Milliseid alternatiivseid elektriseadmeid saab eramajades kasutada?

Energiakandjad aitavad tagada kõigi sideliinide funktsioone. Põhimaanteede ajutise puudumise korral saab kasutada alternatiivseid elektrienergia allikaid. Need pole nii populaarsed kui traditsioonilised, kuid need on töö seisukohalt tulusamad ja praktiliselt ei kahjusta keskkonda.

Kust ja millisel kujul energiaressursse hankida

Traditsioonilised energiaallikad on soojus-, tuuma- ja hüdroelektrijaamad. Alternatiivsed energiavarud on iseeneslikult uuenevad, tõhusad, odavad ja keskkonnasõbralikud.Tegelikult on energia loodusvarades, peate lihtsalt proovima seda ammutada. Ilma erioskusteta saate teha järgmisi töid:

• paigaldada päikesekollektorid ja patareid valgustuse toiteks või vee soojendamiseks;
• paigaldada tuulegeneraatorid;
• kasutada soojuspumpasid maja kütmiseks, kasutades vee, maa või õhu soojust;
• kasutada biogaasijaamu loomade, lindude ja inimeste jäätmete töötlemiseks.

Ebatraditsiooniliste energiaallikate puuduseks on suured rahalised investeeringud nende korraldamisse.

Taastuvad energiaallikad

Fossiilkütuste piiratud kättesaadavuse tõttu arendavad ja võtavad teadlased üle maailma tuleviku energiaallikaid kasutusele. Taastuvate hulka kuuluvad:

• Elektrigeneraatorid - Venemaal kasutatakse kõige sagedamini elektrit, bensiini ja gaasi. Viimane töötab vedel- ja looduslikel kütustel, madala mürataseme tõttu on igapäevaelus kasutatav ja vastupidav.
• Päikeseenergia – inimene kasutab elektromagnetkiirgust. Elektri ja autonoomse kütte allikas on vaikne ja keskkonnasõbralik.
• Tuuleturbiinid töötavad tuule kineetilise energia muundamisel vahelduvvoolu tekitava turbiini mehaaniliseks pöörlemiseks. Horisontaalseid ja vertikaalseid tuuleturbiine iseloomustab kõrge kasutegur.
• Biokütused – parimad võimalused oleksid õliseemnerasvad, vetikad, orgaaniliste jäätmete kääritamisel tekkiv gaas.
• Vesirattajaamad on mugav energiaallikas, kui maja lähedal on jõgi. Turbiini ratast käitavad veevoolud.
• Geotermilised lahendused – seismiliselt aktiivsetes piirkondades muundavad geotermilise vee vabanemisel tekkivat soojust.

Venemaal on mitu päikesejaama - Orenburgi piirkonnas (võimsus 40 MW), Baškortostani Vabariigis (võimsus 15 MW), Krimmis (10 ühikut, igaüks 20 MW).

Päikeseenergia rakendamine

Elektromagnetilisel päikesekiirgusel põhinev alternatiivne elekter on õigustatud inimestele, kellel on suvila väljaspool linna. Põhjus on selles, et koguvõimsus hea ilmaga ei ületa 5-7 kW tunnis. Tänapäeval on populaarsed mitmed päikeseenergiapaigaldised.

Päikesepaneelid

Seadmed on kokku pandud fotoelektrilistest muunduritest. Tööstuslikud rakud on valmistatud mineraalidest, mis toodavad otsese valguse käes voolu. Erasektoris on populaarsed polü- ja monokristallilised räni muundurid. Viimaste kasutegur on 13-25%, kuid polükristallilised on odavamad. Plaatide temperatuurivahemik on -40 kuni +50 kraadi.

Päikesekollektorid

Kasutatakse õhu või vee soojendamiseks. Kasutaja saab määrata köetavate voolude suuna ja korraldada reservi halva ilma korral. Tootjad toodavad kolme kollektori modifikatsiooni - õhk-, lamedat ja torukujulist.

