Найбільш альтернативні види одержання електрики. Збираємо альтернативне джерело енергії: найкращі ідеї для приватного будинку. Сонячні колектори - чудовий вид альтернативи

Навіщо щомісяця платити енергокомпаніям за електрику, якщо можна самостійно забезпечувати себе енергією? Дедалі більше людей у ​​світі розуміє цю істину. І тому сьогодні ми розповімо про 8 незвичайних джерел альтернативної енергії для дому, офісу та відпочинку.

Сонячні панелі у вікнах

Нині найпоширенішим у побуті альтернативним джерелом енергії є сонячні панелі. Традиційно їх встановлюють на дахах приватних будинків чи дворах. Але з недавніх пір стало можливим розміщувати ці елементи прямо у вікнах, що дозволяє використовувати такі батареї навіть власникам звичайних квартир у багатоповерхових будинках.

При цьому вже з'явилися рішення, що дають змогу створювати сонячні панелі з високим рівнем прозорості. Саме такі енергетичні елементи слід встановлювати у вікнах житлових приміщень.

Наприклад, прозорі сонячні панелі розробили спеціалісти з Мічиганського Державного Університету. Ці елементи пропускають 99 відсотків світла, що проходить через них, але мають при цьому коефіцієнт корисної дії в 7%.

Компанія Uprise створила незвичайну вітряну турбіну високої потужності, яку можна використовувати як у побуті, так і у промислових масштабах. Цей вітряк розташовується в причепі, який може пересувати позашляховик або будинок на колесах.

У складеному стані з турбіною Uprise можна їздити дорогами загального користування. Але в розгорнутому стані вона перетворюється на повноцінний вітряк заввишки п'ятнадцять метрів і потужністю 50 кВт.

Uprise можна використовувати під час подорожей у будинку на колесах, щоб забезпечити енергією віддалених об'єктів або звичайних приватних житлових будинків. Встановивши цю турбіну у дворі, її власник може навіть продавати надлишки електрики сусідам.

Makani Power – це проект однойменної компанії, яка нещодавно перейшла у підпорядкування напівсекретної лабораторії інновацій. Ідея даної технології одночасно проста та геніальна. Йдеться про невеликого повітряного змія, який може літати на висоті до одного кілометра та виробляти електрику.

Літальний апарат Makani Power оснащений вбудованими вітряними турбінами, які активно працюватимуть на висоті, де швидкість вітру значно більша, ніж на рівні землі. Отримана енергія у разі передається по шнуру, що з'єднує повітряного змія з базової станцією.

Енергія також вироблятиметься від рухів самого літального апарату Makani Power. Смикаючи під силою вітру трос, цей повітряний змій змусить крутитися динамо-машину, вбудовану в базову станцію.

За допомогою Makani Power можна забезпечити енергією приватні будинки, так і віддалені об'єкти, куди недоцільно проводити традиційну лінію електропередач.

Сучасні сонячні батареї досі мають дуже низький коефіцієнт корисної дії. Тому для отримання від них високих виробничих показників доводиться застилати панелями досить великі простори. Але технологія під назвою Betaray дозволяє збільшити ККД приблизно втричі.

Betaray - це невелика за розмірами установка, яку можна розташувати на подвір'ї приватного будинку або на даху багатоповерхівки. В її основі лежить прозора скляна сфера діаметром трохи менше одного метра. Вона акумулює сонячне світло і фокусує його на невелику фотоелектричну панель. Максимальний ККД даної технології має надзвичайно високий показати в 35 відсотків.

При цьому сама установка Betaray динамічна. Вона автоматично підлаштовується під положення Сонця на небі, щоб будь-якої миті працювати на максимумі можливостей. І навіть уночі ця батарея виробляє електрику, перетворюючи світло від Місяця, зірки та вуличного освітлення.

Дансько-ісландський художник Олафур Еліассон дав старт незвичайному проекту з назвою Little Sun, який поєднує у собі творчий початок, технології та соціальні зобов'язання успішних людей перед знедоленими. Йдеться про невеликий пристрій у вигляді квітки соняшника, які протягом дня наповнюється енергією від сонячного світла, щоб вечорами нести освітлення в темні куточки планети.

Кожен бажаючий може пожертвувати гроші на те, щоб сонячний світильник Little Sun з'явився в житті якоїсь родини з Країни Третього Світу. Лампи Little Sun дозволяють дітям із нетрів і віддалених сіл віддавати вечори під навчання чи читання, без яких неможливий успіх у сучасному суспільстві.

Світильники Little Sun можна також придбати і собі, зробивши їх частиною свого життя. Ці пристрої можна використовувати при виїзді на природу або для створення приголомшливої ​​вечірньої атмосфери на відкритих майданчиках.

Багато скептики посміюються над спортсменами, стверджуючи, що сили під час виконання вправ сили цілком можна використовувати для вироблення електрики. Творці пішли на поводу такої думки і створили перший у світі набір вуличних тренажерів, кожен з яких є маленькою електростанцією.

Перший спортивний майданчик Green Heart з'явився у листопаді 2014 року у Лондоні. Електрику, яку виробляють на ній любителі фізичних вправ, можна використовувати для заряджання мобільних пристроїв: смартфонів чи планшетних комп'ютерів.

Надлишки енергії майданчик Green Heart відправляє до локальних електромереж.

