Gjør-det-selv alternativ energi til hjemmet: en oversikt over de beste øko-teknologiene

Typer og valg av energikilder

Naturgass regnes som det billigste drivstoffet. Men for at et slikt kraftsystem skal fungere problemfritt, er gassifisering nødvendig.

Generatorer som bruker diesel, bensin, etc. vil kreve en spesiell beholder for lagring av brennbare væsker med behov for regelmessig påfyll av lagrene.

Blant autonome systemer som konverterer offentlig tilgjengelige naturlige typer gratis energi, er de mest utbredte i dag:

• Halvlederpaneler som omdanner solenergi til elektrisk energi – solcellepaneler
• Vindturbiner drevet av vindenergi
• små vannkraftverk

Når du velger en eller annen type strømforsyning til hytten din, er det nødvendig å ta hensyn til alle dens tekniske egenskaper, fordeler og ulemper, eksisterende behov for elektrisitet, så vel som den økonomiske komponenten av problemet.

Deretter vil vi vurdere mer detaljert hvert av de listede uavhengige energisystemene når det gjelder bruk i praksis.

Varmepumper

Det mest allsidige alternative oppvarmingen for et privat hus er installasjon av varmepumper. De fungerer etter det velkjente prinsippet om et kjøleskap, tar varme fra en kaldere kropp og gir den bort i varmesystemet.

Den består av et tilsynelatende komplekst skjema med tre enheter: en fordamper, en varmeveksler og en kompressor. Det er mange alternativer for implementering av varmepumper, men de mest populære er:

• Luft til luft
• Luft til vann
• vann-vann
• grunnvann

Luft til luft

Det billigste implementeringsalternativet er luft-til-luft. Faktisk ligner det et klassisk delt system, men elektrisitet brukes kun på å pumpe varme fra gaten inn i huset, og ikke på å varme opp luftmassene. Dette bidrar til å spare penger, samtidig som det varmer opp huset perfekt hele året.

Effektiviteten til systemene er svært høy. For 1 kW strøm kan du få opptil 6-7 kW varme. Moderne invertere fungerer utmerket selv ved temperaturer på -25 grader og under.

Luft til vann

"Luft-til-vann" er en av de vanligste implementeringene av en varmepumpe, der en spole med stort areal installert i et åpent område spiller rollen som en varmeveksler. I tillegg kan den blåses av en vifte, noe som tvinger vannet inni til å avkjøles.

Slike installasjoner er preget av mer demokratiske kostnader og enkel installasjon.Men de er i stand til å jobbe med høy effektivitet bare ved temperaturer fra +7 til +15 grader. Når linjen faller til et negativt merke, synker effektiviteten.

grunnvann

Den mest allsidige implementeringen av en varmepumpe er jord-til-vann. Det er ikke avhengig av klimasonen, siden et jordlag som ikke fryser hele året er overalt.

I denne ordningen er rørene nedsenket i bakken til en dybde hvor temperaturen holdes på nivået 7-10 grader gjennom hele året. Samlere kan plasseres vertikalt og horisontalt. I det første tilfellet må flere veldig dype brønner bores, i det andre vil en spole legges på en viss dybde.

Ulempen er åpenbar: komplekst installasjonsarbeid som vil kreve høye økonomiske investeringer. Før du bestemmer deg for et slikt trinn, bør du beregne de økonomiske fordelene. I områder med korte varme vintre er det verdt å vurdere andre alternativer for alternativ oppvarming av private hus. En annen begrensning er behovet for et stort friareal – opptil flere titalls kvadratmeter. m.

vann-vann

Implementeringen av en vann-til-vann varmepumpe er praktisk talt ikke forskjellig fra den forrige, men samlerørene legges i grunnvann som ikke fryser hele året, eller i et nærliggende reservoar. Det er billigere på grunn av følgende fordeler:

• Maksimal brønnboredybde - 15 m
• Du klarer deg med 1-2 nedsenkbare pumper

Biodrivstoffkjeler

Hvis det ikke er noe ønske og mulighet til å utstyre et komplekst system bestående av rør i bakken, solcellemoduler på taket, kan du erstatte den klassiske kjelen med en modell som går på biodrivstoff. De trenger:

1. Biogass
2. halmpellets
3. Torvgranulat
4. Flis osv.

Slike installasjoner anbefales å installeres sammen med de alternative kildene som er vurdert tidligere. I situasjoner der en av varmeovnene ikke fungerer, vil det være mulig å bruke den andre.

