Gør-det-selv alternativ energi til hjemmet: et overblik over de bedste øko-teknologier

Typer og valg af energikilder

Naturgas anses for at være det billigste brændstof. Men for at et sådant strømsystem skal fungere gnidningsløst, er forgasning nødvendig.

Generatorer, der bruger dieselbrændstof, benzin osv. vil kræve en speciel beholder til opbevaring af brændbare væsker med behov for regelmæssig genopfyldning af deres lagre.

Blandt autonome systemer, der konverterer offentligt tilgængelige naturlige typer af fri energi, er de mest udbredte i dag:

• Halvlederpaneler, der omdanner solenergi til elektrisk energi – solpaneler
• Vindmøller drevet af vindenergi
• små vandkraftværker

Når du vælger en eller anden type strømforsyning til dit sommerhus, er det nødvendigt at tage højde for alle dets tekniske egenskaber, fordele og ulemper, eksisterende behov for elektricitet samt den økonomiske komponent af problemet.

Dernæst vil vi overveje mere detaljeret hvert af de anførte uafhængige energisystemer med hensyn til deres anvendelse i praksis.

Varmepumper

Det mest alsidige alternative opvarmning til et privat hus er installationen af ​​varmepumper. De arbejder efter det velkendte princip om et køleskab, der tager varme fra en koldere krop og afgiver den i varmesystemet.

Den består af et tilsyneladende komplekst skema med tre enheder: en fordamper, en varmeveksler og en kompressor. Der er mange muligheder for implementering af varmepumper, men de mest populære er:

• Luft til luft
• Luft til vand
• vand-vand
• grundvand

Luft til luft

Den billigste implementeringsmulighed er luft-til-luft. Faktisk ligner det et klassisk splitsystem, dog bruges elektricitet kun på at pumpe varme fra gaden ind i huset og ikke på at opvarme luftmasserne. Dette er med til at spare penge, samtidig med at huset opvarmes perfekt hele året rundt.

Effektiviteten af ​​systemerne er meget høj. For 1 kW el kan du få op til 6-7 kW varme. Moderne invertere fungerer fremragende selv ved temperaturer på -25 grader og derunder.

Luft til vand

"Luft-til-vand" er en af ​​de mest almindelige implementeringer af en varmepumpe, hvor en spole med stort areal installeret i et åbent område spiller rollen som en varmeveksler. Derudover kan det blæses af en ventilator, hvilket får vandet inde til at afkøle.

Sådanne installationer er kendetegnet ved mere demokratiske omkostninger og enkel installation.Men de er kun i stand til at arbejde med høj effektivitet ved temperaturer fra +7 til +15 grader. Når bjælken falder til et negativt mærke, falder effektiviteten.

grundvand

Den mest alsidige implementering af en varmepumpe er jord-til-vand. Det afhænger ikke af klimazonen, da et lag jord, der ikke fryser hele året, er overalt.

I denne ordning er rørene nedsænket i jorden til en dybde, hvor temperaturen holdes på niveauet 7-10 grader hele året. Samlere kan placeres lodret og vandret. I det første tilfælde skal der bores flere meget dybe brønde, i det andet lægges en spole i en vis dybde.

Ulempen er indlysende: komplekst installationsarbejde, der vil kræve store økonomiske investeringer. Før du beslutter dig for et sådant skridt, bør du beregne de økonomiske fordele. I områder med korte varme vintre er det værd at overveje andre muligheder for alternativ opvarmning af private huse. En anden begrænsning er behovet for et stort frit areal - op til flere snese kvadratmeter. m.

vand-vand

Implementeringen af ​​en vand-til-vand varmepumpe er praktisk talt ikke forskellig fra den foregående, men samlerørene lægges i grundvand, der ikke fryser hele året, eller i et nærliggende reservoir. Det er billigere på grund af følgende fordele:

• Maksimal brøndboredybde - 15 m
• Du kan klare dig med 1-2 dykpumper

Biobrændselskedler

Hvis der ikke er lyst og mulighed for at udstyre et komplekst system bestående af rør i jorden, solcellemoduler på taget, kan du erstatte den klassiske kedel med en model, der kører på biobrændsel. De har brug for:

1. Biogas
2. halmpiller
3. Tørvegranulat
4. Træflis mv.

Sådanne installationer anbefales at blive installeret sammen med de alternative kilder, der er overvejet tidligere. I situationer, hvor et af varmelegemerne ikke virker, vil det være muligt at bruge det andet.

