče. Ugradite magnete.
6. Generator je zaštićen metalnim krilom od prskanja vode.
7. Kotač, osovina i pričvrsni elementi s mlaznicom premazani su bojom za zaštitu metala od korozije i estetskog užitka.
8. Podešavanjem mlaznice postiže se najveća snaga.

Domaći uređaji ne zahtijevaju velika kapitalna ulaganja i proizvode energiju besplatno. Ako kombinirate nekoliko vrsta alternativnih izvora, tada će takav korak značajno smanjiti troškove energije. Za sastavljanje jedinice potrebne su vam samo vješte ruke i bistra glava.

Alternativni izvori energije: video

Izvori energije za dom: fotografija

Danas ćemo govoriti o autonomnoj električnoj energiji, što je to, kako opremiti kuću s takvim izvorom električne energije, kako odabrati optimalne sustave. I što je najvažnije, "je li igra vrijedna svijeća."

Značajke spajanja na električne vodove

Sada je teško zamisliti udobno stanovanje bez struje. Zahvaljujući njemu, stan je osvijetljen, grijan, hrana se kuha, a voda se grije. Ali nije uvijek moguće osigurati stanovanje električnom energijom, pogotovo ako se kuća nalazi daleko od grada.

Mnogi vlasnici seoskih kuća i vikendica, pogotovo ako su daleko od civilizacije, moraju se nositi s pitanjem opskrbe energijom kod kuće.

Najčešće rješenje je spojiti kuću na dalekovode, no oni nisu svugdje dostupni ili je najbliži vod na pristojnoj udaljenosti od kuće.

U ovom slučaju, opskrba električnom energijom kod kuće može biti vrlo skupa. Uostalom, bit će potrebno uskladiti opskrbu ovim izvorom energije s nadležnim tijelima, platiti ugradnju trafostanice i nosača dalekovoda za dovođenje do kuće.

A posebno je neugodno što će kupljena oprema, i to za silan novac (trafostanice, žice, nosači) biti prebačena na bilancu lokalnih energetskih mreža, odnosno oni će biti vlasnici svega, i to vlasnici kuća će i dalje morati plaćati za opskrbu električnom energijom.

Stoga za mnoge ova opcija može postati nepraktična, prilično problematična i skupa.

Autonomni izvori električne energije

Druga mogućnost opskrbe seoske kuće električnom energijom je korištenje autonomnih izvora energije. Takvi izvori mogu biti vjetar, sunce, voda i zapaljivi materijali.

Koristeći autonomno napajanje, vlasnik kuće postaje potpuno neovisan u pogledu dobivanja električne energije za potrošnju.

Nisu potrebne nikakve suglasnosti, dalekovodi i sl. Naravno, dobivanje električne energije će i dalje biti povezano s troškovima. A u početnoj fazi oni će biti prilično značajni, jer potrebna oprema košta puno.

U budućnosti je potrebno i održavanje svih komponenti sustava opskrbe energijom, ali na kraju će se sve isplatiti.

Ukratko razmotrimo najčešće autonomne izvore električne energije.

Solarni paneli

Sada dobivaju sve veću popularnost. Bit takvog izvora je jednostavna - postoje poluvodičke fotoćelije u kojima se stvara električni naboj kada sunčeva svjetlost udari na njih.

Količina proizvedene energije izravno ovisi o površini fotoćelija, pa se one skupljaju u panele.

Panel površine 1 m2. sposoban isporučiti 100 W snage s naponom od 20-25 V.

Da bi se kuća u potpunosti opskrbila električnom energijom, površina panela mora biti značajna.

Od pozitivnih osobina takvog izvora električne energije je njegova trajnost, potpuna ekološka prihvatljivost, bešumnost.

Paneli zahtijevaju minimalno održavanje, a električna energija proizvedena njima potpuno je besplatna i pristupačna.

Ali postoje i nedostaci. Da bi se osigurala potrebna količina električne energije, površina panela može doseći značajnu veličinu, koja još uvijek mora biti pravilno postavljena.

Ova energija je nestabilna. U sunčanim danima paneli će raditi maksimalnom snagom, ali ima i oblačnih dana. Dakle, ukupna količina proizvedene električne energije ovisi o tome koliko sunčanih dana godišnje u regiji u kojoj se kuća nalazi.

Drugi nedostatak, i to značajan, je cijena panela. Cijena za svaki Watt proizvedene energije sada je oko 1,5 dolara, odnosno samo za panele koji proizvode 1 kW električne energije morat ćete platiti 1,5 tisuća dolara. Također ćete morati kupiti i ostalu opremu potrebnu za rad sustava.

Vjetrenjače

Drugi najpopularniji autonomni sustav napajanja je vjetar. Vjetroturbine se koriste za proizvodnju električne energije.

Zapravo, to su obični generatori, na čiji se rotor stavljaju lopatice. Zbog vjetra rotor se okreće i stvara se električna energija.

Od pozitivnih osobina vjetroturbina ističu se prilično kompaktne dimenzije, relativna bešumnost rada, ekološka prihvatljivost i trajnost. Postoji i mogućnost domaće proizvodnje takvog generatora.

Ali sustav vjetra ima više nedostataka. Prvi od njih je trošak, vjetrogeneratori neće biti jeftini.

S obzirom da je učinkovitost vjetroturbina niska, za potpuno opskrbu kuće električnom energijom bit će potrebno instalirati tri ili više vjetroturbina male snage ili jednu, ali dovoljno produktivnu. I u oba slučaja, troškovi nabave bit će značajni.

