Kako narediti alternativno energijo z lastnimi rokami. Proizvodnja sončnih baterij

Zaloge ogljikovodikov na našem planetu niso neskončne, zato alternativna energija, ki jo poganjajo obnovljivi viri energije, hitro pridobiva na priljubljenosti. Hiše so opremljene s sončnimi kolektorji in mlini na veter. Delež energije, pridobljene s sončnimi in vetrnimi elektrarnami, narašča. Leta 2010 je znašal 5 %. Zaradi tega razmišljate o gradnji majhne elektrarne doma.

Kako izbrati vir energije

Obstaja veliko možnosti za pridobivanje alternativne električne energije, priljubljenih in manj priljubljenih. Nekateri od njih niso primerni za naše zemljepisne širine, nekateri pa so nevarni.

Toplotna črpalka, ki črpa toploto iz zemlje v hišo po principu hladilnika, je primerna samo za prebivalce geotermalnih območij. Poskus, da ga zgradite na svojem spletnem mestu, bo stal prebivalca moskovske regije v zgornji plasti zemlje, zamrznjeni do globine dveh metrov. Koreninski sistem dreves in grmovnic bo trpel zaradi zmrzovanja, ki bo kasneje zbolelo ali umrlo.

Bioplin je primeren za proizvodnjo v velikih podjetjih, kjer ni težav z gorivom za bioreaktorje. V zasebnem sektorju je malo koristi od bioplina, povprečna gospodinjska parcela ne bo mogla proizvesti potrebne količine goriva. Treba ga bo uvoziti, kar bo povzročilo stalne stroške pošiljanja. Ne pozabite, da je proizvodnja bioplina eksplozivna in zahteva nadzor nad opremo, kar je doma težko izvesti.

Obstajajo primernejši alternativni viri energije za zasebni dom. Tej vključujejo:

• sončna energija.
• Vetrna energija.
• Energijski tok vode.
• Lesni plin, pridobljen s termično razgradnjo lesa v odsotnosti zraka.

Za razliko od bioplina so primerni za delovanje v zasebnih domovih in so ob pravilni uporabi varni.

Toda nimajo vsi potoka, ki teče na lokaciji, ali dostopa do velikih količin lesa, zato je bolj smiselno razmisliti o obnovljivih virih energije, ki so na voljo povsod. Ti vključujejo sončno svetlobo in veter.

Obstajajo že pripravljene rešitve za pretvorbo alternativne energije. Omogočajo vam, da ga čim bolj učinkovito pretvorite v električno energijo in so primerni za izvedbo v zasebni hiši.

Sončna elektrarna

Rezervni napajalniki na osnovi sončne energije so zelo primerni za kraje, kjer prihaja do stalnih izpadov električne energije. Zaradi visokih stroškov je njihova uporaba nepraktična tam, kjer ni težav z elektriko. Sončna elektrarna, postavljena zaradi varčevanja, se bo povrnila šele po 8-10 letih. V tem času bodo svinčene baterije postale neuporabne, njihova zamenjava pa bo povzročila dodatne stroške. Sredstva, porabljena za zamenjavo baterij, bodo povečala stroške elektrarne in podaljšala vračilno dobo za nadaljnjih 3-5 let.

Zahtevane komponente in sestava

Solarni panel je sestavljen iz fotovoltaičnih celic, ki se razlikujejo po obliki in velikosti.

Sončne celice so vzgojene iz silicija in jih delimo na dve vrsti: monokristalne (mono-Si) in polikristalne (poli-Si).

Monokristalni elementi imajo 20% učinkovitost in življenjsko dobo do 30 let. Za njihovo normalno delovanje je potrebna sončna svetloba, ki pada na baterije pod pravim kotom. Pri razpršeni svetlobi se moč takšnih elementov zmanjša za faktor tri in že najmanjše senčenje enega elementa izloči celotno verigo iz načina generiranja.

Zato SES (sončne elektrarne) zgrajene na mono-Si elementih potrebujejo sisteme, ki spremljajo položaj sonca in obračajo panele za njim. Plošče ne smejo biti umazane, za to so opremljene s sistemom za samodejno čiščenje. Pri majhnih elektrarnah solarne panele pomivajo ročno.

Elektrarne na mono-Si plošče so primerne za regije z velikim številom sončnih dni na leto. V oblačnem vremenu je njihova učinkovitost blizu ničle.

Polikristalni elementi imajo svoje prednosti in slabosti. Prednosti vključujejo nizke stroške in učinkovito delovanje pri razpršeni svetlobi.

Imajo več pomanjkljivosti:

• Nižja učinkovitost - 12%.
• Krajša življenjska doba - do 25 let.
• Povečana razgradnja pri temperaturah nad 55 °C.

Solarne poli-Si baterije so nameščene na območjih s prevlado oblačnih dni. Možnost pretvorbe razpršene svetlobe vam omogoča, da jih namestite brez sistemov za samodejno vrtenje. Poleg tega jih ni treba pogosto prati. Polikristalne sončne celice se zaradi svoje nizke cene in nezahtevnosti pogosto uporabljajo v samoizdelanih sončnih elektrarnah.

Sestavljanje lastne sončne elektrarne je najbolje začeti z izbiro komponent. Njegova moč bo neposredno odvisna od njih. Za izdelavo klasičnega SES boste potrebovali:

1. Fotovoltaični elementi.
2. Vodilo za povezovalne elemente.
3. List stekla ali prozorne plastike.
4. Aluminijasti profil.
5. Epoksi smola s trdilcem.
6. Žice s presekom 4 mm².
7. Stenski ščit.
8. Solarni regulator.
9. Inverter 12-220 V.
10. Odklopniki.
11. Sponke za varovalke.
12. Schottky diode.
13. Svinčena baterija s kapaciteto najmanj 150 Ah.
14. Sponke akumulatorja.

Shema povezave komponent SES:

Začeti morate z montažo sončne plošče. Od pnevmatike odrežemo 7 cm kose in jih prispajkamo na negativne kontakte fotocelice, ki se nahaja na sprednji strani. To dejanje ponovite z vsako fotocelico.

Nastale "polizdelke" je treba povezati zaporedno, pri čemer se prispajka negativni izhod enega elementa na pozitivni naslednji. Število fotocelic v vezju (modulu) mora biti takšno, da se na njegovih sponkah pojavi napetost 14,5 V. Pri uporabi polvoltnih celic jih bo potrebnih 29. Tako, da ko je en element zatemnjen v tokokrogu, ne pride do povratnega toka, je potrebno spajkati Schottky diodo v režo negativnega vodila vsake fotocelice.

Sončna baterija je lahko izdelana iz enega modula, vendar bo njegova moč minimalna. Zato so solarni paneli sestavljeni iz več vzporedno povezanih modulov.

Steklo razmastite in nanj previdno prilepite sestavljene module. Kot lepilo uporabite epoksidno smolo, ki ob strjevanju ne postane motna in ne preprečuje svetlobi, da bi dosegla fotocelice. Ne uporabljajte drugih lepil, tudi če se vam zdijo dobra.

Ko se epoksi strdi, namestite steklo v okvir aluminijastega profila, tako da vanj izvrtate luknjo za žice. Prispajkajte vodnike modula na žice in jih potisnite ven. Za tesnost napolnite celotno strukturo z epoksidom.

Strjen epoksi bo povezal steklo z okvirjem in zaščitil fotocelice pred vlago in prahom.

Značilnosti namestitve doma

Sestavljen solarni panel lahko namestite na streho, najboljša možnost pa je, da ga namestite na južno steno hiše. Panel, nameščen na njem, bo pod sončnimi žarki skoraj ves dan.

Oklop obesite na steno in pritrdite krmilnik, pretvornik in priključne bloke z vstavljenimi varovalkami v oklopu. Vstavite žice v oklop in jih povežite v skladu s shemo. Upoštevajte, da baterija med polnjenjem oddaja strupene pline, zato jo morate postaviti na dobro prezračevano mesto.

