Alternativ energi til et privat hus

For ejere af private huse er der en mulighed for markant at reducere forsyningsregninger eller slet ikke bruge tjenester fra varme-, el- og gasleverandører. Du kan endda levere en stor gård og, hvis du ønsker det, sælge overskuddet. Dette er rigtigt, og nogle har allerede gjort det. Til dette anvendes alternative energikilder.

Alternative energikilder kan dække alle behov

Hvor kan du få energi og i hvilken form

Faktisk er energi i en eller anden form praktisk talt overalt i naturen - sol, vind, vand, jord - energi er overalt. Hovedopgaven er at udtrække den derfra. Menneskeheden har gjort dette i mere end hundrede år og har opnået gode resultater. I øjeblikket kan alternative energikilder give et hus varme, elektricitet, gas, varmt vand. Desuden kræver alternativ energi ikke ekstra færdigheder eller viden. Du kan gøre alt for dit hjem med dine egne hænder. Så hvad kan man gøre:

• Brug solenergi til at generere elektricitet eller til opvarmning af vand - til varmt brugsvand eller opvarmning ved lav temperatur (solpaneler og solfangere).
• Konverter vindenergi til elektricitet (vindmøller).
• Opvarm huset ved hjælp af varmepumper, tag varme fra luft, jord, vand (varmepumper).
• Få gas fra affald fra husdyr og fjerkræ (biogasanlæg).
  

  Alternativ energi er en måde til uafhængigt at dække dine egne behov

Alle alternative energikilder er i stand til fuldt ud at imødekomme menneskelige behov, men dette kræver for store investeringer og / eller for store områder. Derfor er det klogere at skabe et kombineret system: at modtage energi fra alternative kilder, og hvis der er mangel, at "få" det fra centraliserede netværk.

Brug af solenergi

En af de mest kraftfulde alternative energikilder til hjemmet er solstråling. Der er to typer installationer til konvertering af solenergi:

• solpaneler generere elektrisk strøm;
• solfangere varmer vandet op.
  

  Solenergi kan bruges til at opvarme vand eller generere elektricitet

Tror ikke, at installationerne kun fungerer i syd og kun om sommeren. De fungerer også godt om vinteren. I klart vejr med snefald er energiproduktionen kun lidt lavere end om sommeren. Hvis dit område har et stort antal klare dage, kan du bruge en lignende teknologi.

Solpaneler

Solceller samles fra solcelleanlæg, der er lavet på basis af mineraler, der under påvirkning af sollys udsender elektroner - genererer en elektrisk strøm. Til privat brug anvendes silicium fotokonvertere. Ved deres struktur er de monokrystallinske (lavet af en krystal) og polykrystallinske (mange krystaller). Monokrystallinske har en højere effektivitet (13-25% afhængigt af kvalitet) og en længere levetid, men de er dyrere. Polykrystallinske producerer mindre elektricitet (9-15%) og fejler hurtigere, men har en lavere pris.

Dette er en polykrystallinsk fotokonverter.De skal håndteres omhyggeligt - de er meget skrøbelige (monokrystallinske også, men ikke i samme omfang)

DIY solbatteri er ikke svært. Først skal du købe en vis mængde silicium fotoceller (mængden afhænger af den krævede effekt). Oftest købes de på kinesiske handelsplatforme som Aliexpress. Så er proceduren enkel:

• Lav en ramme (af træplanker eller metalhjørner). Installer et substrat på det. Transparent - glas, plexiglas (monolitisk polycarbonat) - hvis solbatteriet hænger på vinduet og uigennemsigtigt (krydsfiner, hvidmalet), hvis du ikke installerer batteriet på taget.
• Tilslut cellerne til et batteri (parallelt) ved hjælp af aluminiumsledere. Ledere kan loddes direkte på pladerne (de koster lidt mere), eller du skal købe dem separat og derefter lodde dem selv.
• Det færdige batteri skal forsegles. Den er fyldt med epoxyharpiks eller limet med en speciel EVA-film. Ved forsegling er det nødvendigt at sikre, at der ikke er hulrum - luftbobler. De reducerer batteriets ydeevne kraftigt, så vi kører dem forsigtigt ud.
  

  Dette er et færdiglavet solbatteri

Et par ord om, hvorfor substratet til solpanelet (batteriet) skal males hvidt. Driftstemperaturområdet for siliciumskiver er fra - 40 ° C til + 50 ° C. Drift ved højere eller lavere temperaturer fører til hurtig komponentfejl. På taget om sommeren indendørs kan temperaturen være meget højere end + 50 ° C. Derfor er der brug for en hvid farve - for ikke at overophede silicium.

