Ako vyrobiť alternatívnu energiu vlastnými rukami. Výroba solárnych batérií

Zásoby uhľovodíkov na našej planéte nie sú nekonečné, preto si alternatívna energia, poháňaná obnoviteľnými zdrojmi energie, rýchlo získava na popularite. Domy sú vybavené solárnymi panelmi a veternými mlynmi. Rastie podiel energie vyrobenej solárnymi a veternými elektrárňami. V roku 2010 to bolo 5 %. To vás núti premýšľať o tom, že si doma postavíte malú elektráreň.

Ako si vybrať zdroj energie

Existuje veľa možností na získanie alternatívnej elektriny, populárnej a nie veľmi populárnej. Niektoré z nich nie sú vhodné pre naše zemepisné šírky a niektoré sú nebezpečné.

Tepelné čerpadlo, ktoré čerpá teplo z pôdy do domu na princípe chladničky, je vhodné len pre obyvateľov geotermálnych oblastí. Pokus o jeho vybudovanie na vašom webe bude stáť obyvateľa moskovského regiónu v hornej vrstve pôdy zamrznutej do hĺbky dvoch metrov. Zamrznutím bude trpieť koreňový systém stromov a kríkov, ktoré následne ochorejú alebo odumrú.

Bioplyn je vhodný na výrobu vo veľkých podnikoch, kde nie sú problémy s palivom pre bioreaktory. V súkromnom sektore je z bioplynu malý úžitok, priemerný pozemok domácnosti nebude schopný vyrobiť potrebné množstvo paliva. Bude sa musieť dovážať, čo povedie k neustálym nákladom na dopravu. Netreba zabúdať, že výroba bioplynu je výbušná a vyžaduje si kontrolu nad zariadením, čo je náročné vykonávať doma.

Pre súkromný dom sú vhodnejšie alternatívne zdroje energie. Tie obsahujú:

• solárna energia.
• Veterná energia.
• Energia prúdu vody.
• Drevoplyn získaný tepelným rozkladom dreva za neprítomnosti vzduchu.

Na rozdiel od bioplynu sú vhodné na prevádzku v súkromných domoch a pri správnom používaní sú bezpečné.

Ale nie každý má na mieste tečúci potok alebo prístup k veľkému množstvu dreva, preto je rozumnejšie uvažovať o obnoviteľných zdrojoch energie, ktoré sú dostupné všade. Patrí medzi ne slnečné svetlo a vietor.

Na premenu alternatívnej energie existujú hotové riešenia pre domácich majstrov. Umožňujú čo najefektívnejšie premeniť ho na elektrinu a sú vhodné na realizáciu v súkromnom dome.

Solárna elektráreň

Solárne záložné zdroje sa dobre hodia do miest, kde dochádza k neustálym výpadkom prúdu. Vzhľadom na vysoké náklady je ich použitie nepraktické tam, kde nie sú problémy s elektrickou energiou. Solárna elektráreň inštalovaná na úsporu peňazí sa vráti až po 8-10 rokoch. Počas tejto doby sa olovené batérie stanú nepoužiteľnými a ich výmena bude znamenať dodatočné náklady. Finančné prostriedky vynaložené na výmenu batérií zvýšia náklady na elektráreň a posunú dobu návratnosti o ďalších 3-5 rokov.

Požadované komponenty a montáž

Solárny panel je zostavený z fotovoltaických článkov, ktoré sa líšia tvarom a veľkosťou.

Solárne články sú pestované z kremíka a delia sa na dva typy: monokryštalické (mono-Si) a polykryštalické (poly-Si).

Monokryštalické prvky majú 20% účinnosť a životnosť až 30 rokov. Pre ich normálnu prevádzku je potrebné slnečné svetlo, ktoré dopadá na batérie v pravom uhle. Pri rozptýlenom svetle sa výkon takýchto prvkov zníži na trojnásobok a aj najmenšie zatienenie jedného prvku vyradí celý reťazec z generačného režimu.

Preto SES (solárne elektrárne) postavené na mono-Si prvkoch potrebujú systémy, ktoré sledujú polohu slnka a otáčajú za ním panely. Panely nesmú byť znečistené, preto sú vybavené automatickým čistiacim systémom. V malých SPP sa solárne panely umývajú ručne.

Elektrárne na mono-Si paneloch sú vhodné pre regióny s veľkým počtom slnečných dní v roku. Pri zamračenom počasí sa ich účinnosť blíži k nule.

Polykryštalické prvky majú svoje výhody a nevýhody. Medzi výhody patrí nízka cena a efektívna prevádzka v rozptýlenom svetle.

Majú viac nevýhod:

• Nižšia účinnosť - 12%.
• Kratšia životnosť - až 25 rokov.
• Zvýšená degradácia pri teplotách nad 55 °C.

Solárne poly-Si batérie sú inštalované v oblastiach s prevahou zamračených dní. Schopnosť konvertovať rozptýlené svetlo vám umožňuje namontovať ich bez systémov automatického otáčania. Navyše ich netreba často umývať. Polykryštalické solárne články sú vďaka svojej nízkej cene a nenáročnosti široko používané v solárnych elektrárňach vyrábaných vlastnými rukami.

Montáž vlastnej solárnej elektrárne je najlepšie začať výberom komponentov. Jeho sila bude priamo závisieť od nich. Na výrobu klasického SES budete potrebovať:

1. Fotovoltaické prvky.
2. Zbernica na spájanie prvkov.
3. Doska zo skla alebo číreho plastu.
4. Hliníkový profil.
5. Epoxidová živica s tužidlom.
6. Drôty s prierezom 4 mm².
7. Nástenný štít.
8. Solárny ovládač.
9. Invertor 12-220 V.
10. Istič.
11. Svorkovnice pre poistky.
12. Schottkyho diódy.
13. Olovený akumulátor s kapacitou minimálne 150 Ah.
14. Svorky batérie.

Schéma zapojenia komponentov SES:

Musíte začať montážou solárneho panelu. Z pneumatiky odrežte kúsky dlhé 7 cm a prispájkujte ich na záporné kontakty fotobunky umiestnenej na prednej strane. Opakujte túto akciu s každou fotobunkou.

Výsledné „polotovary“ musia byť zapojené do série, pričom sa záporný výstup jedného prvku spája s kladným výstupom druhého. Počet fotobuniek v obvode (module) musí byť taký, aby na jeho svorkách vzniklo napätie 14,5 V. Pri použití polvoltových článkov ich bude potrebných 29. Aby pri zatemnení jedného prvku v obvode nevznikol spätný prúd, je potrebné prispájkovať Schottkyho diódu do medzery zápornej zbernice každej fotobunky.

Solárna batéria môže byť vyrobená z jedného modulu, ale jej výkon bude minimálny. Preto sú solárne panely zostavené z niekoľkých modulov zapojených paralelne.

Sklo odmastite a opatrne naň prilepte zostavené moduly. Ako lepidlo použite epoxidovú živicu, pri vytvrdnutí sa nezakalí a nebráni svetlu dostať sa k fotobunkám. Nepoužívajte iné lepidlá, aj keď sa zdajú byť dobré.

Po vytvrdnutí epoxidu nainštalujte sklo do rámu z hliníkového profilu a predvŕtajte v ňom otvor pre drôty. Prispájkujte vodiče modulu k vodičom a vysuňte ich. Pre tesnosť vyplňte celú štruktúru epoxidom.

Vytvrdený epoxid spojí sklo s rámom a ochráni fotobunky pred vlhkosťou a prachom.

Vlastnosti inštalácie doma

Zostavený solárny panel je možné inštalovať na strechu, ale najlepšou možnosťou je inštalácia na južnú stenu domu. Panel nainštalovaný na ňom bude pod slnečnými lúčmi takmer celý deň.

Zaveste tienenie na stenu a do tienenia upevnite regulátor, menič a svorkovnice s vloženými poistkami. Vložte vodiče do štítu a pripojte ich podľa schémy. Upozorňujeme, že batéria pri nabíjaní uvoľňuje jedovaté plyny, preto ju musíte umiestniť na dobre vetranom mieste.