Парадоксально, але змусити виробляти зелену енергію можна навіть дітей. Адже вони ніколи не проти чогось витворити, якось пограти і розважити себе. А тому голландські інженери створили незвичайні гойдалки з назвою Giraffe Street Lamp, які використовують дитячу непосидючість у процесі виробництва електрики.

Гойдалка Giraffe Street Lamp виробляє енергію в той час, коли ними користуються за прямим призначенням. Розгойдуючись у сидіння, діти чи дорослі стимулюють роботу динамо-машини, вбудованої у цю конструкцію.

Звісно, ​​отриманої електрики не вистачить для повноцінного функціонування приватного житлового будинку. Натомість накопиченої за день ігор енергії цілком достатньо для роботи не дуже потужного вуличного ліхтаря протягом кількох годин після настання сутінків.

Мобільний оператор Vodafone усвідомлює, що його прибутки стають більшими, коли телефони клієнтів працюють цілодобово, а самі їх власники не переймаються тим, де знайти розетку для зарядки акумуляторів свого гаджета. А тому ця компанія спонсорувала розробку незвичайної технології під назвою Power Pocket.

Пристрої на основі технології Power Pocket повинні бути якомога ближче до тіла людини, щоб використовувати його тепло для виробництва електроенергії для побутових потреб.

На даний момент, на основі технології Power Pocket створено два практичні товари: шорти та спальний мішок. Вперше вони були випробувані під час музичного фестивалю Isle of Wight Festival у 2013 році. Досвід виявився вдалим, однієї ночі людини у такому спальному мішку виявилося достатньо, щоб зарядити акумулятор смартфона приблизно на 50 відсотків.

У цьому огляді ми розповіли лише про ті альтернативні джерела енергії, які можна використовувати в побутових потребах: вдома, в офісі або під час відпочинку. Але є ще чимало неординарних сучасних «зелених» технологій, розроблених для використання у промислових масштабах. Про них можна прочитати в огляді.

Без електроенергії життя будь-якого будинку практично немислиме: електрика допомагає в приготуванні їжі, опаленні приміщення, закачуванні в нього води та простому освітленні. Але що робити, якщо там, де ви живете ще немає комунікацій, то на допомогу прийдуть альтернативні джерела електроенергії.

У нашому огляді ми зібрали кілька поширених у побуті альтернативних джерел електрики, які широко застосовуються як у Росії, так і в європейських країнах та на американському континенті. Багато в чому вони, звичайно, дорожчі і складніші в експлуатації, ніж центральна енергомережа; однак фінансові вкладення будуть повністю виправдані якісною та надійною службою, а також створенням сприятливого екологічного середовища.

Електрогенератори

Найпопулярніше в Росії альтернативне джерело енергії, яке найбільше затребуване у приватних заміських будинках. За типом використовуваного пального електрогенератори бувають дизельними, бензиновими та газовими.

Дизельні генераторимають масу переваг, серед яких економічність, надійність і невеликий ризик виникнення пожежі. Якщо використовувати дизельний генератор регулярно, то він набагато вигідніший за моделі, що працюють на газі або на бензині. Витрата палива дизельного обладнання невелика, ціна на дизель також тримається на невисокому рівні, він не вимагатиме дорогого ремонту.

Недоліки дизельного генератора – велика кількість газів, що виділяються під час роботи, шум та висока вартість самого апарату. Ціна "середнього" обладнання з вихідною потужністю близько 5 кВт в середньому становить близько 23 000 рублів; утім, за одне літо роботи він повністю себе окупає.

Бензиновий генераторідеально підійде як резервне або сезонне джерело струму. Порівняно з дизельними, бензинові генератори мають невеликі розміри, видають мало шуму при роботі, і за вартістю нижчою – середня ціна бензинового генератора потужністю 5 кВт коливається в діапазоні 14 –17 тисяч рублів. Недолік у бензинового генератора – велика витрата палива, та й високий рівень вуглекислого газу, що виділяється, вимагатиме від вас розміщення електрогенератора в окремому приміщенні.

Газові генератори– мабуть, «найвигідніші» для застосування в побуті моделі, які відмінно рекомендували себе з усіх боків: вони можуть працювати як від природного газу, так і від зрідженого палива в балонах. Рівень шуму цього приладу дуже низький, а довговічність найвища; при цьому ціни лежать в помірному діапазоні: за "домашній" прилад потужністю близько 5 кВт доведеться віддати близько 18 тисяч рублів.

Життя під сонцем

З кожним роком дедалі популярнішим стає ще одне альтернативне джерело електроенергії – енергія сонця. Її можна використовувати не лише для вироблення електричної енергії, а й для забезпечення автономного опалення. На дах, а іноді і на стіни, встановлюються сонячні батареї різної площі, які мають акумулятор та інвертор; деякий час тому ми писали про інноваційну технологію – черепицю із вбудованими фотоелементами (). Ось переваги, які забезпечують сонячні батареї:

• Використання відновлюваного джерела енергії;
• Абсолютно безшумна робота;
• Екологічна безпека, відсутність викидів в атмосферу;
• Простий монтаж, можливість самостійного встановлення.

Особливо часто можна зустріти сонячні батареї на європейському та російському півдні, де кількість сонячних днів та взимку, і влітку перевищує кількість похмурих. Але є і свої нюанси, про які також слід пам'ятати:

Навіть за «сонячного» розкладу погоди сумарна потужність усіх встановлених фотоелементів навряд чи перевищить 5-7 кВт на годину. Тому, якщо враховувати хоча б приблизну оцінку, що на обігрів будинку потрібна енергія з розрахунку 1 кВт на 10 квадратних метрів, то отримуємо, що на «сонячному» харчуванні може жити тільки невеликий дачний будиночок; дво-триповерхові будинки все-таки вимагатимуть від вас додаткових джерел енергії, особливо якщо витрата води та світла також велика.