Vigtigste fordele

Når man beslutter sig for installation og efterfølgende drift af alternative termiske energikilder, er det nødvendigt at besvare spørgsmålet: hvor hurtigt vil de betale sig? Uden tvivl har de overvejede systemer fordele, blandt hvilke:

• Omkostningerne ved den producerede energi er mindre end ved brug af traditionelle kilder
• Høj effektivitet

Man skal dog være opmærksom på de høje initiale materialeomkostninger, som kan nå titusindvis af dollars. Installationen af ​​sådanne installationer kan ikke kaldes enkel, derfor er arbejdet udelukkende betroet til et professionelt team, der er i stand til at give en garanti for resultatet.

Opsummering

Efterspørgslen anskaffer alternativ opvarmning til et privat hus, som bliver mere rentabelt på baggrund af stigende priser på traditionelle termiske energikilder. Men før du begynder at genudstyre det nuværende varmesystem, er det nødvendigt at beregne alt ved at overveje hver af de foreslåede muligheder.

Det anbefales heller ikke at opgive den traditionelle kedel. Det skal efterlades, og i visse situationer, når alternativ opvarmning ikke opfylder sine funktioner, vil det forblive muligt at opvarme dit hjem og ikke fryse.

Solenergi til elektricitet

Solpaneler blev først lavet til rumfartøjer.Enheden er baseret på fotonernes evne til at skabe en elektrisk strøm. Der er mange variationer i designet af solpaneler og hvert år bliver de forbedret. Der er to måder at lave et solcellebatteri på selv:

Metode nummer 1. Køb færdige fotoceller, saml en kæde fra dem og dæk strukturen med et gennemsigtigt materiale

Du skal arbejde med ekstrem forsigtighed, alle elementer er meget skrøbelige. Hver fotocelle er markeret i volt-ampere. Det vil ikke være særlig svært at beregne det nødvendige antal celler for at indsamle batteriet med den nødvendige strøm

Arbejdsrækkefølgen er som følger:

Det vil ikke være særlig svært at beregne det nødvendige antal celler for at indsamle batteriet med den nødvendige strøm. Arbejdsrækkefølgen er som følger:

• til fremstilling af sagen har du brug for et ark krydsfiner. Trælameller er naglet langs omkredsen;
• ventilationshuller bores i krydsfinerpladen;
• et fiberpladeark med en loddet kæde af fotoceller er placeret indeni;
• ydeevne kontrolleres;
• plexiglas skrues fast på skinnerne.

Metode nummer 2 kræver viden om elektroteknik. Det elektriske kredsløb er samlet af D223B dioder. Lod dem i rækker sekventielt. Placeret i et etui dækket med et gennemsigtigt materiale.

Fotoceller er af to typer:

1. Monokrystallinske plader har en effektivitet på 13% og vil holde et kvart århundrede. De fungerer kun fejlfrit i solrigt vejr.
2. Polykrystallinske har en lavere effektivitet, deres levetid er kun 10 år, men strømmen falder ikke, når det er overskyet. Panelareal 10 kvm. m. er i stand til at producere 1 kW energi. Når det placeres på taget, er det værd at overveje den samlede vægt af strukturen.

Klare batterier er placeret på den mest solrige side.Panelet skal være udstyret med mulighed for at justere hældningen af ​​vinklen i forhold til Solen. Den lodrette position indstilles under snefald, så batteriet ikke svigter.

Solpanelet kan bruges med eller uden batteri. I løbet af dagen, forbruge energien fra solbatteriet, og om natten - batteriet. Eller brug solenergi om dagen og om natten - fra det centrale strømforsyningsnetværk.

