Alternatywna energia elektryczna: metody wytwarzania energii, potrzebne urządzenia

W związku z ciągłym wzrostem kosztów mediów, coraz więcej osób skłania się ku autonomii w domach prywatnych, mieszkaniach i gospodarstwach rolnych. Każdy decyduje o tej kwestii na swój sposób. Studnia przydomowa pomaga zaoszczędzić na dostawach wody, ale ciecz musi być podgrzewana, co wymaga kosztownej energii. Dlatego w dzisiejszym artykule poruszymy problem generowania alternatywnej energii elektrycznej. Sensowne jest zrozumienie, jak można go uzyskać, jakie są początkowe koszty niezbędnego sprzętu i jak trudno jest wyposażyć autonomiczną elektrownię dla domu własnymi rękami.

Sposoby pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych

Istnieją 3 rodzaje urządzeń, które mogą wytwarzać energię elektryczną:

• Sonda z płynem do wymiany ciepła opuszczona do odwiertu. Metoda ta nazywana jest geotermalną. Stała temperatura na głębokości wytwarza energię, która może być wykorzystana do ogrzewania domów lub do wytwarzania energii elektrycznej. Metoda ta jest jednak rzadko stosowana ze względu na niski współczynnik efektywności (COP).
• Energia wiatrowa. Na dachu prywatnego domu lub na wysokim stojaku na podwórku jest zainstalowany generator z łopatkami. Podmuchy wiatru obracają wentylator i powstaje energia elektryczna. Dość powszechna opcja Na równinach, gdzie dominuje step (Kazachstan, obwód orenburski). W rejonach górskich (Ural, Kaukaz) metoda ta jest nieopłacalna.
• Energia słoneczna. Jest to najbardziej popularna metoda generowania alternatywnej energii elektrycznej dla domu. Nawet w pochmurne dni panele słoneczne są w stanie produkować energię, choć nie tak intensywnie jak w pogodne dni.

Istnieje jeszcze jeden sposób wytwarzania energii elektrycznej - generator biogazu, ale jego zastosowanie jest tak rzadkie, że nie warto nawet o nim mówić.

Wykorzystanie turbin wiatrowych do wytwarzania energii

Dość powszechny sposób wytwarzania energii elektrycznej na stepowych, nizinnych obszarach Rosji, w regionach nadmorskich. Tutaj trzeba wiedzieć, jak zmienia się pogoda w danym regionie w danym czasie. Pozwoli to określić, czy oprócz generatora wiatrowego należy zakupić dodatkowe urządzenia. Samo urządzenie zaczyna wytwarzać energię elektryczną przy prędkości wiatru wynoszącej zaledwie 2 m/s. Ale w tych warunkach trzeba będzie zainstalować akumulatory zdolne do przechowywania energii. Jednak przy prędkości wiatru 8 m/s to alternatywne źródło energii elektrycznej można już podłączyć bezpośrednio do sieci elektrycznej w domu.

W Rosji podobny sprzęt Zastosowanie turbin wiatrowych jest stosunkowo nowe i nie są one tak rozpowszechnione jak w USA, gdzie takie stosowane są urządzenia każda inna rodzina.

Panele słoneczne i niuanse ich instalacji

Ta opcja pozyskiwania alternatywnej energii elektrycznej dla domu prywatnego coraz bardziej powszechne, a jego popularność stale rośnie. Faktem jest, że w zależności od intensywności zużycia energii, taki sprzęt zwraca się w ciągu 2-3 lat (czasem szybciej), po czym właściciel prawie całkowicie przestaje płacić firmom zarządzającym. Istnieje wiele obszarów wykorzystania energii słonecznej, co oznacza, że sensowne jest szczegółowe rozważenie tej opcji.

Gdyby sięgnąć po analogię, to pracę panelu z ogniwami fotowoltaicznymi można porównać do działania diody LED, ale w odwrotnej kolejności. Ten sam proces powstawania złącza p-n jest podstawą wytwarzania energii przez promienie słoneczne. Jedyna różnica polega na tym, że dioda LED emituje światło pod wpływem prądu, natomiast ogniwo fotoelektryczne działa odwrotnie, pobierając promienie słoneczne i przetwarzając je na energię.

Alternatywna energia elektryczna dla prywatnego domu własnymi rękami: co jest wymagane

Aby wykonać własny panel słoneczny, należy zakupić specjalne ogniwa fotowoltaiczne. Nie jest to trudne do zrobienia - w sieci aż roi się od podobnych propozycji. Sama praca podzielona jest na 5 etapów:

1. Wykonanie ramy. w tym celu najlepszy Stosować aluminium.
2. Wspieranie. Nie trzeba go wykonywać, można przykleić ogniwa fotowoltaiczne bezpośrednio do szyby.
3. Za pomocą specjalnych miedzianych szyn zbiorczych wykonywane są ścieżki. Łączą wszystkie fotokomórki w jeden łańcuch.
4. Po zlutowaniu tylna część szyby z ogniwami fotowoltaicznymi jest uszczelniana masą uszczelniającą lub epoksydową.
5. Kilka paneli jest zestawionych razem i podłączonych do akumulatora, który będzie przechowywał energię.