Pri napajanju notranje razsvetljave iz razsmernika se del energije izgubi pri pretvorbi. Da vam ne bo treba zapravljati rezerv iz avtonomnega vira energije, doma namestite sistem razsvetljave, ki deluje na 12 voltov.

Sončni kolektorji za ogrevanje

Ko že govorimo o sončnih elektrarnah, ki pretvarjajo svetlobo v elektriko, ne moremo mimo omeniti še eno vrsto sončnih kolektorjev.

Sončni kolektorji se uporabljajo v sistemih ogrevanja in sanitarne vode in so:

• zrak.
• cevasto.
• Vakuum.
• Stanovanje.

Znotraj zračnih zbiralnikov so plošče, prekrite s sestavo, ki absorbira svetlobo. Ogreva jih sonce in oddajajo toploto zraku, ki kroži skozi kolektor, ki se uporablja za ogrevanje stanovanja.

Za povečanje delovne površine v zbiralnikih zraka se uporabljajo valovite plošče.

Pri cevnih kolektorjih so steklene cevi, znotraj pobarvane s črno barvo. Sončna svetloba, ki zadene barvo, jo segreje. Toplota se nato prenese na vodo, ki teče skozi cevi.

Vakuumski kolektorji so vrsta cevnih. V njej so barvne cevi vstavljene v prozorne z velikim premerom. Med njimi je podtlak, kar zmanjša toplotne izgube iz zračnice.

Najenostavnejši in najcenejši med vsemi so ploščati kolektorji. Sestavljeni so iz plošče, pod katero so cevi s krožečo vodo, zaprte od spodaj s plastjo toplotnoizolacijskega materiala. Izkoristek ploščatih kolektorjev je najmanjši.

Shema priključitve na vodovodni sistem:

Zrak iz kolektorja vstopa neposredno v hišo, voda pa najprej v kotle, kjer se s pomočjo grelnih teles segreje na želeno temperaturo. Iz bojlerja se topla voda dovaja v kuhinjo in kopalnico, uporablja pa se tudi za ogrevanje.

Kako narediti vetrni generator

Sončne elektrarne ne delujejo ponoči in v oblačnem vremenu, elektrika pa je vedno potrebna. Zato morate pri načrtovanju alternativne energije za dom z lastnimi rokami zagotoviti generator, ki ni odvisen od sonca.

Za uporabo kot drugi vir energije je vetrni generator popoln. Sestavite ga lahko tudi iz rabljenih delov, kar bo znatno prihranilo vaš denar.

Seznam stvari, ki jih potrebujete za sestavo vetrnice:

1. Generator z magnetnim vzbujanjem iz tovornjaka ali traktorja.
2. Cev z zunanjim premerom 60 mm in dolžino 7 metrov.
3. Meter in pol cevi z notranjim premerom 60 mm.
4. Jeklena vrv.
5. Sponke in zatiči za pritrditev kabla.
6. Žice, presek 4 mm².
7. Povečana prestava od 1 do 50.
8. PVC cev premera 200 mm.
9. List krožne žage.
10. Dva priključka EC-5.
11. Kos jeklene pločevine, debeline 1 mm.
12. Aluminijasta pločevina, debeline 0,5 mm.
13. Ležaj za notranji premer jambora.
14. Spojka za povezavo gredi generatorja in menjalnika.
15. Cev za notranji premer ležaja, dolžina - 60 cm.

Vsi ti materiali se prodajajo v gradbeništvu in v avtomobilski trgovini. Novi menjalniki z generatorjem so dragi, zato jih je bolje kupiti na bolšjem trgu.

Izdelava vetrne turbine za dom

Glavni element vsake vetrnice so lopatice, zato jih je treba najprej izdelati.

Za določitev velikosti uporabite tabelo.

Vetrno kolo bi moralo idealno ustrezati moči generatorja, vendar zaradi prevelike velikosti nastalega kolesa to ni vedno mogoče. Zato je najpogosteje moč rezil veliko nižja od moči generatorja. S tem ni nič narobe.

PVC cev razrežite na kose, ki so enaki dolžini rezil. Prežagajte jih na pol vzdolž vzdolžne osi. Ponovno narišite oznake na polovici cevi in ​​vzdolž nje izrežite rezila. Odžagajte trikotnike iz praznih delov. Iz jeklene pločevine izrežite nosilce za rezila in vanje izvrtajte luknje. Vzemite list krožne žage, vanj izvrtajte luknje in s sorniki privijte rezila na list.

Montaža, namestitev in priklop

Izkopljemo luknjo in vanjo zabetoniramo cev z notranjim premerom 60 mm. Vzemite sedemmetrsko cev in se odmaknite 1 meter od roba, nanjo namestite nosilce. Z argonskim varjenjem privarite ležaj na isti konec cevi.

Upognite okvir iz jeklene pločevine in nanj od spodaj privarite cev, ki se prilega ležaju. Montirajte menjalnik z generatorjem na okvir tako, da povežete njuni gredi. Namestite 2 zatiča na dnu okvirja in na vrhu droga. Ne bodo dovolili, da bi se okvir vrtel za več kot 360 stopinj. Naredite vremensko loputo iz aluminijaste pločevine in jo pritrdite na zadnjo stran okvirja. Na dnu jambora izvrtajte luknjo za žico.

Priključite žico na generator in jo napeljite skozi okvir in drog. Na gred menjalnika namestite vetrno kolo in ga pritrdite nanj. Vstavite okvir v ležaj in ga zavrtite. Moral bi se zlahka vrteti.

Sestava vetrnice izgleda nekako takole:

1. Rezila.
2. Krožni disk.
3. Reduktor.
4. Sklopka.
5. Generator.
6. Vane.
7. Nosilec za vetrovnico.
8. Ležaj.
9. Omejevalniki.
10. jambor
11. Žica.

Zabijte kline v tla, tako da je razdalja od jambora do vsakega od njih enaka. Privežite kable na nosilce na drogu. Za namestitev droga morate poklicati žerjav. Ne poskušajte sami namestiti vetrne turbine! V najboljšem primeru boste porušili mlin na veter, v najslabšem pa boste trpeli sami. Po dvigu teleskopa z avtodvigalom usmerite njegovo podnožje v predhodno betonirano cev in počakajte, da ga žerjav spusti v cev.

Kabel mora biti pritrjen na zatič v napetem stanju. Poleg tega morajo biti vsi kabli privezani tako, da je drog strogo navpičen, brez popačenj.

Vetrni generator morate priključiti na polnilnik prek priključka EU-5. Samo polnjenje je nameščeno v plošči z opremo SES in je priključeno neposredno na baterijo.

Med nevihto vedno odklopite vetrnico iz polnilnika, da preprečite izgubo gospodinjskih aparatov.

Montaža elektrarne je končana. Zdaj ne boste ostali brez elektrike, tudi če za dalj časa ugasnete luč. Hkrati vam ni treba porabiti denarja za gorivo za generator in čas za njegovo dostavo. Vse bo delovalo samodejno in ne bo zahtevalo vašega posredovanja.

Stroški nosilcev energije nenehno naraščajo. To prisili lastnike zasebnih gospodinjstev, da iščejo alternativne vire energije za zasebni dom. Nekdo se zaradi nedosegljive cene inštalacijskih del nima možnosti priključiti na avtocesto. Zaradi vsega tega se inženirji in obrtniki obračajo k naravi in ​​njenim edinstvenim virom. Danes se uporabljajo številne naprave, ki omogočajo obnovljive vire energije. Lahko jih naredite z lastnimi rokami.

