Quelles alternatives électriques peuvent être utilisées dans les maisons privées

Les sources d'énergie aident à fournir les fonctions de toutes les lignes de communication. Avec l'absence temporaire de routes principales, d'autres sources d'électricité peuvent être utilisées. Ils ne sont pas aussi populaires que les traditionnels, mais sont plus rentables en termes de fonctionnement et ne nuisent pratiquement pas à l'environnement.

Où et sous quelle forme obtenir les ressources énergétiques

Les sources d'énergie traditionnelles sont les centrales thermiques, nucléaires et hydroélectriques. Les sources d'énergie alternatives peuvent être auto-réparatrices, efficaces, bon marché et respectueuses de l'environnement. En fait, il y a de l'énergie dans les ressources naturelles, il suffit d'essayer de l'extraire. Sans compétences particulières, vous pouvez effectuer les tâches suivantes:

• installer des capteurs solaires et des batteries pour alimenter l'éclairage ou l'eau chaude;
• monter des éoliennes;
• utiliser des pompes à chaleur pour chauffer la maison en raison de la chaleur de l'eau, du sol ou de l'air;
• appliquer des usines de biogaz pour le traitement des déchets animaux, oiseaux et humains.

L'inconvénient des sources d'énergie non traditionnelles réside dans d'importants investissements financiers pour leur organisation.

Sources d'énergie renouvelables

En raison des ressources en carburant limitées, les scientifiques du monde entier développent et mettent en service les sources d'énergie de l'avenir. Les énergies renouvelables comprennent:

• Générateurs d'électricité - en Russie, les plus couramment utilisés sont l'électricité, l'essence et le gaz. Ce dernier fonctionne aux carburants liquéfiés et naturels, en raison de son faible niveau de bruit, il est utilisé dans la vie quotidienne et est durable.
• Énergie solaire - une personne utilise un rayonnement électromagnétique. La source d'électricité et de chauffage autonome est silencieuse et écologique.
• Éoliennes - fonctionnent sur la base de la transformation de l'énergie cinétique du vent en rotation mécanique d'une turbine générant un courant alternatif. Les éoliennes horizontales et verticales sont très efficaces.
• Biocarburants - les meilleures options sont les graisses oléagineuses, les algues et les gaz résiduaires organiques.
• Les stations à roue hydraulique sont une source d'énergie pratique s'il y a une rivière près de la maison. La roue de turbine est entraînée par les écoulements d'eau.
• Solutions géothermiques - dans les territoires sismiquement actifs, elles convertissent la chaleur qui se produit lorsque l'eau géothermique est libérée.

La Russie dispose de plusieurs stations solaires - dans la région d'Orenbourg (capacité 40 MW), en République du Bachkortostan (capacité 15 MW), en Crimée (10 pièces de 20 MW chacune).

L'application de l'énergie solaire

Une électricité alternative basée sur le rayonnement solaire électromagnétique est justifiée pour les personnes qui ont un chalet dans le pays. La raison en est l'indicateur de puissance totale par beau temps pas plus de 5-7 kW par heure. À ce jour, plusieurs installations solaires sont populaires.

Panneaux solaires

L'assemblage des appareils est réalisé à partir de convertisseurs photoélectriques. Les éléments industriels sont construits à partir de mineurs qui génèrent du courant lorsqu'ils sont exposés à la lumière directe. Dans le secteur privé, les convertisseurs au silicium de type poly et monocristal sont populaires. Ces derniers diffèrent en efficacité de 13 à 25%, mais polycristallin est moins cher. La plage de température des plaques est de -40 à +50 degrés.

Capteurs solaires

Utilisé pour chauffer l'air ou l'eau. L'utilisateur peut régler le sens des flux chauffés, organiser une réserve en cas de mauvais temps. Les fabricants produisent trois modifications des collecteurs - air, plat et tubulaire.

