Koje se alternativne električne instalacije mogu koristiti u privatnim kućama

Nosači energije pomažu u osiguravanju funkcija svih komunikacijskih linija. U privremenoj odsutnosti glavnih autocesta, mogu se koristiti alternativni izvori električne energije. Nisu toliko popularni kao tradicionalni, ali su profitabilniji u smislu rada i praktički ne štete okolišu.

Gdje i u kojem obliku dobiti energetske izvore

Tradicionalni izvori energije su termoelektrane, nuklearne i hidroelektrane. Alternativna opskrba energijom je samoizlječiva, učinkovita, jeftina i ekološki prihvatljiva. Zapravo, energija je u prirodnim resursima, samo je trebate pokušati izvući. Bez posebnih vještina možete obaviti sljedeći posao:

• instalirajte solarne kolektore i baterije za napajanje rasvjete ili zagrijavanje vode;
• za montiranje vjetroagregata;
• koristite toplinske pumpe za grijanje kuće koristeći toplinu vode, zemlje ili zraka;
• koristiti postrojenja za bioplin za preradu životinjskog, ptičjeg i ljudskog otpada.

Nedostatak netradicionalnih izvora energije velika su financijska ulaganja u njihovu organizaciju.

Obnovljivi izvori energije

Zbog ograničene dostupnosti fosilnih goriva, znanstvenici širom svijeta razvijaju i primjenjuju izvore energije budućnosti. Obnovljivi izvori uključuju:

• Generatori električne energije - na teritoriju Rusije najčešće se koriste električni, benzinski i plinski generatori. Potonji radi na ukapljeno i prirodno gorivo, zbog niske razine buke koristi se u svakodnevnom životu i trajan je.
• Sunčeva energija - osoba koristi elektromagnetsko zračenje. Izvor električne energije i autonomno grijanje je bešuman i ekološki prihvatljiv.
• Vjetroagregati - djeluju na osnovi transformacije kinetičke energije vjetra u mehaničko okretanje turbine koja generira izmjeničnu struju. Horizontalne i vertikalne vjetroturbine odlikuju se visokom učinkovitošću.
• Biogoriva - najbolje opcije bile bi masnoće od uljarica, alge, plin iz fermentacije organskog otpada.
• Postaje s vodenim kotačima prikladan su izvor energije ako se u blizini kuće nalazi rijeka. Turbinski kotač pokreću vodene struje.
• Geotermalna rješenja - u seizmički aktivnim područjima transformiraju toplinu nastalu u trenutku ispuštanja geotermalne vode.

Rusija ima nekoliko solarnih stanica - u regiji Orenburg (snaga 40 MW), u Republici Baškortostan (snaga 15 MW), na Krimu (10 komada po 20 MW).

Koristeći energiju sunca

Alternativni elektricitet zasnovan na elektromagnetskom sunčevom zračenju opravdan je za ljude koji imaju ljetnikovce izvan grada.Razlog je pokazatelj ukupne snage u dobrom vremenu ne više od 5-7 kW na sat. Nekoliko solarnih instalacija danas je popularno.

Solarni paneli

Montaža uređaja izrađena je od fotonaponskih pretvarača. Industrijski elementi izrađeni su od rudara koji stvaraju struju kada su izloženi izravnoj svjetlosti. U privatnom su sektoru popularni silicijski pretvarači poli- i monokristalnog tipa. Potonji se razlikuju u učinkovitosti od 13-25%, ali polikristalni su jeftiniji. Raspon temperature ploča je od -40 do +50 stupnjeva.

Solarni kolektori

Koristi se za zagrijavanje zraka ili vode. Korisnik može postaviti smjer grijanih protoka, organizirati pričuvu u slučaju lošeg vremena. Proizvođači proizvode tri modifikacije kolektora - zračni, ravni i cjevasti.

