Que elétrica alternativa pode ser usada em residências particulares

As fontes de energia ajudam a fornecer as funções de todas as linhas de comunicação. Com a ausência temporária das principais rodovias, fontes alternativas de eletricidade podem ser usadas. Eles não são tão populares quanto os tradicionais, mas são mais lucrativos em termos de operação e praticamente não prejudicam o meio ambiente.

Onde e de que forma obter recursos energéticos

As fontes de energia tradicionais são estações térmicas, nucleares e hidrelétricas. O fornecimento de energia alternativa pode ser auto-reparável, eficiente, barato e ecológico. De fato, há energia nos recursos naturais, basta tentar extraí-la. Sem habilidades especiais, você pode executar as seguintes tarefas:

• instalar coletores solares e baterias para alimentar a iluminação ou água quente;
• montar geradores eólicos;
• use bombas de calor para aquecer a casa devido ao calor da água, terra ou ar;
• aplicar usinas de biogás para o processamento de animais, aves e resíduos humanos.

A desvantagem de fontes de energia não tradicionais são grandes investimentos financeiros para sua organização.

Fontes de energia renováveis

Devido aos recursos limitados de combustível, cientistas de todo o mundo estão desenvolvendo e colocando em operação as fontes de energia do futuro. As renováveis ​​incluem:

• Geradores de eletricidade - na Rússia, os mais usados ​​são elétricos, gasolina e gás. Este último opera com combustíveis liquefeitos e naturais, devido ao seu baixo nível de ruído, é usado na vida cotidiana e é durável.
• Energia solar - uma pessoa usa radiação eletromagnética. A fonte de eletricidade e aquecimento autônomo é silenciosa e ecológica.
• Turbinas eólicas - operam com base na transformação da energia cinética do vento na rotação mecânica de uma turbina que gera corrente alternada. Os moinhos de vento horizontais e verticais são altamente eficientes.
• Biocombustíveis - as melhores opções são gorduras de oleaginosas, algas e gases residuais orgânicos.
• Estações de roda d'água são uma fonte conveniente de energia se houver um rio perto da casa. A roda da turbina é acionada por fluxos de água.
• Soluções geotérmicas - em territórios sismicamente ativos, convertem o calor que ocorre quando a água geotérmica é liberada.

A Rússia possui várias estações solares - na região de Orenburg (capacidade de 40 MW), na República do Bascortostão (capacidade de 15 MW), na Crimeia (10 peças de 20 MW cada).

A aplicação de energia solar

A eletricidade alternativa baseada em radiação solar eletromagnética é justificada para pessoas que têm uma casa de campo no país. O motivo é o indicador de potência total em bom tempo, não superior a 5-7 kW por hora. Até o momento, várias instalações solares são populares.

Painéis solares

A montagem dos dispositivos é feita a partir de conversores fotovoltaicos. Elementos industriais são construídos a partir de mineradores que geram corrente quando expostos à luz direta. No setor privado, os conversores de silício do tipo poli e cristal único são populares. Estes últimos diferem em eficiência de 13 a 25%, mas os policristalinos são mais baratos. A faixa de temperatura das placas é de -40 a +50 graus.

Coletores solares

Usado para aquecer ar ou água. O usuário pode definir a direção dos fluxos aquecidos, organizar uma reserva em caso de mau tempo. Os fabricantes produzem três modificações dos coletores - ar, plano e tubular.

• Plástico plano. Eles são um painel preto e transparente em um caso com uma bobina central de cobre. Quando exposto à luz solar, o elemento escuro mais baixo esquenta. Transfere calor para uma bobina de cobre que aquece a água. O coletor plano é adequado para aquecer a água em uma piscina ou chuveiro externo. Menos tecnologia - para aquecer grandes volumes, muitos elementos são necessários.
• Tubular. Eles se parecem com tubos a vácuo ou coaxiais feitos de vidro. A água aquecida pelo sol desce sobre eles. O calor concentrado dentro de um sistema especial aquece a água no tanque de armazenamento. Sedimentos são usados ​​para circular os fluxos de água. Um coletor tubular é uma boa solução para aquecer água em água quente e aquecer.
• Coletores solares aéreos. Os dispositivos lembram modelos de plástico plano devido ao fundo preto e ao painel superior transparente. As instalações dimensionais estão localizadas na parede leste ou sudeste. Neles, devido ao calor solar, aquece o ar fornecido à casa e às despensas com ventiladores especiais.

A energia solar é melhor para pisos quentes.

Painéis solares fabricados

As instalações solares são uma alternativa à eletricidade tradicional, que, quando concluída, é cara. Com sua própria montagem, você pode reduzir o custo de construção em 3-4 vezes. Antes de começar a criar um painel solar, você precisa entender o princípio de sua funcionalidade.