Але навіть якщо будиночок маленький, то на встановлення обладнання доведеться виділити не менше 10 квадратних метрів землі, тому на стандартних шести сотках з городом та садом це малоймовірно.

І, звичайно, є цілком «природні» складності – це залежність від добових та сезонних коливань сонячного випромінювання: ніхто не гарантує нам сонячної погоди навіть улітку. І ще один момент: хоч самі фотоелементи і не виділяють токсичних речовин при роботі, проте їхня утилізація не така проста, потрібно здавати їх у спеціальні прийомні пункти – так само, як і відпрацьовані батарейки.

Вартість готової станції починається від 100 тисяч рублів, що теж влаштовує не всіх. Втім, сонячну енергію можна використовувати і «дешевшим» способом: встановити на ділянку колектор для нагрівання води – він уловлюватиме тепло вдень навіть у похмурі та дощові дні. В принципі, добову потребу в гарячій воді колектор для нагрівання повністю задовольняє, а ціна починається від 30 000 рублів. Але цей вид обладнання не виробляє електрику і здатний функціонувати лише у південних регіонах, де сонячна активність є досить високою.

З вітерцем!

Установки для перетворення вітряної енергії на електрику вже не є фантастичним техногенним майбутнім – достатньо подивитися на поля в Німеччині та Голландії, щоб переконатися у поширенні вітряків.

Трохи шкільної фізики: кінетична енергія вітру перетворюється на механічну енергію обертання турбіни, а інвертор, своєю чергою, генерує змінний струм. Необхідно пам'ятати ось про що: мінімальна швидкість вітру, за якої утворюватиметься електрика від маховика – 2 м/с, а оптимально, якщо швидкість вітру буде в районі 5–8 м/с; саме тому вітрогенератори особливо популярні у північно-західних регіонах Європи, де середньорічна швидкість вітру дуже висока. За типом конструкції вітряні генератори різняться на горизонтальні та вертикальні: це залежить від кріплення ротора.

Горизонтальна конструкція генератора гарна високим показником ККД, при монтажі використовуватиметься невелика кількість матеріалів. Але доведеться зіткнутися з деякими труднощами: для монтажу буде потрібна висока щогла, а сам генератор має складну механічну частину, і ремонт може бути дуже складним.

Вертикальні генератори можуть функціонувати у більшому діапазоні швидкостей вітру; але при цьому їх установка набагато складніша, і для кріплення двигуна знадобиться додаткова фіксація.

Щоб згладити різницю між вітряним сезоном та штилем і живити будинок електричним струмом безперебійно, вітряна станція зазвичай забезпечується накопичувальним акумулятором. Ще однією альтернативою встановлення акумуляторної батареї до вітряної станції стане водонакопичувальний бак, який використовується як для опалення, так гарячого водопостачання. У такому разі вам вдасться трохи заощадити на покупці - втім, вартість вітрогенератора залишиться високою: близько 300 тисяч рублів, без акумулятора - близько 250 тисяч.

Ще один нюанс, який слід враховувати при облаштуванні вітряної станції, – необхідність створення фундаменту під обладнання. Фундамент потрібно зміцнювати з особливою ретельністю, якщо у вашій місцевості швидкість вітру періодично перевищує 10-15 метрів за секунду. А в зимовий період необхідно буде стежити, щоб лопаті вітростанції не зледенілі, це сильно знижує ККД. Крім того, вібрації та шум від роботи вітряка стають причиною того, що станцію бажано розміщувати не менш ніж за 15 метрів від житлового будинку.

Жива користь

Про біопалив як про «екологічну технологію майбутнього» зараз говорять скрізь і всюди. Навколо нього розгорілася маса суперечок та суперечливих відгуків: воно привабливе як паливо для машин, оскільки має привабливу ціну, але при цьому багато водіїв підозрюють негативний вплив біоматеріалу на мотор та потужність. Залишимо осторонь автомобільні проблеми: адже біопаливо може використовуватися не тільки як пальне для транспортних засобів, а й як джерело електричного струму: ним можна замінити газ, бензин та дизель при заправці обладнання.

Біопаливо виробляється шляхом переробки рослинних залишків – стебел та насіння. Для виготовлення біологічного дизеля застосовують жири з насіння олійних культур, а бензин виробляють шляхом ферментації кукурудзи, цукрової тростини, буряків та інших рослин. Найбільш оптимальним джерелом біологічної енергії визнані водорості, так як вони невибагливі у вирощуванні і легко перетворюються на біомасу зі схожими на нафту маслянистими властивостями.

За цією технологією також одержують біологічний газ, який збирають при бродінні органічних відходів харчової промисловості та тваринництва: на 95% він складається з метану. Екологічні технології дозволяють збирати природний газ на звалищах! 1 тонна марного сміття виробляє до 500 кубометрів корисного газу, який потім перетворюється на целюлозний етанол.

Якщо говорити про побутове використання біопалива для вироблення електричної енергії, то для цієї мети потрібно придбати індивідуальну біогазову установку, яка вироблятиме природний газ з відходів. Зрозуміло, що цей варіант реалізуємо тільки в заміському будинку, де є власне звалище біологічних відходів на вулиці.

