Vaihtoehtoinen energia kotiin: katsaus epätyypillisiin energialähteisiin

"Vihreä energia" houkuttelee ihmisiä yksinkertaisesti kosmisilla näkymillään.Ympäristöstä saa ehtymätöntä energiaa täysin veloituksetta autonomisen viestinnän palvelemiseen. Lisäksi sen resurssit palautetaan päivittäin ilman ihmisen puuttumista.

Kuitenkin, jotta voit käyttää asiantuntevasti luonnon todellisia lahjoja, sinun on tiedettävä, miten ne toimivat ja missä niitä käytetään. Oletko samaa mieltä?

Opit artikkelistamme kaiken vaihtoehtoisen energian käytöstä kotiin. Tarkasteltuasi antamiamme tietoja voit valita sopivimman vaihtoehdon lämmön tai sähkön tuotantoon.

Olemme kuvanneet yksityiskohtaisesti laitteistot, jotka käsittelevät aurinko-/tuuli-/vesi-/maaenergiaa. Esitimme lyhyesti ja erittäin yksinkertaisesti niiden toimintaperiaatteen. Annetut tiedot auttavat vertailemaan energiantuotantomenetelmiä ja -lähteitä.

Vaihtoehtoisten energialähteiden tyypit

Nykyaikaisten laitteiden teollisten mallien ostaminen lämpö- tai sähköenergian poistamiseksi ympäristöstä ei ole niin vaikeaa.

Tällaisten laitteiden suosituimpia vaihtoehtoja ovat:

• aurinkopaneelit;
• aurinkokeräimet;
• tuuligeneraattorit;
• lämpöpumput;
• biokaasugeneraattorit.

Tiede ei pysähdy paikoillaan, uusia vaihtoehtoisten energialähteiden tuotantomalleja ilmaantuu. On tärkeää paitsi valita sopiva vaihtoehto, myös asentaa se oikein. Hyvin usein ei ole mahdollista tulla toimeen yhdellä yksiköllä.Voit yhdistää eri resurssien käyttöä.

Esimerkiksi aurinkoakku tuottaa enemmän sähköä kesällä ja tuuligeneraattori talvella. Näiden kahden laitteen yhdistelmä mahdollistaa riittävän määrän autonomista sähköä ympäri vuoden. Myös muita laitteita voidaan yhdistää samalla tavalla.

#1: Aurinkopaneelien käyttö

Nämä elementit ovat yhä suositumpia ja monipuolisempia. Niitä myydään sekä valmiina sarjoina että yksittäisinä valokennoina. Amatöörikäsityöläiset, jotka haluavat tehdä kaiken omin käsin, työskentelevät mielellään jälkimmäisen kanssa - tämä on suhteellisen yksinkertainen tehtävä.

Vastaanottaja tehdä aurinkoparisto yksittäisillä parametreilla sinun tulee ostaa tarvittava määrä valmiita valokennoja ja juottaa ne yhteiseen piiriin.

Aurinkopaneelien työpinnan peittäviä läpinäkyviä elementtejä asennetaan kerrostalojen lasiin, mutta niitä voidaan käyttää menestyksekkäästi myös yksityisasuntorakentamisessa

On monokiteisiä ja monikiteisiä aurinkokennoja. Ensimmäiset ovat tuottavampia ja kestävämpiä, mutta ne ovat tehokkaita vain, jos ne saavat vakaan energiavirran. Polykiteillä on pienempi hyötysuhde ja lyhyempi käyttöikä, mutta ne voivat toimia melko tehokkaasti myös pilvisissä olosuhteissa.

Aurinkosähkökennot sijoitetaan kestävän, läpinäkyvän materiaalikerroksen alle, jotta ne voivat imeä energiaa ja pysyä paikoillaan. Läpinäkyvällä ulkopinnalla varustettu kotelo näyttää metallikehykseltä. Sitä käytetään paneelien kiinnittämiseen.