• Lame plastik. Need on must ja läbipaistev paneel ühes korpuses, millel on keskne vaskpool. Päikesevalguse käes alumine tume element kuumeneb. See edastab soojuse vaskspiraalile, mis soojendab vett. Lamekollektor sobib vee soojendamiseks basseinis või välidušis.Tehnoloogia negatiivne külg on see, et suurte mahtude soojendamiseks on vaja palju elemente.
• Torukujuline. Need näevad välja nagu vaakum- või koaksiaalsed klaastorud. Päikese poolt soojendatud vesi voolab neist alla. Spetsiaalse süsteemi abil sisemusse kontsentreeritud soojus soojendab akumulatsioonipaagis olevat vett. Settet kasutatakse veevoolude ringlemiseks. Sooja vee soojendamiseks ja kütmiseks on hea lahendus torukollektor.
• Õhus olevad päikesekollektorid. Seadmed meenutavad musta põhja ja läbipaistva ülemise paneeli tõttu lamedaid plastmudeleid. Mõõtmepaigaldised asuvad ida- või kaguseinal. Neis soojendatakse päikesesoojuse toimel majja ja abiruumidesse antav õhk spetsiaalsete ventilaatoritega.

Põrandakütte jaoks sobib kõige paremini päikeseenergia.

Päikesepaneelide isetootmine

Päikeseenergiapaigaldised on alternatiiv traditsioonilisele elektrile, mis on valmis kujul kallis. Kui panete selle ise kokku, saate konstruktsiooni maksumust vähendada 3-4 korda. Enne päikesepaneeli loomise alustamist peate mõistma selle funktsionaalsuse põhimõtet.

Kuidas päikeseenergia süsteem töötab?

Tööpõhimõtte ette kujutamiseks tasub alustada disainist. Päikeseenergiaallikate disain hõlmab järgmist:

• päikesepaneel - ühikute kompleks päikesevalguse muutmiseks elektronivooluks;
• Patareid – neid on süsteemis mitu, arv sõltub tarbijate võimsusest;
• laadimiskontroller – tagab aku normaalse laadimise ilma ülelaadimiseta;
• inverter - muundab akude madalpingevoolu kõrgepingevooluks (kodu jaoks piisab 3-5 kW).

Päikesepaneelid toodavad üksikult madalpingevoolu (umbes 18-21 V), millest piisab 12-voldise aku laadimiseks.

Päikesepatarei loomine

Aku on kokku pandud modulaarsetest fotoelementidest. Üks majapidamismoodul sisaldab 30, 36 ja 72 elementi. Need on ühendatud järjestikku toiteallikaga, mille maksimaalne pinge on 50 V.

Kereosa jaoks vajate puittalasid, puitkiudplaati, pleksiklaasi ja vineeri. Karbi põhi lõigatakse vineerist välja ja sisestatakse 25 mm paksustest varrastest valmistatud raami. Raami perimeetri ümber tehakse augud. Elementide ülekuumenemise vältimiseks peaks puurimise samm olema 15-20 cm.

Alumise suuruse jaoks loendage fotoelementide arv ja mõõtke igaüks neist.

Puitkiudplaadist lõigatakse tarbenoa abil välja tuulutusavadega puitkiudplaadist alus. Need on valmistatud ruudukujulise mustri järgi, mille taane on 5 cm.

1. Elemendid asetatakse ülemiste osadega aluspinnale ja joodetakse.
2. Ühendused tehakse järjestikku, järjekorras.
3. Valmis read on ühendatud siinidega, mis juhivad voolu.
4. Elemendid pööratakse ümber ja kinnitatakse silikooniga.
5. Kontrollige väljundpinge parameetreid. Selle vahemik on 18 kuni 20 V.
6. Aku töötab 2-3 päeva, et testida laadimisvõimet.
7. Ülevaatuse lõpus tihendatakse vuugid.

Värvige ja kuivatage aluspind 2 korda.

Pärast funktsionaalsuse kontrollimist pannakse päikesepaneel kokku:

1. Välja tuuakse sisend- ja väljundkontaktid.
2. Lõika pleksiklaasist kate välja ja kinnita see isekeermestavate kruvidega eelnevalt puuritud aukudesse.
3. Kui kasutate 36 dioodist koosnevat dioodiahelat pingega 12 V, eemaldage osalt värv atsetooniga.
4. Plastpaneelile tehakse augud, sisestatakse ja joodetakse dioodid.