Como o sistema de energia solar funciona

Para apresentar o princípio de operação, vale a pena começar com o design. O dispositivo de fontes de energia solar inclui:

• painel solar - um complexo de unidades para converter a luz solar em um fluxo eletrônico;
• Bateria - existem várias no sistema, o número depende da capacidade dos consumidores;
• controlador de carregamento - fornece carregamento normal da bateria sem recarregar;
• inversor - transforma corrente de baixa tensão de baterias em corrente de alta tensão (3-5 kW é suficiente para uma casa).

Os painéis solares produzem individualmente correntes de baixa tensão (cerca de 18 a 21 V), o que é suficiente para carregar uma bateria de 12 volts.

Criando um painel solar

A montagem da bateria é feita a partir de fotocélulas modulares. Em um módulo doméstico, há 30, 36 e 72 elementos. Eles são conectados em série com uma fonte de energia, cuja tensão máxima é de 50 V.

Para a parte do corpo, você precisará de barras de madeira, painéis de fibra de vidro, plexiglás e madeira compensada. O fundo da caixa é cortado em compensado e inserido em uma moldura de barras de 25 mm de espessura. Os furos são feitos ao redor do perímetro do quadro. Para evitar o superaquecimento dos elementos, a etapa de perfuração deve ser de 15 a 20 cm.

Para o tamanho inferior, conte o número de fotocélulas e meça cada uma.

A partir de um painel de fibras com uma faca de escritório, um substrato é feito de painéis de fibra com orifícios de ventilação. Eles são feitos de acordo com um padrão quadrado aninhado com um recuo de 5 cm.

1. Os elementos são empilhados em cima do substrato e soldados.
2. As conexões são feitas seqüencialmente, em ordem.
3. As linhas concluídas são conectadas aos barramentos que conduzem a corrente.
4. Os elementos são virados e fixados no assento com silicone.
5. Verifique os parâmetros de tensão de saída. Seu alcance é de 18 a 20 V.
6. 2-3 dias de funcionamento da bateria para testar a capacidade de carregamento.
7. No final do teste, as juntas são seladas.

Pinte e seque o substrato 2 vezes.

Após verificar a operação, o painel solar é montado:

1. Traga os contatos de entrada e saída.
2. Recorte a tampa de acrílico e fixe-a com parafusos nos orifícios pré-fabricados.
3. Ao usar um circuito de 36 diodos com uma voltagem de 12 V, a acetona é removida da peça.
4. Os furos são feitos no painel de plástico, os diodos são inseridos e soldados.

Na última etapa, a instalação e orientação do painel solar é realizada para facilitar o acesso aos serviços e a eficiência da produção de energia.

Regras para instalação de um painel solar

Modificações industriais podem girar independentemente. Os dispositivos domésticos devem ser configurados de várias maneiras:

• Remoção de áreas sombreadas - uma árvore ou uma casa alta próxima tornará o dispositivo ineficiente.
• Marco no lado ensolarado. Os moradores do hemisfério norte orientam a estrutura para o sul, para o sul - para o norte.
• O ângulo de inclinação - está vinculado à latitude geográfica do site. No verão, é melhor inclinar o painel solar 30 graus para o horizonte, no inverno - 70 graus.
• Disponibilidade de acesso para manutenção - limpeza de poeira, sujeira, aderência de neve.

O dispositivo será eficaz se os raios diretos do sol na capa.

Características dos geradores eólicos

As fontes de eletricidade eólica trabalham com o princípio de converter energia cinética em energia mecânica e depois em corrente alternada. A eletricidade pode ser obtida a uma velocidade mínima do fluxo de vento de 2 m / s. A velocidade ideal do vento é de 5 a 8 m / s.

Tipos de geradores eólicos

De acordo com o tipo de montagem do rotor, há modificações:

• Horizontal - diferem na quantidade mínima de materiais para fabricação e alta eficiência. As desvantagens do dispositivo são o alto mastro de montagem e a complexidade da parte mecânica.
• Vertical - trabalhe em uma ampla gama de velocidades do vento. A especificidade do gerador é a necessidade de fixação adicional do motor.

Pelo número de lâminas, existem modelos de lâmina única ou múltipla. Por material, as lâminas são classificadas em vela e rígidas. O passo do parafuso da instalação pode ser variável (você pode definir a velocidade de operação) e fixo.

Durante a construção de uma instalação eólica, a fundação é necessariamente criada e reforçada.

