Tenaga alternatif untuk rumah persendirian

Bagi pemilik rumah persendirian, ada peluang untuk mengurangkan bil utiliti atau tidak menggunakan perkhidmatan pembekal haba, elektrik dan gas sama sekali. Anda bahkan boleh menyediakan ladang besar, dan, jika anda mahu, menjual lebihannya. Ini nyata dan ada yang berjaya melakukannya. Untuk ini, sumber tenaga alternatif digunakan.

Sumber tenaga alternatif dapat memenuhi semua keperluan

Di mana anda boleh mendapatkan tenaga dan dalam bentuk apa

Sebenarnya, tenaga, dalam satu bentuk atau bentuk lain, praktikal ada di mana sahaja di alam - matahari, angin, air, bumi - tenaga ada di mana-mana. Tugas utama adalah mengekstraknya dari sana. Umat ​​manusia telah melakukan ini selama lebih dari seratus tahun dan telah mencapai hasil yang baik. Pada masa ini, sumber tenaga alternatif dapat menyediakan rumah dengan haba, elektrik, gas, air suam. Lebih-lebih lagi, tenaga alternatif tidak memerlukan kemahiran atau pengetahuan tambahan. Anda boleh melakukan semua perkara untuk rumah anda dengan tangan anda sendiri. Jadi apa yang boleh dilakukan:

• Gunakan tenaga suria untuk menjana elektrik atau memanaskan air - untuk air panas domestik atau pemanasan suhu rendah (panel solar dan pengumpul).
• Tukarkan tenaga angin menjadi elektrik (turbin angin).
• Panaskan rumah menggunakan pam haba, ambil haba dari udara, bumi, air (pam haba).
• Dapatkan gas dari sisa haiwan domestik dan unggas (kilang biogas).
  

  Tenaga alternatif adalah cara untuk menyediakan keperluan anda sendiri

Semua sumber tenaga alternatif mampu memenuhi keperluan manusia sepenuhnya, tetapi ini memerlukan pelaburan yang terlalu besar dan / dan kawasan yang terlalu besar. Oleh itu, lebih bijak membuat sistem gabungan: untuk menerima tenaga dari sumber alternatif, dan jika ada kekurangan, untuk "mendapatkannya" dari rangkaian terpusat.

Menggunakan tenaga suria

Salah satu sumber tenaga alternatif yang paling kuat untuk kediaman adalah sinaran matahari. Terdapat dua jenis pemasangan untuk penukaran tenaga suria:

• panel solar menjana arus elektrik;
• pengumpul suria memanaskan air.
  

  Tenaga suria boleh digunakan untuk memanaskan air atau menjana elektrik

Jangan berfikir bahawa pemasangan hanya berfungsi di selatan dan hanya pada musim panas. Mereka juga berfungsi dengan baik pada musim sejuk. Dalam cuaca cerah dengan hujan salji, pengeluaran tenaga hanya sedikit lebih rendah daripada musim panas. Sekiranya kawasan anda mempunyai banyak hari yang jelas, anda boleh menggunakan teknologi yang serupa.

Panel solar

Sel suria dipasang dari penukar fotovoltaik, yang dibuat berdasarkan mineral, yang, di bawah pengaruh cahaya matahari, memancarkan elektron - menghasilkan arus elektrik. Untuk kegunaan peribadi, fotokonverter silikon digunakan. Berdasarkan strukturnya, monokristalin (terbuat dari satu kristal) dan polikristalin (banyak kristal). Monokristalin mempunyai kecekapan yang lebih tinggi (13-25% bergantung pada kualiti) dan jangka hayat yang lebih lama, tetapi harganya lebih mahal. Polikristalin menghasilkan lebih sedikit elektrik (9-15%) dan gagal lebih cepat, tetapi mempunyai harga yang lebih rendah.