Стандартне встановлення дасть вам від 3 до 12 кубометрів газу на добу; отриманий газ потім може використовуватися для опалення будинку та заправки різного обладнання, у тому числі газового генератора електроенергії, про який ми писали вище. На жаль, біогазові установки поки доступні не повсюдно: віддати за неї доведеться як мінімум 250 000 рублів.

Приручити потік

Якщо у вас є власна проточна вода (ділянка струмка або річки), то добрим рішенням стане будівництво індивідуальної ГЕС. За монтажем цей тип генераторів енергії відноситься до найскладніших, зате його ККД значно вищий, ніж у всіх вищеописаних джерел – і вітряних, і сонячних, і біологічних. ГЕС можуть бути гребельними та безплотинними, другий варіант більш поширений та доступний – часто можна зустріти синонімічна назва «проточна станція». По своєму устрою станції діляться на кілька типів:

Найбільш оптимальний та поширений варіант, який підходить для виготовлення своїми руками – це станція з пропелером чи колесом; можна знайти в інтернеті масу інструкцій та корисних порад.

Найскладнішим і незручним рішенням буде гірляндна установка: вона має невисоку продуктивність, досить небезпечна для оточуючих людей, а монтаж станції вимагатиме витрати великої кількості матеріалів та багато часу. У цьому плані ротор Дар'ї зручніший, тому що вісь розташована вертикально, а встановити її можна над водою. При цьому змонтувати таку станцію буде складно, а при старті ротор необхідно вручну розкручувати.

Якщо купувати готову міні-ГЕС, то її середня вартість становитиме близько 200 тисяч рублів; самостійний збір комплектуючих заощадить до 30% вартості, але вимагатиме багато часу та сил. Що з цього краще – вирішувати лише вам.

В умовах, коли ціни на енергоносії постійно підвищуються, власники приватних будинків найчастіше замислюються про альтернативні джерела енергії. Деякі домовласники не мають можливості підключення до магістралі через високу вартість монтажних робіт. Інженери, а разом з ними і народні умільці, звернули увагу на те, що дає людству сама природа та створили низку пристроїв, які можна зробити своїми руками для відновлення енергоресурсів. Відео продемонструє найкращі напрацювання у дії.

Біогаз – це екологічно чистий вид палива. Використовують його аналогічно до природного газу. Технологія виробництва заснована на життєдіяльності анаеробних бактерій. Відходи поміщають у ємність, у процесі розкладання біологічних матеріалів виділяються гази: метан та сірководень з домішкою вуглекислоти.

Цю технологію активно використовують у Китаї та на тваринницьких фермах Америки. Щоб у домашніх умовах отримувати біогаз безперервно, потрібно мати фермерське господарство чи доступ до безкоштовного джерела гною.

Генератор із біовідходів

Для спорудження такої установки знадобиться герметична ємність із вмонтованим шнеком для перемішування, патрубок для відведення газу, горловина для завантаження відходів та штуцер для вивантаження відпрацьованих відходів. Конструкція має бути ідеально герметичною. Якщо газ не відбиратиметься постійно, то знадобиться встановити запобіжний клапан для скидання надлишкового тиску, щоб у ємності не зірвало «дах». Порядок дій наступний.

1. Вибираємо місце для облаштування ємності. Розмір підберіть, виходячи з кількості наявних відходів. Для ефективної роботи доцільно заповнення її на дві третини. Резервуар може бути металевим або з армованого бетону. Багато біогазу не вдасться отримати з маленької ємності. Із тонни відходів вийде 100 кубів газу.
2. Щоб прискорити процес роботи бактерій, знадобиться підігрів вмісту. Його можна здійснити кількома шляхами: під ємність помістити змійовик, підключений до системи опалення або встановити ТЕНи.
3. Анаеробні мікроорганізми знаходяться в самій сировині, за певної температури вони стають активними. Автоматичний пристрій у водонагрівальних котлах увімкне обігрів при надходженні нової партії та відключить, коли відходи прогріються до заданої температури.
   Отриманий газ можна перетворити на електрику через газовий електрогенератор.

Порада. Відпрацьовані відходи використовуються як компостне добриво для садових грядок.

Енергія з вітру

Наші пращури давно навчилися застосовувати енергію вітру для своїх потреб. В принципі, з того часу конструкція майже не змінилася. Тільки жорна змінив привід генератора, що перетворює енергію лопатей, що обертаються, в електрику.

Для виготовлення генератора знадобляться такі деталі:

• генератор. Деякі використовують двигун від пральної машинки, злегка перетворивши ротор;
• мультиплікатор;
• акумулятор та контролер його заряду;
• перетворювач напруги.

Вітрогенератор

Існує безліч схем саморобних вітрогенераторів. Усі вони комплектуються за одним принципом.

1. Збирається рама.
2. Встановлюється поворотний вузол. За ним монтуються лопаті та генератор.
3. Монтують бічну лопату із пружинною стяжкою.
4. Генератор із пропелером кріпиться на станину, потім її встановлюють на раму.
5. Приєднують і з'єднують із поворотним вузлом.
6. Встановлюють струмознімач. З'єднують його із генератором. Провід підводять до батареї.

Порада. Від діаметра пропелера залежатиме кількість лопатей, а також кількість електрики, що генерується.

