Cum să faci energie alternativă cu propriile mâini. Fabricarea bateriilor solare

Rezervele de hidrocarburi de pe planeta noastră nu sunt nesfârșite, prin urmare, energia alternativă, alimentată cu surse regenerabile de energie, câștigă rapid popularitate. Casele sunt dotate cu panouri solare si mori de vant. Ponderea energiei generate de centralele solare și eoliene este în creștere. În 2010 era egală cu 5%. Acest lucru te face să te gândești la construirea unei mici centrale electrice acasă.

Cum să alegi o sursă de energie

Există multe opțiuni pentru obținerea energiei electrice alternative, populare și nu foarte populare. Unele dintre ele nu sunt potrivite pentru latitudinile noastre, iar altele sunt periculoase.

O pompă de căldură care pompează căldura din sol în casă pe principiul unui frigider este potrivită numai pentru locuitorii zonelor geotermale. O încercare de a-l construi pe site-ul dvs. va costa un rezident al regiunii Moscova în stratul superior de sol înghețat la o adâncime de doi metri. Sistemul radicular al copacilor și arbuștilor va suferi de îngheț, care ulterior se va îmbolnăvi sau va muri.

Biogazul este potrivit pentru producția în întreprinderi mari unde nu există probleme cu combustibilul pentru bioreactoare. În sectorul privat, există puține beneficii de pe urma biogazului, terenul mediu al gospodăriei nu va putea produce cantitatea necesară de combustibil. Va trebui să fie importat, ceea ce va duce la costuri constante de transport. Nu uitați că producția de biogaz este explozivă și necesită control asupra echipamentului, care este greu de realizat acasă.

Există surse alternative de energie mai potrivite pentru o casă privată. Acestea includ:

• energie solara.
• Energie eoliana.
• Energia curgerii apei.
• Gaz lemnos obtinut din descompunerea termica a lemnului in absenta aerului.

Spre deosebire de biogaz, ele sunt potrivite pentru funcționarea în case private și sunt sigure atunci când sunt utilizate corect.

Dar nu toată lumea are un pârâu care curge pe amplasament sau acces la cantități mari de lemn, așa că este mai logic să luăm în considerare sursele regenerabile de energie, care sunt disponibile peste tot. Acestea includ lumina soarelui și vântul.

Există soluții gata făcute pentru transformarea energiei alternative. Ele vă permit să o transformați în energie electrică cât mai eficient posibil și sunt potrivite pentru implementare într-o casă privată.

Centrală solară

Sursele de alimentare de rezervă bazate pe solar sunt potrivite pentru locurile în care există întreruperi constante de curent. Datorită costului ridicat, utilizarea lor este nepractică acolo unde nu există probleme cu electricitatea. O centrală solară instalată pentru a economisi bani se va amortiza numai după 8-10 ani. În acest timp, bateriile cu plumb vor deveni inutilizabile, iar înlocuirea lor va atrage costuri suplimentare. Fondurile cheltuite pentru înlocuirea bateriilor vor crește costul centralei și vor împinge perioada de rambursare cu încă 3-5 ani.

Componente și asamblare necesare

Panoul solar este asamblat din celule fotovoltaice, care diferă ca formă și dimensiune.

Celulele solare sunt crescute din siliciu și sunt împărțite în două tipuri: monocristaline (mono-Si) și policristaline (poli-Si).

Elementele monocristaline au o eficiență de 20% și o durată de viață de până la 30 de ani. Pentru funcționarea lor normală este nevoie de lumina soarelui care lovește bateriile în unghi drept. Cu lumină împrăștiată, puterea unor astfel de elemente este redusă cu un factor de trei și chiar și cea mai mică umbrire a unui element scoate întregul lanț din modul de generare.

Prin urmare, SES (centrale solare) construite pe elemente mono-Si au nevoie de sisteme care monitorizează poziția soarelui și rotesc panourile după acesta. Panourile nu trebuie contaminate, pentru aceasta sunt echipate cu sistem automat de curatare. La SPP-urile mici, panourile solare sunt spălate manual.

Centralele electrice pe panouri mono-Si sunt potrivite pentru regiunile cu un număr mare de zile însorite pe an. Pe vreme înnorată, eficacitatea lor este aproape de zero.

Elementele policristaline au avantajele și dezavantajele lor. Avantajele includ costul redus și funcționarea eficientă în lumină difuză.

Au mai multe dezavantaje:

• Eficiență mai scăzută - 12%.
• Durată de viață mai scurtă - până la 25 de ani.
• Degradare crescută la temperaturi peste 55 °C.

Bateriile solare poli-Si sunt instalate în zonele cu predominanța zilelor înnorate. Capacitatea de a converti lumina împrăștiată vă permite să le montați fără sisteme de rotire automată. În plus, nu trebuie spălate frecvent. Datorită costului lor scăzut și nepretențioșii, celulele solare policristaline sunt utilizate pe scară largă în centralele solare auto-fabricate.

Asamblarea propriei centrale solare este cel mai bine să începeți cu selecția componentelor. Puterea sa va depinde direct de ei. Pentru fabricarea unui SES clasic veți avea nevoie de:

1. Elemente fotovoltaice.
2. Autobuz pentru elemente de legătură.
3. Foaie de sticlă sau plastic transparent.
4. Profil din aluminiu.
5. Rășină epoxidică cu întăritor.
6. Fire cu o secțiune transversală de 4 mm².
7. Scut de perete.
8. Regulator solar.
9. Invertor 12-220 V.
10. Întrerupătoare de circuit.
11. Blocuri de borne pentru siguranțe.
12. Diode Schottky.
13. Baterie plumb-acid cu o capacitate de cel puțin 150 Ah.
14. Borne baterie.

Schema de conectare a componentelor SES:

Trebuie să începeți prin asamblarea panoului solar. Tăiați bucăți din anvelopă de 7 cm lungime și lipiți-le la contactele negative ale celulei foto situate pe partea din față. Repetați această acțiune cu fiecare fotocelulă.

„Produsele semifabricate” rezultate trebuie conectate în serie, lipind ieșirea negativă a unui element cu pozitivul următorului. Numărul de fotocelule din circuit (modul) trebuie să fie astfel încât la bornele acestuia să apară o tensiune de 14,5 V. Când se utilizează celule de jumătate de volți, vor fi necesare 29 dintre ele. Pentru ca atunci când un element este întunecat în circuit, să nu aibă loc un curent invers, este necesar să lipiți o diodă Schottky în golul magistralei negative a fiecărei celule foto.

O baterie solară poate fi făcută dintr-un singur modul, dar puterea sa va fi minimă. Prin urmare, panourile solare sunt asamblate din mai multe module conectate în paralel.

Degresați sticla și lipiți cu atenție modulele asamblate pe ea. Folositi rasina epoxidica ca adeziv, nu devine tulbure cand se intareste si nu impiedica lumina sa ajunga in fotocelule. Nu folosiți alți adezivi, chiar dacă par a fi buni.

După ce epoxidul s-a întărit, instalați sticla în cadrul profilului de aluminiu, găurind în prealabil un orificiu pentru firele din el. Lipiți cablurile modulului la fire și glisați-le afară. Pentru etanșeitate, umpleți întreaga structură cu epoxid.

Epoxidul întărit va lega sticla de cadru și va proteja fotocelulele de umiditate și praf.

Caracteristici de instalare la domiciliu

Panoul solar asamblat poate fi instalat pe acoperiș, dar cea mai bună opțiune este să îl instalați pe peretele sudic al casei. Panoul instalat pe el va fi sub razele soarelui aproape toate orele de lumină.

Agățați scutul de perete și fixați controlerul, invertorul și blocurile de borne cu siguranțe introduse în ele în scut. Introduceți firele în scut și conectați-le conform diagramei. Vă rugăm să rețineți că bateria emite gaze otrăvitoare în timpul încărcării, așa că trebuie plasată într-o zonă bine ventilată.