Pri napájaní vnútorného osvetlenia z meniča sa časť energie stráca pri premene. Aby ste nemuseli plytvať rezervami z autonómneho zdroja energie, nainštalujte si doma osvetľovací systém, ktorý beží na 12 voltov.

Solárne kolektory na vykurovanie

Keď už hovoríme o solárnych elektrárňach, ktoré premieňajú svetlo na elektrickú energiu, nemožno nespomenúť ďalší typ solárnych panelov.

Solárne kolektory sa používajú v systémoch vykurovania a prípravy teplej vody a sú:

• Vzduch.
• Rúrkový.
• Vákuum.
• Plochý.

Vo vnútri vzduchových kolektorov sú dosky pokryté kompozíciou pohlcujúcou svetlo. Sú ohrievané slnkom a odovzdávajú teplo vzduchu cirkulujúcemu cez kolektor, ktorý sa používa na vykurovanie obydlia.

Vlnité dosky sa používajú na zväčšenie pracovnej plochy v kolektoroch vzduchu.

V prípade trubicových kolektorov sú sklenené trubice, vo vnútri natreté čiernou farbou. Slnečné svetlo dopadajúce na farbu ju zahrieva. Teplo sa potom prenáša do vody pretekajúcej cez rúrky.

Vákuové kolektory sú typom rúrkových. V ňom sú farebné rúrky vložené do priehľadných s veľkým priemerom. Medzi nimi je vákuum, ktoré znižuje tepelné straty z vnútornej duše.

Najjednoduchšie a najlacnejšie zo všetkých sú ploché kolektory. Pozostávajú z dosky, pod ktorou sú rúrky s cirkulujúcou vodou, zospodu uzavreté vrstvou tepelne izolačného materiálu. Najnižšia je účinnosť plochých kolektorov.

Schéma pripojenia k vodovodnému systému:

Vzduch z kolektora vstupuje priamo do domu a voda najskôr do kotlov, kde sa ohrieva pomocou vykurovacích telies na požadovanú teplotu. Z bojlera je teplá voda privádzaná do kuchyne a kúpeľne a slúži aj na vykurovanie.

Ako vyrobiť veterný generátor

Solárne elektrárne v noci a pri zamračenom počasí nefungujú a elektrina je vždy potrebná. Preto pri navrhovaní alternatívnej energie pre dom vlastnými rukami musíte v ňom poskytnúť generátor, ktorý nezávisí od slnka.

Na použitie ako druhý zdroj energie je veterný generátor perfektný. Dá sa poskladať aj z použitých dielov, čo výrazne ušetrí vaše peniaze.

Zoznam toho, čo potrebujete na zostavenie veterného mlyna:

1. Generátor s magnetickým budením z nákladného auta alebo traktora.
2. Potrubie s vonkajším priemerom 60 mm a dĺžkou 7 metrov.
3. Jeden a pol metra potrubia s vnútorným priemerom 60 mm.
4. Oceľové lano.
5. Svorky a kolíky na upevnenie kábla.
6. Drôty, prierez 4 mm².
7. Prevodový stupeň 1 až 50.
8. PVC rúrka, priemer 200 mm.
9. Kotúčová píla.
10. Dva konektory EC-5.
11. Kus oceľového plechu s hrúbkou 1 mm.
12. Hliníkový plech, hrúbka 0,5 mm.
13. Ložisko pre vnútorný priemer stožiara.
14. Spojka na spojenie hriadeľov generátora a prevodovky.
15. Rúrka pre vnútorný priemer ložiska, dĺžka - 60 cm.

Všetky tieto materiály sa predávajú v stavebníctve av autoservise. Nové prevodovky s generátorom sú drahé, takže je lepšie ich kúpiť na blšom trhu.

Výroba veternej turbíny pre domácnosť

Hlavným prvkom každého veterného mlyna sú čepele, preto je potrebné ich najskôr vyrobiť.

Na určenie veľkostí použite tabuľku.

Veterné koleso by malo v ideálnom prípade zodpovedať výkonu generátora, ale vzhľadom na príliš veľké rozmery výsledného kolesa to nie je vždy možné. Preto je výkon lopatiek najčastejšie oveľa nižší ako výkon generátora. Na tom nie je nič zlé.

Narežte PVC rúrku na kusy, ktoré sa rovnajú dĺžke nožov. Pílili ich na polovicu pozdĺž pozdĺžnej osi. Prekreslite značky na polovice rúrky a vyrežte lopatky pozdĺž nej. Z polotovarov odrežte trojuholníky. Z oceľového plechu vyrežte úchyty pre čepele a vyvŕtajte do nich otvory. Vezmite pílový kotúč, vyvŕtajte do neho otvory a priskrutkujte čepele k čepeli pomocou skrutiek.

Montáž, inštalácia a pripojenie

Vykopte jamu a zabetónujte do nej potrubie s vnútorným priemerom 60 mm. Vezmite sedemmetrovú rúrku a ustúpte 1 meter od okraja a nainštalujte na ňu konzoly. Privarte ložisko na ten istý koniec rúry pomocou zvárania argónom.

Ohnite rám z oceľového plechu a zospodu k nemu privarte rúrku, ktorá zapadá do ložiska. Namontujte prevodovku s generátorom na rám pripojením ich hriadeľov. Nainštalujte 2 zarážky kolíkov na spodok rámu a na vrch stožiara. Neumožnia otočenie rámu o viac ako 360 stupňov. Z hliníkového plechu vytvorte veternú lopatku a pripevnite ju k zadnej časti rámu. Vyvŕtajte otvor pre drôt na základni stožiara.

Pripojte kábel ku generátoru a prevlečte ho cez rám a stožiar. Nasaďte veterné koleso na hriadeľ prevodovky a pripevnite ho naň. Vložte rám do ložiska a otočte ho. Mal by sa ľahko otáčať.

Zostava veterného mlyna vyzerá asi takto:

1. Čepele.
2. Kruhový disk.
3. Reduktor.
4. Spojka.
5. Generátor.
6. Vane.
7. Držiak na veternú lopatku.
8. Ložisko.
9. Obmedzovače.
10. Stožiar.
11. Drôt.

Zapichnite kolíky do zeme tak, aby vzdialenosť od sťažňa ku každému z nich bola rovnaká. Uviažte káble ku konzolám na stožiari. Ak chcete nainštalovať stožiar, musíte zavolať autožeriav. Nepokúšajte sa inštalovať veternú turbínu sami! V lepšom prípade rozbijete veterný mlyn, v horšom budete trpieť sami. Po zdvihnutí stožiara autožeriavom zaveďte jeho základňu do predtým zabetónovaného potrubia a počkajte, kým ho žeriav spustí do potrubia.

Kábel musí byť priviazaný ku kolíku v napnutom stave. Okrem toho musia byť všetky káble zviazané tak, aby bol stožiar striktne zvislý, bez deformácií.

Veterný generátor musíte pripojiť k nabíjačke cez konektor EU-5. Samotné nabíjanie je inštalované v paneli s výbavou SES a je pripojené priamo k batérii.

Počas búrky vždy odpojte veterný mlyn od nabíjačky, aby ste predišli strate domácich spotrebičov.

Montáž elektrárne je dokončená. Teraz nezostanete bez elektriny, ani keď svetlo na dlhší čas vypnete. Zároveň nemusíte míňať peniaze na palivo pre generátor a čas na jeho dodávku. Všetko bude fungovať automaticky a nebude vyžadovať váš zásah.

Náklady na nosiče energie sa neustále zvyšujú. To núti majiteľov súkromných domácností hľadať alternatívne zdroje energie pre súkromný dom. Niekto nemá možnosť napojiť sa na diaľnicu kvôli nedostupnej cene montážnych prác. To všetko núti inžinierov a remeselníkov obracať sa k prírode a jej jedinečným zdrojom. Dnes sa používa množstvo zariadení, ktoré umožňujú obnoviteľné zdroje energie. Môžete si ich vyrobiť vlastnými rukami.