Viimane samm on päikesepaneeli paigaldamine ja suunamine, et hõlbustada hooldust ja energiatõhusust.

Päikesepaneeli paigaldamise reeglid

Tööstuslikud modifikatsioonid võivad iseseisvalt pöörata. Majapidamisseadmed tuleb seadistada mitme parameetri järgi:

• Varjutatud aladest eemale liikumine – läheduses olev puu või kõrge hoone muudab seadme ebatõhusaks.
• Orientatsioon päikesepoolsele poole. Põhjapoolkera elanikud suunavad struktuuri lõunasse, lõunapoolkera elanikud aga põhja poole.
• Kaldenurk on seotud saidi geograafilise laiuskraadiga. Suvel on parem päikesepaneeli kallutada 30 kraadi horisondi poole, talvel - 70 kraadi.
• Juurdepääs hoolduseks - tolmu, mustuse ja kogunenud lume eemaldamine.

Seade on efektiivne, kui päikesekiired on suunatud otse kaanele.

Tuulegeneraatorite omadused

Tuuleenergiaallikad töötavad põhimõttel, et kineetiline energia muundatakse mehaaniliseks energiaks ja seejärel vahelduvvooluks. Elektrit saab minimaalse tuulekiirusega 2 m/s. Optimaalne tuule kiirus on 5-8 m/s.

Tuulegeneraatorite tüübid

Rootori kinnituse tüübi alusel on muudatusi:

• Horisontaalne - iseloomustab minimaalne materjalide kogus tootmiseks ja kõrge efektiivsus. Seadme puuduseks on kõrge kinnitusmast ja mehaanilise osa keerukus.
• Vertikaalne – töötage laias tuulekiiruse vahemikus.Generaatori eripära on vajadus mootori täiendava fikseerimise järele.

Sõltuvalt terade arvust on ühe- või mitme teraga mudeleid. Materjali põhjal jaotatakse terad purjedeks ja jäikadeks. Paigalduse spiraalne samm võib olla muutuv (saate määrata töökiirust) ja fikseeritud.

Tuuliku ehitamisel tuleb luua vundament ja seda tugevdada.

Tuulegeneraatori disain

Valmis tuulegeneraator koosneb järgmistest osadest:

• torn - asetatakse tuulisesse piirkonda;
• tera generaator;
• blade kontroller – muundab vahelduvvoolu alalisvooluks;
• inverter – muudab alalisvoolu vahelduvvooluks;
• aku;
• veepaak.

Aku silub tuulise ja tuulevaikse perioodi vahet.

Madal tuulegeneraatori valmistamine masingeneraatorist

Kuna tuulegeneraatori kokkupanemise komplekt maksab 250–300 tuhat rubla, on soovitatav disain ise teha. Vaja läheb auto generaatorit ja akut.

Terad võimaldavad töötada teiste tuulikuseadmetega. Saate neid ise valmistada kangast, metallist või plasttorust järgmiselt:

1. Valige hea tuulekindlusega materjal - paksusega 4 cm.
2. Arvutage tera pikkus nii, et toru läbimõõt oleks 1/5.
3. Lõika toru ja kasuta seda mallidena.
4. Ebakorrapärasuste eemaldamiseks kõndige mööda kõigi elementide servi liivapaberiga.
5. Kinnitage plastikust labad alumiiniumkettale.
6. Tasakaalustage ratas, kinnitades selle horisontaalasendisse.
7. Lihvige tuuleratta servi pöörlemise ajal.

Tera optimaalne disain on suur arv, kuid väiksem suurus.

Masti valmistamise projekt peab algama materjali valikust. Vaja läheb 7 m pikkust ja 150-200 m läbimõõduga terastoru.

Konstruktsiooni täiendava stabiilsuse tagamiseks valmistatakse pingutuspulgad 6-8 mm paksusest terasest või tsingitud kaablist. Mast ja pulgad vajavad betoneerimist.