Uporaba bioloških odpadkov

Bioplin je vrsta goriva, ki se uvršča med okolju prijazne. Njegov obseg je podoben zemeljskemu plinu. Njegova proizvodnja zahteva uporabo anaerobnih bakterij. Pravzaprav je produkt njihove vitalne dejavnosti. Odpadki se odlagajo v poseben zabojnik. Ko se biomaterial začne razpadati, se sproščajo plini:

Ta tehnologija se aktivno uporablja na živinorejskih farmah na Kitajskem in v ZDA. Za stalno prejemanje bioplina doma morate imeti dostop do brezplačnega vira gnoja ali lastne kmetije. Če želite zgraditi namestitev, boste morali narediti nepredušno posodo in namestiti polž. Uporablja se za mešanje sestavin. Druge potrebne komponente:

1. 1. Vrat. Uporablja se za odlaganje odpadkov.
2. 2. Cev. Uporablja se za odstranjevanje plinov.
3. 3. Montaža. Omogoča raztovarjanje odpadnega materiala.

Absolutna tesnost je nepogrešljiv pogoj za zasnovo. Če plina ne izberete trajno, boste morali dodatno montirati varnostni ventil. Lajša odvečni pritisk. Če ga ne namestite, bo konstrukcija odtrgala streho. Algoritem dejanj je naslednji:

1. 1. Izberite mesto za namestitev posode. Dimenzije izdelka morajo ustrezati količini razpoložljivih odpadkov. Za učinkovito delovanje je priporočljivo, da rezervoar napolnite do 2/3. Rezervoar je izdelan iz armiranega betona ali kovine. Z majhno zmogljivostjo se vam ni treba zanašati na veliko količino bioplina. Na tono odpadkov gre približno 100 kubičnih metrov energije.
2. 2. Za pospešitev vitalne aktivnosti bakterij je potrebno odpadke segrevati. V ta namen lahko namestite grelni element ali namestite tuljavo neposredno pod rezervoar. Priključiti ga je treba na ogrevalni sistem.

NE PLAČAJTE ELEKTRIKE! Brezplačna ENERGIJA! Naredi sam alternativna energija za dom

Anaerobne bakterije živijo v odpadkih in postanejo aktivne pri določenih temperaturah. Naprava avtomatskega tipa vklopi ogrevanje takoj, ko prispe nova serija materiala, in ga izklopi, ko je dosežena nastavljena temperatura. Tako proizvedeni plin je mogoče pretvoriti v električno energijo s plinskim generatorjem.

Vetrna energija

Ljudje so že v pradavnini znali izkoriščati energijo vetra v različne namene. Zasnova se je od takrat malo spremenila. Res je, da je bil namesto mlinskega kamna uporabljen generatorski pogon. Energijo, prejeto kot posledica delovanja takšne naprave, pretvori v električno energijo. Pri energiji se nekateri lastniki zasebnih hiš odločajo za te instalacije. Za namestitev konstrukcij bodo potrebni naslednji materiali:

Domače vetrne turbine lahko ustvarite po različnih shemah. Najprej morate sestaviti okvir, namestiti vrtljivi sklop. Po njih so nameščeni generatorji rezil. Ob strani je nameščena lopata, opremljena z vzmetno spojko. Na okvir je pritrjen generator s propelerjem. Po tem ga je treba postaviti na okvir. Po tem se izvede povezava z rotacijskim sklopom in vgradi tokovni zbiralnik. Zdaj se lahko povežete z generatorjem in pripeljete žice do baterije. Število lopatic je odvisno od premera propelerja. Pomembna je tudi količina proizvedene električne energije.

Alternativna energija za zasebno hišo. Video pregled

Uporaba toplotne črpalke

Ta zasnova je zapletena. Tu lahko alternativno energijo pridobivamo iz zraka, zemlje ali podzemnih voda. Običajno se te naprave uporabljajo za ogrevanje prostorov. Alternativni viri energije za stanovanje te vrste so hladilna komora impresivne velikosti. Hladijo okoliški prostor, pretvarjajo energijo in ustvarjajo toploto. Dajejo ga okolju. Sestavni deli sistema so:

Razdelilnik je nameščen vodoravno ali navpično. Slednja možnost ni vedno na voljo zaradi značilnosti mesta. Izdelajo se globoke vrtine, po katerih se vanje spusti vezje. Pri vodoravni razporeditvi je treba predmet zakopati v tla na ravni enega in pol metra. Če se stanovanje nahaja v bližini rezervoarja, je treba toplotni izmenjevalnik položiti v vodo.

Kompresor lahko vzamete iz klimatske naprave. Za izdelavo kondenzatorja vzemite rezervoar s prostornino 120 litrov. Vanj je vstavljena bakrena tuljava. Skozi to bo tekel freon. To je tudi prostor, kjer se ogreva voda iz ogrevalnega sistema.

Za izdelavo uparjalnika vzemite plastični sod. Imeti mora prostornino najmanj 130 litrov. Tukaj je vstavljena dodatna tuljava. Združite ga s prejšnjim s kompresorjem. Uparjalnik ima cev. Lahko je izdelan iz fragmenta kanalizacijske cevi. Ta element je potreben za nadzor pretoka vode iz rezervoarja.

Spustite uparjalnik v rezervoar. Ko voda teče naokoli, sproži proces izhlapevanja freona. Gre v kondenzator in mu prenaša toploto. Hladilno sredstvo prehaja skozi ogrevalni sistem in ogreva prostor. Tako lahko naredi sam energijo iz vode pridobimo brez posebnega truda. V tem primeru temperatura vode v rezervoarju ni pomembna. Le ves čas mora biti prisoten.

Alternativni viri ogrevanja

sončno sevanje

Sončne celice so nekoč uporabljali za napajanje vesoljskih plovil. Takšna oprema temelji na sposobnosti fotonov za ustvarjanje električnega toka. Do danes je bilo izumljenih veliko modifikacij sončnih kolektorjev. Njihov dizajn se vsako leto izboljšuje. Za izdelavo sončne energije se lahko zatečete k dvema metodama.

Po prvi metodi morate kupiti že pripravljene fotocelice, jih sestaviti v obliki verige in na vrh položiti prozoren material. To delo zahteva izjemno previdnost, saj so vse komponente krhke. Na površini fotocelic je oznaka v volt-amperih. Nič ni težko izračunati potrebnega števila elementov za tak sistem.

Najprej morate narediti telo. V ta namen se vzame list vezanega lesa in po obodu pribijejo lesene letvice. Po tem so v vezanem lesu opremljene luknje za prezračevanje. V notranjosti je nameščen fragment vlaknene plošče, na katerem je spajkana veriga fotocelic. Po tem preverijo, kako dobro zasnova deluje. Nato se pleksi steklo privijači na lesene letvice.

Druga metoda je bolj primerna za profesionalce. Analiza električnega tokokroga se izvaja iz diod D223B. Spajkani so v vrstah. Elementi so nameščeni v ohišje, ki je prekrito s prozornim materialom. Obstajata dve vrsti fotocelic. To so mono- in polikristalne modifikacije. Prva učinkovitost je 13%. Njihova življenjska doba doseže 25 let. Brez napak lahko delujejo le v sončnem vremenu.

Polikristalni imajo nižjo učinkovitost. Njihova življenjska doba je tudi le 10 let, vendar ohranijo svojo učinkovitost tudi v oblačnem vremenu. Na primer, če ima plošča površino 10 kvadratnih metrov, lahko ustvari 1 kW energije. Končano konstrukcijo lahko postavite na streho, če poznate njeno skupno težo.

Ko so baterije pripravljene, jih položite na sončno stran. Pomembno je, da je mogoče prilagoditi naklon kota glede na sončne žarke. Navpična lega je upravičena, če sneži. To bo zaščitilo strukturo pred okvaro. Solarni paneli se uporabljajo z ali brez baterij. Čez dan se bo baterija napajala s sončno energijo. Ponoči bo potrebovala baterijo. Sistem lahko ponoči priključite tudi na centralno električno omrežje.

Alternativna energija doma pravzaprav...