Solfangere

Solfangere kan bruges til opvarmning af vand eller luft. Hvor man skal lede vandet opvarmet af solen - til vandhaner til varmt vandforsyning eller til varmesystemet - vælger man selv. Kun opvarmningen har lav temperatur - hvad der kræves for et varmt gulv. Men for at temperaturen i huset ikke afhænger af vejret, skal systemet gøres overflødigt, så der om nødvendigt tilsluttes en anden varmekilde, eller kedlen skifter til en anden energikilde.

Mest almindelige rørformede solfangere

Der er tre typer solfangere: flad, rørformet og luft. De mest almindelige er rørformede, men andre har også ret til at eksistere.

Flad plast

To paneler - sort og gennemsigtig - kombineres i en krop. En slangeformet kobberrørledning er placeret mellem dem. Det nedre mørke panel varmes op fra solen. kobber opvarmes fra det, og fra det - vand, der passerer gennem labyrinten. Denne metode til anvendelse af alternative energikilder er ikke den mest effektive, men attraktiv, fordi den er meget enkel at implementere. Således kan du varme vand ind pool... Det vil kun være nødvendigt at sløjfe forsyningen (ved hjælp af en cirkulationspumpe). På samme måde kan du varme vand i beholdere til sommerbruser eller brug det til husholdningsbehov. Ulempen ved sådanne installationer er lav effektivitet og produktivitet. Det tager enten lang tid eller et stort antal flade samlere at opvarme et stort volumen vand.

Flad solfanger

Rørformede samlere

Disse er glasrør - vakuum eller koaksial - gennem hvilke vand strømmer. Et specielt system tillader maksimal koncentration af varme i rørene, som overføres til vandet, der strømmer gennem dem.

Rørsamlere kan være vakuum og fjer

Systemet har nødvendigvis en lagertank, hvor vandet opvarmes. Vandcirkulationen i systemet leveres af en pumpe. Du kan ikke lave sådanne systemer alene - det er problematisk at fremstille glasrør med egne hænder, og dette er den største ulempe. Sammen med den høje pris, holder den den udbredte anvendelse af denne energikilde til hjemmet tilbage.Og selve systemet er meget effektivt, det klarer opvarmning af vand til varmt vandforsyning og yder et anstændigt bidrag til opvarmning.

Ordning for tilrettelæggelse af varme og varmt vandforsyning på grund af alternative energikilder - ved hjælp af solfangere

Luftopsamlere

I vores land er de meget sjældne og forgæves. De er enkle, du kan nemt lave dem selv. Det eneste negative er, at der kræves et stort område: de kan besætte hele den sydlige (østlige, sydøstlige) mur. Systemet ligner meget flade samlere - sort bundpanel, gennemsigtig top, men de varmer direkte luften, som tvinges (af en ventilator) eller naturligt ledes ind i rummet. På trods af den tilsyneladende letfølelse er det på denne måde muligt at varme små rum op i dagslys, herunder tekniske eller bryggers: garager, sommerhuse, skure til husdyr.

Luftmanifold enhed

En sådan alternativ energikilde som solen giver os sin varme, men det meste går "ingen steder". At fange en lille del af den og bruge den til personlige behov er den opgave, som alle disse enheder løser.

Vindturbine

Alternative energikilder er gode, fordi de for det meste vedrører vedvarende ressourcer. Den mest evige, sandsynligvis vind. Så længe der er atmosfære og sol, er der også vind. Måske i en kort periode vil luften være ubevægelig, men ikke længe. Vores forfædre brugte vindenergi i møller, og det moderne menneske omdanner det til elektricitet. Alt hvad der kræves til dette:

• et tårn installeret på et blæsende sted;
• en generator med knive fastgjort til den;
• opbevaringsbatteri og elektrisk strømfordelingssystem.

Ethvert tårn kan bygges af ethvert materiale. Et lagerbatteri er et batteri, du kan ikke tænke på noget her, men hvor du skal levere elektricitet er dit valg. Det er kun at lave en generator. Du kan også købe det færdigt, men det kan fremstilles af en motor fra husholdningsapparater - en vaskemaskine, en skruetrækker osv. Du skal bruge neodymmagneter og epoxyharpiks, en drejebænk.