Aplikácia biologického odpadu

Bioplyn je druh paliva klasifikovaný ako ekologický. Jeho rozsah je podobný zemnému plynu. Jeho výroba si vyžaduje použitie anaeróbnych baktérií. V skutočnosti je to produkt ich životnej činnosti. Odpad sa ukladá do špeciálnej nádoby. Keď sa biomateriál začne rozkladať, uvoľnia sa plyny:

Táto technológia sa aktívne používa na farmách hospodárskych zvierat v Číne a USA. Aby ste mohli doma nepretržite dostávať bioplyn, musíte mať prístup k bezplatnému zdroju hnoja alebo vlastnej farme. Na zostavenie inštalácie budete musieť vytvoriť vzduchotesnú nádobu a namontovať závitovku. Používa sa na miešanie prísad. Ďalšie potrebné komponenty:

1. 1. Krk. Používa sa na likvidáciu odpadu.
2. 2. Potrubie. Používa sa na odstránenie plynu.
3. 3. Kovanie. Umožňuje vyložiť odpadový materiál.

Absolútna tesnosť je nevyhnutnou podmienkou pre dizajn. Ak plyn nezvolíte natrvalo, budete musieť dodatočne namontovať poistný ventil. Uvoľňuje nadmerný tlak. Ak ho nenainštalujete, konštrukcia strhne strechu. Algoritmus akcií je nasledujúci:

1. 1. Vyberte miesto pre montáž nádoby. Rozmery výrobku musia zodpovedať objemom dostupného odpadu. Nádrž je vhodné naplniť do 2/3, aby fungovala efektívne. Nádrž je vyrobená zo železobetónu alebo kovu. Pri malej kapacite sa nemusíte spoliehať na veľké množstvo bioplynu. Na tonu odpadu ide približne 100 metrov kubických energie.
2. 2. Na urýchlenie životnej činnosti baktérií je potrebné odpad zohriať. Na tento účel môžete nainštalovať vykurovacie teleso alebo namontovať špirálu priamo pod nádrž. Mal by byť pripojený k vykurovaciemu systému.

ZA ELEKTRINU NEPLATITE! ENERGIA ZDARMA! Urobte si sami alternatívnu energiu pre domácnosť

Anaeróbne baktérie žijú v odpade a aktivujú sa pri určitých teplotách. Zariadenie automatického typu zapne ohrev hneď, ako príde nová dávka materiálu, a vypne ho, ak sa dosiahne nastavená teplota. Takto vyrobený plyn je možné premeniť na elektrickú energiu pomocou plynového generátora.

Veterná energia

Ľudia v dávnych dobách vedeli využívať veternú energiu na rôzne účely. Dizajn sa odvtedy zmenil len málo. Je pravda, že namiesto mlynského kameňa sa použil pohon generátora. Premieňa energiu prijatú v dôsledku prevádzky takéhoto zariadenia na elektrickú energiu. Niektorí majitelia súkromných domov sa pri zvažovaní energií rozhodujú pre tieto inštalácie. Na inštaláciu konštrukcií budú potrebné tieto materiály:

Domáce veterné turbíny môžu byť vytvorené podľa rôznych schém. Najprv musíte zostaviť rám, nainštalovať otočnú zostavu. Za nimi sú namontované lopatkové generátory. Na boku je inštalovaná lopata vybavená pružinovou spojkou. Na rám je pripevnený generátor s vrtuľou. Potom sa musí umiestniť na rám. Potom sa vytvorí spojenie s rotačnou zostavou a nainštaluje sa zberač prúdu. Teraz sa môžete pripojiť ku generátoru a priviesť káble k batérii. Počet lopatiek závisí od priemeru vrtule. Dôležité je aj množstvo vyrobenej elektriny.

Alternatívna energia pre súkromný dom.Video recenzia

Pomocou tepelného čerpadla

Tento dizajn je zložitý. Alternatívnu energiu tu možno získať zo vzduchu, pôdy alebo podzemných vôd. Tieto zariadenia sa zvyčajne používajú na vykurovanie miestností. Alternatívne zdroje energie pre byt tohto druhu sú chladiaca komora pôsobivej veľkosti. Ochladzujú okolitý priestor, premieňajú energiu a vytvárajú teplo. Dávajú to životnému prostrediu. Komponenty systému sú:

Rozdeľovač je inštalovaný horizontálne alebo vertikálne. Posledná možnosť nie je vždy dostupná vzhľadom na vlastnosti lokality. Vyvŕtajú sa hlboké studne, po ktorých sa do nich spustí okruh. Pri horizontálnom usporiadaní by mal byť objekt zakopaný v zemi na úrovni jeden a pol metra. Ak sa obydlie nachádza v blízkosti nádrže, je potrebné položiť do vody výmenník tepla.

Kompresor je možné odobrať z klimatizácie. Na výrobu kondenzátora vezmite nádrž s objemom 120 litrov. Do nej je vložená medená cievka. Bude cez ňu prúdiť freón. Je to zároveň priestor, kde sa ohrieva voda z vykurovacieho systému.

Na konštrukciu výparníka vezmite plastový valec. Musí mať objem minimálne 130 litrov. Tu je vložená prídavná cievka. Skombinujte ho s predchádzajúcim pomocou kompresora. Výparník má potrubie. Môže byť vyrobený z fragmentu kanalizačného potrubia. Tento prvok je potrebný na riadenie toku vody z nádrže.

Spustite výparník do jazierka. Keď obteká voda, spustí sa proces odparovania freónu. Ide do kondenzátora a odovzdáva mu teplo. Chladiaca kvapalina prechádza vykurovacím systémom a ohrieva miestnosť. Energiu pre domácich majstrov z vody tak možno získať bez väčšej námahy. V tomto prípade nezáleží na teplote vody v nádrži. Len musí byť neustále prítomný.

Alternatívne zdroje vykurovania

slnečné žiarenie

Solárne panely sa kedysi používali na pohon kozmických lodí. Takéto zariadenie je založené na schopnosti fotónov generovať elektrický prúd. K dnešnému dňu bolo vynájdených veľa modifikácií solárnych panelov. Ich dizajn sa každým rokom zlepšuje. Na výrobu solárnej energie sa môžete uchýliť k dvom metódam.

Podľa prvej metódy by ste si mali kúpiť hotové fotobunky, zostaviť ich vo forme reťaze a umiestniť na vrch priehľadný materiál. Táto práca si vyžaduje maximálnu starostlivosť, pretože všetky komponenty sú krehké. Na povrchu fotobuniek je označenie vo voltampéroch. Pri výpočte požadovaného počtu prvkov pre takýto systém nie je nič ťažké.

Najprv musíte urobiť telo. Za týmto účelom sa odoberie list preglejky a po obvode sa pribijú drevené lamely. Potom sú v preglejke vybavené otvory na vetranie. Vo vnútri je umiestnený fragment drevovláknitej dosky, na ktorom je spájkovaný reťazec fotobuniek. Potom skontrolujú, ako dobre dizajn funguje. Ďalej sa na drevené lišty naskrutkuje plexisklo.

Druhá metóda je vhodnejšia pre profesionálov. Analýza elektrického obvodu sa vykonáva z diód D223B. Sú spájkované v radoch. Prvky sú umiestnené v kryte, ktoré sú pokryté priehľadným materiálom. Existujú dva typy fotobuniek. Ide o mono- a polykryštalické modifikácie. Prvá účinnosť je 13%. Ich životnosť dosahuje 25 rokov. Bez porúch dokážu fungovať len za slnečného počasia.

Polykryštalické majú nižšiu účinnosť. Ich životnosť je tiež len 10 rokov, no svoju účinnosť si zachovávajú aj pri zamračenom počasí. Napríklad, ak má panel rozlohu 10 metrov štvorcových, môže generovať 1 kW energie. Hotovú konštrukciu môžete položiť na strechu s vedomím jej celkovej hmotnosti.

Keď sú batérie pripravené, položte ich na slnečnú stranu. Je dôležité, aby bolo možné nastaviť sklon uhla vzhľadom na slnečné lúče. Vertikálna poloha je opodstatnená, ak sneží. To ochráni štruktúru pred poruchou. Solárne panely sa používajú s batériami alebo bez nich. Počas dňa bude batéria napájaná solárnou energiou. V noci bude potrebovať batériu. Systém môžete pripojiť aj v noci do siete centrálneho napájania.