• Plastique plat. Il s'agit d'un panneau noir et transparent dans un seul boîtier avec une bobine centrale en cuivre. Lorsqu'il est exposé au soleil, l'élément sombre inférieur se réchauffe. Il transfère la chaleur à une bobine de cuivre qui chauffe l'eau. Le collecteur plat convient au chauffage de l'eau dans une piscine ou une douche extérieure. Moins de technologie - pour chauffer de grands volumes, de nombreux éléments sont nécessaires.
• Tubulaire. Ils ressemblent à des tubes à vide ou coaxiaux en verre. L'eau chauffée par le soleil les coule. La chaleur concentrée à l'intérieur d'un système spécial chauffe l'eau dans le réservoir de stockage. Les sédiments sont utilisés pour faire circuler les flux d'eau. Un collecteur tubulaire est une bonne solution pour chauffer l'eau dans l'eau chaude et chauffer.
• Capteurs solaires aériens. Les appareils ressemblent à des modèles en plastique plat en raison du fond noir et du panneau supérieur transparent. Les installations dimensionnelles sont situées sur le mur est ou sud-est. En eux, grâce à la chaleur solaire, chauffe l'air fourni à la maison et aux buanderies avec des ventilateurs spéciaux.

L'énergie solaire est la meilleure pour les sols chauds.

Panneaux solaires auto-fabriqués

Les installations solaires sont une alternative à l'électricité traditionnelle qui, une fois terminée, coûte cher. Avec votre propre assemblage, vous pouvez réduire le coût de construction de 3 à 4 fois. Avant de commencer à créer un panneau solaire, vous devez comprendre le principe de sa fonctionnalité.

Comment fonctionne le système d'énergie solaire

Pour présenter le principe de fonctionnement, il convient de commencer par la conception. Le dispositif des sources d'énergie solaire comprend:

• panneau solaire - un complexe d'unités pour convertir la lumière du soleil en un flux électronique;
• Batterie - il y en a plusieurs dans le système, le nombre dépend de la capacité des consommateurs;
• contrôleur de charge - fournit une charge normale de la batterie sans recharge;
• onduleur - transforme le courant basse tension des batteries en courant haute tension (3 à 5 kW suffisent pour une maison).

Les panneaux solaires produisent séparément des courants basse tension (environ 18-21 V), ce qui est suffisant pour charger une batterie de 12 volts.

Création d'un panneau solaire

L'ensemble batterie est fabriqué à partir de photocellules modulaires. Dans un module ménage, il y a 30, 36 et 72 éléments. Ils sont connectés en série avec une source d'alimentation dont la tension maximale est de 50 V.

Pour la partie du corps, vous aurez besoin de barres en bois, de panneaux de fibres, de plexiglas et de contreplaqué. Le fond de la boîte est découpé en contreplaqué et inséré dans un cadre de barres de 25 mm d'épaisseur. Des trous sont pratiqués autour du périmètre du cadre. Pour éviter une surchauffe des éléments, l'étape de perçage doit être de 15 à 20 cm.

Pour la taille inférieure, comptez le nombre de photocellules et mesurez chacune.

À partir d'un panneau de fibres avec un couteau de bureau, un substrat est fait de panneaux de fibres avec des trous de ventilation. Ils sont réalisés selon un motif carré imbriqué avec un retrait de 5 cm. Ensuite:

1. Les éléments sont empilés sur le substrat et soudés.
2. Les connexions sont effectuées séquentiellement, dans l'ordre.
3. Les rangées terminées sont connectées à des bus conducteurs de courant.
4. Les éléments sont retournés et fixés dans le siège avec du silicone.
5. Vérifiez les paramètres de tension de sortie. Sa plage va de 18 à 20 V.
6. 2-3 jours, exécutez la batterie pour tester la capacité de charge.
7. À la fin du test, les joints sont scellés.

Peignez et séchez le support 2 fois.

Après vérification du fonctionnement, le panneau solaire est assemblé:

1. Sortez les contacts d'entrée et de sortie.
2. Découpez le couvercle en plexiglas et fixez-le avec des vis sur des trous préfabriqués.
3. Lors de l'utilisation d'un circuit à diodes de 36 diodes avec une tension de 12 V, l'acétone est éliminée de la pièce.
4. Des trous sont faits dans le panneau en plastique, des diodes sont insérées et soudées.