La alimentarea iluminatului interior de la un invertor, o parte din energie se pierde în timpul conversiei. Pentru a nu fi nevoit să risipiți rezervele de la o sursă autonomă de energie, instalați acasă un sistem de iluminat care să funcționeze la 12 volți.

Colectori solari pentru incalzire

Apropo de centralele solare care transformă lumina în electricitate, nu se poate să nu menționăm un alt tip de panouri solare.

Colectorii solari sunt utilizați în sistemele de încălzire și apă caldă și sunt:

• Aer.
• Tubular.
• Vid.
• Apartament.

În interiorul colectoarelor de aer există plăci acoperite cu o compoziție care absoarbe lumina. Sunt încălzite de soare și degajă căldură aerului care circulă prin colector, care este folosit pentru încălzirea locuinței.

Plăcile ondulate sunt folosite pentru a mări suprafața de lucru în colectoarele de aer.

In cazul colectoarelor tubulare exista tuburi de sticla, vopsite in interior cu vopsea neagra. Lumina soarelui care lovește vopseaua o încălzește. Căldura este apoi transferată în apa care curge prin tuburi.

Colectorii de vid sunt un tip de tubulare. În ea, tuburile colorate sunt introduse în cele transparente cu un diametru mare. Există un vid între ele, ceea ce reduce pierderea de căldură din tubul interior.

Cele mai simple și mai ieftine dintre toate sunt colectoarele plate. Ele constau dintr-o placă, sub care se află tuburi cu apă în circulație, închise de jos cu un strat de material termoizolant. Eficiența colectoarelor cu plăci plate este cea mai scăzută.

Schema de conectare la sistemul de alimentare cu apă:

Aerul din colector intră direct în casă, iar apa intră mai întâi în cazane, unde este încălzită prin elemente de încălzire la temperatura dorită. Din cazan, apa calda este furnizata in bucatarie si baie, fiind folosita si pentru incalzire.

Cum se face un generator eolian

Centralele solare nu funcționează noaptea și pe vreme înnorată, iar electricitatea este întotdeauna necesară. Prin urmare, atunci când proiectați energie alternativă pentru o casă cu propriile mâini, trebuie să furnizați în ea un generator care nu depinde de soare.

Pentru utilizare ca a doua sursă de energie, un generator eolian este perfect. Poate fi asamblat chiar și din piese uzate, ceea ce vă va economisi în mod semnificativ banii.

Lista cu ceea ce aveți nevoie pentru a asambla moara de vânt:

1. Generator cu excitație magnetică de la camion sau tractor.
2. Conductă cu diametrul exterior de 60 mm și lungimea de 7 metri.
3. Un metru și jumătate de țeavă cu diametrul interior de 60 mm.
4. Funie de otel.
5. Capse si chere pentru fixarea cablului.
6. Fire, secțiune 4 mm².
7. Treapta de treaptă de la 1 la 50.
8. Teava PVC, diametru 200 mm.
9. Pânză de ferăstrău circular.
10. Doi conectori EC-5.
11. O bucată de tablă de oțel, de 1 mm grosime.
12. Tabla de aluminiu, grosime 0,5 mm.
13. Rulment pentru diametrul interior al catargului.
14. Cuplaj pentru conectarea arborilor generatorului și cutiei de viteze.
15. Conducta pentru diametrul interior al rulmentului, lungime - 60 cm.

Toate aceste materiale sunt vândute în construcții și în magazinul auto. Noile cutii de viteze cu generator sunt scumpe, așa că este mai bine să le cumpărați de la o piață de vechituri.

Realizarea unei turbine eoliene pentru casă

Elementul principal al oricărei mori de vânt sunt lamele, așa că trebuie făcute mai întâi.

Utilizați tabelul pentru a determina dimensiunile.

Roata eoliană ar trebui să se potrivească în mod ideal cu puterea generatorului, dar din cauza dimensiunii excesiv de mari a roții rezultate, acest lucru nu este întotdeauna posibil. Prin urmare, cel mai adesea puterea lamelor este mult mai mică decât cea a generatorului. Nu este nimic în neregulă cu asta.

Tăiați țeava PVC în bucăți egale cu lungimea lamelor. Le-am văzut în jumătate de-a lungul axei longitudinale. Desenați din nou marcajele de pe jumătățile țevii și tăiați lamele de-a lungul acesteia. A tăiat triunghiuri din spate. Dintr-o tablă de oțel, tăiați suporturile pentru lame și găuriți în ele. Luați o pânză de ferăstrău circular, găuriți în ea și fixați lamele pe lamă cu șuruburi.

Asamblare, instalare si conectare

Săpați o groapă și betonați o țeavă cu un diametru interior de 60 mm în ea. Luați o țeavă de șapte metri și, pasând înapoi cu 1 metru de margine, instalați suporturi pe ea. Sudați rulmentul în același capăt al țevii folosind sudarea cu argon.

Îndoiți un cadru dintr-o foaie de oțel și sudați o țeavă de jos, care se potrivește în rulment. Montați cutia de viteze cu generatorul pe cadru conectând arborii acestora. Instalați 2 opritoare cu știfturi în partea de jos a cadrului și în partea de sus a catargului. Nu vor permite cadrului să se rotească mai mult de 360 ​​de grade. Faceți o giruetă din tablă de aluminiu și atașați-o pe partea din spate a cadrului. Faceți o gaură pentru sârmă la baza catargului.

Conectați un fir la generator și treceți-l prin cadru și catarg. Puneți o roată de vânt pe arborele cutiei de viteze și fixați-o pe ea. Introduceți cadrul în rulment și răsuciți-l. Ar trebui să se rotească ușor.

Ansamblul morii de vânt arată cam așa:

1. Lame.
2. Disc circular.
3. Reductor.
4. Cuplare.
5. Generator.
6. Vane.
7. Suport pentru palete de vant.
8. Ținând.
9. Limitatoare.
10. Catarg.
11. Firul.

Introduceți cuiele în pământ, astfel încât distanța de la catarg până la fiecare dintre ele să fie aceeași. Legați cablurile de suporturile de pe catarg. Pentru a instala catargul, trebuie să apelați o macara. Nu încercați să instalați singur turbina eoliană! În cel mai bun caz, vei sparge moara de vânt, în cel mai rău caz, vei suferi singur. După ridicarea catargului cu o macara de camion, ghidați baza acestuia în țeava betonată anterior și așteptați până când macaraua o coboară în țeavă.

Cablul trebuie să fie legat de șurub în stare întinsă. Mai mult, toate cablurile trebuie legate astfel încât catargul să fie strict vertical, fără distorsiuni.

Trebuie să conectați generatorul eolian la încărcător prin conectorul EU-5. Încărcarea în sine este instalată în panou cu echipament SES și este conectată direct la baterie.

Deconectați întotdeauna moara de vânt de la încărcător în timpul unei furtuni pentru a evita pierderea aparatelor electrocasnice.

Montajul centralei este finalizat. Acum nu vei rămâne fără electricitate, chiar dacă stingi lumina pentru mult timp. În același timp, nu trebuie să cheltuiți bani pe combustibil pentru generator și timp pentru livrarea acestuia. Totul va funcționa automat și nu va necesita intervenția dvs.

Costul transportatorilor de energie este în continuă creștere. Acest lucru îi obligă pe proprietarii gospodăriilor private să caute surse alternative de energie pentru o locuință privată. Cineva nu are posibilitatea de a se conecta la autostradă din cauza prețului inaccesibil al lucrărilor de instalare. Toate acestea îi fac pe ingineri și meșteri să se îndrepte către natură și resursele ei unice. Astăzi se folosesc o serie de dispozitive care permit resurse regenerabile de energie. Le puteți face cu propriile mâini.