Hovedfordeler

Når du bestemmer deg for installasjon og påfølgende drift av alternative termiske energikilder, er det nødvendig å svare på spørsmålet: hvor raskt vil de betale seg? Utvilsomt har de vurderte systemene fordeler, blant annet:

• Kostnaden for energien som produseres er mindre enn ved bruk av tradisjonelle kilder
• Høy effektivitet

Imidlertid bør man være klar over de høye innledende materialkostnadene, som kan nå titusenvis av dollar. Installasjonen av slike installasjoner kan ikke kalles enkel, derfor er arbeidet utelukkende overlatt til et profesjonelt team som er i stand til å gi en garanti for resultatet.

Oppsummering

Etterspørselen anskaffer alternativ oppvarming til et privat hus, som blir mer lønnsomt på bakgrunn av stigende priser på tradisjonelle termiske energikilder. Men før du begynner å utstyre det nåværende varmesystemet på nytt, er det nødvendig å beregne alt ved å vurdere hvert av de foreslåtte alternativene.

Det anbefales heller ikke å forlate den tradisjonelle kjelen. Det må stå igjen og i visse situasjoner, når alternativ oppvarming ikke oppfyller funksjonene sine, vil det fortsatt være mulig å varme opp hjemmet ditt og ikke fryse.

Solenergi til elektrisitet

Solcellepaneler ble først laget for romfartøy.Enheten er basert på fotoners evne til å skape en elektrisk strøm. Det er mange variasjoner i utformingen av solcellepaneler og hvert år blir de forbedret. Det er to måter å lage et solcellebatteri på selv:

Metode nummer 1. Kjøp ferdige fotoceller, sett sammen en kjede fra dem og dekk strukturen med et gjennomsiktig materiale

Du må jobbe med ekstrem forsiktighet, alle elementer er veldig skjøre. Hver fotocelle er merket med volt-ampere. Å beregne det nødvendige antallet celler for å samle batteriet med nødvendig kraft vil ikke være veldig vanskelig

Arbeidsrekkefølgen er som følger:

Å beregne det nødvendige antallet celler for å samle batteriet med nødvendig kraft vil ikke være veldig vanskelig. Arbeidsrekkefølgen er som følger:

• for fremstilling av saken trenger du et ark med kryssfiner. Trelameller er spikret langs omkretsen;
• ventilasjonshull bores i kryssfinerplaten;
• et fiberplateark med en loddet kjede av fotoceller er plassert inne;
• ytelsen kontrolleres;
• plexiglass skrus fast på skinnene.

Metode nummer 2 krever kunnskap om elektroteknikk. Den elektriske kretsen er satt sammen av D223B dioder. Lodd dem i rader sekvensielt. Plassert i et etui dekket med et gjennomsiktig materiale.

Fotoceller er av to typer:

1. Monokrystallinske plater har en effektivitet på 13 % og vil vare et kvart århundre. De fungerer feilfritt bare i solskinnsvær.
2. Polykrystallinske har lavere effektivitet, levetiden deres er bare 10 år, men strømmen faller ikke når det er overskyet. Panelareal 10 kvm. m. er i stand til å produsere 1 kW energi. Når det plasseres på taket, er det verdt å vurdere den totale vekten av strukturen.

Klare batterier plasseres på den mest solrike siden.Panelet må være utstyrt med mulighet for å justere helningen til vinkelen i forhold til solen. Den vertikale posisjonen stilles inn ved snøfall slik at batteriet ikke svikter.

