Acasă→Fitness→ Generator de energie alternativă DIY. Cerințe minime pentru o sursă de alimentare casnică

Generator de energie alternativă DIY. Cerințe minime pentru o sursă de alimentare casnică

Prețurile la utilități sunt în continuă creștere, ceea ce obligă oamenii să folosească surse de căldură mai eficiente și mai ieftine. În acest scop, au fost dezvoltate multe tehnologii care fac posibilă generarea de energie termică cu costuri monetare minime. Sursele alternative de energie pentru o locuință privată vă permit să optimizați costurile și să obțineți căldură ieftină pentru sistemele de încălzire. Care sunt aceste surse? Vom vorbi despre asta în această recenzie.

Cele mai comune surse alternative de căldură:

Energia solară este disponibilă în multe regiuni și aproape gratuit;
Pompe de căldură - nu putem spune că aceasta este cea mai economică opțiune de încălzire, dar există totuși un rost să o folosești;
Brichetele de combustibil și biocombustibilii sunt creați de natură;
Generatoarele eoliene sunt echipamente scumpe care vă permit să utilizați energia eoliană gratuită;
Încălzirea cu infraroșu este o alternativă excelentă la încălzirea convențională a apei.

Să vorbim despre totul mai detaliat și să le calculăm punctele forte și punctele slabe.

Omenirea, ca urmare a activităților sale, produce o cantitate gigantică de deșeuri. Multe dintre ele sunt de natură biologică și nu dăunează mediului. Acestea includ așchii de lemn, știuleți de porumb, paie, turbă și multe altele. Toate acestea ard bine, după cum o demonstrează exploziile la fabricile de prelucrare a lemnului și turbării arse. Prin urmare, se acordă din ce în ce mai multă atenție unor astfel de tipuri de combustibil - pe piață au început să apară brichete presate, peleți, granule de turbă, lemn presat și alte produse din materiale vegetale.

Ca urmare, se produce combustibil ecologic care poate fi folosit pentru încălzirea caselor private. Nu poluează mediul, eliminând munți de gunoaie inutile. Desigur, aceleași așchii de lemn pot putrezi de la sine, fără a afecta mediul în vreun fel. Dar de ce să risipești un material atât de valoros, care poate deveni o sursă alternativă excelentă? Este suficient doar să-l comprimați și să îi dați o formă convenabilă pentru utilizare.

Aceiași știuleți de porumb sunt o sursă excelentă de căldură, ardând la o temperatură foarte ridicată - nu degeaba se adaugă împreună cu lemnul de foc atunci când se aprind sobele în băile satelor. În ceea ce privește peleții, pentru producerea acestora se folosește nu numai rumeguș, ci și coji de semințe.

Energia alternativă termică este peste tot în jurul nostru. Este în pământ, apă și chiar în aer. Prin urmare, nimic nu ne împiedică să-l acumulăm și să-l furnizăm încăperilor încălzite. De exemplu, căldura poate fi extrasă din straturi neînghețate de sol, începând deja la câțiva metri sub pământ. Pompele de căldură pompează într-un lichid de răcire special care se evaporă la temperaturi scăzute. Se condensează în partea de sus și eliberează căldură în camere (aproximativ așa funcționează un frigider, preluând căldură din alimente și eliberând-o în atmosferă printr-un calorifer).

Pompele de căldură nu sunt surse de căldură autonome, deoarece necesită energie electrică pentru a funcționa. Dar dacă comparăm „lacomia” sistemelor clasice de încălzire electrică și sistemelor construite pe bază de pompe de căldură, atunci randamentul poate ajunge la 20-30%, în funcție de sursa de energie termică și de eficiența echipamentului. De unde este mai profitabil să obții căldură?

Din aer - experții notează costul scăzut al echipamentului, dar va fi eficient numai în regiunile calde, deoarece o scădere a temperaturii aerului duce la o scădere a eficienței pompei de căldură;
Din apele subterane - curenții subacvatici aflați sub linia de îngheț a solului nu îngheață niciodată și sunt o sursă excelentă de căldură;
De la sol - există multă căldură în pământ, deoarece la o adâncime de câțiva metri temperatura este întotdeauna pozitivă.

Oricare dintre aceste surse poate fi folosită pentru a vă încălzi casa.

Pentru a selecta cea mai eficientă, economică și ieftină sursă de căldură, trebuie să contactați specialiștii specializați implicați în instalarea sistemelor de încălzire cu pompe de căldură - condițiile de funcționare și costul echipamentului variază în funcție de caracteristicile unei anumite regiuni și chiar zonei.

Soarele furnizează planetei noastre o cantitate gigantică de căldură și energie luminoasă. Omul se străduiește de mult să stăpânească această energie alternativă, dar se confruntă cu numeroase probleme. Problema principală este cantitatea limitată de energie primită pe 1 mp. m. de suprafata pamantului. Prin urmare, colectoarele solare folosite pentru a acumula căldură de la steaua noastră natală sunt destul de mari.

