Альтернативные источники энергии для частного дома своими руками

Альтернативная энергетика для дома своими руками обзор лучших эко-технологий

Виды альтернативной энергетики

В зависимости от источника энергии, который в результате преобразования позволяет получать человеку электрическую и тепловую энергии, используемые в повседневной жизни, альтернативная энергетика классифицируется на несколько видов, определяющих способы ее генерации и типы установок служащих для этого.

Энергия солнца

Солнечная энергетика основана на преобразовании энергии солнца, в результате которого получается электрическая и тепловая энергии.

Получение электрической энергии основано на физических процессах, происходящих в полупроводниках под воздействием солнечных лучей, получение тепловой – на свойствах жидкостей и газов.

Для генерации электрической энергии комплектуются солнечные электростанции, основой которой служат солнечные батареи (панели), изготавливаемые на основе кристаллов кремния.

Основой тепловых установок — служат солнечные коллекторы, в которых энергия солнца преобразуется в тепловую энергию теплоносителя.

Мощность подобных установок зависит от количества и мощности отдельных устройств, входящих в состав тепловых и солнечных станций.

Энергия ветра

Ветровая энергетика основана на преобразовании кинетической энергии воздушных масс в электрическую энергию, используемую потребителями.

Основой ветровых установок служит ветровой генератор. Ветровые генераторы различаются по техническим параметрам, габаритным размерам и конструкции: с горизонтальной и вертикальной осью вращения, различным типом и количеством лопастей, а также по месту их расположения (наземное, морское и т.д.).

Сила воды

Гидроэнергетика основана на преобразовании кинетической энергии водных масс в электрическую энергию, которая также используемую человеком в своих целях.

К объектам данного вида относятся гидроэлектростанции различной мощности, устанавливаемых на реках и иных водных объектах. В таких установках, под воздействием естественного течения воды, или путем создания плотины, вода воздействует на лопасти турбины вырабатывающей электрический ток. Гидротурбина, является основой гидроэлектростанций.

Еще один способ получения электрической энергии путем преобразования энергии воды – это использование энергии приливов, посредством строительства приливных станций. Работа таких установок основана на использовании кинетической энергии морской воды в период приливов и отливов, происходящих в морях и океанах под воздействием объектов солнечной системы.

Тепло земли

Геотермальная энергетика, основана на преобразовании тепла, излучаемого поверхностью земли, как в местах выброса геотермальных вод (сейсмически опасные территории), так и в иных регионах нашей планеты.

Для использования геотермальных вод используются специальные установки, посредством которых внутреннее тепло земли преобразуется в тепловую и электрическую энергии.

Использования теплового насоса позволяет получать тепло из поверхности земли, вне зависимости от места его расположения. Его работа основана на свойствах жидкостей и газов, а также законах термодинамики.

Биотопливо

Виды биотоплива различаются по способам его получения, его агрегатному состоянию (жидкое, твердое, газообразное) и видам использования. Объединяющим все виды биотоплива показателем, служит то, что основой для их производства служат органические продукты, посредством переработки которых получается электрическая и тепловая энергии.

Твердые виды биотоплива — это дрова, топливные брикеты или пеллеты, газообразные – это биогаз и биоводород, а жидкие – биоэтанол, биометанол, биобутанол, диметиловый эфир и биодизель.

Что это такое

Альтернативные источники энергии – это экологически чистые, возобновляемые ресурсы, при преобразовании которых, человек получает электрическую и тепловую энергию, используемую для своих нужд.

К таким источникам относятся энергия ветра и солнца, воды рек и морей, тепло поверхности земли, а также биотопливо, получаемое из биологической массы животного и растительного происхождения.

КОТЛЫ НА БИОТОПЛИВЕ — АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ИСТОЧНИК ОТОПЛЕНИЯ ЧАСТНОГО ДОМА И КВАРТИРЫ

Котлы на биотопливе – распространенные альтернативные источники энергии для частного дома, которые отличает высокое качество исполнения. Биотопливо в виде брикетов и пеллет из сырья растительного происхождения (опилки, стружка, отходы пиломатериалов, лузга подсолнечника) – альтернативное отопление, которое может служить идеальной заменой газовому отоплению в частном доме благодаря высокой теплоотдаче, которая может достигать 6-8 тыс. кКал/кг. Котел для биотоплива – универсальное отопительное устройство с высоким КПД, оснащенное автоматической системой управления, и может с успехом применяться и для отопления другими видами твердого топлива, в том числе углем, дровами, угольными брикетами.

Котлы на биотопливе, как альтернативные источники отопления частного дома, могут использоваться не только для отопления (одноконтурные котлы), но и обеспечивать горячее водоснабжение помещений – для этого можно приобрести двухконтурный котел или добавить к существующему устройству второй контур с бойлером соответствующего типа (проточный или накопительный). Несложное устройство котлов для биотоплива дает возможность обустроить альтернативное отопление дома своими руками, сэкономив, таким образом, часть средств семейного бюджета.

Плюсы и минусы использования

Как у каждого конкретного источника энергии, вне зависимости от того, к какому типу он относится, традиционному или альтернативному, свойственны относящееся именно к нему достоинства и недостатки использования.

Кроме этого, в каждой группе энергоресурсов свойственны общие плюсы и минусы. Для альтернативных источников, к таковым относятся:

Плюсами использования являются:
Возобновляемость альтернативных источников энергии;
Экологическая безопасность;
Доступность и возможность использования в широком спектре применения;
Низкая себестоимость энергии, получаемой в результате преобразования.
Минусы использования:
Высокая стоимость оборудования и значительные материальные затраты на этапах строительства и монтажа;
Низкий КПД установок;
Зависимость от внешних факторов, как-то: погодные условия, сила ветра и т.д.;
Относительно не большая установленная мощность генерирующих установок, за исключением гидроэлектростанций.

Ветровая энергия

Работа ветра используется человечеством достаточно давно – все парусные суда двигались благодаря его силе, ветряные мельницы благодаря ветру перемалывали зерно в муку.

Использованию потенциала ветра сегодня уделяется большое внимание – современные аналоги ветряных мельниц способны вырабатывать электро- и теплоэнергию в промышленных масштабах. Ветер – источник постоянной энергии, подаренный природой

Ветер – источник постоянной энергии, подаренный природой

Такой подъем в производстве ветрогенераторов стал возможен благодаря появлению новых композитных материалов. Их использование значительно увеличило мощность установок, использующих энергетику ветра, – более чем в 10 раз всего за последнее десятилетие.

Сегодня в России промышленно выпускают ветрогенераторы от самых компактных до огромных, существуют ветрогенераторы с вертикальной и горизонтальной осью вращения. Чтобы собрать для частного загородного дома самое простое устройство, достаточно иметь несколько магнитиков, проволоку и материал для лопастей.

Россия по использованию энергетического потенциала ветра находится на 56 месте в мире, уступая даже Люксембургу (в 3 раза больше мощность ветрогенераторов) и Кипру (в 5 раз больше мощность). При том, что в России огромный потенциал энергии ветра, взять, к примеру, побережье Дальнего Востока.

Преимущества работы ветрогенераторов очевидны:

бесплатный источник неисчерпаемой энергии – ветер;
ветрогенератор работает постоянно, полученная энергия запасается на аккумуляторных батареях, т. е. имеется всегда;
экологическая чистота и бесшумность работы;
эффективность работы не зависит от температурного режима – может использоваться в северных широтах, где солнечные батареи малоэффективны;
производительность зимой возрастает, так как ветер зимой всегда сильнее;
стоимость оборудования для использования энергии ветра значительно ниже, чем у солнечных батарей, т.е. окупаются они значительно быстрее.

При использовании ветрогенератора, этого альтернативного источника энергии для частного дома, следует учитывать следующие правила:

для производительной работы установки необходим устойчивый (желательно сильный) ветер, открытое пространство;
ветрогенератору необходим профилактический уход – раз в год обязательно проводить техобслуживание согласно инструкции;
установка ветрогенераторов проводится на мачте значительной высоты – нужна высотная техника и специалисты по их установке, самостоятельно их монтировать не стоит.

4) Вирусы

Учёные из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли пару лет назад обнаружили вирус, способный создавать электроэнергию за счёт деформации модифицированных материалов. Такие свойства проявили безвредные вирусы-бактериофаги M13. Сейчас эта технология используется для подпитки экранов ноутбуков и смартфонов.

Источники энергии для дома: фото

Кол-во блоков: 22 | Общее кол-во символов: 24523 Количество использованных доноров: 4 Информация по каждому донору:

https://USamodelkina.ru/green-energy/: использовано 14 блоков из 15, кол-во символов 4416 (18%)
https://akbinfo.ru/alternativa/alternativnaja-jenergija-gotovye-reshenija-svoimi-rukami.html: использовано 1 блоков из 2, кол-во символов 10560 (43%)
https://220v.guru/vse-ob-elektroenergii/alternativnyy-istochnik-energii-dlya-chastnogo-doma.html: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 4210 (17%)
https://sad24.ru/postrojki/sobiraem-alternativnyj-istochnik-energii.html: использовано 6 блоков из 8, кол-во символов 5337 (22%)

Отходы в доходы: биогазовые установки

Все альтернативные источники энергии имеют природное происхождение, но получать двойную выгоду можно только от биогазовых установок. В них перерабатываются отходы жизнедеятельности домашних животных и птицы. В результате получается некоторый объем газа, который после очищения и осушения можно использовать по прямому назначению. Оставшиеся переработанные отходы можно продать или использовать на полях для повышения урожайности — получается очень эффективное и безопасное удобрение.

Из навоза тоже можно получать энергию, только не в чистом виде, а в виде газа

Коротко о технологии

Образование газа происходит при брожении, и участвуют в этом бактерии, живущие в навозе. Для выработки биогаза подходят отходы любого скота и птицы, но оптимален навоз КРС. Его даже добавляют к остальным отходам для «закваски» — в нем содержатся именно нужные для переработки бактерии.

Для создания оптимальных условий необходима анаэробная среда — брожение должно проходить без доступа кислорода. Потому эффективные биореакторы — закрытые емкости. Чтобы процесс шел активнее, необходимо регулярное перемешивание массы. В промышленных установках для этого устанавливаются мешалки с электроприводами, в самодельных биогазовых установках это обычно механические устройства — от простейшей палки до механических мешалок, которые «работают» от силы рук.

Принципиальная схема биогазовых установок

В процессе образования газа из навоза участвуют два типа бактерий: мезофильные и термофильные. Мезофильные активны при температуре от +30°C до +40°C, термофильные — при +42°C до +53°C. Более эффективно работают термофильные бактерии. При идеальных условиях выработка газа с 1 литра полезной площади может достигать 4-4,5 литров газа. Но поддерживать в установке температуру в 50°C очень непросто и затратно, хотя затраты себя оправдывают.

Немного о конструкциях

Самая простая биогазовая установка — это бочка с крышкой и мешалкой. В крышке сделан вывод для подключения шланга, по которому газ поступает в резервуар. От такого объема много газа не получите, но на одну-две газовые горелки его хватит.

Более серьезные объемы можно получить от подземного или надземного бункера. Если речь о подземном бункере, то его делают из железобетона. Стенки от грунта отделяют слоем теплоизоляции, саму емкость можно разделить на несколько отсеков, в которых будет происходить переработка со сдвигом во времени. Так как работают в таких условиях обычно мезофильные культуры, весь процесс занимает от 12 до 30 дней (термофильные перерабатывают за 3 дня), потому сдвиг по времени желателен.

Схема бункерной биогазовой установки

Навоз поступает через бункер загрузки, с противоположной стороны делают люк выгрузки, откуда отбирают переработанное сырье. Заполняется бункер биосмесью не полностью — порядка 15-20% пространства остается свободным — тут скапливается газ. Для его отвода в крышку встраивается трубка, второй конец которой опускается в гидрозатвор — емкость частично заполненную водой. Таким образом газ осушается — в верхней части собирается уже очищенный, он отводится при помощи другой трубки и уже может подавиться к потребителю.

Использовать альтернативные источники энергии может каждый. Владельцам квартир осуществить это сложнее, а вот в частном доме можно хоть все идеи реализовать. Есть уже даже реальные примеры того. Люди обеспечивают полностью потребности свои и немалого хозяйства.

Электростанция на солнечных батареях

Установка солнечных панелей потребует:

Накопители, представляющие из себя фотоэлементы.
АКБ – для накопления заряда.
Контроллер, который позволит следить за аккумулятором.
Устройство для преобразования 12 или 24 В тока в 200 В.
Конструктивные и фиксирующие элементы.

Особенности установки на доме

Следует учесть, что угол наклона должен меняться. Зимой альтернативный солнечный накопитель следует переводить в положение с большим углом к горизонту. Делается это для того, чтобы на солнечном коллекторе не скапливался снег. Иначе это приведет к резкому уменьшению эффективности.

Выбирать следует участок крыши дома, которая обращена на южную, восточную или юго-восточную стороны света.

Солнечные коллекторы для нагрева воды

Для получения горячей воды и отопления в частном доме используют альтернативный коллектор, работающий от солнечного тепла. Принцип работы и устройство конструкции:

Короб. Металлический прослужит дольше. Выполненный из плит ОСБ, ДВП, ДСП – более дешевый вариант, но его эксплуатации будет менее длительная. Для увеличения срока службы пропитывают плиту специальными септиками и лаками.
На дно короба укладывается минеральная вата или пенопласт – они служат теплоизоляторами и предотвращают теплопотери.
На плиту укладываются плотными рядами трубы. Лучший материал медь – обладает высокой теплопроводностью. Допускаются металлопластиковые варианты, но их энергоэффективность будет на 20% меньше медных.
Входная часть и выходная снабжаются фиттингами. Они обеспечивают подключение к коммуникациям водоснабжения дома.
Сверху короб закрывается стеклом. Можно также использовать акриловый материал или монолитный поликарбонат. Важный момент – поверхность должна быть не гладкой, а рифленой, для лучшего процесса нагрева. Солярное стекло обладает способностью устранять потери тепла. Оно обеспечивает меньшие энергопотери.

Далее вся альтернативная конструкция подключается к источнику воды, который будет циркулировать внутри помещения.

Солнечные панели собственноручного изготовления

Готовая солнечная панель стоит немалых денег, поэтому ее покупка и установка по карману далеко не каждому. При самостоятельном изготовлении панели расходы можно снизить в 3-4 раза. Прежде чем приступить к устройству солнечной панели нужно разобраться, как все это работает.

Система солнечного электроснабжения: принцип работы

Понимание назначения каждого из элементов системы позволит представить ее работу в целом. Основные составляющие любой системы солнечного электроснабжения:

Солнечная панель. Это комплекс соединенных в единое целое элементов, преобразующих солнечный свет в поток электронов. Их основная особенность состоит в том, что они не могут вырабатывать ток высокого напряжения. Отдельный элемент системы способен вырабатывать ток напряжением 0,5-0,55 В. Соответственно одна солнечная батарея способна вырабатывать ток напряжением 18-21 В, что достаточно для зарядки 12-вольтовой аккумуляторной батареи.
Аккумуляторы. Одной батареи надолго не хватит, поэтому система может насчитывать до десятка таких устройств. Количество аккумуляторных батарей определяется мощностью потребляемой электроэнергии. Количество аккумуляторных батарей можно будет увеличить в будущем, добавив в систему необходимое количество солнечных панелей;
Контроллер солнечного заряда. Это устройство необходимо для обеспечения нормальной зарядки аккумуляторной батареи. Основное его назначение состоит в недопущении повторной перезарядки батареи.
Инвертор. Прибор, требующийся для преобразования тока. Аккумуляторные батареи выдают ток низкого напряжения, а инвертор преобразует его в ток необходимого для функционала высокого напряжения – выходная мощность. Для дома достаточно будет инвертора с выдаваемой мощностью 3-5 кВт.

Если инвертор, аккумуляторные батареи и контроллер заряда лучше приобрести готовыми, то солнечные батареи вполне возможно сделать самому.

Качественный контроллер и правильность подключения помогут как можно дольше сохранять работоспособность аккумуляторных батарей и автономность всей солнечной станции в целом

3) Генератор микроволн

Амбициозный проект британского инженера Роберта Шоера, предлагающий полностью отказаться от привычного топлива космических аппаратов. Резонирующие микроволны гипотетически должны создавать мощную реактивную тягу, при этом попутно опровергая третий закон Ньютона. Работает система или является шарлатанством, пока неясно.

Виды альтернативных источников энергии.

Энергия ветра, солнца, воды, биотопливо, тепло Земли относительно неисчерпаемы и возобновимы. Преимущества альтернативных источников энергии неоспоримы, поскольку они сохраняют природные ресурсы. Кроме того, они в гораздо большей мере соответствуют требованиям экологической безопасности.

Ветровая энергетика.

Принцип использования силы ветра заключается в превращении кинетической энергии в электрическую, тепловую, механическую. Для получения электрической энергии используют ветровые генераторы. Они могут иметь различные технические параметры, размеры, конструкции, горизонтальную или вертикальную ось вращения. Паруса – классический пример использования силы ветра в морском транспорте, а ветряная мельница – преобразования в механическую энергию.

Диаметр лопастей и высота их расположения определяют мощность ветрогенератора. При силе ветра от 3 м/с генератор начинает вырабатывать ток и достигает максимальной величины при 15 м/с. Сила ветра свыше 25 м/с является критической – генератор отключается.

Гелиоэнергетика — дар Солнца.

Солнечная энергия как альтернативный источник энергии – естественное продолжение жизнетворящей миссии Солнца на нашей планете. Но пока человечество не научилось использовать ее напрямую. В настоящее время в качестве преобразователей солнечной энергии в электрическую применяют солнечные батареи, а для тепловой – солнечные коллекторы. Кроме того, в некоторых случаях используют совмещение двух видов.

Гелиотехнология заключается в нагреве поверхности солнечными лучами и в использовании нагретой воды для горячего водоснабжения, отопления или использования в паровых электрогенераторах. Для преобразования энергии солнца в тепловую используют солнечные коллекторы. Их общая мощность зависит от количества и мощности отдельных устройств, которые включены в систему солнечной или тепловой станции.

Солнечные батареи подразделяют на:

кремниевые
пленочные

Наибольшим спросом в настоящее время пользуются батареи с использованием кристаллов кремния, а самые удобные – пленочные. Кремниевые панели являются одним из лучших вариантов для частного дома.

ГЭС — использование силы воды.

Принцип действия турбин на гидроэлектростанциях заключается в воздействии силы воды на лопасти гидротурбины, которая вырабатывает электричество. Иногда к альтернативным видам энергии относят лишь те ГЭС, где не использованы мощные плотины, а выработка тока происходит под влиянием естественного течения воды. Это связано со значительным негативным воздействием мощных ГЭС на природные речные ландшафты, их обмелением и катастрофическими наводнениями.

Не вызывает возражений экологов использование естественной энергии морских и океанических приливов. Преобразование кинетической энергии в электрическую в этом случае происходит на специальных приливных станциях.

Геотермальная энергетика — тепло Земли.

Поверхность Земли излучает тепло не только в местах выброса горячих сейсмических источников, как, например, на Камчатке, но и практически во всех регионах планеты. Для извлечения тепла земли используют специальные тепловые насосы, а затем его преобразуют в электрическую энергию или используют как тепловую. Принцип действия установок базируется на законах термодинамики и физических законах поведения жидкостей и газа, в частности, фреона.

Тип конструкции насоса определяет первичный источник энергии, например, « грунт- воздух» или «грунт — вода».

Биотопливо.

Принцип получения биотоплива основан на переработке органических продуктов с помощью специальных установок. В ходе переработки вырабатывается тепловая или электрическая энергия. Виды биотоплива могут иметь жидкое, твердое или газообразное состояние. К твердым, например, относятся топливные брикеты, жидким – биоэтанол, к газообразным – биогаз. К его разновидностям относится свалочный газ, который образуется на свалках. Использование биогаза старых свалок помогает решить проблемы переработки отходов.

Видео описание

В видео показан принцип работы биогазовой установки:

Энергия вулканов

Разрушительная мощь вулканов всегда пугала людей. Со временем учёные, исследуя их, поняли, что это огромные запасы энергии, которыми, к сожалению, человечество не пользуется. Научно-технический прогресс преодолел и эту проблемы, поэтому сегодня во многих странах мира стали возводить электростанции около вулканов.

Технология получения электричества здесь достаточно проста.

В слои грунта, расположенные около лавы, по трубам закачивается солёная вода.
Она там нагревается до критических температур.
Затем подаётся на генератор, который и вырабатывает электрический ток.

По сути, это технология гидроэлектростанции, где турбину генератора вращает падающая сверху на неё вода. Только здесь вода солёная и нагретая, поднимающаяся сама из недр земли.

Именно таким способом производят горячую воду, которую подают в дома и здания разного назначения. В Исландии эта технология применяется для организации горячего водоснабжения в системе теплиц. Эта страна уже давно ничего со стороны не завозит в плане овощей, фруктов, зелени и цветов. Правда, здесь горячую воду берут из гейзеров. Хотя последние нагреваются именно от спящих вулканов.

Энергетика Исландии основана на вулканическом тепле Источник yandex.net

Как сэкономить на внедрении “зеленой энергетики”?

Проанализировав финансовую составляющую альтернативных видов отопления, можно прийти к неутешительному выводу – потребуются значительные средства на первоначальном этапе.

Вот спустя 3-7 лет, в зависимости от выбранного способа отопления, станет заметна существенная экономия благодаря энергонезависимой системе.

Выгодно и удобно использовать комбинированные источник альтернативного отопления. Для этого можно подобрать наиболее оптимальную комбинацию для своего дома

Сэкономить на использовании и установке альтернативных установок для выработки тепла можно. Многие домашние мастера с большим энтузиазмом подходят к созданию своими руками аналогов фабричным приборам преобразования альтернативной энергии.

Так, достаточно просто и недорого можно собрать гелиоустановку из шланга, которая послужит дополнительным источником нагрева воды.

Успешно собираются в домашних условиях небольшие ветряки из подручных средств. Также начитанные фермеры, проживающие в сельской местности, сооружают установки по преобразованию биологических отходов растительного и животного происхождения в биогаз.

Самодельные ветрогенераторы вполне работоспособны. Но для их сборки потребуется произвести предварительные расчеты, приобрести расходные материалы, потратить свое время

В дальнейшем он используется для потребностей хозяйства. В зависимости от размера резервуара для сбраживания отходов и площади частного дома, возможно полностью обеспечить хозяйство биогазом для удовлетворения всех нужд.

Тепловые насосы

Тепловые насосы представляют собой вполне реальную альтернативу традиционным теплогенераторам и котлам. Принцип работы данной энергосберегающей системы несколько напоминает кондиционер, обеспечивающий перенос тепла из помещения на улицу.

Тепловой насос переносит тепло из земли в отапливаемое помещение, а обратно перемещает холод.

При работе теплового насоса энергия затрачивается не на выработку тепла, а исключительно на его перемещение.

Схема работы теплового насоса. Нажмите для увеличения.

Функциональные возможности данной системы позволяют получить ориентировочно 4,5 кВт тепловой энергии, затратив на ее транспортировку всего 1 кВт электрической энергии.

Тепловые насосы обладают высокой эффективностью, надежностью и экономичностью. Альтернативное отопление описываемого типа имеет всего один существенный недостаток – решение об его установки следует принимать только на нулевом цикле строительства.

Данное требование продиктовано большим объемом земляных работ.