Solcellepanelet kan brukes med eller uten batteri. I løpet av dagen, bruk energien til solbatteriet, og om natten - batteriet. Eller bruk solenergi på dagtid og om natten - fra det sentrale strømnettet.

Praktisk alternativ energi: typer

Alternative energikilder er en rekke lovende måter å skaffe, samt overføre den resulterende elektrisiteten. Samtidig er slike energikilder fornybare og gir minimal skade på miljøet. Disse energikildene inkluderer solcellepaneler og solstasjoner.

De er på sin side delt inn i 3 typer energiproduksjon ved å bruke:

• fotoceller;
• solcellepaneler;
• Kombinerte alternativer.

Bruken av speilsystemer er populær, som varmer opp vann til høye temperaturer, noe som resulterer i damp som passerer gjennom et rørsystem og snur en turbin. Vindmøller og vindparker genererer elektrisitet fra vindenergi, som slår spesielle blader koblet til generatorer.

Bruk av bølgeenergi, samt flo og fjære, er populært.

Fra geotermiske kilder er varmt vann mye brukt til å generere elektrisitet. Det er interessant å bruke kinetisk energi i noen rom, for eksempel i treningssentre, hvor de bevegelige delene av simulatorene er koblet ved hjelp av stenger til generatorer, som, som et resultat av folks bevegelse, genererer elektrisitet.

Moderne varmeteknologi

Oppvarmingsalternativer for et privat hus:

• Tradisjonelt varmesystem. Varmekilden er en kjele. Termisk energi distribueres av varmebæreren (vann, luft). Det kan forbedres ved å øke varmeoverføringen til kjelen.
• Energisparende utstyr som brukes i nye varmeteknologier. Elektrisitet (solsystem, ulike typer elektrisk oppvarming og solfangere) fungerer som energibærer for oppvarming av boliger.

Nye teknologier innen oppvarming bør hjelpe til med å løse følgende problemer:

• Kostnadsreduksjon;
• Respekt for naturressurser.

Varmt gulv

Infrarødt gulv (IR) er en moderne varmeteknologi. Hovedmaterialet er en uvanlig film. Positive egenskaper - fleksibilitet, økt styrke, fuktmotstand, brannmotstand. Kan legges under ethvert gulvmateriale. Strålingen fra det infrarøde gulvet har en god effekt på velvære, identisk med effekten av sollys på menneskekroppen. Kontantkostnader for å legge et infrarødt gulv er 30-40% mindre enn kostnadene for å installere gulv med elektriske varmeelementer. Energisparing ved bruk av filmgulv på 15-20 %. Kontrollpanelet regulerer temperaturen i hvert rom. Ingen støy, ingen lukt, ingen støv.

Med vannmetoden for å levere varme, ligger et metall-plastrør i gulvmassen. Oppvarmingstemperaturen er begrenset til 40 grader.

Vann solfangere

Innovativ varmeteknologi brukes på steder med høy solaktivitet. Vannsolfangere er plassert på steder som er åpne for solen. Vanligvis er dette taket på bygningen. Fra solens stråler varmes vannet opp og sendes inn i huset.

Det negative punktet er manglende evne til å bruke samleren om natten.Det gir ingen mening å søke i områder i nordlig retning. Den store fordelen med å bruke dette prinsippet for varmegenerering vil være den generelle tilgjengeligheten av solenergi. Skader ikke naturen. Tar ikke opp brukbar plass i gården til huset.

solsystemer

Det brukes varmepumper. Med et samlet strømforbruk på 3-5 kW pumper pumper 5-10 ganger mer energi fra naturlige kilder. Kilden er naturressurser. Den resulterende termiske energien tilføres kjølevæsken ved hjelp av varmepumper.

infrarød oppvarming

Infrarøde varmeovner har funnet anvendelse i form av primær og sekundær oppvarming i alle rom. Med lavt strømforbruk får vi stor varmeoverføring. Luften i rommet tørker ikke ut.

Installasjonen er enkel å montere, ingen ekstra tillatelser er nødvendig for denne typen oppvarming. Hemmeligheten bak besparelser er at varme samler seg i gjenstander og vegger. Påfør tak- og veggsystemer. De har lang levetid, mer enn 20 år.