Praktisk alternativ energi: typer

Alternative energikilder er en række lovende måder at opnå, samt overføre den resulterende elektricitet. Samtidig er sådanne energikilder vedvarende og medfører minimal skade på miljøet. Disse energikilder omfatter solpaneler og solcellestationer.

De er til gengæld opdelt i 3 typer energiproduktion ved hjælp af:

• fotoceller;
• solpaneler;
• Kombinerede muligheder.

Det er populært at bruge spejlsystemer, som opvarmer vand til høje temperaturer, hvilket resulterer i damp, der passerer gennem et system af rør og drejer en turbine. Vindmøller og vindmølleparker genererer elektricitet ved hjælp af vindenergi, som drejer specielle vinger forbundet til generatorer.

Brugen af ​​bølgeenergi, såvel som ebbe og flod, er populær.

Fra geotermiske kilder bruges varmt vand i vid udstrækning til at generere elektricitet. Det er interessant at bruge kinetisk energi i nogle rum, for eksempel i fitnesscentre, hvor simulatorernes bevægelige dele er forbundet ved hjælp af stænger til generatorer, som som følge af menneskers bevægelse genererer elektricitet.

Moderne varmeteknologier

Opvarmningsmuligheder til et privat hus:

• Traditionelt varmesystem. Varmekilden er en kedel. Termisk energi fordeles af varmebæreren (vand, luft). Det kan forbedres ved at øge varmeoverførslen af ​​kedlen.
• Energibesparende udstyr, der bruges i nye varmeteknologier. Elektricitet (solsystem, forskellige typer elvarme og solfangere) fungerer som energibærer til opvarmning af boliger.

Nye teknologier inden for opvarmning bør hjælpe med at løse følgende problemer:

• Omkostningsreduktion;
• Respekt for naturressourcer.

Varmt gulv

Infrarødt gulv (IR) er en moderne varmeteknologi. Hovedmaterialet er en usædvanlig film. Positive egenskaber - fleksibilitet, øget styrke, fugtbestandighed, brandmodstand. Kan lægges under ethvert gulvmateriale. Strålingen fra det infrarøde gulv har en god effekt på velvære, identisk med effekten af ​​sollys på den menneskelige krop. Kontantomkostninger for at lægge et infrarødt gulv er 30-40% mindre end omkostningerne ved at installere gulve med elektriske varmeelementer. Energibesparelse ved brug af filmgulv på 15-20%. Betjeningspanelet regulerer temperaturen i hvert rum. Ingen støj, ingen lugt, intet støv.

Med vandmetoden til at levere varme ligger et metal-plastrør i gulvafretningen. Opvarmningstemperaturen er begrænset til 40 grader.

Vand solfangere

Innovativ varmeteknologi bruges på steder med høj solaktivitet. Vandsolfangere er placeret på steder, der er åbne for solen. Normalt er dette taget af bygningen. Fra solens stråler opvarmes vandet og sendes indenfor i huset.

Det negative punkt er manglende evne til at bruge samleren om natten.Det giver ingen mening at søge i områder i den nordlige retning. Den store fordel ved at bruge dette princip for varmeproduktion vil være den generelle tilgængelighed af solenergi. Skader ikke naturen. Optager ikke brugbar plads i husets gård.

solsystemer

Der anvendes varmepumper. Med et samlet elforbrug på 3-5 kW pumper pumper 5-10 gange mere energi fra naturlige kilder. Kilden er naturressourcer. Den resulterende termiske energi tilføres kølevæsken ved hjælp af varmepumper.

infrarød opvarmning

Infrarøde varmeapparater har fundet anvendelse i form af primær og sekundær opvarmning i ethvert rum. Med lavt strømforbrug får vi en stor varmeoverførsel. Luften i rummet tørrer ikke ud.

Installationen er nem at montere, der kræves ingen yderligere tilladelser til denne type opvarmning. Hemmeligheden ved besparelser er, at varme ophobes i genstande og vægge. Påfør loft- og vægsystemer. De har en lang levetid, mere end 20 år.