Joskus metallirungon sijasta käytetään puurakennetta.Tämä on vähemmän kestävä, mutta melko hyväksyttävä vaihtoehto.

Aurinkopaneelit asennetaan rakennuksen aurinkoisimmalle puolelle, yleensä katolle. On myös tärkeää valita oikea invertteri ja akut

Suunnittelu aurinkopaneeleilla osoittautuu melko isoksi, joten useimmiten se sijoitetaan suoraan talon katolle. Kotelo on asennettu telineeseen, jotta valokennoilla varustettua paneelia voidaan kääntää, jolloin voit seurata auringon liikettä ja vangita enemmän UV-säteitä vuodenajasta riippuen.

Kovan sateen sattuessa paneeli käännetään pystyasentoon vaurioiden estämiseksi ja mahdollisen saastumisen vähentämiseksi. Paneeleiden asennus on vasta ensimmäinen vaihe tällaisen järjestelmän toteutuksessa.

Valokennot on liitettävä laturin kautta aurinkoenergian invertterijärjestelmään, jotta se toimii täysin.

Tarvitset saadun sähköjärjestelmän keräämiseen akut aurinkopaneeleihin, Esimerkiksi, AURINGONVALO PzS. Tällaiset elementit voidaan asentaa maan alle, melko merkittävään syvyyteen - jopa kolmeen metriin.

Oikea valinta invertteri aurinkopaneeleille ja akun ohjain - tärkeä kohta koko järjestelmän maksimaalisen tehokkuuden varmistamisessa. Mitä paremmin kaikki komponentit on valittu, sitä paremmin erikoislaskelmat suoritetaan, sitä pienemmät sähköenergiahäviöt ovat.

Mielenkiintoinen aurinkopaneelityyppi - joustava elokuvaversio, niiden työkerros levitetään polymeerikalvolle. Ne asennetaan kerrostalojen lasi-ikkunoihin, tietysti aurinkoiselle puolelle.

Tällaisten elementtien tehokkuus on hieman pienempi kuin perinteisen version - vain 7%. Mutta niiden käyttömukavuus ja tilansäästö kompensoivat tämän haitan.

Betaray-laite, joka lisää talteen otettua aurinkoenergiaa, näyttää tyylikkäältä ja modernilta. Se voidaan asentaa omakotitalon sisäpihalle tai korkean rakennuksen katolle

Laite soitti Betaray. Tämä on melko suuri lasipallo, joka linssin tavoin kerää auringonsäteet ja ohjaa ne valokennoilla varustettuun paneeliin. Asennus pystyy pyörimään automaattisesti saadakseen mahdollisimman paljon auringonvaloa.

Tämän seurauksena voit tulla toimeen vähemmällä valokennolla ja tehdä auringonvalon virtauksesta vakaampaa. Yöllä Betaray pystyy imemään kuun- ja tähtivaloa. Tämä ei ole paljon, mutta tarpeeksi kattavan katuvalaistuksen tarjoamiseen. Kaiken kaikkiaan tämän laitteen aurinkopaneelien tehokkuus on vaikuttava 35 %.

Tässä on hyödyllisiä vinkkejä aurinkopaneelien valintaan, asennukseen ja käyttöön:

#2: Aurinkokeräinten käyttö

Tämä on nykyaikaisempi ja tuottavampi muunnelma kesäsuihkusta. Jopa vaatimattomimmalla dachalla on tynnyri vettä, joka lämpenee päivän aikana melko kunnolliselle tasolle.

Jos asennat katolle kapeiden putkien järjestelmän, jonka läpi vesi kiertää, voit saada huomattavan määrän lämpöä, joka tarjoaa talolle täysin kuuman veden ja jopa melko kunnollisen lämmityksen.