Autogeneraatori ümbertegemise protsess seisneb starterisõlme tagasikerimises ja neodüümmagnetitel põhineva rootori loomises. Nende jaoks puuritakse seadmesse augud. Magnetid tuleb asetada vaheldumisi poolustesse ja tühimikud tuleb täita epoksiidiga.

Rootor on mähitud paberisse, et mähis kolmefaasilise vooluahela abil ühes suunas tagasi kerida. Viimases etapis testitakse generaatorit - kiirusel 300 p / min peaks see näitama 30 V.

Mida rohkem pöördeid mähisel sisse lülitatakse, seda tõhusam on generaator.

Alternatiivsed tuuleenergia allikad soojus- ja elektrienergia kogumiseks kogutakse pärast pöördtelje valmistamist. Teil on vaja kahe laagriga toru ja sabaosa, mis on valmistatud 1,2 mm paksusest galvaniseeritud lehest.

Generaator kinnitatakse masti külge professionaalse toruraami abil. Tala ja labade kaugus peab olema üle 25 cm Pärast põhikonstruktsiooni kokkupanekut paigaldatakse laadimiskontroller, inverter ja aku.

Maja kütmine soojuspumpade abil

Euroopas on soojuspumpasid kasutatud juba mitu aastat, suheldes kõigi alternatiivsete elektritüüpidega. Suvel ja talvel võtavad paigaldised soojust pinnasest, õhust, veest ja suunavad selle ruumi kütma.

Soojuspumpade tüübid

Sõltuvalt küttevajadusest saate valida 1, 2, 3 ahelaga, 1-2 kondensaatoriga mudelid. Need töötavad kütmiseks ja jahutamiseks või ainult kütmiseks.

Sõltuvalt energiaallika tüübist ja elektritootmise meetodist on seadmed järgmised:

• Õhk-vesi. Soojusvood võetakse õhust ja soojendatakse vett. Süsteemid sobivad kliimavöönditesse, kus talvine temperatuur on -15 kraadi.
• Maa-vesi. Asjakohane parasvöötme jaoks. Need paigaldatakse maasse kollektori või sondi abil ilma puurimisloata.
• Vesi-vesi. Paigaldatud veekogude lähedusse. Talvel annab pump soojust suurele majale allika kütmisega.
• Vesi-õhk. Energiaallikaks on veekogu. Soojusvood suunatakse õhku kompressori abil. Sellest saab jahutusvedelik.
• Maa-õhk. Pinnas on soojuse allikas, mis kantakse õhku kompressoriga. Energiakandjaks on külmumisvastased vedelikud.
• Õhk-õhk. Seadmed töötavad konditsioneeri põhimõttel – jahutus ja küte.

Soojusallika valik sõltub piirkonna geoloogiast ja mullatööde takistuste olemasolust.

Kuidas soojuspump töötab?

Soojuspump töötab Carnot tsükli alusel - temperatuuri tõus koos jahutusvedeliku järsu kokkusurumisega. Kuna seadmetel on 3 tööahelat (2 välist, 1 sisemine), kondensaator, aurusti ja kompressor, saab nende tööskeemi kujutada järgmiselt:

1. Esmane jahutusvedelik (asub vees, õhus, maapinnas) võtab soojust madala potentsiaaliga allikatest. Sõlme maksimaalne temperatuur on umbes + 6 kraadi.
2. Madala temperatuuriga madala temperatuuri kandja asub sisemises vooluringis. Kuumutamisel külmutusagens aurustub ja selle aur surutakse kompressoris kokku.Sel hetkel eraldub soojust. Auru temperatuur - +35 kuni +65 kraadi.
3. Kondensaatoris olev soojus siseneb küttekontuurist jahutusvedelikku. Aur muutub kondensaadiks ja suunatakse aurustisse.

Soojuspumba tsükkel kordub pidevalt.

Soojuspump vanametallist

Kodune töö on täiesti võimalik, kui teil on kodumasinatest töötavaid osi.

Kondensaatori ja kompressori ettevalmistamiseks vajate:

1. Tehke pumba kompressor külmikust või kliimaseadme kompressorist. Osa kinnitatakse pehme vedrustusega katlaruumi seinale.
2. Tehke kondensaator. Parim variant on 100-liitrine roostevabast terasest paak.
3. Lõika anum veskiga pooleks ja sisesta seejärel mähis (külmiku või konditsioneeri vasktoru).
4. Pärast mähise paigaldamist keevitage paagi pooled.

