Jaké alternativní elektriky lze použít v soukromých domech

Zdroje energie pomáhají zajišťovat funkce všech komunikačních linek. Při dočasné nepřítomnosti hlavních vedení lze použít alternativní zdroje elektřiny. Nejsou tak populární jako tradiční, ale jsou ziskovější z hlediska provozu a prakticky nepoškozují životní prostředí.

Kde a v jaké formě získat energetické zdroje

Tradičními zdroji energie jsou tepelné, jaderné a vodní elektrárny. Alternativní zdroje energie mohou být samoléčivé, efektivní, levné a šetrné k životnímu prostředí. Ve skutečnosti je v přírodních zdrojích energie, stačí ji zkusit extrahovat. Bez zvláštních dovedností můžete provádět následující úkoly:

• instalovat solární kolektory a baterie k napájení osvětlení nebo teplé vody;
• montáž větrných generátorů;
• používat tepelná čerpadla k vytápění domu kvůli teplu vody, půdy nebo vzduchu;
• aplikovat bioplynové stanice na zpracování živočišných, ptáků a lidských odpadů.

Nevýhodou netradičních energetických zdrojů jsou velké finanční investice do jejich organizace.

Obnovitelné zdroje energie

Vědci z celého světa vyvíjejí a uvádějí do provozu energetické zdroje budoucnosti kvůli omezeným zdrojům paliva. Obnovitelné zdroje zahrnují:

• Elektrické generátory - v Rusku se nejčastěji používají elektrické, benzínové a plynové. Ten pracuje na zkapalněná a přírodní paliva, díky nízké hladině hluku se používá v každodenním životě a je odolný.
• Sluneční energie - člověk používá elektromagnetické záření. Zdroj elektřiny a nezávislé vytápění je tichý, šetrný k životnímu prostředí.
• Větrné turbíny - pracují na základě transformace kinetické energie větru na mechanickou rotaci turbíny vytvářející střídavý proud. Horizontální a vertikální větrné mlýny jsou vysoce efektivní.
• Biopaliva - nejlepšími možnostmi jsou olejnaté tuky, řasy, organický odpadní plyn.
• Stanice s vodním kolem jsou vhodným zdrojem energie, pokud je poblíž domu řeka. Turbínové kolo je poháněno proudem vody.
• Geotermální řešení - v seismicky aktivních územích přeměňují teplo, ke kterému dochází při uvolňování geotermální vody.

Rusko má několik solárních stanic - v regionu Orenburg (kapacita 40 MW), v Republice Baškortostán (kapacita 15 MW), na Krymu (po 10 kusech po 20 MW).

Aplikace sluneční energie

Alternativní elektřina založená na elektromagnetickém slunečním záření je oprávněná pro lidi, kteří mají chalupu v zemi. Důvodem je ukazatel celkového výkonu za dobrého počasí ne více než 5-7 kW za hodinu. K dnešnímu dni je populární několik solárních zařízení.

Solární panely

Sestava zařízení je vyrobena z fotovoltaických konvertorů. Průmyslové prvky jsou konstruovány z horníků, kteří při vystavení přímému světlu generují proud. V soukromém sektoru jsou oblíbené křemíkové konvertory poly- a monokrystalu. Ty se liší účinností 13-25%, ale polykrystalický je levnější. Teplotní rozsah desek je od -40 do +50 stupňů.

Solární kolektory

Používá se k ohřevu vzduchu nebo vody. Uživatel může nastavit směr vyhřívaných toků, uspořádat rezervu v případě nepříznivého počasí. Výrobci vyrábějí tři úpravy kolektorů - vzduchové, ploché a trubkové.

• Plochý plast. Jedná se o černý a průhledný panel v jednom případě se středovou měděnou cívkou. Při vystavení slunečnímu světlu se spodní tmavý prvek zahřeje. Přenáší teplo na měděnou cívku, která ohřívá vodu. Plochý kolektor je vhodný pro ohřev vody v bazénu nebo venkovní sprše. Mínus technologie - pro ohřev velkých objemů je vyžadováno mnoho prvků.
• Trubkové. Vypadají jako vakuové nebo koaxiální trubice ze skla. Voda ohřátá sluncem je teče dolů. Teplo koncentrované uvnitř speciálního systému ohřívá vodu v akumulační nádrži. Sediment se používá k oběhu vodních toků. Trubicové potrubí je dobrým řešením pro ohřev vody v horké vodě a ohřev.
• Anténní solární kolektory. Zařízení se podobají plochým plastovým modelům díky černé spodní a průhledné horní desce. Dimenzionální instalace jsou umístěny na východní nebo jihovýchodní zdi. V nich díky slunečnímu teplu ohřívá vzduch dodávaný do domu a technické místnosti se speciálními ventilátory.

Solární energie je nejlepší pro teplé podlahy.