Aplicarea deșeurilor biologice

Biogazul este un tip de combustibil clasificat drept prietenos cu mediul. Domeniul său de aplicare este similar cu cel al gazelor naturale. Producerea sa necesită utilizarea bacteriilor anaerobe. De fapt, este un produs al activității lor vitale. Deșeurile sunt plasate într-un recipient special. Când biomaterialul începe să se descompună, se eliberează gaze:

Această tehnologie este utilizată în mod activ la fermele de animale din China și SUA. Pentru a primi biogaz în mod continuu acasă, trebuie să aveți acces la o sursă gratuită de gunoi de grajd sau la propria fermă. Pentru a construi instalația, va trebui să faceți un recipient etanș și să montați melcul. Se folosește pentru amestecarea ingredientelor. Alte componente necesare:

1. 1. Gâtul. Folosit pentru eliminarea deșeurilor.
2. 2. Conducta. Este folosit pentru a elimina gazul.
3. 3. Montare. Vă permite să descărcați materialul rezidual.

Etanșeitatea absolută este o condiție indispensabilă pentru proiectare. Dacă nu selectați gazul în mod permanent, va trebui să montați suplimentar o supapă de siguranță. Îndepărtează excesul de presiune. Dacă nu îl instalați, structura va rupe acoperișul. Algoritmul acțiunilor este următorul:

1. 1. Selectați un loc pentru montarea containerului. Dimensiunile produsului trebuie să corespundă volumelor de deșeuri disponibile. Este indicat să umpleți rezervorul până la 2/3 pentru ca acesta să funcționeze eficient. Rezervorul este realizat din beton armat sau metal. Cu o capacitate mică, nu trebuie să vă bazați pe o cantitate mare de biogaz. Aproximativ 100 de metri cubi de energie merg la o tonă de deșeuri.
2. 2. Pentru a accelera activitatea vitală a bacteriilor este necesară încălzirea deșeurilor. În acest scop, puteți instala un element de încălzire sau puteți monta o bobină direct sub rezervor. Ar trebui conectat la sistemul de încălzire.

NU PLATETI PENTRU ELECTRICITATE! Energie gratis! Energie alternativă pentru casă

Bacteriile anaerobe trăiesc în deșeuri și devin active la anumite temperaturi. Dispozitivul de tip automat pornește încălzirea de îndată ce sosește un nou lot de material și o oprește dacă se atinge temperatura setată. Gazul produs în acest mod poate fi transformat în energie electrică folosind un generator de energie pe gaz.

Energie eoliana

Oamenii din antichitate știau să folosească energia eoliană în diverse scopuri. Designul s-a schimbat puțin de atunci. Adevărat, în loc de o piatră de moară, a fost folosit un generator. El transformă energia primită ca urmare a funcționării unei astfel de instalații în energie electrică. Cand iau in calcul energii, unii proprietari de case particulare opteaza pentru aceste instalatii. Următoarele materiale vor fi necesare pentru instalarea structurilor:

Turbinele eoliene de casă pot fi create după diverse scheme. Mai întâi trebuie să asamblați cadrul, să instalați ansamblul pivotant. În urma lor, se montează generatoare de lame. Pe lateral este instalată o lopată echipată cu un cuplaj cu arc. Un generator cu elice este fixat pe cadru. După aceea, trebuie așezat pe cadru. În continuare, se realizează o conexiune cu ansamblul rotativ și se instalează un colector de curent. Acum vă puteți conecta la generator și puteți aduce fire la baterie. Numărul de palete depinde de diametrul elicei. Cantitatea de energie electrică generată este, de asemenea, importantă.

Energie alternativă pentru o casă privată.Recenzie video

Folosind o pompă de căldură

Acest design este complex. Aici se poate obține energie alternativă din aer, sol sau apele subterane. De obicei, aceste instalații sunt folosite pentru încălzirea spațiilor. Sursele alternative de energie pentru un apartament de acest fel sunt o cameră frigorifică de dimensiuni impresionante. Răcind spațiul înconjurător, transformă energia și generează căldură. Îl dau mediului. Componentele sistemului sunt:

Distribuitorul este instalat orizontal sau vertical. Ultima opțiune nu este întotdeauna disponibilă din cauza caracteristicilor site-ului. Sunt forate puțuri adânci, după care un circuit este coborât în ​​ele. Cu un aranjament orizontal, obiectul ar trebui să fie îngropat în pământ la nivelul de un metru și jumătate. Dacă locuința este situată în apropierea unui rezervor, este necesar să se așeze un schimbător de căldură în apă.

Compresorul poate fi luat de la aparatul de aer conditionat. Pentru a face un condensator, luați un rezervor cu un volum de 120 de litri. În el este introdusă o bobină de cupru. Freonul va curge prin el. Este si zona in care se incalzeste apa din sistemul de incalzire.

Pentru construcția evaporatorului luați un butoi de plastic. Trebuie sa aiba un volum de minim 130 litri. Aici este introdusă o bobină suplimentară. Combinați-l cu precedentul folosind un compresor. Evaporatorul are o conductă. Poate fi realizat dintr-un fragment de conductă de canalizare. Acest element este necesar pentru a controla fluxul de apă din rezervor.

Coborâți vaporizatorul în iaz. Când curge în jur, apa începe procesul de evaporare a freonului. Intră în condensator și îi transferă căldură. Lichidul de răcire trece prin sistemul de încălzire și încălzește camera. Astfel, energia do-it-yourself din apă poate fi obținută fără prea mult efort. În acest caz, temperatura apei din rezervor nu contează. Trebuie doar să fie prezent tot timpul.

Surse alternative de încălzire

radiatie solara

Panourile solare erau folosite cândva pentru alimentarea navelor spațiale. Un astfel de echipament se bazează pe capacitatea fotonilor de a genera curent electric. Până în prezent, au fost inventate multe modificări ale panourilor solare. Designul lor este îmbunătățit în fiecare an. Pentru a face solar, puteți recurge la două metode.

Conform primei metode, ar trebui să achiziționați fotocelule gata făcute, să le asamblați sub formă de lanț și să puneți deasupra un material transparent. Această lucrare necesită cea mai mare grijă, deoarece toate componentele sunt fragile. Pe suprafața fotocelulelor există o desemnare în volți-amperi. Nu este nimic dificil în calcularea numărului necesar de elemente pentru un astfel de sistem.

Mai întâi trebuie să faci un corp. În acest scop, se ia o foaie de placaj și se bat lamele de lemn în cuie în jurul perimetrului. După aceea, în placaj sunt prevăzute găuri pentru ventilație. În interior este plasat un fragment de placă de fibre, pe care se află un lanț lipit de fotocelule. După aceasta, ei verifică cât de bine funcționează designul. Apoi, plexiglasul este înșurubat pe șipci de lemn.

A doua metodă este mai potrivită pentru profesioniști. Analiza circuitului electric se realizează din diodele D223B. Sunt lipite pe rânduri. Elementele sunt plasate în carcasă, care sunt acoperite cu un material transparent. Există două tipuri de fotocelule. Acestea sunt modificări mono- și policristaline. Prima eficiență este de 13%. Durata de viață a acestora ajunge la 25 de ani. Ele pot funcționa fără defecțiuni numai pe vreme însorită.

Policristalinele au o eficiență mai mică. Durata lor de viață este, de asemenea, de numai 10 ani, dar își păstrează eficiența chiar și pe vreme înnorată. De exemplu, dacă panoul are o suprafață de 10 metri pătrați, poate genera 1 kW de energie. Puteți pune structura finită pe acoperiș, cunoscându-i greutatea totală.

După ce bateriile sunt gata, așezați-le pe partea însorită. Este important ca este posibilă reglarea înclinării unghiului în raport cu razele soarelui. Poziția verticală este justificată dacă ninge. Acest lucru va proteja structura de defecțiuni. Panourile solare sunt folosite cu sau fără baterii. În timpul zilei, bateria va fi alimentată cu energie solară. Noaptea, va avea nevoie de o baterie. De asemenea, puteți conecta sistemul pe timp de noapte la rețeaua centrală de alimentare.