Aurinkokeräin on kapeiden putkien järjestelmä, jonka läpi jäähdytysneste kiertää.Luonnolliset konvektioprosessit kierrättävät auringon lämmittämää vettä ilman pumppua (+)

Tämän vaihtoehtoisen energialähteen toiminta perustuu veden ja ilman kykyyn kiertää lämmitettäessä. Lämmönvaihdinsäiliö on asennettu ylemmälle tasolle kuin keruuputket. Lämmitetty vesi nousee ja tulee lämmönvaihtimen patterin yläosaan.

Jäähtyessään kosketuksiin vesijohtoveden kanssa aurinkokeräimen jäähdytysneste putoaa alas ja siirtyy jälleen putkiin, joita aurinko lämmittää.

Lämmitys- ja jäähdytysveden luonnollinen kierto eliminoi erikoispumppujen tai muiden sähkölaitteiden tarpeen.

Voit tehdä tällaisen järjestelmän yksinkertaisimman version saatavilla olevista materiaaleista: halkaisijaltaan eri putket, metallilevy pohjana. Jalusta, johon alusta kiinnitetään, voidaan valmistaa kulmasta tai muista metallielementeistä.

Tässä kotitekoisen aurinkokeräimen versiossa putket hitsataan metallipohjaan ja rungona käytetään paksua levyä.

Tyypillisesti järjestelmän ulkopuolinen osa maalataan mustaksi, mikä lisää sen kykyä imeä lämpöä. Pohja putkilla on kiinnitetty siten, että voit muuttaa sen kaltevuuskulmaa.

Jäljelle jää vain lämmönvaihdinsäiliön asentaminen, patterin sijoittaminen siihen ja järjestelmän elementtien liittäminen toisiinsa sekä vesi- ja/tai lämmitysjärjestelmään.

Yksityiskohtainen tekniikka aurinkokeräimen valmistamiseksi lämmitykseen on kuvattu kohdassa Tämä artikkeli.

Aurinkokeräinten teolliset mallit ovat paljon tuottavampia kuin "kotitekoiset" ja voivat toimia ympäri vuoden, mutta tällaisen järjestelmän hinta voi olla melko korkea

Tietenkin nykyaikaiset teolliset aurinkokeräimet ovat monimutkaisempia ja toimivat tehokkaammin. Jotkut laitteet käyttävät freonia jäähdytysnesteenä, jonka avulla voit saada lämpöenergiaa myös kylmällä säällä.

Teollisuusyksiköt voidaan varustaa tyhjiöputkilla, valokennolohkolla, lämpötila-antureilla, automaattisella ohjausjärjestelmällä jne. Tällaisen keräilijän hinta voi olla melko vaikuttava.

#3: Tuulienergian hyödyntäminen

Tuuligeneraattorit ovat laitteita, jotka ovat olleet tunnettuja jo pitkään ja ovat melko suosittuja ympäristöystävällisen energian ystävien keskuudessa. Tämä on melko hankala laite, varsinkin jos tuulimyllyn terät pyörivät vaakatasossa. Siksi pystysuoralla terällä varustetut versiot ovat suositumpia.

Tuuligeneraattorit ovat melko isoja tuotteita, jotka tulisi asentaa avoimelle alueelle, jota tuulet puhaltavat hyvin. Yksi tällainen laite voi kattaa täysin yksityiskodin sähkötarpeen.

Tuulimylly on sijoitettu korkealle ja kestävälle jalustalle. Terien liike välittyy generaattoriin ja syntyvä energia varastoidaan akkuun. Sähkö siirretään sitten kodin sisäiseen sähköjärjestelmään tai käytetään muuten.

Kotitekoisella tuulimyllyllä voi kattaa pienen kesämökin sähkötarpeen:

Teollinen nykyaikaisten tuuligeneraattoreiden mallit yleensä varustettu kätevällä elektronisella ohjauspaneelilla.

