Какви алтернативни електрически устройства могат да се използват в частни домове

Източниците на енергия помагат да се осигурят функциите на всички комуникационни линии. С временното отсъствие на главни магистрали могат да се използват алтернативни източници на електроенергия. Те не са толкова популярни като традиционните, но са по-печеливши от гледна точка на експлоатация и практически не вредят на околната среда.

Къде и под каква форма да получите енергийни ресурси

Традиционните източници на енергия са топлинни, ядрени и водноелектрически станции. Алтернативните енергийни доставки могат да бъдат самолекуващи, ефективни, евтини и екологични. Всъщност има енергия в природните ресурси, просто трябва да се опитате да я извлечете. Без специални умения можете да изпълнявате следните задачи:

• инсталирайте слънчеви колектори и батерии за захранване на осветление или топла вода;
• монтирайте вятърни генератори;
• използвайте термопомпи за отопление на къщата поради топлината на водата, земята или въздуха;
• прилагат инсталации за биогаз за преработка на животински, птици, човешки отпадъци.

Недостатъкът на нетрадиционните енергийни източници са големите финансови инвестиции за тяхната организация.

Възобновяеми енергийни източници

Поради ограничените ресурси на горива, учени от цял ​​свят разработват и въвеждат в експлоатация енергийните източници на бъдещето. Възобновяемите енергийни източници включват:

• Генератори на електричество - в Русия най-често се използват електрически, бензинови и газови. Последното работи на втечнени и природни горива, поради ниското си ниво на шум се използва в ежедневието и е издръжливо.
• Слънчева енергия - човек използва електромагнитно излъчване. Източникът на електричество и автономно отопление е безшумен, екологично чист.
• Вятърните турбини - работят въз основа на преобразуването на кинетичната енергия на вятъра в механично въртене на турбина, генерираща променлив ток. Хоризонталните и вертикалните вятърни мелници са високоефективни.
• Биогорива - най-добрият вариант са маслените мазнини, водораслите, органичните отпадъчни газове.
• Станциите за водни колела са удобен източник на енергия, ако в близост до къщата има река. Турбинното колело се задвижва от водни потоци.
• Геотермални решения - в сеизмично активни територии те преобразуват топлина, която се получава при освобождаване на геотермална вода.

Русия има няколко слънчеви станции - в региона Оренбург (капацитет 40 MW), в Република Башкортостан (капацитет 15 MW), в Крим (10 броя по 20 MW всяка).

Прилагането на слънчевата енергия

Алтернативното електричество, базирано на електромагнитна слънчева радиация, е оправдано за хората, които имат къщичка в страната. Причината е показателят за обща мощност при хубаво време не повече от 5-7 кВт на час. Към днешна дата няколко слънчеви инсталации са популярни.

Слънчеви панели

Сглобяването на устройства се извършва от фотоволтаични преобразуватели. Промишлените елементи са изградени от миньори, които генерират ток при излагане на пряка светлина. В частния сектор са популярни силиконовите преобразуватели от поли- и еднокристален тип. Последните се различават по ефективност от 13-25%, но поликристалните са по-евтини. Температурният диапазон на плочите е от -40 до +50 градуса.

Слънчеви колектори

Използва се за загряване на въздух или вода. Потребителят може да зададе посоката на отопляемите потоци, да организира резерв в случай на лошо време. Производителите произвеждат три модификации на колекторите - въздушни, плоски и тръбни.

• Плоска пластмаса. Те са черен и прозрачен панел в един случай с централна медна намотка. При излагане на слънчева светлина долният тъмен елемент се загрява. Той предава топлина на медна намотка, която загрява водата. Плоският колектор е подходящ за отопление на вода в басейн или душ на открито. Минус на технологията - за отопление на големи обеми са необходими много елементи.
• Tubular. Те приличат на вакуумни или коаксиални тръби, изработени от стъкло. Водата, нагрята от слънцето, тече надолу по тях. Топлината, концентрирана вътре в специална система, загрява водата в резервоара за съхранение. Утайката се използва за циркулация на водните потоци. Тръбният колектор е добро решение за загряване на вода в топла вода и отопление.
• Въздушни слънчеви колектори. Устройствата наподобяват плоски пластмасови модели поради черното дъно и прозрачния горен панел. Размерните инсталации са разположени на източната или югоизточната стена. В тях, поради слънчевата топлина, загрява въздуха, подаван в къщата и помещенията със специални вентилатори.

Слънчевата енергия е най-подходяща за топли подове.