Energie alternativă acasă de fapt...

Sistem „SMART HOUSE” Surse alternative de energie

Prin reglarea duzei, puteți obține putere maximă. Astfel de sisteme de casă sunt bune pentru că nu presupun investiții mari. Ele oferă energie gratuit. Prin combinarea mai multor tipuri alternative de structuri, se poate realiza o reducere tangibilă a costurilor cu energia electrică.

Nu este un secret pentru nimeni că resursele folosite de omenire astăzi sunt limitate, în plus, extragerea și utilizarea lor ulterioară poate duce nu numai la o energie, ci și la o catastrofă de mediu. Resursele folosite în mod tradițional de omenire - cărbune, gaz și petrol - se vor epuiza în câteva decenii, iar măsurile trebuie luate acum, în timpul nostru. Desigur, putem spera că vom găsi din nou un zăcământ bogat, la fel ca în prima jumătate a secolului trecut, dar oamenii de știință sunt siguri că astfel de zăcăminte mari nu mai există. Dar, în orice caz, chiar și descoperirea de noi zăcăminte nu va face decât să întârzie inevitabilul, este necesar să se găsească modalități de a produce energie alternativă și să se treacă la resurse regenerabile, cum ar fi vântul, soarele, energia geotermală, energia fluxului de apă și altele, și de-a lungul cu aceasta, este necesar să se continue dezvoltarea tehnologiilor de economisire a energiei.

În acest articol, vom lua în considerare unele dintre cele mai promițătoare, în opinia oamenilor de știință moderni, idei pe care se va construi energia viitorului.

stații solare

Oamenii s-au întrebat de mult dacă este posibil să încălziți apă sub soare, haine uscate și ceramică înainte de a o trimite la cuptor, dar aceste metode nu pot fi numite eficiente. Primele mijloace tehnice care convertesc energia solară au apărut în secolul al XVIII-lea. Omul de știință francez J. Buffon a arătat un experiment în care a reușit să aprindă un copac uscat cu ajutorul unei oglinzi mari concave pe vreme senină de la o distanță de aproximativ 70 de metri. Compatriotul său, celebrul om de știință A. Lavoisier, a folosit lentile pentru a concentra energia soarelui, iar în Anglia au creat sticlă biconvexă, care, concentrând razele soarelui, a topit fonta în doar câteva minute.

Naturaliștii au efectuat multe experimente care au demonstrat că soarele pe pământ este posibil. Cu toate acestea, o baterie solară care ar transforma energia solară în energie mecanică a apărut relativ recent, în 1953. A fost creat de oameni de știință de la Agenția Națională Aerospațială a SUA. Deja în 1959, o baterie solară a fost folosită pentru prima dată pentru a echipa un satelit spațial.

Poate chiar și atunci, realizând că astfel de baterii sunt mult mai eficiente în spațiu, oamenii de știință au venit cu ideea de a crea stații solare spațiale, deoarece într-o oră soarele generează atâta energie cât nu consumă întreaga umanitate într-un timp. an, așa că de ce să nu-l folosești? Care va fi energia solară a viitorului?

Pe de o parte, se pare că utilizarea energiei solare este o opțiune ideală. Cu toate acestea, costul unei stații solare spațiale uriașe este foarte mare și, în plus, va fi costisitor de operat. În timp, când sunt introduse noi tehnologii pentru a livra mărfuri în spațiu, precum și noi materiale, implementarea unui astfel de proiect va deveni posibilă, dar deocamdată nu putem folosi decât baterii relativ mici pe suprafața planetei. Mulți vor spune că și asta este bine. Da, se poate într-o locuință privată, dar pentru alimentarea cu energie a orașelor mari, respectiv, ai nevoie fie de multe panouri solare, fie de o tehnologie care să le facă mai eficiente.

Latura economică a problemei este prezentă și aici: orice buget va avea de suferit foarte mult dacă i se încredințează sarcina de a transforma un întreg oraș (sau o țară întreagă) la panouri solare. S-ar părea că este posibil să-i obligi pe locuitorii orașului să plătească niște sume pentru reechipare, dar în acest caz vor fi nemulțumiți, pentru că dacă oamenii ar fi fost gata să facă astfel de cheltuieli, ar fi făcut-o singuri de mult: toată lumea are posibilitatea de a cumpăra o baterie solară.

Mai există un paradox în ceea ce privește energia solară: costurile de producție. Transformarea directă a energiei solare în electricitate nu este cel mai eficient lucru. Până acum, nu s-a găsit nicio modalitate mai bună decât utilizarea razelor solare pentru a încălzi apa, care, transformându-se în abur, la rândul ei rotește un dinam. În acest caz, pierderea de energie este minimă. Omenirea vrea să folosească panouri solare „verzi” și stații solare pentru a conserva resursele de pe pământ, dar un astfel de proiect ar necesita o cantitate uriașă din aceleași resurse și energie „non-verde”. De exemplu, în Franța, a fost construită recent o centrală solară, care acoperă o suprafață de aproximativ doi kilometri pătrați. Costul construcției a fost de aproximativ 110 milioane de euro, fără a include costurile de exploatare. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că durata de viață a unor astfel de mecanisme este de aproximativ 25 de ani.

Vânt

Energia eoliană a fost folosită și de oameni încă din antichitate, cel mai simplu exemplu fiind navigația și morile de vânt. Morile de vânt sunt încă folosite astăzi, în special în zonele cu vânt constant, cum ar fi pe coastă. Oamenii de știință propun în mod constant idei despre cum să modernizeze dispozitivele existente pentru conversia energiei eoliene, una dintre ele este turbinele eoliene sub formă de turbine în creștere. Datorită rotației constante, acestea ar putea „atârnă” în aer la o distanță de câteva sute de metri de sol, unde vântul este puternic și constant. Acest lucru ar ajuta la electrificarea zonelor rurale unde utilizarea morilor de vânt standard nu este posibilă. În plus, astfel de turbine ar putea fi echipate cu module de Internet, cu ajutorul cărora oamenilor li s-ar oferi acces la World Wide Web.

Maree și valuri

Boom-ul energiei solare și eoliene se estompează treptat, iar alte energii naturale au atras interesul cercetătorilor. Mai promițătoare este utilizarea fluxurilor și refluxurilor. Deja, aproximativ o sută de companii din întreaga lume se ocupă de această problemă și există mai multe proiecte care au dovedit eficiența acestei metode de generare a energiei electrice. Avantajul față de energia solară este că pierderile în timpul transferului unei energii la alta sunt minime: unda de marea rotește o turbină uriașă, care generează electricitate.

Proiectul Oyster este ideea de a instala o supapă cu balamale pe fundul oceanului care va furniza apă țărmului, rotind astfel o simplă turbină hidroelectrică. Doar o astfel de instalație ar putea furniza energie electrică unui mic microdistrict.

Fluxurile sunt deja folosite cu succes în Australia: în orașul Perth au fost instalate instalații de desalinizare care funcționează cu acest tip de energie. Munca lor permite să furnizeze aproximativ jumătate de milion de oameni cu apă proaspătă. Energia naturală și industria pot fi, de asemenea, combinate în această ramură a producției de energie.

Utilizarea este oarecum diferită de tehnologiile pe care suntem obișnuiți să le vedem în hidrocentralele fluviale. Centralele hidroelectrice dăunează adesea mediului: teritoriile învecinate sunt inundate, ecosistemul este distrus, dar stațiile care funcționează pe razele de mare sunt mult mai sigure în acest sens.

energie umană

Unul dintre cele mai fantastice proiecte de pe lista noastră este utilizarea energiei oamenilor vii. Sună uimitor și chiar oarecum terifiant, dar nu totul este atât de înfricoșător. Oamenii de știință prețuiesc ideea cum să folosească energia mecanică a mișcării. Aceste proiecte sunt despre microelectronică și nanotehnologii cu consum redus de energie. Deși sună a utopie, nu există evoluții reale, dar ideea este foarte interesantă și nu părăsește mintea oamenilor de știință. De acord, dispozitivele care, precum ceasurile cu înfășurare automată, vor fi foarte convenabile, vor fi încărcate glisând un deget peste senzor sau pur și simplu atârnând o tabletă sau telefon într-o geantă când mergi pe jos. Ca să nu mai vorbim de haine care, pline cu diverse microdispozitive, ar putea transforma energia mișcării umane în electricitate.