Alternatívna energia doma vlastne...

Systém „SMART HOUSE“ Alternatívne zdroje energie

Nastavením trysky môžete dosiahnuť maximálny výkon. Takéto domáce systémy sú dobré, pretože nezahŕňajú veľké investície. Poskytujú energiu zadarmo. Kombináciou niekoľkých alternatívnych typov štruktúr je možné dosiahnuť citeľné zníženie nákladov na elektrickú energiu.

Nie je žiadnym tajomstvom, že zdroje, ktoré dnes ľudstvo využíva, sú vyčerpateľné, navyše ich ďalšia ťažba a využívanie môže viesť nielen k energetickej, ale aj environmentálnej katastrofe. Zdroje, ktoré ľudstvo tradične využíva – uhlie, plyn a ropa – sa o niekoľko desaťročí vyčerpajú a opatrenia musia byť prijaté už teraz, v našej dobe. Samozrejme, môžeme dúfať, že opäť nájdeme nejaké bohaté ložisko, tak ako to bolo v prvej polovici minulého storočia, no vedci sú si istí, že také veľké ložiská už neexistujú. Ale v každom prípade, aj objavenie nových ložísk len oddiali nevyhnutné, je potrebné hľadať spôsoby výroby alternatívnej energie a prejsť na obnoviteľné zdroje ako vietor, slnko, geotermálna energia, energia vodného toku a iné a spolu s preto je potrebné pokračovať vo vývoji technológií na úsporu energie.

V tomto článku zvážime niektoré z najsľubnejších nápadov podľa názoru moderných vedcov, na ktorých bude postavená energia budúcnosti.

solárne stanice

Ľudia sa už dlho pýtali, či je možné pred odoslaním do pece zohriať vodu pod slnkom, sušiť oblečenie a keramiku, ale tieto metódy nemožno nazvať účinnými. Prvé technické prostriedky, ktoré premieňajú slnečnú energiu, sa objavili v 18. storočí. Francúzsky vedec J. Buffon ukázal experiment, pri ktorom sa mu podarilo zapáliť suchý strom pomocou veľkého vydutého zrkadla za jasného počasia zo vzdialenosti asi 70 metrov. Jeho krajan, slávny vedec A. Lavoisier, použil šošovky na sústredenie energie slnka a v Anglicku vytvorili bikonvexné sklo, ktoré zaostrením slnečných lúčov roztavilo liatinu len za pár minút.

Prírodovedci vykonali mnoho experimentov, ktoré dokázali, že slnko na Zemi je možné. Solárna batéria, ktorá by premieňala slnečnú energiu na mechanickú, sa však objavila pomerne nedávno, v roku 1953. Vytvorili ho vedci z americkej Národnej agentúry pre letectvo a vesmír. Už v roku 1959 bola solárna batéria prvýkrát použitá na vybavenie vesmírneho satelitu.

Možno aj vtedy, keď si vedci uvedomili, že takéto batérie sú oveľa efektívnejšie vo vesmíre, prišli s myšlienkou vytvorenia vesmírnych solárnych staníc, pretože za hodinu slnko vygeneruje toľko energie, koľko celé ľudstvo za jeden deň nespotrebuje. rok, tak prečo to nevyužiť? Aká bude slnečná energia budúcnosti?

Na jednej strane sa zdá, že využitie slnečnej energie je ideálnou možnosťou. Náklady na obrovskú vesmírnu solárnu stanicu sú však veľmi vysoké a okrem toho bude nákladná aj jej prevádzka. Postupom času, keď sa zavedú nové technológie na dopravu nákladu do vesmíru, ako aj nové materiály, bude realizácia takéhoto projektu možná, ale zatiaľ môžeme na povrchu planéty používať iba relatívne malé batérie. Mnohí si povedia, že aj toto je dobré. Áno, v súkromí je to možné, ale na energetické zásobovanie veľkých miest, respektíve, potrebujete buď veľa solárnych panelov, alebo technológiu, ktorá ich zefektívni.

Je tu prítomná aj ekonomická stránka problému: každý rozpočet značne utrpí, ak mu bude zverená úloha prerobiť celé mesto (alebo celú krajinu) na solárne panely. Zdalo by sa, že je možné zaviazať obyvateľov mesta, aby zaplatili nejaké sumy za opätovné vybavenie, ale v tomto prípade budú nešťastní, pretože ak by boli ľudia pripravení ísť na takéto výdavky, už by to dávno urobili sami: každý má možnosť dokúpiť solárnu batériu.

V súvislosti so solárnou energiou existuje ďalší paradox: výrobné náklady. Priama premena slnečnej energie na elektrickú nie je najefektívnejšia. Doteraz sa nenašiel lepší spôsob, ako využiť slnečné lúče na ohrievanie vody, ktorá sa premení na paru a roztáča dynamo. V tomto prípade je strata energie minimálna. Ľudstvo chce použiť „zelené“ solárne panely a solárne stanice na šetrenie zdrojov na Zemi, ale takýto projekt by si vyžadoval obrovské množstvo rovnakých zdrojov a „nezelenej“ energie. Napríklad vo Francúzsku bola nedávno postavená solárna elektráreň na ploche asi dvoch štvorcových kilometrov. Náklady na výstavbu boli asi 110 miliónov eur, bez prevádzkových nákladov. Pri tom všetkom je potrebné mať na pamäti, že životnosť takýchto mechanizmov je asi 25 rokov.

Vietor

Veternú energiu využívali ľudia aj od staroveku, najjednoduchším príkladom je plachtenie a veterné mlyny. Veterné mlyny sa používajú dodnes a sú obzvlášť účinné v oblastiach so stálym vetrom, napríklad pozdĺž pobrežia. Vedci neustále predkladajú nápady, ako modernizovať existujúce zariadenia na premenu veternej energie, jedným z nich sú veterné turbíny vo forme stúpajúcich turbín. Vďaka neustálemu otáčaniu by mohli „visieť“ vo vzduchu vo vzdialenosti niekoľkých stoviek metrov od zeme, kde je silný a stály vietor. To by pomohlo pri elektrifikácii vidieckych oblastí, kde nie je možné použiť štandardné veterné turbíny. Okrem toho by takéto stúpajúce turbíny mohli byť vybavené internetovými modulmi, ktoré by ľuďom poskytli prístup k World Wide Web.

Príliv a odliv a vlny

Rozmach slnečnej a veternej energie postupne doznieva a záujem výskumníkov vzbudila aj iná prírodná energia. Sľubnejšie je využitie prílivov a odlivov. Touto problematikou sa zaoberá už asi stovka firiem po celom svete a existuje niekoľko projektov, ktoré preukázali efektivitu tohto spôsobu výroby elektriny. Výhodou oproti slnečnej energii je, že straty pri prenose jednej energie na druhú sú minimálne: prílivová vlna roztáča obrovskú turbínu, ktorá vyrába elektrinu.

Projekt Oyster je myšlienkou inštalácie otočného ventilu na dno oceánu, ktorý bude dodávať vodu na pobrežie, čím sa roztočí jednoduchá hydroelektrická turbína. Len jedna takáto inštalácia by mohla poskytnúť elektrinu malému mikrodistriktu.

Prílivové vlny sa už úspešne využívajú v Austrálii: v meste Perth boli nainštalované odsoľovacie zariadenia fungujúce na tento druh energie. Ich práca umožňuje poskytnúť sladkú vodu asi pol miliónu ľudí. Aj v tomto odvetví výroby energie je možné kombinovať prírodnú energiu a priemysel.

Využitie je trochu iné ako technológie, ktoré sme zvyknutí vidieť v riečnych vodných elektrárňach. Vodné elektrárne často poškodzujú životné prostredie: priľahlé územia sú zaplavené, ekosystém je zničený, ale stanice pracujúce na prílivových vlnách sú v tomto ohľade oveľa bezpečnejšie.