Ini adalah fotokonverter polikristalin.Mereka mesti dikendalikan dengan berhati-hati - sangat rapuh (monokristalin juga, tetapi tidak pada tahap yang sama)

Pemasangan bateri solar DIY tidak sukar. Mula-mula anda perlu membeli sejumlah fotokel silikon (jumlahnya bergantung pada kuasa yang diperlukan). Selalunya, ia dibeli di platform perdagangan China seperti Aliexpress. Maka prosedurnya mudah:

• Buat bingkai (dari papan kayu atau sudut logam). Pasang substrat di atasnya. Telus - kaca, plexiglass (polikarbonat monolitik) - jika bateri solar akan tergantung di tingkap, dan legap (papan lapis, dicat putih), jika anda tidak akan memasang bateri di atas bumbung.
• Sambungkan sel ke dalam satu bateri (selari) menggunakan konduktor aluminium. Pengalir boleh dipateri secara langsung ke pinggan (harganya sedikit lebih tinggi) atau anda harus membelinya secara berasingan dan kemudian menyoldernya sendiri.
• Bateri siap mesti dilekatkan. Ia diisi dengan resin epoksi atau dilekatkan dengan filem EVA khas. Semasa menyegel, perlu memastikan bahawa tidak ada kekosongan - gelembung udara. Mereka sangat mengurangkan prestasi bateri, jadi kami mengeluarkannya dengan berhati-hati.
  

  Ini adalah bateri solar siap pakai

Beberapa perkataan tentang mengapa substrat panel solar (bateri) mesti dicat putih. Julat suhu operasi wafer silikon adalah dari - 40 ° C hingga + 50 ° C. Operasi pada suhu yang lebih tinggi atau lebih rendah menyebabkan kegagalan komponen yang cepat. Di bumbung, pada musim panas, di kawasan tertutup, suhunya jauh lebih tinggi daripada + 50 ° C Oleh itu, warna putih diperlukan - agar tidak terlalu panas silikon.

Pengumpul suria

Pengumpul suria boleh digunakan untuk memanaskan air atau udara. Di mana untuk mengarahkan air yang dipanaskan oleh matahari - ke paip untuk bekalan air panas atau ke sistem pemanasan - anda memilih sendiri. Hanya pemanasan yang akan bersuhu rendah - untuk lantai yang hangat, apa yang diperlukan. Tetapi agar suhu di rumah tidak bergantung pada cuaca, sistem mesti dibuat berlebihan sehingga, jika perlu, sumber haba lain disambungkan atau dandang beralih ke sumber tenaga lain.

Pengumpul solar tiub yang paling biasa

Terdapat tiga jenis pengumpul suria: rata, tiub dan udara. Yang paling biasa adalah tubular, tetapi yang lain juga mempunyai hak untuk wujud.

Plastik rata

Dua panel - hitam dan telus - digabungkan menjadi satu badan. Saluran paip tembaga berbentuk ular terletak di antara mereka. Panel gelap yang lebih rendah memanas dari cahaya matahari. tembaga dipanaskan daripadanya, dan daripadanya - air yang melewati labirin. Kaedah menggunakan sumber tenaga alternatif ini tidak paling berkesan, tetapi menarik kerana sangat mudah dilaksanakan. Oleh itu, anda boleh memanaskan air di kolam... Ia hanya diperlukan untuk melengkapkan bekalannya (menggunakan pam edaran). Dengan cara yang sama, anda boleh memanaskan air dalam bekas untuk mandi musim panas atau menggunakannya untuk keperluan isi rumah. Kelemahan pemasangan sedemikian adalah kecekapan dan produktiviti yang rendah. Ia memerlukan masa yang lama atau sebilangan besar pengumpul rata untuk memanaskan sejumlah besar air.

Pengumpul suria rata

Pengumpul tiub

Ini adalah tiub kaca - vakum atau sepaksi - di mana air mengalir. Sistem khas membolehkan kepekatan haba maksimum dalam tiub, yang dipindahkan ke air yang mengalir melaluinya.

Pengumpul tiub boleh menjadi vakum dan bulu

Sistem ini semestinya mempunyai tangki simpanan di mana air dipanaskan. Peredaran air dalam sistem disediakan oleh pam. Anda tidak boleh membuat sistem seperti itu sendiri - membuat tiub kaca dengan tangan anda sendiri bermasalah dan ini adalah kelemahan utama. Bersama dengan harga yang tinggi, ia menahan penggunaan sumber tenaga ini secara meluas untuk kediaman.Dan sistem itu sendiri sangat berkesan, ia mengatasi pemanasan air untuk bekalan air panas dan memberi sumbangan yang baik untuk pemanasan.

