Dla właścicieli prywatnych domów istnieje możliwość znacznego obniżenia rachunków za media lub niekorzystania w ogóle z usług dostawców ciepła, energii elektrycznej i gazu. Możesz nawet zapewnić znaczną ekonomię, a jeśli chcesz, możesz sprzedać nadwyżkę. To jest prawdziwe i niektórzy już to zrobili. W tym celu wykorzystywane są alternatywne źródła energii.
Skąd można czerpać energię i w jakiej formie
W rzeczywistości energia, w takiej czy innej formie, jest praktycznie wszędzie w przyrodzie – słońce, wiatr, woda, ziemia – wszędzie jest energia. Głównym zadaniem jest wydobycie go stamtąd. Ludzkość robi to od ponad stu lat i osiągnęła dobre wyniki. W tej chwili alternatywne źródła energii mogą zaopatrywać dom w ciepło, prąd, gaz, ciepłą wodę. Co więcej, energia alternatywna nie wymaga żadnych super umiejętności ani super wiedzy. Wszystko można zrobić dla swojego domu własnymi rękami. Więc co można zrobić:
Wszystkie alternatywne źródła energii są w stanie w pełni zaspokoić ludzkie potrzeby, ale wymaga to zbyt dużych inwestycji i/lub zbyt dużych obszarów. Dlatego rozsądniej jest stworzyć system kombinowany: otrzymywać energię z alternatywnych źródeł, a jeśli brakuje, „uzyskać” ze scentralizowanych sieci.
Wykorzystanie energii słonecznej
Jednym z najpotężniejszych alternatywnych źródeł energii dla domu jest promieniowanie słoneczne. Istnieją dwa rodzaje instalacji do przetwarzania energii słonecznej:
Nie myśl, że instalacje działają tylko na południu i tylko latem. Sprawdzają się również zimą. Przy dobrej pogodzie z opadami śniegu produkcja energii jest tylko nieznacznie niższa niż latem. Jeśli w Twojej okolicy jest duża liczba pogodnych dni, możesz skorzystać z tej technologii.
Panele słoneczne
Panele słoneczne składa się z konwerterów fotowoltaicznych, które powstają na bazie minerałów, które pod wpływem światła słonecznego emitują elektrony - generują prąd elektryczny. Do użytku prywatnego stosowane są fotokonwertery krzemowe. W swojej strukturze są monokrystaliczne (zbudowane z jednego kryształu) i polikrystaliczne (wiele kryształów). Monokrystaliczne mają wyższą wydajność (13-25% w zależności od jakości) i dłuższą żywotność, ale są droższe. Polikrystaliczne wytwarzają mniej energii elektrycznej (9-15%) i szybciej zawodzą, ale mają niższą cenę.
To jest fotokonwerter polikrystaliczny. Trzeba obchodzić się z nimi ostrożnie - są bardzo kruche (również jednokryształowe, ale nie w takim stopniu)
Montaż baterii słonecznej własnymi rękami nie jest trudny. Najpierw należy zakupić określoną ilość fotokomórek krzemowych (ilość zależy od wymaganej mocy). Najczęściej kupowane są na chińskich platformach handlowych, takich jak Aliexpress. Wtedy procedura jest prosta:
Kilka słów o tym, dlaczego podłoże pod panel fotowoltaiczny (baterie) powinno być pomalowane na biało. Zakres temperatur pracy wafli krzemowych wynosi od -40°C do +50°C. Praca w wyższych lub niższych temperaturach prowadzi do szybkiej awarii elementów. Na dachu latem, w pomieszczeniach temperatura może być znacznie wyższa niż +50°C. Dlatego potrzebna jest biel - aby nie przegrzać krzemu.
Kolektory słoneczne
Kolektory słoneczne mogą ogrzewać wodę lub powietrze. Gdzie skierować wodę nagrzaną słońcem - do kranów z ciepłą wodą lub do systemu grzewczego - Ty wybierasz. Tylko ogrzewanie będzie niskotemperaturowe - do ogrzewania podłogowego, co jest wymagane. Aby jednak temperatura w domu nie zależała od pogody, system musi być zbędny, aby w razie potrzeby podłączyć inne źródło ciepła lub kocioł przełączył się na inne źródło energii.