La Berkeley, în laboratorul lui Lawrence, de exemplu, oamenii de știință au încercat să pună în aplicare ideea de a folosi viruși pentru a presa electricitatea. Există și mecanisme mici, alimentate de mișcare, dar până acum o astfel de tehnologie nu a fost pusă în funcțiune. Da, criza energetică globală nu poate fi tratată în acest fel: câți oameni vor trebui să „potolească” pentru ca întreaga fabrică să funcționeze? Dar, ca una dintre măsurile utilizate în combinație, teoria este destul de viabilă.

Astfel de tehnologii vor fi deosebit de eficiente în locuri greu accesibile, la stațiile polare, în munți și taiga, în rândul călătorilor și turiștilor care nu au întotdeauna posibilitatea de a-și încărca gadgeturile, dar păstrarea contactului este important, mai ales dacă grupul se află într-o situație critică. Cât de mult ar putea fi prevenit dacă oamenii ar avea întotdeauna un dispozitiv de comunicare fiabil, care să nu depindă de „priză”.

Pile de combustibil cu hidrogen

Poate că fiecare proprietar de mașină, uitându-se la indicatorul cantității de benzină care se apropie de zero, s-a gândit cât de grozav ar fi dacă mașina ar merge pe apă. Dar acum atomii săi au intrat în atenția oamenilor de știință ca obiecte reale de energie. Faptul este că particulele de hidrogen - cel mai comun gaz din univers - conțin o cantitate imensă de energie. În plus, motorul arde acest gaz practic fără produse secundare, adică obținem un combustibil foarte ecologic.

Hidrogenul este alimentat de unele module ale ISS și navete, dar pe Pământ există în principal sub formă de compuși precum apa. În anii optzeci, în Rusia, au existat dezvoltări de aeronave care foloseau hidrogen ca combustibil, aceste tehnologii au fost chiar puse în practică, iar modelele experimentale și-au dovedit eficiența. Când hidrogenul este separat, acesta se mută într-o pilă de combustibil specială, după care electricitatea poate fi generată direct. Aceasta nu este energia viitorului, aceasta este deja o realitate. Mașini similare sunt deja produse și în loturi destul de mari. Honda, pentru a sublinia versatilitatea sursei de energie și a mașinii în ansamblu, a efectuat un experiment în urma căruia mașina a fost conectată la rețeaua electrică de domiciliu, dar nu pentru a se reîncărca. O mașină poate furniza energie unei case private timp de câteva zile sau poate parcurge aproape cinci sute de kilometri fără realimentare.

Singurul dezavantaj al unei astfel de surse de energie în acest moment este costul relativ ridicat al unor astfel de mașini ecologice și, desigur, un număr destul de mic de stații de hidrogen, dar construcția lor este deja planificată în multe țări. De exemplu, Germania are deja un plan de a instala 100 de benzinării până în 2017.

Căldura pământului

Transformarea energiei termice în energie electrică este esența energiei geotermale. În unele țări în care este dificil să se folosească alte industrii, este folosit destul de larg. De exemplu, în Filipine, 27% din toată energia electrică provine din centrale geotermale, în timp ce în Islanda această cifră este de aproximativ 30%. Esența acestei metode de producere a energiei este destul de simplă, mecanismul este similar cu un simplu motor cu abur. Înainte de presupusul „lac” de magmă, este necesar să forați o fântână prin care este furnizată apă. La contactul cu magma fierbinte, apa se transformă instantaneu în abur. Se ridică acolo unde învârte o turbină mecanică, generând astfel energie electrică.

Viitorul energiei geotermale este găsirea unor „rezerve” mari de magmă. De exemplu, în Islanda menționată mai sus, au reușit: într-o fracțiune de secundă, magma fierbinte a transformat toată apa pompată în abur la o temperatură de aproximativ 450 de grade Celsius, ceea ce este un record absolut. Un astfel de abur de înaltă presiune poate crește de mai multe ori eficiența unei stații geotermale; acesta poate deveni un impuls pentru dezvoltarea energiei geotermale în întreaga lume, în special în zonele saturate cu vulcani și izvoare termale.

Utilizarea deșeurilor nucleare

Energia nucleară, la un moment dat, a făcut furori. Așa a fost până când oamenii și-au dat seama de pericolul acestui sector energetic. Accidentele sunt posibile, nimeni nu este imun de astfel de cazuri, dar sunt foarte rare, dar deșeurile radioactive apar constant și până de curând oamenii de știință nu au putut rezolva această problemă. Cert este că tijele de uraniu, „combustibilul” tradițional al centralelor nucleare, pot fi folosite doar cu 5%. După ce ați lucrat această mică parte, întreaga tijă este trimisă la „haldă”.

Anterior, se folosea o tehnologie în care tijele erau scufundate în apă, care încetinește neutronii, menținând o reacție constantă. Acum a fost folosit sodiu lichid în loc de apă. Această înlocuire face posibilă nu numai utilizarea întregului volum de uraniu, ci și procesarea a zeci de mii de tone de deșeuri radioactive.

Eliberarea planetei de deșeurile nucleare este importantă, dar există un „dar” în tehnologia însăși. Uraniul este o resursă, iar rezervele sale de pe Pământ sunt limitate. În cazul în care întreaga planetă este transferată exclusiv către energia primită de la centralele nucleare (de exemplu, în Statele Unite, centralele nucleare produc doar 20% din toată energia electrică consumată), rezervele de uraniu se vor epuiza destul de repede, iar acest lucru va conduce din nou omenirea în pragul unei crize energetice, deci energia nucleară, deși modernizată, este doar o măsură temporară.

combustibil vegetal

Chiar și Henry Ford, după ce și-a creat „Modelul T”, se aștepta ca acesta să funcționeze deja cu biocombustibili. Totuși, la acea vreme, s-au descoperit noi zăcăminte petroliere, iar nevoia de surse alternative de energie a dispărut de câteva decenii, dar acum se întoarce din nou.

În ultimii cincisprezece ani, utilizarea combustibililor vegetali precum etanolul și biomotorina a crescut de mai multe ori. Sunt folosite ca surse independente de energie și ca aditivi la benzină. Cu ceva timp în urmă, s-au pus speranțe pe o cultură specială de mei, numită „canola”. Este complet nepotrivit pentru hrana oamenilor sau a animalelor, dar are un conținut ridicat de ulei. Din acest ulei au început să producă „biodiesel”. Dar această cultură va ocupa prea mult spațiu dacă încercați să o creșteți suficient pentru a furniza combustibil pentru cel puțin o parte a planetei.

Acum oamenii de știință vorbesc despre utilizarea algelor. Conținutul lor de ulei este de aproximativ 50%, ceea ce va face la fel de ușor extragerea uleiului, iar deșeurile pot fi transformate în îngrășăminte, pe baza cărora vor fi cultivate noi alge. Ideea este considerată interesantă, dar viabilitatea ei nu a fost încă dovedită: publicarea experimentelor de succes în acest domeniu nu a fost încă publicată.

Fuziunea termonucleară

Energia viitoare a lumii, potrivit oamenilor de știință moderni, este imposibilă fără tehnologie.Aceasta, în acest moment, este cea mai promițătoare dezvoltare în care sunt deja investite miliarde de dolari.

În energia de fisiune este folosită. Este periculos pentru că există amenințarea unei reacții necontrolate care va distruge reactorul și va duce la eliberarea unei cantități uriașe de substanțe radioactive: poate că toată lumea își amintește accidentul de la centrala nucleară de la Cernobîl.