Opet, potrebno je uzeti u obzir i klimatske uvjete. U područjima gdje prosječna godišnja brzina vjetra ne prelazi 8 m/s, neće biti preporučljivo koristiti vjetroturbine, jer neće moći raditi u optimalnom načinu rada.

Također treba imati na umu da u danima potpune smirenosti možete ostati bez struje, pa je bolje koristiti autonomni sustav napajanja vjetrom ako postoji rezervni izvor električne energije.

Generatori goriva

Generatori koji rade na tekuća ili plinovita goriva (benzin, dizelsko gorivo, plin) mogu postati rezervni izvor električne energije.

Ovdje je sve jednostavno: instalacija se sastoji od motora s unutarnjim izgaranjem i generatora. Motor okreće rotor, a generator stvara snagu.

Takav sustav se ne može nazvati potpuno autonomnim, ali je potrebno gorivo, koje također stalno raste. Ali kao rezervni izvor električne energije, takvi generatori su najoptimalniji.

U slučaju da je vrijeme nekoliko dana oblačno ili nema vjetra, uvijek možete pokrenuti agregat kako biste napunili bateriju.

Od pozitivnih osobina agregata na pogon gorivom postoji stalna dostupnost električne energije, takve instalacije su relativno jeftine, daju dobar učinak energije.

Njihovi nedostaci uključuju potrebu za gorivom, što osigurava fiksne troškove. Takve instalacije ne mogu raditi dulje vrijeme, a motori s unutarnjim izgaranjem zahtijevaju održavanje.

Također, za korištenje generatorskih agregata potrebno je dodijeliti posebnu prostoriju i organizirati uklanjanje ispušnih plinova, i, naravno, ne može biti govora o bilo kakvoj ekološkoj prihvatljivosti.

hidroelektrane

Najmanje od svega, hidroelektrana se koristi kao autonomni izvor energije iz jednog jednostavnog razloga, nema svatko rijeku ili snažan potok u blizini kuće.

Suština rada takve stanice je da voda koja teče okreće lopatice turbine, zbog čega generator proizvodi električnu energiju.

Pozitivne osobine hidroelektrana su sljedeće: stabilna opskrba energijom 24 sata dnevno, budući da voda u rijeci ili potoku ne usporava brzinu kretanja. Takve stanice potpuno su ekološki prihvatljive, izdržljive i ne zahtijevaju praktički nikakvo održavanje.

Njihov glavni nedostatak je potreba za ugradnjom na obalama rijeke ili u blizini potoka. U ovom slučaju, brzina kretanja vode treba biti velika.

Hidroelektrana je sposobna generirati energiju čak i uz sporo kretanje vode, ali u tom slučaju rijeka će zimi biti prekrivena ledom, a stanica se više neće moći koristiti.

Velika brzina vode bit će jamstvo da se rijeka ili potok neće zamrznuti. Drugi nedostatak je cijena stanice.

Ipak, koncept osiguravanja doma s autonomnim sustavom opskrbe energijom obećava i mnogi su zainteresirani za njega.

Gore smo ispitali glavne vrste izvora električne energije, ali oni sami nisu dovoljni za struju u kući.

Osim toga, vrijedi napomenuti da učinkovitost bilo kojeg autonomnog sustava ovisi o ispravnosti izračuna.

Značajke instalacije i rada autonomnih izvora

Prije nego što kupite i instalirate bilo koji od sustava, morate ispravno napraviti sve potrebne izračune, jer se s vremenom broj potrošača električne energije u kući može povećati, na primjer, odlučite se instalirati i to morate uzeti u obzir u kalkulacije.

Počnimo s primjerom Sunčevog sustava.

Solarni autonomni sustav.

Svi izračuni moraju započeti izračunima ukupne potrošnje električne energije u kući, odnosno izračunati snagu svih potrošača. Međutim, važno ih je razdvojiti.

Činjenica je da neki od potrošača električne energije rade bez problema iz mreže s istosmjernom strujom i naponom od 12 ili 24 V. Takvi potrošači mogu biti iste LED svjetiljke koje je bolje instalirati umjesto uobičajenih žarulja sa žarnom niti. I općenito, sav posao trebao bi započeti opremanjem kuće ekonomičnim potrošačima električne energije.

Na temelju ukupne potrošnje struje vrši se izbor baterija i pretvarača. I tek nakon toga nastavljaju s brojanjem broja solarnih panela, kao i odabirom regulatora.

Moguće je ne baviti se izračunom površine solarnih panela, kapaciteta baterije i pretvarača.

Mnogi proizvođači nude gotove setove koji uključuju svu potrebnu opremu. Pri kupnji takvog kompleta dovoljno je znati samo ukupnu potrošnju električne energije.

Štoviše, pri odabiru kompleta važno je voditi računa o tome da ima određenu rezervu snage kako cijeli sustav ne bi radio na graničnim vrijednostima. Ukupni trošak takvog sustava uvelike ovisi o njegovom kapacitetu.

Sumirati

Autonomna struja u kući prilično je zanimljivo rješenje. Ali njegov trošak je još uvijek prilično visok, tako da ga neće svatko moći priuštiti.

No, s druge strane, u nedostatku veze s industrijskim dalekovodima i velikim udaljenostima od civilizacije, ipak je bolje potrošiti novac na autonomnu opskrbu energijom nego razvući novu liniju. Ali u svakom slučaju, vlasnik kuće sam donosi odluku.