Виды альтернативного электричества

Всегда перед потребителем стоит выбор, основанный на вопросе, что лучше? И в этом плане подразумевается, во-первых, затраты на приобретение нового вида источника электричества, во-вторых, как долго этот прибор будет работать. То есть, будет ли это выгодно, окупится ли вся затея, а если окупится, то через какой промежуток времени? Скажем так, экономию денежных средств еще никто не отменял.

Как видите, вопросов и проблем и здесь хватает, потому что электричество своими руками – дело не только серьезное, но и достаточно затратное.

Электрогенератор

Начнем именно с этой установки, как с самой простой. Простота ее заключается в том, что вам необходимо приобрести электрогенератор, установить его в надежном закрытом помещении, которое будет соответствовать правилам пожарной безопасности. Далее, проводите подключение электрической сети частного дома к нему, заливаете жидкое топливо (бензин или солярку) и включаете. После чего в вашем доме появляется электричество, которое зависит лишь от наличия топлива в баке генератора. Если продумать автоматическую систему подачи топлива, то вы получаете маленькую тепловую электростанцию, которая от вас будет требовать минимального присутствия.

К тому же электрогенераторы – это надежные и удобные установки, которые работают практически вечно, если правильно их эксплуатировать. Но тут есть один момент. В настоящее время на рынке присутствует два вида генераторов:

Какой лучше? Скажем так, если вам требуется альтернативный источник энергии, который будет эксплуатироваться постоянно, тогда выбирайте дизельный. Если для временного использования, тогда бензиновый. И это еще не все. Дизельный электрогенератор имеет большие габаритные размеры, по сравнению с бензиновым, он сильно шумит при работе и выделяет огромное количество дыма и выхлопных газов. Плюс ко всему он дороже.

Появились недавно на рынке газовые генераторы, которые могут работать и от природного газа, и от сжиженного. Неплохой вариант, экологичный, не требующий специального помещения для установки. Можно к одному генератору подключить, к примеру, сразу несколько газовых баллонов, которые в автоматическом режиме будут подключаться к установке.

Альтернативные источники энергии для частного дома своими руками

Экология потребления.Усадьба:Сегодня мы поговорим об альтернативных источниках энергии. Тарифы на электроэнергию растут день ото дня. А в некоторый районах подключиться к магистральным сетям и вовсе практически нет возможностей, так как стоимость проводки и монтажа оказывается непомерно высока.

Когда не помогает технический прогресс, человечество начинает задумываться о природных источниках необходимой энергии, благодаря которым можно обогреть и осветить свой дом. Вот основные из них:

биоотходы,
энергия ветра,
тепловые насосы,
солнечная энергия.

Рассмотрим идею создания генератора из биоотходов. Действие его будет аналогично природному газу: отходы помещают в закрытую емкость, в результате их разложения выделяются метан и сероводород с углекислотой. Такие источники энергии используются на животноводческих фермах, и тем, кто желает перенять опыт, необходимо либо иметь собственное хозяйство, либо регулярно получать его отходы, и где-то их хранить. Хозяйством занимаются многие, у кого есть частные дома (например, держат кур), так что попробовать вполне можно.

Для создания генератора нужна емкость, которая будет герметично закрываться. В ней должен быть смонтирован специальный шнек для того, чтобы перемешивать отходы. Также, помимо отверстия для загрузки биоматериала, необходима трубка для отвода газа и штуцер для выемки отработанных отходов. Кстати, их можно использовать для удобрения земли и получения хорошего урожая. Повторюсь, что герметичность емкости крайне обязательна, иначе никакой энергии создать не получится. Если емкость не будет использоваться постоянно, то в ней нужен будет еще и клапан для сброса давления.

Итак, подберите размер емкости в зависимости от того, какое количество биоматериала вы планируете использовать. Выберите место для установки конструкции. Имейте в виду, что 1 тонна отходов ориентировочно дает 100 кубов газа. Дабы процесс развивался более динамично - необходимо организовать подогрев емкости. Для этого вам понадобится либо змеевик, либо установка ТЭНа. Бактерии, содержащиеся в отходах, становятся активными при нагревании.

Когда емкость нагреется до нужной температуры - подогрев должен отключиться автоматически. Газ, который получится при этом, преобразовывается в электричество через газовый генератор.

Чтобы использовать энергию ветра, также понадобится генератор, аккумулятор с контроллером для измерения уровня заряда и преобразователь напряжения. Все схемы ветрогенераторов работают по единому принципу. На собранную раму крепятся поворотный узел, лопасти и генератор на станине. Затем монтируется лопата с пружинной стяжкой. Генератор соединяют с поворотным узлом и устанавливают токосъемник. Далее провода подводят к батарее. При выборе пропеллера обратите внимание на его диаметр: от этой величины зависит, какое количество лопастей будет оптимальным для вашего ветрогенератора, и собственно - какое количество энергии он сможет генерировать.

Как вы видите, ничего сложного в монтаже и установке генераторов электроэнергии нет. Необходима, конечно, определенная сноровка, но чего не сделаешь в целях экономии средств! Помните только, что источники энергии (биоотходы и ветер) также должны быть постоянными.

Следующий вид альтернативного источника энергии - тепловой насос. Его устройство сложнее, а монтаж более затратный, поскольку предполагает бурение скважин на участке. Поэтому вряд ли он подойдет неискушенному владельцу загородного дома. Кроме того, будет необходим еще и водоем.

Остановимся лучше кратко на солнечных батареях. Их собрать немного проще, потому, что можно купить готовые фотоэлементы. На них есть отметки о мощности в вольт-амперах, поэтому вы сможете рассчитать, какое количество фотоэлементов вам необходимо.

Чтобы собрать корпус солнечной батареи вам понадобится лист фанеры. К нему вы прибьете деревянные рейки и просверлите отверстия для вентиляции. Внутрь необходимо поместить лист ДВП, на котором будет размещена уже готовая (спаянная) цепь фотоэлементов. Останется только проверить работоспособность цепи и прикрутить оргстекло. Вот, пожалуй, и все.

Как вы видите - особых трудозатрат при этом не требуется, равно как и не требуется научной степени по физике. И еще можно совместить работу нескольких вариантов электрогенераторов. В общем, чтобы создать на своем участке альтернативный источник энергии нужно немного смекалки и ясная голова. опубликовано econet.ru

разновидности и способы самостоятельного изготовления

Виды альтернативных источников энергии

Среди вариантов природных источников частного энергоснабжения следует отметить:

солнечные батареи;
солнечные коллекторы;
тепловые насосы;
ветрогенераторы;
установки для поглощения энергии воды;
биогазовые установки.

Располагая достаточным количеством средств, можно купить готовую модель одного из подобных устройств и заказать ее монтаж. Откликаясь на пожелания потребителей, промышленники давно освоили изготовление солнечных панелей, тепловых насосов и т. п. Однако их стоимость остается стабильно высокой. Такие устройства вполне можно сделать самостоятельно, сэкономив некоторое количество денег, но затратив больше времени и сил.

Видео: какую природную энергию можно использовать

Для квартиры

В случае возникновения желания, создать систему независимого электроснабжения отдельно взятой квартиры, в многоквартирном доме, невозможно использовать такие источники как: биотопливо, энергия земли, энергия воды, да и энергию ветра, также использовать затруднительно.

Единственным источником энергии, который можно использовать для получения своего электричества, в условиях отдельной квартиры, без создания неудобств для соседей – является использование энергии солнца.

Промышленностью выпускаются комплекты солнечных электростанций не большой мощности, которые вполне можно разместить в условиях квартиры. Солнечные панели, в этом случае, размещаются на крыше многоквартирного дома или наружном фасаде, в случае его размещения с южной стороны дома.

Комплект солнечной электростанции, не большой мощности, состоит из тех же элементов, что и при электроснабжении дома, разница лишь в количестве солнечных панелей и аккумуляторных батарей.

Принцип действия и применение солнечных батарей в частном доме

Физическое явление, на котором основан принцип работы этого источника энергии – фотоэффект. Солнечный свет, попадая на её поверхность, высвобождает электроны, что создает избыточный заряд внутри панели. Если подключить к ней аккумулятор, то благодаря зарнице в количестве зарядов в цепи появится ток.

Принцип работы солнечной батареи заключается в фотоэффекте

Конструкции, способные улавливать и преобразовывать энергию солнца, многочисленны, разнообразны и постоянно улучшаются. Для множества народных умельцев совершенствование этих полезных конструкций превратилось в отличное хобби. На тематических выставках такие энтузиасты охотно демонстрируют множество полезных идей.

Чтобы сделать солнечные батареи, необходимо приобрести монокристаллические или поликристаллические фотоэлементы, поместить их в прозрачный каркас, который фиксируют прочным корпусом

Основа солнечной батареи — специальные кристаллы, которые улавливают энергию. В домашних условиях такие элементы изготовить невозможно, их придется приобретать. Кристаллы очень хрупкие, обращаться с ними нужно осторожно. Чтобы сделать солнечную батарею, необходимо:

Изготовить каркас для солнечных батарей из прозрачного материала, например, оргстекла.
Сделать корпус из металлического уголка, фанеры и т. п.
Аккуратно спаять кристаллические элементы в схему.
Поместить фотоэлементы в каркас.
Выполнить монтаж корпуса.

Вообще существует два вида фотоэлементов: монокристаллические и поликристаллические. Первые более долговечны и имеют КПД около 13%, а вторые быстрее выходят из строя, их КПД несколько ниже — менее 9%. Однако монокристаллические фотоэлементы хорошо работают лишь при стабильном потоке солнечной энергии, в облачный день их эффективность становится значительно ниже. А вот поликристаллические элементы переносят капризы погоды гораздо лучше.

Полученное электричество можно использовать для питания бытовой техники или же для обогрева помещения при помощи технологии теплого пола. Но энергия солнца пригодна не только для выработки электрической энергии. С помощью солнечной энергии можно нагревать воду. Об этом в следующем разделе статьи. Итак, преимущества этого источника энергии:

неиссякаемость;
отсутствие каких-либо отходов или шумов в процессе производства энергии;
автономность;
относительно дешевое техническое обслуживание;
прогрессивность;

Недостатки этой технологии таковы:

высокая стоимость самих панелей и наладочных работ;
небольшое загрязнение планеты выбросами при производстве;
дорогие аккумуляторные батареи;
низкий КПД панелей, и, как следствие, необходимость их большого количества.

Подробная инструкция по изготовлению солнечной батареи в нашем следующем материале:

Видео: изготовление солнечной батареи своими руками

Готовые батареи размещают, разумеется, на самой солнечной стороне крыши. При этом следует предусмотреть возможность регулирования наклона панели. Например, во время снегопадов панели следует размещать практически вертикально, иначе слой снега может помешать работе батарей или даже повредить их.

Система «теплый пол»

Для отопления загородного дома отлично подойдет известная схема отопления – «теплый пол». Во время монтажа не потребуется проведение дополнительных перепланировок. Можно экономить значительные суммы денег на отоплении. Система укладывается под напольное покрытие. При наличии необходимых знаний и навыков монтаж теплого пола можно выполнить своими руками.

Процесс монтажа теплого пола.

Устройство и использование солнечных коллекторов

Примитивный солнечный коллектор представляет собой пластину из металла черного цвета, помещенную под тонкий слой прозрачной жидкости. Как известно из школьного курса физики – темные предметы нагреваются сильнее, чем светлые. Эта жидкость при помощи насоса движется, охлаждает пластину и нагревается при этом сама. Контур с нагретой жидкостью можно поместить в бак, подключенный к источнику холодной воды. Нагревая воду в баке, жидкость из коллектора охлаждается. А затем и возвращается обратно. Таким образом, эта энергосистема позволяет получить постоянный источник горячей воды, а в зимнее время ещё и горячие батареи отопления.

Существует три вида коллекторов, отличающихся устройством

На сегодняшний день существует 3 типа таких устройств:

воздушные;
трубчатые;
плоские.

Воздушные

Воздушные коллекторы состоят из пластин темного цвета

Воздушные коллекторы представляют собой пластины чёрного цвета, закрытые стеклом или прозрачным пластиком. Вокруг этих пластин естественно или принудительно циркулирует воздух. Теплый воздух применяется для обогрева комнат в доме или же для сушки белья.

Достоинством является предельная простота конструкции и низкая стоимость. Единственным недостатком является применение принудительной циркуляции воздуха. Но можно обойтись и без неё.

Трубчатые

Плюс такого коллектора — простота и надежность

Трубчатые коллекторы имеют вид нескольких выстроенных в ряд стеклянных трубок, покрытых изнутри светопоглощающим материалом. Они соединены в общий коллектор и через них циркулирует жидкость. Такие коллекторы имеют 2 способа передачи полученной энергии: прямой и косвенный. Первый способ используется в зимнее время. Второй же применяется круглогодично. Существует вариация с использованием вакуумных трубок: одна вставляется в другую и между ними создается вакуум.

Это изолирует их от окружающей среды и лучше сохраняет полученное тепло. Достоинствами являются простота и надёжность. К недостаткам можно отнести высокую стоимость установки.

Плоские

Чтобы сделать работу коллекторов эффективнее, инженеры предложили использовать концентраторы

Плоский коллектор – самый распространенный тип. Именно он послужил примером для объяснения принципа действия этих устройств. Достоинством этой разновидности являются простота и дешевизна в сравнении с другими. Недостатком является значительная потеря тепла, чем другие подтипы не страдают.

Чтобы улучшить уже существующие гелиосистемы инженеры предложили применять подобие зеркал, названное концентраторами. Они позволяют поднять температуру воды со стандартных 120 до 200 C°. Этот подвид коллекторов получил название концентрационных. Это один из самых дорогостоящих вариантов исполнения, что, несомненно, является недостатком.

Полная инструкция по изготовлению монтажу солнечного коллектора в нашей следующей статье:

Конструкция

Установка состоит из расширительного бака нагрева воды, помпы, электрического насоса. Нагрев происходит, когда потоки воды, подающиеся в бак, соударяются между собой – выделяется тепловая энергия. При отоплении помещения водонагревательная установка подключается к отопительной системе частного дома, дополнительной установки циркуляционного насоса не требуется, для нагрева воды подключают бойлер.

Принцип работы.

Использование энергии ветра

Если ветер способен гонять стаи туч, почему бы не использовать его энергию на другие полезные дела? Поиски ответа на этот вопрос привели инженеров к созданию ветрогенератора. Это устройство обычно состоит из:

генератора;
высокой башни;
лопастей, которые вращаются, улавливая ветер;
батареи;
системы электронного управления.

Принцип действия ветрогенератора довольно прост. Лопасти, вращаясь от сильного ветра, вращают валы трансмиссии( в простонародье – коробку передач). Они соединены с генератором переменного тока. Трансмиссия и генератор расположены в люльке или, по-другому, гондоле. Она может иметь поворотный механизм. Генератор подключен к управляющей автоматике и повышающему напряжение трансформатору. После трансформатора напряжение, увеличившее своё значение, отдается в общую систему электроснабжения.

Ветрогенераторы подходят для местности, где постоянно дует ветер

Поскольку вопросы создания ветрогенераторов изучаются довольно давно, существуют проекты самых разнообразных конструкций этих устройств. Модели с горизонтальной осью вращения занимают довольно большое пространство, а вот ветрогенераторы с вертикальной осью вращения гораздо компактнее. Разумеется, для эффективной работы устройства требуется достаточно сильный ветер.

Достоинства:

отсутствие выбросов;
автономность;
использование одного из возобновляемых ресурсов;

Недостатки:

необходимость в постоянстве ветра;
высокая начальная цена;
шум, издаваемый при вращении, и электромагнитное излучение;
занимают большие площади.

Ветрогенератор необходимо разместить как можно выше, чтобы его работа была эффективной. Модели, которые имеют вертикальную ось вращения, компактнее, чем при горизонтальном вращении

Пошаговое руководство по изготовлению ветрогенератора своими руками на нашем сайте:

Вентиляция

Использование вентиляции, как источника отопления, по крайне мере, звучит интересно, ведь назначение вентиляции — удалять из помещений воздух, в котором содержится пыль, ощущается дефицит кислорода и наличие неприятных запахов. Но ведь с воздухом удаляется и часть теплоты. Как это может быть использовано? Также в систему вентиляции (в ее приточную часть) можно своими руками установить ТЭН для подачи в дом подогретого воздуха.

https://www.youtube.com/watch?v=QPOTicp0k78

Системы используют теплый отходящий воздух для подогрева холодного, приточного воздуха. Лучшая экономичность, показатели использования оборудования достигаются при регулировании расхода воздуха согласно его действительной потребности.

Вода как источник энергии

Самый известный способ использования воды для получения электричества — это, конечно же, ГЭС. Но он не единственный. Есть ещё энергия приливов и энергия течений. А теперь по порядку.

Гидроэлектростанция это плотина, в которой имеется несколько шлюзов для управляемого сброса воды. Эти шлюзы соединены с лопастями турбогенераторов. Протекая под давлением, вода раскручивает его, тем самым вырабатывая электричество.

Недостатки:

затопление прибрежных территорий;
уменьшение численности обитателей рек;
шум.

Для использования энергии воды строят специальные станции

Сила течений

Этот способ получения энергии похож на ветрогенератораторный, с той лишь разницей, что генератор с лопастями огромных размеров размещается поперек крупного морского течения. Такого как Гольфстрим, например. Но это очень дорого и технически сложно. Поэтому всё крупные проекты остаются пока на бумаге. Тем не менее, существуют небольшие, но действующие проекты, демонстрирующие возможности этого вида энергии.

Энергия приливов

Конструкция электростанции, превращающая эту разновидность энергии в электричество, представляет собой огромную плотину, размещенную в морском заливе. В ней есть отверстия, через которые вода проникает на обратную сторону. Они связаны трубопроводом с электрогенераторами.

Работает приливная электростанция следующим образом: во время прилива уровень воды повышается и создается давление, способное вращать вал генератора. По окончании прилива впускные отверстия закрываются и во время отлива, который происходит через 6 часов, открывают выпускные и процесс повторяется в обратную сторону.

Плюсы этого способа:

дешевое обслуживание;
приманка для туристов.

Недостатки:

значительные затраты на строительство;
вред для морской фауны;
ошибки при проектировании могут вызвать затопление близлежащих городов.

Варианты для дачи

При необходимости создания независимого электроснабжения дачи, вариант использования солнечной электростанции, также наиболее приемлем. В этом случае, при сезонном характере использования оборудования, можно законсервировать устройства или вывести их из работы, на период отсутствия необходимости в эксплуатации.

Вариант строительства ветрового генератора, также вполне доступен и оправдан. Потому как понеся, некоторые разовые финансовые расходы, в дальнейшем можно, в зависимости от потребности, получать свое электричество.

Вариант применения схемы «ветровой генератор + солнечная электростанция», в этом случае, также актуален, и позволяет создать полностью автономную и надежную схему электроснабжения.

Применение биогаза

Во время анаэробной переработки органических отходов выделяется так называемый биогаз. В результате получается смесь газов, состоящая из метана, углекислоты и сероводорода. Генератор для получения биогаза состоит из:

герметичного бака;
шнека для перемешивания органических отходов;
патрубка для выгрузки отработанной массы отходов;
горловины для заливки отходов и воды;
патрубка, по которому поступает полученный газ.

Нередко емкость для переработки отходов устраивают не на поверхности, а в толще грунта. Чтобы не допустить утечки полученного газа, ее делают полностью герметичной. При этом следует помнить о том, что в процессе выделения биогаза давление в емкости постоянно повышается, поэтому газ требуется из емкости регулярно отбирать. Помимо биогаза в результате переработки получается отличное органическое удобрение, полезное для выращивания растений.

К устройству и правилам эксплуатации такого газового генератора предъявляются повышенные требования безопасности, поскольку биогаз опасно вдыхать и он может взорваться. Впрочем, в ряде стран мира, например, в Китае, этот способ получения энергии распространен довольно широко.

Подобная установка для получение биогаза может стоить недешево

Этот продукт переработки отходов можно использовать как:

сырье для тепловой электростанции и когенерационной установки;
замену природному газу в плитах, горелках и котлах.

Сильной стороной этого вида топлива являются возобновляемость и доступность, особенно в деревнях, сырья для переработки. Этот вид топлива имеет и ряд недостатков, таких как:

выбросы от сжигания;
несовершенная технология получения;
цена аппарата для создания биогаза.

Конструкция генератора для получения биогаза очень проста, однако при его эксплуатации следует соблюдать определенную осторожность, поскольку биогаз — опасное для здоровья горючее вещество

Состав и количество биогаза, получаемого из отходов, зависит от субстрата. Больше всего газа получают при использовании жира, зерна, технического глицерина, свежей травы, силоса и т. п. Обычно в бак загружают смесь из отходов животного и растительного происхождения, в которую добавляют некоторое количество воды. В летнее время рекомендуется увеличить влажность массы до 94-96%, а в зимнее время достаточно и 88-90% влаги. Воду, подаваемую в резервуар с отходами, следует подогревать до 35-40 градусов, иначе процессы разложения будут замедлены. Чтобы сохранить тепло, снаружи на бак монтируют слой теплоизоляционного материала.

Отходы в доходы: биогазовые установки

Из навоза тоже можно получать энергию, только не в чистом виде, а в виде газа

Коротко о технологии

Принципиальная схема биогазовых установок

Применение биотоплива (биогаза)

Действие теплового насоса основано на обратном принципе Карно. Это довольно большое и достаточно сложное устройство, которое собирает низкопотенциальную тепловую энергию окружающей среды и преобразовывает ее в энергию с высоким потенциалом. Чаще всего тепловые насосы используют для обогрева помещений. Устройство состоит из:

наружного контура с теплоносителем;
внутреннего контура с теплоносителем;
испарителя;
компрессора;
конденсатора.

В системе также используется фреон. Наружный контур теплового насоса может поглощать энергию из различной среды: земли, воды, воздуха. Затраты труда на его создание зависят от типа насоса и его конфигурации. Сложнее всего устроить насос типа «земля-вода», в котором наружный контур горизонтально располагается в толще грунта, поскольку это требует масштабных земляных работ. Если возле дома есть водоем, имеет смысл сделать тепловой насос типа «вода-вода». В этом случае наружный контур просто опускают в водоем.

Тепловой насос преобразует низкопотенциальную энергию земли, воды или воздуха в высокопотенциальную тепловую энергию, которая позволяет вполне эффективно обогреть здание

Эффективность работы теплового насоса зависит не столько от того, как высока температура среды, сколько от ее постоянства. Правильно спроектированный и установленный тепловой насос может обеспечить дом достаточным количеством тепла в зимнее время, даже при очень низкой температуре воды, земли или воздуха. В летнее время тепловые насосы могут выполнять роль кондиционера, охлаждая жилище.

Чтобы использовать такие насосы, нужно предварительно выполнить буровые работы

К достоинствам этих установок можно отнести:

энергоэффективность;
пожаробезопасность;
многофункциональность;
длительная эксплуатация до первого капитального ремонта.

Слабой стороной подобной системы являются:

высокая изначальная цена в сравнении с другими способами обогрева здания;
требование к состоянию питающей электросети;
более шумные, чем классический газовый котел;
необходимость проведения буровых работ.

Видео: как работают тепловые насосы

Статьи в тему:
Геотермальное отопление дома: классификация способов устройства
Тепловой насос: виды конструкций и самостоятельное устройство

Как видите, для того чтобы обеспечить свой дом теплом и электричеством, можно использовать солнечную энергию, силу ветра и воды. У каждого из способов есть свои преимущества и недостатки. Но тем не менее, из всех существующих вариантов можно использовать метод, который будет и недорогим, и эффективным.