Sokkelvarmeteknologi

Ordningen for drift av gulvlistteknologien for oppvarming av et rom ligner driften av IR-varmere. Veggen varmes opp. Så begynner hun å gi fra seg varme. Infrarød varme tolereres godt av mennesker. Veggene vil ikke være mottakelige for sopp og mugg, da de alltid vil være tørre.

Enkel å installere. Varmetilførselen i hvert rom er regulert. Om sommeren kan systemet brukes til å kjøle veggene. Driftsprinsippet er det samme som for oppvarming.

Luftvarmesystem

Varmesystemet er bygget på prinsippet om termoregulering.Varm eller kald luft tilføres direkte til rommet. Hovedelementet er en ovn med gassbrenner. Den forbrente gassen avgir varme til varmeveksleren. Derfra kommer den oppvarmede luften inn i rommet. Krever ikke vannrør, radiatorer. Løser tre problemer - romoppvarming, ventilasjon.

Fordelen er at oppvarmingen kan startes gradvis. I dette tilfellet vil ikke eksisterende oppvarming bli påvirket.

Varmeakkumulatorer

Kjølevæsken varmes opp om natten for å spare penger på strømutgiftene. En termisk isolert tank, en stor kapasitet er et batteri. Om natten varmes det opp, om dagen er det tilbakeføring av termisk energi til oppvarming.

Bruk av datamoduler og varmen som genereres av dem

For å starte varmesystemet må du koble til Internett og strøm. Driftsprinsipp: varmen som prosessoren avgir under drift brukes.

De bruker kompakte og rimelige ASIC-brikker. Flere hundre brikker er satt sammen til en enhet. Til kostpris kommer denne installasjonen ut som en vanlig datamaskin.

Alternativ #1 - Lage solcellepaneler

Design som er i stand til å fange og konvertere solens energi er mange, varierte og blir stadig bedre. For mange håndverkere har perfeksjonering av disse nyttige strukturene blitt en stor hobby. På tematiske utstillinger viser slike entusiaster villig mange nyttige ideer.

For å lage solcellepaneler, må du kjøpe monokrystallinske eller polykrystallinske solceller, plasser dem i en gjennomsiktig ramme, som er festet med en sterk kasse

Grunnlaget for solbatteriet er spesielle krystaller som fanger energi.Hjemme kan slike elementer ikke lages, de må kjøpes.

Krystaller er svært skjøre og bør håndteres med forsiktighet. For å lage et solcellebatteri trenger du:

1. Lag en ramme for solcellepaneler av et gjennomsiktig materiale, for eksempel plexiglass.
2. Lag en sak av et metallhjørne, kryssfiner, etc.
3. Lodd forsiktig de krystallinske elementene inn i kretsen.
4. Plasser fotocellene i rammen.
5. Utfør kroppsmontering.

Generelt er det to typer solceller: monokrystallinske og polykrystallinske. De førstnevnte er mer holdbare og har en effektivitet på ca. 13%, mens de sistnevnte svikter raskere, er effektiviteten noe lavere - mindre enn 9%. Enkeltkrystallsolceller fungerer imidlertid bra bare med en stabil strøm av solenergi; på en overskyet dag blir effektiviteten mye lavere. Men polykrystallinske elementer tåler værets luner mye bedre.

Denne videoen gjenspeiler de grunnleggende prinsippene for egenproduksjon av et solcellebatteri:

Ferdige batterier plasseres selvfølgelig på den mest solrike siden av taket. I dette tilfellet er det nødvendig å sørge for muligheten for å justere helningen til panelet. For eksempel, under snøfall, bør panelene plasseres nesten vertikalt, ellers kan snølaget forstyrre driften av batteriene eller til og med skade dem.