Fodlister varmeteknologi

Ordningen for driften af ​​fodpanelsteknologien til opvarmning af et rum ligner driften af ​​IR-varmere. Væggen er ved at varme op. Så begynder hun at afgive varme. Infrarød varme tolereres godt af mennesker. Væggene vil ikke være modtagelige for svamp og skimmelsvamp, da de altid vil være tørre.

Nem at installere. Varmeforsyningen i hvert rum er reguleret. Om sommeren kan systemet bruges til at køle væggene. Funktionsprincippet er det samme som for opvarmning.

Luftvarmesystem

Varmesystemet er bygget efter princippet om termoregulering.Varm eller kold luft tilføres direkte til rummet. Hovedelementet er en ovn med en gasbrænder. Den forbrændte gas afgiver varme til varmeveksleren. Derfra kommer den opvarmede luft ind i rummet. Kræver ikke vandrør, radiatorer. Løser tre problemer - rumopvarmning, ventilation.

Fordelen er, at opvarmningen kan startes gradvist. I dette tilfælde vil den eksisterende opvarmning ikke blive påvirket.

Varmeakkumulatorer

Kølevæsken opvarmes om natten for at spare penge på eludgifterne. En termisk isoleret tank, en stor kapacitet er et batteri. Om natten varmer det op, om dagen er der tilbagevenden af ​​termisk energi til opvarmning.

Brug af computermoduler og den varme, der genereres af dem

For at starte varmesystemet skal du tilslutte internettet og elektricitet. Driftsprincip: den varme, som processoren afgiver under drift, bruges.

De bruger kompakte og billige ASIC-chips. Flere hundrede chips er samlet i én enhed. Til kostpris kommer denne installation ud som en almindelig computer.

Mulighed #1 - Fremstilling af solpaneler

Designs, der er i stand til at fange og konvertere solens energi, er talrige, varierede og forbedres konstant. For mange håndværkere er perfektion af disse nyttige strukturer blevet en stor hobby. På tematiske udstillinger demonstrerer sådanne entusiaster villigt mange nyttige ideer.

For at lave solpaneler skal du købe monokrystallinske eller polykrystallinske solceller, placere dem i en gennemsigtig ramme, som er fastgjort med en stærk kasse

Grundlaget for solbatteriet er specielle krystaller, der fanger energi.Derhjemme kan sådanne elementer ikke laves, de skal købes.

Krystaller er meget skrøbelige og bør håndteres med forsigtighed. For at lave et solcellebatteri skal du bruge:

1. Lav en ramme til solpaneler af et gennemsigtigt materiale, såsom plexiglas.
2. Lav en sag af et metalhjørne, krydsfiner osv.
3. Lod forsigtigt de krystallinske elementer ind i kredsløbet.
4. Placer fotocellerne i rammen.
5. Udfør kropsmontering.

Generelt er der to typer solceller: monokrystallinske og polykrystallinske. Førstnævnte er mere holdbare og har en effektivitet på omkring 13%, mens sidstnævnte fejler hurtigere, er deres effektivitet noget lavere - mindre end 9%. Enkeltkrystalsolceller fungerer dog kun godt med en stabil strøm af solenergi; på en overskyet dag bliver deres effektivitet meget lavere. Men polykrystallinske elementer tolererer vejrets luner meget bedre.

Denne video viser de grundlæggende principper for selvfremstilling af et solcellebatteri:

Færdige batterier placeres naturligvis på den mest solrige side af taget. I dette tilfælde er det nødvendigt at sørge for muligheden for at justere panelets hældning. For eksempel under snefald skal panelerne placeres næsten lodret, ellers kan snelaget forstyrre batteriernes drift eller endda beskadige dem.