Skim organisasi pemanasan dan bekalan air panas kerana sumber tenaga alternatif - menggunakan pengumpul suria

Pengumpul udara

Di negara kita, mereka sangat jarang berlaku dan sia-sia. Mereka mudah, anda boleh membuatnya sendiri. Satu-satunya negatif adalah bahawa kawasan yang luas diperlukan: mereka dapat menempati seluruh dinding selatan (timur, tenggara). Sistem ini sangat mirip dengan pemungut rata - panel bawah hitam, bahagian atas telus, tetapi mereka secara langsung memanaskan udara, yang dipaksa (oleh kipas) atau diarahkan secara semula jadi ke dalam bilik. Walaupun kelihatan remeh, dengan cara ini adalah mungkin untuk memanaskan bilik kecil pada waktu siang, termasuk bilik teknikal atau utiliti: garaj, pondok musim panas, bangsal untuk ternakan.

Peranti manifold udara

Sumber tenaga alternatif seperti matahari memberikan kita kehangatan, tetapi sebahagian besarnya tidak ada di mana-mana. Menangkap sebahagian kecilnya dan menggunakannya untuk keperluan peribadi adalah tugas yang diselesaikan oleh semua peranti ini.

Turbin angin

Sumber tenaga alternatif baik kerana kebanyakannya berkaitan dengan sumber yang boleh diperbaharui. Angin yang paling kekal, mungkin. Selagi ada suasana dan matahari, angin juga ada. Mungkin untuk jangka masa pendek udara tidak bergerak, tetapi tidak lama. Nenek moyang kita menggunakan tenaga angin di kilang, dan manusia moden mengubahnya menjadi elektrik. Semua yang diperlukan untuk ini:

• menara yang dipasang di tempat yang berangin;
• penjana dengan bilah yang melekat padanya;
• bateri simpanan dan sistem pengedaran arus elektrik.

Mana-mana menara boleh dibina dari sebarang bahan. Bateri simpanan adalah bateri, anda tidak dapat memikirkan apa-apa di sini, tetapi di mana untuk membekalkan elektrik adalah pilihan anda. Hanya tinggal untuk membuat penjana. Ia juga boleh dibeli siap pakai, tetapi sangat mungkin untuk membuatnya keluar dari mesin dari peralatan rumah tangga - mesin basuh, pemutar skru, dll. Anda memerlukan magnet neodymium dan resin epoksi, pelarik.

Skim untuk menyediakan rumah persendirian dengan elektrik dari sumber tenaga alternatif (penjana angin dan panel solar)

Pada rotor motor, kami menandakan tempat untuk memasang magnet. Mereka mesti sama jarak antara satu sama lain. Kami mengisar rotor motor yang dipilih, membentuk "tempat duduk". Bahagian bawah cerun harus sedikit miring sehingga permukaan magnet dimiringkan. Magnet dilekatkan pada tempat yang diukir pada paku cair, dan diisi dengan resin epoksi. Permukaannya kemudian licin dengan kertas pasir. Seterusnya, anda perlu melampirkan berus yang akan menghilangkan arus. Dan hanya itu, anda boleh memasang dan menjalankan penjana angin.

Pemasangan sedemikian cukup berkesan, tetapi kekuatannya bergantung pada banyak faktor: intensiti angin, seberapa tepat penjana dibuat, seberapa berkesan perbezaan potensi dikeluarkan oleh berus, pada kebolehpercayaan sambungan elektrik, dll.

Pam haba untuk pemanasan rumah

Pam haba menggunakan semua sumber tenaga alternatif yang ada. Mereka mengambil haba dari air, udara, tanah. Dalam jumlah yang sedikit, panas ini ada walaupun pada musim sejuk, jadi pam panas mengumpulkannya dan mengarahkannya untuk memanaskan rumah.

Pam haba juga menggunakan sumber tenaga alternatif - haba dari bumi, air dan udara

Prinsip operasi

Mengapa pam haba begitu menarik? Kenyataan bahawa setelah menghabiskan 1 kW tenaga untuk mengepamnya, dalam keadaan terburuk, anda akan mendapat 1.5 kW haba, dan pelaksanaan yang paling berjaya dapat menghasilkan hingga 4-6 kW. Dan ini sama sekali tidak bertentangan dengan undang-undang pemuliharaan tenaga, kerana tenaga dibelanjakan bukan untuk mendapatkan haba, tetapi bukan untuk mengepamnya. Jadi tidak ada ketidakkonsistenan.