Același lucru este valabil și pentru bateriile solare - oamenii de știință au reușit să creeze celule solare destul de eficiente care generează electricitate, dar suprafața bateriei rămâne uriașă.

Colectoarele solare sunt instalate pe acoperiș și servesc pentru a genera căldură aproape gratuită. Intră în sistemul de încălzire și este transferat în camerele încălzite. Datorită realizărilor dezvoltatorilor, astfel de sisteme pot prezenta o eficiență bună. Singurele elemente de descurajare sunt costul ridicat al echipamentelor și eficiența scăzută pe vreme înnorată sau foarte rece.

Bateriile electrice solare devin o alternativă la colectoarele solare. Acestea generează energie electrică, care este apoi transformată în căldură creată de boilere electrice. Dar pentru a obține suficientă energie electrică, va trebui să instalați panouri solare pe întregul acoperiș, cheltuind o sumă decentă de bani pe el. Cu toate acestea, pentru unele zone, panourile solare și colectoarele pot fi cele mai potrivite.

Un alt avantaj al panourilor solare este că pot alimenta toate electronicele de acasă, suplimentând sistemul de alimentare local cu baterii și convertoare cu invertor.

Generatoare de căldură eoliene

Atunci când creați încălzire alternativă pentru o casă privată cu propriile mâini, puteți acorda atenție nu numai biocombustibilului și colectoarelor/bateriilor solare, ci și generatoarelor eoliene. Acestea asigură generarea de energie electrică, care este transformată în căldură. Costul echipamentului nu este foarte mare, dar utilizarea lui este justificată numai dacă vânturile bat în mod constant în zonă. Generatoarele eoliene cu rotoare verticale care se rotesc în orice direcție a vântului prezintă o eficiență bună.

Incalzire cu infrarosu

Mulți oameni sunt familiarizați cu sistemele de încălzire prin pardoseală - acestea sunt instalate nu numai în bucătării și băi, ci și în spațiile de locuit. ÎN anul trecut pe piata a aparut o alternativa la lichidele lichide pardoseli incalzite, în care sursa de încălzire este lichidul de răcire din sistemul de încălzire - aceasta este o peliculă specială în infraroșu alimentată de electricitate. Este plasat sub pardoseala, determinând-o să radieze căldură.. Astfel, nu există pierderi inutile de căldură prezente în podelele tradiționale electrice și încălzite cu apă.

Încălzirea cu infraroșu poate funcționa ca bază sau ca sursă de căldură auxiliară.

În orașele moderne există o concentrare mare a populației, care este alimentată cu energie electrică de înaltă calitate. Si in zone rurale, caracterizată de linii extinse de transport aerian, această problemă nu a fost pe deplin rezolvată.

Tensiunea furnizată clădirilor situate la capetele îndepărtate ale liniilor electrice nu este doar instabilă, dar poate fi oprită din diverse motive.

În această situație, oamenii caută surse alternative energie electrica, care sunt capabile să mențină alimentarea normală cu energie în țară și într-o casă privată.

Sfatul nostru îl va ajuta pe mânuitorul de acasă să aleagă cel mai potrivit tip de generator, care este optim pentru restabilirea tensiunii în timp ce depanați defecțiunile pe linia de alimentare sau vă va permite să utilizați puterea acestuia pentru o sursă constantă de energie.

Scurte informații despre capacitățile unei centrale electrice de acasă

Termenul „generator” se referă la dispozitivele tehnice capabile să genereze curent electric prin conversia unei surse de energie în electricitate. De exemplu, într-o mașină este creată din cauza rotației mecanice a rotorului în interiorul statorului și într-o baterie solară - ca urmare a iradierii fotocelulelor sensibile cu lumina soarelui.

Generatoarele electrice sunt produse într-o gamă largă și îndeplinesc diverse sarcini de alimentare cu energie. Pentru alegerea corecta a unei surse alternative de energie, aceasta trebuie analizata cu acuratete in functie de caracteristicile acesteia:

putere maximă de sarcină;
tipuri de curent electric: constant sau sinusoidal;
parametrii consumatorilor (sarcină rezistivă sau reactivă) care au influențat pornirea și funcționarea;
durata ciclului de lucru;
metode de activare: mod manual sau automat;
alte conditii specifice de functionare.

Aceasta înseamnă că o sursă alternativă de energie este capabilă să furnizeze în mod autonom energie electrică nu numai unei case private, ci și unui sat, în timp ce o alta abia poate face față puterii consumatorilor dintr-un apartament. Dar costul lor va diferi cu mai multe ordine de mărime.

Cerințe minime pentru o sursă de alimentare casnică

Înainte de a alege cel mai simplu generator pentru casa ta, ar trebui să iei în considerare doar principalele aparate pe care trebuie să le alimenteze și să-l selectezi în funcție de parametrii acestora. De exemplu, dacă electricitatea este oprită pentru doar câteva ore, atunci puteți exclude funcționarea frigiderelor și congelatoarelor, deoarece acestea sunt capabile să mențină frigul în această perioadă.

