Альтернативна енергія своїми руками: огляд кращих нових технологій

05.07.2015

Альтернативна енергія своїми руками: огляд кращих поновлюваних джерел електрики

Альтернативна енергія своїми руками: огляд кращих нових технологій

Про те, що запаси нафти, газу і вугілля не нескінченні, знають навіть школярі. Ціни на енергоносії постійно підвищуються, змушуючи платників тяжко зітхати і думати про збільшення власних доходів. Незважаючи на досягнення цивілізації, за межами міст залишається чимало місць, до яких не підведено газ, а подекуди немає навіть електрики. Там же, де така можливість є, вартість робіт по монтажу системи деколи абсолютно не відповідає рівню доходів населення. Не дивно, що альтернативна енергія своїми руками викликає сьогодні інтерес як у власників великих і малих заміських будинків, так і у городян.

Зміст

Весь навколишній світ сповнений енергії, яка міститься не тільки в надрах землі. Ще в школі, на уроках географії, ми дізналися, що можна з високою ефективністю використовувати енергію вітру, сонця, припливів і відпливів, падаючої води, земного ядра та інших подібних енергоносіїв в масштабах цілих країн і континентів. Однак використовувати альтернативні джерела енергії можна і для опалення окремого будинку.

Серед варіантів природних джерел енергопостачання приватного слід відзначити:

  • сонячні батареї;
  • теплові насоси;
  • вітрогенератори;
  • біогазові установки.

Володіючи достатньою кількістю коштів, можна купити готову модель одного з таких пристроїв і замовити її монтаж. Відгукуючись на побажання споживачів, промисловці давно освоїли виготовлення сонячних батарей, теплових насосів і т. п. Однак їх вартість залишається стабільно високою. Такі пристрої цілком можна зробити самостійно, заощадивши деяку кількість грошей, але витративши більше часу і сил.

Варіант #1 — виготовлення сонячних панелей

Конструкції, здатні вловлювати і перетворювати енергію сонця, численні, різноманітні й постійно поліпшуються. Для безлічі народних умільців вдосконалення цих корисних конструкцій перетворилося на чудове хобі. На тематичних виставках такі ентузіасти охоче демонструють безліч корисних ідей.

Щоб зробити сонячні батареї, необхідно придбати монокристалічні або полікристалічні фотоелементи, помістити їх у прозорий каркас, який фіксують міцним корпусом

Основа сонячної батареї — спеціальні кристали, які вловлюють енергію. В домашніх умовах такі елементи виготовити неможливо, їх доведеться купувати. Кристали дуже крихкі, поводитися з ними треба обережно. Щоб зробити сонячну батарею, необхідно:

  1. Виготовити каркас для сонячних батарей з прозорого матеріалу, наприклад, оргскла.
  2. Зробити корпус з металевого куточка, фанери тощо
  3. Акуратно спаяти кристалічні елементи в схему.
  4. Помістити фотоелементи в каркас.
  5. Виконати монтаж корпусу.

Взагалі існує два види фотоелементів: монокристалічні і полікристалічні. Перші більш довговічні і мають ККД близько 13%, а другі швидше виходять з ладу, їх ККД трохи нижче — менше 9%. Однак монокристалічні фотоелементи добре працюють лише при стабільному потоці сонячної енергії, в хмарний день їх ефективність стає значно нижче. А ось полікристалічні елементи переносять капризи погоди набагато краще.

У цьому відеоматеріалі відображені основні принципи самостійного виготовлення сонячної батареї:

Готові батареї розміщують, зрозуміло, на самій сонячній стороні даху. При цьому слід передбачити можливість регулювання нахилу панелі. Наприклад, під час снігопадів панелі слід розміщувати практично вертикально, інакше шар снігу може перешкодити роботі батарей або навіть пошкодити їх.

Варіант #2 — насос, який перекачує тепло

Дія теплового насоса ґрунтується на протилежному принципі Карно. Це досить велика і досить складний пристрій, який збирає низькопотенційну теплову енергію навколишнього середовища і перетворює її в енергію з високим потенціалом. Найчастіше теплові насоси використовують для обігріву приміщень. Пристрій складається з:

  • зовнішнього контуру з теплоносієм;
  • внутрішнього контуру з теплоносієм;
  • випарника;
  • компресора;
  • конденсатора.