Litar pam haba untuk menggunakan sumber tenaga alternatif

Pam haba mempunyai tiga litar kerja: dua luaran dan ia dalaman, serta penyejat, pemampat dan pemeluwap. Skim ini berfungsi seperti ini:

• Penyejuk beredar di gelung pertama, yang menghilangkan haba dari sumber berpotensi rendah. Ini dapat direndam di dalam air, dikuburkan di dalam tanah, atau dapat mengeluarkan panas dari udara. Suhu tertinggi yang dicapai dalam litar ini ialah sekitar 6 ° C.
• Medium pemanasan dengan takat didih yang sangat rendah (biasanya 0 ° C) beredar di litar dalaman. Apabila dipanaskan, bahan pendingin menguap, wap memasuki pemampat, di mana ia dimampatkan ke tekanan tinggi. Semasa mampatan, haba dihasilkan, wap pendingin dipanaskan hingga suhu rata-rata + 35 ° C hingga + 65 ° C.
• Di kondensor, haba dipindahkan ke penyejuk dari litar pemanasan ketiga. Sejuk wap menyejukkan dan kemudian masukkan penyejat. Dan kemudian kitaran itu berulang.

Litar pemanasan paling baik dilakukan dalam bentuk lantai yang hangat. Suhu paling sesuai untuk ini. Sistem radiator memerlukan terlalu banyak bahagian, yang jelek dan tidak menguntungkan.

Sumber tenaga haba alternatif: di mana dan bagaimana mendapatkan haba

Tetapi kesukaran yang paling besar disebabkan oleh peranti litar luaran pertama, yang mengumpulkan haba. Oleh kerana sumbernya berpotensi rendah (ada sedikit panas di bahagian bawah), kawasan yang besar diperlukan untuk mengumpulkannya dalam jumlah yang mencukupi. Terdapat empat jenis kontur:

• Paip dengan penyejuk diletakkan di dalam air dengan cincin. Takungan boleh menjadi apa sahaja - sungai, kolam, tasik. Keadaan utamanya ialah ia tidak boleh membeku walaupun dalam keadaan beku yang paling teruk. Pam yang mengepam haba dari sungai berfungsi dengan lebih cekap; apalagi haba dipindahkan ke dalam air yang bertakung. Sumber haba seperti itu adalah yang paling mudah dilaksanakan - untuk membuang paip, mengikat beban. Hanya kemungkinan kerosakan yang tidak disengajakan tinggi.
  

  Kaedah termudah untuk membuat medan termal di dalam air

• Medan terma dengan paip terkubur di bawah kedalaman beku. Dalam kes ini, hanya ada satu kelemahan - sejumlah besar kerja tanah. Kita mesti membuang tanah di kawasan yang luas, dan bahkan pada kedalaman padat.
  

  Jumlah kerja tanah yang besar

• Menggunakan suhu panas bumi. Sejumlah telaga dalam digerudi, dan litar penyejuk diturunkan ke dalamnya. Apa yang baik mengenai pilihan ini adalah bahawa ia memerlukan sedikit ruang, tetapi tidak selalu mungkin untuk mengebor hingga ke kedalaman yang besar, dan perkhidmatan penggerudian memerlukan banyak biaya. Anda boleh, bagaimanapun, buat rig penggerudian sendiritetapi pekerjaan itu masih tidak mudah.
  

  Telaga memerlukan ruang yang lebih sedikit

• Pengekstrakan haba dari udara. Ini adalah bagaimana penghawa dingin berfungsi dengan kemungkinan pemanasan - mereka mengambil haba dari udara "luar". Walaupun pada suhu di bawah sifar, unit seperti ini berfungsi, walaupun pada suhu tidak terlalu "dalam" - hingga -15 ° C. Untuk menjadikan kerja lebih sengit, anda boleh menggunakan haba dari batang pengudaraan. Buangkan sedikit ke dalamnya dengan penyejuk dan pam panas dari situ.
  

  Pam haba yang paling padat, tetapi juga tidak stabil, mengambil haba dari udara

Kelemahan utama pam haba adalah harga tinggi pam itu sendiri, dan pemasangan medan pengumpulan haba tidak murah. Dalam kes ini, anda dapat menjimatkan wang dengan membuat pam sendiri dan juga meletakkan litar dengan tangan anda sendiri, tetapi jumlahnya tetap akan tetap besar. Kelebihannya ialah pemanasan tidak mahal dan sistem akan beroperasi dalam jangka masa yang lama.