Istnieją trzy rodzaje kolektorów słonecznych: płaskie, rurowe i powietrzne. Najczęściej są to rurki, ale inne też mają prawo do istnienia.
płaski plastik
Dwa panele – czarny i przezroczysty – są połączone w jeden korpus. Pomiędzy nimi znajduje się miedziany rurociąg w kształcie węża. Od słońca dolny ciemny panel nagrzewa się. z niego ogrzewa się miedź, az niego woda przepływająca przez labirynt. Ten sposób wykorzystania alternatywnych źródeł energii nie jest najbardziej wydajny, ale jest atrakcyjny, ponieważ jest bardzo prosty w realizacji. W ten sposób możesz podgrzać wodę. Konieczne będzie jedynie zapętlenie jego zasilania (za pomocą pompy obiegowej). W ten sam sposób możesz podgrzać wodę w zbiorniku lub wykorzystać go na potrzeby domowe. Wadą takich instalacji jest niska wydajność i produktywność. Podgrzanie dużej ilości wody wymaga albo dużo czasu, albo dużej liczby kolektorów płaskich.
Kolektory rurowe
Są to szklane rurki – próżniowe lub współosiowe – przez które przepływa woda. Specjalny system pozwala na maksymalne skupienie w rurkach ciepła, które oddawane jest przepływającej przez nie wodzie.
System musi mieć zbiornik magazynowy, w którym podgrzewana jest woda. Obieg wody w systemie zapewnia pompa. Takich systemów nie można wykonać samodzielnie - problematyczne jest wykonanie szklanych rurek własnymi rękami i to jest główna wada. Wraz z wysoką ceną utrudnia to powszechne przyjęcie tego źródła energii w domu. A sam system jest bardzo wydajny, z hukiem radzi sobie z podgrzewaniem wody do dostarczania ciepłej wody i wnosi przyzwoity wkład w ogrzewanie.
Schemat organizacji zaopatrzenia w ciepło i ciepłą wodę z alternatywnych źródeł energii - z wykorzystaniem kolektorów słonecznych
Kolektory powietrza
W naszym kraju są bardzo rzadkie i na próżno. Są proste i łatwe do wykonania ręcznie. Jedynym minusem jest to, że wymagany jest duży obszar: mogą zajmować całą południową (wschodnią, południowo-wschodnią) ścianę. System jest bardzo podobny do kolektorów płaskich - czarny panel dolny, górny przezroczysty, ale ogrzewają bezpośrednio powietrze, które jest wtłaczane (wentylatorem) lub w sposób naturalny do pomieszczenia. Mimo pozornej frywolności, w ten sposób można ogrzać w ciągu dnia małe pomieszczenia, w tym pomieszczenia techniczne czy gospodarcze: chałupki, szopy dla żywych stworzeń.
Takie alternatywne źródło energii jak słońce daje nam swoje ciepło, ale większość z niego trafia „donikąd”. Złapanie niewielkiej jej części i wykorzystanie jej do własnych potrzeb to zadanie, które rozwiązują wszystkie te urządzenia.
Turbiny wiatrowe
Alternatywne źródła energii są dobre, ponieważ są to głównie źródła odnawialne. Prawdopodobnie najbardziej wieczny jest wiatr. Dopóki jest atmosfera i słońce, jest też wiatr. Może przez krótki czas powietrze będzie nieruchome, ale nie na długo. Nasi przodkowie wykorzystywali energię wiatru w młynach, a współczesny człowiek przetwarza ją na energię elektryczną. Wszystko, co jest do tego potrzebne:
- wieża zainstalowana w wietrznym miejscu;
- generator z przymocowanymi do niego ostrzami;
- akumulator i system dystrybucji prądu elektrycznego.
Wieża jest zbudowana z dowolnego materiału. Akumulator to akumulator, tutaj nic nie możesz sobie wyobrazić, ale wybór źródła prądu należy do Ciebie. Pozostaje tylko zrobić generator. Można go również kupić w postaci gotowej, ale całkiem możliwe jest wykonanie go z silnika z urządzeń gospodarstwa domowego - pralki, śrubokręta itp. Potrzebne będą magnesy neodymowe i żywica epoksydowa, tokarka.
Na wirniku silnika zaznaczamy miejsca do montażu magnesów. Muszą znajdować się w równej odległości od siebie. Szlifujemy wirnik wybranego silnika, tworząc „siedzenia”. Dno wgłębienia powinno być lekko nachylone, aby powierzchnia magnesu była pochylona. Magnesy przykleja się do wyrzeźbionych miejsc na płynnych paznokciach, wypełnionych żywicą epoksydową. Powierzchnia jest następnie wygładzana papierem ściernym. Następnie musisz dołączyć pędzle, które usuną prąd. I to wszystko, możesz zmontować i uruchomić generator wiatrowy.