Тепловий насос

Щоб отримати енергію із земних глибин, потрібно спорудити досить складний пристрій, який дозволить отримувати альтернативну енергію із ґрунтових вод, самого ґрунту або з повітря. Найчастіше такі пристрої застосовують для обігріву приміщень. По суті, агрегат є великою холодильною камерою, яка при охолодженні навколишнього середовища перетворює енергію і віддає у вигляді тепла з високим потенціалом. Складові системи:

1. Зовнішній та внутрішній контур із фреоном.
2. Випарник.
3. компресор.
4. Конденсатор.

Схема роботи теплового насосу

Колектор можна встановити вертикально, якщо площа ділянки не дозволяє встановити горизонтальну. Бурять кілька глибоких свердловин і опускають у них контур. Горизонтально його розташовують у ґрунт на глибину півтора метри. Якщо будинок розташований на березі водоймища, теплообмінник прокладають у воді.
Компресор можна взяти від кондиціонера. Конденсатор виготовляється із 120 л бака. У ємність вставляється мідний змійовик, по ньому циркулюватиме фреон, і вода з опалювальної системи почне прогріватися.

Випарник виготовляється із пластикової бочки об'ємом понад 130 літрів. У цей бак вставляється ще один змійовик, його поєднання з попереднім здійснюватиметься через компресор. Патрубок випарника роблять із обрізання каналізаційної труби. За допомогою патрубка регулюється надходження води з водосховища.

Випарник опускається у водоймище. Вода, обтікаючи його, спонукає випаровування фреону. Газ піднімається в конденсатор і віддає тепло воді, що оточує змійовик. Теплоносій циркулює у системі опалення, обігріваючи приміщення.

Порада. Температура води водоймища не має значення, важлива лише її постійна наявність.

Енергія сонця - в електрику

Сонячні панелі вперше почали робити для космічних кораблів. В основі пристрою лежить здатність фотонів створювати електричний струм. Варіацій конструкції сонячних батарей безліч і щороку вони удосконалюються. Самостійно виготовити сонячну батарею можна двома способами:

Спосіб №1.Купити готові фотоелементи, зібрати з них ланцюг та накрити конструкцію прозорим матеріалом. Працювати потрібно дуже обережно, всі елементи дуже крихкі. Кожен фотоелемент має маркування у вольт-амперах. Порахувати потрібну кількість елементів для збору батареї необхідної потужності не складе великої складності. Послідовність роботи така:

• для виготовлення корпусу знадобиться лист фанери. По периметру прибиваються дерев'яні рейки;
• у листі фанери свердляться отвори для вентиляції;
• всередину міститься лист ДВП зі спаяним ланцюгом фотоелементів;
• перевіряється працездатність;
• на рейки прикручується оргскло.

Сонячні батареї

Спосіб №2потребує знань електротехніки. Електричний ланцюг збирається з діодів Д223Б. Споюють їх по рядах послідовно. Поміщають у корпус, накритий прозорим матеріалом.

Фотоелементи бувають двох видів:

1. Монокристалічні пластини мають ККД 13% і прослужать чверть століття. Бездоганно працюють лише у сонячну погоду.
2. Полікристалічні мають ККД нижче, їх термін служби лише 10 років, але потужність не падає при хмарності. Панель площею 10 кв. м. здатна зробити 1КВт енергії. При розміщенні на даху варто враховувати загальну вагу конструкції.

Готові батареї розміщують на сонячній стороні. Панель необхідно оснастити можливістю регулювання нахилу кута щодо Сонця. Вертикальне положення встановлюють під час снігопадів, щоб батарея не вийшла з ладу.

Ви можете використовувати сонячну панель з акумулятором або без нього. Вдень споживатиме енергію сонячної батареї, а вночі — акумулятора. Або вдень користуватися сонячною енергією, а вночі від центральної мережі електропостачання.

Саморобна гідроелектростанція

За наявності на ділянці струмка або водоймища з греблею додатковим джерелом альтернативної електроенергії стане саморобна гідроелектростанція. В основі пристрою лежить водяне колесо, а потужність залежатиме від швидкості течії води. Матеріали для виготовлення генератора та колеса можна взяти від автомобіля, а обрізки куточка та металу знайдуться у будь-якому господарстві. Крім цього, знадобиться шматок мідного дроту, фанера, смола полістиролова та неодимові магніти.

1. Виготовляється колесо з 11 дюймових дисків. Зі сталевої труби виготовляються лопаті (ріжемо трубу вздовж на 4 частини). Потрібно 16 лопатей. Диски стягуються болтами, проміжок між ними 10 дюймів. Лопаті приварюються зварюванням.
2. Виготовляється сопло по ширині колеса. Його роблять із обрізання металу, вигнувши за розміром і з'єднавши зварюванням. Сопло налаштовують за висотою. Це дозволить відрегулювати водяний потік.
3. Зварюється вісь.
4. Встановлюється колесо на вісь.
5. Робиться обмотка, заливаються смолою котушки – статор готовий. Збираємо генератор. З фанери виготовляється шаблон. Встановлюють магніти.
6. Генератор захищають металевим крилом від водяних бризок.
7. Колесо, вісь та кріплення з соплом покривають фарбою для захисту металу від корозії та естетичного задоволення.
8. Регулюванням сопла досягають максимальної потужності.

Саморобні пристрої не вимагають великих капіталовкладень та виробляють енергію безкоштовно. Якщо поєднати кілька видів альтернативних джерел, такий крок відчутно знизить витрати на електроенергію. Для збору агрегату знадобляться лише вмілі руки та ясна голова.