Материал обновлен 30.01.2018

Отопление дома тепловыми насосами по типу вода-вода

Данные способы обогрева предусматривают необходимость иметь скважину для забора грунтовой воды и для обратного слива отработанной воды в грунт. Потребителю для небольшого частного дома придется пробурить таких скважин 2-3 штуки для водозабора и 1-2 для отработанного слива. Глубина бурения должна составлять 50 м. Также необходимо получить разрешение государственных служб контроля.

Внешний вид насоса вода-вода.

Наличие в районе расположения здания проточных грунтовых вод позволяет создать альтернативное отопление своими руками, а стоимость реализации такого проекта будет невысокой. Это объясняется тем, что у такого источника энергии легче отобрать тепло. Также потребуется всего один погруженный зонд-теплообменник. Достаточной глубиной бурения считается 10-15 метров.

Личный опыт

Я использую для обогрева дома четыре источника тепла: газовый котел (основной), камин с водяным контуром, шесть плоских солнечных коллекторов и инверторный кондиционер.

Зачем это нужно

Иметь второй (резервный) источник тепла, если газовый котел выйдет из строя или его мощности станет недостаточно (сильные морозы).
Экономить на отоплении. За счет разных источников тепла можно контролировать месячную и годовую норму потребления газа, чтобы не переходить в более дорогой тариф.

Немного статистики

Средний расход газа в январе 2020 года – 12 кубометров в сутки. При отапливаемой площади 200м2 и дополнительно подвала.

Октябрь	Ноябрь	Январь
Расход в месяц	63,51	140	376
Минимальный	0,5	0,448	7,1
Максимальный	5,53	10,99	21,99
Средний в день	2,76	4,67	12,13

Колебания расхода по дням в течение месяца связан с разной уличной температурой и наличием солнца: в солнечные дни работают коллектора, и расход газа снижается.

Выводы

Отопление без газа возможно. Одни источники тепла служат полноценной заменой газовому котлу, другие можно использовать лишь в дополнение. Для удобства, объединим все в таблицу:

Альтернатива газу

Дополнение

Грунтовый тепловой насос
Твердотопливный котел

Пеллетный котел

Камин с водяным контуром
Воздушный камин

Пеллетный камин

Солнечные коллекторы

Инверторные кондиционеры

Воздушный тепловой насос

Электрические котлы

Есть и другие альтернативные способы обогрева здания, которые не вошли в список: печи, булерьяны, электрические котлы и другие отопительные приборы.

И, конечно же, важно помнить, что установка других источников тепла – не единственный способ экономить газ и сократить зависимость от него. Нужно работать над повышением общей энергоэффективности здания: выявить и устранить все утечки тепла, более рационально использовать тепло и минимизировать теплопотери здания

Все ли так гладко?

Казалось бы, такая технология электроснабжения частного дома должна бы уже давно вытеснить с рынка традиционные централизованные методы обеспечения энергией. Почему же этого не происходит? Есть несколько аргументов, которые свидетельствуют не в пользу альтернативной энергетики. Но их значимость определяется в индивидуальном порядке — для части владельцев загородных домов актуальны одни недостатки и совсем не представляют интереса другие.

Для больших загородных коттеджей может стать проблемой не слишком высокий КПД альтернативных энергетических установок. Естественно, локальные гелиосистемы, тепловые насосы или геотермальные установки не могут сравниваться с продуктивностью даже самых старых ГЭС, ТЭЦ и тем более — атомных электростанций.Впрочем, этот недостаток часто минимизируется за счет установки двух или даже трех систем, использованием их больше мощности. Следствием этого может стать другая проблема — для их монтажа потребуется более обширная площадь, выделить которую получается не во всех проектах домов.

Для бесперебойного обеспечения привычного для современного дома числа бытовых приборов и отопительной системы требуется большая мощность. Поэтому в проекте должны предусматриваться такие источники, которые смогут продуцировать такую мощность. А это требует солидных капиталовложений — чем мощнее оборудование, тем оно дороже.

Кроме того, в некоторых случаях (например, при использовании энергии ветра) источник может не гарантировать постоянства выработки энергии. Поэтому необходимо оснастить всю коммуникацию накопительными устройствами. Обычно с этой целью устанавливаются аккумуляторы и коллекторы, что влечет все те же дополнительные расходы и необходимость в выделении большего количества квадратных метров в доме.

Кондиционеры

Кондиционер — самый доступный и простой альтернативный источник отопления дома. Можно установить один мощный на весь этаж или по одному в каждой комнате.

Самый оптимальный вариант использования кондиционера – поздней весной или ранней осенью, когда на улице еще не слишком холодно и газовый котел можно пока не запускать. Это позволит сократить расход газа за счет электричества и не превысить месячную норму потребления газа.

Важные моменты:

Котел и кондиционер должны быть увязаны между собой для работы в паре. То есть, котел должен видеть, что работает кондиционер и не включаться в работу пока в помещении тепло. Здесь не обойтись без настенного термостата.
Отопление электричеством не дешевле газа. Поэтому не стоит полностью переключаться на обогрев кондиционерами.
Не все кондиционеры можно использовать при нуле и морозах.

Тепло земли

Тепловые насосы можно смело причислять к одной из наиболее удачных схем альтернативного обеспечения тепловой энергией. В теории тепловой насос может поставлять на 60% больше тепловой энергии, чем потребляет.

Чтобы получить тепло с температурой потока не менее 70оС, в грунт, на глубину на 6-7 м ниже уровня промерзания, укладываются трубы, объединенные в один контур-теплообменник. С помощью прокачиваемого теплоносителя отбирается внутреннее тепло грунтовых пластов и используется в тепловом насосе для дальнейшего обогрева помещения.

Как сделать альтернативную энергию своими руками. Изготовления солнечной батареи

Запасы углеводородов на нашей планете не бесконечны, поэтому стремительно набирает популярность альтернативная энергетика, работающая на возобновляемых источниках энергии. Дома оборудуются солнечными панелями и ветряками. Растёт доля выработанной солнечными и ветровыми электростанциями энергии. В 2010 году она была равна 5%. Это заставляет задуматься о постройке небольшой электростанции у себя дома.

Как выбрать источник энергии

Существует множество вариантов получения альтернативного электричества, популярных и не очень. Некоторые из них не подходят для наших широт, а некоторые представляют опасность.

Тепловой насос, перекачивающий тепло из почвы в дом по принципу холодильника, подойдёт лишь для жителей геотермальных районов. Попытка построить его у себя на участке обойдётся жителю Подмосковья в вымороженный на двухметровую глубину верхний слой почвы. От замерзания пострадает корневая система деревьев и кустарников, которые впоследствии заболеют или погибнут.

Биогаз подходит для добычи на крупных предприятиях, где не возникает проблем с топливом для биореакторов. В частном хозяйстве выгоды от биогаза мало, среднестатистическое подсобное хозяйство не сможет производить нужное количество топлива. Его придётся завозить, что приведёт к постоянным расходам на доставку. Не стоит забывать, что производство биогаза взрывоопасно и требует контроля за оборудованием, который в домашних условиях трудно осуществить.

Есть более подходящие альтернативные источники энергии для частного дома. К ним относятся:

Солнечная энергия.
Энергия ветра.
Энергия потока воды.
Древесный газ, получаемый при термическом разложении древесины без доступа воздуха.

В отличие от биогаза, они подходят для эксплуатации в частных домах и безопасны при правильном использовании.

Но не у всех на участке течёт ручей или имеется доступ к большим объёмам древесины, поэтому будет разумнее рассмотреть возобновляемые источники энергии, которые доступны везде. К ним относятся солнечный свет и ветер.

Для преобразования альтернативной энергии есть готовые решения своими руками. Они позволяют максимально эффективно превращать её в электричество и подходят для реализации в частном доме.

Электростанция на солнечных батареях

Резервные источники питания на основе солнечных батарей хорошо подойдут для тех мест, где имеются постоянные перебои с электроснабжением. Из-за высокой стоимости их использование нецелесообразно там, где нет проблем с электричеством. Установленная для экономии солнечная электростанция окупит себя лишь через 8−10 лет. За это время свинцовые аккумуляторы придут в негодность, и их замена повлечёт за собой дополнительные расходы. Средства, потраченные на замену аккумуляторов, увеличат стоимость электростанции и отодвинут сроки окупаемости ещё на 3−5 лет.

Необходимые компоненты и сборка

Солнечная панель собирается из фотоэлектрических элементов, которые различаются формой и размерами.

Солнечные элементы выращиваются из кремния и делятся на два вида: монокристаллические (mono-Si) и поликристаллические (poly-Si).

Монокристаллические элементы обладают 20% КПД и сроком службы до 30 лет. Для их нормальной работы нужен солнечный свет, попадающий на батареи под прямым углом. При рассеянном свете мощность таких элементов снижается в три раза и даже малейшее затенение одного элемента выводит из режима генерации всю цепочку.

Поэтому СЭС (солнечным электростанциям), построенным на mono-Si элементах, нужны системы, следящие за положением солнца и поворачивающие панели вслед за ним. Нельзя допускать загрязнения панелей, для этого они оборудуются автоматической системой очистки. На небольших СЭС солнечные батареи моются вручную.

Электростанции на mono-Si панелях подойдут для регионов с большим количеством солнечных дней в году. При пасмурной погоде их эффективность близка к нулю.

Поликристаллические элементы имеют свои преимущества и недостатки. К преимуществам можно отнести небольшую стоимость и эффективную работу при рассеянном свете.

Недостатков у них больше:

Более низкий КПД - 12%.
Меньший срок службы - до 25 лет.
Усиленная деградация при температурах выше 55 °C.

Солнечные poly-Si батареи устанавливаются в местности с преобладанием пасмурных дней. Способность преобразовывать рассеянный свет позволяет монтировать их без систем автоповорота. Кроме того, их не нужно часто мыть. Из-за своей дешевизны и неприхотливости поликристаллические фотоэлементы широко применяются в самодельных СЭС.

Сборку собственной солнечной электростанции лучше начать с подбора компонентов. От них будет напрямую зависеть её мощность. Для изготовления классической СЭС понадобятся:

Фотоэлектрические элементы.
Шина для соединения элементов.
Лист стекла или прозрачного пластика.
Алюминиевый профиль.
Эпоксидная смола с отвердителем.
Провода сечением 4 мм².
Настенный щиток.
Контроллер солнечной батареи.
Инвертор 12−220 В.
Предохранители.
Клеммники для предохранителей.
Диоды Шоттки.
Свинцово-кислотный аккумулятор ёмкостью не менее 150 Ач.
Клеммы для аккумулятора.

Схема подключения компонентов СЭС:

Начинать нужно со сборки солнечной панели. Отрежьте от шины кусочки по 7 см длиной и припаяйте их к минусовым контактам фотоэлемента, расположенным на лицевой стороне. Повторите это действие с каждым фотоэлементом.

Полученные «полуфабрикаты» нужно соединить последовательно, припаивая минусовой вывод одного элемента к плюсовому следующего. Количество фотоэлементов в цепи (модуле) должно быть таким, чтобы на её выводах возникало напряжение 14,5 В. При использовании полувольтовых элементов, их понадобится 29 штук. Чтобы при затемнении одного элемента в цепи не возникал обратный ток, нужно в разрыв минусовой шины каждого фотоэлемента впаять по диоду Шоттки.

Из одного модуля можно сделать солнечную батарею, но её мощность будет минимальной. Поэтому солнечные панели собираются из нескольких параллельно подключённых модулей.

Обезжирьте стекло и аккуратно приклейте к нему собранные модули. В качестве клея используйте эпоксидную смолу, она при застывании не мутнеет и не препятствует попаданию света на фотоэлементы. Не используйте другие клеи, даже если они кажутся хорошими.

После схватывания эпоксидки установите стекло в раму из алюминиевого профиля, заранее просверлив в ней отверстие для проводов. Припаяйте выводы модулей к проводам и просуньте их наружу. Для герметичности залейте всю конструкцию эпоксидкой.

Застывшая эпоксидная смола приклеит стекло к раме и защитит фотоэлементы от влаги и пыли.

Особенности установки на доме

Собранную солнечную панель можно установить на крыше, но лучшим вариантом будет её установка на южную стену дома. Установленная на ней панель будет находиться под солнечными лучами почти весь световой день.

Повесьте щиток на стену и закрепите в щитке контроллер, инвертор и клеммники со вставленными в них предохранителями. Заведите в щиток провода и подключите их согласно схеме. Помните, что при зарядке из аккумулятора выделяются ядовитые газы, поэтому его нужно размещать в хорошо проветриваемом помещении.

При запитывании внутридомового освещения от инвертора часть энергии теряется при преобразовании . Чтобы не приходилось зря тратить запасы из автономного источника энергии, дома установите систему освещения, работающую от 12 вольт.

Солнечные коллекторы для нагрева

Говоря о СЭС, преобразующих свет в электричество, нельзя не упомянуть о другой разновидности солнечных панелей.

Солнечные коллекторы применяются в системах отопления и горячего водоснабжения и бывают:

Воздушные.
Трубчатые.
Вакуумные.
Плоские.

Внутри воздушных коллекторов находятся покрытые светопоглощающим составом пластины. Они нагреваются солнцем и отдают тепло циркулирующему по коллектору воздуху, которым отапливают жилище.

Для увеличения площади рабочей поверхности в воздушных коллекторах используют гофрированные пластины.

В корпусе трубчатых коллекторов расположены стеклянные трубки, окрашенные изнутри чёрной краской. Солнечный свет, попадая на краску, нагревает её. Затем тепло передаётся бегущей по трубкам воде.

Вакуумные коллекторы представляют собой разновидность трубчатых. В ней окрашенные трубки вставлены в прозрачные, обладающие большим диаметром. Между ними находится вакуум, уменьшающий потери тепла из внутренней трубки.

Самыми простыми и дешёвыми из всех являются плоские коллекторы. Они состоят из пластины, под которой находятся трубки с циркулирующей водой, закрытые снизу слоем теплоизоляционного материала. КПД у плоских коллекторов - самый низкий.

Схема подключения к системе водоснабжения:

Воздух из коллектора поступает в дом напрямую, а вода сначала поступает в бойлеры, где подогревается ТЭНами до нужной температуры. Из бойлера горячая вода подаётся на кухню и в ванную, также она используется для отопления.

Как сделать ветрогенератор

Солнечные электростанции не работают ночью и в пасмурную погоду, а электричество требуется всегда. Поэтому, проектируя альтернативную энергетику для дома своими руками, нужно предусмотреть в ней генератор, не зависящий от солнца.

Для использования в качестве второго источника энергии отлично подойдёт ветрогенератор. Его можно собрать даже из б/у запчастей, что существенно сэкономит ваши средства.

Список того, что понадобится для сборки ветряка:

Генератор с магнитным возбуждением от грузовика или трактора.
Труба с наружным диаметром 60 мм и длиной 7 метров.
Полтора метра трубы с внутренним диаметром 60 мм.
Стальной трос.
Скобы и колышки для крепления троса.
Провода, сечением 4 мм².
Повышающий редуктор 1 к 50.
ПВХ труба, диаметром 200 мм.
Диск от циркулярной пилы.
Два разъёма EC-5.
Кусок стального листа, толщиной 1 мм.
Лист алюминия, толщиной 0,5 мм.
Подшипник под внутренний диаметр мачты.
Муфта для соединения валов генератора и редуктора.
Труба под внутренний диаметр подшипника, длина - 60 см.

Все эти материалы продаются в строительном и в автомагазине. Новые редукторы с генератором стоят дорого, поэтому их лучше купить на барахолке.

Изготовление ветроколеса для дома

Главным элементом любого ветряка являются лопасти, поэтому их нужно изготовить первыми.

Чтобы определиться с размерами, используйте таблицу.

Ветроколесо по мощности в идеале должно совпадать с генератором, но из-за чрезмерно больших размеров получающегося колеса это не всегда возможно. Поэтому чаще всего мощность лопастей значительно ниже таковой у генератора. В этом нет ничего страшного.

Разрежьте ПВХ трубу на отрезки, равные длине лопастей. Распилите их пополам по продольной оси. Перерисуйте на половинки трубы разметку и по ней вырежьте лопасти. Отпилите от заготовок треугольники. Из стального листа вырежьте крепления для лопастей и просверлите в них дырки. Возьмите диск от циркулярной пилы, насверлите в нём отверстий и болтами прикрутите лопасти к диску.

Сборка, установка и подключение

Выройте яму и забетонируйте в ней трубу с внутренним диаметром 60 мм. Возьмите семиметровую трубу и, отступив 1 метр от края, установите на неё скобы. Вварите в тот же край трубы подшипник, используя аргонную сварку.

Согните из стального листа раму и снизу приварите к ней трубу, которая влезает в подшипник. Закрепите на раме редуктор с генератором, соединив их валы. Установите снизу рамы и на верхушке мачты 2 ограничителя в виде штырей. Они не дадут раме поворачиваться больше, чем на 360 градусов. Сделайте флюгер из алюминиевого листа и закрепите его на задней части рамы. В основании мачты просверлите отверстие для провода.

Подключите к генератору провод и протяните его сквозь раму и мачту. Оденьте на вал редуктора ветроколесо и закрепите его на нём. Вставьте раму в подшипник и покрутите её. Она должна легко вращаться.

Ветряк в сборе выглядит примерно так:

Лопасти.
Диск от циркулярки.
Редуктор.
Соединительная муфта.
Генератор.
Флюгер.
Крепление флюгера.
Подшипник.
Ограничители.
Мачта.
Провод.

Вбейте в землю колышки так, чтобы расстояние от мачты до каждого из них было одинаковым. Привяжите тросы ко скобам на мачте. Для установки мачты нужно вызывать автокран. Не пытайтесь установить ветрогенератор самостоятельно! В лучшем случае вы разобьёте ветряк, в худшем - пострадаете сами. После поднятия мачты автокраном, направьте её основание в забетонированную ранее трубу и дождитесь, пока кран опустит её в трубу.

Трос нужно привязывать к колышку в натянутом состоянии. Причём все тросы должны быть привязаны так, чтобы мачта стояла строго вертикально, без перекосов.

Подключать ветрогенератор нужно к зарядному устройству через разъём ЕС-5. Сама зарядка устанавливается в щитке с оборудованием СЭС и подключается напрямую к аккумулятору.

Чтобы не лишиться бытовой техники, во время грозы всегда отключайте ветряк от зарядного устройства.

Сборка электростанции закончена. Теперь вы не останетесь без электричества, даже если вам отключат свет на длительное время. При этом не придётся тратить деньги на топливо для генератора и время на его доставку. Все будет работать автоматически и не потребует вашего вмешательства.

Стоимость энергоносителей регулярно увеличивается. Это заставляет владельцев частных домовладений искать альтернативные источники энергии для частного дома. У кого-то отсутствует возможность подключиться к магистрали по причине недоступной цены работы по монтажу. Всё это заставляет инженеров и народных умельцев обратиться к природе и ее уникальным ресурсам. Сегодня используется ряд устройств, позволяющих возобновлять энергоресурсы. Сделать их можно своими руками.

Применение биологических отходов

Биогаз представляет собой вид топлива, причисляемый к категории экологически чистых. Сфера его применения аналогична природному газу. Для его производства необходимо использование анаэробных бактерий. Фактически он является продуктом их жизнедеятельности. Отходы размещают в специальную емкость. Когда биоматериал начинает разлагаться, идет выделение газов:

Указанная технология активно используется на животноводческих фермах в Китае и США. Чтобы непрерывно получать биогаз в домашних условиях, необходимо иметь доступ к бесплатному источнику навоза либо собственное фермерское хозяйство. Для сооружения установки придётся сделать герметичную емкость и вмонтировать шнек. Он используется для перемешивания компонентов. Прочие обязательные компоненты:

1. Горловина. Используется для укладки отходов.
2. Патрубок. Его применяют, чтобы отводить газ.
3. Штуцер. Позволяет выгрузить отработанный материал.

Абсолютная герметичность является непременным условием конструкции. Если не отбирать на постоянной основе газ, придётся дополнительно монтировать предохранительный клапан. Он избавит от избыточного давления. Если не установить его, конструкции сорвет крышу. Алгоритм действий такой:

1. Подбирают место для монтажа емкости. Габариты изделия должны соответствовать объёмам имеющихся в наличии отходов. Целесообразно заполнить бак на 2/3, чтобы он работал эффективно. Резервуар делают из армированного бетона либо металла. Имея маленькую емкость, не приходится рассчитывать на большое количество биогаза. Примерно 100 кубов энергии выходит на тонну отходов.
2. Для ускорения жизнедеятельности бактерий необходимо подогревать отходы. С этой целью можно устанавливать ТЭН либо монтировать змеевик прямо под емкостью. Его следует подключить к системе отопления.

НЕ ПЛАТИМ ЗА ЭЛЕКТРИЧЕСТВО! Халявная ЭНЕРГИЯ! Альтернативная энергия для дома своими руками

Анаэробные бактерии живут в отходах и начинают проявлять активность при определенных температурах. Аппарат автоматического типа включает обогрев, как только поступает новая партия материала, и отключает его, если достигается заданная температура. Газ, полученный таким образом, можно преобразовать в электроэнергию, используя газовый электрогенератор.

Энергия ветра

Люди в древности умели использовать энергию ветра для различных целей. Конструкция с этих пор мало чем изменилась. Правда, вместо жернова стали применять привод генератора. Он преобразует энергию, получаемую в результате работы такой установки, в электричество. Рассматривая энергии, некоторые владельцы частных домов останавливают свой выбор на этих установках. Следующие материалы потребуются для монтажа конструкций:

Самодельные ветрогенераторы можно создавать по различным схемам. Для начала необходимо собрать раму, установить поворотный узел. Вслед за ними монтируют генераторы лопасти. Устанавливают сбоку лопату, оснащенную пружинной стяжкой. На станину закрепляют генератор с пропеллером. После этого ее надо разместить на раме. Вслед за этим производят соединение с поворотным узлом и ставят токосъемник. Теперь можно соединить с генератором и подвести к батарее провода. Количество лопастей зависит от того, какой диаметр имеется у пропеллера. Также важное значение имеет объем вырабатываемого электричества.

Альтернативная энергия для частного дома.Видеообзор

Использование теплонасоса

Такая конструкция отличается сложностью. Здесь альтернативную энергию можно получать из воздуха, грунта или расположенных под землёй вод. Обычно эти установки находят применение для обогрева помещения. Альтернативные источники энергии для квартиры такого плана представляют собой холодильную камеру внушительных размеров. Охлаждая окружающее пространство, они преобразуют энергию и генерируют тепло. Они отдают ее окружающей среде. Составляющими системы являются:

Установка коллектора осуществляется горизонтально или вертикально. Последний вариант не всегда доступен ввиду особенностей участка. Проводится бурение глубоких скважин, после чего в них спускают контур. При горизонтальном расположении объект должен заглубляться в грунт на уровне полутора метров. Если жилище располагается около водоема, надо проложить теплообменник в воде.

Компрессор можно брать от кондиционера. Чтобы изготовить конденсатор, берут бак объемом 120 л. В него вставляют змеевик из меди. По нему будет проходить фреон. Также это область, где прогревается вода из отопительной системы.

Для сооружения испарителя берут пластиковую бочку. Она должна иметь объем не меньше 130 л. Сюда вставляют дополнительный змеевик. Совмещают его с предыдущим, используя компрессор. У испарителя имеется патрубок. Его можно сделать из фрагмента канализационной трубы. Этот элемент необходим для контроля поступления воды из водохранилища.