Reacțiile de fuziune, după cum sugerează și numele, folosesc energia eliberată atunci când atomii fuzionează. Ca urmare, spre deosebire de fisiunea atomică, nu se produc deșeuri radioactive.

Problema principală este că, în urma fuziunii termonucleare, se formează o substanță care are o temperatură atât de ridicată încât poate distruge întregul reactor.

Viitorul este realitate. Și fanteziile sunt nepotrivite aici, momentan construcția reactorului a început deja în Franța. Câteva miliarde de dolari au fost investite într-un proiect pilot finanțat de multe țări, care, pe lângă UE, includ China și Japonia, SUA, Rusia și altele. Inițial, primele experimente erau planificate să fie lansate încă din 2016, dar calculele au arătat că bugetul era prea mic (în loc de 5 miliarde, a fost nevoie de 19), iar lansarea a fost amânată cu încă 9 ani. Poate că în câțiva ani vom vedea de ce este capabilă energia termonucleară.

Probleme ale prezentului și oportunități pentru viitor

Nu numai oamenii de știință, ci și scriitorii de science fiction, oferă o mulțime de idei pentru implementarea tehnologiei viitorului în energie, dar toată lumea este de acord că până acum niciuna dintre opțiunile propuse nu poate satisface pe deplin toate nevoile civilizației noastre. De exemplu, dacă toate mașinile din Statele Unite ale Americii funcționează cu biocombustibil, câmpurile de canola ar trebui să acopere o suprafață egală cu jumătate din întreaga țară, fără a ține cont de faptul că în State nu există atât de mult teren propice agriculturii. Mai mult, până acum toate metodele de producere a energiei alternative sunt scumpe. Poate că fiecare oraș obișnuit este de acord că este important să folosească resurse regenerabile, ecologice, dar nu atunci când li se spune costul unei astfel de tranziții în acest moment. Oamenii de știință au încă mult de lucru în acest domeniu. Noi descoperiri, noi materiale, noi idei - toate acestea vor ajuta omenirea să facă față cu succes crizei de resurse care se profilează. Planetele pot fi rezolvate doar prin măsuri complexe. În unele zone, este mai convenabil să folosiți generarea de energie eoliană, undeva - panouri solare și așa mai departe. Dar poate că principalul factor va fi reducerea consumului de energie în general și crearea de tehnologii de economisire a energiei. Fiecare om trebuie să înțeleagă că este responsabil pentru planetă și fiecare trebuie să își pună întrebarea: „Ce fel de energie aleg pentru viitor?” Înainte de a trece la alte resurse, toată lumea ar trebui să realizeze că acest lucru este cu adevărat necesar. Numai printr-o abordare integrată se va putea rezolva problema consumului de energie.

Într-un mediu în care prețurile la energie cresc constant, proprietarii de case private sunt mai predispuși să se gândească la surse alternative de energie. Unii proprietari nu au deloc capacitatea de a se conecta la rețea din cauza costului ridicat al lucrărilor de instalare. Inginerii și, împreună cu ei, meșterii, au acordat atenție la ceea ce natura însăși dă umanității și au creat o serie de dispozitive care pot fi folosite pentru a reînnoi resursele energetice. Videoclipul va prezenta cele mai bune practici în acțiune.

generator de deșeuri biologice

Biogazul este un tip de combustibil ecologic. Este folosit în același mod ca și gazul natural. Tehnologia de producție se bazează pe activitatea vitală a bacteriilor anaerobe. Deșeurile sunt plasate într-un recipient, în procesul de descompunere a materialelor biologice se eliberează gaze: metan și hidrogen sulfurat cu un amestec de dioxid de carbon.

Această tehnologie este utilizată activ în China și în fermele de animale din America. Pentru a primi biogaz continuu acasă, trebuie să aveți o fermă sau să aveți acces la o sursă gratuită de gunoi de grajd.

generator de deșeuri biologice

Pentru construirea unei astfel de instalații, veți avea nevoie de un recipient etanș cu melc încorporat pentru amestecare, o țeavă de evacuare a gazului, o umplutură pentru încărcarea deșeurilor și un fiting pentru descărcarea deșeurilor. Designul trebuie să fie perfect sigilat. Dacă gazul nu este scos în mod constant, atunci va fi necesar să instalați o supapă de siguranță pentru a elibera excesul de presiune, astfel încât „acoperișul” rezervorului să nu explodeze. Procedura este următoarea.

1. Alegem un loc pentru aranjarea containerului. Selectați dimensiunea în funcție de cantitatea de deșeuri disponibilă. Pentru o muncă eficientă, este recomandabil să-l umpleți cu două treimi. Rezervorul poate fi din metal sau din beton armat. O cantitate mare de biogaz nu poate fi obținută dintr-un rezervor mic. Dintr-o tonă de deșeuri vor ieși 100 de metri cubi de gaz.
2. Pentru a accelera procesul de bacterii, va fi necesară încălzirea conținutului. Se poate face în mai multe moduri: plasați o bobină conectată la sistemul de încălzire sub rezervor sau instalați elemente de încălzire.
3. Microorganismele anaerobe se găsesc chiar în materia primă, la o anumită temperatură devin active. Un dispozitiv automat în cazanele de încălzire a apei va porni încălzirea când sosește un nou lot și o va opri când deșeurile ating temperatura setată.
   Gazul rezultat poate fi transformat în energie electrică printr-un generator de energie pe gaz.

Sfat. Deșeurile sunt folosite ca îngrășământ de compost pentru paturile de grădină.

Energia din vânt

Strămoșii noștri au învățat de mult să folosească energia eoliană pentru nevoile lor. În principiu, de atunci designul nu s-a schimbat prea mult. Doar piatra de moară a fost înlocuită cu un generator de antrenare care transformă energia lamelor rotative în electricitate.

Pentru a face un generator, veți avea nevoie de următoarele piese:

• generator. Unii folosesc motorul de la mașina de spălat, transformând ușor rotorul;
• multiplicator;
• baterie și controlerul său de încărcare;
• transformator de tensiune.

generator eolian

Există multe scheme pentru turbinele eoliene de casă. Toate sunt finalizate pe același principiu.

1. Cadrul este în curs de asamblare.
2. Este instalat pivotul. Lamele și un generator sunt montate în spatele acestuia.
3. Montați o lopată laterală cu un cuplaj cu arc.
4. Generatorul cu elice este atașat de cadru, apoi este montat pe cadru.
5. Conectați și conectați la ansamblul pivotant.
6. Instalați colectorul de curent. Conectați-l la un generator. Firele duc la baterie.

Sfat. Numărul de palete va depinde de diametrul elicei, precum și de cantitatea de energie electrică generată.

Pompa de caldura

Pentru a obține energie din adâncurile pământului, va fi necesară construirea unui dispozitiv destul de complex care să permită obținerea de energie alternativă din apele subterane, din sol sau din aer. Cel mai adesea, astfel de dispozitive sunt folosite pentru încălzirea spațiului. De fapt, unitatea este o cameră frigorifică mare, care, atunci când mediul se răcește, transformă energia și o eliberează sub formă de căldură cu potențial ridicat. Componentele sistemului:

1. Contur exterior si intern cu freon.
2. Evaporator.
3. Compresor.
4. Condensator.

Diagrama de funcționare a pompei de căldură

Colectorul poate fi instalat pe verticală dacă zona amplasamentului nu permite o instalare orizontală. Mai multe puțuri adânci sunt forate și un contur este coborât în ​​ele. Pe orizontală este plasat în pământ la o adâncime de un metru și jumătate. Dacă casa este situată pe malul unui rezervor, schimbătorul de căldură este așezat în apă.
Compresorul poate fi luat de la aparatul de aer conditionat. Condensatorul este realizat dintr-un rezervor de 120 l. În rezervor este introdusă o bobină de cupru, freonul va circula prin el, iar apa din sistemul de încălzire va începe să se încălzească.