Питання постачання енергією нашого житла стають дедалі актуальнішими. І пов'язано це не з відсутністю енергоносіїв або потужностей, що генерують.

Як не сумно звучить, але це пов'язано з "комерційною" монополізацією всього, що пов'язане з енергетикою та небажанням Уряду змінювати становище у цій галузі.

Тим не менш, існують способи знизити фінансовий тиск енергетиків на бюджет сім'ї, а в ряді випадків повністю відмовитися від їхніх централізованих послуг.

Загальний принцип роботи інвертора та системи енергозабезпечення

Як не дивно, але просування альтернативної енергетики для житлаз використанням відновлюваних джерел енергії (ВІЕ) перешкоджає непоінформованість потенційних споживачів щодо технології отримання енергії таким способом, показників довговічності та надійності системи.

Головним елементом всіх систем з ВІЕ є інвертор - електронний пристрій перетворення низької постійної напруги на змінну з характеристиками мережі. Для керування параметрами вихідного сигналу (напруги мережі) використовуються дві "чудові" якості інвертора:

• Зворотній зв'язок - можливість засобами електроніки реагувати зміну стану споживачів.
• Імпульсна генерація вихідного сигналу електронікою інвертора. Імпульси з частотою кілька тисяч герц формують синусоїду змінного струму, а зворотний зв'язок дозволяє враховувати величину навантаження споживача. Крім того, високочастотні імпульси дозволили знизити втрати на перемагнічування заліза трансформатора, що призвело до значного зменшення його розмірів.

Іншою важливою частиною електронного управління потоками електричної енергії є контролер, який відіграє роль шлюзу, що розподіляє потік енергії від пристрою, що генерує, до накопичувача або інвертора.

Судити про енергетичні можливості системи акумулятор-інвертор-споживач можна за такими цифрами:

• Потужність споживача - 14 кВт (з урахуванням одночасного завантаження 60% отримуємо 8,4 кВт).
• Характеристики АКБ – 24 В, 225 А*год, 4 шт.
• Інвертор – 9-12 КВт.

Система з такими характеристиками може працювати дві доби без заряджання до розрядки АКБ на 70%.

Альтернативні джерела енергії для домубудуть розглянуті окремо.

Способи одержання енергії

Основні принципи отримання енергії "з повітря" відкриті давно, але для практичного застосування не вистачало рівня технічного розвитку. З розвитком електроніки та матеріалознавства це стало можливим. У технічному та матеріальному плані сонячні батареї та вітрогенератори доступні більшості споживачів, але позначається певний консерватизм населення Росії. Тепловий насос або біоенергетична установка – це вже серйозне інженерне та технічне завдання. Але всі вони варті уваги.

У країнах Середземномор'я сонячна енергетика настільки розвинена, що уряди Іспанії та Італії закривають державні програми субсидування приватних споживачів.

Ефективність сонячної батареї залежить від тривалості освітлення та кута падіння світла. Обидва чинники біля Росії не зовсім сприятливі. У чистому вигляді фотоелектронні джерела енергії застосовні для спеціального призначення, як допоміжний пристрій для заряджання акумулятора. Наприклад, це може бути віддалений контрольно-вимірювальний прилад, який передає дані телеметрії на базу (трубопроводи, енергомережі, метеорологічні станції тощо). Крім цього, сонячні батареї добре зарекомендували себе в системах охорони, аварійного освітлення та системах з низькою енергоємністю.

сонячний колектор

Один із найпоширеніших та відпрацьованих варіантів теплового насоса є сонячний колектор. Контур з низькокиплячою рідиною є великою кількістю дуже тонких трубок, які розміщені в плоскій світлопоглинаючій панелі.

Компресор прокачує рідину через панель, що забезпечує її постійне нагрівання сонячним світлом та ефективну роботу контуру відбору тепла.

Сонячний колектор може бути використаний як самостійний елемент системи ГВП, так і спільно з тепловим насосом підземного розміщення або з електричним котлом (від вітряка) для автономного опалення житлового будинку.

Ефективність сонячного колектора досить висока навіть у похмуру погоду. Слід передбачати термоакумулятор.

Сила вітру давно служить людині, але тільки з появою електроніки та нових матеріалів стало можливим використовувати легкий вітер (2 бали, до 3,3 м/с за шкалою Бофорта) та не боятися штормових навантажень (10-11 балів, 30 м/с та більше).

Вітрогенератор із закритими металокерамічними підшипниками, неодимовими магнітами, склопластиковими лопатями і міцним корпусом є абсолютно надійним і невибагливим механізмом, який добре підходить до жорстких кліматичних умов Росії. Альтернативна енергетика для заміського будинку, побудована на базі вітрогенератора, має високий рівень стабільності характеристик.

Термодинамічні джерела (тепловий насос)

Незліченні обсяги енергії низькопотенційного тепла, які "приховані" в циклі Карно (Саді Карно, 1824), не дають спокою інженерам з моменту його відкриття. Сучасні технології, матеріали та досягнення машинобудівників з електронниками дозволяють реалізувати теоретичні основи цього принципу на практиці. Компресорна та насосна техніка, низькокиплячі теплоносії, система трубопроводів та електронна система керування – цей не простий технічний набір елементів доповнюється різноманітністю конкретних умов застосування. Цим пояснюється складність впровадження систем опалення з урахуванням принципу теплового насоса.