Опускают испаритель в водоем. При его обтекании вода запускает процесс испарения фреона. Он переходит в конденсатор и передает ей тепло. Теплоноситель проходит по отопительной системе и обогревает помещение. Таким образом, энергия из воды своими руками может быть получена без особых усилий. При этом не имеет никакого значения температура воды в водоёме. Необходимо лишь её постоянное наличие.

Альтернативные источники отопления

Солнечное излучение

Когда-то солнечные панели использовались для работы космических кораблей. В основе такого оборудования лежит способность фотонов генерировать электроток. На сегодня придумано множество модификаций солнечных панелей. Их конструкция совершенствуется с каждым годом. Чтобы сделать солнечную , можно прибегнуть к двум методам.

Согласно первому способу, следует приобрести готовые фотоэлементы, собрать их в виде цепи и расположить сверху прозрачный материал. Эта работа требует предельной аккуратности, так как все составляющие отличаются хрупкостью. На поверхности фотоэлементов имеется обозначение в вольт-амперах. Нет ничего сложного в подсчетах необходимого количества элементов для такой системы.

Для начала надо изготовить корпус. С этой целью берут фанерный лист и прибивают по периметру рейки из древесины. После этого в фанере обустраивают отверстия под вентиляцию. Размещают внутри фрагмент ДВП, на котором присутствует спаянная цепь фотоэлементов. Вслед за этим проверяют то, насколько хорошо работает конструкция. Далее прикручивают оргстекло на деревянные рейки.

Второй способ больше подходит профессионалам. Разбор электроцепи осуществляется из диодов Д223Б. Производится спайка их по рядам. Размещают элементы в корпусе, которые закрыты прозрачным материалом. Выделяют две разновидности фотоэлементов. Это моно- и поликристаллические модификации. У первых КПД составляет 13%. Срок их службы доходит до 25 лет. Они могут работать без сбоев только в солнечную погоду.

Поликристаллические имеют меньший КПД. Срок их службы также равен всего 10 лет, но зато они сохраняют свою эффективность даже в облачную погоду. Например, если панель имеет площадь 10 квадратных метров, ей под силу сгенерировать 1 кВт энергии. Ставить готовую конструкцию на крышу можно, зная её общий вес.

После того как батареи будут готовы, укладывают их на солнечную сторону. Важно, чтобы имелась возможность регулировки наклона угла по отношению к лучам солнца. Вертикальная позиция оправдана, если пойдёт снег. Это защитит конструкцию от выхода из строя. Солнечные панели используются как с аккумуляторами, так и без них. Днём батарея будет подпитываться энергией солнца. Ночью же ей потребуется наличие аккумулятора. Также можно подключать систему в тёмное время суток к центральной сети электроснабжения.

Альтернативная энергетика дома на самом деле...

Система"УМНЫЙ ДОМ".Альтернативные источники енергии

Отрегулировав сопло, можно добиться максимальной мощности. Такого рода самодельные системы хороши тем, что не предполагают больших капиталовложений. Энергию они предоставляют бесплатно. При совмещении нескольких альтернативных видов конструкций удается добиться ощутимого снижения расходов на электричество.

Ни для кого не секрет, что используемые сегодня человечеством ресурсы конечны, более того, их дальнейшая добыча и использование может привести не только к энергетической, но и к экологической катастрофе. Традиционно используемые человечеством ресурсы — уголь, газ и нефть — закончатся уже спустя несколько десятилетий, и меры нужно принимать уже сейчас, в наше время. Конечно, можно надеяться, что мы вновь найдем какое-либо богатое месторождение, так же как было в первой половине прошлого века, однако ученые уверены, что таких крупных залежей уже нет. Но в любом случае даже открытие новых месторождений только отсрочит неизбежное, необходимо найти способы производства альтернативной энергии, и переходить на возобновляемые ресурсы, такие как ветер, солнце, геотермальная энергия, энергия водных потоков и другие, а наряду с этим нужно продолжать разработки энергосберегающих технологий.

В этой статье мы рассмотрим несколько самых перспективных, на взгляд современных ученых, идей, на которых будет строиться энергетика будущего.

Солнечные станции

Люди издавна задумывались над тем, возможно ли Под солнечными лучами нагревали воду, сушили одежду и глиняную посуду перед ее отправкой в печь, однако эти способы нельзя назвать эффективными. Первые технические средства, преобразующие солнечную энергию, появились еще в 18 веке. Французский ученый Ж. Бюффон показал опыт, в котором ему удалось с помощью большого вогнутого зеркала в ясную погоду воспламенить сухое дерево с расстояния около 70 метров. Его соотечественник, известный ученый А. Лавуазье, применял линзы, чтобы концентрировать энергию солнца, а в Англии создали двояковыпуклое стекло, которое, фокусируя солнечные лучи, расплавляло чугун всего за несколько минут.

Естествоиспытатели проводили множество опытов, которые доказывали, что солнца на земле возможно. Однако солнечная батарея, которая превращала бы солнечную энергию в механическую, появилась сравнительно недавно, в 1953 году. Ее создали ученые из Национального аэрокосмического агентства США. Уже в 1959 году солнечную батарею впервые применили для оснащения космического спутника.

Возможно уже тогда, осознав, что в космосе такие батареи гораздо эффективнее, ученым пришла идея о создании космических солнечных станций, ведь за час солнце вырабатывать столько энергии, сколько все человечество не потребляет и за год, так почему же не использовать это? Какой будет солнечная энергетика будущего?

С одной стороны кажется, что использование солнечной энергии идеальный вариант. Однако себестоимость огромной космической солнечной станции очень высока, да и к тому же она будет дорога в эксплуатации. Со временем, когда будут введены новые технологии по доставке грузов в космос, а также новые материалы, реализация подобного проекта станет возможной, но пока мы можем пользоваться только относительно небольшими батареями на поверхности планеты. Многие скажут, что это тоже неплохо. Да, возможно в условиях частного дома, но для энергообеспечения больших городов, соответственно, необходимо либо множество солнечных батарей, либо технология, которая сделает их эффективнее.

Экономическая сторона вопроса здесь тоже присутствует: любой бюджет сильно пострадает, если на него будет возложена задача перевести целый город (или всю страну) на солнечные батареи. Казалось бы, можно обязать жителей городов выплачивать некоторые суммы на переоснащение, но в таком случае недовольны будут они, ведь если бы люди готовы были бы пойти на такие траты, они уже давно сделали бы это сами: возможность купить солнечную батарею есть у каждого.

Касательно солнечной энергии есть и еще один парадокс: затраты на производство. Перевод энергии солнца в электричество напрямую — не самая эффективная вещь. До сих пор еще не найдено способа лучше, чем использовать солнечные лучи для нагревания воды, которая, превращаясь в пар, в свою очередь вращает динамо-машину. В таком случае энергопотеря минимальна. Человечество хочет использовать "экологичные" солнечные панели и солнечные станции, чтобы сохранить ресурсы на земле, однако для подобного проекта потребуется огромное количество тех же ресурсов, и "неэкологичной" энергии. Например, во Франции недавно была построена солнечная электростанция, площадью около двух квадратных километров. Стоимость постройки составила около 110 миллионов евро, не считая затрат на эксплуатацию. При всем этом следует учитывать, что срок службы подобных механизмов составляет около 25 лет.

Ветер

Энергия ветра — также использовалась людьми еще с древности, самым простым примером можно назвать хождение под парусом и ветряные мельницы. Ветряки используются и сейчас, особенно они эффективны в областях с постоянными ветрами, например на побережье. Ученые постоянно выдвигают идеи, как модернизировать уже имеющиеся приспособления для преобразования ветряной энергии, одна из них - ветряки в виде парящих турбин. За счет постоянного вращения они могли бы "висеть" в воздухе на расстоянии нескольких сотен метров от земли, где ветер сильный и постоянный. Это помогло бы в электрификации сельской местности, где невозможно использование стандартных ветряков. К тому же такие парящие турбины могли бы быть оснащены интернет-модулями, с помощью которых осуществлялось бы обеспечение людей доступом в мировую паутину.

Приливы и волны

Бум на солнечную и ветряную энергетику постепенно проходит, и интерес исследователей привлекла другая природная энергия. Более перспективной считается использование приливов и отливов. Уже сейчас этим вопросом занимается около ста компаний по всему миру, существует и несколько проектов, доказавших эффективность данного способа добычи электричества. Преимущество перед солнечной энергетикой в том, что потери при переводе одной энергии в другую минимальны: приливная волна вращает огромную турбину, которая и вырабатывает электричество.

Проект "Устрица" — это идея установить на дне океана шарнирный клапан, который будет подавать воду на берег, тем самым вращая простую гидроэлектрическую турбину. Всего одна такая установка могла бы обеспечить электричеством небольшой микрорайон.

Уже сейчас в Австралии успешно применяют приливные волны: в городе Перте установлены опреснители, работающие на этом типе энергии. Их работа позволяет обеспечить пресной водой около полумиллиона человек. Природная энергетика и промышленность также могут сочетаться в этой отрасли производства энергии.

Использование несколько отличается от технологий, которые мы привыкли видеть в речных гидроэлектростанциях. Часто ГЭС наносят вред окружающей среде: затопляются прилегающие территории, разрушается экосистема, а вот станции, работающие на приливных волнах, в этом плане гораздо безопаснее.

Энергия человека

Одним из самых фантастических проектов в нашем списке можно назвать использование энергии живых людей. Звучит ошеломляюще и даже несколько ужасающе, но не все так страшно. Ученые лелеют мысль о том, как использовать механическую энергию движения. Речь в этих проектах идет о микроэлектронике и нанотехнологиях с низким энергопотреблением. Пока звучит как утопия, реальных разработок нет, но идея весьма интересная и не покидает умы ученых. Согласитесь, весьма удобны будут устройства, которые подобно часам с автоматической подзаводкой, будут заряжаться от того, что по сенсору проводят пальцем, или от того, что планшет или телефон просто болтается в сумке при ходьбе. Не говоря уж об одежде, которая, наполненная разными микроустройствами, могла бы преобразовывать в электричество энергию движения человека.

В Беркли, в лаборатории Лоуренса, например, ученые попытались воплотить в жизнь идею о том, чтобы использовать вирусы для давления в электричество. Небольшие механизмы, работающие от движения, так же имеются, однако пока что на поток подобная технология не поставлена. Да, с глобальным энергетическим кризисом подобным образом не справиться: скольким же людям придется "крутить педали", чтобы заставить работать целый завод? Но как одна из мер, применяемых в комплексе, теория вполне жизнеспособна.

Особенно подобные технологии будут эффективны в труднодоступных местах, на полярных станциях, в горах и тайге, среди путешественников и туристов, у которых не всегда есть возможность зарядить свой гаджет, а вот оставаться на связи важно, особенно если группа попала в критическую ситуацию. Как много всего можно было бы предотвратить, если бы у людей всегда было надежное устройство связи, не зависящее "от розетки".

Топливные ячейки водорода

Пожалуй, у каждого владельца авто, глядящего на индикатор количества бензина, приближающийся к нулю, возникала мысль о том, как отлично было бы, если бы машина работала на воде. Но сейчас ее атомы попали в поле зрения ученых как настоящие объекты энергетики. Дело в том, что в частицах водорода — самого распространенного газа во вселенной — содержится громадное количество энергии. Более того, двигатель сжигает этот газ практически без побочных продуктов, то есть, мы получаем очень экологичное топливо.

Водородом заправляют некоторые модули МКС и шатлы, но на Земле он существует в основном в виде соединений, таких как вода. В восьмидесятых годах в России были разработки самолетов, использующих в качестве топлива водород, эти технологии даже применяли на практике, и экспериментальные модели доказали свою эффективность. Когда водород отделяется, он перемещается в специальную топливную ячейку, после чего возможна генерация электричества напрямую. Это не энергетика будущего, это уже реальность. Подобные автомобили уже производятся и довольно большими партиями. Компания Honda, дабы подчеркнуть универсальность источника энергии и авто в целом, провела эксперимент в результате которого машина была подключена к электрической домашней сети, однако не для того, чтобы получить подзарядку. Автомобиль может обеспечивать энергией частный дом в течение нескольких дней, или проехать без дозаправки почти пятьсот километров.

Единственный недостаток подобного источника энергии на данный момент — это относительно высокая стоимость таких экологичных машин, и, конечно, достаточно небольшое количество водородных заправок, однако во многих странах уже планируется их постройка. Например, в Германии уже стоит план об установке ста заправочных станций к 2017 году.

Тепло земли

Превращение тепловой энергии в электричество — это и есть сущность геотермальной энергетики. В некоторых странах, где затруднено использование других отраслей, она используется довольно широко. Например, на Филлипинах 27 % всего электричества приходится именно на геотермальные станции, а в Исландии этот показатель составляет около 30 %. Сущность этого способа добычи энергии довольно проста, механизм схож с простой паровой машиной. До предполагаемого "озера" магмы необходимо пробурить скважину, через которую подается вода. При контакте с раскаленной магмой вода мгновенно превращается в пар. Он поднимается, где крутит механическую турбину, тем самым вырабатывая электричество.

Будущее геотермальной энергетики состоит в том, чтобы найти большие "хранилища" магмы. Например, в вышеупомянутой Исландии это удалось: раскаленная магма за долю секунды превратила всю закачанную воду в пар температурой около 450 градусов по Цельсию, что является абсолютным рекордом. Подобный пар высокого давления способен повысить эффективность геотермальной станции в несколько раз, это может стать толчком к развитию геотермальной энергетики во всем мире, особенно в областях, насыщенных вулканами и термальными источниками.

Использование ядерных отходов

Атомная энергетика, в свое время, произвела настоящий фурор. Так было до тех пор, пока люди не осознали всю опасность этой отрасли энергетики. Аварии возможны, от подобных случаев никто не застрахован, но они весьма редки, а вот радиоактивные отходы появляются стабильно и до недавнего времени ученые не могли решить эту проблему. Дело в том, что стержни урана — традиционное "топливо" АЭС, может быть использовано только на 5 %. После выработки этой небольшой части, весь стержень отправляется на "свалку".

Ранее применялась технология, при которой стержни погружались в воду, которая замедляет нейтроны, поддерживая устойчивую реакцию. Сейчас вместо воды стали использовать жидкий натрий. Эта замена позволяет не только использовать весь объем урана, но и переработать десятки тысяч тонн радиоактивных отходов.

Избавить планету от отходов атомной энергетики важно, но в самой технологии есть одно "но". Уран относится к ресурсам, и его запасы на Земле конечны. В случае если всю планету перевести исключительно на энергию, получаемую от АЭС (к примеру, в США АЭС производят лишь 20% всего потребляемого электричества), запасы урана будут истощены довольно быстро, и это снова приведет человечество на порог энергетического кризиса, так что атомная энергетика, пусть и модернизированная, только временная мера.

Растительное топливо

Еще Генри Форд, создав свою "Модель Т", рассчитывал, что она уже будет работать на биотопливе. Однако в то время были открыты новые нефтяные месторождения, и нужда в альтернативных источниках энергии отпала еще на несколько десятков лет, но теперь снова возвращается.

За последние пятнадцать лет использование растительных видов топлива, таких как этанол и биодизель, возросло в несколько раз. Их используют как самостоятельные источники энергии, так и в качестве добавок к бензину. Некоторое время назад надежды возлагались на особую просяную культуру, получившую название "канола". Она совершенно непригодна в пищу ни для людей, ни для скота, однако обладает высокими показателями масличности. Из этого масла и стали производить "биодизель". Но эта культура займет слишком много места, если попытаться вырастить ее столько, чтобы обеспечить топливом хотя бы часть планеты.

Теперь ученые заговорили об использовании водорослей. Их масличность около 50 %, что позволит так же легко извлекать масло, а отходы можно превращать в удобрения, на основе которых будут выращиваться новые водоросли. Идея считается интересной, но свою жизнеспособность пока что не доказала: публикация об успешных экспериментах в этой области пока не опубликовано.

Термоядерный синтез

Будущая энергетика мира, по мнению современных ученых, невозможна без технологий Это, на данный момент, самая перспективная разработка, в которую уже вкладывают миллиарды долларов.

В используется энергия деления. Она опасна тем, что есть угроза возникновения неуправляемой реакции, которая уничтожит реактор, и приведет к выбросу огромного количества радиоактивных веществ: пожалуй, все помнят аварию на Чернобыльской АЭС.

В реакциях термоядерного синтеза, что следует из названия, используется энергия, выделяемая при слиянии атомов. В результате, в отличие от атомного деления, не образуется никаких радиоактивных отходов.

Главной проблемой является то, что в результате термоядерного синтеза образуется вещество, имеющее настолько высокую температуру, что может уничтожить весь реактор.

Будущего — реальность. И фантазии здесь неуместны, на данный момент на территории Франции уже началась постройка реактора. Несколько миллиардов долларов вложено в экспериментальный проект, который профинансирован многими странами, в число которых, помимо ЕС, входят Китай и Япония, США, Россия и другие. Изначально первые эксперименты планировалось запустить уже в 2016 году, однако расчеты показали, что бюджет слишком мал (вместо 5 миллиардов потребовалось 19), и запуск перенесли еще на 9 лет. Возможно, через несколько лет мы увидим, на что способна термоядерная энергетика.

Проблемы настоящего и возможности будущего

Не только ученые, но и писатели-фантасты, дают множество идей для воплощения технологии будущего в энергетике, однако все сходятся на том, что пока что ни один из предложенных вариантов не может произвести полное обеспечение всех потребностей нашей цивилизации. К примеру, если все автомобили в США будут ездить на биотопливе, полями канолы придется засадить территорию, равную половине всей страны, без учета того, что земель, пригодных для земледелия в Штатах не так уж много. Более того, пока что все способы производства альтернативной энергии - дороги. Пожалуй, каждый из простых городских жителей, согласен, что важно использовать экологически чистые, возобновляемые ресурсы, однако не в случае, когда им озвучивают стоимость такого перехода на данный момент. Ученым предстоит еще много работать в этой сфере. Новые открытия, новые материалы, новые идеи - все это поможет человечеству успешно справиться с назревающим ресурсным кризисом. Решить планеты можно только комплексными мерами. В некоторых областях удобнее применять добычу энергии с помощью ветра, где-то - солнечные батареи, и так далее. Но, возможно, главным фактором станет снижение энергопотребления в целом и создание энергосберегающих технологий. Каждый человек должен понимать, что несет ответственность за планету, и каждый должен задать себе вопрос: "Какую энергетику я выбираю для будущего?" Прежде чем перейти на другие ресурсы, каждый должен осознать, что это действительно необходимо. Только при комплексном подходе удастся решить проблему энергопотребления.

В условиях, когда цены на энергоносители постоянно повышаются, собственники частных домов чаще задумываются об альтернативных источниках энергии. Некоторые домовладельцы вовсе не имеют возможности подключения к магистрали из-за высокой стоимости монтажных работ. Инженеры, а вместе с ними и народные умельцы, обратили внимание на то, что даёт человечеству сама природа и создали ряд устройств, которые можно для возобновления энергоресурсов. Видео продемонстрирует лучшие наработки в действии.

Генератор из биоотходов

Биогаз – это экологически чистый вид топлива. Используют его аналогично природному газу. Технология производства основана на жизнедеятельности анаэробных бактерий. Отходы помещают в ёмкость, в процессе разложения биологических материалов выделяются газы: метан и сероводород с примесью углекислоты.

Данную технологию активно используют в Китае и на животноводческих фермах Америки. Чтобы в домашних условиях получать биогаз непрерывно, нужно иметь фермерское хозяйство или доступ к бесплатному источнику навоза.

Генератор из биоотходов

Для сооружения такой установки понадобится герметичная ёмкость с вмонтированным шнеком для перемешивания, патрубок для отвода газа, горловина для загрузки отходов и штуцер для выгрузки отработанных отходов. Конструкция должна быть идеально герметичной. Если газ не будет отбираться постоянно, то понадобится установить предохранительный клапан для сброса избыточного давления, чтобы у ёмкости не сорвало «крышу». Порядок действий следующий.

Выбираем место для обустройства ёмкости. Размер подберите исходя из количества имеющихся отходов. Для эффективной работы целесообразно её заполнение на две трети. Резервуар может быть металлическим или из армированного бетона. Большое количество биогаза не удастся получить из маленькой ёмкости. Из тонны отходов выйдет 100 кубов газа.
Чтобы ускорить процесс работы бактерий, потребуется подогрев содержимого. Его можно осуществить несколькими путями: под ёмкость поместить змеевик, подключенный к системе отопления или установить ТЭНы.
Анаэробные микроорганизмы находятся в самом сырье, при определённой температуре они становятся активными. Автоматическое устройство в водонагревательных котлах включит обогрев при поступлении новой партии и отключит, когда отходы прогреются до заданной температуры.
Полученный газ можно преобразовать в электричество через газовый электрогенератор.

Совет. Отработанные отходы используются в качестве компостного удобрения для садовых грядок.

Энергия из ветра

Наши предки давно научились применять энергию ветра для своих нужд. В принципе, с тех пор конструкция почти не изменилась. Только жернова сменил привод генератора, преобразующий энергию вращающихся лопастей в электричество.

Для изготовления генератора понадобятся следующие детали:

генератор. Некоторые используют мотор от стиральной машинки, слегка преобразовав ротор;
мультипликатор;
аккумулятор и контроллер его заряда;
преобразователь напряжения.

Ветрогенератор

Существует множество схем самодельных ветрогенераторов. Все они комплектуются по одному принципу.

Собирается рама.
Устанавливается поворотный узел. За ним монтируются лопасти и генератор.
Монтируют боковую лопату с пружинной стяжкой.
Генератор с пропеллером крепится на станину, затем её устанавливают на раму.
Подсоединяют и соединяют с поворотным узлом.
Устанавливают токосъёмник. Соединяют его с генератором. Провода подводят к батарее.

Совет. От диаметра пропеллера будет зависеть число лопастей, а также количество генерируемого электричества.

Тепловой насос

Чтобы получить энергию из земных глубин, потребуется соорудить достаточно сложное устройство, которое позволит получать альтернативную энергию из грунтовых вод, самого грунта или из воздуха. Чаще всего такие устройства применяют для обогрева помещений. По сути, агрегат представляет собой большую холодильную камеру, которая при охлаждении окружающей среды преобразует энергию и отдаёт в виде тепла с высоким потенциалом. Составляющие системы:

Наружный и внутренний контур с фреоном.
Испаритель.
Компрессор.
Конденсатор.

Схема работы теплового насоса

Коллектор можно установить вертикально, если площадь участка не позволяет установить горизонтальный. Бурят несколько глубоких скважин и опускают в них контур. Горизонтально его располагают в грунт на глубину полтора метра. Если дом расположен на берегу водоёма, теплообменник прокладывают в воде.
Компрессор можно взять от кондиционера. Конденсатор изготавливается из 120 л бака. В ёмкость вставляется медный змеевик, по нему будет циркулировать фреон, и вода из отопительной системы начнёт прогреваться.

Испаритель изготавливается из пластиковой бочки объёмом более 130 литров. В этот бак вставляется ещё один змеевик, его совмещение с предыдущим будет осуществляться через компрессор. Патрубок испарителя делают из обрезка канализационной трубы. Посредством патрубка регулируется поступление воды из водохранилища.

Испаритель опускается в водоём. Вода, обтекая его, побуждает испарение фреона. Газ поднимается в конденсатор и отдаёт тепло воде, которая окружает змеевик. Теплоноситель циркулирует в системе отопления, обогревая помещение.

Совет. Температура воды водоёма не имеет значения, важно лишь её постоянное наличие.