Kotitekoiset laitteet on rakennettu melko yksinkertaisten kaavioiden ja piirustusten mukaan. Internetistä löydät monia erityyppisiä ja -tyyppisiä vaihtoehtoja. Sinun on valittava sopiva paikka tällaisen rakenteen sijoittamiseen, jossa voimakas tuuli puhaltaa, eikä laite häiritse ketään. Mitä korkeammalle terät on asennettu, sitä parempi.

Uprise liikkuva tuulivoimala on suhteellisen kompaktin kokoinen, ja se voidaan koottuna kuljettaa yleisillä teillä

Ei kauan sitten yritys Uprise esitteli alkuperäisen kehityksen - tuuliturbiinin asennettuna liikkuvalle alustalle.Haluttaessa laite voidaan koota kompaktiin kokoon ja sitten kuljettaa tavallisella maastoautolla ja asentaa toiseen paikkaan.

Uprisen liikkuvan tuulivoimalan teho on 50 kW. Vaihtoehtoisen energian asiantuntijoiden mukaan tämä riittää toimittamaan sähköä ei suurimmalle omakotitalolle ja jopa jakamaan ylimääräistä sähköä naapureiden kanssa.

Vielä omaperäisempi vaihtoehto tuulienergian muuntamiseksi kilowatteiksi on lentokone Makani Power.

Makani Power on lentokone, jonka avulla voit nostaa joukon pieniä tuuliturbiineja merkittäviin korkeuksiin ja saada mahdollisimman paljon sähköä

Tämä on erittäin tieteellinen muunnelma leijasta, johon on asennettu pienet tuuliturbiinit. Ajatuksena on toimittaa generaattori yläilmakehään, jossa ilman virtausnopeus on paljon suurempi kuin maassa. Energia virtaa alas kaapelia pitkin, joka toimii myös "leijaa" pitävänä köydenä.

Mielenkiintoinen katsaus tuuligeneraattorin korjaukseen SF-600-5 (Kiina) antaa sinulle käsityksen mahdollisista turistiluokan laitteiden ongelmista:

Mielenkiintoisia ideoita tuulimyllyn tekemiseen itse on kuvattu artikkelissa - Kuinka tehdä tuuligeneraattori omin käsin: laite, toimintaperiaate + parhaat kotitekoiset tuotteet

#4: Lämmitys perustuu lämpöpumppuun

Nämä laitteet ovat pitkään olleet ylpeitä ympäristöystävällistä energiaa tuottavien laiteperheessä. Lämpöpumppu toimii samalla tavalla kuin jääkaappi tai ilmastointilaite, mutta päinvastoin.

Tämän tyyppisiä laitteita käytetään pääasiassa kodin lämmittämiseen sekä veden lämmittämiseen.Vaikka on olemassa malleja, jotka selviävät onnistuneesti ilmastointilaitteen tehtävistä kesällä.

Lämpöpumpun toimintaperiaate perustuu matalapotentiaalisen lämpöenergian imeytymiseen väkeväksi korkeapotentiaaliiseksi lämmöksi. Maasta veteen -laitteet ovat vaikeita asentaa, mutta tehokkaita

Tällaiset järjestelmät käyttävät lämmönlähteenä ilmaenergiaa, maaperän ja veden lämpöä. Energiaa on kaikkialla, mutta näissä resursseissa sen potentiaali on vähäinen. Lämpöpumpun ulkoinen piiri kerää nämä hajallaan olevat lämpöenergiamurut ja siirtää ne järjestelmään.

Energian muuttamiseksi korkean potentiaalin tilaan käytetään kylmäainetta, yleensä freonia. Se imee vastaanotetun energian, lämpenee ja menee kompressoriin. Tässä kylmäaine puristuu ja kulkee höyrystimen läpi sisäisen lämmityspiirin lämmönvaihtimeen.

Jäähdytysneste imee väkevää lämpöenergiaa, ja freoni kulkee höyrystimen läpi ja palaa nestemäiseen tilaan. Nyt se vastaanottaa matalan potentiaalin energiaa, lämpenee jne.