Membazirkan pendapatan: loji biogas

Semua sumber tenaga alternatif berasal dari semula jadi, tetapi anda hanya dapat dua kali ganda faedah dari loji biogas. Mereka memproses sampah haiwan domestik dan unggas. Akibatnya, sejumlah gas diperoleh, yang, setelah pemurnian dan dehumidifikasi, dapat digunakan untuk tujuan yang dimaksudkan. Sisa kitar semula yang tinggal boleh dijual atau digunakan di ladang untuk meningkatkan hasil - baja yang sangat berkesan dan selamat.

Tenaga juga dapat diperoleh dari baja, bukan hanya dalam bentuk murni, tetapi dalam bentuk gas

Secara ringkas mengenai teknologi

Pembentukan gas berlaku semasa penapaian, dan bakteria yang tinggal di kotoran mengambil bahagian dalam ini. Bahan buangan ternakan dan unggas sesuai untuk pengeluaran biogas, tetapi kotoran lembu adalah optimum. Ia bahkan ditambahkan ke sisa sisa untuk "sourdough" - ia mengandungi bakteria yang betul-betul diperlukan untuk diproses.

Untuk mewujudkan keadaan yang optimum, persekitaran anaerobik diperlukan - fermentasi harus dilakukan tanpa oksigen. Oleh itu, bioreaktor yang cekap adalah bekas tertutup. Untuk menjadikan proses lebih aktif, perlu dilakukan pencampuran jisim secara berkala. Di kilang perindustrian, untuk ini, pengaduk dengan pemacu elektrik dipasang, di kilang biogas buatan rumah ini biasanya merupakan alat mekanikal - dari tongkat sederhana hingga pengaduk mekanikal yang "berfungsi" dengan tangan.

Gambarajah skematik loji biogas

Dua jenis bakteria terlibat dalam pembentukan gas dari baja: mesofilik dan termofilik. Mesofilik aktif pada suhu dari + 30 ° C hingga + 40 ° C, termofilik - pada + 42 ° C hingga + 53 ° C. Bakteria termofilik berfungsi dengan lebih cekap. Dalam keadaan ideal, pengeluaran gas dari 1 liter kawasan yang boleh digunakan dapat mencapai 4-4.5 liter gas. Tetapi mengekalkan suhu 50 ° C di kilang sangat sukar dan mahal, walaupun biayanya dibenarkan.

Sedikit mengenai reka bentuk

Loji biogas termudah adalah gendang dengan penutup dan pengaduk. Saluran dibuat di penutup untuk menyambungkan selang di mana gas memasuki tangki. Anda tidak akan mendapat banyak gas dari jumlah yang banyak, tetapi cukup untuk satu atau dua pembakar gas.

Isipadu yang lebih serius dapat diperoleh dari bunker bawah tanah atau di atas tanah. Sekiranya kita bercakap mengenai bunker bawah tanah, maka ia diperbuat daripada konkrit bertetulang. Dinding dipisahkan dari tanah dengan lapisan penebat haba, wadah itu sendiri dapat dibahagikan kepada beberapa petak, di mana pemprosesan akan dilakukan dengan pergeseran waktu. Oleh kerana kultur mesofilik biasanya berfungsi dalam keadaan seperti itu, keseluruhan proses memakan masa dari 12 hingga 30 hari (kultur termofilik diproses dalam 3 hari), oleh itu pergeseran waktu sangat diinginkan.

Rajah loji biogas bunker

Kotoran masuk melalui bunker pemuatan, dari seberang, penetasan pemuatan dibuat, dari mana bahan mentah yang diproses diambil. Bunker tidak diisi sepenuhnya dengan campuran bio - sekitar 15-20% ruang tetap bebas - gas terkumpul di sini. Untuk mengalirkannya, tiub dibina ke dalam penutup, hujung yang lain diturunkan menjadi meterai air - bekas yang sebahagiannya diisi dengan air. Oleh itu, gas dikeringkan - sudah dibersihkan dikumpulkan di bahagian atas, ia dibuang menggunakan tiub lain dan sudah dapat diperas kepada pengguna.

Setiap orang boleh menggunakan sumber tenaga alternatif. Lebih sukar bagi pemilik pangsapuri untuk melakukan ini, tetapi di rumah persendirian anda sekurang-kurangnya dapat menerapkan semua idea. Bahkan ada contoh nyata ini. Orang memenuhi sepenuhnya keperluan mereka sendiri dan ekonomi yang besar.