• Ravna plastika. Oni su crna i prozirna ploča u jednom kućištu sa središnjom bakrenom zavojnicom. Donji tamni element zagrijava se kada je izložen sunčevoj svjetlosti. Prenosi toplinu na bakrenu zavojnicu koja zagrijava vodu. Ravni kolektor pogodan je za grijanje vode u bazenu ili ljetni tuš. Nedostatak tehnologije je u tome što su za zagrijavanje velikih količina potrebni mnogi elementi.
• Cjevasti. U obliku su vakuumskih ili koaksijalnih staklenih cijevi. Voda, grijana suncem, teče niz njih. Toplina koncentrirana unutar posebnog sustava zagrijava vodu u spremniku. Za cirkulaciju vodenih tokova koristi se sediment. Cjevasti kolektor je dobro rješenje za grijanje tople vode i grijanje.
• Zračni solarni kolektori. Uređaji nalikuju ravnim plastičnim modelima zbog crnog dna i prozirnih gornjih ploča. Dimenzijske instalacije smještene su na istočnom ili jugoistočnom zidu. U njima, zbog sunčeve topline, posebnim ventilatorima zagrijava zrak koji se dovodi u kuću i pomoćne prostorije.

Solarna energija je najprikladnija za podno grijanje.

Solarni paneli vlastite izrade

Solarne instalacije skupa su alternativa tradicionalnoj električnoj energiji. S vlastitim ručnim sastavljanjem možete smanjiti troškove strukture za 3-4 puta. Prije nego što započnete s izradom solarne ploče, morate razumjeti načelo njegove funkcionalnosti.

Kako funkcionira solarni elektroenergetski sustav

Da bi se predstavio princip rada, vrijedi započeti s konstrukcijom. Uređaj za solarnu energiju uključuje:

• solarna ploča - kompleks čvorova za pretvaranje sunčeve svjetlosti u struju elektrona;
• Baterija - u sustavu ih je nekoliko, broj ovisi o snazi ​​potrošača;
• kontroler punjenja - omogućuje normalno punjenje baterije bez punjenja;
• pretvarač - pretvara struju niskog napona iz baterija u struju visokog napona (za kuću je dovoljno 3-5 kW).

Solarne ćelije pojedinačno proizvode struje niskog napona (oko 18-21 V), što je dovoljno za punjenje 12-voltne baterije.

Izrada solarne baterije

Baterija je sastavljena od modularnih fotoćelija. Jedan modul za kućanstvo sadrži 30, 36 i 72 elementa. Oni su serijski povezani napajanjem s maksimalnim naponom od 50 V.

Za dio tijela trebat će vam drvene grede, fiberboard, pleksiglas i šperploča. Dno kutije izrezano je od šperploče i umetnuto u okvir izrađen od šipki debljine 25 mm. Rupe su izrađene po obodu okvira. Kako bi se spriječilo pregrijavanje elemenata, korak bušenja trebao bi biti 15-20 cm.

Za donju veličinu prebrojite broj fotoćelija i izmjerite svaku.

Iz fiberboard-a s klerikalnim nožem izrezana je podloga fiberboard-a s otvorima za ventilaciju. Izrađene su prema shemi kvadratnog gniježđenja s uvlakom od 5 cm. Zatim:

1. Elementi su postavljeni na vrh podloge i nelemljeni.
2. Veze se uspostavljaju sekvencijalno, uredno.
3. Gotovi redovi spojeni su na sabirnice koje provode struju.
4. Elementi se preokreću i učvršćuju u sjedalo silikonom.
5. Provjerite parametre izlaznog napona. Raspon mu je od 18 do 20 V.
6. Baterija se troši 2-3 dana kako bi se testirao kapacitet punjenja.
7. Na kraju provjere zglobovi su zapečaćeni.

Oboji i osuši podlogu 2 puta.

Nakon provjere funkcionalnosti, solarna ploča se sastavlja:

1. Izvadite ulazni i izlazni kontakt prema van.
2. Izrežite poklopac od pleksiglasa i pričvrstite ga samoreznim vijcima na unaprijed napravljene rupe.
3. Kada se koristi diodni krug od 36 dioda s naponom od 12 V, boja se uklanja s dijela acetonom.
4. U plastičnoj ploči izrađene su rupe, umetnute su diode i zalemljene.