Vlastní solární panely

Solární instalace jsou alternativou k tradiční elektřině, která je po dokončení drahá. S vlastní sestavou můžete snížit náklady na výstavbu 3-4krát. Než začnete vytvářet solární panel, musíte pochopit princip jeho funkčnosti.

Jak funguje solární systém

Pro představení principu provozu je vhodné začít s návrhem. Zařízení solárních zdrojů zahrnuje:

• solární panel - komplex jednotek pro přeměnu slunečního světla na elektronický proud;
• Baterie - v systému je několik, počet závisí na kapacitě spotřebitelů;
• regulátor nabíjení - zajišťuje normální nabíjení baterie bez dobíjení;
• střídač - převádí nízkonapěťový proud z baterií na vysokonapěťový proud (na dům stačí 3–3 kW).

Solární panely jednotlivě produkují nízkonapěťové proudy (asi 18-21 V), což stačí k nabití 12-voltové baterie.

Vytvoření solárního panelu

Sestava baterií je vyrobena z modulárních fotobuněk. V jednom modulu domácnosti je 30, 36 a 72 prvků. Jsou zapojeny do série s napájecím zdrojem, jehož maximální napětí je 50 V.

Pro část těla budete potřebovat dřevěné tyče, sololit, plexisklo a překližku. Spodní část krabice je vyříznuta z překližky a vložena do rámu z 25 mm silných tyčí. Otvory jsou vytvořeny kolem obvodu rámu. Aby se zabránilo přehřátí prvků, měl by být stupeň vrtání 15-20 cm.

Pro velikost dna spočítejte počet fotobuněk a změřte každou.

Z dřevovláknité desky s kancelářským nožem je substrát vyroben ze dřevovláknité desky s větracími otvory. Vyrábějí se podle čtvercového vzoru se zářezem 5 cm.

1. Prvky jsou naskládány na povrch substrátu a pájeny.
2. Propojení se provádí postupně, v pořádku.
3. Dokončené řady jsou připojeny k proudově vodivým autobusům.
4. Prvky jsou otočeny a upevněny na sedadle silikonem.
5. Zkontrolujte parametry výstupního napětí. Jeho rozsah je od 18 do 20 V.
6. Baterii proveďte 2-3 dny, abyste mohli vyzkoušet schopnost nabíjení.
7. Na konci zkoušky jsou spoje utěsněny.

Natřete a vysušte substrát 2krát.

Po kontrole provozu je solární panel smontován:

1. Vysuňte vstupní a výstupní kontakty.
2. Vystřihněte kryt z plexiskla a připevněte jej šrouby k předem připraveným otvorům.
3. Při použití diodového obvodu s 36 diodami s napětím 12 V je aceton z součásti odstraněn.
4. Otvory jsou vyráběny v plastovém panelu, jsou vkládány a pájeny diody.

V poslední fázi je instalace a orientace solárního panelu provedena za účelem usnadnění přístupu ke službám a energetické účinnosti.

Pravidla pro instalaci solárního panelu

Průmyslové úpravy se mohou otáčet nezávisle. Domácí přístroje musí být nastaveny několika způsoby:

• Odstranění ze stínovaných oblastí - strom nebo vysoký dům v okolí způsobí, že zařízení bude neefektivní.
• Orientační bod na slunné straně. Obyvatelé severní polokoule orientují strukturu na jih, na jih - na sever.
• Úhel sklonu - je vázán na zeměpisnou šířku místa. V létě je lepší naklonit solární panel 30 stupňů k obzoru, v zimě 70 stupňů.
• Dostupnost přístupu pro údržbu - čištění prachu, nečistot, přilnavého sněhu.

Zařízení bude účinné, pokud přímé paprsky slunce na krytu.

Vlastnosti větrných generátorů

Zdroje větrné elektřiny pracují na principu přeměny kinetické energie na mechanickou energii a poté na střídavý proud. Elektrickou energii lze získat při minimální rychlosti proudění větru 2 m / s. Optimální rychlost větru je od 5 do 8 m / s.

Druhy větrných generátorů

Podle typu uložení rotoru existují modifikace:

• Horizontální - liší se minimálním množstvím materiálů pro výrobu a vysokou účinností. Nevýhodami zařízení jsou vysoká montážní stožár a složitost mechanické části.
• Vertikální - práce v širokém rozsahu rychlostí větru. Specifičnost generátoru je potřeba další fixace motoru.

Podle počtu lopatek existují modely s jedním nebo více lopatkami. Podle materiálu jsou čepele roztříděny na plachetní a tuhé. Rozteč šroubů instalace může být variabilní (můžete nastavit provozní rychlost) a pevná.

Při výstavbě větrné instalace je základ nutně vytvořen a posílen.