Энергия солнца - в электричество

Солнечные панели впервые начали делать для космических кораблей. В основе устройства лежит способность фотонов создавать электрический ток. Вариаций конструкции солнечных батарей великое множество и каждый год они совершенствуются. Самостоятельно изготовить солнечную батарею можно двумя способами:

Способ №1. Купить готовые фотоэлементы, собрать из них цепь и накрыть конструкцию прозрачным материалом. Работать нужно предельно осторожно, все элементы очень хрупкие. Каждый фотоэлемент имеет маркировку в вольт-амперах. Посчитать нужное количество элементов для сбора батареи необходимой мощности не составит большой сложности. Последовательность работы такая:

для изготовления корпуса понадобится лист фанеры. По периметру прибиваются деревянные рейки;
в листе фанеры сверлятся отверстия для вентиляции;
внутрь помещается лист ДВП со спаянной цепью фотоэлементов;
проверяется работоспособность;
на рейки прикручивается оргстекло.

Солнечные батареи

Способ №2 требует знаний электротехники. Электрическая цепь собирается из диодов Д223Б. Спаивают их по рядам последовательно. Помещают в корпус, накрытый прозрачным материалом.

Фотоэлементы бывают двух видов:

Монокристаллические пластины обладают КПД 13% и прослужат четверть века. Безупречно работают только в солнечную погоду.
Поликристаллические имеют КПД ниже, их срок службы всего 10 лет, но мощность не падает при облачности. Панель площадью 10 кв. м. способна произвести 1КВт энергии. При размещении на крыше стоит учитывать общий вес конструкции.

Готовые батареи размещают на самой солнечной стороне. Панель необходимо оснастить возможностью регулировки наклона угла по отношению к Солнцу. Вертикальное положение устанавливают во время снегопадов, чтобы батарея не вышла из строя.

Солнечную панель можно использовать с аккумулятором или без него. Днём потреблять энергию солнечной батареи, а ночью - аккумулятора. Либо днём пользоваться солнечной энергией, а ночью - от центральной сети электроснабжения.

При наличии на участке ручья или водоёма с плотиной дополнительным источником альтернативной электроэнергии станет самодельная гидроэлектростанция. В основе устройства лежит водяное колесо, а мощность будет зависеть от скорости течения воды. Материалы для изготовления генератора и колеса можно взять от автомобиля, а обрезки уголка и металла найдутся в любом хозяйстве. Кроме этого, понадобится кусок медного провода, фанера, смола полистироловая и неодимовые магниты.

Самодельная гидроэлектростанция

Последовательность работ:

Делается колесо из 11 дюймовых дисков. Из стальной трубы изготавливаются лопасти (режем трубу вдоль на 4 части). Потребуется 16 лопастей. Диски стягиваются болтами, зазор между ними 10 дюймов. Лопасти привариваются сваркой.

Изготавливается сопло по ширине колеса. Его делают из обрезка металла, выгнув по размеру и соединив сваркой. Сопло настраивают по высоте. Это позволит отрегулировать водяной поток.

Сваривается ось.

Устанавливается колесо на ось.

Делается обмотка, заливаются смолой катушки – статор готов. Собираем генератор. Из фанеры изготавливается шаблон. Устанавливают магниты.

Генератор защищают металлическим крылом от водяных брызг.

Колесо, ось и крепежи с соплом покрывают краской для защиты металла от коррозии и эстетического удовольствия.

Регулировкой сопла добиваются наибольшей мощности.

Самодельные устройства не требуют больших капиталовложений и производят энергию бесплатно. Если совместить несколько видов альтернативных источников, то такой шаг ощутимо снизит расходы на электроэнергию. Для сбора агрегата понадобятся только умелые руки и ясная голова.

Альтернативные источники энергии: видео

Источники энергии для дома: фото

Сегодня мы поговорим про автономное электричество, какое оно бывает, как оборудовать дом таким источником электроэнергии, как проводить подбор оптимальных систем. И самое главное, «стоит ли овчинка выделки».

Особенности подключения к сетям ЛЭП

Без электричества сейчас трудно представить комфортабельное жилье. Благодаря ему жилище освещается, обогревается, выполняется готовка пища, и нагрев воды. Вот только далеко не всегда есть возможность обеспечить электричеством жилье, особенно если дом находится далеко от города.

Многим владельцам загородных домов и дачных участков, особенно если они находятся далеко от цивилизации, приходится решать вопрос с энергообеспечением дома.

Самым распространенным решением является подключение дома к сетям ЛЭП, однако они далеко не везде имеются или же ближайшая линия находится на приличном удалении от дома.

В таком случае обеспечение электричеством дома может оказаться очень дорогим удовольствием. Ведь придется согласовывать вопросы по поставкам этого источника энергии с соответствующими органами, оплачивать установку подстанции и опор ЛЭП для подведения к дому.

И особенно неприятно то, что приобретаемое оборудование, причем за немалые деньги (подстанция, провода, опоры) перейдут на баланс местных энергосетей, то есть владельцем всего будут являться они, а владельцу дома еще придется и платить за поставки электроэнергии.

Поэтому такой вариант для многих может стать нецелесообразным, достаточно хлопотным и дорогостоящим.

Автономные источники электроэнергии

Второй вариант обеспечить загородный дом электричеством – использовать автономные источники энергообеспечения. Такими источниками могут стать ветер, солнце, вода и горючие материалы.

Используя автономное энергообеспечение, владелец дома становится полностью независимым в плане получения электроэнергии для потребления.

Не требуется никаких согласований, протяжки ЛЭП и т. д. Конечно, получение электроэнергии все равно будет связано затратами. И на начальном этапе они будут достаточно весомыми, поскольку необходимое оборудование стоит немало.

В дальнейшем необходимо еще и проведение обслуживания всех составляющих системы энергообеспечения, но в итоге все окупиться.

Коротко рассмотрим самые распространенные автономные источники электроэнергии.

Солнечные панели

Сейчас все большую популярность завоевывают . Суть такого источника проста – имеются полупроводниковые фотоэлементы, в которых при попадании на них солнечных лучей генерируется электрический заряд.

Количество вырабатываемой энергии напрямую зависит от площади фотоэлементов, поэтому они собираются в панели.

Панель площадью в 1 м. кв. способна выдать 100 Ватт мощности с напряжением 20-25 В.

Чтобы полностью обеспечить дом электричеством площадь панелей должна быть значительной.

Из положительных качеств такого источника электроэнергии является его долговечность, полная экологичность, бесшумность.

Панели требуют минимум обслуживания, а электроэнергия, выработанная ими, является полностью бесплатной и доступной.

Но есть и недостатки. Для обеспечения электроэнергии в необходимом количестве, площадь панелей может достигать значительных размеров, которые еще нужно и правильно расположить.

Энергия эта непостоянна. В солнечные дни панели будут работать с максимальным выходом, но бывают же и пасмурные дни. Поэтому общее количество выработанной электрической энергии зависит от того, сколько солнечных дней в году в регионе, где располагается дом.

Еще один недостаток, причем весомый – это стоимость панелей. Цена за каждый Ватт выработанной энергии составляет сейчас примерно 1,5 $, то есть только за панели, вырабатывающие 1 кВт электроэнергии, придется выложить 1,5 тыс. долларов. А еще потребуется покупать и остальное оборудование, необходимое для работы системы.

Ветроэлектрические установки

Вторая по популярности автономная система энергообеспечения – ветряная. Для получения электроэнергии используются ветрогенераторы.

По сути, это обычные генераторы, на ротор которых надеты лопасти. За счет ветра ротор вращается и происходит генерация электричества.

Из положительных качеств ветрогенераторов отмечается достаточно компактные размеры, относительная бесшумность работы, экологичность, долговечность. Также существует возможность самодельного изготовления такого генератора.

Но недостатков у ветряной системы больше. Первый из них – стоимость, обойдутся ветряные генераторы не дешево.

Учитывая то, что КПД ветрогенераторов невысокая, то для полного обеспечения дома электричеством, потребуется установка трех и более ветряков небольшой мощности или же одного, но достаточно производительного. И в обоих случаях затраты на приобретение будут значительными.

Опять же необходимо учитывать и климатические условия. В зонах, где средний годовой показатель скорости ветра не превышает 8 м/с, использовать ветрогенераторы будет нецелесообразно, поскольку они неспособны будут работать в оптимальном режиме.

Стоит также учитывать, что в дни полнейшего безветрия можно остаться без электричества, поэтому использовать ветряную автономную систему энергообеспечения лучше, если имеется резервный источник электроэнергии.

Топливные генераторные установки

Резервным источником электроэнергии могут стать генераторы, работающие на жидком или газообразном топливе (бензин, дизтопливо, газ).

Здесь все просто: установка состоит из двигателя внутреннего сгорания и генератора. Двигатель вращает ротор, и генератор вырабатывает энергию.

Полностью автономной такую систему назвать нельзя, все-таки необходимо топливо, которое еще и дорожает постоянно. Но как резервный источник электроэнергии такие генераторные установки являются самыми оптимальными.

В случае, когда пасмурная погода стоит уже несколько дней или же наблюдается безветрие, всегда можно запустить генераторную установку для восполнения заряда батарей.

Из положительных качеств генераторных установок, работающих от топлива, отмечается постоянная доступность электроэнергии, такие установки сравнительно дешевые, они обеспечивают хороший выход энергии.

К недостаткам же их относится потребность в топливе, что обеспечивает постоянные затраты. Такие установки не могут работать длительный период, а двигатели внутреннего сгорания требуют технического обслуживания.

Также для использования генераторных установок необходимо отведение отдельного помещения и организацию отвода выхлопных газов, ну и, естественно, ни о какой экологичности и речи быть не может.

Гидроэлектростанции

Реже всего в качестве автономного источника питания используется гидроэлектростанция по одной простой причине, далеко не у всех возле дома протекает река или мощный ручей.

Суть работы такой станции сводится к тому, что текущая вода вращает лопасти турбины, за счет чего в генератор вырабатывает электричество.

Положительные качества гидростанций таковы: стабильная подача энергии круглосуточно, поскольку вода в реке или ручье не замедляет скорость движения. Такие станции полностью экологичны, долговечны и практически не требуют обслуживания.

Главным же их недостатком является необходимость установки на берегу реки или возле ручья. При этом скорость движения воды должна быть высокая.

Гидростанция способна вырабатывать энергию и при медленном движении воды, но в таком случае река зимой будет покрываться льдом, и использовать станцию уже не получиться.

Большая же скорость воды будет являться гарантией того, что река или ручей не перемерзнут. Второй недостаток – стоимость станции.

И все же концепция обеспечения дома автономной системой энергообеспечения является перспективной и многие ею интересуются.

Выше мы рассмотрели основные виды источников электричества, но их одних недостаточно, чтобы в доме была электроэнергия.

Дополнительно стоит отметить, что эффективность любой автономной системы зависит от правильности расчетов.

Особенности установки и эксплуатации автономных источников

Перед тем как приобретать и устанавливать любую из систем, нужно правильно произвести все необходимые расчеты ведь со временем количество потребителей электроэнергии в доме может увеличиться, к примеру вы решите установить и это нужно учесть в расчетах.

Рассмотрим для начала на примере солнечной системы.

Солнечная автономная система.

Все расчеты нужно начинать с подсчетов суммарного потребления электроэнергии в доме, то есть подсчитать мощность всех потребителей. При этом важно их разделить.

Дело в том, что часть потребителей электроэнергии без проблем работают от сети с постоянным током и напряжением в 12 или 24 В. Такими потребителями могут быть те же светодиодные лампы, которые лучше установить вместо обычных ламп накаливания. Да и вообще, все работы следует начинать с оснащения дома экономичными потребителями электроэнергии.

Исходя из суммарной мощности потребления тока, производится подбор аккумуляторных батарей и инвертора. И только после этого переходят к подсчету количества солнечных панелей, а также подбора контроллера.

Можно и не заниматься вычислением площади солнечных панелей, емкостью АКБ и инвертора.

Многие производители предлагают уже готовые комплекты, включающие все необходимое оборудование. При приобретении такого комплекта достаточно знать только суммарное потребление электроэнергии.

Причем при выборе комплекта важно учитывать, чтобы у него имелся некий запас по мощности, чтобы вся система не работала на предельных значениях. Общая стоимость такой системы во многом зависит от ее мощности.

Подводим итог

Автономное электричество в доме является достаточно интересным решением. Но стоимость его пока достаточно высока, поэтому не всем будет по карману.

Но с другой стороны, при отсутствии подключения к промышленным ЛЭП, и больших расстояниях до цивилизации, лучше все же потратиться на автономное энергообеспечение, чем протянуть новую линию. Но в каждом отдельном случае хозяин дома принимает решение сам.

Альтернативные виды энергии. Обзор источников электичесива

Автор newwebpower На чтение 11 мин. Просмотров 1.1k. Опубликовано 05.11.2016 Обновлено 05.11.2016

Ограниченные запасы ископаемого топлива и глобальное загрязнение окружающей среды заставило человечество искать возобновляемые альтернативные источники такой энергии, чтобы вред от ее переработки был минимальным при приемлемых показателях себестоимости производства, переработки и транспортировки энергоресурсов.

Современные технологии позволяют использовать имеющиеся альтернативные энергетические ресурсы, как в масштабе целой планеты, так и в пределах энергосети квартиры или частного дома.

Буйное развитие жизни на протяжении нескольких миллиардов лет наглядно доказывает обеспеченность Земли источниками энергии. Солнечный свет, тепло недр и химический потенциал позволяют живым организмам осуществлять множественные энергетические обмены, существуя в среде, созданной физическими факторами – температурой, давлением, влажностью, химическим составом.

Круговорот веществ и энергии в природе

Экономические критерии альтернативных источников энергии

Человек издревле использовал энергию ветра как движитель для кораблей, что позволяло развиваться торговле. Возобновляемое топливо из отмерших растений и отходов жизнедеятельности было источником тепла для приготовления пищи и получения первых металлов. Энергия перепада воды приводила в действие мельничные жернова. На протяжении тысячелетий это были основные виды энергии, которые мы теперь называем альтернативными источниками.

С развитием геологии и технологий добычи недр стало экономически выгодней добывать углеводороды и сжигать их для получения энергии по мере необходимости, чем ждать у моря погоды в буквальном смысле, надеясь на удачное совпадение течений, направления ветра, облачности.

Нестабильность и изменчивость погодных условий, а также относительная дешевизна двигателей, работающих на ископаемом топливе, заставили прогресс развиваться по пути использования энергии недр земли.

Диаграмма, демонстрирующая соотношение потребления ископаемых и возобновляемых источников энергии

Усвоенный и переработанный живыми организмами углекислый газ, покоившийся в недрах миллионы лет, снова возвращается в атмосферу при сжигании ископаемых углеводородов, что является источником парникового эффекта и глобального потепления. Благополучие будущих поколений и хрупкое равновесие экосистемы заставляют человечество пересмотреть экономические показатели и использовать альтернативные виды энергии, ведь здоровье дороже всего.

Сознательное использование возобновляемых природой альтернативных источников энергии становится популярным, но, как и прежде, преобладают экономические приоритеты. Но в условиях загородного дома или на даче использование источников альтернативного электричества и тепла может оказаться единственным экономически выгодным вариантом получения энергии, если проведение, подключение и установка линий энергоснабжения окажется слишком дорогой затеей.

Обеспечение удаленного от цивилизации дома минимально необходимым объемом электроэнергии с помощью солнечных панелей и ветрогенератора

Возможности использования альтернативных видов энергии

Пока ученые исследуют новые направления и разрабатывают технологии холодного термоядерного синтеза, домашние мастера могут использовать следующие альтернативные источники энергии для дома:

Солнечный свет;
Энергия ветра;
Биологический газ;
Разница температур;

По данным альтернативным видам возобновляемой энергии существуют готовые решения, успешно внедренные в массовое производство. Например – солнечные батареи, ветрогенераторы, биогазовые установки и тепловые насосы различной мощности можно приобрести вместе с доставкой и установкой, чтобы иметь свои альтернативные источники электричества и тепловой энергии для частного дома.

Промышленно выпускаемая солнечная панель, установленная на крыше частного дома

В каждом отдельном случае должен быть свой собственный план обеспечения домашних электроприборов источниками альтернативной электрической энергии, согласно потребностей и возможностей. Например, для питания ноутбука, планшета, зарядки телефона можно использовать источник напряжением 12 В., и переносные адаптеры. Данного напряжения, при достаточном объеме аккумулятора энергии будет достаточно для освещения при помощи светодиодных лент.

Солнечные батареи и ветрогенераторы должны заряжать аккумуляторы, ввиду непостоянства освещения и силы энергии ветра. С увеличением мощности альтернативных источников электричества и объема аккумуляторов возрастает энергетическая независимость автономного энергоснабжения. Если требуется подключить к альтернативному источнику электричества электроприборы, работающие от 220 В., то применяют преобразователи напряжения.

Схема, иллюстрирующая питание домашних электроприборов от аккумуляторов, заряжаемых ветрогенератором и солнечными панелями

Альтернативная энергия солнечного излучения

В домашних условиях практически невозможно создать фотоэлементы, поэтому конструкторы альтернативных источников энергии используют готовые комплектующие, собирая генерирующие конструкции, добиваясь необходимой мощности. Соединение фотоэлементов последовательно увеличивает выходное напряжение полученного источника электричества, а подключение собранных цепочек параллельно дает больший суммарный ток сборки.

Схема подключения фотоэлементов в сборке

Ориентироваться можно на интенсивность энергии солнечного излучения – это примерно один киловатт на квадратный метр. Также нужно учитывать коэффициент полезного действия солнечных батарей – на данный момент это приблизительно 14%, но ведутся интенсивные разработки для увеличения КПД солнечных генераторов. Выходная мощность зависит от интенсивности излучения и угла падения лучей.

Можно начать с малого – приобрести одну или несколько небольших солнечных батарей, и иметь источник альтернативного электричества на даче в объеме, необходимом для зарядки смартфона или ноутбука, чтобы иметь доступ к глобальной сети интернет. Замеряя ток и напряжение, изучают объемы потребления энергии, обдумывая перспективу дальнейшего расширения использования источников альтернативной электроэнергии.

Установка дополнительных солнечных батарей на крыше дома

Нужно помнить, что солнечный свет также является источником теплового (инфракрасного) излучения, которое может использоваться для нагрева теплоносителя без дальнейшего преобразования энергии в электричество. Данный альтернативный принцип применяется в солнечных коллекторах, где при помощи отражателей инфракрасное излучение концентрируется и передается теплоносителем в систему отопления.

Солнечный коллектор в составе домашней системы отопления

Альтернативная энергия ветра

Простейший путь для самостоятельного создания ветрогенератора – это использовать автомобильный генератор. Для увеличения оборотов и напряжения источника альтернативного электричества (эффективности генерации электрической энергии) следует применить редуктор или ременную передачу. Объяснение всевозможных технологических нюансов выходит за рамки данной статьи – нужно изучать принципы аэродинамики, чтобы понять процесс преобразования скорости потока воздушных масс в альтернативное электричество.

На начальном этапе изучения перспектив преобразования возобновляемых источников альтернативной энергии ветра в электричество, нужно выбрать конструкцию ветряка. Наиболее распространенные конструкции – это лопастной винт с горизонтальной осью, ротор Савониуса, и турбина Дарье. Лопастной винт с тремя лопастями в качестве источника альтернативной энергии – наиболее распространенный вариант для самодельного изготовления.

Разновидности турбин Дарье

При проектировании лопастей винтов большое значение имеет угловая скорость вращения ветряка. Существует так называемый фактор эффективности винта, который зависит от скорости воздушного потока, а также длины, сечения, количества и угла атаки лопастей.

Обобщенно данную концепцию можно понять так – при малом ветре длины лопасти с самым удачным углом атаки будет недостаточно для достижения максимальной эффективности генерации энергии, но с многократным усилением потока и увеличением угловой скорости кромки лопастей будут испытывать чрезмерное сопротивление, которое может их повредить.

Сложный профиль лопасти ветряка

Поэтому длину лопастей рассчитывают исходя из средней скорости ветра, плавно изменяя угол атаки относительно удаления от центра винта. Для предотвращения поломки лопастей при ураганном ветре выводы генератора замыкают накоротко, что препятствует вращению винта. Для приблизительных расчетов можно принимать один киловатт альтернативной электроэнергии от трехлопастного винта диаметром 3 метра при средней скорости ветра 10м/с.

Для создания оптимального профиля лопасти потребуется компьютерное моделирование и ЧПУ станок. В домашних условиях мастера используют подручные материалы и инструменты, стараясь максимально точно воссоздать чертежи альтернативных источников ветровой энергии. В качестве материалов используется дерево, метал, пластик и т.д. Самодельный винт ветрогенератора, сделанный из дерева и металлической пластины

Для генерации электричества мощности автомобильного генератора может оказаться недостаточно, поэтому мастера своими руками изготавливают генерирующие электрические машины, или переделывают электродвигатели. Наиболее популярная конструкция источника альтернативного электричества – ротор с попеременно размещенными неодимовыми магнитами и статором с обмотками.

Роторы самодельного генератораСтатор с обмотками для самодельного генератора

Альтернативная энергия биогаза

Биологический газ в качестве источника энергии получают в основном двумя способами – это пиролиз и анаэробное (без доступа кислорода) разложение органических веществ. Для пиролиза требуется лимитированная подача кислорода, необходимая для поддержания температуры реакции, при этом выделяются горючие газы: метан, водород, угарный газ и другие соединения: углекислый газ, уксусная кислота, вода, зольные остатки. В качестве источника для пиролиза лучше всего подходит топливо с большим содержанием смол. На видео ниже показана наглядная демонстрация выделения горючих газов из древесины при нагреве.

Для синтеза биогаза из отходов жизнедеятельности организмов применяются метантанки различных конструкций. Устанавливать метантанк дома своими руками имеет смысл при наличии в домашнем хозяйстве курятника, свинарника и поголовья крупного рогатого скота. Основной газ на выходе – метан, но большое количество примеси сероводорода и других органических соединений требует применения систем очищения для удаления запаха и предотвращения засорения горелок в тепловых генераторах или загрязнения топливных трактов двигателя.

Нужно основательное изучение энергии химических процессов, технологий с постепенным набором опыта, пройдя путь проб и ошибок, чтобы получить на выходе источника горючий биологический газ приемлемого качества.

Независимо от происхождения, после очистки смесь газов подается в теплогенератор (котел, печь, конфорка плиты) или в карбюратор бензинового генератора, — такими способами получается полноценная альтернативная энергия своими руками. При достаточной мощности газогенераторов возможно не только обеспечение дома альтернативной энергией, но и обеспечивается работа небольшого производства, как показано на видео:

Тепловые машины для экономии и получения альтернативной энергии

Тепловые насосы широко применяются в холодильниках и кондиционерах. Было замечено, для перемещения тепла требуется в несколько раз меньше энергии, чем для его генерации. Поэтому студеная вода из скважины имеет тепловой потенциал относительно морозной погоды. Понижая температуру проточной воды из скважины или из глубин незамерзающего озера, тепловые насосы отбирают тепло и передают его в систему отопления, при этом достигается значительная экономия электричества.