Sistem "PAMETNA HIŠA" Alternativni viri energije

Z nastavitvijo šobe lahko dosežete največjo moč. Takšni domači sistemi so dobri, ker ne zahtevajo velikih naložb. Energijo zagotavljajo brezplačno. S kombiniranjem več alternativnih vrst struktur je mogoče doseči občutno zmanjšanje stroškov električne energije.

Ni skrivnost, da so viri, ki jih danes uporablja človeštvo, omejeni, poleg tega lahko njihovo nadaljnje pridobivanje in uporaba vodita ne le v energetsko, ampak tudi v okoljsko katastrofo. Viri, ki jih človeštvo tradicionalno uporablja - premog, plin in nafta - bodo v nekaj desetletjih zmanjkali, zato je treba ukrepe sprejeti zdaj, v našem času. Seveda lahko upamo, da bomo spet našli kakšno bogato nahajališče, tako kot je bilo v prvi polovici prejšnjega stoletja, a znanstveniki so prepričani, da tako velikih nahajališč ni več. A v vsakem primeru bo tudi odkritje novih nahajališč samo odložilo neizogibno, treba je poiskati načine za proizvodnjo alternativne energije in prehod na obnovljive vire, kot so veter, sonce, geotermalna energija, energija vodnih tokov in drugi, ter skupaj z zato je treba nadaljevati z razvojem energetsko varčnih tehnologij.

V tem članku bomo obravnavali nekaj najbolj obetavnih, po mnenju sodobnih znanstvenikov, idej, na katerih bo zgrajena energija prihodnosti.

sončne postaje

Ljudje se že dolgo sprašujejo, ali je mogoče segreti vodo na soncu, posušiti oblačila in lončenino, preden jo pošljejo v pečico, vendar teh metod ni mogoče imenovati učinkovite. Prva tehnična sredstva za pretvarjanje sončne energije so se pojavila v 18. stoletju. Francoski znanstvenik J. Buffon je prikazal poskus, v katerem mu je uspelo v jasnem vremenu z razdalje približno 70 metrov s pomočjo velikega konkavnega zrcala vžgati suho drevo. Njegov rojak, slavni znanstvenik A. Lavoisier, je z lečami koncentriral sončno energijo, v Angliji pa so ustvarili bikonveksno steklo, ki je s fokusiranjem sončnih žarkov v nekaj minutah stopilo lito železo.

Naravoslovci so izvedli številne poskuse, ki so dokazali, da je sonce na zemlji možno. Toda sončna baterija, ki bi pretvarjala sončno energijo v mehansko, se je pojavila relativno nedavno, leta 1953. Ustvarili so ga znanstveniki ameriške nacionalne vesoljske agencije. Že leta 1959 je bila sončna baterija prvič uporabljena za opremljanje vesoljskega satelita.

Morda so znanstveniki že takrat ob spoznanju, da so takšne baterije veliko bolj učinkovite v vesolju, prišli na idejo o izdelavi vesoljskih sončnih postaj, saj sonce v eni uri proizvede toliko energije, kot je vse človeštvo ne porabi v enem letu. leto, zakaj ga torej ne bi uporabili? Kakšna bo sončna energija prihodnosti?

Po eni strani se zdi, da je uporaba sončne energije idealna možnost. Vendar pa so stroški ogromne vesoljske sončne postaje zelo visoki, poleg tega pa bo drago tudi njeno delovanje. Sčasoma, ko bodo uvedene nove tehnologije za dostavo tovora v vesolje, pa tudi novi materiali, bo izvedba takšnega projekta postala mogoča, vendar za zdaj lahko uporabljamo le relativno majhne baterije na površini planeta. Mnogi bodo rekli, da je tudi to dobro. Da, to je mogoče v zasebnem domu, toda za oskrbo z energijo velikih mest potrebujete bodisi veliko sončnih kolektorjev bodisi tehnologijo, ki jih bo naredila učinkovitejše.

Tu je prisotna tudi ekonomska plat vprašanja: vsak proračun bo močno trpel, če mu bo zaupana naloga preoblikovanja celotnega mesta (ali celotne države) na sončne celice. Zdi se, da je možno obvezovati prebivalce mesta, da plačajo nekaj zneskov za ponovno opremo, vendar bodo v tem primeru nesrečni, saj če bi bili ljudje pripravljeni iti na takšne stroške, bi to že zdavnaj storili sami: vsi ima možnost nakupa sončne baterije.

V zvezi s sončno energijo obstaja še en paradoks: proizvodni stroški. Neposredno pretvarjanje sončne energije v električno ni najbolj učinkovito. Doslej ni bilo mogoče najti boljšega načina, kot je uporaba sončnih žarkov za segrevanje vode, ki se spremeni v paro in nato vrti dinamo. V tem primeru je izguba energije minimalna. Človeštvo želi uporabiti "zelene" sončne celice in sončne postaje za ohranjanje virov na zemlji, vendar bi takšen projekt zahteval ogromno istih virov in "netrajnostne" energije. Na primer, v Franciji so pred kratkim zgradili sončno elektrarno, ki pokriva površino približno dveh kvadratnih kilometrov. Stroški gradnje so bili okoli 110 milijonov evrov brez obratovalnih stroškov. Ob vsem tem je treba upoštevati, da je življenjska doba takih mehanizmov približno 25 let.

Veter

Energijo vetra so ljudje uporabljali tudi že od pradavnine, najenostavnejši primer sta jadranje in mlini na veter. Mline na veter so v uporabi še danes, predvsem na območjih s stalnim vetrom, kot je na primer obala. Znanstveniki nenehno porajajo ideje, kako posodobiti obstoječe naprave za pretvorbo vetrne energije, ena izmed njih so vetrne turbine v obliki lebdečih turbin. Zaradi nenehnega vrtenja bi lahko »viseli« v zraku na oddaljenosti nekaj sto metrov od tal, kjer je veter močan in stalen. To bi pomagalo pri elektrifikaciji podeželja, kjer uporaba standardnih vetrnic ni mogoča. Poleg tega bi lahko takšne vpijoče turbine opremili z internetnimi moduli, s pomočjo katerih bi ljudem omogočili dostop do svetovnega spleta.

Plimovanje in valovanje

Razmah sončne in vetrne energije postopoma izginja, druga naravna energija pa je pritegnila zanimanje raziskovalcev. Bolj obetavna je uporaba oseke in oseke. S to problematiko se ukvarja že okoli sto podjetij po vsem svetu, obstaja pa več projektov, ki so dokazali učinkovitost tega načina pridobivanja električne energije. Prednost pred sončno energijo je, da so izgube pri prenosu ene energije v drugo minimalne: plimni val vrti ogromno turbino, ki proizvaja elektriko.

Projekt Oyster je zamisel o namestitvi ventila na tečajih na dnu oceana, ki bo prinesel vodo na obalo in s tem vrtel preprosto hidroelektrično turbino. Samo ena taka instalacija bi lahko zagotovila električno energijo majhnemu okrožju.

Plimne valove že uspešno uporabljajo v Avstraliji: v mestu Perth so postavili naprave za razsoljevanje, ki delujejo na to vrsto energije. Njihovo delo omogoča oskrbo približno pol milijona ljudi s sladko vodo. Tudi v tej veji proizvodnje energije lahko združimo naravno energijo in industrijo.

Uporaba je nekoliko drugačna od tehnologij, ki smo jih vajeni videti v rečnih hidroelektrarnah. Hidroelektrarne pogosto škodijo okolju: sosednja ozemlja so poplavljena, ekosistem je uničen, vendar so postaje, ki delujejo na plimske valove, v tem pogledu veliko varnejše.