Au dernier stade, l'installation et l'orientation du panneau solaire sont réalisées pour faciliter l'accès aux services et l'efficacité de la production d'énergie.

Règles d'installation d'un panneau solaire

Les modifications industrielles peuvent tourner indépendamment. Les appareils ménagers doivent être configurés de plusieurs manières:

• Enlever des zones ombragées - un arbre ou une grande maison à proximité rendra l'appareil inefficace.
• Point de repère sur le côté ensoleillé. Les résidents de l'hémisphère nord orientent la structure vers le sud, le sud - vers le nord.
• L'angle d'inclinaison - est lié à la latitude géographique du site. En été, il est préférable d'incliner le panneau solaire de 30 degrés vers l'horizon, en hiver - 70 degrés.
• Disponibilité d'accès pour l'entretien - nettoyage de la poussière, de la saleté, de la neige adhérente.

L'appareil sera efficace si les rayons directs du soleil sur la couverture.

Caractéristiques des éoliennes

Les sources d'électricité éolienne fonctionnent sur le principe de la conversion de l'énergie cinétique en énergie mécanique, puis en courant alternatif. L'électricité peut être obtenue à une vitesse minimale du vent de 2 m / s. La vitesse optimale du vent est de 5 à 8 m / s.

Types d'éoliennes

Selon le type de montage du rotor, il existe des modifications:

• Horizontale - diffèrent par la quantité minimale de matériaux pour la fabrication et la haute efficacité. Les inconvénients de l'appareil sont le haut mât de montage et la complexité de la partie mécanique.
• Vertical - travaillez dans une large gamme de vitesses de vent. La spécificité du générateur est la nécessité d'une fixation supplémentaire du moteur.

Par le nombre de lames, il existe des modèles à une ou plusieurs lames. Par matériau, les pales sont classées en voile et rigides. Le pas de vis de l'installation peut être variable (vous pouvez régler la vitesse de fonctionnement) et fixe.

Lors de la construction d'une installation éolienne, la fondation est nécessairement créée et renforcée.

Conception d'éolienne

L'éolienne finie se compose des pièces suivantes:

• tour - est placé dans une zone venteuse;
• générateur de pales;
• contrôleur de lame - convertit le courant alternatif en courant continu;
• onduleur - transforme le courant continu en courant alternatif;
• batterie de stockage;
• réservoir d'eau.

La batterie accumulée atténue la différence entre la saison des vents et la période de calme.

Fabrication d'une éolienne à basse vitesse à partir d'une génératrice de machine

Puisqu'un kit pour assembler une éolienne coûte de 250 à 300 mille roubles, il est conseillé de faire le design vous-même. Vous aurez besoin d'un générateur de voiture et d'une batterie.

Les pales assurent le fonctionnement d'autres appareils de l'éolienne. Vous pouvez les fabriquer vous-même à partir de tuyaux en tissu, en métal ou en plastique comme suit:

1. Choisissez un matériau avec une bonne résistance au vent - à partir de 4 cm d'épaisseur.
2. Calculez la longueur de la lame de sorte que le diamètre du tuyau soit 1/5.
3. Coupez le tuyau et appliquez-le comme modèle.
4. Marchez le long des bords de tous les éléments avec une toile émeri pour éliminer les bosses.
5. Fixez les lames en plastique sur le disque en aluminium.
6. Équilibrez la roue en la bloquant horizontalement.
7. Rectifiez les bords de la roue éolienne tout en tournant.

La conception optimale des lames est un grand nombre, mais plus petite.

Le projet de fabrication du mât doit commencer par la sélection du matériau. Vous aurez besoin d'un tuyau en acier d'une longueur de 7 m et d'un diamètre de 150-200 m. S'il y a des obstacles, la roue s'élève de 1 m au-dessus d'eux.

Pour une stabilité structurelle supplémentaire, les chevilles à étirer sont en acier ou en câble galvanisé de 6 à 8 mm d'épaisseur.Le mât et les chevilles doivent être bétonnés.