Hjemmelavet vandkraftværk

Hvis der er et vandløb eller et reservoir med en dæmning på stedet, vil en yderligere kilde til alternativ elektricitet være et selvfremstillet vandkraftværk. Enheden er baseret på et vandhjul, og effekten vil afhænge af vandstrømmens hastighed. Materialer til fremstilling af en generator og et hjul kan tages fra en bil, og stumper af et hjørne og metal kan findes i enhver husstand.Derudover skal du bruge et stykke kobbertråd, krydsfiner, polystyrenharpiks og neodymmagneter.

1. Hjulet er lavet af 11 tommer hjul. Blade er lavet af et stålrør (vi skærer røret på langs i 4 dele). Du skal bruge 16 knive. Skiverne trækkes sammen med bolte, mellemrummet mellem dem er 10 tommer. Bladene er svejset.
2. Dysen er lavet efter hjulets bredde. Den er lavet af metalskrot, bukket i størrelse og sammenføjet ved svejsning. Dysen justeres i højden. Dette vil regulere vandgennemstrømningen.
3. Akslen er svejset.
4. Hjulet er monteret på akslen.
5. Viklingen er lavet, spolerne hældes med harpiks - statoren er klar. Vi samler generatoren. En skabelon er lavet af krydsfiner. Installer magneter.
6. Generatoren er beskyttet af en metalvinge mod vandstænk.
7. Hjulet, akslen og fastgørelsesanordningerne med en dyse er belagt med maling for at beskytte metallet mod korrosion og æstetisk nydelse.
8. Justering af dysen opnår den største effekt.

Hjemmelavede enheder kræver ikke store kapitalinvesteringer og producerer energi gratis. Hvis du kombinerer flere typer alternative kilder, vil et sådant trin reducere energiomkostningerne betydeligt. For at samle enheden behøver du kun dygtige hænder og et klart hoved.

Traditionel energi

Dette er et bredt lag af etablerede sektorer af varme- og elindustrien, der leverer omkring 95 % af verdens energiforbrugere. Genereringen af ​​ressourcen finder sted på specielle stationer - disse er objekter for termiske kraftværker, vandkraftværker, atomkraftværker osv. De arbejder med en færdiglavet råvarebase, under behandlingen af ​​hvilken målenergi genereres . Der er følgende faser af energiproduktion:

• Produktion, klargøring og levering af råmateriale til anlægget til produktion af en eller anden type energi.Det kan være processer med udvinding og berigelse af brændstof, forbrænding af olieprodukter mv.
• Overførsel af råmaterialer til enheder og samlinger, der direkte omdanner energi.
• Processerne med at omdanne energi fra primær til sekundær. Disse cyklusser er ikke til stede på alle stationer, men for eksempel for bekvemmeligheden af ​​levering og efterfølgende distribution af energi kan forskellige former for det bruges - hovedsageligt varme og elektricitet.
• Vedligeholdelse af færdig omdannet energi, dens transmission og distribution.

I sidste fase sendes ressourcen til slutbrugere, som både kan være sektorer af samfundsøkonomien og almindelige boligejere.

Ikke-traditionelle energikilder: metoder til at opnå

Ikke-traditionelle kilder til energiforsyning er primært produktion af elektricitet ved hjælp af vind, sollys, tidevandsbølgeenergi og også ved hjælp af geotermisk vand. Men udover dette er der andre måder at bruge biomasse og andre metoder på.

Nemlig:

1. Få elektricitet fra biomasse. Denne teknologi indebærer produktion af biogas fra affald, som består af metan og kuldioxid. Nogle forsøgsanlæg (Michaels Humireactor) behandler gødning og halm, hvilket gør det muligt at opnå 10–12 m3 metan fra 1 ton materiale.
2. Få elektricitet termisk. Konvertering af termisk energi til elektricitet ved at opvarme nogle indbyrdes forbundne halvledere bestående af termoelementer og afkøle andre. Som følge af temperaturforskellen dannes en elektrisk strøm.
3. Brintcelle.Dette er en enhed, der fra almindeligt vand ved elektrolyse giver dig mulighed for at få en ret stor mængde brint-iltblanding. Samtidig er omkostningerne ved at skaffe brint minimale. Men en sådan elproduktion er stadig kun i den eksperimentelle fase.