Hjemmelaget vannkraftverk

Hvis det er en bekk eller et reservoar med en demning på stedet, vil en ekstra kilde til alternativ elektrisitet være et selvlaget vannkraftverk. Enheten er basert på et vannhjul, og effekten vil avhenge av hastigheten på vannstrømmen. Materialer for fremstilling av en generator og et hjul kan tas fra en bil, og utklipp av et hjørne og metall kan finnes i enhver husholdning.I tillegg trenger du et stykke kobbertråd, kryssfiner, polystyrenharpiks og neodymmagneter.

1. Hjulet er laget av 11 tommers hjul. Blader er laget av et stålrør (vi kutter røret på langs i 4 deler). Du trenger 16 kniver. Skivene trekkes sammen med bolter, gapet mellom dem er 10 tommer. Bladene er sveiset.
2. Munnstykket er laget i henhold til hjulets bredde. Den er laget av skrapmetall, bøyd i mål og sammenføyd ved sveising. Munnstykket justeres i høyden. Dette vil regulere vannføringen.
3. Akselen er sveiset.
4. Hjulet er montert på akselen.
5. Viklingen er laget, spolene helles med harpiks - statoren er klar. Vi samler generatoren. En mal er laget av kryssfiner. Installer magneter.
6. Generatoren er beskyttet av en metallvinge mot vannsprut.
7. Hjulet, akselen og festene med munnstykke er belagt med maling for å beskytte metallet mot korrosjon og estetisk nytelse.
8. Justering av dysen oppnår størst kraft.

Hjemmelagde enheter krever ikke store investeringer og produserer energi gratis. Hvis du kombinerer flere typer alternative kilder, vil et slikt trinn redusere energikostnadene betydelig. For å sette sammen enheten trenger du bare dyktige hender og et klart hode.

Tradisjonell energi

Dette er et bredt lag av etablerte sektorer i varme- og kraftindustrien, som leverer omtrent 95 % av verdens energiforbrukere. Genereringen av ressursen foregår på spesielle stasjoner - dette er objektene til termiske kraftverk, vannkraftverk, kjernekraftverk, etc. De arbeider med en ferdiglaget råvarebase, under behandlingen av hvilken målenergi genereres . Det er følgende stadier av energiproduksjon:

• Produksjon, klargjøring og levering av råstoff til anlegget for produksjon av en eller annen type energi.Dette kan være prosessene med utvinning og anrikning av drivstoff, forbrenning av petroleumsprodukter, etc.
• Overføring av råvarer til enheter og sammenstillinger som direkte omdanner energi.
• Prosessene for å konvertere energi fra primær til sekundær. Disse syklusene er ikke tilstede på alle stasjoner, men for eksempel for bekvemmeligheten av levering og påfølgende distribusjon av energi, kan ulike former for det brukes - hovedsakelig varme og elektrisitet.
• Vedlikehold av ferdig omdannet energi, dens overføring og distribusjon.

I sluttfasen sendes ressursen til sluttforbrukere, som kan være både grener av nasjonaløkonomien og vanlige boligeiere.

Ikke-tradisjonelle energikilder: metoder for å oppnå

Ikke-tradisjonelle energikilder er primært produksjon av elektrisitet ved bruk av vind, sollys, tidevannsbølgeenergi, og også ved bruk av geotermisk vann. Men i tillegg til dette er det andre måter å bruke biomasse og andre metoder på.

Nemlig:

1. Får strøm fra biomasse. Denne teknologien innebærer produksjon av avfallsbiogass, som består av metan og karbondioksid. Noen forsøksenheter (Michaels Humireactor) behandler gjødsel og halm, noe som gjør det mulig å få 10–12 m3 metan fra 1 tonn materiale.
2. Får strøm termisk. Konvertering av termisk energi til elektrisitet ved å varme opp noen sammenkoblede halvledere som består av termoelementer og kjøle andre. Som et resultat av temperaturforskjellen produseres en elektrisk strøm.
3. Hydrogencelle.Dette er en enhet som fra vanlig vann ved elektrolyse lar deg få en ganske stor mengde hydrogen-oksygenblanding. Samtidig er kostnadene for å skaffe hydrogen minimale. Men slik kraftproduksjon er fortsatt bare på forsøksstadiet.