človeška energija

Eden najbolj fantastičnih projektov na našem seznamu je uporaba energije živih ljudi. Sliši se osupljivo in celo nekoliko grozljivo, vendar ni vse tako strašljivo. Znanstveniki negujejo idejo, kako uporabiti mehansko energijo gibanja. Ti projekti se nanašajo na mikroelektroniko in nanotehnologije z nizko porabo energije. Čeprav se sliši kot utopija, ni pravega razvoja, je pa ideja zelo zanimiva in znanstvenikom ne zapusti glave. Strinjam se, zelo priročne bodo naprave, ki se bodo, tako kot ure s samodejnim navijanjem, polnile iz dejstva, da prst preide čez senzor, ali iz dejstva, da tablični računalnik ali telefon med hojo preprosto visi v torbi. Da ne govorimo o oblačilih, ki bi lahko, napolnjena z različnimi mikronapravami, energijo človeškega gibanja pretvarjala v elektriko.

Na Berkeleyju, v Lawrenceovem laboratoriju, so na primer znanstveniki poskušali uresničiti zamisel o uporabi virusov za pritisk na elektriko. Obstajajo tudi majhni mehanizmi, ki jih poganja gibanje, vendar do zdaj takšna tehnologija ni bila uvedena. Da, globalne energetske krize se ne da reševati na ta način: koliko ljudi bo moralo "barati", da bo delovala cela elektrarna? Toda kot eden od ukrepov, uporabljenih v kombinaciji, je teorija precej izvedljiva.

Takšne tehnologije bodo še posebej učinkovite na težko dostopnih mestih, na polarnih postajah, v gorah in tajgi, med popotniki in turisti, ki nimajo vedno možnosti napolniti svojih pripomočkov, vendar je pomembno ostati v stiku, še posebej, če skupina je v kritični situaciji. Koliko bi lahko preprečili, če bi ljudje vedno imeli zanesljivo komunikacijsko napravo, ki ne bi bila odvisna od »vtikača«.

Vodikove gorivne celice

Morda je vsak lastnik avtomobila ob pogledu na indikator količine bencina, ki se približuje ničli, pomislil, kako super bi bilo, če bi avto vozil na vodo. Zdaj pa so njegovi atomi pritegnili pozornost znanstvenikov kot pravi objekti energije. Dejstvo je, da delci vodika – najpogostejšega plina v vesolju – vsebujejo ogromno energije. Poleg tega motor ta plin kuri tako rekoč brez stranskih produktov, torej dobimo okolju zelo prijazno gorivo.

Vodik poganjajo nekateri moduli ISS in raketoplani, na Zemlji pa obstaja predvsem v obliki spojin, kot je voda. V osemdesetih letih je v Rusiji potekal razvoj letal, ki uporabljajo vodik kot gorivo, te tehnologije so bile celo uporabljene v praksi, eksperimentalni modeli pa so dokazali njihovo učinkovitost. Ko se vodik loči, se premakne v posebno gorivno celico, po kateri se lahko neposredno proizvaja elektrika. To ni energija prihodnosti, to je že realnost. Podobni avtomobili se že proizvajajo in v precej velikih serijah. Honda je, da bi poudarila vsestranskost vira energije in avtomobila kot celote, izvedla poskus, s katerim so avto priključili na domače električno omrežje, ne pa zato, da bi se polnil. Avto lahko zasebni hiši zagotavlja energijo več dni ali prevozi skoraj petsto kilometrov brez dolivanja goriva.

Edina pomanjkljivost takšnega energenta je trenutno razmeroma visoka cena tako okolju prijaznih avtomobilov in seveda dokaj majhno število vodikovih polnilnic, vendar pa je njihova gradnja v mnogih državah že načrtovana. Na primer, Nemčija že načrtuje namestitev 100 bencinskih črpalk do leta 2017.

Toplota zemlje

Pretvorba toplotne energije v električno je bistvo geotermalne energije. V nekaterih državah, kjer je težko uporabiti druge industrije, se uporablja precej široko. Na primer, na Filipinih 27 % vse električne energije prihaja iz geotermalnih elektrarn, medtem ko je na Islandiji ta številka približno 30 %. Bistvo tega načina pridobivanja energije je precej preprosto, mehanizem je podoben preprostemu parnemu stroju. Pred domnevnim "jezerom" magme je treba izvrtati vodnjak, skozi katerega se dovaja voda. Ob stiku z vročo magmo se voda takoj spremeni v paro. Dvigne se tam, kjer vrti mehansko turbino in tako proizvaja elektriko.

Prihodnost geotermalne energije je iskanje velikih "zalog" magme. Na omenjeni Islandiji jim je denimo uspelo: vroča magma je v delčku sekunde vso načrpano vodo spremenila v paro s temperaturo okoli 450 stopinj Celzija, kar je absolutni rekord. Takšna visokotlačna para lahko za nekajkrat poveča učinkovitost geotermalne postaje, kar je lahko spodbuda za razvoj geotermalne energije po vsem svetu, še posebej na območjih, nasičenih z vulkani in termalnimi vrelci.

Uporaba jedrskih odpadkov

Jedrska energija je nekoč povzročila velik pečat. Tako je bilo, dokler niso ljudje spoznali nevarnosti tega energetskega sektorja. Nesreče so možne, nihče ni imun na takšne primere, vendar so zelo redki, vendar se radioaktivni odpadki pojavljajo vztrajno in do nedavnega znanstveniki niso mogli rešiti tega problema. Dejstvo je, da je uranove palice, tradicionalno »gorivo« jedrskih elektrarn, mogoče uporabiti le 5 %. Po obdelavi tega majhnega dela se celotna palica pošlje na "smetišče".

Prej je bila uporabljena tehnologija, pri kateri so bile palice potopljene v vodo, kar je upočasnilo nevtrone in ohranilo enakomerno reakcijo. Zdaj se namesto vode uporablja tekoči natrij. Ta zamenjava omogoča ne le uporabo celotne količine urana, temveč tudi predelavo več deset tisoč ton radioaktivnih odpadkov.

Osvoboditi planet jedrskih odpadkov je pomembno, vendar obstaja en "ampak" v sami tehnologiji. Uran je vir, njegove zaloge na Zemlji pa so omejene. V primeru, da bi ves planet prešel izključno na energijo, pridobljeno iz jedrskih elektrarn (npr. v ZDA jedrske elektrarne proizvedejo le 20 % vse porabljene električne energije), bodo zaloge urana precej hitro izčrpane in to spet človeštvo pripeljalo na prag energetske krize, zato je jedrska energija, četudi posodobljena, le začasen ukrep.

rastlinsko gorivo

Celo Henry Ford, ko je ustvaril svoj "Model T", je pričakoval, da bo že deloval na biogoriva. Vendar so takrat odkrili nova naftna polja in potreba po alternativnih virih energije je za nekaj desetletij izginila, zdaj pa se spet vrača.

V zadnjih petnajstih letih se je uporaba rastlinskih goriv, ​​kot sta etanol in biodizel, večkrat povečala. Uporabljajo se kot samostojni viri energije in kot dodatki k bencinu. Pred časom so upe polagali v posebno kulturo prosa, imenovano "repica". Povsem neprimeren je za prehrano ljudi ali živine, ima pa visoko vsebnost olja. Iz tega olja so začeli proizvajati »biodizel«. Toda ta pridelek bo zavzel preveč prostora, če ga poskusite pridelati dovolj, da bo zagotovil gorivo za vsaj del planeta.

Zdaj znanstveniki govorijo o uporabi alg. Njihova vsebnost olja je približno 50 %, kar bo omogočilo enako enostavno pridobivanje olja, odpadke pa je mogoče spremeniti v gnojila, na podlagi katerih bodo vzgojene nove alge. Ideja velja za zanimivo, vendar njena izvedljivost še ni dokazana: objava uspešnih poskusov na tem področju še ni bila objavljena.

Termonuklearna fuzija

Energija prihodnosti sveta je po mnenju sodobnih znanstvenikov nemogoča brez tehnologije. To je trenutno najbolj obetaven razvoj, v katerega se že vlagajo milijarde dolarjev.

