За собствениците на частни къщи има възможност да намалят значително сметките за комунални услуги или изобщо да не използват услугите на доставчици на топлина, електричество и газ. Можете дори да осигурите значителна икономика и ако желаете, можете да продадете излишъка. Това е реално и някои вече са го направили. За това се използват алтернативни източници на енергия.
Откъде можете да получите енергия и под каква форма
Всъщност енергията, под една или друга форма, е практически навсякъде в природата – слънцето, вятърът, водата, земята – енергия има навсякъде. Основната задача е да се извлече от там. Човечеството прави това повече от сто години и е постигнало добри резултати. В момента алтернативните източници на енергия могат да осигурят на къщата топлина, електричество, газ, топла вода. Освен това алтернативната енергия не изисква никакви супер умения или супер знания. Всичко може да се направи за вашия дом със собствените си ръце. И така, какво може да се направи:
Всички алтернативни енергийни източници са в състояние напълно да задоволят човешките нужди, но това изисква твърде големи инвестиции и/или твърде големи площи. Ето защо е по-разумно да се направи комбинирана система: да се получава енергия от алтернативни източници и ако има недостиг, „да се получава“ от централизирани мрежи.
Използване на слънчева енергия
Един от най-мощните алтернативни източници на енергия за дома е слънчевата радиация. Има два вида инсталации за преобразуване на слънчева енергия:
Не мислете, че инсталациите работят само на юг и само през лятото. Работят добре и през зимата. При ясно време със снеговалеж производството на енергия е малко по-ниско, отколкото през лятото. Ако вашият район има голям брой ясни дни, можете да използвате тази технология.
Слънчеви панели
Слънчевите панели се сглобяват от фотоволтаични преобразуватели, които са направени на базата на минерали, които под въздействието на слънчевата светлина излъчват електрони - генерират електрически ток. За лична употреба се използват силициеви фотоконвертори. По своята структура те биват монокристални (изработени от един кристал) и поликристални (много кристали). Монокристалните имат по-висока ефективност (13-25% в зависимост от качеството) и по-дълъг експлоатационен живот, но са по-скъпи. Поликристалните генерират по-малко електроенергия (9-15%) и се провалят по-бързо, но имат по-ниска цена.
Това е поликристален фотоконвертор. Трябва да боравите с тях внимателно - те са много крехки (също монокристални, но не в същата степен)
Сглобяването на слънчева батерия със собствените си ръце не е трудно. Първо трябва да закупите определено количество силициеви фотоклетки (количеството зависи от необходимата мощност). Най-често те се купуват от китайски търговски платформи като Aliexpress. Тогава процедурата е проста:
Няколко думи за това защо основата за слънчевия панел (батериите) трябва да бъде боядисана в бяло. Работният температурен диапазон на силициевите пластини е от -40°C до +50°C. Работата при по-високи или по-ниски температури води до бърза повреда на елементите. На покрива, през лятото, на закрито, температурата може да бъде много по-висока от +50°C. Затова е необходимо бяло – за да не прегрее силиция.
Слънчеви колектори
Слънчевите колектори могат да затоплят вода или въздух. Къде да насочите нагрятата от слънцето вода - към кранове за топла вода или към отоплителната система - вие избирате. Само отоплението ще бъде нискотемпературно - за подово отопление, каквото се изисква. Но за да може температурата в къщата да не зависи от времето, системата трябва да бъде резервирана, така че, ако е необходимо, да се свърже друг източник на топлина или котелът да премине към друг източник на енергия.
Има три вида слънчеви колектори: плоски, тръбни и въздушни. Най-често срещаните са тръбни, но други също имат право на съществуване.
плоска пластмаса
Два панела - черен и прозрачен - са комбинирани в едно тяло. Между тях има меден тръбопровод под формата на змия. От слънцето долният тъмен панел се нагрява. от него се нагрява мед, а от него - преминаващата през лабиринта вода. Този начин на използване на алтернативни енергийни източници не е най-ефективният, но е привлекателен, защото е много лесен за изпълнение. По този начин можете да затоплите вода. Ще е необходимо само да се завърти захранването му (с помощта на циркулационна помпа). По същия начин можете да затоплите вода в съд или да я използвате за битови нужди. Недостатъкът на такива инсталации е ниската ефективност и производителност. За загряване на голямо количество вода е необходимо или много време, или голям брой плоски колектори.
Тръбни колектори
Това са стъклени тръби - вакуумни или коаксиални - през които тече вода. Специална система позволява максимална концентрация в тръбите на топлина, която се предава на водата, протичаща през тях.
Системата трябва да има резервоар за съхранение, в който се загрява водата. Циркулацията на водата в системата се осигурява от помпа. Такива системи не могат да бъдат направени сами - проблематично е да направите стъклени тръби със собствените си ръце и това е основният недостатък. Заедно с високата цена, това пречи на широкото разпространение на този източник на енергия за дома. А самата система е много ефективна, с гръм и трясък се справя с отоплителната вода за топла вода и има приличен принос за отоплението.