O baterie de mașină obișnuită cu o tensiune de 12 volți de orice putere, dar de preferință putere crescută, poate asigura funcțiile minime ale unei surse de energie electrică bugetară. Vă puteți conecta la el:

Bateria va alimenta aceste dispozitive și se va descărca treptat. Pentru a-l reîncărca, este suficient să folosiți un generator scos din mașină, al cărui rotor poate fi rotit cu un antrenor de biciclete.

În acest scop, roata din spate a bicicletei este pur și simplu atârnată pe un suport, iar pe unul dintre pinioanele sale libere este instalat un al doilea lanț, care va transmite cuplul de la pedale la rotorul generatorului auto.

Orice altă metodă disponibilă de transfer al energiei de rotație poate fi utilizată, de exemplu, prin crearea unui contact direct de la anvelopa roții direct la vârful axei rotorului.

Datorită unui design atât de simplu, este convenabil să faci exerciții pe o bicicletă de exerciții și, în același timp, să vizionezi programe de televiziune sau să folosești Internetul de pe un laptop sau computer. In conditii de deficit activitate fizica Aceasta este o modalitate destul de bună de a rămâne sănătos și, în același timp, de a economisi energie pentru casa ta.

Prezentare generală a caracteristicilor surselor alternative de energie

Posibilități de proiectare sincrone și asincrone

Un generator care transformă energia mecanică în energie electrică funcționează după cum urmează:

înfășurarea rotorului se rotește în interiorul unui câmp magnetic și curent curge prin el;
câmpul său magnetic pătrunde prin statorul se rotește prin circuitul magnetic și induce un curent electric sinusoidal în ele.

În funcție de caracteristicile de proiectare ale statorului și rotorului, câmpurile lor electromagnetice se pot roti în același mod, ca în structurile sincrone, sau pot fi deplasate de cantitatea de alunecare în cele asincrone.

Puteți face unul simplu cu propriile mâini dintr-un motor asincron obișnuit. Trebuie doar selectat în funcție de caracteristicile sale electrice și, mai ales, de cantitatea de putere generată.

Atunci când alegeți un design de generator pentru casa dvs. bazat pe putere, țineți cont de faptul că la pornirea oricăror motoare electrice, în circuitul de alimentare apar curenți de sarcină cu componente aperiodice. Ele pot fi eliminate doar de unul special, care este încă rar folosit în practică.

Amplitudini mari ale curenților normali de pornire a motorului pot înneca funcționarea unui generator de tip asincron. Prin urmare, atunci când se selectează pentru sarcini de acest tip inductiv, este necesar să se asigure o rezervă de putere triplă. Dar modelele sincrone nu trebuie să creeze o astfel de rezervă.

Pe baza proiectelor sincrone și asincrone, funcționează generatoarele autonome alimentate de motoare cu ardere internă, precum și structurile de apă și eoliene care îndeplinesc sarcini de alimentare cu energie în diferite moduri.

Generatoare pe motoare cu ardere internă

În zilele noastre, nu este dificil pentru un meșter de acasă să cumpere un model de fabrică similar, concentrându-se nu numai pe costul combustibilului și al designului, ci și pe prețul de ieșire al producerii unui kilowatt oră de electricitate. Este recomandabil să se calculeze această caracteristică pentru toate tipurile de motoare cu ardere.

Astfel de surse alternative de energie electrică sunt create pentru funcționare continuă timp de mai multe ore de lucru. Cele mai mici modele, fiind ușoare, sunt capabile să genereze o putere mai mică de 1 kW.

Designul simplu elimină căldura prin recirculare naturală a aerului. După aceasta, necesită oprire pentru răcire și întreținere.

Pe panoul frontal există comenzi și instrumente elementare pentru monitorizarea funcționării motorului pe benzină și a caracteristicilor electrice ale generatorului. Sunt necesare pentru observarea vizuală a parametrilor de către operator.

Clasa de mijloc a generatoarelor de gaz este capabilă să furnizeze energie de până la câțiva kilowați pentru a alimenta o casă privată.

Generatoare de combustibil diesel

Sursele alternative de energie care funcționează cu motorină sunt mai potrivite pentru alimentarea pe termen lung a consumatorilor. Ele pot avea un sistem de suflare și funcții individuale care facilitează funcționarea. Ele sunt de obicei produse cu putere crescută.

Generatoarele diesel, precum cele pe benzină, produc evacuare a produselor de ardere a combustibilului uzat, care sunt neplăcute pentru oameni, iar în timpul funcționării creează zgomot care irită urechea. Prin urmare, necesită instalarea în zone îndepărtate și instalarea unui sistem de evacuare a gazelor din casă în atmosferă.