Самостоятелни соларни панели

Слънчевите инсталации са алтернатива на традиционното електричество, което при завършване е скъпо. Със собствен монтаж можете да намалите разходите за строителство 3-4 пъти. Преди да започнете да създавате соларен панел, трябва да разберете принципа на неговата функционалност.

Как работи слънчевата енергийна система

За да представите принципа на работа, струва си да започнете с дизайна. Устройството на източниците на слънчева енергия включва:

• слънчев панел - комплекс от единици за преобразуване на слънчевата светлина в електронен поток;
• Батерия - има няколко в системата, броят зависи от капацитета на потребителите;
• контролер на заряда - осигурява нормално зареждане на батерията без презареждане;
• инвертор - трансформира ток на ниско напрежение от батерии в ток с високо напрежение (3-5 къщи е достатъчно за къща).

Соларните панели отделно произвеждат нисковолтови токове (около 18-21 V), което е достатъчно за зареждане на 12-волтова батерия.

Създаване на слънчев панел

Сглобяването на батерията е направено от модулни фотоклетки. В един домакински модул има 30, 36 и 72 елемента. Те са свързани последователно с източник на захранване, чието максимално напрежение е 50 V.

За частта на тялото ще ви трябват дървени пръти, гипсокартон, плексиглас и шперплат. Дъното на кутията се изрязва от шперплат и се вмъква в рамка от пръти с дебелина 25 мм. Дупките се правят по периметъра на рамката. За да се предотврати прегряване на елементите, стъпката на пробиване трябва да бъде 15-20 cm.

За размера на дъното пребройте броя на фотоклетките и измерете всяка.

От гипсокартон с чиновнически нож е направена подложка от гипсокартон с вентилационни отвори. Те са направени по шаблон с квадратно вмъкване с отстъп 5 см. След това:

1. Елементите са подредени отгоре на основата и споени.
2. Връзките се правят последователно, в ред.
3. Завършените редове са свързани с токопроводящи шини.
4. Елементите се обръщат и фиксират в седалката със силикон.
5. Проверете параметрите на изходното напрежение. Обхватът му е от 18 до 20 V.
6. 2-3 дни стартирайте батерията, за да тествате способността за зареждане.
7. В края на теста, ставите са запечатани.

Боядисвайте и подсушавайте субстрата 2 пъти.

След проверка на работата соларният панел се сглобява:

1. Изведете входните и изходните контакти.
2. Изрежете капака от плексиглас и го фиксирайте с винтове върху предварително направени отвори.
3. Когато използвате диодна верига от 36 диода с напрежение 12 V, ацетонът се отстранява от частта.
4. Дупките са направени в пластмасовия панел, диодите се поставят и запояват.

На последния етап се извършва инсталирането и ориентацията на слънчевия панел, за да се улесни достъпът до услугите и ефективността на производството на енергия.

Правила за инсталиране на слънчев панел

Промишлените модификации могат да се въртят независимо. Домакинските устройства трябва да бъдат зададени по няколко начина:

• Премахването от засенчени места - дърво или висока къща наблизо ще направи устройството неефективно.
• Ориентир от слънчевата страна. Жителите на северното полукълбо ориентират структурата на юг, южното - на север.
• Ъгълът на наклон - обвързан с географската ширина на обекта. През лятото е по-добре да наклоните слънчевия панел на 30 градуса към хоризонта, през зимата - 70 градуса.
• Наличност на достъп за поддръжка - почистване на прах, мръсотия, прилепнал сняг.

Устройството ще бъде ефективно, ако преките лъчи на слънцето върху капака.

Характеристики на ветрогенераторите

Източниците на електроенергия от вятъра работят на принципа за превръщане на кинетичната енергия в механична, а след това в променлив ток. Електричеството може да бъде получено при минимална скорост на вятъра 2 m / s. Оптималната скорост на вятъра е от 5 до 8 m / s.

Видове ветрогенератори

Според вида на монтажа на ротора има модификации:

• Хоризонтални - различават се в минималното количество материали за производство и висока ефективност. Недостатъците на устройството са високата монтажна мачта и сложността на механичната част.
• Вертикална - работете в широк диапазон от скорости на вятъра. Спецификата на генератора е необходимостта от допълнителна фиксация на двигателя.

По броя на остриетата има модели с едно или много острие. По материал остриетата се класифицират на ветроходни и твърди. Стъпката на винта на инсталацията може да бъде променлива (можете да зададете работната скорост) и фиксирана.

По време на изграждането на вятърна инсталация основата задължително се създава и укрепва.