Экономия электроэнергии с помощью теплового насоса

Другой тип тепловой машины – двигатель Стирлинга, работающий от энергии разницы температур в замкнутой системе цилиндров и поршней, размещенных на коленчатом вале под углом 90º. Вращение коленвала может использоваться для генерации электричества. В сети имеется множество материалов из проверенных источников, подробно объясняющих принцип действия двигателя Стирлинга, и даже приводятся примеры самодельных конструкций, как на видео ниже:

К сожалению, домашние условия не позволяют создать двигатель Стирлинга с параметрами выхода энергии выше, чем у забавной игрушки или демонстрационного стенда. Для получения приемлемой мощности и экономичности требуется, чтобы рабочий газ (водород или гелий) был под большим давлением (200 атмосфер и больше). Подобные тепловые машины уже используются в солнечных и геотермальных электростанциях и начинают внедряться в частный сектор. Двигатель Стирлинга в фокусе параболического зеркала

Чтобы получить максимально стабильное и независимое электричество на даче или в частном доме потребуется совмещения нескольких альтернативных источников энергии.

Новаторские идеи по созданию альтернативных источников энергии

Целиком и полностью охватить весь спектр возможностей возобновляемой альтернативной энергетики не сможет ни один знаток. Альтернативные источники энергии имеются буквально в каждой живой клетке. Например, водоросль хлореллы давно известна как источник белков в корме для рыб.

Ставятся опыты по выращиванию хлореллы в невесомости, для применения в качестве пищи космонавтов при дальних космических перелетах в будущем. Энергетический потенциал водорослей и других простых организмов изучается для синтеза горючих углеводородов.

Аккумулирование солнечного света в живых клетках хлореллы, выращиваемой в промышленных установках

Нужно иметь в виду, что преобразователя и аккумулятора энергии солнечного света лучшего, чем фторопласт живой клетки пока не придумано. Поэтому потенциальные возобновляемые источники альтернативного электричества имеются в каждом зеленом листе, осуществляющем фотосинтез.

Основная сложность состоит в том, чтобы собрать органический материал, при помощи химических и физических процессов достать оттуда энергию и преобразовать ее в электричество. Уже сейчас большие площади аграрных земель отводятся под выращивание альтернативных энергетических культур.

Уборка мискантуса — энергетической агротехнической культуры

Другим колоссальным источником альтернативной энергии может служить атмосферное электричество. Энергия молний огромная и обладает разрушительными воздействиями, и для защиты от них используются молниеотводы.

альтТрудности с обузданием энергетического потенциала молнии и атмосферного электричества состоят в большом напряжении и силе тока разряда за очень короткое время, что требует создания многоступенчатых систем из конденсаторов для накопления заряда с последующим использованием запасенной энергии. Также хорошие перспективы имеются у статического атмосферного электричества.

Альтернативные источники энергии для частного дома: обзор наиболее популярных решений

Тема альтернативной энергетики, доступной широкому потребителю, остается с трендах вот уже несколько лет, не теряя свой актуальности и сегодня.

Что же выбрать для частного дома, если вы все-таки решили перейти в «лагерь» сторонников экологической энергетики?

Прежде всего, стоит сказать, что такой подход интересен не только своей безопасностью для окружающего мира, но и является способом экономии на таких видах топлива, как уголь и газ.

Естественно, в первую очередь снижается потребление электрического тока, поставляемого потребителю централизованным путем.

Наиболее востребованные источники

В настоящий момент на украинском рынке можно встретить такие альтернативные источники энергии:

Солнечные панели, на основе которых собираются мини-электростанции. Помимо самих фотоэлементов в систему входят: аккумуляторная батарея, контроллер заряда, инвертор.
Ветрогенераторы. Состав системы примерно такой же, как и в случае с солнечными панелями, за исключением самого устройства, генерирующего электричество, в качестве которого выступает электродвигатель с ротором, приводящимся в движение силой ветра.
Гелиосистемы. В основе данных систем находятся солнечные коллекторы, преобразующие ультрафиолет в тепловую энергию. Коллекторы могут быть сезонными и всесезонными. Из названия понятно, что функциональный ресурс всесезонных моделей рассчитан на реализацию в круглогодичном режиме.
Тепловые насосы для дома. Наиболее экзотические источники энергии из нашего списка. Тепловые насосы буквально выкачивают тепло из любой среды (грунт, камень, вода, воздух), и передают эту энергию на нагрев теплоносителя, в качестве которого выступает химическое вещество с низкой температурой кипения.

Узнать подробнее обо всех описанных источниках можно здесь — antika.com.ua/produkt. Что до конкретного выбора, то его следует делать исходя из:

потребностей;
удаленности от традиционных энергомагистралей;
бюджета;
внешних факторов. К примеру, если дом расположен в местности, где ветра дуют почти весь год, стоит остановить свой выбор на электростанции с ветрогенератором во главе. В солнечных районах с теплым, приветливым климатом чаще всего обустраивают электростанции, работающие на энергии светила.

Есть сомнения, не знаете, какому источнику отдать предпочтение? Проконсультируйтесь со специалистом.

Заручиться его поддержкой получится на любом из авторитетных сайтов, занимающихся реализацией оборудования для автономного энергоснабжения.

Далее на видео вы можете ознакомиться с перечнем особенностей солнечных батарей.

Твитнуть

выберите источник. Альтернативная энергетика для частного дома своими руками Автономные источники энергии

Ресурсы углеводородов на нашей планете рано или поздно закончатся. Даже с учетом внедрения различных технологий по их экономии не за горами истощение ресурсов угля, нефти и газа. Стоимость энергоресурсов растет, и люди понимают, что только они сами могут позаботиться о сохранности своего бюджета. Поэтому они обращают внимание на альтернативные источники энергии.Кроме того, интерес к альтернативной энергетике вызван еще и банальным отсутствием кое-где «товаров цивилизации» в виде газа и электричества. Часто бывает так, что подача электричества или газа в некоторые кварталы экономически нецелесообразна, и жители не могут сделать это за свой счет. Поэтому владельцы частных домов делают это сами или покупают различные установки для выработки тепла и электричества. Ведь энергия содержится в солнце, ветре, недрах Земли, приливах и отливах.Кроме того, они используют разницу температур, энергию падающей воды и другие альтернативные источники энергии. В этой статье мы расскажем о различных интересных установках, сделанных своими руками, в сфере альтернативной энергетики.

Как известно, окружающая природа полна энергии. Наверное, все мы слышали, что солнечный свет, ветер, приливы, отливы и другие возобновляемые источники энергии можно использовать достаточно эффективно. Причем эту энергию можно использовать в общегосударственных масштабах или использовать только для питания частного дома или коттеджа.

Вот несколько примеров установок, преобразующих альтернативную энергию в свет и тепло:

Панель солнечных батарей;
Установка для производства биогаза;
Ветрогенератор.

Если у вас есть свободные средства, вы можете купить такие установки и оплатить установку. Благодаря стабильному спросу на такие установки производители за рубежом и в России начали выпускать такую продукцию. Но если вы ограничены в средствах, можно попробовать сделать такие установки своими руками.

Давайте рассмотрим несколько примеров.

Принцип работы всех типов тепловых насосов основан на циклах Карно. Установка холодильная. В процессе работы он получает низкую потенциальную энергию при охлаждении. А затем преобразует ее в тепловую энергию с высоким потенциалом. Средой может быть воздух, земля, вода. Эти вещества содержат определенное количество тепла в любой момент времени. Тепловой насос состоит из следующих основных компонентов:

Внешний контур с естественным теплоносителем;

Внутренний контур заполнен водой;

Компрессор;

Испаритель;

Конденсатор.

Фреон используется в таких системах, как домашний холодильник. Внешний контур, как правило, погружается в наполненный водой колодец или просто в бак на поверхности. Возможны варианты, когда внешний периметр заглубляется в землю. Но это дорого и не всегда возможно.

Есть готовые решения для тепловых насосов, а есть модели, сделанные своими руками. Как сделать это устройство для использования альтернативной энергии своими руками? Сначала нужно найти компрессор.Если у вас есть старый кондиционер или холодильник, их можно убрать. Мощность, необходимая для обогрева, составляет до 10 кВт.

Коллектор теплового насоса может быть установлен как горизонтально, так и вертикально. Второй вариант используется, если не хватает места. Затем бурят несколько скважин, в которые опускается контур. Если расположение горизонтальное, коллектор закапывают в землю примерно на 1,5 метра. Водяной теплообменник образуется, когда нагретый корпус находится близко к краю естественного водоема. Конденсатор потребуется емкостью 120-140 литров. В нем размещен медный змеевик, в котором циркулирует фреон.

Испаритель может быть изготовлен из пластикового контейнера того же объема, что и конденсатор. В него вставлен медный змеевик, который соединен компрессором с тем, что в конденсаторе.

При изготовлении системы своими руками трубу испарителя обычно делают из куска канализационной трубы. С помощью трубы регулируется подача воды.Испаритель опускается в бак. Стекающая вода запускает процесс испарения фреона. Это, в свою очередь, поднимается на конденсатор. Там он отдает тепловую энергию воде, в которой находится змеевик. Эта вода нагревает дом, циркулируя в системе отопления.

Стоит отметить, что температура воды в баке не так важна. Самое главное, она всегда была рядом. Если насос правильно спроектирован и установлен, он может обогреть ваш дом зимой. Даже если температура воды в баке очень низкая.Летом тепловой насос можно использовать как кондиционер для охлаждения помещения.

Солнечные панели

Это, пожалуй, самый распространенный вариант использования альтернативной энергии. В данном случае солнечный свет является источником альтернативной энергии, которая преобразуется в электричество. можно посмотреть по ссылке.

Солнечные панели предлагаются в виде готовых решений, и вы можете изготовить их самостоятельно. Если это заводские установки, то обычно в комплект входит контроллер, инвертор, иногда аккумуляторы, необходимые кабели и элементы крепления.Хотя вы можете найти много предложений, когда солнечные панели продаются отдельно.

Что касается изготовления солнечных батарей своими руками, то для многих это занятие стало настоящим хобби. Иногда даже проходят выставки по использованию альтернативной энергии. На них энтузиасты показывают солнечные батареи, которые сделали своими руками.

Для самостоятельного изготовления солнечных панелей необходимо приобрести фотоэлементы (монокристаллы или поликристаллы) и впаять их в последовательную цепь. Количество ячеек зависит от требуемого напряжения и выходной мощности аккумулятора. Сделать фотоэлементы своими руками невозможно. Технология сложная и может быть реализована только в заводских условиях.

Итак, что нужно сделать пошагово:

Припаять фотоэлементы в последовательной цепи;
Прикрепите их к стеле, поликарбонату или другому пропускающему солнечный свет материалу. Дизайн варьируется. Фотоэлементы расположены между стеклами, а разъемы изолированы.Иногда элементы просто крепятся к стеклу защитной автомобильной пленкой;
Сделать корпус батареи из алюминиевых уголков;
Установите панель фотоэлемента в корпус;
Подключите панель к другим элементам солнечной системы.

Биогаз – это чистое топливо, которое производится без вреда для окружающей среды. Технология его производства основана на действии анаэробных бактерий. Пищевые отходы используются как сырье для синтеза биогаза.

Отходы, как жидкие, так и твердые, помещаются в контейнер. Это должен быть герметичный контейнер, оснащенный винтом. Он используется для перемешивания этой массы. Также должно быть:

Вход на погрузку отходов;

Выход для остатков отходов, которые не были переработаны;

Трубка газоотводная.

Герметичность установки должна выполняться с особой тщательностью. Если планируется периодический отбор газа из резервуара, необходимо предусмотреть специальный вентиль.С его помощью можно снизить гипертонию при необходимости. При разложении биологических отходов этот завод выделяет сероводород и метан, в состав которых входит углекислый газ.

Вообще говоря, создать собственную установку по синтезу биогаза – непростая задача. Обычно на практике используются готовые решения, но некоторые умельцы изготавливают такие установки самостоятельно для получения альтернативной энергии. Для этого нужно решить несколько задач следующим образом:

Необходимо подготовить место для контейнера.Его объем выбирается исходя из того, сколько отходов будет перерабатываться одновременно. Для обеспечения бесперебойной работы установки ее следует комплектовать на 2/3. Сама емкость может быть изготовлена из металла или бетона. По эффективности 1 тонна пищевых отходов производит 100 м3 газа ;

Расписание отопления. Чтобы ускорить процесс, нагрейте контейнер для отходов. Тут может быть несколько вариантов. Например, змеевик вокруг бака или нагревательный элемент под баком.Анаэробные бактерии становятся активными при нагревании до определенной температуры. Поэтому необходимо топить;

Автоматика. Нагрев должен включаться при загрузке новой партии отходов и выключаться при достижении определенной температуры;

Вам нужен газогенератор для преобразования полученного биогаза;

Организуйте сбор отходов. Эти отходы можно использовать для удобрения грядок.

Такие биогазовые установки используются в США и Китае в различных частных хозяйствах и хозяйствах.Основной проблемой здесь является организация непрерывного производства биогаза. А для этого потребуется постоянный поток пищевых отходов или навоза.

Для владельцев частных домов есть возможность значительно уменьшить свои коммунальные платежи или вообще не пользоваться услугами поставщиков тепла, электроэнергии и газа. Вы даже можете обеспечить существенную экономию, и вы можете продать излишки, если хотите. Это правда, и некоторые уже сделали это. Для этого используются альтернативные источники энергии.

Где брать энергию и в какой форме

На самом деле, энергия в той или иной форме есть практически везде в природе - солнце, ветер, вода, земля - энергия есть везде. Главная задача — вытащить его оттуда. Человечество занимается этим более ста лет и добилось хороших результатов. На данный момент альтернативные источники энергии могут обеспечить дом теплом, электричеством, газом, горячей водой. Тем более, что альтернативная энергетика не требует никаких сверхнавыков или сверхзнаний.Все можно сделать для дома своими руками. Итак, что можно сделать:

Все альтернативные источники энергии способны полностью удовлетворить потребности человека, но для этого требуются слишком большие инвестиции и/или слишком большие площади. Поэтому имеет смысл создать комбинированную систему: получать энергию из альтернативных источников, а при ее отсутствии «добывать» из централизованных сетей.

Использование солнечной энергии

Одним из самых мощных альтернативных источников энергии для вашего дома является солнечное излучение.Существует два типа установок по преобразованию солнечной энергии:

Не думайте, что установки работают только на юге и только летом. Они также хорошо работают зимой. В хороших снежных условиях выработка энергии лишь немного ниже, чем летом. Если в вашем регионе большое количество ясных дней, вы можете воспользоваться этой технологией.

Солнечные панели

Солнечные панели состоят из фотогальванических преобразователей, изготовленных из минералов, испускающих электроны при воздействии солнечного света — они вырабатывают электричество.Для частного использования используются кремниевые фотопреобразователи. По своей структуре они бывают монокристаллическими (состоят из одного кристалла) и поликристаллическими (много кристаллов). Монокристаллические имеют более высокий КПД (13-25% в зависимости от качества) и больший срок службы, но стоят дороже. Поликристаллические производят меньше электроэнергии (9-15%) и быстрее выходят из строя, но при меньшей стоимости.

Это поликристаллический фотопреобразователь. С ними нужно обращаться осторожно - они очень хрупкие (тоже монокристаллические, но не до такой степени)

Собрать солнечную батарею своими руками несложно.Во-первых, необходимо приобрести определенное количество кремниевых фотоэлементов (количество зависит от требуемой мощности). Их чаще всего приобретают на китайских торговых площадках, таких как Алиэкспресс. Дальше процедура проста:

Несколько слов о том, почему подложку для фотоэлектрической панели (батареи) нужно красить в белый цвет. Диапазон рабочих температур кремниевых пластин от -40°С до +50°С. Работа при более высоких или более низких температурах приводит к быстрому выходу из строя компонентов.На крыше летом температура в помещении может быть намного выше +50°С. Поэтому и нужен белый - чтобы не перегревать кремний.

Солнечные коллекторы

Солнечные коллекторы могут нагревать воду или воздух. Куда направить нагретую солнцем воду – в краны с горячей водой или в систему отопления – выбирать вам. Только отопление будет низкотемпературным – для теплых полов, что и требуется. Однако, чтобы температура в доме не зависела от погоды, система должна быть лишней для подключения другого источника тепла, если это необходимо, или котел переключается на другой источник энергии.

Солнечные коллекторы бывают трех типов: плоские, трубчатые и воздушные коллекторы. Чаще всего это трубки, но и другие имеют право на существование.

плоский пластик

Две панели - черная и прозрачная - объединены в один корпус. Между ними находится медный шлангообразный трубопровод. Нижняя темная панель нагревается от солнца. от него греется медь, а от него по лабиринту течет вода. Этот способ использования альтернативных источников энергии не самый эффективный, но он привлекателен тем, что очень прост в реализации.Таким образом, вы можете нагреть воду. Нужно будет только закольцевать его питание (используя циркуляционный насос). Таким же образом можно нагреть воду в баке или использовать ее для хозяйственных нужд. Недостатком таких установок является низкий КПД и производительность. Нагрев большого количества воды требует либо много времени, либо большого количества плоских коллекторов.

Трубчатые коллекторы

Это стеклянные трубки - вакуумные или коаксиальные - по которым течет вода.Специальная система позволяет максимально сконцентрировать тепло в трубах, которое передается протекающей по ним воде.

В системе должен быть накопительный бак, в котором вода нагревается. Циркуляцию воды в системе обеспечивает насос. Такие системы невозможно изготовить самостоятельно – сделать стеклянные трубки своими руками проблематично, и это главный недостаток. Вместе с высокой ценой это затрудняет широкое внедрение этого источника энергии в домашних условиях. Да и сама система очень эффективна, на ура справляется с нагревом воды для ГВС и вносит достойный вклад в отопление.

Схема организации теплоснабжения и горячего водоснабжения от альтернативных источников энергии - с использованием солнечных коллекторов

Воздухосборники

В нашей стране очень редко и зря. Их легко и просто сделать своими руками. Минус только в том, что требуется большая площадь: они могут занимать всю южную (восточную, юго-восточную) стену. Система очень похожа на плоские коллекторы — нижняя панель черная, верхняя — прозрачная, но нагревают они непосредственно воздух, нагнетаемый (вентилятором) или естественным путем в помещение.Несмотря на кажущуюся несерьезность, таким способом можно отапливать днем небольшие помещения, в том числе технические или подсобные помещения: дачи, сараи для живности.

Альтернативный источник энергии, такой как солнце, дает нам свое тепло, но большая его часть уходит «в никуда». Захватить небольшую его часть и использовать для собственных нужд — задача, которую решают все эти устройства.

Ветряные турбины

Альтернативные источники энергии хороши тем, что они в основном возобновляемые.Наверное, самым вечным является ветер. Пока есть атмосфера и солнце, есть и ветер. Воздух может быть неподвижным на короткое время, но ненадолго. Наши предки использовали энергию ветра на мельницах, а современный человек преобразует ее в электричество. Все что для этого нужно:

вышка устанавливается в ветреном месте;
с прикрепленными к нему лопастями;
и система распределения электрического тока.

Башня строится из любого материала. Аккумулятор аккумулятором, тут ничего не придумаешь, а выбор источника питания за тобой. Осталось сделать генератор. Его также можно приобрести в готовом виде, но вполне можно сделать из двигателя от бытовой техники – стиральной машины, шуруповерта и т. д. Вам понадобятся неодимовые магниты и эпоксидная смола, токарный станок.

Отметьте места крепления магнитов на роторе двигателя.Они должны находиться на равном расстоянии друг от друга. Стачиваем ротор выбранного двигателя, формируя «посадочные места». Дно полости должно быть слегка наклонено, чтобы поверхность магнита была наклонной. Магниты приклеиваются к вырезанным местам на жидкие гвозди, залитые эпоксидной смолой. Затем поверхность шлифуется наждачной бумагой. Затем нужно прикрепить щетки, которые будут снимать электричество. И все, можно собрать и запустить ветрогенератор.

Такие установки достаточно эффективны, но их мощность зависит от многих факторов: силы ветра, качества сборки генератора, эффективности снятия разности потенциалов щетками, надежности электрических соединений и др.

Тепловые насосы для отопления дома

Тепловые насосы используют все доступные альтернативные источники энергии. Они извлекают тепло из воды, воздуха и почвы. В небольших количествах это тепло есть даже зимой, поэтому тепловой насос собирает его и перенаправляет на обогрев дома.

Тепловые насосы также используют альтернативные источники энергии - тепло земли, воды и воздуха

Принцип действия

Чем так привлекательны тепловые насосы? То, что вы тратите на его прокачку 1 кВт энергии, в худшем случае вы получите 1,5 кВт тепла, а самые удачные реализации могут дать даже 4-6 кВт.И это никоим образом не противоречит закону сохранения энергии, так как энергия расходуется не на получение тепла, а на его перекачку. Так что никаких противоречий.

Тепловые насосы имеют три рабочих контура: два внешних и внутренний, а также испаритель, компрессор и конденсатор. Схема работает так:

Теплоноситель циркулирует в первом контуре и отбирает тепло от низкопотенциальных источников. Его можно погружать в воду, закапывать в землю или извлекать тепло из воздуха.Самая высокая температура, достигаемая в этом контуре, составляет примерно 6°С.
Во внутреннем контуре циркулирует теплоноситель с очень низкой температурой кипения (обычно 0°C). При нагреве хладагент испаряется, пар поступает в компрессор, где сжимается до высокого давления. При сжатии выделяется тепло и пары хладагента нагреваются до средней температуры от +35°С до +65°С.
В конденсаторе тепло передается теплоносителю от третьего контура отопления.Охлаждающие пары конденсируются и затем поступают в испаритель. А потом цикл повторяется.

Контур отопления лучше всего выполнять в виде теплого пола. Для этого лучше всего подходит температура. Радиаторная система потребует слишком много секций, что некрасиво и невыгодно.

Альтернативные источники тепла: где и как получить тепло

Но наибольшую сложность представляет устройство первого внешнего контура, аккумулирующего тепло. Поскольку источники имеют низкий потенциал (на дне мало тепла), для их сбора в достаточном количестве необходимы большие площади.Существует четыре типа контуров:

Кольца, устанавливаемые в водопроводные трубы с теплоносителем. Водоемом может быть что угодно – река, пруд, озеро. Главное условие – он не промерзает даже в самые сильные морозы. Насосы, откачивающие тепло из реки, работают более эффективно, в стоячей воде передается гораздо меньше тепла. Такой источник тепла реализовать проще всего – кинуть трубы, привязать груз. Есть только хороший шанс случайного повреждения.
Тепловые поля с трубами, заглубленными ниже точки замерзания. Недостаток в этом случае только один – большой объем земляных работ. Мы должны снять землю на большой площади и даже на солидную глубину.
Использование геотермальных температур. Бурится ряд скважин большой глубины, в которые сливается теплоноситель. Преимущество этого варианта в том, что он занимает мало места, но не везде можно пробурить на большую глубину, а услуги по бурению стоят недешево.Впрочем, это возможно, но работа все равно не из легких.
Отвод тепла из воздуха. Так работают кондиционеры с возможностью обогрева — они извлекают тепло из «забортного» воздуха. Даже при минусовой температуре такие агрегаты работают, правда, при не слишком «глубоком» минусе – до -15°С. Чтобы сделать работу более интенсивной, можно использовать тепло от вентиляционных шахт. Закинуть туда несколько строп с теплоносителем и оттуда качать тепло.

Основным недостатком тепловых насосов является высокая цена самого насоса, а установка теплоприемных полей стоит недешево.В этом случае можно сэкономить, изготовив насос самостоятельно, а также обустроив контуры своими руками, но сумма все равно останется значительной. Преимущество в том, что отопление обойдется недорого, а система будет работать долго.