Takie instalacje są dość efektywne, ale ich moc zależy od wielu czynników: natężenia wiatru, jakości wykonania generatora, skuteczności usuwania różnicy potencjałów za pomocą szczotek, niezawodności połączeń elektrycznych itp.
Pompy ciepła do ogrzewania domu
Pompy ciepła wykorzystują wszystkie dostępne alternatywne źródła energii. Pobierają ciepło z wody, powietrza, gleby. W niewielkich ilościach to ciepło jest tam nawet zimą, więc pompa ciepła je odbiera i przekierowuje do ogrzewania domu.
Pompy ciepła wykorzystują również alternatywne źródła energii – ciepło ziemi, wody i powietrza
Zasada działania
Dlaczego pompy ciepła są tak atrakcyjne? Fakt, że wydawszy 1 kW energii na jej pompowanie, w najgorszym przypadku dostaniesz 1,5 kW ciepła, a najbardziej udane wdrożenia mogą dawać nawet 4-6 kW. A to w żaden sposób nie jest sprzeczne z prawem zachowania energii, ponieważ energia jest zużywana nie na pozyskiwanie ciepła, ale nie na jego pompowanie. Więc żadnych niespójności.
Pompy ciepła posiadają trzy obiegi pracy: dwa zewnętrzne i wewnętrzne oraz parownik, sprężarkę i skraplacz. Schemat działa tak:
- W obiegu pierwotnym krąży chłodziwo, które odbiera ciepło ze źródeł o niskim potencjale. Może być zanurzony w wodzie, zakopany w ziemi lub może pobierać ciepło z powietrza. Najwyższa temperatura osiągnięta w tym obwodzie to około 6°C.
- W obiegu wewnętrznym krąży czynnik grzewczy o bardzo niskiej temperaturze wrzenia (zazwyczaj 0°C). Po podgrzaniu czynnik chłodniczy odparowuje, para wchodzi do sprężarki, gdzie jest sprężana do wysokiego ciśnienia. Podczas sprężania uwalniane jest ciepło, para czynnika chłodniczego jest podgrzewana do średniej temperatury od +35°C do +65°C.
- W skraplaczu ciepło jest przekazywane do chłodziwa z trzeciego obwodu grzewczego. Opary chłodzące ulegają kondensacji, a następnie trafiają do parownika. A potem cykl się powtarza.
Obwód grzewczy najlepiej wykonać w postaci ciepłej podłogi. Najlepsze do tego są temperatury. System grzejnikowy będzie wymagał zbyt wielu sekcji, co jest brzydkie i nieopłacalne.
Alternatywne źródła energii cieplnej: skąd i jak pozyskać ciepło
Ale największą trudność stanowi urządzenie pierwszego obwodu zewnętrznego, który gromadzi ciepło. Ponieważ źródła mają niski potencjał (na dole jest mało ciepła), potrzebne są duże obszary, aby zebrać je w wystarczających ilościach. Istnieją cztery rodzaje konturów:
- Pierścienie układane w rurach wodnych z chłodziwem. Zbiornik wodny może być wszystkim – rzeką, stawem, jeziorem. Głównym warunkiem jest to, aby nie przemarzła nawet podczas najcięższych mrozów. Pompy, które wypompowują ciepło z rzeki, pracują wydajniej, znacznie mniej ciepła jest przenoszone w stojącej wodzie. Takie źródło ciepła jest najłatwiejsze do wdrożenia - rzucaj rurami, zawiąż ładunek. Istnieje tylko duża szansa na przypadkowe uszkodzenie.
- Pola cieplne z rurami zakopanymi poniżej głębokości zamarzania. W tym przypadku jest tylko jedna wada - duże ilości robót ziemnych. Ziemię musimy usuwać na dużym obszarze, a nawet na solidną głębokość.
- Wykorzystanie temperatur geotermalnych. Wierci się szereg studni o dużej głębokości, do których spuszczane są obiegi chłodziwa. Zaletą tej opcji jest to, że zajmuje niewiele miejsca, ale nie wszędzie można wiercić na duże głębokości, a usługi wiertnicze kosztują dużo. Jest to jednak możliwe, ale praca nadal nie jest łatwa.
- Wydobywanie ciepła z powietrza. Tak działają klimatyzatory z możliwością grzania – pobierają ciepło z powietrza „zaburtowego”. Nawet w temperaturach ujemnych takie jednostki działają, choć przy niezbyt „głębokim” minusie - do -15 ° C. Aby praca była bardziej intensywna, możesz wykorzystać ciepło z szybów wentylacyjnych. Wrzuć tam kilka zawiesi z chłodziwem i stamtąd pompuj ciepło.