En annen type elektrisitetsproduksjon er en spesiell enhet som kalles en Stirling-motor. Inne i en spesiell sylinder med et stempel er en gass eller væske. Ved ekstern oppvarming øker volumet av væske eller gass, stempelet beveger seg og får generatoren til å fungere etter tur. Videre avkjøler gassen eller væsken, som passerer gjennom rørsystemet, og beveger stempelet tilbake. Dette er en ganske grov beskrivelse, men den gjør det klart hvordan denne motoren fungerer.

Alternativ #4 - biogassanlegg

Ved anaerob behandling av organisk avfall frigjøres såkalt biogass. Resultatet er en blanding av gasser bestående av metan, karbondioksid og hydrogensulfid. Biogassgeneratoren består av:

• forseglet tank;
• skrue for blanding av organisk avfall;
• grenrør for lossing av brukt masse avfall;
• halser for å fylle avfall og vann;
• røret som den resulterende gassen strømmer gjennom.

Ofte er en avfallsbehandlingstank arrangert ikke på overflaten, men i tykkelsen på jorda. For å forhindre lekkasje av den resulterende gassen, er den laget helt forseglet. Samtidig bør det huskes at i prosessen med biogassutslipp øker trykket i tanken konstant, så gassen må tas fra tanken med jevne mellomrom. I tillegg til biogass, som et resultat av prosessering, oppnås en utmerket organisk gjødsel, nyttig for dyrking av planter.

Enheten og driftsreglene til en slik gassgenerator er underlagt økte sikkerhetskrav, siden biogass er farlig å puste inn og den kan eksplodere. Men i en rekke land i verden, for eksempel i Kina, er denne metoden for å skaffe energi ganske utbredt.

Utformingen av en biogassgenerator er veldig enkel, men en viss forsiktighet må utvises under driften, siden biogass er et brennbart stoff som er helsefarlig.

Sammensetningen og mengden av biogass som oppnås fra avfall avhenger av substratet. Mest gass oppnås ved bruk av fett, korn, teknisk glyserin, ferskt gress, ensilasje osv. Vanligvis lastes en blanding av animalsk og vegetabilsk avfall i tanken som tilsettes litt vann. Om sommeren anbefales det å øke fuktigheten i massen til 94-96%, og om vinteren er 88-90% fuktighet tilstrekkelig. Vannet som tilføres avfallstanken bør varmes opp til 35-40 grader, ellers vil nedbrytningsprosessene bremses. For å holde varmen er det montert et lag med varmeisolerende materiale på utsiden av tanken.

Det virket alltid for meg som om alternativ energi er for dyrt med tanke på investeringer, men du klarte å overbevise meg. På den ene siden er det vanskelig å montere de nødvendige armaturene manuelt (jeg har ikke prøvd det personlig, jeg kan ikke dømme). På den annen side, hvis alt kan gjøres riktig, vil en alternativ energikilde uansett betale seg tilbake. Nå koster strøm mye penger. Men jeg tror at alternativ energi bare kan installeres i et privat hus, fordi. i byen - tilsynstjenester (jeg husker ikke navnet) - de vil ikke se særlig godkjennende på det - de kan til og med bli bøtelagt.Jeg bor selv i byen og det er ingen måte å prøve slike ting på.

Hvis du kombinerer alle typer alternativ energiproduksjon, vil kanskje dette redusere energikostnadene betydelig og til og med en dag betale tilbake konstruksjonen din. Etter artikkelen å dømme er det ikke så vanskelig å sette sammen en alternativ energikilde, men det krever likevel noen ferdigheter. Hvis du vurderer å installere solcellepaneler på taket, og i tillegg til dem en vindturbin, kan du få en nesten universell energikilde i all slags vær. Og hvis du legger til biogass, vil det generelt være skjønnhet. Imidlertid er alle disse metodene bra bare for den varme årstiden (vel, eller høsten, når det er sterk vind), men om vinteren er solen ikke ofte, vinden også. Hvordan være i dette tilfellet?