У системі також використовується фреон. Зовнішній контур теплового насоса може поглинати енергію з різного середовища: землі, води, повітря. Витрати праці на його створення залежать від типу насоса і його конфігурації. Найскладніше влаштувати насос типу «земля-вода», в якому зовнішній контур горизонтально розташовується в товщі грунту, оскільки це вимагає масштабних земляних робіт. Якщо біля будинку є водойма, має сенс зробити тепловий насос типу «вода-вода». У цьому випадку зовнішній контур просто опускають у водойму.

Тепловий насос перетворює низькопотенційну енергію землі, води або повітря в високопотенційне теплову енергію, яка дозволяє цілком ефективно обігріти будинок

Ефективність роботи теплового насоса залежить не стільки від того, висока температура середовища, скільки від її сталості. Правильно спроектований і встановлений тепловий насос може забезпечити будинок достатньою кількістю тепла в зимовий час, навіть при дуже низькій температурі води, землі або повітря. У літній час теплові насоси можуть виконувати роль кондиціонера, охолоджуючи житло.

Статті на тему:

Варіант #3 — використання енергії вітру

Якщо вітер здатний ганяти зграї хмар, чому б не використати його енергію на інші корисні справи? Пошуки відповіді на це питання призвели інженерів до створення вітрогенератора. Це пристрій зазвичай складається з:

  • генератора;
  • високій вежі;
  • лопатей, що обертаються, вловлюючи вітер;
  • батареї;
  • системи електронного управління.

Оскільки питання створення вітрогенераторів вивчаються досить давно, існують проекти найрізноманітніших конструкцій цих пристроїв. Моделі з горизонтальною віссю обертання займають досить великий простір, а ось вітряки з вертикальною віссю обертання набагато компактніше. Зрозуміло, для ефективної роботи пристрою потрібно досить сильний вітер.

Вітрогенератор необхідно розмістити якомога вище, щоб його робота була ефективною. Моделі, які мають вертикальну вісь обертання, компактніше, ніж при горизонтальному обертанні

Варіант #4 — установка для отримання біогазу

Під час анаеробної переробки органічних відходів виділяється так званий біогаз. У результаті виходить суміш газів, яка складається з метану, вуглекислоти і сірководню. Генератор для отримання біогазу складається з:

  • герметичного бака;
  • шнека для перемішування органічних відходів;
  • патрубка для вивантаження відпрацьованої маси відходів;
  • горловини для заливання відходів і води;
  • патрубка, по якому надходить отриманий газ.

Нерідко ємність для переробки відходів влаштовують не на поверхні, а в товщі грунту. Щоб не допустити витоку отриманого газу, її роблять повністю герметичною. При цьому слід пам’ятати про те, що в процесі виділення біогазу тиск в ємності постійно підвищується, тому газ потрібно з ємності регулярно відбирати. Крім біогазу в результаті переробки виходить чудове органічне добриво, корисне для вирощування рослин.

До пристрою і правил експлуатації такого газового генератора пред’являються підвищені вимоги безпеки, оскільки біогаз небезпечно вдихати і він може вибухнути. Втім, у ряді країн світу, наприклад, в Китаї, цей спосіб отримання енергії розповсюджений досить широко.

Конструкція генератора для отримання біогазу дуже проста, однак при його експлуатації слід дотримуватися певної обережності, оскільки біогаз — небезпечне для здоров’я пальне речовина

Склад і кількість біогазу, отриманого з відходів, залежить від субстрату. Найбільше газу отримують при використанні жиру, зерна, технічного гліцерину, свіжої трави, силосу і т. п. Зазвичай у бак завантажують суміш з відходів тваринного і рослинного походження, в яку додають деяку кількість води. У літній час рекомендується збільшити вологість маси до 94-96%, а в зимовий час досить і 88-90% вологи. Воду, що подається в резервуар з відходами, слід підігрівати до 35-40 градусів, інакше процеси розкладання будуть уповільнені. Щоб зберегти тепло, зовні на бак монтують шар теплоізоляційного матеріалу.

Короткий опис статті: альтернативна енергія Огляд способів використання альтернативної енергії, створеної своїми руками, для опалення будинку. Особливості та загальні принципи пристрою простих і ефективних альтернативна енергія своїми руками

Джерело: Альтернативна енергія своїми руками: огляд кращих нових технологій

Також ви можете прочитати