Pri tem se uporablja energija cepitve. Nevarno je, ker obstaja grožnja nenadzorovane reakcije, ki bo uničila reaktor in povzročila izpust ogromne količine radioaktivnih snovi: morda se vsi spomnijo nesreče v jedrski elektrarni Černobil.

Fuzijske reakcije, kot pove že ime, uporabljajo energijo, ki se sprosti pri spajanju atomov. Posledično v nasprotju z atomsko fisijo ne nastanejo radioaktivni odpadki.

Glavna težava je v tem, da kot posledica termonuklearne fuzije nastane snov, ki ima tako visoko temperaturo, da lahko uniči celoten reaktor.

Prihodnost je realnost. In fantazije so tukaj neprimerne, trenutno se je gradnja reaktorja v Franciji že začela. V pilotni projekt, ki ga financirajo številne države, med katerimi so poleg EU še Kitajska in Japonska, ZDA, Rusija in druge, je bilo vloženih več milijard dolarjev. Sprva so bili prvi poskusi načrtovani za začetek že leta 2016, vendar so izračuni pokazali, da je proračun premajhen (namesto 5 milijard je bilo potrebnih 19), zato je bil zagon prestavljen za nadaljnjih 9 let. Morda bomo čez nekaj let videli, česa je zmožna termonuklearna energija.

Problemi sedanjosti in priložnosti za prihodnost

Ne samo znanstveniki, ampak tudi pisci znanstvene fantastike dajejo veliko idej za uvedbo tehnologije prihodnosti v energetski sektor, vendar se vsi strinjajo, da doslej nobena od predlaganih možnosti ne more v celoti zadovoljiti vseh potreb naše civilizacije. Na primer, če bi vsi avtomobili v Združenih državah poganjali biogoriva, bi morala polja oljne repice pokrivati ​​površino, ki je enaka polovici celotne države, ne da bi upoštevali dejstvo, da v državah ni toliko zemlje, primerne za kmetijstvo. Poleg tega so doslej vsi načini pridobivanja alternativne energije dragi. Morda se vsak navaden meščan strinja, da je pomembno uporabljati okolju prijazne, obnovljive vire, a ne takrat, ko mu povedo, kakšna je cena takšnega prehoda v tem trenutku. Znanstvenike na tem področju čaka še veliko dela. Nova odkritja, novi materiali, nove ideje – vse to bo pomagalo človeštvu, da se bo uspešno spopadlo s pretečo krizo virov. Planete je mogoče rešiti le s kompleksnimi ukrepi. Na nekaterih območjih je bolj priročno uporabljati proizvodnjo vetrne energije, nekje - sončne celice in tako naprej. Morda pa bo glavni dejavnik zmanjšanje porabe energije na splošno in ustvarjanje tehnologij za varčevanje z energijo. Vsak človek mora razumeti, da je odgovoren za planet in vsak si mora zastaviti vprašanje: "Kakšno energijo izberem za prihodnost?" Preden preidete na druge vire, bi se morali vsi zavedati, da je to res potrebno. Le s celostnim pristopom bo mogoče rešiti problem porabe energije.

V okolju, kjer cene energije nenehno rastejo, lastniki zasebnih hiš pogosteje razmišljajo o alternativnih virih energije. Nekateri lastniki stanovanj sploh nimajo možnosti priključitve na električno omrežje zaradi visokih stroškov namestitvenih del. Inženirji in z njimi obrtniki so bili pozorni na to, kar narava sama daje človeštvu, in ustvarili vrsto naprav, s katerimi lahko obnavljamo energetske vire. Videoposnetek bo pokazal najboljše prakse v akciji.

generator bioloških odpadkov

Bioplin je okolju prijazna vrsta goriva. Uporablja se na enak način kot zemeljski plin. Proizvodna tehnologija temelji na vitalni aktivnosti anaerobnih bakterij. Odpadki so odloženi v zabojnik, v procesu razgradnje bioloških materialov se sproščajo plini: metan in vodikov sulfid s primesjo ogljikovega dioksida.

Ta tehnologija se aktivno uporablja na Kitajskem in na živinorejskih farmah v Ameriki. Če želite stalno prejemati bioplin doma, morate imeti kmetijo ali dostop do brezplačnega vira gnoja.

generator bioloških odpadkov

Za izdelavo takšne instalacije boste potrebovali zaprto posodo z vgrajenim polžem za mešanje, odvodom plina, vratom za nalaganje odpadkov in nastavkom za razkladanje odpadkov. Zasnova mora biti popolnoma zatesnjena. Če se plin ne odvaja stalno, bo treba vgraditi varnostni ventil za razbremenitev nadtlaka, da "streha" rezervoarja ne odpihne. Postopek je naslednji.

1. Izberemo mesto za postavitev posode. Izberite velikost glede na količino odpadkov, ki so na voljo. Za učinkovito delo je priporočljivo, da ga napolnite za dve tretjini. Rezervoar je lahko kovinski ali armiranobetonski. Iz majhnega rezervoarja ni mogoče pridobiti velike količine bioplina. Iz tone odpadkov bo nastalo 100 kubičnih metrov plina.
2. Za pospešitev procesa bakterij bo potrebno segrevanje vsebine. To lahko storite na več načinov: postavite tuljavo, ki je povezana z ogrevalnim sistemom pod rezervoarjem, ali namestite grelne elemente.
3. Anaerobni mikroorganizmi se nahajajo v sami surovini, pri določeni temperaturi postanejo aktivni. Avtomatska naprava v kotlih za ogrevanje vode vklopi ogrevanje, ko prispe nova serija, in izklopi, ko odpadki dosežejo nastavljeno temperaturo.
   Nastali plin se lahko pretvori v elektriko s plinskim generatorjem.

nasvet. Odpadni odpadki se uporabljajo kot kompostno gnojilo za gredice.

Energija iz vetra

Naši predniki so se že dolgo naučili uporabljati vetrno energijo za svoje potrebe. Načeloma se od takrat dizajn ni veliko spremenil. Le mlinski kamen je zamenjal generatorski pogon, ki pretvarja energijo vrtečih se lopatic v elektriko.

Za izdelavo generatorja boste potrebovali naslednje dele:

• generator. Nekateri uporabljajo motor iz pralnega stroja in rahlo preoblikujejo rotor;
• množitelj;
• baterija in njen krmilnik polnjenja;
• napetostni transformator.

vetrni generator

Obstaja veliko shem za domače vetrne turbine. Vsi so dokončani po istem principu.

1. Okvir se sestavlja.
2. Vrtljivka je nameščena. Za njim so nameščeni rezila in generator.
3. Namestite stransko lopato z vzmetno spojko.
4. Generator s propelerjem je pritrjen na okvir, nato pa je nameščen na okvir.
5. Povežite in povežite z vrtljivim sklopom.
6. Namestite tokovni kolektor. Povežite ga z generatorjem. Žice vodijo do baterije.

nasvet. Število lopatic bo odvisno od premera propelerja, pa tudi od količine proizvedene električne energije.

Toplotna črpalka

Za pridobivanje energije iz globin zemlje bo treba zgraditi precej zapleteno napravo, ki vam bo omogočila prejemanje alternativne energije iz podzemne vode, same zemlje ali iz zraka. Najpogosteje se takšne naprave uporabljajo za ogrevanje prostorov. Pravzaprav je enota velika hladilna komora, ki ob ohlajanju okolja pretvarja energijo in jo oddaja v obliki toplote z visokim potencialom. Komponente sistema:

1. Zunanja in notranja kontura s freonom.
2. Uparjalnik.
3. Kompresor.
4. Kondenzator.

Shema delovanja toplotne črpalke

Kolektor se lahko namesti navpično, če površina mesta ne omogoča vodoravne namestitve. Izvrta se več globokih vrtin in vanje se spusti kontura. Vodoravno je postavljen v tla do globine enega in pol metra. Če se hiša nahaja na obali rezervoarja, je toplotni izmenjevalnik položen v vodo.
Kompresor lahko vzamete iz klimatske naprave. Kondenzator je izdelan iz 120 l rezervoarja. V rezervoar je vstavljena bakrena tuljava, freon bo krožil po njej in voda iz ogrevalnega sistema se bo začela segrevati.