Návrh generátoru větru

Hotový větrný generátor se skládá z následujících částí:

• věž - je umístěna ve větrné zóně;
• generátor čepele;
• blade controller - převádí střídavý proud na stejnosměrný proud;
• invertor - transformuje stejnosměrný proud na střídavý proud;
• akumulátorová baterie;
• nádrž na vodu.

Akumulační baterie vyhladí rozdíl v období větru a klidného období.

Výroba nízkorychlostního větrného generátoru z generátoru stroje

Vzhledem k tomu, že souprava pro montáž větrného generátoru stojí od 250 do 300 tisíc rublů, je vhodné tento návrh vyrobit sami. Budete potřebovat automobilový generátor a baterii.

Čepele zajišťují provoz dalších zařízení větrného mlýna. Můžete je vyrobit sami z textilních, kovových nebo plastových trubek takto:

1. Vyberte si materiál s dobrou odolností proti větru - od tloušťky 4 cm.
2. Vypočítat délku čepele tak, aby průměr trubky byl 1/5.
3. Ořízněte trubku a použijte ji jako šablonu.
4. Procházejte podél okrajů všech prvků pomocí štěrbiny, abyste odstranili hrboly.
5. Nasaďte plastové kotouče na hliníkový disk.
6. Vyvážit kolo vodorovným zajištěním.
7. Při otáčení brouste okraje větrného kola.

Optimální konstrukce lopatek je velké, ale menší.

Projekt výroby stožáru musí začít výběrem materiálu. Budete potřebovat ocelovou trubku o délce 7 ma průměru 150-200 m. Pokud existují překážky, kolo se zvedne 1 m nad nimi.

Pro další konstrukční stabilitu jsou kolíky pro napínání vyrobeny z oceli nebo galvanizovaného kabelu o tloušťce 6-8 mm.Stožár a kolíky musí být zabetonovány.

Proces změny oscilátoru je převinout sestavu startéru a vytvořit rotor založený na neodymových magnetech. V zařízení jsou vyvrtány otvory pod nimi. Magnety musí být umístěny střídavě mezi póly a vyplňovat dutiny epoxidem.

Rotor je zabalen do papíru pro převíjení cívky v jednom směru podle třífázového schématu. V poslední fázi je testován generátor - při 300 ot / min by měl ukazovat 30 V.

Čím více se zapíná cívka, tím účinnější je generátor.

Po výrobě otočné osy se shromažďují alternativní zdroje tepla a elektrické energie větru. Budete potřebovat trubku se dvěma ložisky a ocas z pozinkovaného plechu tl. 1,2 mm.

Generátor je připevněn ke stožáru rámem jejich potrubí. Vzdálenost od paprsku k čepelím by měla být větší než 25 cm. Po sestavení základní konstrukce je namontován regulátor nabíjení, střídač a baterie.

Vytápění domu tepelnými čerpadly

Evropa používá tepelná čerpadla již několik let a spolupracuje se všemi alternativními druhy elektřiny. V létě i v zimě jednotky odebírají teplo z půdy, vzduchu, vody a nasměrují jej k vytápění místnosti.

Druhy tepelných čerpadel

Podle potřeby vytápění si můžete vybrat modely s 1, 2, 3 obvody, 1–2 kondenzátory. Budou pracovat pro vytápění a chlazení nebo výhradně pro vytápění.

Podle typu zdroje energie a způsobu výroby elektřiny jsou zařízení:

• Vzduch-voda. Teplo proudí ze vzduchu a ohřívá vodu. Systémy jsou vhodné pro klimatické zóny se zimní teplotou -15 stupňů.
• Země-voda. Skutečné pro mírné klimatické pásmo. Namontováno do země pomocí kolektoru nebo sondy bez povolení k vrtání.
• Voda-voda. Instalován v blízkosti rybníků. V zimě poskytuje čerpadlo teplo do velkého domu zahříváním zdroje.
• Vodní vzduch. Zdrojem energie je nádrž. Teplo proudí kompresorem do vzduchu. Stává se chladicí kapalinou.
• Země-vzduch. Půda je zdrojem tepla, který je do vzduchu přenášen kompresorem. Nosič energie - nemrznoucí kapaliny.
• Vzduch na vzduch. Zařízení pracují na principu klimatizace - pro chlazení a topení.

Výběr zdroje tepla závisí na geologii oblasti a přítomnosti překážek pro zemní práce.

Jak tepelné čerpadlo funguje

Tepelné čerpadlo pracuje na základě Carnotova cyklu - zvýšení teploty při prudkém stlačení chladicí kapaliny. Protože zařízení mají 3 pracovní obvody (2 - externí, 1 - vnitřní), kondenzátor, výparník a kompresor, schéma jejich činnosti lze znázornit takto:

1. Primární chladivo (umístěné ve vodě, ve vzduchu, v zemi) odvádí teplo a zdroje s nízkým potenciálem. Maximální teplota uzlu je asi + 6 stupňů.
2. Ve vnitřní smyčce je umístěn nízkoteplotní nosič s nízkou teplotou. Při zahřívání se chladivo odpařuje a jeho páry v kompresoru jsou stlačeny. V tomto okamžiku se uvolňuje teplo. Teplota páry - od +35 do +65 stupňů.
3. Teplo v kondenzátoru vstupuje do chladicího média z topného okruhu. Páry se kondenzují a jsou posílány do výparníku.