Le processus de modification de l'oscillateur consiste à rembobiner le démarreur et à créer un rotor à base d'aimants en néodyme. Dans l'appareil, des trous sont percés sous eux. Les aimants doivent être placés en alternance entre les pôles et remplir les vides avec de l'époxy.

Le rotor est enveloppé dans du papier pour rembobiner la bobine dans une direction selon un schéma en trois phases. À la dernière étape, le générateur est testé - à 300 tr / min, il devrait afficher 30 V.

Plus la bobine tourne, plus le générateur est efficace.

Des sources alternatives de chaleur et d'énergie électrique sont collectées après la fabrication de l'axe de pivot. Vous aurez besoin d'un tuyau avec deux roulements et une queue en tôle galvanisée de 1,2 mm d'épaisseur.

Le générateur est fixé au mât à travers le cadre de leur tuyau. La distance entre la poutre et les pales doit être supérieure à 25 cm Après le montage de la structure de base, le contrôleur de charge, l'onduleur et la batterie sont montés.

Chauffage d'une maison avec des pompes à chaleur

L'Europe utilise des pompes à chaleur depuis plusieurs années, interagissant avec tous les types alternatifs d'électricité. En été et en hiver, les unités prennent la chaleur du sol, de l'air, de l'eau et la dirigent pour chauffer la pièce.

Variétés de pompes à chaleur

Selon les besoins de chauffage, vous pouvez choisir des modèles avec 1, 2, 3 circuits, 1-2 condensateurs. Ils fonctionneront pour le chauffage et le refroidissement ou exclusivement pour le chauffage.

Selon le type de source d'énergie et le mode de production d'électricité, les appareils sont:

• Air-eau. La chaleur s'écoule de l'air et chauffe l'eau. Les systèmes conviennent aux zones climatiques avec une température hivernale de -15 degrés.
• L'eau de terre. Réel pour une zone climatique tempérée. Monté dans le sol au moyen d'un collecteur ou d'une sonde sans permis de forage.
• L'eau l'eau. Installé près des étangs. En hiver, la pompe fournit de la chaleur à la grande maison en chauffant la source.
• Eau-air. La source d'énergie est un réservoir. La chaleur circule à travers un compresseur dans l'air. Cela devient un liquide de refroidissement.
• Terre-air. Le sol est une source de chaleur qui est transférée à l'air par le compresseur. Transporteur d'énergie - liquides antigel.
• Air à air. Les appareils fonctionnent sur le principe de la climatisation - pour le refroidissement et le chauffage.

Le choix de la source de chaleur dépend de la géologie de la zone et de la présence d'obstacles pour les travaux de terrassement.

Fonctionnement de la pompe à chaleur

La pompe à chaleur fonctionne sur la base du cycle Carnot - augmentation de la température lors d'une forte compression du liquide de refroidissement. Puisque les appareils ont 3 circuits de travail (2 - externe, 1 - interne), un condenseur, un évaporateur et un compresseur, le schéma de leur action peut être représenté comme suit:

1. Le liquide de refroidissement primaire (situé dans l'eau, dans l'air, dans le sol) retire la chaleur et les sources à faible potentiel. La température maximale du nœud est d'environ + 6 degrés.
2. Un support à basse température avec une basse température est situé dans la boucle intérieure. Lorsqu'il est chauffé, le réfrigérant s'évapore et sa vapeur dans le compresseur est comprimée. À ce stade, la chaleur est libérée. Température de vapeur - de +35 à +65 degrés.
3. La chaleur dans le condenseur pénètre dans le liquide de refroidissement par le circuit de chauffage. Les vapeurs se condensent et sont envoyées à l'évaporateur.

Le cycle de la pompe à chaleur est constamment répété.

Pompe à chaleur artisanale

Le fait maison est bien réel si vous avez des pièces de travail d'appareils électroménagers.

Pour préparer le condenseur et le compresseur, vous aurez besoin de:

1. Faites le compresseur de la pompe à partir du compresseur du réfrigérateur ou du climatiseur. Le détail est fixé avec une suspension souple sur le mur de la chaufferie.
2. Faites un condensateur. La meilleure option est un réservoir en acier inoxydable de 100 litres.
3. Coupez le récipient en deux avec un broyeur, puis insérez la bobine (tube de cuivre du réfrigérateur ou du climatiseur).
4. Après avoir installé la bobine, soudez les moitiés du réservoir.