Posljednji korak je instalacija i orijentacija solarne ploče kako bi se olakšao pristup uslugama i energetska učinkovitost.

Pravila ugradnje solarnih panela

Industrijske preinake mogu se rotirati neovisno. Kućanski uređaji moraju se postaviti prema nekoliko parametara:

• Udaljavanje od zasjenjenih područja - drvo ili visoka kuća u blizini učinit će uređaj neučinkovitim.
• Orijentir na sunčanoj strani. Stanovnici sjeverne hemisfere strukturu usmjeravaju prema jugu, južne prema sjeveru.
• Kut nagiba - vezan za zemljopisnu širinu mjesta. Ljeti je bolje nagnuti solarnu ploču 30 stupnjeva do horizonta, zimi - 70 stupnjeva.
• Dostupnost pristupa za održavanje - čišćenje prašine, prljavštine, slijepljenog snijega.

Uređaj će biti učinkovit ako su sunčeve zrake usmjerene izravno na poklopac.

Značajke vjetroagregata

Izvori energije vjetra rade na principu pretvaranja kinetičke energije u mehaničku, a zatim u izmjeničnu struju. Struja se može dobiti pri minimalnoj brzini vjetra od 2 m / s. Optimalna brzina vjetra je od 5 do 8 m / s.

Vrste generatora vjetra

Postoje preinake prema vrsti ugradnje rotora:

• Horizontalno - razlikuju se u minimalnoj količini materijala za proizvodnju i visokoj učinkovitosti. Mane uređaja su visoki ugradbeni jarbol i složenost mehaničkog dijela.
• Okomito - rade u širokom rasponu brzina vjetra. Specifičnost generatora je potreba za dodatnom fiksacijom motora.

Prema broju oštrica postoje modeli s jednom ili više oštrica. Prema materijalu, oštrice su klasificirane kao jedrilice i krute. Korak vijka instalacije je promjenjiv (možete podesiti radnu brzinu) i fiksiran.

Tijekom izgradnje vjetroagregata nužno se stvara i ojačava temelj.

Dizajn vjetroagregata

Gotov generator vjetra sastoji se od sljedećih dijelova:

• toranj - smješten u vjetrovitom području;
• generator lopatica;
• regulator lopatica - pretvara izmjeničnu u istosmjernu struju;
• pretvarač - pretvara istosmjernu struju u izmjeničnu;
• akumulatorska baterija;
• spremnik za vodu.

Akumulatorska baterija izravnava razliku u sezoni vjetra i razdoblju smirenja.

Izrada generatora vjetra male brzine od strojnog generatora

Budući da komplet za sastavljanje generatora vjetra košta od 250 do 300 tisuća rubalja, preporučljivo je napraviti strukturu vlastitim rukama. Trebat će vam automobilski generator i baterija.

Lopatice omogućuju rad ostalih uređaja na vjetroagregat. Možete ih sami izraditi od tkanine, metala ili plastične cijevi kako slijedi:

1. Odaberite materijal s dobrom otpornošću na vjetar - od 4 cm debljine.
2. Izračunajte duljinu lopatice tako da promjer cijevi bude 1/5.
3. Izrežite cijev i koristite je kao predloške.
4. Brusite rubove svih elemenata kako biste uklonili nepravilnosti.
5. Pričvrstite plastične oštrice na aluminijski disk.
6. Uravnotežite kotač zaključavanjem u vodoravnom položaju.
7. Brušite rubove vjetrobranskog kotača dok rotirate.

Optimalan raspored oštrica je velik broj, ali manja veličina.

Projekt izrade jarbola mora započeti odabirom materijala. Trebat će vam čelična cijev duljine 7 m i promjera 150-200 m. Ako postoje prepreke, kotač se podiže 1 m više od njih.

Za dodatnu stabilnost konstrukcije klinovi za istezanje izrađeni su od čelika ili pocinčanog kabela debljine 6-8 mm. Jarbol i klinovi moraju se betonirati.