Evaporatorul este realizat dintr-un butoi de plastic cu un volum de peste 130 de litri. În acest rezervor este introdusă o altă bobină, combinația sa cu cea anterioară se va realiza prin compresor. Conducta evaporatorului este realizată dintr-o garnitură de conductă de canalizare. Prin conducta de ramificație se reglează debitul de apă din rezervor.

Evaporatorul este coborât în ​​rezervor. Apa, care curge în jurul ei, induce evaporarea freonului. Gazul se ridică în condensator și degajă căldură apei care înconjoară serpentina. Lichidul de răcire circulă în sistemul de încălzire, încălzind încăperea.

Sfat. Temperatura apei din rezervor nu contează, doar prezența constantă este importantă.

Energia solară - în electricitate

Panourile solare au fost fabricate mai întâi pentru nave spațiale. Dispozitivul se bazează pe capacitatea fotonilor de a crea un curent electric. Există o mulțime de variații în designul panourilor solare și în fiecare an acestea sunt îmbunătățite. Există două moduri de a face singur o baterie solară:

Metoda numărul 1. Cumpărați fotocelule gata făcute, asamblați un lanț din ele și acoperiți structura cu un material transparent. Trebuie să lucrați cu precauție extremă, toate elementele sunt foarte fragile. Fiecare fotocelulă este marcată în Volți-Amperi. Calcularea numărului necesar de celule pentru a colecta bateria cu puterea necesară nu va fi foarte dificilă. Secvența de lucru este următoarea:

• pentru fabricarea carcasei aveți nevoie de o foaie de placaj. Lamele de lemn sunt bătute în cuie de-a lungul perimetrului;
• găurile de ventilație sunt găurite în foaia de placaj;
• în interior este plasată o foaie de fibre cu un lanț de fotocelule lipite;
• performanța este verificată;
• plexiglasul este înșurubat pe șine.

Panouri solare

Metoda numărul 2 necesită cunoștințe de inginerie electrică. Circuitul electric este asamblat din diode D223B. Lipiți-le în rânduri succesiv. Așezat într-o cutie acoperită cu un material transparent.

Fotocelulele sunt de două tipuri:

1. Plăcile monocristaline au o eficiență de 13% și vor rezista un sfert de secol. Funcționează impecabil doar pe vreme însorită.
2. Cele policristaline au o eficiență mai mică, durata lor de viață este de doar 10 ani, dar puterea nu scade atunci când este tulbure. Suprafata panoului 10 mp. m. este capabil să producă 1 kW de energie. Când este plasat pe acoperiș, merită să luați în considerare greutatea totală a structurii.

Bateriile gata sunt plasate pe partea cea mai însorită. Panoul trebuie să fie echipat cu capacitatea de a regla înclinarea unghiului față de Soare. Poziția verticală este setată în timpul zăpezii, astfel încât bateria să nu se defecteze.

Panoul solar poate fi folosit cu sau fără baterie. În timpul zilei, consumați energia bateriei solare, iar noaptea - bateria. Sau folosiți energia solară în timpul zilei și noaptea - din rețeaua centrală de alimentare cu energie electrică.

Dacă pe amplasament există un pârâu sau un lac de acumulare cu un baraj, o sursă suplimentară de energie electrică alternativă va fi o centrală hidroelectrică auto-fabricată. Dispozitivul se bazează pe o roată de apă, iar puterea va depinde de viteza fluxului de apă. Materialele pentru fabricarea unui generator și a unei roți pot fi luate dintr-o mașină, iar resturi de colț și metal pot fi găsite în orice gospodărie. În plus, veți avea nevoie de o bucată de sârmă de cupru, placaj, rășină de polistiren și magneți de neodim.

Hidrocentrala de casa

Secvența de lucru:

1. Roata este realizată din roți de 11 inchi. Lamele sunt realizate dintr-o țeavă de oțel (tăiem țeava pe lungime în 4 părți). Veți avea nevoie de 16 lame. Discurile sunt trase împreună cu șuruburi, distanța dintre ele este de 10 inci. Lamele sunt sudate.
2. Duza se face in functie de latimea rotii. Este realizat din fier vechi, îndoit la dimensiune și îmbinat prin sudură. Duza este reglată pe înălțime. Acest lucru va regla debitul de apă.
3. Axa este sudată.
4. Roata este montata pe axa.
5. Înfășurarea este făcută, bobinele sunt turnate cu rășină - statorul este gata. Colectăm generatorul. Un șablon este realizat din placaj. Instalați magneți.
6. Generatorul este protejat de o aripă metalică împotriva stropilor de apă.
7. Roata, axa și elementele de fixare cu duză sunt acoperite cu vopsea pentru a proteja metalul de coroziune și plăcerea estetică.
8. Reglarea duzei obține cea mai mare putere.

Dispozitivele de casă nu necesită investiții mari de capital și produc energie gratuit. Dacă combinați mai multe tipuri de surse alternative, atunci un astfel de pas va reduce semnificativ costurile energetice. Pentru a asambla unitatea, aveți nevoie doar de mâini pricepute și de un cap limpede.

Surse alternative de energie: video

Surse de energie pentru locuință: foto

Astăzi vom vorbi despre electricitatea autonomă, ce este, cum să dotați o casă cu o astfel de sursă de energie electrică, cum să selectați sistemele optime. Și cel mai important, „merită jocul lumânarea”.

Caracteristici de conectare la liniile electrice

Acum este greu de imaginat o locuință confortabilă fără electricitate. Datorită lui, locuința este iluminată, încălzită, mâncarea este gătită și apa este încălzită. Dar nu este întotdeauna posibilă asigurarea locuinței cu energie electrică, mai ales dacă casa este situată departe de oraș.

Mulți proprietari de case de țară și cabane de vară, mai ales dacă sunt departe de civilizație, trebuie să se ocupe de problema alimentării cu energie acasă.

Cea mai comună soluție este conectarea casei la liniile electrice, dar acestea nu sunt disponibile peste tot, sau cea mai apropiată linie este la o distanță decentă de casă.

În acest caz, furnizarea de energie electrică la domiciliu poate fi foarte costisitoare. La urma urmei, va fi necesar să se coordoneze furnizarea acestei surse de energie cu autoritățile relevante, să plătească pentru instalarea unei substații și a suporturilor pentru liniile de transport electric pentru a o aduce în casă.

Și este deosebit de neplăcut că echipamentele achiziționate și pentru o mulțime de bani (substație, fire, suporturi) vor fi transferate în balanța rețelelor locale de energie, adică vor fi proprietarul a tot și proprietarul casa va trebui să plătească în continuare pentru furnizarea de energie electrică.

Prin urmare, pentru mulți, această opțiune poate deveni nepractică, destul de supărătoare și costisitoare.

Surse autonome de energie electrică

A doua opțiune de a asigura o casă de țară cu energie electrică este utilizarea surselor autonome de alimentare cu energie. Astfel de surse pot fi vântul, soarele, apa și materialele combustibile.

Folosind alimentarea autonomă, proprietarul casei devine complet independent în ceea ce privește obținerea energiei electrice pentru consum.

Nu sunt necesare aprobări, linii de transport electric etc.. Desigur, obținerea energiei electrice va fi în continuare asociată cu costuri. Și în etapa inițială, acestea vor fi destul de semnificative, deoarece echipamentele necesare costă mult.

În viitor, este, de asemenea, necesar să se efectueze întreținerea tuturor componentelor sistemului de alimentare cu energie, dar în cele din urmă totul va da roade.

Să luăm în considerare pe scurt cele mai comune surse autonome de energie electrică.

Panouri solare

Acum câștigă din ce în ce mai multă popularitate. Esența unei astfel de surse este simplă - există fotocelule semiconductoare în care se generează o sarcină electrică atunci când lumina soarelui le lovește.