Pour une couture de haute qualité, utilisez le soudage à l'argon.

L'évaporateur est fabriqué sur la base d'un réservoir en plastique de 75 à 80 l avec une bobine de tuyau en cuivre de иком pouces de diamètre. Il est enroulé autour d'un tube en acier de 300 à 400 mm de diamètre. Les tours sont fixes avec perforés.

Un filetage est coupé sur la bobine pour le couplage avec la canalisation. Le réfrigérant est pompé dans l'unité, après quoi l'évaporateur est monté sur le mur.

La source optimale pour ces méthodes alternatives de production de chaleur et d'électricité sera l'eau d'un puits ou d'un puits. Le liquide ne gèle pas même en hiver.

Il faudra 2 puits:

• pour la prise d'eau et son alimentation à l'évaporateur;
• pour évacuer les eaux usées et leur flux vers l'évaporateur.

L'autonomie de la pompe à chaleur sera assurée par des mécanismes automatiques de contrôle du mouvement du liquide de refroidissement le long des circuits de chauffage et de la pression de fréon.

Production de chaleur à partir d'autres sources alternatives

Lors de l'organisation du premier circuit externe de la pompe, vous avez besoin d'une source de chaleur efficace:

• Tuyaux en forme d'anneau dans l'eau. Un étang sans grande profondeur de congélation ni rivière assure l'efficacité de la technologie. Les tuyaux sont posés sous l'eau à l'aide d'une cargaison.
• Champs thermiques. Les tuyaux sont enfouis sous le gel du sol - une grande couche de terre est enlevée.
• Sources géothermiques. Les puits sont forés à de grandes profondeurs. Ils démarrent des circuits avec des liquides de refroidissement.
• Air extérieur. La chaleur est extraite des puits de ventilation ou des canaux de vent.

Le moins de la pompe à chaleur est le coût élevé et les coûts d'installation des sources de chaleur.

Installations de biogaz

L'électricité organique alternative est produite à l'aide de systèmes de biogaz. Les appareils permettent le traitement des déchets de volaille et d'animaux. Le gaz résultant est purifié et séché, puis utilisé comme réfrigérant. Les masses résiduelles seront un engrais efficace et sûr pour le sol.

Principe technologique

Des gaz se forment lors de la fermentation des déchets biologiques d'animaux et d'oiseaux. Un environnement anaérobie sans oxygène est optimal. Il augmente l'activité des bactéries mésophiles et thermophiles. Pour l'efficacité du processus, la masse devra être mélangée à la main à l'aide d'un bâton ou d'agitateurs mécaniques. Dans des conditions idéales, de 1 à 4,5 litres de gaz sont obtenus dans 1 litre d'un récipient fermé chauffé à une température de +50 degrés.

Système de biogaz pour une maison privée

Le bioréacteur le plus simple est un récipient avec un couvercle et un mécanisme de mélange. Un trou est fait dans le couvercle pour le tuyau d'échappement de gaz. Sa quantité sera suffisante pour 1-2 brûleurs.

Le bunker souterrain ou surélevé augmente le volume utilisable. La structure souterraine est en béton armé avec une couche supérieure d'isolation thermique. La capacité est divisée en compartiments. Le fumier est chargé dans le convoyeur, remplissant la trémie de 80 à 85%. La zone restante est utilisée pour l'accumulation de gaz. Il est évacué par un tube spécial dont la seconde extrémité se trouve dans la serrure hydraulique. Après vidange, le gaz purifié entre dans la maison.

Les autres types d'extraction des ressources de chaleur et d'électricité ne sont actuellement pas disponibles pour les résidents des appartements. Ils peuvent être utilisés par les résidents de maisons privées et de fermes. Le seul inconvénient des sources renouvelables est le coût de l'organisation du système, mais les investissements financiers sont payants après 1-2 ans de fonctionnement.