Proces prerade auto-generatora sastoji se u premotavanju pokretačke jedinice i stvaranju rotora na bazi neodimijskih magneta. U uređaju se za njih buše rupe. Magneti se trebaju postavljati naizmjenično na polovima, a praznine treba popuniti epoksidom.

Rotor je omotan papirom za premotavanje zavojnice u jednom smjeru u trofaznoj shemi. U posljednjoj fazi ispituje se generator - pri 300 okr / min trebao bi pokazivati ​​30 V.

Što više okreta zavojnice, generator djelotvornije djeluje.

Alternativni izvori topline i električne energije iz vjetra prikupljaju se nakon proizvodnje osovine. Trebat će vam cijev s dva ležaja i repnim dijelom od pocinčanog lima debljine 1,2 mm.

Generator je pričvršćen na jarbol pomoću okvira njihove profesionalne cijevi. Udaljenost od snopa do lopatica trebala bi biti veća od 25 cm. Nakon sastavljanja osnovne konstrukcije montiraju se regulator punjenja, pretvarač i baterija.

Grijanje kuće toplinskim pumpama

Europa već nekoliko godina koristi toplinske pumpe u interakciji sa svim alternativnim oblicima električne energije. Ljeti i zimi jedinice uzimaju toplinu iz tla, zraka, vode i šalju je za grijanje prostorije.

Raznolikosti dizalica topline

Ovisno o potrebama za grijanjem, možete odabrati modele s 1, 2, 3 kruga, 1-2 kondenzatora. Oni će raditi za grijanje i hlađenje, ili isključivo za grijanje.

Uređaji su prema vrsti izvora energije i načinu proizvodnje električne energije:

• Zrak u vodu. Toplinski protoci uzimaju se iz zraka i zagrijavaju vodu. Sustavi su pogodni za klimatske zone s zimskom temperaturom od -15 stupnjeva.
• Zemlja-voda. Relevantno za umjereno klimatsko područje. U zemlju se ugrađuju pomoću kolektora ili sonde bez dozvole za bušenje.
• Voda-voda. Instalirano uz vodena tijela. Zimi crpka, grijanjem izvora, pruža toplinu velikoj kući.
• Voda-zrak. Izvor energije je rezervoar. Toplinski protok dovodi se u zrak pomoću kompresora. Postaje rashladna tekućina.
• Zemlja-zrak. Tlo je izvor topline, koja se kompresorom prenosi u zrak. Nosač energije su tekućine protiv smrzavanja.
• Zrak u zrak. Uređaji rade na principu klima uređaja - za hlađenje i grijanje.

Izbor izvora topline ovisi o geologiji područja i prisutnosti prepreka zemljanim radovima.

Kako djeluje dizalica topline

Dizalica topline djeluje na osnovi Carnotovog ciklusa - povećanja temperature s oštrom kompresijom rashladne tekućine. Budući da uređaji imaju 3 radna kruga (2 - vanjski, 1 - unutarnji), kondenzator, isparivač i kompresor, njihova shema djelovanja može se predstaviti na sljedeći način:

1. Primarna rashladna tekućina (smještena u vodi, zraku, zemlji) uzima toplinu iz izvora s malim potencijalom. Maksimalna temperatura čvora je oko + 6 stupnjeva.
2. Niskotemperaturni nosač niske temperature nalazi se u unutarnjoj petlji. Rashladno sredstvo hlapi zagrijavanjem, njegova para se komprimira u kompresoru. U ovom trenutku nastaje toplina. Temperatura pare - od +35 do +65 stupnjeva.
3. Toplina u kondenzatoru ulazi u medij za grijanje iz kruga grijanja. Pare postaju kondenzat i usmjeravaju se prema isparivaču.

Ciklus dizalice topline neprestano se ponavlja.

Toplinska pumpa od otpadnih materijala

Domaće je sasvim stvarno ako imate radne dijelove od kućanskih aparata.