ľudská energia

Jedným z najfantastickejších projektov na našom zozname je využitie energie živých ľudí. Znie to ohromujúco a dokonca trochu desivo, ale nie všetko je také desivé. Vedci si vážia myšlienku, ako využiť mechanickú energiu pohybu. Tieto projekty sa týkajú mikroelektroniky a nanotechnológií s nízkou spotrebou energie. Aj keď to znie ako utópia, nedochádza k žiadnemu skutočnému vývoju, ale myšlienka je veľmi zaujímavá a neopúšťa mysle vedcov. Súhlaste, veľmi pohodlné budú zariadenia, ktoré sa budú, podobne ako hodinky s automatickým naťahovaním, nabíjať zo skutočnosti, že sa senzor potiahne prstom, alebo zo skutočnosti, že tablet alebo telefón pri chôdzi jednoducho visí v taške. Nehovoriac o oblečení, ktoré naplnené rôznymi mikrozariadeniami dokázalo premieňať energiu ľudského pohybu na elektrinu.

Napríklad v Berkeley, v Lawrenceovom laboratóriu, sa vedci pokúsili implementovať myšlienku použitia vírusov na stlačenie elektriny. Existujú aj malé mechanizmy poháňané pohybom, ale zatiaľ takáto technológia nebola uvedená do prevádzky. Áno, globálnu energetickú krízu nemožno riešiť týmto spôsobom: koľko ľudí bude musieť „predávať“, aby celý závod fungoval? Ale ako jedna z mier používaných v kombinácii je teória celkom životaschopná.

Takéto technológie budú obzvlášť účinné na ťažko dostupných miestach, na polárnych staniciach, v horách a tajge, medzi cestovateľmi a turistami, ktorí nemajú vždy možnosť nabiť svoje prístroje, no zostať v kontakte je dôležité, najmä ak skupina je v kritickej situácii. Koľko by sa dalo predísť, keby ľudia mali vždy spoľahlivé komunikačné zariadenie, ktoré by nebolo závislé od „zástrčky“.

Vodíkové palivové články

Azda každému majiteľovi auta napadlo pri pohľade na ukazovateľ množstva benzínu blížiaceho sa k nule, aké by to bolo skvelé, keby auto jazdilo na vodu. Teraz sa však jeho atómy dostali do pozornosti vedcov ako skutočné objekty energie. Faktom je, že častice vodíka – najbežnejšieho plynu vo vesmíre – obsahujú obrovské množstvo energie. Navyše motor spaľuje tento plyn prakticky bez vedľajších produktov, to znamená, že získavame veľmi ekologické palivo.

Vodík poháňajú niektoré moduly ISS a raketoplány, no na Zemi existuje hlavne vo forme zlúčenín, ako je voda. V osemdesiatych rokoch sa v Rusku vyvíjali lietadlá využívajúce vodík ako palivo, tieto technológie boli dokonca uvedené do praxe a experimentálne modely preukázali svoju účinnosť. Keď sa vodík oddelí, presunie sa do špeciálneho palivového článku, po ktorom sa môže priamo vyrábať elektrina. Toto nie je energia budúcnosti, toto je už realita. Podobné autá sa už vyrábajú a v pomerne veľkých sériách. Honda, aby zdôraznila všestrannosť zdroja energie a auta ako celku, uskutočnila experiment, v dôsledku ktorého bolo auto pripojené k elektrickej domácej sieti, ale nie za účelom dobitia. Auto dokáže dodať energiu súkromnému domu na niekoľko dní alebo prejsť takmer päťsto kilometrov bez tankovania.

Jedinou nevýhodou takéhoto zdroja energie sú v súčasnosti relatívne vysoké náklady na takéto ekologické autá a, samozrejme, pomerne malý počet vodíkových čerpacích staníc, ale ich výstavba sa už plánuje v mnohých krajinách. Napríklad Nemecko už má plán nainštalovať do roku 2017 100 čerpacích staníc.

Teplo zeme

Premena tepelnej energie na elektrickú je podstatou geotermálnej energie. V niektorých krajinách, kde je ťažké použiť iné priemyselné odvetvia, sa používa pomerne široko. Napríklad na Filipínach pochádza 27 % všetkej elektriny z geotermálnych elektrární, zatiaľ čo na Islande je to približne 30 %. Podstata tohto spôsobu výroby energie je celkom jednoduchá, mechanizmus je podobný jednoduchému parnému stroju. Pred údajným "jazerom" magmy je potrebné vyvŕtať studňu, cez ktorú sa dodáva voda. Pri kontakte s horúcou magmou sa voda okamžite zmení na paru. Stúpa tam, kde roztáča mechanickú turbínu, čím generuje elektrinu.

Budúcnosťou geotermálnej energie je nájsť veľké „zásobníky“ magmy. Napríklad na spomínanom Islande sa im to podarilo: horúca magma v zlomku sekundy premenila všetku čerpanú vodu na paru s teplotou asi 450 stupňov Celzia, čo je absolútny rekord. Takáto vysokotlaková para môže niekoľkonásobne zvýšiť účinnosť geotermálnej stanice, čo sa môže stať impulzom pre rozvoj geotermálnej energie na celom svete, najmä v oblastiach nasýtených sopkami a termálnymi prameňmi.

Využitie jadrového odpadu

Jadrová energia sa svojho času rozprúdila. Tak to bolo dovtedy, kým si ľudia neuvedomili nebezpečenstvo tohto energetického sektora. Nehody sú možné, nikto nie je imúnny voči takýmto prípadom, ale sú veľmi zriedkavé, ale rádioaktívny odpad sa neustále objavuje a až donedávna vedci nedokázali tento problém vyriešiť. Faktom je, že uránové tyče, tradičné „palivo“ jadrových elektrární, sa dajú využiť len na 5 %. Po vypracovaní tejto malej časti sa celá tyč pošle na "skládku".

Predtým sa používala technológia, pri ktorej boli tyče ponorené do vody, čo spomaľuje neutróny a udržuje stabilnú reakciu. Teraz sa namiesto vody použil tekutý sodík. Táto náhrada umožňuje nielen využiť celý objem uránu, ale aj spracovať desiatky tisíc ton rádioaktívneho odpadu.

Zbaviť planétu jadrového odpadu je dôležité, no v samotnej technológii je jedno „ale“. Urán je zdroj a jeho zásoby na Zemi sú obmedzené. Ak sa celá planéta prepne výlučne na energiu prijímanú z jadrových elektrární (napríklad v Spojených štátoch vyrábajú jadrové elektrárne len 20 % všetkej spotrebovanej elektriny), zásoby uránu sa celkom rýchlo vyčerpajú a ľudstvo to opäť povedie na prah energetickej krízy, takže jadrová energetika, aj keď modernizovaná, len dočasné opatrenie.

rastlinné palivo

Dokonca aj Henry Ford, ktorý vytvoril svoj „Model T“, očakával, že už bude jazdiť na biopalivá. V tom čase však boli objavené nové ropné polia a potreba alternatívnych zdrojov energie sa na niekoľko desaťročí vytratila, no teraz sa opäť vracia.

Za posledných pätnásť rokov sa používanie rastlinných palív, ako je etanol a bionafta, niekoľkonásobne zvýšilo. Používajú sa ako nezávislé zdroje energie a ako prísady do benzínu. Pred časom sa nádeje vkladali do špeciálnej kultúry prosa, nazývanej „kanola“. Je úplne nevhodný pre potravu pre ľudí alebo hospodárske zvieratá, ale má vysoký obsah oleja. Z tohto oleja začali vyrábať „bionaftu“. Ale táto plodina zaberie príliš veľa miesta, ak sa ju pokúsite vypestovať natoľko, aby poskytla palivo aspoň časti planéty.

Teraz vedci hovoria o využití rias. Ich obsah oleja je asi 50%, čo uľahčí ťažbu ropy a odpad možno premeniť na hnojivá, na základe ktorých sa budú pestovať nové riasy. Myšlienka sa považuje za zaujímavú, ale jej životaschopnosť zatiaľ nebola preukázaná: publikácia úspešných experimentov v tejto oblasti ešte nebola publikovaná.

Termonukleárna fúzia

Budúca energia sveta je podľa moderných vedcov nemožná bez technológie, čo je v súčasnosti najsľubnejší vývoj, do ktorého sa už investujú miliardy dolárov.