Generatoare de gaz

Aceste surse alternative de energie sunt alimentate cu diferite tipuri de gaze naturale, inclusiv metan. Puterea de ieșire, ca și cea a modelelor diesel, poate varia de la câțiva kilowați, ceea ce este suficient pentru a alimenta o casă separată.

Dispozitivele din clasa de putere medie includ deja un sistem de automatizare care utilizează modul de comutare automată a transferului - ATS, care restabilește rapid alimentarea casei în cazul unei căderi de curent pe linia principală de alimentare.

În comparație cu analogii diesel de putere egală, generatoarele de gaz fac mai puțin zgomot, iar produsele de ardere eliberate nu sunt foarte toxice.

Generatoarele de gaz sunt adesea produse într-un design modular de containere, permițându-le să fie instalate în apropierea unei clădiri rezidențiale. Când sunt conectate la un sistem de alimentare cu gaz sau la un container special care este umplut în mod regulat cu combustibil, acestea pot funcționa ca surse de alimentare constantă cu energie.

Generatoare combinate

În funcție de design, astfel de surse alternative de energie pot funcționa tipuri variate combustibil. Cel mai adesea folosesc o combinație de gaz cu benzină sau motorină.

Generatoarele de tip combinat au avantajele modelelor pe gaz și, în același timp, motorul lor este capabil să funcționeze cu alte tipuri de combustibil.

Dispozitivele generatoare enumerate sunt furnizate cu un set minim de funcții de alimentare cu energie de care ar putea avea nevoie proprietarul unei case sau cabane private. Modelele mai puternice din fiecare clasă sunt capabile să îndeplinească sarcini sporite, funcționând ca o centrală autonomă.

Generatoare care folosesc energie naturală

Meșterii de acasă pot fi interesați de proiecte de surse alternative de energie care funcționează prin:

rafale de vânt;
curenții de apă;
expunerea la lumina soarelui.

Generatoare eoliene

Propunerile destul de tentante pentru utilizarea energiei eoliene se termină adesea cu dezamăgire.

Există multe motive pentru aceasta deoarece astfel de surse alternative de energie, la prima vedere, au un design simplu, dar de fapt necesită calcule inginerești precise și analize ale caracteristicilor meteorologice ale zonei.

Multe încercări de a face un generator eolian cu propriile mâini se termină cu eșec din cauza:

dificultățile de a crea o roată eoliană eficientă cu pale de elice în formă aerodinamică, care au fost folosite de mult timp în construcția de aeronave;
dificultăți în a contabiliza schimbarea vitezei vântului;
amplasarea pieselor rotative la o înălțime departe de o clădire rezidențială;
oferind o structură de catarg rigidă și durabilă, care poate rezista în mod fiabil sarcinilor de uragan.

Producătorii de generatoare eoliene își standardizează produsele pentru diferite condiții climatice, oferă tot felul de soluții tehnice pentru energie, diferite căi instalare până la montare simplă pe acoperișul unei clădiri. Cu toate acestea, acest lucru poate duce la slăbirea elementelor de construcție ale pereților și acoperișului și formarea de fisuri în acestea.

Centrale hidroelectrice de casă

Sursele alternative de energie electrică care folosesc puterea curgerii apei sunt cel mai ușor de făcut singur.

Ele pot fi alimentate de un mic pârâu, așa cum se vede în fotografie, sau de un flux de râu mai puternic îndreptat către ei.

Centrala hidroelectrică prezentată mai jos a fost asamblată de mâinile mai multor meșteri. Furnizează electricitate gratuită la 30 de case din zonele rurale.

Pentru astfel de modele, puteți utiliza motoare electrice asincrone comutate în modul generator. Sunt instalate pe echipamente montate permanent, așa cum se arată în fotografia de mai sus, sau pe stații plutitoare.

Pasionații de hidroelectricitate își creează propriile dispozitive tipuri diferite, folosindu-le în locurile cele mai neașteptate, de exemplu, curgerea apelor uzate din stațiile de epurare.

Dezavantajele unor astfel de modele:

prezența obligatorie a unui debit de apă capabil să rotească roata de apă;
înghețarea rezervoarelor în timpul înghețurilor.

Pentru a nu pierde energie electrică de la hidrocentrale în timpul iernii, există modele de roți de apă situate pe fundul râului. Sunt create pentru alimentarea cu energie pe tot parcursul anului.

Panouri și stații solare

În timp ce modelele inițiale ale panourilor solare au fost dezvoltate doar pentru nave spațiale, acestea sunt acum produse în masă pentru uz casnic.

Panourile solare funcționează în diferite dispozitive. Sunt folosite pentru a furniza energie electrică dispozitivelor mici ca sursă autonomă și centrale puternice.

Pentru a crea o stație solară acasă trebuie să utilizați:

panouri solare care generează curent continuu;
controler care primește și distribuie energia bateriei către:

baterii care servesc ca dispozitive de stocare;
consumatori DC;

un invertor care schimbă forma semnalului într-o undă sinusoidală pură și îi crește tensiunea la 220/380 volți.