Uparjalnik je izdelan iz plastičnega soda s prostornino več kot 130 litrov. V ta rezervoar je vstavljena druga tuljava, njena kombinacija s prejšnjo bo izvedena skozi kompresor. Cev uparjalnika je izdelana iz obrobe kanalizacijske cevi. Preko odcepne cevi se regulira pretok vode iz rezervoarja.

Uparjalnik se spusti v rezervoar. Voda, ki teče okoli njega, povzroči izhlapevanje freona. Plin se dvigne v kondenzator in oddaja toploto vodi, ki obdaja tuljavo. Hladilna tekočina kroži v ogrevalnem sistemu in ogreva prostor.

nasvet. Temperatura vode v rezervoarju ni pomembna, pomembna je le njena stalna prisotnost.

Sončna energija - v elektriko

Sončne plošče so bile najprej narejene za vesoljska plovila. Naprava temelji na sposobnosti fotonov, da ustvarijo električni tok. Obstaja veliko različic zasnove solarnih panelov in vsako leto se izboljšujejo. Obstajata dva načina za izdelavo sončne baterije:

Metoda številka 1. Kupite že pripravljene fotocelice, iz njih sestavite verigo in pokrijte strukturo s prozornim materialom. Delati morate zelo previdno, vsi elementi so zelo krhki. Vsaka fotocelica je označena v volt-amperih. Izračun potrebnega števila celic za zbiranje baterije zahtevane moči ne bo zelo težaven. Zaporedje dela je naslednje:

• za izdelavo ohišja potrebujete list vezanega lesa. Lesene letve so pribite vzdolž oboda;
• prezračevalne luknje so izvrtane v plošči vezanega lesa;
• v notranjost je nameščena plošča iz vlaknene plošče s spajkano verigo fotocelic;
• učinkovitost je preverjena;
• pleksi steklo je privijačeno na tirnice.

Sončni kolektorji

Metoda številka 2 zahteva znanje elektrotehnike. Električno vezje je sestavljeno iz diod D223B. Spajkajte jih zaporedno v vrstah. Postavljen v kovček, prekrit s prozornim materialom.

Fotocelice so dveh vrst:

1. Monokristalne plošče imajo 13-odstotni izkoristek in bodo zdržale četrt stoletja. Popolnoma deluje le v sončnem vremenu.
2. Polikristalni imajo manjšo učinkovitost, njihova življenjska doba je le 10 let, vendar moč ne pade, ko je oblačno. Površina plošče 10 kvadratnih metrov. m je sposoben proizvesti 1 kW energije. Pri postavitvi na streho je vredno upoštevati skupno težo konstrukcije.

Pripravljene baterije so nameščene na najbolj sončni strani. Panel mora biti opremljen z možnostjo prilagajanja naklona kota glede na Sonce. Navpični položaj je nastavljen med sneženjem, da baterija ne odpove.

Solarni panel se lahko uporablja z ali brez baterije. Čez dan porabite energijo sončne baterije, ponoči pa baterijo. Ali pa čez dan uporabite sončno energijo, ponoči pa iz centralnega električnega omrežja.

Če je na mestu potok ali rezervoar z jezom, bo dodaten vir alternativne električne energije samostojna hidroelektrarna. Naprava temelji na vodnem kolesu, moč pa bo odvisna od hitrosti vodnega toka. Materiale za izdelavo generatorja in kolesa lahko vzamete iz avtomobila, ostanke vogala in kovine pa najdete v vsakem gospodinjstvu. Poleg tega boste potrebovali kos bakrene žice, vezan les, polistirensko smolo in neodimove magnete.

Domača hidroelektrarna

Zaporedje dela:

1. Kolo je izdelano iz 11 colskih koles. Rezila so izdelana iz jeklene cevi (cev razrežemo po dolžini na 4 dele). Potrebovali boste 16 rezil. Diski so potegnjeni skupaj s sorniki, razmak med njimi je 10 palcev. Rezila so varjena.
2. Šoba je izdelana glede na širino kolesa. Izdelan je iz odpadne kovine, upognjen na želeno velikost in spojen z varjenjem. Šoba je nastavljiva po višini. To bo reguliralo pretok vode.
3. Os je varjena.
4. Kolo je nameščeno na osi.
5. Navitje je narejeno, tuljave se vlijejo s smolo - stator je pripravljen. Zberemo generator. Šablona je izdelana iz vezanega lesa. Namestite magnete.
6. Generator je zaščiten s kovinskim krilom pred brizgi vode.
7. Kolo, os in pritrdilni elementi s šobo so prevlečeni z barvo za zaščito kovine pred korozijo in estetski užitek.
8. Z nastavitvijo šobe dosežemo največjo moč.

Domače naprave ne zahtevajo velikih naložb in proizvajajo energijo brezplačno. Če združite več vrst alternativnih virov, bo tak korak znatno zmanjšal stroške energije. Za sestavljanje enote potrebujete le spretne roke in bistro glavo.

Alternativni viri energije: video

Viri energije za dom: fotografija

Danes bomo govorili o avtonomni električni energiji, kaj je to, kako opremiti hišo s takšnim virom električne energije, kako izbrati optimalne sisteme. In kar je najpomembnejše, "ali je igra vredna sveče."

Značilnosti priključitve na električne vode

Zdaj si je težko predstavljati udobno stanovanje brez elektrike. Zahvaljujoč njemu je stanovanje osvetljeno, ogrevano, kuhana hrana in ogrevana voda. Toda stanovanja ni vedno mogoče zagotoviti z električno energijo, še posebej, če se hiša nahaja daleč od mesta.

Mnogi lastniki podeželskih hiš in poletnih koč, še posebej, če so daleč od civilizacije, se morajo ukvarjati z vprašanjem oskrbe z energijo doma.

Najpogostejša rešitev je priklop hiše na daljnovode, ki pa niso povsod na voljo oziroma je najbližji vod v spodobni oddaljenosti od hiše.

V tem primeru je oskrba z električno energijo doma lahko zelo draga. Navsezadnje bo treba dobavo tega vira energije uskladiti z ustreznimi organi, plačati namestitev transformatorske postaje in nosilcev daljnovoda, da ga pripeljejo do hiše.

In še posebej neprijetno je, da bo kupljena oprema, in to za veliko denarja (trafopostaja, žice, nosilci) prenesena v bilanco lokalnih energetskih omrežij, se pravi, da bodo lastniki vsega in lastniki hiša bo še vedno morala plačati za oskrbo z elektriko.

Zato lahko za mnoge ta možnost postane nepraktična, precej težavna in draga.

Avtonomni viri električne energije

Druga možnost za oskrbo podeželske hiše z električno energijo je uporaba avtonomnih virov oskrbe z energijo. Takšni viri so lahko veter, sonce, voda in gorljive snovi.

Z uporabo avtonomnega napajanja postane lastnik hiše popolnoma neodvisen pri pridobivanju električne energije za porabo.

Niso potrebna nobena soglasja, daljnovodi... Seveda bo pridobivanje električne energije še vedno povezano s stroški. In v začetni fazi bodo precej pomembni, saj potrebna oprema stane veliko.

V prihodnje je potrebno tudi vzdrževanje vseh komponent energetskega sistema, a na koncu se bo vse poplačalo.

Na kratko razmislimo o najpogostejših avtonomnih virih električne energije.

Sončni kolektorji

Zdaj pridobivajo vse večjo popularnost. Bistvo takega vira je preprosto - obstajajo polprevodniške fotocelice, v katerih nastane električni naboj, ko jih zadene sončna svetloba.