Lämpöenergian lähteestä sekä jäähdytysnesteen tyypistä riippuen valitaan lämpöpumpun tyyppi: "maavesi", "vesi-vesi", "ilma-vesi", "ilmasta ilmaan" ja niin edelleen. Tällaisella laitteella voit toteuttaa paitsi perinteisen vedenlämmityksen myös ilmalämmityksen.

Monet käsityöläiset ovat onnistuneet hallitsemaan tällaisen yksikön itsenäisen tuotannon; mielenkiintoisia vaihtoehtoja kuvataan seuraavissa artikkeleissa:

1. Kuinka tehdä lämpöpumppu omin käsin vanhasta jääkaapista: piirustukset, ohjeet ja asennusvinkit
2. Tee-se-itse geoterminen lämpöpumppu talon lämmitykseen: laite, suunnittelu, itsekokoonpano

Lämmön poistaminen maasta ei ole helpoin tehtävä, koska se vaatii tilavan tontin ja laajan kaivutyön. Ulkopiirin putket laitetaan kaivantoihin ja peitetään maalla. On selvää, että tämän sivuston käyttöä rajoitetaan tulevaisuudessa.

Ulkoilma-vesilämpöpumppuyksikkö on yksinkertaisesti asennettava sopivaan paikkaan, mutta sellainen laite ei välttämättä ole kovin tehokas matalissa ulkolämpötiloissa

Mutta tällä tavalla on mahdollista varmistaa jäähdytysnesteen vakaa lämpötila ulkoisessa piirissä, ja tämä on tärkeä edellytys lämpöpumpun onnistuneelle toiminnalle. On erittäin kätevää, jos talon lähellä on lampi; ulkopiiri voidaan upottaa veteen ilman ongelmia. Vaihtoehtona säiliölle käytetään vesikaivoa.

Lämmön poistamiseen ilmasta ei käytetä nestemäisiä jäähdytysnesteitä sisältäviä putkia, vaan tehokkaita puhaltimia, jotka pumppaavat ilmaa lämmönvaihtimeen. Ulkoilman lämpötila ei ole läheskään yhtä vakio kuin vesi- tai maavaihtoehdoissa, mutta laitteen sijainnin valitseminen ja asennuksen suorittaminen on paljon helpompaa.

Valitettavasti tällaiset laitteet ovat tehottomia pohjoisilla alueilla, koska lämmitys on mahdotonta jopa -20 asteen ulkolämpötilassa. Ongelma ratkaistaan ​​yhdistämällä kaksi erilaista lämmitysjärjestelmää.

#4: Biokaasu viestintätyössä

Jäte on toinen mielenkiintoinen resurssi lämpöenergian tuottamiseksi. Kun jätettä käsitellään anaerobisten bakteerien avulla, vapautuu aineita, kuten metaania, rikkivetyä, hiilidioksidia ja tietty määrä epäpuhtauksia.

Tätä kaasuseosta kutsutaan biokaasuksi ja sitä voidaan pitää myös nykyaikaisena vaihtoehtoisena energialähteenä.

Prosessointiin biogeneraattorissa käytetään yleensä kasvi- ja eläinjätteen seosta veden kanssa. Massan kosteuden tulee olla 88-96 % vuodenajasta riippuen

Tätä syttyvää ainetta ei tietenkään saada viemärin sisällöstä. Tähän tarkoitukseen käytetään eläin- tai kasviperäistä orgaanista jätettä. Ne asetetaan erityiseen säiliöön, joka on erittäin kestävä ja aina ilmatiivis. Siellä ladataan myös bakteeriviljelmiä.

Laitteen sisään on asennettu ruuvi biologisen massan sekoittamiseksi. Tämä lisää reaktionopeutta ja tekee generaattorista tehokkaamman.

Käsittelyyn tarkoitettu massa laimennetaan vedellä, joka tulee lämmittää noin 40°C:een.Kesällä vettä tulisi lisätä enemmän, mutta talvella biomassan kosteus voi olla noin 90 %.