Toate aceste dispozitive trebuie să fie potrivite în ceea ce privește puterea, specificatii tehniceși încărcături.

Când alegeți orice design al unei surse alternative de energie pentru alimentarea cu energie a căsuței sau a casei dvs., nu uitați de elementele de bază. Asigurați-vă că utilizați dispozitive automate de siguranță.

Implementarea practică a principiilor de alimentare autonomă a unei locuințe și a echipamentelor agricole folosind exemplul unui generator eolian și a unei centrale solare poate fi văzută în videoclipul companiei MicroArt.

Revizuirea surselor alternative de energie pentru o casă privată

În contextul actualei creșteri constante a tarifelor, proprietarii de case private încep încetul cu încetul să folosească surse alternative de energie în gospodăriile lor. Acest lucru vă permite să economisiți la locuințe și serviciile comunale. Iar unii proprietari pur și simplu nu se pot conecta la resursele energetice. Adică, în unele zone este pur și simplu imposibil să furnizezi electricitate, încălzire sau este foarte scump. Prin urmare, oamenii sunt din ce în ce mai atenți la sursele de energie furnizate de natură sau obținute din deșeurile umane. Drept urmare, au apărut câteva dispozitive pe care le vom analiza în acest articol. Dacă este problematic pentru locuitorii clădirilor de apartamente să folosească astfel de instalații, atunci rezidenții din sectorul privat ar putea foarte bine să economisească la facturile de utilități în acest fel. Instalațiile moderne de energie alternativă vă permit să produceți în mod independent căldură, electricitate și chiar gaz. Unii, pe lângă faptul că furnizează resurse energetice acasă, reușesc să-și vândă și surplusul.

Să enumerăm pe scurt principalele surse de energie alternativă care pot fi folosite într-o casă privată. Acest:

Utilizarea energiei solare pentru a genera căldură și electricitate;
Utilizarea generatoarelor eoliene;
Diferite tipuri de pompe de căldură;
Energie din biocombustibili;
Centrale hidroelectrice de casă;
Alte.

Acum să ne uităm la aceste puncte mai detaliat.

Energie solară pentru energie electrică și căldură

Soarele este una dintre cele mai comune și puternice surse de energie utilizate în casele particulare. Folosind diverse instalații, energia solară este transformată în căldură sau electricitate. Foarte des puteți găsi ambele variante în case. Modelele moderne vă permit să primiți căldură și electricitate pe vreme senină, chiar și iarna. Deci, dacă regiunea dumneavoastră are multe zile însorite, atunci se recomandă utilizarea unor astfel de instalații.

Obținerea de energie electrică

Panourile solare folosite pentru electricitate sunt asamblate din fotocelule. Napolitanele fotovoltaice sunt fabricate din siliciu cu diverși aditivi. Când lumina soarelui le lovește, ei emit electroni și creează un curent electric. Acest proces se bazează pe fenomenul p-n tranziție.

Fotocelulele, în funcție de structura lor, pot fi monocristaline sau policristaline. Cele monocristaline au o eficiență puțin mai mare decât cele policristaline și prezintă performanțe bune chiar și pe vreme înnorată.

Primirea energiei termice

Energia solară din casele particulare este folosită și pentru încălzirea aerului sau a apei. În acest scop, se folosește o instalație numită colector solar. In acest caz, apa incalzita poate fi folosita atat pentru incalzirea locuintei, cat si pentru alimentarea cu apa calda. Pentru a minimiza influența vremii, colectoarele termice sunt utilizate împreună cu cazane și cazane care funcționează pe gaz sau electricitate. Există trei tipuri principale de colectoare solare:

Apartament;
Vid;
Aeropurtat.

Colectoare plate

Designul unor astfel de colecționari este destul de simplu și pot fi adesea găsiți în case private și cabane de vară. Astfel de colectori sunt o cutie, a cărei latură este transparentă (sticlă, policarbonat, folie), iar a doua este vopsită în negru și izolată termic. Între acești pereți există un absorbant. Adesea se folosește o bobină de cupru pentru aceasta.

Razele soarelui incalzesc structura si transfera caldura prin absorbant catre apa care circula in serpentina. Eficiența unor astfel de sisteme este scăzută, dar sunt simple și pot fi realizate manual. Astfel de sisteme pot fi utilizate pentru alimentarea cu apă caldă menajeră în ora de vara al anului. În timpul iernii, în climatul rusesc, acestea sunt ineficiente.

Distribuitoare de vid

Astfel de sisteme sunt fabricate industrial și pot fi folosite pentru alimentarea cu apă caldă și încălzirea locuinței pe tot parcursul anului. Aici lichidul de răcire este amplasat într-un tub de cupru, care este plasat într-un tub de sticlă de diametru mai mare, iar aerul este evacuat între ele. Datorită vidului, se obține o izolație termică ideală.