En anden type elproduktion er en speciel enhed kaldet en Stirling-motor. Inde i en speciel cylinder med et stempel er en gas eller væske. Ved ekstern opvarmning øges mængden af ​​væske eller gas, stemplet bevæger sig og får generatoren til at arbejde på skift. Yderligere afkøler gassen eller væsken, der passerer gennem rørsystemet, og bevæger stemplet tilbage. Dette er en ret grov beskrivelse, men den gør det klart, hvordan denne motor fungerer.

Mulighed #4 - biogasanlæg

Ved den anaerobe behandling af organisk affald frigives såkaldt biogas. Resultatet er en blanding af gasser bestående af metan, kuldioxid og svovlbrinte. Biogasgeneratoren består af:

• forseglet tank;
• snegl til blanding af organisk affald;
• grenrør til aflæsning af brugt affaldsmasse;
• halse til påfyldning af affald og vand;
• rør, hvorigennem den resulterende gas strømmer.

Ofte er en affaldsbehandlingstank ikke arrangeret på overfladen, men i jordens tykkelse. For at forhindre lækage af den resulterende gas er den lavet helt forseglet. Samtidig skal det huskes, at i processen med biogasfrigivelse er trykket i tanken konstant stigende, så gassen skal tages fra tanken med jævne mellemrum. Ud over biogas opnås som et resultat af forarbejdning en fremragende organisk gødning, nyttig til dyrkning af planter.

Enheden og driftsreglerne for en sådan gasgenerator er underlagt øgede sikkerhedskrav, da biogas er farligt at indånde, og det kan eksplodere. Men i en række lande i verden, for eksempel i Kina, er denne metode til at opnå energi ret udbredt.

Konstruktionen af ​​en biogasgenerator er meget enkel, men der skal udvises en vis omhu under driften, da biogas er et brændbart stof, der er sundhedsfarligt.

Sammensætningen og mængden af ​​biogas opnået fra affald afhænger af substratet. Mest gas opnås ved brug af fedt, korn, teknisk glycerin, frisk græs, ensilage osv. Normalt fyldes en blanding af animalsk og vegetabilsk affald i tanken, hvortil der tilsættes noget vand. Om sommeren anbefales det at øge fugtigheden af ​​massen til 94-96%, og om vinteren er 88-90% fugt tilstrækkelig. Vandet, der tilføres affaldstanken, bør opvarmes til 35-40 grader, ellers vil nedbrydningsprocesserne blive bremset. For at holde varmen er der monteret et lag varmeisolerende materiale på ydersiden af ​​tanken.

Det virkede altid for mig, at alternativ energi er for dyrt i forhold til investeringer, men det lykkedes dig at overbevise mig. På den ene side er det svært at samle de nødvendige armaturer manuelt (jeg har ikke personligt prøvet det, jeg kan ikke bedømme). På den anden side, hvis alt kan gøres korrekt, vil en alternativ energikilde alligevel betale sig selv. Nu koster elektricitet mange penge. Men jeg tror, ​​at alternativ energi kun kan installeres i et privat hus, fordi. i byen - tilsynstjenester (jeg kan ikke huske navnet) - de vil ikke se særlig anerkendende på det - de kan endda få bøder.Jeg bor selv i byen, og der er ingen måde at prøve sådanne ting på.

Hvis du kombinerer alle former for alternativ energiproduktion, så vil det måske reducere energiomkostningerne betydeligt og endda en dag betale dit byggeri tilbage. At dømme efter artiklen er det ikke så svært at samle en alternativ energikilde, men det kræver stadig nogle færdigheder. Hvis du overvejer at installere solpaneler på taget, og udover dem en vindmølle, kan du få en næsten universel energikilde i al slags vejr. Og hvis du tilføjer biogas, så vil der generelt være skønhed. Men alle disse metoder er kun gode til den varme årstid (nå, eller efteråret, når der er en stærk vind), men om vinteren er solen ikke ofte, vinden også. Hvordan skal man være i dette tilfælde?