Količina proizvedene energije je neposredno odvisna od površine fotocelic, zato so zbrane v panelih.

Plošča s površino 1 m2. zmožen oddati 100 vatov moči z napetostjo 20-25 V.

Za popolno oskrbo hiše z električno energijo mora biti površina plošč pomembna.

Med pozitivnimi lastnostmi takšnega vira električne energije je njegova vzdržljivost, popolna okolju prijaznost, brezšumnost.

Paneli zahtevajo minimalno vzdrževanje, električna energija, proizvedena z njimi, pa je popolnoma brezplačna in cenovno dostopna.

So pa tudi slabosti. Za zagotavljanje električne energije v zahtevani količini lahko površina plošč doseže znatno velikost, ki jo je treba še vedno pravilno namestiti.

Ta energija je nestabilna. V sončnih dneh bodo paneli delovali z največjo močjo, vendar so tudi oblačni dnevi. Zato je skupna količina proizvedene električne energije odvisna od tega, koliko sončnih dni na leto v regiji, kjer se hiša nahaja.

Druga pomanjkljivost, in to pomembna, je cena plošč. Cena za vsak vat proizvedene energije je zdaj približno 1,5 $, torej samo za plošče, ki proizvedejo 1 kW električne energije, boste morali plačati 1,5 tisoč $. Prav tako boste morali kupiti ostalo opremo, potrebno za delovanje sistema.

Vetrne turbine

Drugi najbolj priljubljen sistem avtonomnega napajanja je veter. Vetrne turbine se uporabljajo za proizvodnjo električne energije.

Pravzaprav so to navadni generatorji, na rotorju katerih so nameščene lopatice. Zaradi vetra se rotor vrti in nastaja električna energija.

Med pozitivnimi lastnostmi vetrnih turbin so opažene precej kompaktne dimenzije, relativna tihost delovanja, prijaznost do okolja in vzdržljivost. Obstaja tudi možnost domače izdelave takšnega generatorja.

Toda vetrni sistem ima več pomanjkljivosti. Prvi od njih je strošek, vetrni generatorji ne bodo poceni.

Glede na to, da je učinkovitost vetrnih turbin nizka, bo za popolno oskrbo hiše z električno energijo potrebno namestiti tri ali več vetrnic majhne moči ali eno, vendar dovolj produktivno. In v obeh primerih bodo stroški pridobitve precejšnji.

Spet je treba upoštevati tudi podnebne razmere. Na območjih, kjer povprečna letna hitrost vetra ne presega 8 m / s, uporaba vetrnih turbin ni priporočljiva, saj ne bodo mogle delovati v optimalnem načinu.

Upoštevati je treba tudi, da v dneh popolnega miru lahko ostanete brez elektrike, zato je bolje uporabiti vetrni avtonomni sistem napajanja, če obstaja rezervni vir električne energije.

Generatorji goriva

Generatorji na tekoča ali plinasta goriva (bencin, dizelsko gorivo, plin) lahko postanejo rezervni vir električne energije.

Tukaj je vse preprosto: namestitev je sestavljena iz motorja z notranjim zgorevanjem in generatorja. Motor vrti rotor, generator pa proizvaja moč.

Takšnega sistema ni mogoče imenovati popolnoma avtonomen, kljub temu pa je potrebno gorivo, ki prav tako nenehno narašča. Toda kot rezervni vir električne energije so takšni generatorji najbolj optimalni.

V primeru, da je vreme več dni oblačno ali ni vetra, lahko vedno zaženete agregat, da napolnite baterijo.

Od pozitivnih lastnosti agregatov na gorivo je stalna razpoložljivost električne energije, takšne naprave so relativno poceni, zagotavljajo dober izkoristek energije.

Njihove pomanjkljivosti vključujejo potrebo po gorivu, ki zagotavlja stalne stroške. Takšne naprave ne morejo delovati dlje časa, motorji z notranjim zgorevanjem pa zahtevajo vzdrževanje.

Tudi za uporabo generatorskih sklopov je treba dodeliti ločen prostor in organizirati odstranjevanje izpušnih plinov, seveda pa ne more biti govora o prijaznosti do okolja.

hidroelektrarne

Še najmanj pa se hidroelektrarna uporablja kot avtonomni vir energije iz enega preprostega razloga, nimajo vsi reke ali močnega potoka v bližini hiše.

Bistvo delovanja takšne postaje je, da tekoča voda vrti lopatice turbine, zaradi česar generator proizvaja električno energijo.

Pozitivne lastnosti hidroelektrarn so naslednje: stabilna oskrba z energijo 24 ur na dan, saj voda v reki ali potoku ne upočasni hitrosti gibanja. Takšne postaje so popolnoma okolju prijazne, vzdržljive in ne zahtevajo skoraj nobenega vzdrževanja.

Njihova glavna pomanjkljivost je potreba po namestitvi na bregovih reke ali v bližini potoka. V tem primeru mora biti hitrost gibanja vode visoka.

Hidroelektrarna je sposobna proizvajati energijo tudi ob počasnem gibanju vode, vendar bo v tem primeru reka pozimi prekrita z ledom in postaje ne bo več mogoče uporabljati.

Visoka hitrost vode bo zagotovilo, da reka ali potok ne bo zamrznil. Druga pomanjkljivost je strošek postaje.

Kljub temu je koncept zagotavljanja doma z avtonomnim sistemom oskrbe z energijo obetaven in ga mnogi zanimajo.

Zgoraj smo preučili glavne vrste virov električne energije, vendar sami po sebi niso dovolj za elektriko v hiši.

Poleg tega je treba omeniti, da je učinkovitost katerega koli avtonomnega sistema odvisna od pravilnosti izračunov.

Značilnosti namestitve in delovanja avtonomnih virov

Preden kupite in namestite kateri koli sistem, morate pravilno narediti vse potrebne izračune, saj se lahko sčasoma poveča število porabnikov električne energije v hiši, na primer, če se odločite za namestitev in to je treba upoštevati pri izračuni.

Začnimo s primerom sončnega sistema.

Solarni avtonomni sistem.

Vsi izračuni se morajo začeti z izračuni skupne porabe električne energije v hiši, to je izračunati moč vseh porabnikov. Vendar jih je pomembno ločiti.

Dejstvo je, da nekateri porabniki električne energije brez težav delujejo iz omrežja z enosmernim tokom in napetostjo 12 ali 24 V. Takšni porabniki so lahko enake LED sijalke, ki jih je bolje namestiti namesto običajnih žarnic z žarilno nitko. In na splošno bi se moralo vse delo začeti z opremljanjem hiše z varčnimi porabniki električne energije.

Na podlagi skupne porabe toka se izvede izbor baterij in pretvornika. In šele po tem nadaljujejo s štetjem števila sončnih kolektorjev in izbiro krmilnika.

Možno je, da se ne ukvarjate z izračunom površine sončnih panelov, kapacitete baterije in pretvornika.

Mnogi proizvajalci ponujajo že pripravljene komplete, ki vključujejo vso potrebno opremo. Pri nakupu takšnega kompleta je dovolj vedeti le skupno porabo električne energije.

Poleg tega je pri izbiri kompleta pomembno upoštevati, da ima določeno rezervo moči, da celoten sistem ne deluje pri mejnih vrednostih. Skupni stroški takega sistema so v veliki meri odvisni od njegove zmogljivosti.

Če povzamem

Avtonomna električna energija v hiši je precej zanimiva rešitev. Toda njegovi stroški so še vedno precej visoki, zato si ga vsi ne bodo mogli privoščiti.

Po drugi strani pa je v odsotnosti povezave z industrijskimi daljnovodi in velikimi razdaljami do civilizacije še vedno bolje porabiti denar za avtonomno oskrbo z energijo kot raztegniti novo linijo. Toda v vsakem primeru se lastnik hiše odloči sam.