Cantitatea de energie generată depinde direct de suprafața fotocelulelor, astfel încât acestea sunt colectate în panouri.

Panou cu suprafata de 1 mp. capabil să furnizeze 100 wați de putere cu o tensiune de 20-25 V.

Pentru a asigura pe deplin casa cu energie electrică, suprafața panourilor trebuie să fie semnificativă.

Dintre calitățile pozitive ale unei astfel de surse de electricitate se numără durabilitatea, compatibilitatea totală cu mediul, lipsa de zgomot.

Panourile necesită o întreținere minimă, iar energia electrică generată de acestea este complet gratuită și accesibilă.

Dar există și dezavantaje. Pentru a furniza energie electrică în cantitatea necesară, zona panourilor poate atinge o dimensiune semnificativă, care trebuie să fie poziționată corect.

Această energie este instabilă. În zilele însorite, panourile vor funcționa la putere maximă, dar sunt și zile înnorate. Prin urmare, cantitatea totală de energie electrică generată depinde de câte zile însorite pe an în regiunea în care se află casa.

Un alt dezavantaj, și unul semnificativ, este costul panourilor. Prețul pentru fiecare Watt de energie generată este acum de aproximativ 1,5 USD, adică doar pentru panourile care produc 1 kW de energie electrică, va trebui să plătiți 1,5 mii USD. Și va trebui să cumpărați și restul echipamentelor necesare funcționării sistemului.

Turbine eoliene

Al doilea cel mai popular sistem de alimentare autonomă este vântul. Turbinele eoliene sunt folosite pentru a produce energie electrică.

De fapt, acestea sunt generatoare obișnuite, pe rotorul cărora sunt puse palete. Datorită vântului, rotorul se rotește și se generează electricitate.

Dintre calitățile pozitive ale turbinelor eoliene, se remarcă dimensiuni destul de compacte, zgomot relativ de funcționare, prietenos cu mediul și durabilitate. Există, de asemenea, posibilitatea producției de casă a unui astfel de generator.

Dar sistemul eolian are mai multe dezavantaje. Primul dintre ele este costul, generatoarele eoliene nu vor fi ieftine.

Avand in vedere ca randamentul turbinelor eoliene este scazuta, pentru a asigura integral casa cu energie electrica, va fi necesara instalarea a trei sau mai multe turbine eoliene de putere redusa sau una, dar suficient de productiva. Și în ambele cazuri, costurile de achiziție vor fi semnificative.

Din nou, trebuie luate în considerare și condițiile climatice. În zonele în care viteza medie anuală a vântului nu depășește 8 m/s, nu va fi recomandabil să folosiți turbine eoliene, deoarece acestea nu vor putea funcționa în modul optim.

De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că în zilele de calm complet, puteți rămâne fără energie electrică, așa că este mai bine să utilizați un sistem de alimentare cu energie eoliană autonomă dacă există o sursă de rezervă de energie electrică.

Grupuri generatoare de combustibil

Generatoarele care funcționează cu combustibili lichizi sau gazoși (benzină, motorină, gaz) pot deveni o sursă de rezervă de energie electrică.

Totul este simplu aici: instalația constă dintr-un motor cu ardere internă și un generator. Motorul rotește rotorul și generatorul generează energie.

Un astfel de sistem nu poate fi numit complet autonom; cu toate acestea, este nevoie de combustibil, care de asemenea crește constant ca preț. Dar ca sursă de rezervă de energie electrică, astfel de grupuri electrogene sunt cele mai optime.

În cazul în care vremea a fost înnorată de câteva zile sau nu bate vânt, puteți oricând porni grupul electrogen pentru a reîncărca bateria.

Dintre calitățile pozitive ale generatoarelor alimentate cu combustibil, există o disponibilitate constantă a energiei electrice, astfel de instalații sunt relativ ieftine, oferă o producție bună de energie.

Dezavantajele lor includ nevoia de combustibil, care asigură costuri fixe. Astfel de instalații nu pot funcționa o perioadă lungă de timp, iar motoarele cu ardere internă necesită întreținere.

De asemenea, pentru utilizarea grupurilor electrogene, este necesar să se aloce o încăpere separată și să se organizeze eliminarea gazelor de eșapament și, desigur, nu poate fi vorba de vreo ecologicitate.

centrale hidroelectrice

Mai puțin de toate, o centrală hidroelectrică este folosită ca sursă de energie autonomă dintr-un motiv simplu, nu toată lumea are un râu sau un pârâu puternic în apropierea casei.

Esența funcționării unei astfel de stații este că apa care curge rotește paletele turbinei, datorită cărora generatorul generează energie electrică.

Calitățile pozitive ale hidrocentralelor sunt următoarele: o sursă stabilă de energie non-stop, deoarece apa din râu sau pârâu nu încetinește viteza de mișcare. Astfel de stații sunt complet ecologice, durabile și practic nu necesită întreținere.

Principalul lor dezavantaj este necesitatea instalării pe malurile râului sau în apropierea pârâului. În acest caz, viteza de mișcare a apei ar trebui să fie mare.

Hidrocentrala este capabilă să genereze energie chiar și cu mișcarea lentă a apei, dar în acest caz râul va fi acoperit cu gheață iarna, iar stația nu va mai putea fi folosită.

Viteza mare a apei va fi o garanție că râul sau pârâul nu vor îngheța. Al doilea dezavantaj este costul stației.

Cu toate acestea, conceptul de a asigura o locuință cu un sistem autonom de alimentare cu energie este promițător și mulți sunt interesați de el.

Mai sus, am examinat principalele tipuri de surse de energie electrică, dar ele singure nu sunt suficiente pentru a avea electricitate în casă.

În plus, este de remarcat faptul că eficacitatea oricărui sistem autonom depinde de corectitudinea calculelor.

Caracteristici de instalare și funcționare a surselor autonome

Înainte de a cumpăra și instala oricare dintre sisteme, trebuie să faceți corect toate calculele necesare, deoarece în timp numărul consumatorilor de energie electrică din casă poate crește, de exemplu, vă decideți să instalați și acest lucru trebuie luat în considerare în calculele.

Să începem cu exemplul sistemului solar.

Sistem solar autonom.

Toate calculele trebuie să înceapă cu calcule ale consumului total de energie electrică din casă, adică să calculeze puterea tuturor consumatorilor. Cu toate acestea, este important să le separăm.

Cert este că unii dintre consumatorii de energie electrică lucrează fără probleme dintr-o rețea cu curent continuu și o tensiune de 12 sau 24 V. Astfel de consumatori pot fi aceleași lămpi LED care sunt mai bine să se instaleze în locul lămpilor incandescente convenționale. Și, în general, toate lucrările ar trebui să înceapă cu dotarea casei cu consumatori economici de energie electrică.

Pe baza consumului total de curent al curentului, se face alegerea bateriilor și a invertorului. Și numai după aceea se procedează la numărarea numărului de panouri solare, precum și la selectarea unui controler.

Este posibil să nu se ocupe de calculul suprafeței panourilor solare, capacitatea bateriei și a invertorului.

Mulți producători oferă truse gata făcute care includ toate echipamentele necesare. La achiziționarea unui astfel de kit, este suficient să cunoașteți doar consumul total de energie electrică.

Mai mult, atunci când alegeți un kit, este important să țineți cont de faptul că acesta are o anumită rezervă de putere pentru ca întregul sistem să nu funcționeze la valorile limită. Costul total al unui astfel de sistem depinde în mare măsură de capacitatea acestuia.

Rezumând

Electricitatea autonomă în casă este o soluție destul de interesantă. Dar costul său este încă destul de mare, așa că nu toată lumea își va putea permite.

Dar, pe de altă parte, în absența conexiunii la liniile electrice industriale și a distanțelor mari până la civilizație, este totuși mai bine să cheltuiți bani pentru alimentarea autonomă cu energie decât să întindeți o nouă linie. Dar în fiecare caz, proprietarul casei ia singur decizia.