Pri štiepení sa využíva energia. Je to nebezpečné, pretože hrozí nekontrolovaná reakcia, ktorá zničí reaktor a povedie k úniku obrovského množstva rádioaktívnych látok: azda každý si pamätá haváriu v jadrovej elektrárni v Černobyle.

Fúzne reakcie, ako už názov napovedá, využívajú energiu uvoľnenú pri fúzii atómov. Výsledkom je, že na rozdiel od atómového štiepenia nevzniká žiadny rádioaktívny odpad.

Hlavným problémom je, že v dôsledku termonukleárnej fúzie vzniká látka, ktorá má takú vysokú teplotu, že môže zničiť celý reaktor.

Budúcnosť je realita. A fantázie sú tu nevhodné, momentálne sa už vo Francúzsku začalo s výstavbou reaktora. Do pilotného projektu financovaného mnohými krajinami, medzi ktoré okrem EÚ patrí Čína a Japonsko, USA, Rusko a ďalšie, sa investovalo niekoľko miliárd dolárov. Pôvodne sa prvé experimenty plánovali spustiť už v roku 2016, ale výpočty ukázali, že rozpočet bol príliš malý (namiesto 5 miliárd to trvalo 19) a spustenie sa odložilo o ďalších 9 rokov. Snáď o pár rokov uvidíme, čoho je schopná termonukleárna energia.

Problémy súčasnosti a príležitosti do budúcnosti

Nielen vedci, ale aj spisovatelia sci-fi dávajú veľa nápadov na implementáciu technológie budúcnosti v energetickom sektore, ale všetci sa zhodujú na tom, že zatiaľ žiadna z navrhovaných možností nemôže plne uspokojiť všetky potreby našej civilizácie. Ak by napríklad všetky autá v USA jazdili na biopalivá, polia repky by museli pokrývať plochu rovnajúcu sa polovici celej krajiny, bez ohľadu na to, že v štátoch nie je toľko pôdy vhodnej na poľnohospodárstvo. Okrem toho sú doteraz všetky spôsoby výroby alternatívnej energie drahé. Snáď každý bežný obyvateľ mesta súhlasí s tým, že je dôležité využívať obnoviteľné zdroje šetrné k životnému prostrediu, no nie vtedy, keď mu v súčasnosti povedia cenu takéhoto prechodu. Vedci majú v tejto oblasti ešte veľa práce. Nové objavy, nové materiály, nové nápady – to všetko pomôže ľudstvu úspešne sa vyrovnať s hroziacou krízou zdrojov. Planéty sa dajú vyriešiť iba zložitými opatreniami. V niektorých oblastiach je vhodnejšie použiť výrobu veternej energie, niekde - solárne panely atď. Ale možno hlavným faktorom bude znižovanie spotreby energie vo všeobecnosti a vytváranie technológií šetriacich energiu. Každý človek musí pochopiť, že je zodpovedný za planétu a každý si musí položiť otázku: "Aký druh energie si vyberiem pre budúcnosť?" Pred prechodom na iné zdroje by si mal každý uvedomiť, že je to naozaj potrebné. Problém spotreby energie bude možné vyriešiť iba integrovaným prístupom.

V prostredí, kde ceny energií neustále rastú, majitelia súkromných domov skôr uvažujú o alternatívnych zdrojoch energie. Niektorí majitelia domov nemajú možnosť pripojiť sa k elektrickej sieti kvôli vysokým nákladom na inštalačné práce. Inžinieri a spolu s nimi aj remeselníci si dali záležať na tom, čo ľudstvu dáva samotná príroda a vytvorili množstvo zariadení, ktoré sa dajú využiť na obnovu energetických zdrojov. Video ukáže osvedčené postupy v akcii.

generátor bioodpadu

Bioplyn je ekologický druh paliva. Používa sa rovnakým spôsobom ako zemný plyn. Technológia výroby je založená na životne dôležitej aktivite anaeróbnych baktérií. Odpad je umiestnený v kontajneri, v procese rozkladu biologických materiálov sa uvoľňujú plyny: metán a sírovodík s prímesou oxidu uhličitého.

Táto technológia sa aktívne používa v Číne a na farmách hospodárskych zvierat v Amerike. Aby ste mohli dostávať nepretržitý bioplyn doma, potrebujete mať farmu alebo prístup k voľnému zdroju hnoja.

generátor bioodpadu

Na stavbu takejto inštalácie budete potrebovať utesnenú nádobu so zabudovaným šnekom na miešanie, vývod plynu, hrdlo na nakladanie odpadu a armatúru na vykladanie odpadu. Dizajn musí byť dokonale utesnený. Ak sa plyn neodoberá neustále, bude potrebné nainštalovať poistný ventil na uvoľnenie nadmerného tlaku, aby sa „strecha“ nádrže neodfúkla. Postup je nasledovný.

1. Vyberáme miesto na usporiadanie nádoby. Veľkosť vyberte podľa množstva dostupného odpadu. Pre efektívnu prácu je vhodné ho naplniť do dvoch tretín. Nádrž môže byť kovová alebo železobetónová. Z malej nádrže sa nedá získať veľké množstvo bioplynu. Z tony odpadu vyjde 100 metrov kubických plynu.
2. Na urýchlenie procesu baktérií bude potrebné zahrievanie obsahu. Dá sa to urobiť niekoľkými spôsobmi: umiestnite špirálu pripojenú k vykurovaciemu systému pod nádrž alebo nainštalujte vykurovacie telesá.
3. Anaeróbne mikroorganizmy sa nachádzajú v samotnej surovine, pri určitej teplote sa stávajú aktívnymi. Automatické zariadenie v kotloch na ohrev vody zapne kúrenie pri príchode novej dávky a vypne ho, keď odpad dosiahne nastavenú teplotu.
   Výsledný plyn sa môže premeniť na elektrickú energiu prostredníctvom plynového generátora.

Poradenstvo. Odpadový odpad sa používa ako kompostové hnojivo pre záhradné záhony.

Energia z vetra

Naši predkovia sa už dávno naučili využívať veternú energiu pre svoje potreby. V zásade sa odvtedy dizajn príliš nezmenil. Len mlynský kameň nahradil pohon generátora, ktorý premieňa energiu rotujúcich lopatiek na elektrinu.

Na výrobu generátora budete potrebovať nasledujúce diely:

• generátor. Niektorí používajú motor z práčky a mierne transformujú rotor;
• multiplikátor;
• batéria a jej regulátor nabíjania;
• napäťový transformátor.

veterný generátor

Existuje veľa schém pre domáce veterné turbíny. Všetky sú dokončené na rovnakom princípe.

1. Rám sa montuje.
2. Obrtlík je nainštalovaný. Za ním sú namontované lopatky a generátor.
3. Namontujte bočnú lopatu s pružinovou spojkou.
4. Generátor s vrtuľou je pripevnený k rámu, potom je inštalovaný na rám.
5. Pripojte a pripojte k otočnej zostave.
6. Nainštalujte zberač prúdu. Pripojte ho ku generátoru. Drôty vedú k batérii.

Poradenstvo. Počet lopatiek bude závisieť od priemeru vrtule, ako aj od množstva vyrobenej elektriny.

Tepelné čerpadlo

Na získanie energie z hlbín zeme bude potrebné postaviť pomerne zložité zariadenie, ktoré vám umožní prijímať alternatívnu energiu z podzemných vôd, pôdy samotnej alebo zo vzduchu. Najčastejšie sa takéto zariadenia používajú na vykurovanie priestorov. V skutočnosti je jednotka veľká chladiaca komora, ktorá pri ochladzovaní prostredia premieňa energiu a uvoľňuje ju vo forme tepla s vysokým potenciálom. Komponenty systému:

1. Vonkajší a vnútorný obrys s freónom.
2. Výparník.
3. Kompresor.
4. Kondenzátor.

Schéma činnosti tepelného čerpadla

Kolektor môže byť inštalovaný vertikálne, ak plocha staveniska neumožňuje horizontálnu inštaláciu. Vyvŕta sa niekoľko hlbokých vrtov a do nich sa spustí obrys. Horizontálne je uložený v zemi do hĺbky jeden a pol metra. Ak sa dom nachádza na brehu nádrže, výmenník tepla je položený vo vode.
Kompresor je možné odobrať z klimatizácie. Kondenzátor je vyrobený zo 120 l nádrže. Do nádrže sa vloží medená špirála, cez ňu bude cirkulovať freón a voda z vykurovacieho systému sa začne ohrievať.