Mikro-organismien elämään sopivan lämpötilan ylläpitämiseksi biogeneraattorin säiliö on peitetty lämpöeristysmateriaaleilla. Kaikki lähtöaineet ladataan kaulan kautta, joka suljetaan sitten tiiviisti. Biokaasu kerääntyy laitteen yläosaan ja poistetaan siitä erityistä putkea pitkin.

Mukavuuden, tilan säästämisen ja turvallisuuden vuoksi biokaasulaitokset sijoitetaan maan alle, kaasun jakelu tapahtuu vesitiivisteen kautta, on tarpeen varmistaa biomassan lämmitys (+)

Kierrätysjäte puretaan erillisen putken kautta, se on arvokas lannoite, jota voidaan käyttää työmaalla. Tärkeä seikka luotaessa itse biogeneraattoria on turvallisuus. Kun kaasua kertyy jatkuvasti säiliöön, paine siellä jatkuvasti kasvaa.

Tässä videossa kuvataan biogeneraattorin luominen metallitynnyristä itse:

Jos tätä prosessia ei ohjata, laite voi yksinkertaisesti räjähtää. Biogeneraattorin katsotaan olevan turvallisempaa sijoittaa maan alle kuin pintaan. On tarpeen varmistaa syntyvän kaasun jatkuva valinta säiliöstä paineen normalisoimiseksi.

Myös kaasuseosta on käsiteltävä varoen. Tällä syttyvällä aineella on pistävä ja epämiellyttävä haju, ja sen hengittäminen voi olla vaarallista ihmisten terveydelle.

Edellä kuvattujen vapaan energian lähteiden lisäksi on myös mielenkiintoisia teknisiä ratkaisuja, joilla on paljon käytännön näkymiä:

Lämpögeneraattorin tarkoitus ja sovellus

Tämän tyyppiset laitteet ovat olleet tunnettuja viime vuosisadan puolivälistä lähtien. Niiden avulla voit muuntaa lämpöenergiaa sähköenergiaksi. Moderni versio teollisesti tuotetusta lämpögeneraattorista on suunniteltu asennettavaksi kaasukattiloihin tai pitkäpolttisiin puuliesiin, joiden teho on vähintään 200 W.

Yksi tunnetuimmista ja suosituimmista lämpögeneraattorivaihtoehdoista jokapäiväisessä elämässä toimii yhdessä petrolilampun kanssa:

Tällainen laite mahdollistaa sähkön vastaanottamisen noin 150 kW/h kuukaudessa talvella, kun lämmityslaitteet toimivat jatkuvasti.

Voit harkita sitä lisävaihtoehtona aurinkopaneelien kanssa tai tapana kompensoida toistuvia sähkökatkoja.

Lämmönkehittimistä on myös retkeilymalleja, jotka pystyvät käsittelemään tavallisen tulen lämpöenergiaa. Niitä voidaan käyttää rakentamisen aikana, missä ei ole sähköä vaihtoehtona nesteytetyllä polttoaineella toimivalle generaattorille.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Video esittelee suosituimmat vaihtoehdot vaihtoehtoisilla energialähteillä toimiville asennuksille:

Vaihtoehtoisten energiantuotantomenetelmien ainoa merkittävä haittapuoli on laitteiden ja asennuksen korkea hinta. Korkean teknologian kehitys on tehokasta, kätevää ja edullista. Silti investointi maksaa itsensä takaisin ajan myötä. Ja niille, jotka haluavat puuhailla, on aina vaihtoehtoja tehdä tee-se-itse.

Kerro meille, mitä mieltä olet vaihtoehtoisen energian käyttämisestä kotiisi? Jaa mielipiteesi, osallistu keskusteluihin ja kysy kysymyksiä. Voit jättää kommentteja alla olevalla lomakkeella.