90 132 Отходы в доход: 90 133

Все альтернативные источники энергии имеют природное происхождение, но преимущества биогазовой установки только двояки. Они утилизируют отходы животноводства и птицеводства. В результате получается определенный объем газа, который после очистки и осушки можно использовать по назначению.Оставшиеся переработанные отходы можно продать или использовать на полях для повышения урожайности — получается очень эффективное и безопасное удобрение.

Кратко о технологии

При ферментации образуется газ, в котором участвуют бактерии, живущие в навозе. Для производства биогаза подходят все отходы животноводства и птицеводства, но оптимальным является навоз крупного рогатого скота. Его даже добавляют к остальным отходам в качестве «закваски» — в нем содержатся именно те бактерии, которые нужны для переработки.

Для создания оптимальных условий необходима анаэробная среда - ферментация должна проходить без доступа кислорода. Поэтому закрытые контейнеры являются эффективными биореакторами. Чтобы процесс шел более активно, необходимо регулярно перемешивать массу. На промышленных установках для этого устанавливают электромиксеры, на биогазовых установках собственного производства это обычно механические устройства — от самой простой палки до механических миксеров, которые «работают» вручную.

В образовании газа из навоза участвуют два вида бактерий: мезофильные и термофильные.Мезофильные активны при температуре от +30°С до +40°С, термофильные - от +42°С до +53°С. Термофильные бактерии работают более эффективно. В идеальных условиях газообразование с 1 л полезного пространства может достигать 4-4,5 л газа. Но поддерживать в установке температуру 50°С очень сложно и дорого, хотя затраты себя оправдывают.

Немного о проектах

Простейшая биогазовая установка представляет собой бочку с крышкой и мешалкой. В крышке имеется выход для подсоединения шланга, по которому газ поступает в бак.Газа из такого объема много не получишь, но на одну-две газовые горелки его хватит.

Более серьезные объемы можно добыть из подземного или наземного бункера. Если речь идет о подземном бункере, то он сделан из железобетона. Стены отделены от земли слоем теплоизоляции, сам контейнер можно разделить на несколько отсеков, в которых обработка будет проходить с задержкой. Поскольку мезофильные культуры обычно работают в этих условиях, весь процесс занимает от 12 до 30 дней (термофильные культуры обрабатываются за 3 дня), поэтому желательна отсрочка во времени.

Навоз поступает через загрузочный бункер, с противоположной стороны образуют разгрузочный люк, откуда собирается переработанное сырье. Бункер заполняется биосмесью не полностью - около 15-20% пространства остается свободным - здесь скапливается газ. Для его опорожнения в крышку встроена трубка, другой конец которой опущен в гидрозатвор – емкость, частично заполненную водой. Таким образом газ осушается – уже очищенный газ собирается в верхней части, выводится через другую трубу и уже может быть дросселирован потребителю.

Каждый может использовать альтернативные источники энергии. Владельцам квартир реализовать это сложнее, а вот в частном доме можно хотя бы воплотить все задумки. Есть даже реальные примеры этого. Люди полностью удовлетворяют свои потребности и существенное хозяйство.

Вопрос производства электроэнергии с годами не теряет своей актуальности. Ученым казалось, что с появлением атомных электростанций человечество получит неограниченное количество энергии и больше никогда не задастся этим вопросом.Но все оказалось несколько иначе – запасы урана U 235, необходимого для атомных электростанций, не безграничны, и уже во многих странах, даже в США, уже ощущается его нехватка. Существуют искусственные способы получения других основных видов топлива, таких как плутоний P 239, но этого далеко недостаточно. Доходит до того, что необходимо использовать ранее созданные ЯО для извлечения из них заложенного ядерного заряда, чтобы использовать их на станциях.

Чтобы полностью решить энергетическую проблему, многие застройщики обратились к альтернативным источникам электроэнергии.

К ним традиционно относятся:

солнечные панели;
ветрогенераторы;
тепло земли;
биогазогенератор;
сила приливов и отливов, некоторые другие.

Рассмотрите возможность использования этих альтернативных источников электроэнергии более подробно.

Ежегодно солнечными лучами Земле передается около 1000 кВт мощности, что соответствует энергии, выделяемой при сжигании 100 литров дизельного топлива.Это довольно большое число, и его разработка занимает умы многих современных исследователей. Наилучшим вариантом использования солнечного излучения на сегодняшний день являются солнечные батареи, часто объединенные в крупные блоки, так называемые панели. Принцип работы таких изделий прост – фотоны солнечного света, проходя через аккумуляторы, создают на полупроводниковом материале разность потенциалов, которая вызывает движение тока в электрической цепи.

Типовой аккумулятор такого типа, площадью 60-80 см 2 , в хорошую солнечную погоду может обеспечить ток около 1 А, что достаточно для зарядки мобильного телефона, прослушивания радио и других несложных задач .Если построить большую панель, содержащую 40-50 таких элементов, можно получить источник энергии на 40-50 А тока и 20-25 В напряжения соответственно. Такой мощности хватит для более серьезных задач: освещение комнаты, зарядка автомобильного аккумулятора. Чтобы покрыть потребности частного дома в электроэнергии, вся площадь крыши покрыта такими солнечными панелями.

Альтернативная солнечная энергетика – хороший вариант выработки электроэнергии, но этот способ имеет ряд недостатков, главные из которых – дороговизна организации собственной электростанции, а также полная зависимость от погодных условий: в случае пасмурной погоды , генерируемая мощность будет очень мала.

Ветряные турбины

Ветряные мельницы широко используются во многих развитых странах мира: Нидерландах, Дании, Японии, США и других. Их использование особенно эффективно в горных районах или на морском побережье, где постоянно бушуют сильные ветры. Мощности современной электростанции из ветрогенераторов достаточно для покрытия нужд крупных сельскохозяйственных объектов, удаленных от цивилизации, или инфраструктуры небольших городов.

Конструкция ветряка такова: он имеет лопасти определенной формы, которые жестко связаны с ротором, установленным внутри генератора.При движении лопастей ротор вращается, и генератор вырабатывает электричество. Чем больше лопасти, чем сильнее они вращаются, чем сильнее и чаще дует ветер в районе, тем больше электроэнергии будет производить генератор. Подсчитано, что минимальная скорость ветра, при которой может работать ветрогенератор, составляет около 2 м/с. При постоянной скорости ветра более 8-10 м/с вырабатываемой электроэнергии достаточно для питания электросети частного дома.

Недостаток этого метода в том, что батарея в системе довольно быстро выходит из строя (из-за слишком частых циклов зарядки-разрядки) и ее стоимость составляет значительную часть всего ветрогенератора. Элементы конструкции могут быть повреждены ветром, что потребует регулярного ремонта.

Все чаще можно увидеть, как люди оборудуют ветряки для дома. Несмотря на некоторые трудности, они умеют работать с целями и приносят владельцу много пользы.

геотермальные источники

Вскрытие недр Земли показало: под поверхностными слоями - высокая температура.Это можно увидеть в таких явлениях, как гейзеры – фонтаны горячей воды, бьющие из-под земли. Тепло земли также является альтернативным источником энергии – его очень удобно использовать с тепловым насосом. Стоит отметить, что работа насоса также требует подачи определенного количества электроэнергии, но как показывает практика, отношение мощности, используемой для работы насоса, к теплу, получаемому от недр Земли, составляет примерно 1:4– 1:6, что полностью покрывает затраты и делает этот метод очень выгодным.

Принцип этого метода также достаточно прост – в зону с повышенной температурой грунта бурится скважина, в которой затем устанавливается тепловой насос.Используется для охлаждения горячих подземных вод, в результате чего выделяется дополнительная энергия, которая по специальным коммуникациям направляется к потребителю.

Преимущества использования данного способа выработки электроэнергии очевидны, но есть и существенный недостаток – для дома площадью 150 м 2 на необходимые работы придется потратить около 20-30 тысяч злотых. и оборудование.

Биогазовые установки

Использование биомассы приобрело большую популярность в последние годы.Суть его заключается в том, что при брожении различных биомасс (барды, птичьего помета, навоза и других подобных веществ) выделяется особый газ, называемый целлюлозным этанолом. Здесь альтернативное электричество можно получить, просто сжигая полученный таким образом газ.

Для реализации этой идеи ученые разработали специальные биогазовые установки, которые сейчас продаются по достаточно доступным ценам. Их наиболее выгодно использовать в различных хозяйствах, где биологические отходы являются неотъемлемой частью производственного цикла.Когда биогаз расходуется на строительство, фермер может получить отличный источник почти природного газа, который в конечном итоге легко преобразуется как в тепло, так и в электричество.

Еще один интересный альтернативный источник энергии, который широко используется в прибрежных странах. Из-за естественных приливов и отливов реки вода находится в постоянном движении. Если водяные турбины установить на определенной глубине, то за счет этого движения водных масс они будут генерировать довольно много энергии.Стоит отметить, что даже с учетом малой скорости движения воды от стока и стока, гидротурбины могут показывать высокий КПД. Это можно увидеть на крупнейшей в мире приливной электростанции, расположенной во Франции, которая может выдавать до 240 МВт мощности.

Напоследок стоит сказать, что это далеко не все возможные способы получения электричества. Они постоянно совершенствуются и развиваются, но наибольший практический результат был достигнут именно этими методами. Они уже способны предоставить достойную альтернативу традиционным вариантам выработки электроэнергии, а в некоторых случаях и полностью заменить их.

Сегодня вопросы энергосбережения стоят очень остро, особенно в некоторых независимых государствах бывшего Советского Союза. Одна из наиболее часто обсуждаемых тем на многих форумах касается финансовых возможностей установки источников, снижающих энергопотребление. Альтернативная энергетика своими руками – есть ли эффективное решение? Попробуем разобраться в этой проблеме. 90 135

Сразу стоит оговориться, что создать альтернативные источники энергии своими руками вряд ли получится.Однако возможно использование оборудования, выпускаемого в промышленных масштабах. Именно установка таких устройств позволяет не только снизить затраты на электро- и теплоснабжение, но и полностью исключить зависимость от центральных энергетических сетей.

Технологически все установки альтернативной энергетики можно разделить на два основных типа:

Оборудование для производства электроэнергии.

Установки для извлечения чистой тепловой энергии или для производства газообразного топлива для котельного оборудования.

Автономные энергетические установки 90 133
Среди существующих устройств для получения бесплатной электроэнергии широко используются следующие виды оборудования:

Солнечные панели, преобразующие энергию нашего естественного источника света непосредственно в электричество. Панели этого типа состоят из множества светопроводящих полупроводниковых элементов. Данные агрегаты рекомендуется использовать в регионах с большим количеством солнечных дней.Такие панели рекомендуется устанавливать с помощью механизмов, обеспечивающих изменение угла наклона конструкции. Это поможет избежать негативного воздействия осадков и обеспечит получение максимально возможного солнечного излучения.

В регионах со значительными ветровыми нагрузками можно установить еще один альтернативный электрогенератор своими руками. На первый взгляд обычный ветряк способен обеспечить электроэнергией сразу несколько потребителей. КПД установки зависит от типа используемого генератора, размаха крыла привода, возможности поворота устройства в зависимости от преобладающего направления ветра.

Отопительные установки

Тепловые насосы, работающие за счет передачи тепловой энергии от среды с более высокой температурой. На практике применяют теплообменники для воздействия на энергию воды, воздуха и геотермальные установки, способные преобразовывать температуру различных слоев грунта в тепловую энергию.

Биогенераторы, позволяющие улавливать газы, выделяющиеся при разложении органических веществ. Данная конструкция может работать на различных видах топлива, наиболее экономичных и безопасных установках с автоматическим управлением.

Конечно, стоимость установки этого класса немалая, но их приобретение обеспечит независимость энергоснабжения вашего дома.

После того, как дом будет построен и сдан в эксплуатацию, основными затратами будет энергия. Это обстоятельство делает выгодным использование альтернативных источников. В то же время оборудование для альтернативной энергетики само по себе дорогое со сроком окупаемости не менее 10 лет. Решением станут альтернативные источники энергии для дома своими руками.Их производство намного дешевле. При этом используется не производство с нуля, а сборка из готовых комплектующих. Здесь есть много решений. Их можно разделить на системы генерации энергии и системы хранения энергии.

Ветряк для дачи

В первую очередь они интересны дешевизной самостоятельного изготовления. Если они покупаются новыми в готовом виде, они не дают большой выгоды по сравнению с солнечными панелями. Исключение составляют ветреные районы, например, горные районы.Делая это самостоятельно, преимущества могут быть огромными.

При установке помните, что ветрогенераторы шумят. Скоростные модели при работе при сильном ветре опасны из-за возможного расширения элементов лопасти. Ветряные мельницы лучше всего подходят для больших ветреных районов с низкими затратами на землю. Там, под ними, вполне можно занять несколько соток в глухом уголке. Они не подходят для компактных участков земли, придомовых территорий в коттеджных поселках.

Низкоскоростные вертикальные ветряные турбины безопасны и производят меньше шума. Их ветроколесо намного проще в изготовлении, но сам электрогенератор требует повышающего редуктора.

Солнечные панели

Их можно назвать лучшим источником альтернативной энергии. Они не имеют движущихся частей, чрезвычайно надежны и эффективны, подходят для любой населенной климатической зоны. Солнечные батареи можно размещать в коттеджных поселках, в компактных городских районах, на крыше дома.Они очень функциональны, но их распространению мешает высокая цена. Совет по покупкам:

приобретение панелей мощностью не менее 250 Вт;

не покупайте солнечные батареи у посредников;

не покупайте готовые комплекты с инверторами;

Выгодно покупать солнечные батареи на Алиэкспресс и сайтах производителей. Китайские производители вне конкуренции по цене. Самые удобные панели 200 – 250 Вт (площадь 1 – 1,5 м). Гибкие пленочные солнечные элементы также функциональны.

Альтернативные источники энергии, такие как солнце, имеют циркадный цикл. Поэтому часть стоимости системы придется потратить на аккумуляторы. Было предложено много вариантов.

Мы храним электроэнергию

Альтернативная солнечная энергия требует батарей. В доме нет особых требований к весу и габаритам аккумуляторов, поэтому выбор стоит делать по цене и количеству циклов. Теперь свинцово-кислотные аккумуляторы — ваш лучший вариант. У них энергопотребление 50 Вт/кг и самая низкая стоимость.Рассматривать другие типы аккумуляторов не стоит.

Приобретайте только батареи самого большого размера. Чем больше мощность одного блока, тем дешевле будет весь комплект в расчете на 1 Вт запасенной энергии. Избегайте автомобильных аккумуляторов. Лучше использовать грузовые аккумуляторы или тяговые аккумуляторы для вилочных погрузчиков. Доступны экономичные варианты аккумуляторных батарей для промышленных ИБП.

Сеть постоянного тока в доме

Если вы посмотрите на готовые солнечные электростанции для дома, то заметите, что 30-50% стоимости покрывает преобразователь постоянного тока в переменный (инвертор).В случае самостоятельной сборки солнечной электростанции этот узел можно исключить. В этом случае будет сеть низкого напряжения и постоянного тока. Для этого потребуется специальное оборудование. Обычные бытовые приборы не подойдут, поэтому такое решение оправдано только при наличии таких электроприборов.

Это может быть, например, специально изготовленная электрическая плита, светодиодная система освещения, насос с двигателем постоянного тока и другие устройства. Производство таких потребителей электроэнергии оправдано, так как вы экономите 30-50% затрат по сравнению с готовой солнечной электростанцией.

Не рекомендуется подключать солнечные панели напрямую, даже к специально изготовленным потребителям электроэнергии. Требуется стабилизатор напряжения (для постоянного тока). Его стоимость не идет ни в какое сравнение с преобразователем. Кроме того, вы также можете сделать его самостоятельно.

Тепловая энергия и отопление для частного дома

Лучшим решением в этом отношении является тепловой насос. Готовые модели таких котлов стоят недорого. Только теплообменники нужно производить самостоятельно.Источниками дополнительного тепла являются почва, воздух помещений и вода. Очень выгодно развивать направление аккумулирования тепла. Вода – самый удобный хладагент. Его можно использовать в классических солнечных системах. Основной материал – медные и стальные трубы, готовые элементы радиатора.

.90 000 Геотермальное отопление дома – стоимость, мнения, практические советы

Для защиты окружающей среды, а также в результате истощения невозобновляемых энергетических ресурсов в последние годы все больше внимания уделяется использованию возобновляемых источников энергии. К ним относится геотермальная энергия, т.е. энергия, полученная из недр земли. Стоит выяснить, какие затраты связаны с геотермальной установкой, и каков принцип работы этой системы.

Если вы ищете компанию, которая подберет наиболее подходящий тепловой насос, воспользоваться услугой «Поиск подрядчика», доступной на на сайте KB.pl. После заполнения короткой формы вы получите доступ к лучшим предложениям.

Чтобы узнать, как работает геотермальное отопление, посетите начать понимать, что такое геотермальная энергия на самом деле. Речь в в данном случае о возобновляемой энергии, которая добывается изнутри Земли.Есть два типа источников, из которых мы получаем геотермальную энергию. Им включают геотермальные воды в осадочных бассейнах, также подземные воды с почвой. Во втором случае геотермальная установка необходимо положить на землю.

Теоретически мы можем использовать геотермальную энергию где угодно. Потому что тепло скрыто в земной коре. На самом деле это не так очевидно из-за высокой стоимости настройки установки.Так как производство энергии во многом зависит от типа субстрата и расположения вод геотермальные или топографические. Так что в некоторых ситуациях использование теплового насоса может быть слишком дорогим эта возможность.

Тепловые насосы используются для получения энергии из недр земли. Устройства могут обеспечить до 4/5 потребности в энергии все домашнее хозяйство. Имейте в виду, что тепловые насосы для деятельности необходимо подключение к электроснабжению.кормушки, помещенные в землю, они поглощают тепло, превращается в энергию. В зависимости от условий, в которых он находится в одноквартирном доме тепловой насос можно построить из горизонтального коллектора, вертикальные или две скважины, уходящие в землю на глубину до 100 метров.

Горизонтальный коллектор монтируется на глубину до 1,5 метров под землей. С другой стороны, установка вертикального коллектора также позволяет получать тепло из воздуха.Это очень удобно, особенно во времени жаркие дни. Геотермальное отопление дома всегда сочетается с установкой, которые мы встречаем с широко используемыми источниками энергии. Поэтому тепло излучается теплыми полами или просто радиаторами. При выборе правильного типа теплового насоса сначала обратите внимание на следующее. внимание к геологическим условиям. Если нас интересует коллекционер горизонтальной, площадь участка также будет иметь значение.К остальным значимые параметры также включаются в индекс энергоэффективности.

Возобновляемые источники энергии

Мощность нагрева, к которой мы должны приспособиться, не лишена значения. Энергопотребление вашего здания. Сила упоминается редко холодильный прибор. Оказывается, тепловые насосы могут снабжать энергией не только это. отопительные установки, но и вентиляционные установки. Установка геотермальная также требует различных разрешений, необходимых для установки в земле.Если вы ищете другие экологические решения, ознакомьтесь также с статьями, собранными здесь о возобновляемые источники энергии .

Геотермальное отопление – преимущества и недостатки

Геотермальные тепловые насосы дают много выгоды, которые транслируются не только в бюджет домохозяйства. Наиболее важным преимуществом геотермального отопления дома является возможность использование неограниченных энергетических ресурсов. В отличие от твердого и газообразного топлива, нам не о чем беспокоиться ситуация, которая будет иметь место через 20-30 лет.При выборе отопления из недра земли, охрана окружающей среды поощряется. Еще одним преимуществом является отсутствие выброс любых вредных веществ. Поэтому это отличное решение для повсеместная проблема смога. Принцип работы коллекторов не зависит от от сложившихся погодных условий. Отсюда КПД теплового насоса это всегда будет то же самое. Еще одна сильная сторона грунтовых насосов тепло, низкая стоимость владения. Поэтому геотермальное отопление от дома предлагается как решение, гарантирующее возмещение затрат на отопление.

К сожалению, у геотермальных тепловых насосов есть некоторые неудобства. Во-первых, коллекторы нельзя устанавливать где попало. Хотя тепло недр земли теоретически можно было собирать по всему земному шару земли, однако бурение будет не везде прибыльным. На земле каменистая земля, куда зонды должны быть введены ниже 100 метров глубины, стоимость установки может превышать несколько сотен тысяч злотых. От Следует также сразу отметить очень высокие затраты на установку, из-за которых не все могут себе это позволить, даже несмотря на видение их возвращения через много лет с использованием.Хотя принцип работы тепловых насосов разработан так всегда есть способ не подвергать опасности окружающую среду минимальный риск выделения газов и минералов с токсическими свойствами. По при длительном использовании зондов в земле можно ожидать коррозии труб.

90 025 Геотермальная установка - стоимость 90 028
Мы уже знаем, что геотермальное отопление обеспечивает огромную экономию.Однако перед этим вы должны инвестировать в тепловые насосы, а также в качество изготовления. скважины. В зависимости от геологических условий и параметров устройства, общая стоимость установки может варьироваться от нескольких десятков тысяч злотых до даже несколько сотен тысяч злотых. Таблица ниже является ориентировочной цены на тепловые насосы, а так же на оказываемые услуги, чтобы вы могли судить общая стоимость установки.

Примерные расходы на тепловые насосы, а также услуги по бурению

Наименование товара или услуги

Цена

Сверление гидравлической дрелью

100 злотых / погонный метр

Сверление перфоратором

120,00 злотых / погонный метр

Сверление алмазным долотом

120,00 злотых / погонный метр

Тепловые насосы Daikin Altherma 3 Bluevolution - отопление изнутри земли

Цена установки от 20.760,00 зл. - очень хорошо
отзывов

Насос геотермального отопления Самсунг, мощность 6 кВт

Цена установки от 19 900,00 злотых - очень хорошо
отзывов

Обогрев изнутри насоса заземления Будерус, мощность 6 кВт

Цена установки от 24 200,00 злотых - очень хорошо
отзывов

Геотермальное отопление дома Комплектация Buderus WLW Monoblock - мощность 6 кВт

31.900 злотых - очень хорошо Мнение

Рекомендуемые электрогенераторы по отличным ценам
.
Бытовая ГЭС - стоимость, как работает?
Катажина Фодровска 9000 2 3 февраля 2021 г.

Силу воды можно использовать позитивно и полезно для человека. Гидроэлектростанции уже много лет являются наиболее интенсивно используемым источником возобновляемой энергии. При этом это не только крупномасштабная деятельность, ведь в некоторых странах большой популярностью пользуются и отечественные гидроэлектростанции, которые, к сожалению, несмотря на многие преимущества, в Польше до сих пор не очень популярны.Сколько стоит такая небольшая домашняя ГЭС и как она работает?

Гидроэнергетика – один из старейших секторов возобновляемой энергетики

Гидроэнергетика – один из старейших секторов РЭС (издревле используется в водяных мельницах). На данный момент более 20% электроэнергии в мире производится на основе энергии понижения вод, в основном внутренних вод, а также приливов и волн, и тепловой энергии океанов. В то же время гидроэлектростанции — это не только огромные сооружения, построенные на прорывах великих рек, использующие мощь гигантских масс запруженных вод и производящие большое количество энергии, ведь гидроэнергетика может быть получена и в гораздо меньших масштабах.Технология позволяет создать малых и микро ГЭС, которые можно использовать в качестве источника энергии даже для индивидуальных домохозяйств.