Projeto de gerador de vento

O gerador eólico acabado consiste nas seguintes peças:

• torre - é colocado em uma zona de vento;
• gerador de pás;
• controlador blade - converte corrente alternada em corrente contínua;
• inversor - transforma corrente contínua em corrente alternada;
• bateria de armazenamento;
• tanque de água.

A bateria acumulativa suaviza a diferença na estação dos ventos e no período calmo.

Fazendo um gerador eólico de baixa velocidade a partir de um gerador de máquina

Como um kit para montagem de um gerador eólico custa de 250 a 300 mil rublos, é recomendável fazer o projeto você mesmo. Você precisará de um gerador de carro e uma bateria.

As pás fornecem a operação de outros dispositivos do moinho de vento. Você pode fabricá-los a partir de tubos de tecido, metal ou plástico da seguinte maneira:

1. Escolha um material com boa resistência ao vento - de 4 cm de espessura.
2. Calcule o comprimento da lâmina para que o diâmetro do tubo seja 1/5.
3. Apare o tubo e aplique-o como um modelo.
4. Caminhe pelas bordas de todos os elementos com um pano de esmeril para remover inchaços.
5. Fixe as lâminas de plástico no disco de alumínio.
6. Equilibre a roda travando-a na horizontal.
7. Moer as bordas da roda de vento enquanto gira.

O design ideal das lâminas é um número grande, mas menor.

O projeto de fabricação do mastro precisa começar com a seleção do material. Você precisará de um tubo de aço de 7 me diâmetro de 150 a 200 M. Se houver obstáculos, a roda se elevará 1 m acima deles.

Para estabilidade estrutural adicional, os pinos para esticar são feitos de aço ou cabo galvanizado com 6-8 mm de espessura.O mastro e os pinos devem ser concretados.

O processo de alteração do oscilador é rebobinar o conjunto de partida e criar um rotor baseado em ímãs de neodímio. No dispositivo, os furos são feitos sob eles. Os ímãs devem ser colocados alternadamente entre os pólos e preencher os vazios com epóxi.

O rotor é embrulhado em papel para rebobinar a bobina em uma direção, de acordo com um esquema trifásico. No último estágio, o gerador é testado - a 300 rpm deve mostrar 30 V.

Quanto mais liga a bobina, mais eficiente é o gerador.

Fontes alternativas de vento de calor e energia elétrica são coletadas após a fabricação do eixo pivô. Você precisará de um tubo com dois mancais e uma cauda de chapa galvanizada com 1,2 mm de espessura.

O gerador é conectado ao mastro através da estrutura do tubo. A distância entre a viga e as pás deve ser superior a 25 cm Após a montagem da estrutura básica, o controlador de carregamento, o inversor e a bateria são montados.

Aquecimento de uma casa com bombas de calor

A Europa utiliza bombas de calor há vários anos, interagindo com todos os tipos alternativos de eletricidade. No verão e inverno, as unidades retiram o calor do solo, do ar, da água e o direcionam para aquecer a sala.

Variedades de bombas de calor

Dependendo das necessidades de aquecimento, você pode escolher modelos com 1, 2, 3 circuitos, 1-2 capacitores. Eles trabalharão para aquecimento e resfriamento ou exclusivamente para aquecimento.

De acordo com o tipo de fonte de energia e o método de produção de eletricidade, os dispositivos são:

• Ar-água. O calor flui do ar e aquece a água. Os sistemas são adequados para zonas climáticas com temperatura de inverno de -15 graus.
• Água da Terra. Real para uma zona climática temperada. Montado no solo por meio de um coletor ou sonda sem permissão para perfuração.
• Água Água. Instalado perto de lagoas. No inverno, a bomba fornece calor para a casa grande, aquecendo a fonte.
• Água-ar. A fonte de energia é um reservatório. O calor flui através de um compressor para o ar. Torna-se um líquido de refrigeração.
• Terra-ar. O solo é uma fonte de calor que é transferida para o ar pelo compressor. Transportador de energia - líquidos anticongelantes.
• Ar para ar. Os dispositivos funcionam com o princípio do ar condicionado - para refrigeração e aquecimento.

A escolha da fonte de calor depende da geologia da área e da presença de obstáculos para terraplenagem.

Como funciona a bomba de calor

A bomba de calor opera com base no ciclo de Carnot - aumento da temperatura durante uma forte compressão do líquido de refrigeração. Como os dispositivos possuem 3 circuitos de trabalho (2 - externo, 1 - interno), um condensador, um evaporador e um compressor, o esquema de sua ação pode ser representado da seguinte forma:

1. O líquido de arrefecimento primário (localizado na água, no ar, no solo) retira calor e fontes com baixo potencial. A temperatura máxima do nó é de cerca de + 6 graus.
2. Um suporte de baixa temperatura com uma temperatura baixa está localizado no circuito interno. Quando aquecido, o refrigerante evapora; seu vapor no compressor é comprimido. Neste ponto, o calor é liberado. Temperatura de vapor - de +35 a +65 graus.
3. O calor no condensador entra no líquido de refrigeração do circuito de aquecimento. Os vapores tornam-se condensados ​​e são enviados para o evaporador.