Ustawienia instalacji alternatywnej energii elektrycznej dla domu własnymi rękami - proces jest dość czasochłonny, ale koszt własnego produktu będzie znacznie niższy niż kupić gotowy sprzęt. Jedyna rzecz, którą powinieneś wziąć pod uwagę - nie kupuj ogniw słonecznych po obniżonej cenie z chińskich zasobów. Taki zakup może poważnie popsuć nastrój, odmawiając pracy po pełnym montażu.

Inne zastosowania energii słonecznej

W południowych regionach naszego kraju dość powszechnie stosowane są specjalne instalacje, pozwalające za pomocą ultrafioletu ogrzewać chłód. Mówimy o kolektorach słonecznych. Mogą być płaskie, próżniowe lub powietrzne. Najprostszym rozwiązaniem jest zastosowanie kolektorów w postaci wężownicy, zamkniętej szkłem, wewnątrz której krąży czynnik chłodzący. Nawet kaloryfer ze starej lodówki może posłużyć jako takie płaskie urządzenie grzewcze. Energia wystarczająca w ciepły słoneczny dzień, aby wziąć prysznic lub umyć naczynia. W przypadku powiększenia powierzchni kolektora możliwe jest również ogrzewanie konstrukcji.

Kolektor próżniowy i jego cechy

Taka instalacja ma wyższy współczynnik sprawności dzięki cechom konstrukcyjnym. Składa się z miedzianych rurek umieszczonych w szklanych o większej średnicy. Pomiędzy nimi powstaje próżnia, który promuje wymiana ciepła - miedź dość szybko nagrzewa się przez szkło. Umożliwia to całoroczne wykorzystanie takich kolektorów do CWU i ogrzewania. Przy montażu takiego systemu należy dodatkowo zainstalować zbiornik, wokół którego (wewnątrz po bokach) zainstalowana jest wężownica. Kolektor będzie ogrzewał płyn niezamarzający, który przekaże ciepło do wody.

Systemy takie są rzadko stosowane ze względu na ich wysoki koszt, długi okres zwrotu inwestycji oraz kruchość szklanych rur, które mogą ulec uszkodzeniu, gdy na dach spadnie śnieg. Co do kolektorów powietrznych, to są one nieefektywne, mają bardzo niską sprawność, a więc samowystarczalność nie wchodzi w rachubę.

Jakie urządzenia lepiej zastosować do ogrzewania

Dla alternatywnego ogrzewania prądem, najlepszym rozwiązaniem będzie instalacja paneli słonecznych z bateriami. Zaletą takich systemów jest to, że im większe obciążenie i intensywność użytkowania, tym szybciej się zwrócą i zaczną generować darmową energię elektryczną. Wysokiej jakości sprzęt może pracować bez konserwacja do 50 lat. Jedyny, co jest potrzebne Jedyne, co właściciel domu będzie musiał zrobić, to od czasu do czasu zamieść kurz z paneli.

Jeśli mówimy o generatorach wiatrowych, to mogą one być pełnoprawnym substytutem paneli słonecznych tylko wtedy, gdy ich duża liczba. Wytwarzanie alternatywnej energii elektrycznej dla gospodarstwa domowego wymagałoby jednak bardzo wysokich inwestycji początkowych, co oznacza, że zwrot kosztów takiego systemu trwałby znacznie dłużej.

Inna możliwość generowania alternatywnej energii elektrycznej

Rosja zawsze słynęła z kreatywności swoich mieszkańców i ich złotych rączek. Przypomnij sobie przynajmniej Levsha, który zdołał podkuć pchłę. Nawet dziś istnieją rzemieślnicy, którzy potrafią czerpać energię z natury. Często, jeśli w pobliżu ich domu płynie rzeka, mieszkańcy wsi zakładają na niej małe elektrownie wodne. Jak to działa taka konfiguracja jest prosta. Prądy wodne obracają kołem z łopatkami. Moment obrotowy jest przenoszony na wał, a stamtąd na generator.

Jeśli przepływ rzeki jest wystarczająco silny, możliwe jest zainstalowanie urządzeń o dużej mocy, które zapewnią domowi nie tylko oświetlenie, ale także energię elektryczną do ogrzewania i dostawa ciepłej wody. W tym przypadku właściciel będzie musiał jedynie wywiercić studnię i zainstalować kanalizację. Jeśli wykonasz takie prace, dom będzie w pełni autonomiczny, nie zależny od usług mediów publicznych.

A oto dość nietypowe opcje pozyskiwania alternatywnej energii można znaleźć w poniższym filmie.