Але інтерес до ТН у ​​Росії зростає. З розвитком малоповерхового будівництва кількість запропонованих моделей зростає. Але біда в тому, що навіть Фінляндія (Ultimate), найближча до нас за кліматом, постачає пристрої, розраховані на середньорічну температуру опалювального періоду мінус 7 град, а на 70% території Росії вона становить мінус 12-15. Доведення до потрібних параметрів – справа не проста.

Біоенергетичні джерела

Джерело цього класу відноситься до категорії джерел зі складними технологічними та технічними вимогами. Біологічна складова процесів висуває вимоги до температури та тиску в зоні бродіння, склад та консистенція сировини має свої параметри, а кінцевий продукт (метан) потребує спеціальних умов для роботи. Усе це потребує великих капіталовкладень. Сучасні технології підготовки сировини (коагуляція, центрифугування, біодобавки) дозволили зменшити розміри метантенка більш ніж удвічі. Цей альтернативне джерело енергіїекономічно доцільний для фермерських господарствзі стабільною та достатньою сировинною базою.

Дуже цікавим є доповнення біоенергетичної установки промисловим вітрогенератором. Залежність від зовнішніх мереж зникає повністю, з високим рівнем енергобезпеки.

Варіанти компонування альтернативних джерел

Запропоновані у таблиці варіанти компонування альтернативних відновлюваних джерел енергії не може бути догмою. З підживленням з мережі варіантів стає ще більше.

Безумовно, вартість обладнання та монтаж коштують не так дешево, що призводить до тривалих термінів окупності проекту. До того ж, держава та енергетики не поспішають викуповувати надлишки енергії, які обов'язково з'являться, т.к. нормальний розрахунок ведеться із запасом. Але якщо Вам, хоч раз, доводилося судитися з енергетичною компанією з приводу побутової техніки, що згоріла, або проводити і підключати електрику до віддаленого будинку і заглядати в майбутнє, то ціна вже не здається позамежною. Терміни служби альтернативних джерел енергії для дачі або заміського будинкудозволяють виростити в такому будинку не одну дитину.

Вид об'єкту	Параметри та склад джерел альтернативної енергії
	Схема компонування
Квартира (електронні споживачі: телевізор, комп'ютер, муз. центр та освітлення.)	2,0-2,5/60-75	сонячна батарея - АКБ - інвертор - контролер
Дача (насос, холодильник, телевізор, освітлення). З розрахунку 2 дні без заряджання АКБ.	3,0-3,5/90-105 (літо)	1) сонячна батарея (30%) - вітрогенератор - АКБ - інвертор - контролер; 2) сонячна батарея (100%) – дизельгенератор – АКБ – інвертор – контролер; 3) вітрогенератор – дизельгенератор – АКБ – інвертор – контролер;
Заміський будинок для постійного проживання	7-10/210-300	вітрогенератор – дизельгенератор – АКБ – інвертор – контролер;
Ферма з будинком		1) вітрогенератор – дизельгенератор – АКБ – інвертор – контролер; 2) вітрогенератор – дизельгенератор – АКБ – інвертор – контролер + тепловий насос.

Ви можете звернутися до менеджерів нашої компанії і ми підберемо для Вас оптимальний комплект, що відповідає енерговимогам Вашого житла.

Екологічна садиба: Не кожен будинок, розташований у приміській зоні чи сільській місцевості, можна підключити до системи газопостачання або налагодити опалення за допомогою джерела енергопостачання.

Не кожен будинок, розташований у приміській зоні чи сільській місцевості, можна підключити до системи газопостачання або налагодити опалення за допомогою джерела енергопостачання. Для цього можуть існувати багато причин, серед яких одна з основних – витрати на підключення, облаштування та утримання опалювальної системи, що постійно зростають, з використанням природного газу. У таких ситуаціях найбільш раціональний вихід - альтернативні джерела тепла для будинку, які можна вибрати, виходячи з конкретних умов та місцезнаходження об'єкта.

Як альтернативні джерела тепла пропонуються численні технології опалення з використанням різних видів енергії, включаючи такі, які дарує людям сама природа – енергія, вітру, землі, сонячна електроенергія, біологічні види палива, а також енергія згоряння твердого та рідкого палива, що стала звичною.

Вибираючи альтернативні системи опалення приватного будинку, слід зважати на специфіку місцевих умов, відштовхуючись при розрахунках від критеріїв:

Розглянемо альтернативні способи обігріву приміщень та системи опалення приватних будинків, які застосовуються як альтернатива газу.

КОТЛИ НА БІОПАЛИВІ - АЛЬТЕРНАТИВНИЙ ДЖЕРЕЛО ОПАЛЕННЯ ПРИВАТНИ САДИБИ І КВАРТИРИ

Котли на біопаливі – найпоширеніші альтернативні джерела енергії для приватного будинку, що відрізняє високу якість виконання. Біопаливо у вигляді брикетів та пелет із сировини рослинного походження (тирса, стружка, відходи пиломатеріалів, лушпиння соняшника) – альтернативне опалення, яке може служити ідеальною заміною газовому опаленню в приватному будинку завдяки високій тепловіддачі, яка може досягати 6-8 тис. кК/ . Котел для біопалива - універсальний опалювальний пристрій з високим ККД, оснащений автоматичною системою управління, і може успішно застосовуватися і для опалення іншими видами твердого палива, в тому числі вугіллям, дровами, вугільними брикетами.