Výparník je vyrobený z plastového suda s objemom viac ako 130 litrov. Do tejto nádrže je vložená ďalšia cievka, jej kombinácia s predchádzajúcou sa uskutoční cez kompresor. Rúrka výparníka je vyrobená z obloženia kanalizačného potrubia. Prostredníctvom odbočného potrubia sa reguluje prietok vody zo zásobníka.

Výparník sa spustí do zásobníka. Voda, ktorá prúdi okolo neho, vyvoláva odparovanie freónu. Plyn stúpa do kondenzátora a odovzdáva teplo vode, ktorá obklopuje cievku. Chladivo cirkuluje vo vykurovacom systéme a ohrieva miestnosť.

Poradenstvo. Na teplote vody v nádrži nezáleží, dôležitá je len jej stála prítomnosť.

Solárna energia - na elektrinu

Solárne panely boli prvýkrát vyrobené pre kozmické lode. Zariadenie je založené na schopnosti fotónov vytvárať elektrický prúd. Existuje veľa variácií v dizajne solárnych panelov a každý rok sú vylepšené. Existujú dva spôsoby, ako vyrobiť solárnu batériu sami:

Metóda číslo 1. Kúpte si hotové fotobunky, zostavte z nich reťaz a zakryte konštrukciu priehľadným materiálom. Musíte pracovať s mimoriadnou opatrnosťou, všetky prvky sú veľmi krehké. Každá fotobunka je označená vo voltampéroch. Výpočet požadovaného počtu článkov na zhromaždenie batérie požadovaného výkonu nebude veľmi ťažký. Postupnosť práce je nasledovná:

• na výrobu puzdra potrebujete list preglejky. Po obvode sú pribité drevené lamely;
• v preglejkovej doske sú vyvŕtané vetracie otvory;
• vnútri je umiestnená drevovláknitá doska so spájkovaným reťazcom fotobuniek;
• výkon sa kontroluje;
• plexisklo sa naskrutkuje na koľajnice.

Solárne panely

Metóda číslo 2 vyžaduje znalosť elektrotechniky. Elektrický obvod je zostavený z diód D223B. Spájkujte ich v radoch postupne. Vložené do puzdra pokrytého priehľadným materiálom.

Fotobunky sú dvoch typov:

1. Monokryštalické platne majú účinnosť 13 % a vydržia štvrť storočia. Fungujú bezchybne len za slnečného počasia.
2. Polykryštalické majú nižšiu účinnosť, ich životnosť je len 10 rokov, ale pri zakalení výkon neklesá. Plocha panelu 10 m2. m. je schopný vyrobiť 1 kW energie. Pri umiestnení na strechu stojí za to zvážiť celkovú hmotnosť konštrukcie.

Pripravené batérie sú umiestnené na najslnečnejšej strane. Panel musí byť vybavený možnosťou nastavenia sklonu uhla vzhľadom na Slnko. Vertikálna poloha je nastavená počas sneženia tak, aby batéria nezlyhala.

Solárny panel je možné používať s batériou alebo bez nej. Počas dňa spotrebujte energiu solárnej batérie a v noci batériu. Alebo použite slnečnú energiu počas dňa av noci - z centrálnej napájacej siete.

Ak sa na pozemku nachádza potok alebo nádrž s priehradou, doplnkovým zdrojom alternatívnej elektriny bude vlastná vodná elektráreň. Zariadenie je založené na vodnom kolese a výkon bude závisieť od rýchlosti prúdu vody. Materiály na výrobu generátora a kolesa je možné odoberať z auta a zvyšky rohu a kovu možno nájsť v každej domácnosti. Okrem toho budete potrebovať kúsok medeného drôtu, preglejku, polystyrénovú živicu a neodýmové magnety.

Domáca vodná elektráreň

Postupnosť prác:

1. Koleso je vyrobené z 11 palcových kolies. Čepele sú vyrobené z oceľovej rúry (rúru rozrežeme pozdĺžne na 4 časti). Budete potrebovať 16 čepelí. Disky sú stiahnuté k sebe skrutkami, medzera medzi nimi je 10 palcov. Čepele sú zvárané.
2. Tryska je vyrobená podľa šírky kolesa. Je vyrobený z kovového šrotu, ohýbaný na mieru a spájaný zváraním. Tryska je nastavená na výšku. Tým sa reguluje prietok vody.
3. Os je zváraná.
4. Koleso je namontované na osi.
5. Vinutie je vyrobené, cievky sú naliate živicou - stator je pripravený. Zhromažďujeme generátor. Šablóna je vyrobená z preglejky. Nainštalujte magnety.
6. Generátor je chránený pred striekajúcou vodou kovovým krídlom.
7. Koleso, oska a spojovacie prvky s tryskou sú potiahnuté farbou na ochranu kovu pred koróziou a estetickým potešením.
8. Nastavením trysky sa dosiahne najväčší výkon.

Domáce zariadenia nevyžadujú veľké kapitálové investície a vyrábajú energiu zadarmo. Ak skombinujete viacero druhov alternatívnych zdrojov, potom takýto krok výrazne zníži náklady na energiu. Na zostavenie jednotky potrebujete len šikovné ruky a čistú hlavu.

Alternatívne zdroje energie: video

Zdroje energie pre domácnosť: foto

Dnes budeme hovoriť o autonómnej elektrine, čo to je, ako vybaviť dom takým zdrojom elektriny, ako vybrať optimálne systémy. A čo je najdôležitejšie, "stojí hra za sviečku."

Vlastnosti pripojenia k elektrickému vedeniu

Pohodlné bývanie bez elektriny si dnes už len ťažko vieme predstaviť. Vďaka nemu je obydlie osvetlené, vykurované, jedlo sa varí, voda sa ohrieva. Ale nie vždy je možné zabezpečiť bývanie elektrinou, najmä ak sa dom nachádza ďaleko od mesta.

Mnohí majitelia vidieckych domov a letných chát, najmä ak sú ďaleko od civilizácie, musia riešiť otázku zásobovania energiou doma.

Najčastejším riešením je napojenie domu na elektrické vedenia, tie však nie sú dostupné všade, prípadne je najbližšie vedenie v slušnej vzdialenosti od domu.

V tomto prípade môže byť poskytovanie elektriny doma veľmi drahé. Koniec koncov, bude potrebné koordinovať dodávku tohto zdroja energie s príslušnými orgánmi, zaplatiť za inštaláciu rozvodne a podpery elektrického vedenia, ktoré ho privedú do domu.

A je obzvlášť nepríjemné, že zakúpené zariadenie a za veľa peňazí (rozvodňa, drôty, podpery) budú prevedené do bilancie miestnych energetických sietí, to znamená, že budú vlastníkom všetkého a vlastníkom dom bude musieť stále platiť za dodávky elektriny.

Preto sa pre mnohých môže táto možnosť stať nepraktickou, dosť problematickou a drahou.

Autonómne zdroje elektrickej energie

Druhou možnosťou, ako zabezpečiť vidiecky dom elektrickou energiou, je použitie autonómnych zdrojov dodávky energie. Takýmito zdrojmi môžu byť vietor, slnko, voda a horľavé materiály.

Použitím autonómneho napájania sa majiteľ domu stáva úplne nezávislým z hľadiska získavania elektriny na spotrebu.

Nevyžadujú sa žiadne schválenia, vedenia na prenos energie atď.. Samozrejme, získanie elektriny bude stále spojené s nákladmi. A v počiatočnej fáze budú dosť významné, pretože potrebné vybavenie stojí veľa.

V budúcnosti je tiež potrebné vykonávať údržbu všetkých komponentov systému zásobovania energiou, ale nakoniec sa všetko vyplatí.

Stručne zvážime najbežnejšie autonómne zdroje elektrickej energie.

Solárne panely

Teraz si získavajú čoraz väčšiu obľubu. Podstata takéhoto zdroja je jednoduchá – existujú polovodičové fotočlánky, v ktorých pri dopade slnečného svetla vzniká elektrický náboj.