Sistemele cu un colector de vid includ un rezervor de stocare în care apa este încălzită. Circulația apei este asigurată de o pompă, iar apa este de obicei împărțită în două circuite. Un fel de antigel poate circula prin colectorul de vid, care va transfera căldura din cazan către apa care circulă în sistemul de încălzire al unei case private sau în alimentarea cu apă caldă. Costul unor astfel de sisteme este mare și durează câțiva ani pentru a plăti.

Distribuitoare de aer

Aceasta este cea mai simplă și mai puțin eficientă opțiune pentru colectarea energiei solare termice. Prin designul lor, colectoarele de aer seamănă cu cele plate. Există o cutie cu exterior transparent și fund termoizolat. Aerul trece prin spațiul interior prin gravitație sau sub influența unui ventilator.

Astfel de instalații funcționează pe tot parcursul zilei vara, începutul toamnei și primăvara. În casele particulare, acestea sunt de obicei folosite pentru a încălzi încăperile utilitare, magazii cu animale și garaje.

Generator eolian într-o casă privată

O altă sursă inepuizabilă de energie pe planeta noastră este vântul. Generatoarele eoliene sunt folosite pentru a transforma energia eoliană în energie electrică. Este recomandabil să le instalați în case private din acele regiuni în care viteza medie anuală a vântului este mare. Acestea sunt de obicei zone de coastă și de câmpie.

Pompe de căldură

O pompă de căldură este o altă opțiune de instalare pentru organizarea încălzirii și a apei calde într-o casă privată. Numai că aici nu se folosește energia solară, ci căldura de la pământ, apă și aer. Se bazează pe principiul unui frigider, în care căldura este preluată dintr-un mediu și transferată în sistemul de încălzire.

În funcție de mediul din care este preluată căldura și de unde este transferată, pompele de căldură se disting:

apă-apă;
Aer-aer;
Aer-apă;
Panza freatica.

Indiferent de mediul în care se lucrează, instalațiile de acest tip conțin: un compresor, un schimbător de căldură și un evaporator.

Apă-apă

Pompele de căldură apă-apă preiau căldură din apele subterane și o transferă în apa care circulă în sistemul de încălzire și apă caldă a unei case private. Colectorul de colectare a căldurii este plasat într-un rezervor (nu trebuie să înghețe complet) lângă casă sau sunt forate puțuri sub acesta. Puțurile sunt forate la o adâncime de aproximativ 15 metri.

Aer-aer

Aceasta este cea mai accesibilă opțiune dintre toate pompele de căldură. Designul unor astfel de instalații este similar cu un sistem split. Electricitatea din pompele aer-aer este folosită pentru a extrage căldură din mediu inconjuratorși pompându-l în casă. Modelele moderne de astfel de pompe pot funcționa în înghețuri severe, deși eficiența lor scade.

Un kilowatt de electricitate în astfel de sisteme se transformă în aproximativ 5 kW de căldură.

Proprietate ecologică: Fiecare locuitor al planetei noastre este foarte conștient de faptul că rezervele de combustibil natural nu sunt nelimitate, iar prețurile la energie sunt în continuă creștere. Energia alternativă poate înlocui sursele convenționale de energie: cu propriile mâini puteți crea o foarte instalare eficientă pentru a-l primi.

Fiecare locuitor al planetei noastre este foarte conștient de faptul că rezervele de combustibil natural nu sunt nelimitate, iar prețurile la energie sunt în continuă creștere. Energia alternativă poate înlocui sursele convenționale de energie: puteți crea o instalație foarte eficientă pentru a o produce cu propriile mâini. „Tehnologiile verzi” vor reduce semnificativ costurile casnice prin utilizarea surselor practic gratuite.

Surse populare de energie regenerabilă

Încă din cele mai vechi timpuri, oamenii au folosit mecanisme și dispozitive în viața de zi cu zi, a căror acțiune avea ca scop transformarea forțelor naturii în energie mecanică. Un exemplu izbitor în acest sens sunt morile de apă și morile de vânt. Odată cu apariția electricității, prezența unui generator a făcut posibilă transformarea energiei mecanice în energie electrică.

Moara de apă este predecesorul pompei automate, care nu necesită prezența unei persoane pentru a efectua lucrarea. Roata se rotește spontan sub presiunea apei și atrage apa în mod independent

Astăzi, o cantitate semnificativă de energie este generată tocmai de complexele eoliene și centralele hidroelectrice. Pe lângă vânt și apă, oamenii au acces la surse precum biocombustibili, energia din interiorul pământului, lumina soarelui, energia gheizerelor și vulcanilor și puterea mareelor.

Următoarele dispozitive sunt utilizate pe scară largă în viața de zi cu zi pentru a genera energie regenerabilă:

Panouri solare.
Pompe de căldură.
Generatoare eoliene.