Дизайн на вятърния генератор

Готовият ветрогенератор се състои от следните части:

• кула - поставя се във ветровита зона;
• генератор на лопатки;
• лопатен контролер - преобразува променлив ток в постоянен ток;
• инвертор - преобразува постоянен ток в променлив ток;
• акумулаторна батерия;
• резервоар за вода.

Акумулативната батерия изглажда разликата в сезона на ветровете и спокойния период.

Изработване на нискоскоростен генератор на вятър от машинен генератор

Тъй като комплект за сглобяване на ветрогенератор струва от 250 до 300 хиляди рубли, препоръчително е да направите дизайна сами. Ще ви трябва автомобилен генератор и батерия.

Остриетата осигуряват работата на други устройства на вятърната мелница. Можете да ги направите сами от плат, метал или пластмаса, както следва:

1. Изберете материал с добра устойчивост на вятър - от 4 см дебелина.
2. Изчислете дължината на острието, така че диаметърът на тръбата да е 1/5.
3. Изрежете тръбата и я приложете като шаблон.
4. Разходете се по краищата на всички елементи с накитна кърпа, за да премахнете неравности.
5. Фиксирайте пластмасовите остриета към алуминиевия диск.
6. Балансирайте колелото, като го заключите хоризонтално.
7. Шлайфайте краищата на колелото на вятъра, докато се въртите.

Оптималният дизайн на остриетата е голям брой, но по-малък.

Проектът за производство на мачти трябва да започне с подбора на материал. Ще ви трябва стоманена тръба с дължина 7 м и диаметър 150-200 м. Ако има препятствия, колелото се издига на 1 м над тях.

За допълнителна структурна стабилност колчетата за разтягане са направени от стомана или поцинкован кабел с дебелина 6-8 мм.Мачтата и колчетата трябва да бъдат бетонирани.

Процесът на промяна на осцилатора е да се пренавие стартерния възел и да се създаде ротор на базата на неодимови магнити. В устройството под тях се пробиват дупки. Магнитите трябва да се поставят редуващи се между полюсите и да запълнят празнините с епоксидна смола.

Роторът е увит в хартия, за да навиете намотката в една посока съгласно трифазна схема. На последния етап генераторът се тества - при 300 оборота в минута трябва да показва 30 V.

Колкото повече завои на бобината, толкова по-ефективен е генераторът.

Алтернативни вятърни източници на топлина и електрическа енергия се събират след производството на въртящата се ос. Ще ви трябва тръба с два лагера и опашка, изработена от поцинкована ламарина с дебелина 1,2 мм.

Генераторът е прикрепен към мачтата през рамката на тяхната тръба. Разстоянието от гредата до лопатките трябва да бъде повече от 25 см. След сглобяването на основната конструкция се монтират контролерът за заряд, инвертор и батерия.

Отопление на къща с термопомпи

Европа използва термопомпи от няколко години, взаимодействайки с всички алтернативни видове електричество. През лятото и зимата агрегатите вземат топлина от почвата, въздуха, водата и я насочват за отопление на помещението.

Разновидности на термопомпите

В зависимост от нуждите за отопление, можете да изберете модели с 1, 2, 3 вериги, 1-2 кондензатора. Те ще работят за отопление и охлаждане или изключително за отопление.

Според вида на източника на енергия и метода на производство на електроенергия, устройствата са:

• Air-вода. Топлината тече от въздуха и загрява водата. Системите са подходящи за климатични зони със зимна температура от -15 градуса.
• Земята вода. Действително за умерен климатичен пояс. Монтира се в земята с помощта на колектор или сонда без разрешителни за сондиране.
• Вода-вода. Монтиран в близост до езера. През зимата помпата осигурява топлина на голямата къща, като загрява източника.
• Вода-въздух. Източникът на енергия е резервоар. Топлината тече през компресор във въздуха. Става охлаждаща течност.
• Земята на въздуха. Почвата е източник на топлина, която се прехвърля във въздуха от компресора. Енергиен носител - антифризни течности.
• Въздух във въздух. Устройствата работят на принципа на климатизацията - за охлаждане и отопление.

Изборът на източник на топлина зависи от геологията на района и наличието на препятствия за земни работи.