Ordning til forsyning af et privat hus med elektricitet fra alternative energikilder (vindgenerator og solpaneler)

På motorens rotor markerer vi stederne til installation af magneter. De skal være lige langt fra hinanden. Vi kværner rotoren på den valgte motor og danner "sæder". Forsænkningens bund skal vippes let, så magnetens overflade vippes. Magneter limes på de udskårne steder på flydende negle, og de er fyldt med epoxyharpiks. Overfladen er derefter glat med sandpapir. Dernæst skal du vedhæfte børster, der fjerner strømmen. Og det er det, du kan samle og køre vindgeneratoren.

Sådanne installationer er ret effektive, men deres effekt afhænger af mange faktorer: vindens intensitet, hvor korrekt generatoren er lavet, hvor effektivt den potentielle forskel fjernes af børsterne, pålideligheden af ​​elektriske forbindelser osv.

Varmepumper til hjemmevarme

Varmepumper bruger alle tilgængelige alternative energikilder. De tager varmen væk fra vand, luft, jord. I små mængder er denne varme der selv om vinteren, så varmepumpen opsamler den og omdirigerer den til opvarmning af huset.

Varmepumper bruger også alternative energikilder - varme fra jorden, vand og luft

Driftsprincip

Hvorfor er varmepumper så attraktive? Ved at bruge 1 kW energi til at pumpe den, får du i værste fald 1,5 kW varme, og de mest succesrige implementeringer kan give op til 4-6 kW. Og dette er ikke på nogen måde i strid med loven om bevarelse af energi, fordi energi ikke bruges på at opnå varme, men ikke på at pumpe den. Så ingen uoverensstemmelser.

Varmepumpekredsløb til brug af alternative energikilder

Varmepumper har tre arbejdskredsløb: to eksterne, og de er interne, såvel som fordamperen, kompressoren og kondensatoren. Ordningen fungerer således:

• Et kølevæske cirkulerer i det første kredsløb, som fjerner varme fra kilder med lav potentiale. Det kan nedsænkes i vand, nedgraves i jorden, eller det kan tage varmen væk fra luften. Den højeste temperatur, der er nået i dette kredsløb, er omkring 6 ° C.
• Et varmemedium med et meget lavt kogepunkt (normalt 0 ° C) cirkulerer i det interne kredsløb. Når kølemidlet opvarmes, fordamper det, dampen kommer ind i kompressoren, hvor det komprimeres til højt tryk. Under kompression genereres varme, kølemiddeldampe opvarmes til en gennemsnitstemperatur på + 35 ° C til + 65 ° C.
• I kondensatoren overføres varme til kølevæsken fra det tredje varmekredsløb. Køledampe kondenserer og trænger derefter ind i fordamperen. Og så gentager cyklussen.

Varmekredsen gøres bedst i form af et varmt gulv. Temperaturer er bedst egnede til dette. Kølersystemet vil kræve for mange sektioner, hvilket er grimt og urentabelt.

Alternative kilder til varmeenergi: hvor og hvordan man får varme

Men de største vanskeligheder skyldes enheden fra det første eksterne kredsløb, der opsamler varme. Da kilderne har et lavt potentiale (der er lidt varme i bunden), skal store områder samle det i tilstrækkelige mængder. Der er fire typer konturer:

• Rør med kølevæske lagt i vand i ringe. Reservoiret kan være hvad som helst - en flod, en dam, en sø. Hovedbetingelsen er, at den ikke skal fryse igennem selv i de mest alvorlige frost. Pumper, der pumper varme ud af floden, fungerer mere effektivt; meget mindre varme overføres i stillestående vand. En sådan varmekilde er den nemmeste at implementere - at smide rør, binde en belastning. Kun chancerne for utilsigtet skade er høje.
  

  Den nemmeste måde at lave et termisk felt i vand på

• Termiske felter med rør nedgravet under frysedybden. I dette tilfælde er der kun en ulempe - store mængder jordarbejde. Vi er nødt til at fjerne jord over et stort område og endda i en solid dybde.
  

  Stort volumen jordarbejde

• Brug af geotermiske temperaturer. Der bores et antal brønde med stor dybde, hvor en kontur med et kølemiddel sænkes. Hvad der er godt ved denne mulighed er, at det kræver lidt plads, men det er ikke altid muligt at bore til store dybder, og boreservice koster meget. Du kan dog lav selv boreriggenmen jobbet er stadig ikke let.
  