Costul ridicat atât al dispozitivelor în sine, cât și al lucrărilor de instalare îi împiedică pe mulți oameni să primească energie aparent gratuită. Rambursarea poate ajunge la 15-20 de ani, dar acesta nu este un motiv pentru a te priva de perspective economice. Toate aceste dispozitive pot fi realizate și instalate independent.

Atunci când alegeți o sursă de energie alternativă, trebuie să vă concentrați pe disponibilitatea acesteia, atunci puterea maximă va fi atinsă cu un minim de investiții

Panouri solare de casă

Un panou solar gata făcut costă o mulțime de bani, așa că nu toată lumea își poate permite achiziționarea și instalarea. Făcând singur panoul, costurile pot fi reduse de 3-4 ori. Înainte de a începe să construiți un panou solar, trebuie să înțelegeți cum funcționează totul.

Sistem de alimentare cu energie solară: principiu de funcționare

Înțelegerea scopului fiecărui element al sistemului vă va permite să vă imaginați funcționarea lui ca întreg. Principalele componente ale oricărui sistem de alimentare cu energie solară:

Un panou solar. Acesta este un complex de elemente conectate într-un singur întreg care transformă lumina soarelui într-un flux de electroni. Caracteristica lor principală este că nu pot genera curent de înaltă tensiune. Un element separat al sistemului este capabil să genereze un curent de 0,5-0,55 V. În consecință, o baterie solară este capabilă să genereze un curent de 18-21 V, care este suficient pentru a încărca o baterie de 12 volți.
baterii. O baterie nu va dura mult, astfel încât sistemul poate consta din până la o duzină de astfel de dispozitive. Numărul de baterii este determinat de puterea consumată. Numărul de baterii poate fi mărit în viitor prin adăugarea în sistem a numărului necesar de panouri solare;
Regulator de încărcare solar. Acest dispozitiv este necesar pentru a asigura încărcarea normală a bateriei. Scopul său principal este de a preveni reîncărcarea bateriei.
Invertor. Un dispozitiv necesar pentru a converti curentul. Bateriile furnizează curent de joasă tensiune, iar invertorul îl transformă în curentul de înaltă tensiune necesar pentru funcționalitate - putere de ieșire. Pentru o locuință, va fi suficient un invertor cu o putere de ieșire de 3-5 kW.

Dacă este mai bine să cumpărați invertorul, bateriile și controlerul de încărcare gata făcute, atunci este foarte posibil să faceți singur panouri solare.

Un controler de înaltă calitate și o conexiune corectă vor ajuta la menținerea funcționalității bateriilor și a autonomiei întregii stații solare în ansamblu cât mai mult timp posibil.

Fabricarea bateriilor solare

Pentru a face o baterie, trebuie să achiziționați fotocelule solare pe bază de mono- sau policristale. Trebuie luat în considerare faptul că durata de viață a policristalelor este semnificativ mai scurtă decât cea a monocristalelor. În plus, eficiența policristalelor nu depășește 12%, în timp ce această cifră pentru cristalele simple ajunge la 25%. Pentru a realiza un panou solar trebuie să cumpărați cel puțin 36 de astfel de elemente.

O baterie solară este asamblată din module. Fiecare modul de uz casnic include 30, 36 sau 72 buc. elemente conectate în serie cu o sursă de alimentare cu o tensiune maximă de aproximativ 50 V

Carcasa panoului solar

Lucrarea începe cu fabricarea corpului; aceasta va necesita următoarele materiale:

Blocuri de lemn
Placaj
Plexiglas
Placi de fibre

Este necesar să tăiați partea inferioară a carcasei din placaj și să o introduceți într-un cadru format din bare groase de 25 mm. Dimensiunea fundului este determinată de numărul de fotocelule solare și de dimensiunea acestora. De-a lungul întregului perimetru al cadrului, găurile cu un diametru de 8-10 mm trebuie să fie găurite în bare în trepte de 0,15-0,2 m. Acestea sunt necesare pentru a preveni supraîncălzirea celulelor bateriei în timpul funcționării.

Dispozitiv cu panou solar

În funcție de dimensiunea carcasei, este necesară utilizarea cuțit de papetărie decupați un substrat pentru celulele solare din plăci de fibre. La instalarea acestuia, este de asemenea necesar să se prevadă prezența orificiilor de ventilație, dispuse la fiecare 5 cm într-un mod pătrat. Corpul finit trebuie vopsit și uscat de două ori.

Celulele solare ar trebui să fie plasate cu capul în jos pe un substrat din plăci de fibre și conectate cu fir. Dacă produse finite nu mai erau echipate cu conductoare lipite, lucrul este mult simplificat. Cu toate acestea, procesul de deslipire trebuie efectuat în orice caz.

Trebuie amintit că legătura dintre elemente trebuie să fie consistentă. Inițial, elementele ar trebui să fie conectate în rânduri și abia apoi rândurile finite ar trebui combinate într-un complex prin conectarea la bare care transportă curent. După finalizare, elementele trebuie răsturnate, așezate conform așteptărilor și fixate cu silicon.