Główną wadą pomp ciepła jest wysoka cena samej pompy, a montaż pól odbioru ciepła nie należy do tanich. W takim przypadku możesz zaoszczędzić pieniądze, wykonując samodzielnie pompę, a także układając kontury własnymi rękami, ale kwota nadal pozostanie znaczna. Zaletą jest to, że ogrzewanie będzie niedrogie, a system będzie działał przez długi czas.
Odpady do dochodu:
Wszystkie alternatywne źródła energii są pochodzenia naturalnego, ale z biogazowni można czerpać tylko podwójne korzyści. Odzyskują odpady zwierzęce i drobiowe. W efekcie uzyskuje się określoną objętość gazu, który po oczyszczeniu i wysuszeniu można wykorzystać zgodnie z przeznaczeniem. Pozostałe przetworzone odpady można sprzedać lub wykorzystać na polach w celu zwiększenia plonów - uzyskuje się bardzo skuteczny i bezpieczny nawóz.
Krótko o technologii
Podczas fermentacji dochodzi do powstawania gazu, w którym biorą udział bakterie żyjące w oborniku. Wszelkie odpady hodowlane i drobiowe nadają się do produkcji biogazu, ale obornik bydlęcy jest optymalny. Dodawany jest nawet do reszty odpadów na „zakwas” – zawiera dokładnie bakterie potrzebne do przetworzenia.
Do stworzenia optymalnych warunków niezbędne jest środowisko beztlenowe – fermentacja musi odbywać się bez tlenu. Dlatego efektywnymi bioreaktorami są zamknięte pojemniki. Aby proces przebiegał bardziej aktywnie, konieczne jest regularne mieszanie masy. W zakładach przemysłowych montuje się do tego mieszalniki elektryczne, w biogazowniach własnej produkcji są to zazwyczaj urządzenia mechaniczne – od najprostszego sztyftu po mieszalniki mechaniczne, które „pracują” ręcznie.
W tworzeniu gazu z obornika biorą udział dwa rodzaje bakterii: mezofilne i termofilne. Mezofilne są aktywne w temperaturach od +30°C do +40°C, termofilne - od +42°C do +53°C. Bakterie termofilne działają wydajniej. W idealnych warunkach produkcja gazu z 1 litra powierzchni użytkowej może osiągnąć 4-4,5 litra gazu. Ale utrzymanie temperatury 50°C w instalacji jest bardzo trudne i kosztowne, choć koszty same się usprawiedliwiają.
Trochę o projektach
Najprostsza biogazownia to beczka z pokrywką i mieszadłem. W pokrywie znajduje się wylot do podłączenia węża, przez który gaz dostaje się do zbiornika. Z takiej objętości nie dostaniesz dużo gazu, ale wystarczy na jeden lub dwa palniki gazowe.
Poważniejsze tomy można uzyskać z podziemnego lub naziemnego bunkra. Jeśli mówimy o podziemnym bunkrze, to jest on wykonany ze zbrojonego betonu. Ściany oddzielone są od gruntu warstwą izolacji termicznej, sam kontener można podzielić na kilka komór, w których obróbka będzie odbywać się z przesunięciem w czasie. Ponieważ kultury mezofilne zwykle pracują w takich warunkach, cały proces trwa od 12 do 30 dni (hodowle termofilne są przetwarzane w 3 dni), dlatego pożądane jest przesunięcie w czasie.
Obornik wchodzi przez lej załadunkowy, po przeciwnej stronie tworzą właz rozładunkowy, skąd pobierany jest przetworzony surowiec. Bunkier nie jest całkowicie wypełniony biomiksturą - około 15-20% przestrzeni pozostaje wolne - gromadzi się tu gaz. Aby go opróżnić, w pokrywie wbudowana jest rurka, której drugi koniec jest opuszczany do uszczelnienia wodnego - pojemnika częściowo wypełnionego wodą. W ten sposób gaz jest suszony – już oczyszczony zbiera się w górnej części, odprowadzany jest inną rurą i może być już zadławiony do konsumenta.
Każdy może korzystać z alternatywnych źródeł energii. Właścicielom mieszkań trudniej jest to zrealizować, ale w prywatnym domu możesz przynajmniej wdrożyć wszystkie pomysły. Są na to nawet prawdziwe przykłady. Ludzie w pełni zaspokajają swoje potrzeby i znaczną ekonomię.