  Brønde kræver mindre plads

• Ekstraktion af varme fra luften. Sådan fungerer klimaanlæg med mulighed for opvarmning - de tager varme fra den "påhængsmotor" luft. Selv ved temperaturer under nul fungerer sådanne enheder, skønt de ikke er meget "dybe" minus - op til -15 ° C. For at gøre arbejdet mere intens kan du bruge varmen fra ventilationsakslerne. Kast et par hæld med et kølemiddel og pump varmen derfra.
  

  Den mest kompakte, men også den mest ustabile varmepumpe, der tager varmen fra luften

Den største ulempe ved varmepumper er den høje pris på selve pumpen, og installationen af ​​varmeopsamlingsfelter er ikke billig. I dette tilfælde kan du spare penge ved at lave pumpen selv og også lægge kredsløbet med dine egne hænder, men beløbet forbliver stadig betydeligt. Pluspunktet er, at opvarmning vil være billig, og systemet fungerer i lang tid.

Affald til indkomst: biogasanlæg

Alle alternative energikilder er af naturlig oprindelse, men du kan kun få dobbelt fordele ved biogasanlæg. De behandler spild af husdyr og fjerkræ. Som et resultat opnås et bestemt volumen gas, som efter rensning og tørring kan bruges til det tilsigtede formål. Det resterende genbrugsaffald kan sælges eller bruges i markerne for at øge udbyttet - en meget effektiv og sikker gødning.

Energi kan også opnås fra gødning, ikke kun i ren form, men i form af gas

Kort om teknologi

Dannelsen af ​​gas forekommer under gæring, og bakterier, der lever i gødningen, deltager i dette. Affald af husdyr og fjerkræ er egnet til biogasproduktion, men kvæggødning er optimal. Det tilsættes endda til resten af ​​affaldet til "surdej" - det indeholder nøjagtigt de bakterier, der er nødvendige til forarbejdning.

For at skabe optimale forhold kræves et anaerobt miljø - gæring skal finde sted uden ilt. Derfor er effektive bioreaktorer lukkede containere. For at gøre processen mere aktiv er regelmæssig blanding af massen nødvendig. I industrianlæg installeres omrørere med elektriske drev til dette, i hjemmelavede biogasanlæg er dette normalt mekaniske apparater - fra en simpel pind til mekaniske omrørere, der "arbejder" manuelt.

Skematisk diagram over biogasanlæg

To typer bakterier er involveret i dannelsen af ​​gas fra gødning: mesofil og termofil. Mesofile er aktive ved temperaturer fra + 30 ° C til + 40 ° C, termofile - ved + 42 ° C til + 53 ° C. Termofile bakterier fungerer mere effektivt. Under ideelle forhold kan gasproduktion fra 1 liter brugbart areal nå op på 4-4,5 liter gas. Men det er meget vanskeligt og dyrt at opretholde en temperatur på 50 ° C i en plante, selvom omkostningerne er berettigede.

Lidt om design

Det enkleste biogasanlæg er en tromle med låg og en omrører. Der er et udløb i låget til tilslutning af en slange, gennem hvilken gassen kommer ind i tanken. Du får ikke meget gas fra et sådant volumen, men det vil være nok til en eller to gasbrændere.

Mere alvorlige mængder kan opnås fra en underjordisk eller overjordisk bunker. Hvis vi taler om en underjordisk bunker, så er den lavet af armeret beton. Væggene er adskilt fra jorden med et lag varmeisolering, selve beholderen kan opdeles i flere rum, hvor behandlingen finder sted med et tidsskift. Da mesofile kulturer normalt fungerer under sådanne betingelser, tager hele processen fra 12 til 30 dage (termofile kulturer behandles på 3 dage), derfor er en tidsforskydning ønskelig.

Ordning for et bunkerbiogasanlæg

Gødning kommer ind gennem lastebunkeren, fra den modsatte side fremstilles en aflæsningslem, hvorfra de forarbejdede råmaterialer tages. Bunkeren er ikke helt fyldt med bioblandingen - ca. 15-20% af pladsen forbliver fri - gas akkumuleres her. For at dræne det er et rør indbygget i låget, hvor den anden ende sænkes ned i en vandforsegling - en beholder, der er delvis fyldt med vand. Således affugtes gassen - den allerede rensede gas opsamles i den øverste del, den udledes ved hjælp af et andet rør og kan allerede kvaltes til forbrugeren.

Alle kan bruge alternative energikilder. Det er sværere for lejlighedsejere at gøre dette, men i et privat hus kan du i det mindste implementere alle ideer. Der er endda reelle eksempler på dette. Folk opfylder fuldt ud behovene i deres egen og en stor økonomi.