O ciclo da bomba de calor é repetido constantemente.

Bomba de calor artesanal

Caseiro é bastante real se você tiver peças de trabalho de eletrodomésticos.

Para preparar o condensador e o compressor, você precisará de:

1. Faça o compressor da bomba a partir do compressor do refrigerador ou do ar condicionado. O detalhe é fixado com uma suspensão macia na parede da caldeira.
2. Faça um capacitor. A melhor opção é um tanque de aço inoxidável de 100 litros.
3. Corte o recipiente ao meio com um moedor e insira a bobina (tubo de cobre da geladeira ou do ar condicionado).
4. Após instalar a bobina, solde as metades do tanque.

Para uma costura de alta qualidade, use soldagem de argônio.

O evaporador é feito com base em um tanque de plástico de 75-80 litros com uma bobina de tubo de cobre de из polegadas de diâmetro. É enrolado em um tubo de aço com diâmetro de 300 a 400 mm. As voltas são fixadas com perfuradas.

Uma linha é cortada na bobina para acoplamento com a tubulação. O refrigerante é bombeado para a unidade, após o que o evaporador é montado na parede.

A fonte ideal para esses métodos alternativos de geração de calor e eletricidade será a água de um poço ou de um poço. O líquido não congela nem no inverno.

Serão necessários 2 poços:

• pela entrada de água e seu suprimento ao evaporador;
• descarregar as águas residuais e seu fluxo para o evaporador.

A autonomia da bomba de calor será fornecida por mecanismos automáticos para controlar o movimento do líquido de refrigeração ao longo dos circuitos de aquecimento e pressão de freon.

Geração de calor de outras fontes alternativas

Ao organizar o primeiro circuito externo da bomba, você precisa de uma fonte de calor eficaz:

• Tubos em forma de anel na água. Uma lagoa sem uma grande profundidade de congelamento ou um rio fornece a eficácia da tecnologia. Os tubos são colocados debaixo d'água com a ajuda da carga.
• Campos termais. Os canos estão enterrados sob o congelamento do solo - uma grande camada de solo é removida.
• Molas geotérmicas. Os poços são perfurados a grandes profundidades. Eles iniciam circuitos com refrigerantes.
• Ar externo. O calor é extraído de poços de ventilação ou canais de vento.

O ponto negativo da bomba de calor é o alto custo e os custos da instalação de fontes de calor.

Usinas de biogás

A eletricidade alternativa orgânica é produzida usando sistemas de biogás. Os dispositivos permitem o processamento de resíduos de aves e animais. O gás resultante é purificado e seco e depois usado como refrigerante. As massas residuais serão um fertilizante eficaz e seguro para o solo.

Princípio da tecnologia

Os gases são formados durante a fermentação de resíduos biológicos de animais e pássaros. Um ambiente anaeróbico sem oxigênio é ideal. Aumenta a atividade de bactérias mesofílicas e termofílicas. Para a eficiência do processo, a massa precisará ser misturada à mão usando um palito ou agitadores mecânicos. Sob condições ideais, de 1 a 4,5 litros de gás são obtidos em 1 litro de um recipiente fechado aquecido a uma temperatura de +50 graus.

Sistema de biogás para uma casa particular

O biorreator mais simples é um recipiente com tampa e mecanismo de mistura. Um orifício é feito na tampa da mangueira de exaustão de gás. Sua quantidade será suficiente para 1-2 queimadores.

Depósito subterrâneo ou elevado aumenta o volume utilizável. A estrutura subterrânea é feita de concreto armado com uma camada superior de isolamento térmico. A capacidade é dividida em compartimentos. O estrume é carregado no transportador, enchendo a tremonha em 80-85%. A área restante é usada para acumulação de gás. Ele é descarregado através de um tubo especial, cuja segunda extremidade está na trava hidráulica. Após a drenagem, o gás purificado entra na casa.

Atualmente, tipos alternativos de extração de recursos térmicos e de eletricidade não estão disponíveis para os residentes dos apartamentos. Eles podem ser usados ​​por moradores de casas particulares e fazendas. A única desvantagem das fontes renováveis ​​é o custo de organização do sistema, mas os investimentos financeiros são recompensados ​​após 1-2 anos de operação.