Схема за организиране на отопление и топла вода от алтернативни източници на енергия - с помощта на слънчеви колектори
Въздушни колектори
У нас те са много редки и напразни. Те са прости и лесни за изработка на ръка. Единственият минус е, че е необходима голяма площ: те могат да заемат цялата южна (източна, югоизточна) стена. Системата е много подобна на плоските колектори - черен долен панел, прозрачен горен, но те директно загряват въздуха, който се принуждава (от вентилатор) или естествено в стаята. Въпреки привидната лекомислие, по този начин е възможно да се отопляват малки помещения през деня, включително технически или помощни помещения: вили, навеси за живи същества.
Такъв алтернативен източник на енергия като слънцето ни дава своята топлина, но по-голямата част от нея отива „за никъде“. Да се улови малка част от него и да се използва за лични нужди е задачата, която всички тези устройства решават.
Вятърни турбини
Алтернативните източници на енергия са добри, защото са предимно възобновяеми източници. Най-вечният вероятно е вятърът. Докато има атмосфера и слънце, има и вятър. Може би за кратък период въздухът ще бъде неподвижен, но не за дълго. Нашите предци са използвали вятърната енергия в мелниците, а съвременният човек я преобразува в електричество. Всичко, което е необходимо за това:
- кула, инсталирана на ветровито място;
- генератор с прикрепени към него остриета;
- акумулаторна батерия и система за разпределение на електрически ток.
Кулата е построена от всякакъв материал. Батерията за съхранение е батерия, тук не можете да си представите нищо, но къде да доставяте електричество е ваш избор. Остава само да се направи генератор. Може да се купи и готов, но е напълно възможно да се направи от двигател от домакински уреди - пералня, отвертка и т.н. Ще ви трябват неодимови магнити и епоксидна смола, струг.
На ротора на двигателя маркираме местата за монтаж на магнити. Те трябва да са на еднакво разстояние един от друг. Смиламе ротора на избрания двигател, образувайки „седалки“. Дъното на вдлъбнатината трябва да има лек наклон, така че повърхността на магнита да е наклонена. На издълбаните места върху течни пирони се залепват магнити, пълни с епоксидна смола. След това повърхността се заглажда с шкурка. След това трябва да прикачите четки, които ще премахнат тока. И това е всичко, можете да сглобите и пуснете вятърен генератор.
Такива инсталации са доста ефективни, но тяхната мощност зависи от много фактори: интензитет на вятъра, колко добре е направен генераторът, колко ефективно се отстранява потенциалната разлика от четките, от надеждността на електрическите връзки и др.
Термопомпи за отопление на дома
Термопомпите използват всички налични алтернативни източници на енергия. Те вземат топлина от водата, въздуха, почвата. В малки количества тази топлина има дори през зимата, така че термопомпата я събира и пренасочва към отоплението на къщата.
Термопомпите използват и алтернативни източници на енергия – топлината на земята, водата и въздуха
Принцип на действие
Защо термопомпите са толкова привлекателни? Фактът, че като изразходвате 1 kW енергия за изпомпването му, в най-лошия случай ще получите 1,5 kW топлина, а най-успешните реализации могат да дадат до 4-6 kW. И това по никакъв начин не противоречи на закона за запазване на енергията, тъй като енергията се изразходва не за получаване на топлина, а не за нейното изпомпване. Така че няма несъответствия.
Термопомпите имат три работни кръга: два външни и те са вътрешни, както и изпарител, компресор и кондензатор. Схемата работи така:
- В първи контур циркулира охлаждаща течност, която отнема топлина от източници с нисък потенциал. Може да се спусне във вода, да се зарови в земята или да вземе топлина от въздуха. Най-високата температура, достигната в тази верига, е около 6°C.
- Вътрешният кръг циркулира нагревателна среда с много ниска точка на кипене (обикновено 0°C). При нагряване хладилният агент се изпарява, парата влиза в компресора, където се компресира до високо налягане. По време на компресия се отделя топлина, парите на хладилния агент се нагряват до средна температура от +35°C до +65°C.
- В кондензатора топлината се предава към охлаждащата течност от третия - отоплителен кръг. Охлаждащите пари се кондензират, след което по-нататък влизат в изпарителя. И тогава цикълът се повтаря.
Отоплителната верига се извършва най-добре под формата на топъл под. Температурите са най-подходящи за това. Радиаторната система ще изисква твърде много секции, което е грозно и нерентабилно.