Kvaliteetse õmbluse saamiseks kasutage argoonkeevitust.

Aurusti on valmistatud 75–80-liitrise plastpaagi baasil, mille spiraal on valmistatud ¾ tolli läbimõõduga vasktorust. See on mähitud ümber 300-400 mm läbimõõduga terastoru. Poolid on fikseeritud perforeeritud nurgaga.

Torujuhtmega ühendamiseks lõigatakse mähisele niit. Seadmesse pumbatakse külmutusagens, mille järel paigaldatakse aurusti seinale.

Nende alternatiivsete soojus- ja elektritootmismeetodite optimaalne allikas on kaevust või kaevust saadav vesi. Vedelik ei külmu isegi talvel.

Teil on vaja 2 kaevu:

• vee kogumiseks ja aurustisse viimiseks;
• heitvee ärajuhtimiseks ja aurustisse saatmiseks.

Soojuspumba autonoomia tagavad automaatsed mehhanismid, mis reguleerivad jahutusvedeliku liikumist mööda küttekontuure ja freooni rõhku.

Soojuse vastuvõtmine muudest alternatiivsetest allikatest

Pumba esimese välise vooluringi korraldamisel vajate tõhusat soojusallikat:

• Rõngakujulised torud vees. Tehnoloogia efektiivsuse tagab veehoidla, millel puudub suur külmumissügavus või jõgi. Torud asetatakse vee alla raskuse abil.
• Termilised väljad. Torud maetakse allapoole pinnase külmumispunkti – eemaldatakse suur mullakiht.
• Geotermilised allikad. Kaevud puuritakse suure sügavusega. Nendesse on paigaldatud jahutusvedelikega ahelad.
• Välisõhk. Soojust ammutatakse ventilatsioonišahtidest või ventilatsioonikanalitest.

Soojuspumba miinuseks on soojusallikate kõrge hind ja paigalduskulud.

Biogaasijaamad

Orgaanilist alternatiivset elektrit toodetakse biogaasisüsteemide abil. Seadmed võimaldavad töödelda linnuliha ja loomseid jäätmeid. Saadud gaas läbib puhastamise ja kuivatamise ning seejärel kasutatakse jahutusvedelikuna. Jääkmassid on mulla jaoks tõhus ja ohutu väetis.

Tehnoloogia põhimõte

Gaasid tekivad loomade ja lindude bioloogiliste jäätmete kääritamisel. Anaeroobne keskkond, kus puudub juurdepääs hapnikule, on optimaalne. See suurendab mesofiilsete ja termofiilsete bakterite aktiivsust. Protsessi tõhususe tagamiseks tuleb mass käsitsi segada, kasutades pulka või mehaanilisi segajaid. Ideaalsetes tingimustes toodab +50 kraadini kuumutatud 1 liiter suletud anumast 4–4,5 liitrit gaasi.

Biogaasi süsteem eramajale

Lihtsaim bioreaktor on kaanega ja segamismehhanismiga anum. Gaasi väljalaskevooliku jaoks tehakse kaane sisse auk. Selle kogusest piisab 1-2 põleti jaoks.

Maa-alune või maapealne punker suurendab kasutatavat mahtu. Maa-alune konstruktsioon on raudbetoonist, millel on pealmine soojusisolatsioonikiht. Mahuti on jagatud sektsioonideks. Sõnnik laaditakse konveierile, täites punkri 80-85%. Ülejäänud ala kasutatakse gaasi kogumiseks. See juhitakse välja spetsiaalse toru kaudu, mille teine ​​ots asub vesisulguris. Pärast kuivatamist siseneb puhastatud gaas majja.

Alternatiivsed soojus- ja elektritootmisviisid pole hetkel korterielanikele kättesaadavad. Neid saavad kasutada eramajade ja talude elanikud. Taastuvate allikate ainsaks puuduseks on süsteemi seadistamise hind, kuid rahaline investeering tasub end ära 1-2 aasta pärast.