Cyklus tepelného čerpadla se neustále opakuje.

Ruční tepelné čerpadlo

Domácí je docela reálné, pokud máte pracovní části z domácích spotřebičů.

K přípravě kondenzátoru a kompresoru budete potřebovat:

1. Vytvořte kompresor čerpadla z kompresoru chladničky nebo klimatizace. Detail je upevněn měkkým zavěšením na stěně kotelny.
2. Vytvořte kondenzátor. Nejlepší volbou je nerezová nádrž o objemu 100 litrů.
3. Nádobu rozřežte na polovinu bruskou a poté vložte cívku (měděná trubice chladničky nebo klimatizace).
4. Po instalaci cívky přivařte poloviny nádrže.

Pro vysoce kvalitní šev použijte argonové svařování.

Odpařovač se vyrábí na základě plastové nádrže o objemu 75 - 80 l s cívkou z měděné trubky o průměru иком palce. Omotává se kolem ocelové trubky o průměru 300 - 400 mm. Zatáčky jsou fixovány perforovanými.

Na cívce je vyříznut závit pro spojení s potrubím. Do jednotky se čerpá chladivo, načež se výparník namontuje na zeď.

Optimálním zdrojem těchto alternativních způsobů výroby tepla a elektřiny bude voda ze studny nebo studny. Kapalina nezamrzne ani v zimě.

Bude to trvat 2 studny:

• pro přívod vody a její přívod do výparníku;
• vypouštění odpadní vody a jejího toku do odpařovače.

Autonomie tepelného čerpadla bude zajištěna automatickými mechanismy pro řízení pohybu chladicí kapaliny podél topných okruhů a tlaku freonu.

Výroba tepla z jiných alternativních zdrojů

Při organizaci prvního externího okruhu čerpadla potřebujete efektivní zdroj tepla:

• Prstencové trubky ve vodě. Účinnost technologie zajišťuje rybník bez velké hloubky zamrzání nebo řeka. Potrubí se pokládá pod vodu pomocí nákladu.
• Tepelná pole. Potrubí se zakopává pod zamrznutím půdy - odstraní se velká vrstva půdy.
• Geotermální prameny. Studny se vrtají do velkých hloubek. Spouštějí okruhy s chladivem.
• Přívěsný vzduch. Teplo se odebírá z ventilačních šachet nebo větrných kanálů.

Mínus tepelného čerpadla představuje vysoké náklady a náklady na instalaci zdrojů tepla.

Zařízení na výrobu bioplynu

Organická alternativní elektřina se vyrábí pomocí bioplynových systémů. Zařízení umožňují zpracování odpadní drůbeže a zvířat. Výsledný plyn se čistí a suší a poté se použije jako chladivo. Zbytkové hmoty budou účinným a bezpečným hnojivem pro půdu.

Technologický princip

Během fermentace biologického odpadu ze zvířat a ptáků vznikají plyny. Optimální je anaerobní prostředí bez kyslíku. Zvyšuje aktivitu mezofilních a termofilních bakterií. Pro efektivitu procesu bude nutné směs míchat ručně pomocí tyčinky nebo mechanického míchadla. Za ideálních podmínek se získá 1 až 4,5 litru plynu v 1 litru uzavřené nádoby zahřáté na teplotu +50 stupňů.

Bioplynový systém pro soukromý dům

Nejjednodušší bioreaktor je nádoba s víkem a směšovacím mechanismem. V krytu pro výfukovou hadici plynu je vytvořen otvor. Jeho množství bude stačit pro 1-2 hořáky.

Podzemní nebo zvýšený bunkr zvyšuje použitelný objem. Podzemní konstrukce je z vyztuženého betonu s horní vrstvou tepelné izolace. Kapacita je rozdělena do oddílů. Hnůj je naložen do dopravníku a plní násypku o 80-85%. Zbývající plocha se používá pro akumulaci plynu. Vypouští se přes speciální trubici, jejíž druhý konec je v hydraulickém zámku. Po vypuštění se do domu dostane vyčištěný plyn.

Obyvatelé bytů v současné době nemají k dispozici alternativní typy těžby tepelných zdrojů a elektřiny. Mohou je využívat obyvatelé soukromých domů a farem. Jedinou nevýhodou obnovitelných zdrojů jsou náklady na uspořádání systému, ale finanční investice se vyplatí po 1-2 letech provozu.