Больше всего, более 98% электроэнергии, Норвегия получает от гидроэлектростанций, за ней следуют такие страны, как Канада, Бразилия или Венесуэла, в которых эта доля превышает 50%. Кроме того, гидроэнергетика является крупнейшим источником возобновляемой энергии в Европе (покрывает около 25% потребности в энергии), а малые ГЭС мощностью до нескольких сотен кВт в настоящее время являются самой быстроразвивающейся формой получения энергии из воды и все чаще используются не только на старом континенте, но и во всем мире.В Польше в 2017 году на гидроэлектростанций приходилось всего 1,5% производства электроэнергии. Однако, несмотря на то, что гидрологические условия в Польше не особенно благоприятны, из-за очень плохого использования существующих речных ресурсов с точки зрения гидроэнергетики, наша страна все еще имеет очень большой потенциал для строительства новых микро- и мини-ГЭС. (включая домашние ГЭС) . Текущее использование отечественного гидроэнергетического потенциала оценивается всего в 10%.

Однако здесь стоит отметить, что так было не всегда, поскольку до Второй мировой войны в нашей стране было более 8000 объектов, таких как гидроэлектростанции, мельницы или водяные насосы. После ее завершения их количество составляло уже около 6300, тогда как в период существования Польской Народной Республики по идеологическим соображениям многие из этих устройств были демонтированы и уничтожены (в 1980-е годы в эксплуатации находилось всего 650 объектов малой гидроэнергетики).

На что влияют гидроэлектростанции?

Как мы уже знаем, и в мире, и в Польше есть не только крупные гидроэлектростанции (одна из крупнейших в стране –в Электростанция Жарновец, Электростанция Поромбка Жар, Электростанция Солина, Электростанция Влоцлавек или Электростанция Жидово), поскольку гидроэнергетика также используется на малых гидроэлектростанциях (без строительства плотины, конечно). Они не только являются источником дешевой энергии, но и оказывают положительное влияние, например, на вопросы, связанные с удержанием воды или предотвращением наводнений и засух. В наших гидрологических условиях гидроэнергетика может быть использована в основном на микро-ГЭС мощностью до 100 кВт и мини-ГЭС мощностью до нескольких сотен кВт.

Кроме того, малая гидроэнергетика (ГЭС), которая в силу национальных геоморфологических и климатических условий использует потенциальную энергию внутренних вод, также является эффективным средством борьбы с последствиями изменения климата. Однако, как убеждают инвесторов в отрасль МГЭ (малые ГЭС), это не единственные преимущества малых ГЭС. Поскольку гидроэнергетика также используется в качестве катализатора в аварийных ситуациях для энергосистемы.Гидроэлектростанции отличаются высокой гибкостью работы и хорошей приспособленностью к быстрым пускам (оснащены техническими устройствами, обеспечивающими их самозапуск). Поэтому они обеспечивают внешний пусковой источник для части национальной сети после отключения электроэнергии. В то же время не только мощные источники могут сыграть важную роль в повышении энергетической безопасности. Также все большее значение приобретают более мелкие распределенные источники гидроэнергии, которые могут иметь важное значение в местной сети.

Когда речь идет о отечественной ГЭС?

В Польше до сих пор нет официального определения малых ГЭС, в том числе домашних ГЭС. Однако обычно к этой категории относятся (так же, как и в случае некоторых стран Западной Европы) установки с общей установленной мощностью менее 5 МВт. В большинстве стран ЕС к устройствам OWE относятся устройства мощностью до 10 МВт (исключения составляют Италия, Швейцария и скандинавские страны, где малыми электростанциями считаются до 2 МВт).Согласно информации, предоставленной Управлением по регулированию энергетики, , в 2017 году в Польше работало 766 гидроэлектростанций с общей установленной мощностью почти 988,38 МВт. Из них 756 установок мощностью не более 10 МВт (из них 680 установок мощностью менее 1 МВт, которые в сумме производят около 0,2% энергии). Только около 10 электростанций в стране имеют мощность выше 10 МВт и производят почти 60% всей энергии, получаемой из воды. Важно отметить, что гидроэнергетический потенциал Польши распределен неравномерно:

68% находится в бассейне Вислы;

17,6% в бассейне реки Одра;

2,1% сконцентрирован на реках Померании и Вармии и Мазур;

12,5% гидроэнергетического потенциала приходится на другие реки.

Регионы с наиболее благоприятными условиями для развития гидроэлектростанций в Польше включают южных (горных) и северных (благодаря существующей инфраструктуре) областей. С другой стороны, из рек наибольшим гидроэнергетическим потенциалом обладают не только Висла и Одра, но и Сан, Дунаец, Буг, Варта и Бобр.

По сравнению с другими европейскими странами наши водные ресурсы невелики. В основном это связано с погодными условиями.Однако дефицит можно предотвратить путем правильного управления своими ресурсами, как? Ну, запасая воду в удерживающих водохранилищах, а также максимально долго удерживая ее в верховьях рек и максимально замедляя ее сток. Однако из-за того, что Польша в основном представляет собой равнинную страну (возвышенности и горные хребты на юге), возможности строительства крупных плотинных водохранилищ существенно ограничены.

Следует, однако, отметить, что в верхних частях водотоков приток может аккумулироваться не только за счет водохранилища, но и за счет грунтового удержания, которое пропорционально удерживает гораздо больше воды, чем в крупных водохранилищах.В прошлом функция так называемого мелкое задержание (состоящее в сборе воды в небольшие водоемы и перекрытие воды в руслах рек, канавах или каналах) осуществлялось, в том числе, путем водяные мельницы. Наряду с созданными рядом с ними водохранилищами они образовали каскадные системы на реках, благодаря которым удалось предотвратить понижение уровня воды во время засухи. Однако сегодня эту задачу выполняют малые ГЭС, которые в большинстве случаев располагаются в местах бывших мельничных плотин.

Бытовая ГЭС - как она работает?

Прежде чем мы углубимся в стоимость домашней ГЭС и всегда ли это выгодное вложение, давайте ответим на вопрос, как строится домашняя ГЭС. Итак, малая ГЭС состоит из:

речная плотина, стационарная или передвижная;

здание электростанции с электростанцией, в которой находятся турбины и электротехническое производственно-передающее оборудование;

Водопроводно-дренажный канал турбины;

рыбная лестница (дополнительно).

А как работает бытовая ГЭС? Ну а с помощью гидроэлектростанций и установленных в них важнейших элементов, таких как двигатели, называемые турбинами, потенциальная энергия воды преобразуется в электричество.

Несмотря на существование различных типов гидротурбин, принцип работы всех гидроэлектростанций всегда одинаков – преобразование давления набегающего водяного столба (гидравлической энергии водотока) в механическую энергию, а затем, с помощью генератора, в электричество.

Гидротурбина — важнейший элемент силовой установки

Как мы уже знаем, основным элементом отечественной гидроэлектростанции является гидротурбина, из-за в целом малого уклона польских водотоков, в нашей стране в основном применяются низконапорные турбины, такие как:

Турбины Archimedes (также называемые червячными турбинами), которые, помимо экономических аспектов их использования, также более экологичны;

Турбины Каплана , которые используются для низких перепадов высот до 80 метров (примером турбин Каплана является, например,ГЭС во Влоцлавеке).

Вода, протекающая через турбину, приводит в движение ее ротор, который, как и в случае с ветряными турбинами (посмотрите на домашние ветряные электростанции), приводит в действие электрогенератор. Таким образом, энергия падающей воды преобразуется в электрический ток, используя для этой цели энергию падающей воды. Малые гидроэлектростанции (МГЭС) работают аналогично крупным гидроэлектростанциям, но требуют гораздо меньшего перепада воды.

Полевые условия для отечественных ГЭС

Чтобы построить большую гидроэлектростанцию, необходимо выполнить ряд условий местности. требуется для адекватного течения и падения реки, доступности земли и подключения к высоковольтной электросети. Малые и микро ГЭС можно строить даже на реках и других водотоках с малым уклоном и маловодьем, где крупная ГЭС и без подключения к электричеству простоять не может.

Законодательные требования к строительству отечественной ГЭС

В отличие от фотовольтаики для дома и домашних ветропарков, инвестор, желающий построить домашнюю ГЭС, должен учесть ряд формальностей и получить соответствующие разрешения. На прохождение нескольких этапов подачи заявки на получение всех необходимых разрешений для осуществления инвестиции в МГЭ может уйти от одного до четырех лет. Кроме того, необходимо выполнить основное условие, заключающееся в нахождении нужной площади:
.

во-первых, - он должен быть легкодоступным, ведь только благодаря этому не только будет бесперебойно эксплуатация и строительство ГЭС, но и важно в связи с необходимостью подключения электростанции к сети Сетка электроэнергии;

во-вторых, - это должно быть место с соответствующим течением и уклоном реки, так как при невыполнении этого условия МГЭ не будет построена.Однако, в отличие от крупных ГЭС, более мелкие можно строить даже на реках с относительно небольшим уклоном и малым стоком (что, естественно, означает, что они пользуются все большим интересом в мире у индивидуальных потребителей энергии).

Следующие вопросы , очевидно, связаны с получением ряда административных разрешений, что вытекает из характера структуры. Потому что, несмотря на то, что домашняя ГЭС позволяет получать экологически чистую электроэнергию, она мешает окружающей экосистеме.Таким образом, в первую очередь инвестиционный проект должен пройти оценку воздействия на окружающую среду, выдаваемую мэром города и коммуны или главой коммуны после консультации с Региональным управлением охраны окружающей среды (РДОС). Тот же орган должен также выдать решение об условиях развития. Однако тогда вам следует попытаться получить разрешение водного права, которое выдает повятовый староста или воеводский маршал.

Также необходимо будет приобрести права распоряжения недвижимостью, принадлежащей Государственному казначейству, которой, в свете польского законодательства, является любая земля, покрытая проточной водой и, чаще всего, также сооружением плотины. Это решение принимается, в зависимости от типа водотока, региональными управлениями водного хозяйства или воеводскими управлениями водного хозяйства и мелиорации. Завершающим этапом подготовки к строительству гидроэлектростанции является получение разрешения на строительство от старосты или воеводы. Кроме того, дополнительной формальностью является получение от оператора электрической сети условий на присоединение к ней, а также заключение договора на присоединение. Управление по регулированию энергетики также должно выдать лицензию на производство электроэнергии с использованием ВИЭ.

Проектирование и строительство отечественных гидроэлектростанций является не только трудоемким, но и затратным занятием. Поскольку большинство выдаваемых решений и разрешений являются платными, вам также придется оплатить приобретение права пользования объектом недвижимости, а также подготовку необходимой строительной и технологической документации.

Бытовая гидроэлектростанция - стоимость

Удельная стоимость строительства отечественной гидроэлектростанции по сравнению с более крупными относительно высока.Поэтому принятию решения о его строительстве должен предшествовать тщательный анализ не только факторов, влияющих на его стоимость и будущие финансовые выгоды, но и анализ воздействия на окружающую среду, в том числе на объекты «Натура 2000». Особые охраняемые территории для птиц и особые заповедные зоны для мест обитания с правовыми охранными нормами. Когда RDEP решает, что такие инвестиции могут оказать значительное влияние на территорию Natura 2000, она принимает решение об обязательстве провести оценку воздействия на эту территорию.Кроме того, в этом решении Региональное управление охраны окружающей среды обязывает заявителя представить отчет о воздействии проекта на территорию, находящуюся под угрозой исчезновения, и определяет объем этого отчета. Однако, если региональное управление охраны окружающей среды решит, что отечественная ГЭС не окажет существенного влияния на территорию, оно выносит решение об отсутствии необходимости проведения оценки воздействия).

Помните, что отечественные ГЭС фактически работают в одиночку. Они не требуют сложного обслуживания (вообще не требуют обслуживания), и при этом производят электроэнергию.Однако такое вложение связано с большими расходами, ведь малая ГЭС мощностью в несколько или несколько десятков киловатт стоит как минимум несколько сотен тысяч злотых (в среднем 400 000 - 600 000 злотых). Это цена за энергетическую независимость от поставщиков электроэнергии, но нужно учитывать, что окупаемость таких вложений является долгосрочной, ведь финансовые выгоды от эксплуатации домашней ГЭС можно ощутить только через несколько лет. Однако важно отметить, что гидроэнергетика имеет значительно более низкие внешние затраты (например,связанные с загрязнением окружающей среды или угрозой для здоровья человека), чем традиционная энергия.

Безопасна ли отечественная ГЭС для окружающей среды?

Строительство крупных гидроэлектростанций, в частности , часто сталкивается с серьезным сопротивлением со стороны природоохранных организаций, считающих, что «зеленая» гидроэнергетика — это миф. Они считают, что гидроэлектростанции отрицательно влияют на сток рек и миграцию рыб, вызывают потерю среды обитания, препятствуют переносу наносов и усугубляют эрозию, вызывая локальные засухи.Более того, по оценкам, около 7% парниковых газов, выбрасываемых из антропогенных источников, поступают из водохранилищ плотин, которые используются для производства энергии.

Также малые ГЭС считаются экологически безопасными, с одной стороны, потому что они могут быть возможностью улучшить коэффициент стока (особенно на малых реках), а благодаря запруживанию воды они могут служить функция удержания и защиты от затопления. Более того, сторонники именно этого источника энергии придерживаются мнения, что это чистая технология, не выделяющая вредных веществ.С другой стороны, много негативных отзывов о малых ГЭС, на долю которых приходится 91% всех существующих и планируемых электростанций в Европе.

Потому что , по мнению экологов, и они, несмотря на свой небольшой размер, пагубно влияют на окружающую среду. Кроме того, они также получают значительные выгоды от государственных финансов (только в 2016–2017 годах государства-члены ЕС предоставили более 4,2 млрд евро государственной поддержки гидроэнергетических проектов).Как подчеркивают экологи, каждая плотина, будь то даже небольшая ГЭС, связана с неблагоприятным воздействием на экосистему водотока, а вращающаяся турбина может угрожать рыбе, текущей вниз по течению реки (поэтому даже небольшие вложения должны сопровождаться искусственными миграционные коридоры для рыб, так называемые рыбоходы). Наконец, некоторые утверждают, что МГЭ могут быть ответственны за увеличение риска наводнений, хотя сторонники малых электростанций считают прямо противоположное - перекрытие реки плотиной способствует задержанию, т.е. удержанию лишней воды.

Еще одним недостатком малых ГЭС проекта является также образование длинного подпора (в среднем несколько сотен метров) над порогом. Вода в таком месте может легче перегреваться и хуже насыщаться кислородом, а скопление потребляющих кислород водорослей может привести к массовой гибели рыбы. Кроме того, на дне скапливается не только ил, но и примеси, в том числе разного рода ядовитые вещества. Важно отметить, что здесь исчезают виды токолюбивых и холодолюбивых рыб, а также нерестилища.Однородная популяция рыб также делится на две субпопуляции выше и ниже разделителя.

Стоит ли вкладываться в домашнюю ГЭС?

Малая гидроэнергетика имеет значительный потенциал развития в нашей стране, поскольку действующие в настоящее время малые ГЭС менее чем на десяток процентов используют технический гидроэнергетический потенциал отечественных рек. Кроме того, необходимость увеличения использования гидроэнергетического потенциала польских рек указывается во многих стратегических документах государства.Однако для того, чтобы это стало возможным, необходимо обеспечить стабильные, простые и предсказуемые правовые нормы , включая механизмы поддержки, посвященные возобновляемым источникам энергии. Здесь уместно напомнить, что в 1980-е годы, когда началось развитие малой гидроэнергетики, и никто не упоминал о важности возобновляемых источников энергии для климата, для развития ОВЭ было достаточно лишь поощрения со стороны правительства к действию.

Однако в настоящее время строительству отечественных ГЭС препятствует не только стоимость всего проекта, составляющая не менее нескольких сотен тысяч злотых, но и процесс получения административных разрешений, в том числе в первую очередь экологических и водно-правовых решений .К сожалению, отсутствие средств, предназначенных для небольших инвестиций, и необходимых документов, складывающихся на каждом этапе, эффективно отпугивают потенциальных инвесторов. На данный момент гидроэнергетика не так прибыльна, как раньше. Почему? Прежде всего, из-за строгих правил, низкой доступности земли и все более низкой стоимости альтернативных решений с использованием ВИЭ (включая фотоэлектрические и ветряные электростанции), а также различных форм хранения энергии (проверьте, как работает хранение энергии).По этой причине в Польше ежегодно строится всего несколько или дюжина малых ГЭС.

Преимущества и недостатки отечественных гидроэлектростанций

Преимущества отечественных гидроэлектростанций:

может быть установлен во многих местах на малых водотоках
увеличивая т.н. низкое водоудержание (уровень грунтовых вод) в районе выше порога
что они экологически безопасны (снижение выбросов углекислого газа, отсутствие загрязнения атмосферного воздуха)
снижение эрозии дна выше порога
хорошо освоены и доступны технологии их конструкции
заключается в том, что они могут быть изготовлены из местных материалов
их техническая простота, что обуславливает высокую надежность и длительный срок службы

С другой стороны, недостатками отечественных ГЭС являются:

низкая энергоэффективность по сравнению с другими возобновляемыми источниками энергии
утомительные и длительные процедуры (ок.три года) 90 183 90 182 высокие затраты на строительство ОВЭ, которые делают инвестиции невыгодными без софинансирования 90 183 90 182 нарушение биологического баланса реки и обеднение водной экосистемы 90 183 90 182 предотвращение или ограничение миграции рыб как основная жизнедеятельность гидробионтов 90 183 90 182 повреждение рыб, протекающих через некоторые виды турбин 90 183 90 182 нестабильность подачи электроэнергии в сеть, связанная с колебаниями стока в реке 90 183 90 182 социальные протесты, часто сопровождающие строительство и эксплуатация малых ГЭС 90 183 90 182 разрушение одного из ценнейших ресурсов жизни на Земле – пресноводных экосистем 90 183 90 182 необходимость поиска места с подходящим уклоном (за пределами охраняемых и природно ценных территорий или плавание на каноэ маршруты международного и республиканского значения)
Информация об авторе
Катажина Фодровска

Ее интересы включают темы, связанные со строительством, архитектурой, естественными науками и текущими проблемами, стоящими перед польским энергетическим сектором.Он специализируется на вопросах, связанных с электричеством, газом, тепловыми насосами и возобновляемыми источниками энергии. Пропагандист здорового образа жизни и экологических решений. Он любит проводить свободное время за чтением и прогулками, а также посвящает себя двум своим самым большим увлечениям — астрономии и фламенко.
.
Является ли фотогальванический способ борьбы со смогом?

Понятие смог давно не дает покоя людям, хотя в нашей стране только после системной трансформации на него стали обращать внимание. Под этой короткой формулировкой скрывается бесчисленное множество веществ и химических веществ микроскопических размеров. Среди них различают взвешенные пыли различных размеров, т. е. РМ 2,5 и РМ 10. Однако ароматические углеводороды, т. е. бензолы, еще более ядовиты.

Все вещества попадают в организм человека через легкие, а также с пищей и водой. Они могут привести не только к заболеваниям легких и астме. Хорошо известно, что они вызывают раковые изменения и снижают фертильность. Вредные вещества могут привести к постоянной усталости, апатии и даже депрессии.

Откуда берется смог?

Вы наверняка знаете, что смог – это выхлопные газы. Однако не все выхлопные газы содержат такие вредные химические вещества.Упомянутые взвешенные пыли и бензолы образуются в процессе так называемого неполного сгорания угля. Они выделяются, когда уголь сжигается при слишком низкой температуре, от 300 до 600 градусов по Цельсию. Как вы могли догадаться, большинство бытовых отопительных печей сжигают материал при этой температуре.

Теперь вы, вероятно, скажете, что выхлопные газы автомобилей и вещества, выделяемые промышленностью в широком смысле, представляют собой более серьезную проблему. Да, автомобили, самолеты и крупные промышленные предприятия тоже способствуют образованию смога.Однако по разным причинам они не так велики, как вы думаете. Статистика неумолима. Почти половина взвешенной пыли и почти 90% бензола выбрасываются в атмосферу через малые выбросы, т.е. отопительные печи.

Солнечная энергия - источник чистой электроэнергии

Когда вы видите опасность смога, вы, наверное, начинаете задаваться вопросом, как его предотвратить? Никто не хочет подвергать себя постоянным отравлениям, которые последовательно разрушают внутренние органы.Поэтому выход может заключаться в поиске альтернативных источников энергии. Среди экспертов фотогальваника часто рассматривается как решение большинства проблем.

Фотоэлектрические панели в последнее время становятся все более популярными на крышах домов и вокруг них. Темные прямоугольные структуры, размещенные на специальных профилях ФЭ, отвечают за прием фотонов и извлечение из них электронов. Они, в свою очередь, преобразуются в переменный ток инвертором, питающим бытовые приборы.Хотя сам процесс не сложный и известен человечеству уже более века, только в последние годы цена комплектующих позволяет приобрести панели частному инвестору.

Солнечная энергия считается неисчерпаемой и возобновляемой. Хотя потеря фотонов уменьшает объем Солнца, предполагается, что энергии хватит на несколько миллиардов лет. Не требует процессов горения, что предотвращает выброс парниковых газов и вышеупомянутых компонентов смога.В то время как производство аксессуаров может привести к повышенным выбросам и проблемам с утилизацией, вредность намного ниже, чем польза для всей экосистемы на Земле.

Фотоэлектрические панели решение всех проблем?

Фотогальваника не лишена недостатков и недостатков. Самой большой проблемой является неравномерное потребление ресурсов и вытекающие из этого трудности с хранением энергии. В летний период установка вырабатывает до 80% энергии, вырабатываемой в течение года, и спрос тогда самый низкий.Здесь на помощь приходят поставщики энергии, а подключение к сети упрощает хранение ресурсов.

Еще одной проблемой могут быть расходы на новую установку, которая стоит от 20 000 злотых и выше для дома на одну семью. Однако вы можете немного сократить расходы, собирая субсидии из фондов ЕС и налоговые льготы. Вы также не должны забывать значительно сократить свои счета за электроэнергию. Если вы выберете прочную установку и инвестируете в прочную опорную конструкцию с правильными креплениями, она будет успешно генерировать электроэнергию в течение как минимум 20 лет.При этом срок окупаемости установки FV составляет около 6-8 лет.

Фотогальваника имеет свои преимущества, но также и свои недостатки. Однако итоговый баланс важен, и это сильно говорит в пользу солнечной энергетики. Фотоэлектрическая установка, заменяющая бытовые угольные котлы, уменьшает смог и позволяет жить в более дружелюбной среде.
.
Смотрите также

Устройство пневмогайковерта

Изготовление барбекю

Заливка плиты перекрытия

Можно ли сажать чеснок после лука под зиму

Сэндвич панели для откосов на окна

Устройство фильтра грубой очистки

Как ухаживать за гузманией в домашних условиях

Клубника осенью

Накопительный нагреватель воды электрический

Качественный бетон

Леса строительные из дерева своими руками

Наименование товара или услуги	Цена
Сверление гидравлической дрелью	100 злотых / погонный метр
Сверление перфоратором	120,00 злотых / погонный метр
Сверление алмазным долотом	120,00 злотых / погонный метр
Тепловые насосы Daikin Altherma 3 Bluevolution - отопление изнутри земли	Цена установки от 20.760,00 зл. - очень хорошо отзывов
Насос геотермального отопления Самсунг, мощность 6 кВт	Цена установки от 19 900,00 злотых - очень хорошо отзывов
Обогрев изнутри насоса заземления Будерус, мощность 6 кВт	Цена установки от 24 200,00 злотых - очень хорошо отзывов
Геотермальное отопление дома Комплектация Buderus WLW Monoblock - мощность 6 кВт	31.900 злотых - очень хорошо Мнение