Котли на біопаливі, як альтернативні джерела опалення приватного будинку, можуть використовуватися не тільки для опалення (одноконтурні котли), але й забезпечувати гаряче водопостачання приміщень – для цього можна придбати двоконтурний котел або додати до існуючого пристрою другий контур із бойлером відповідного типу (проточний) ). Нескладне влаштування котлів для біопалива дає можливість облаштувати альтернативне опалення будинку своїми руками, заощадивши таким чином частину коштів сімейного бюджету.

СИСТЕМА ТЕПЛОВИХ НАСОСІВ - ГАРНИЙ ВАРІАНТ

Розглядаючи альтернативні види опалення приватного будинку, варто обов'язково зупинитись на теплових насосах, які використовують енергію природних джерел тепла, у тому числі підземних та наземних вод, ґрунту, повітря. Залежно від того, які альтернативні джерела тепла використовуються, різняться теплові насоси:

Конструктивно тепловий насос складається з наступних компонентів:

Фреон, потрапляючи у випарник через капілярний отвір, випаровується внаслідок різкого падіння тиску. Стінки випарника, нагріті за рахунок геотермальних вод, віддають тепло холодоагенту. Компресор, всмоктуючи та стискаючи холодоагент, сприяє його нагріванню до температури до 85-125о З, після чого виштовхує його в конденсатор, віддаючи тепло через конденсатор в опалювальний контур. Охолоджений холодоагент знову перетворюється на рідину. Процес повторюється, поки приміщення не прогріється до встановленої температури. Отримавши сигнал, терморегулятор зупиняє роботу теплонасоса і знову вмикає його, коли температура в будинку опускається до відповідної позначки.

Якщо вам вдалося забезпечити електрику в приватному будинку своїми руками (або із залученням майстра) – встановлення теплового насоса допоможе скоротити витрати на теплопостачання порівняно з газовим опаленням.

До переваг теплових насосів відносяться:

Схема підігріву води за допомогою теплового насосу

СОНЯЧНІ КОЛЕКТОРИ - ВІДМІННИЙ ВИД АЛЬТЕРНАТИВИ

Сучасне опалення приватного будинку може бути забезпечене за рахунок численних альтернативних способів обігріву, серед яких сонячний колектор є одним із найефективніших. На відміну від сонячних батарей, де виробляється сонячна електроенергія, пристрій сонячних колекторів дозволяє концентрувати теплову енергію Сонця та спрямовувати її на нагрівання теплоносія (води, олії, повітря, антифризу та ін.). Теплоносій, що циркулює в колекторі, нагрівається, після чого накопичене тепло передається в резервуар-накопичувач для подальшого витрачання в системі опалення та гарячого водопостачання.

Інфрачервоні випромінювачі своїми руками

Джерела тепла - інфрачервоні випромінювачі, які називаються екообігрівачами, - ще один варіант обігріву приміщень у приватному будинку, в офісі або на виробництві. Принцип дії інфрачервоного випромінювача заснований на передачі теплової енергії у вигляді інфрачервоного випромінювання предметам, які, нагріваючись, віддають спрямоване тепло повітря приміщення, в навколишній простір на відкритих майданчиках і т.д.

Найбільш ефективно інфрачервоні випромінювачі, як альтернативні системи опалення, здатні обігрівати конкретні предмети або частини приміщень. Таким чином, ІЧ випромінювачем можна обігріти людей, які працюють на відкритому повітрі або в конкретній частині приміщення. Використання ІЧ обігрівачів створює економію на опаленні, дозволяючи обігрівати лише корисну частину простору. За способом встановлення та кріплення розрізняються обігрівачі настінні, стельові, підлогові, з спрямованою дією інфрачервоного випромінювання.

Водневі котли - нанососпосіб

Водневі котли, як ефективні системи альтернативного опалення, з'явилися порівняно недавно. Водневий котел як джерело тепла використовує теплову енергію, що утворюється при реакції між воднем і киснем, в результаті якої утворюються молекули Н2О з одночасним виділенням значної кількості теплоти (до 40°С). Отримане тепло передається на обігрів приміщень.

ЕЛЕКТРИЧНІ ПРИСТРОЇ КРАЩЕ НІЖ ГАЗ

Електричні котли як альтернативне опалення приватного будинку – найпростіший вихід у пошуках недорогих способів опалення приміщень. Підібрати електричний котел, нескладно, достатньо заглянути у відповідні каталоги, за допомогою фахівців виконати розрахунки необхідної потужності обладнання, що відповідає обсягам приміщень.

Важливо: перед встановленням електричного казана перевірте опір ізоляції електропроводки та її відповідність потужності нового обладнання. Щоб уникнути стрибків напруги, знадобиться стабілізатор напруги.

ПІДПИСУЙТЕСЯ на НАШ youtube канал Еконет.ру, що дозволяє дивитися онлайн, скачати з ютуб безкоштовно відео про оздоровлення, омолодження людини.

Ставте ЛАЙКИ, ділитеся з ДРУЗЯМИ!

https://www.youtube.com/channel/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/videos

Для встановлення електричних котлів не потрібне окреме приміщення – навіть найпотужніші з них мають невеликі габарити. Немає потреби й у потужних витяжках та димарях – таке альтернативне опалення будинку повністю відповідає екологічним вимогам. Альтернативне опалення – це сучасний підхід до енергії. опубліковано