Za pripremu kondenzatora i kompresora trebat će vam:

1. Napravite kompresor pumpe od kompresora hladnjaka ili klima uređaja. Dio je pričvršćen mekanim ovjesom na zid kotlovnice.
2. Napravite kondenzator. Najbolja opcija je spremnik od nehrđajućeg čelika od 100 litara.
3. Prerežite posudu na pola brusilicom, a zatim umetnite zavojnicu (bakrenu cijev hladnjaka ili klima uređaja).
4. Nakon ugradnje zavojnice, zavarite polovice spremnika.

Koristite argonsko zavarivanje za kvalitetan zavar.

Isparivač je izgrađen oko plastičnog spremnika od 75-80 litara s bakrenom zavojnicom promjera ”. Omotan je oko čelične cijevi promjera 300-400 mm. Zavoji su fiksirani perforiranim kutom.

Na zavojnici se reže navoj za spajanje s cjevovodom. Rashladno sredstvo se pumpa u jedinicu, nakon čega se isparivač postavlja na zid.

Optimalni izvor za ove alternativne metode proizvodnje topline i električne energije bit će voda iz bunara ili bunara. Tekućina se ne smrzava ni zimi.

Trebat će vam 2 bušotine:

• za unos vode i njezin dovod u isparivač;
• za ispuštanje otpadne vode i unošenje u isparivač.

Autonomija dizalice topline osigurat će se automatskim mehanizmima za kontrolu kretanja rashladne tekućine duž krugova grijanja i tlaka freona.

Dobivanje topline iz drugih alternativnih izvora

Prilikom organiziranja prvog vanjskog kruga crpke bit će potreban učinkovit izvor topline:

• Cijevi u obliku prstena u vodi. Rezervoar bez velike dubine smrzavanja ili rijeke osigurava učinkovitost tehnologije. Cijevi se polažu pod vodom pomoću tereta.
• Toplinska polja. Cijevi su zakopane ispod smrzavanja tla - uklanja se veliki sloj tla.
• Geotermalni izvori. Bunari se buše do velike dubine. U njima su pokrenuti krugovi s rashladnim sredstvima.
• Vanbrodski zrak. Toplina se izvlači iz ventilacijskih okna ili odvodnih kanala.

Nedostatak dizalice topline je visoka cijena i cijena instalacije izvora topline.

Postrojenja za bioplin

Organska alternativna električna energija proizvodi se pomoću bioplinskih sustava. Uređaji omogućuju recikliranje peradi i životinjskog otpada. Rezultirajući plin očisti se i osuši, a zatim koristi kao nosač topline. Preostale mase bit će učinkovito i sigurno gnojivo za tlo.

Načelo tehnologije

Plinovi nastaju tijekom fermentacije biološkog otpada životinja i ptica. Optimalno će biti anaerobno okruženje bez kisika. Povećava aktivnost mezofilnih i termofilnih bakterija. Da bi postupak bio učinkovit, masu će trebati miješati ručno pomoću štapa ili mehaničkih miješalica. U idealnim uvjetima u 1 litri zatvorene posude zagrijane na temperaturu od +50 stupnjeva dobije se od 4 do 4,5 litre plina.

Sustav bioplina za privatnu kuću

Najjednostavniji bioreaktor je spremnik s poklopcem i mehanizmom za miješanje. Na poklopcu za crijevo za izlaz plina napravljena je rupa. Njegova količina bit će dovoljna za 1-2 plamenika.

Podzemni ili nadzemni bunker povećava korisnu zapreminu. Podzemna konstrukcija izrađena je od armiranog betona s gornjim slojem toplinske izolacije. Kapacitet je podijeljen u odjeljke. Gnoj se natovari u transporter, puni lijevk do 80-85%. Ostatak područja koristi se za akumulaciju plina. Ispušta se kroz posebnu cijev, čiji je drugi kraj u vodenoj brtvi. Nakon odvlaživanja pročišćeni plin ulazi u kuću.

Stanovnicima stanova trenutno nisu dostupni alternativni načini crpljenja toplinskih izvora i električne energije. Mogu ih koristiti stanovnici privatnih kuća i farmi. Jedini nedostatak obnovljivih izvora su troškovi uređenja sustava, ali financijska ulaganja se isplaćuju nakon 1-2 godine rada.