Množstvo generovanej energie priamo závisí od plochy fotobuniek, preto sa zhromažďujú v paneloch.

Panel s plochou 1 m2. schopný dodať výkon 100 wattov s napätím 20-25 V.

Na úplné zásobovanie domu elektrickou energiou musí byť plocha panelov významná.

Z pozitívnych vlastností takéhoto zdroja elektriny je jeho trvanlivosť, úplná šetrnosť k životnému prostrediu, bezhlučnosť.

Panely vyžadujú minimálnu údržbu a nimi vyrobená elektrina je úplne zadarmo a cenovo dostupná.

Ale sú tu aj nevýhody. Na zabezpečenie elektrickej energie v požadovanom množstve môže plocha panelov dosiahnuť značnú veľkosť, ktorú je ešte potrebné správne umiestniť.

Táto energia je nestabilná. Počas slnečných dní budú panely pracovať na maximálny výkon, no nájdu sa aj zamračené dni. Preto celkové množstvo vyrobenej elektrickej energie závisí od počtu slnečných dní v roku v regióne, kde sa dom nachádza.

Ďalšou nevýhodou, a to významnou, sú náklady na panely. Cena za každý Watt vyrobenej energie je teraz približne 1,5 dolára, to znamená, že len za panely, ktoré vyrábajú 1 kW elektriny, budete musieť zaplatiť 1,5 tisíc dolárov. A budete si musieť dokúpiť aj zvyšok vybavenia potrebného na fungovanie systému.

Veterné turbíny

Druhým najpopulárnejším autonómnym systémom napájania je vietor. Veterné turbíny sa používajú na výrobu elektriny.

V skutočnosti ide o obyčajné generátory, na rotor ktorých sú nasadené lopatky. Vplyvom vetra sa rotor otáča a vzniká elektrina.

Z pozitívnych vlastností veterných turbín sú zaznamenané pomerne kompaktné rozmery, relatívna bezhlučnosť prevádzky, šetrnosť k životnému prostrediu a trvanlivosť. Existuje aj možnosť domácej výroby takéhoto generátora.

Ale veterný systém má viac nevýhod. Prvým z nich sú náklady, veterné generátory nebudú lacné.

Vzhľadom na to, že účinnosť veterných turbín je nízka, potom na úplné zásobovanie domu elektrickou energiou bude potrebné nainštalovať tri alebo viac veterných mlynov s nízkym výkonom alebo jeden, ale dostatočne produktívny. A v oboch prípadoch budú obstarávacie náklady značné.

Opäť treba brať do úvahy aj klimatické podmienky. V oblastiach, kde priemerná ročná rýchlosť vetra nepresahuje 8 m / s, nebude praktické používať veterné turbíny, pretože nebudú schopné fungovať v optimálnom režime.

Treba myslieť aj na to, že v dňoch úplného pokoja môžete zostať bez elektriny, preto je lepšie využiť veterný autonómny systém napájania, ak je k dispozícii záložný zdroj elektriny.

Súpravy palivových generátorov

Záložným zdrojom elektriny sa môžu stať generátory na kvapalné alebo plynné palivá (benzín, nafta, plyn).

Všetko je tu jednoduché: inštalácia pozostáva zo spaľovacieho motora a generátora. Motor otáča rotor a generátor generuje energiu.

Takýto systém nemožno nazvať úplne autonómnym, napriek tomu je potrebné palivo, ktoré navyše neustále rastie na cene. Ale ako záložný zdroj elektriny sú takéto generátorové súpravy najoptimálnejšie.

V prípade, že je už niekoľko dní zamračené počasie alebo je bezvetrie, môžete kedykoľvek spustiť generátorovú súpravu na dobitie batérie.

Z pozitívnych vlastností generátorových agregátov poháňaných palivom je stála dostupnosť elektriny, takéto inštalácie sú relatívne lacné, poskytujú dobrý energetický výkon.

Medzi ich nevýhody patrí potreba paliva, čo poskytuje fixné náklady. Takéto zariadenia nemôžu fungovať dlhú dobu a spaľovacie motory vyžadujú údržbu.

Na použitie generátorových súprav je tiež potrebné prideliť samostatnú miestnosť a zorganizovať odstraňovanie výfukových plynov a samozrejme nemôže byť reč o ekologickej šetrnosti.

vodné elektrárne

Najmenej zo všetkých sa vodná elektráreň používa ako autonómny zdroj energie z jednoduchého dôvodu, nie každý má v blízkosti domu rieku alebo silný potok.

Podstatou fungovania takejto stanice je, že prúdiaca voda otáča lopatky turbíny, vďaka čomu generátor vyrába elektrinu.

Pozitívne vlastnosti vodných elektrární sú nasledovné: stabilná dodávka energie 24 hodín denne, pretože voda v rieke alebo potoku nespomaľuje rýchlosť pohybu. Takéto stanice sú úplne ekologické, odolné a nevyžadujú prakticky žiadnu údržbu.

Ich hlavnou nevýhodou je potreba inštalácie na brehoch rieky alebo v blízkosti potoka. V tomto prípade by rýchlosť pohybu vody mala byť vysoká.

Vodná elektráreň je schopná vyrábať energiu aj pri pomalom pohybe vody, ale v tomto prípade bude rieka v zime pokrytá ľadom a stanicu už nebude možné využívať.

Vysoká rýchlosť vody bude zárukou, že rieka či potok nezamrzne. Druhou nevýhodou sú náklady na stanicu.

Napriek tomu je koncept poskytnutia domu autonómnym systémom zásobovania energiou perspektívny a mnohí sa oň zaujímajú.

Vyššie sme skúmali hlavné typy zdrojov elektrickej energie, ale samotné nestačia na to, aby bola elektrina v dome.

Okrem toho stojí za zmienku, že účinnosť akéhokoľvek autonómneho systému závisí od správnosti výpočtov.

Vlastnosti inštalácie a prevádzky autonómnych zdrojov

Pred zakúpením a inštaláciou niektorého zo systémov musíte správne vykonať všetky potrebné výpočty, pretože v priebehu času sa môže zvýšiť počet spotrebiteľov elektriny v dome, napríklad sa rozhodnete pre inštaláciu, čo je potrebné vziať do úvahy pri výpočty.

Začnime príkladom slnečnej sústavy.

Solárny autonómny systém.

Všetky výpočty musia začínať výpočtami celkovej spotreby elektriny v dome, to znamená vypočítať výkon všetkých spotrebiteľov. Je však dôležité ich oddeliť.

Faktom je, že niektorí spotrebitelia elektriny pracujú bez problémov zo siete s jednosmerným prúdom a napätím 12 alebo 24 V. Takýmito spotrebiteľmi môžu byť rovnaké LED svietidlá, ktoré sa najlepšie inštalujú namiesto bežných žiaroviek. A vo všeobecnosti by všetky práce mali začať vybavením domu ekonomickými spotrebiteľmi elektriny.

Na základe celkovej spotreby prúdu sa vykoná výber batérií a meniča. A až potom pristúpia k počítaniu počtu solárnych panelov, ako aj k výberu ovládača.

Nie je možné sa zaoberať výpočtom plochy solárnych panelov, kapacitou batérie a meniča.

Mnoho výrobcov ponúka hotové súpravy, ktoré obsahujú všetko potrebné vybavenie. Pri kúpe takejto zostavy stačí poznať len celkovú spotrebu elektrickej energie.

Navyše pri výbere zostavy je dôležité brať do úvahy, že má určitú výkonovú rezervu, aby celý systém nefungoval na hraničných hodnotách. Celkové náklady na takýto systém do značnej miery závisia od jeho kapacity.

Zhrnutie

Autonómna elektrina v dome je celkom zaujímavé riešenie. Jeho cena je však stále dosť vysoká, takže nie každý si to bude môcť dovoliť.

Ale na druhej strane, pri absencii napojenia na priemyselné elektrické vedenia a veľkých vzdialenostiach od civilizácie je stále lepšie míňať peniaze na autonómne dodávky energie, ako naťahovať nové vedenie. Ale v každom prípade sa majiteľ domu rozhodne sám.