Как работи термопомпата

Термопомпата работи на базата на цикъла на Carnot - повишаване на температурата при рязко сгъстяване на охлаждащата течност. Тъй като устройствата имат 3 работни вериги (2 - външни, 1 - вътрешни), кондензатор, изпарител и компресор, схемата на тяхното действие може да бъде представена, както следва:

1. Първичната охлаждаща течност (разположена във вода, във въздуха, в земята) отнема топлина и източници с ниски потенциали. Максималната температура на възела е около + 6 градуса.
2. Във вътрешния контур се намира носител с ниска температура с ниска температура. При нагряване хладилният агент се изпарява, парата му в компресора се компресира. В този момент се отделя топлина. Температура на парата - от +35 до +65 градуса.
3. Топлината в кондензатора влиза в охлаждащата течност от отоплителния кръг. Парите се кондензират и се изпращат до изпарителя.

Цикълът на термопомпата се повтаря постоянно.

Ръчно изработена термопомпа

Домашното е съвсем реално, ако имате работещи части от домакински уреди.

За да подготвите кондензатора и компресора ще ви трябва:

1. Направете компресора на помпата от компресора на хладилника или климатика. Детайлът е фиксиран с меко окачване на стената на котелното помещение.
2. Направете кондензатор. Най-добрият вариант е резервоар от неръждаема стомана от 100 литра.
3. Нарежете съда наполовина с мелница и след това поставете намотката (медна тръба на хладилника или климатика).
4. След като инсталирате бобината, заварете половините на резервоара.

За висококачествен шев използвайте аргоново заваряване.

Изпарителят е направен на базата на 75-80 литров пластмасов резервоар с диаметър от диаметър медна тръба. Той е обвит около стоманена тръба с диаметър 300-400 мм. Завоите са фиксирани с перфорирани.

На бобината се нарязва конец за свързване с тръбопровода. Хладилен агент се изпомпва в устройството, след което изпарителят е монтиран на стената.

Оптималният източник за тези алтернативни методи за производство на топлина и електричество ще бъде вода от кладенец или кладенец. Течността не замръзва дори през зимата.

Ще са необходими 2 кладенци:

• за приемане на вода и нейното подаване до изпарителя;
• за изхвърляне на отпадните води и нейния поток към изпарителя.

Автономността на термопомпата ще бъде осигурена от автоматични механизми за контрол на движението на охлаждащата течност по отоплителните кръгове и фреонното налягане.

Производство на топлина от други алтернативни източници

Когато организирате първата външна верига на помпата, се нуждаете от ефективен източник на топлина:

• Пръстеновидни тръби във водата. Езерце без голяма дълбочина на замръзване или река осигурява ефективността на технологията. Тръбите се полагат под вода с помощта на товар.
• Термични полета. Тръбите са погребани под замръзването на почвата - отстранен е голям слой почва.
• Геотермални извори. Кладенците са пробити на големи дълбочини. Те стартират вериги с топлоносители.
• Извън въздух. Топлината се извлича от вентилационни шахти или вятърни канали.

Минусът на термопомпата е високата цена и разходите за инсталиране на топлинни източници.

Биогазови инсталации

Органичното алтернативно електричество се произвежда с помощта на системи за биогаз. Устройствата позволяват преработка на отпадъци домашни птици и животни. Полученият газ се пречиства и изсушава, след което се използва като охлаждаща течност. Остатъчните маси ще бъдат ефективен и безопасен тор за почвата.

Принцип на технологията

Газовете се образуват по време на ферментацията на биологични отпадъци от животни и птици. Анаеробна среда без кислород е оптимална. Повишава активността на мезофилни и термофилни бактерии. За ефективността на процеса масата ще трябва да се смесва на ръка с помощта на пръчка или механични бъркалки. При идеални условия се получават от 1 до 4,5 литра газ в 1 литър затворен съд, загрят до температура от +50 градуса.

Система за биогаз за частна къща

Най-простият биореактор е контейнер с капак и механизъм за смесване. В капака е направен отвор за маркуча за отработените газове. Количеството му ще бъде достатъчно за 1-2 горелки.

Подземният или повдигнат бункер увеличава използваемия обем. Подземната конструкция е от стоманобетон с горен слой топлоизолация. Капацитетът е разделен на отделения. Торът се зарежда в конвейера, като запълва бункера с 80-85%. Останалата площ се използва за натрупване на газ. Изхвърля се през специална тръба, вторият край на която е в хидравличната ключалка. След източване пречистеният газ влиза в къщата.

В момента алтернативните видове добив на топлинни ресурси и електричество не са достъпни за жителите на апартаментите. Те могат да бъдат използвани от жители на частни къщи и ферми. Единственият недостатък на възобновяемите източници са разходите за подреждане на системата, но финансовите инвестиции се изплащат след 1-2 години експлоатация.