Алтернативни източници на топлинна енергия: къде и как да получите топлина
Но най-голямата трудност е устройството на първата външна верига, която събира топлина. Тъй като източниците са с нисък потенциал (има малко топлина на дъното), са необходими големи площи, за да се събере в достатъчни количества. Има четири вида контури:
- Пръстени, положени във водопроводи с охлаждаща течност. Водното тяло може да бъде всичко - река, езерце, езеро. Основното условие е да не замръзва дори при най-тежките студове. Помпите, които изпомпват топлината от реката, работят по-ефективно; много по-малко топлина се пренася в застояла вода. Такъв източник на топлина е най-лесният за изпълнение - хвърлете тръби, завържете товар. Има само голяма вероятност от случайна повреда.
- Термични полета с тръби, заровени под дълбочината на замръзване. В този случай има само един недостатък - големи обеми земни работи. Трябва да премахнем почвата на голяма площ и дори на солидна дълбочина.
- Използване на геотермални температури. Пробиват се редица кладенци с голяма дълбочина и в тях се спускат кръгове на охлаждащата течност. Това, което е хубавото на този вариант е, че изисква малко място, но не навсякъде е възможно да се пробива на голяма дълбочина, а услугите за пробиване струват много. Възможно е обаче, но работата все още не е лесна.
- Извличане на топлина от въздуха. Така работят климатиците с възможност за подгряване - те вземат топлина от "извънбордовия" въздух. Дори при минусови температури такива агрегати работят, макар и при не много „дълбок“ минус - до -15 ° C. За да направите работата по-интензивна, можете да използвате топлината от вентилационните шахти. Хвърли там няколко сапани с охлаждаща течност и изпомпвай топлина от там.
Основният недостатък на термопомпите е високата цена на самата помпа, а инсталирането на полета за събиране на топлина не е евтино. В този случай можете да спестите пари, като направите сами помпата и също така полагате контурите със собствените си ръце, но сумата все пак ще остане значителна. Предимството е, че отоплението ще бъде евтино и системата ще работи дълго време.
Отпадък към доход:
Всички алтернативни източници на енергия са от естествен произход, но можете да получите само двойна полза от инсталациите за биогаз. Те рециклират животински и птичи отпадъци. В резултат на това се получава определен обем газ, който след пречистване и сушене може да се използва по предназначение. Останалите преработени отпадъци могат да бъдат продадени или използвани на полето за повишаване на добивите – получава се много ефективен и безопасен тор.
Накратко за технологията
Образуването на газ се случва по време на ферментацията и в това участват бактерии, живеещи в оборски тор. Всички отпадъци от добитък и домашни птици са подходящи за производство на биогаз, но оборският тор е оптимален. Дори се добавя към останалите отпадъци за „заквасеното тесто“ – съдържа точно необходимите за преработката бактерии.
За да се създадат оптимални условия, е необходима анаеробна среда - ферментацията трябва да се извършва без кислород. Следователно ефективните биореактори са затворени контейнери. За да протича по-активно процесът, е необходимо редовно смесване на масата. В промишлените предприятия за това се монтират електрически миксери, в самостоятелно направени инсталации за биогаз това обикновено са механични устройства - от най-простата пръчка до механични смесители, които "работят" на ръка.
Има два вида бактерии, участващи в образуването на газ от оборски тор: мезофилни и термофилни. Мезофилните са активни при температури от +30°C до +40°C, термофилните - при +42°C до +53°C. Термофилните бактерии работят по-ефективно. При идеални условия производството на газ от 1 литър полезна площ може да достигне 4-4,5 литра газ. Но поддържането на температура от 50 ° C в инсталацията е много трудно и скъпо, въпреки че разходите се оправдават.
Малко за дизайните
Най-простата инсталация за биогаз е буре с капак и бъркалка. Капакът има изход за свързване на маркуч, през който газът влиза в резервоара. Няма да получите много газ от такъв обем, но ще бъде достатъчен за една или две газови горелки.
По-сериозни обеми могат да се получат от подземен или надземен бункер. Ако говорим за подземен бункер, тогава той е направен от стоманобетон. Стените са отделени от земята със слой топлоизолация, самият контейнер може да бъде разделен на няколко отделения, в които обработката ще се извършва с изместване във времето. Тъй като мезофилните култури обикновено работят при такива условия, целият процес отнема от 12 до 30 дни (термофилните култури се обработват за 3 дни), поради което е желателно смяна на времето.
Оборският тор влиза през разтоварващия бункер, от противоположната страна правят разтоварен люк, откъдето се взимат преработени суровини. Бункерът не е пълен с биосмес - около 15-20% от пространството остава свободно - тук се натрупва газ. За да се източи, в капака е вградена тръба, чийто втори край се спуска във водно уплътнение - контейнер, частично пълен с вода. По този начин газът се изсушава – вече пречистеният се събира в горната част, изпуска се с друга тръба и вече може да бъде задушен към консуматора.
Всеки може да използва алтернативни източници на енергия. За собствениците на апартаменти е по-трудно да реализират това, но в частна къща можете поне да приложите всички идеи. Има дори реални примери за това. Хората напълно осигуряват собствените си нужди и значителна икономика.