Fiecare dintre elemente trebuie să fie fixat în siguranță de substrat folosind bandă sau silicon, în viitor acest lucru va evita deteriorarea nedorită (+)

Apoi trebuie să verificați tensiunea de ieșire. Aproximativ, ar trebui să fie în intervalul 18-20 V. Acum, bateria ar trebui să funcționeze câteva zile și ar trebui verificată capacitatea de încărcare a bateriilor. Numai după verificarea performanței îmbinările se etanșează.

După ce te-ai convins de funcționalitatea impecabilă a acestuia, poți asambla sistemul de alimentare. Firele de contact de intrare și ieșire trebuie scoase afară pentru conectarea ulterioară a dispozitivului. Un capac trebuie tăiat din plexiglas și fixat cu șuruburi autofiletante pe părțile laterale ale carcasei prin găuri pre-găurite.

În loc de celule solare, se poate folosi un circuit de diode cu diode D223B pentru a face o baterie. Un panou de 36 de diode conectate în serie este capabil să furnizeze 12 V.

Diodele trebuie mai întâi înmuiate în acetonă pentru a îndepărta vopseaua. Găurile trebuie să fie găurite în panoul de plastic, diodele trebuie introduse și conectate. Panoul finit trebuie plasat într-o carcasă transparentă și sigilat.

Panourile solare orientate si instalate corespunzator asigura eficienta maxima a energiei solare iar sistemul este usor si simplu de intretinut.

Reguli de bază pentru instalarea unui panou solar

Eficiența întregului sistem depinde în mare măsură de instalarea corectă a bateriei solare. Când instalați, trebuie să luați în considerare următorii parametri importanți:

Umbrire. Dacă bateria este amplasată la umbra copacilor sau a structurilor mai înalte, nu numai că nu va funcționa normal, dar poate și eșua.
Orientare. Pentru a maximiza lumina solară pe fotocelule, bateria trebuie să fie îndreptată spre soare. Dacă locuiți în emisfera nordică, atunci panoul ar trebui să fie orientat spre sud, dar dacă locuiți în emisfera sudică, atunci invers.
Înclinaţie. Acest parametru este determinat de locația geografică. Experții recomandă instalarea panoului la un unghi egal cu latitudinea geografică.
Disponibilitate. Trebuie să monitorizați în mod constant curățenia părții frontale și să îndepărtați stratul de praf și murdărie în timp util. Și iarna, panoul trebuie curățat periodic de zăpada acumulată.

Este indicat ca la operarea panoului solar, unghiul de inclinare sa nu fie constant. Aparatul va funcționa la maximum numai dacă razele soarelui sunt direcționate direct către capacul său. Vara, este mai bine să-l plasați la o pantă de 30º față de orizont. În timpul iernii, este recomandat să-l ridicați și să-l instalați la 70º.

Un număr de versiuni industriale de panouri solare includ dispozitive pentru urmărirea mișcării soarelui. Pentru uz casnic, puteți să vă gândiți și să oferiți suporturi care vă permit să schimbați unghiul panoului

Pompe de caldura pentru incalzire

Pompele de căldură sunt una dintre cele mai avansate soluții tehnologice în obținerea de energie alternativă pentru casa ta. Nu sunt doar cele mai convenabile, ci și ecologice. Funcționarea lor va reduce semnificativ costurile asociate cu plata pentru răcirea și încălzirea spațiilor.

Clasificarea pompelor de căldură

Clasific pompele de caldura dupa numarul de circuite, sursa de energie si metoda de obtinere a acesteia. În funcție de nevoile finale, pompele de căldură pot fi:

Un, două sau trei circuite;
Unul sau doi condensatori;
Cu posibilitate de incalzire sau cu posibilitate de incalzire si racire.

În funcție de tipul sursei de energie și metoda de obținere a acesteia, se disting următoarele pompe de căldură:

Sol - apă. Sunt utilizate în zonele cu climă temperată cu încălzire uniformă a pământului, indiferent de perioada anului. Pentru instalare se folosește un colector sau o sondă, în funcție de tipul de sol. Forarea puțurilor de mică adâncime nu necesită obținerea de autorizații.
Aerul este apă. Căldura se acumulează din aer și este direcționată spre încălzirea apei. Instalarea va fi adecvată în zonele climatice cu temperaturi de iarnă nu mai mici de -15 grade.
Apa este apă. Instalarea este determinată de prezența corpurilor de apă (lacuri, râuri, apă subterană, fântâni, rezervoare de decantare). Eficiența unei astfel de pompe de căldură este foarte impresionantă, ceea ce se datorează temperaturii ridicate a sursei în timpul sezonului rece.
Apa este aer.În această combinație, aceleași rezervoare acționează ca o sursă de căldură, dar căldura este transferată direct în aerul folosit pentru încălzirea spațiilor printr-un compresor. ÎN în acest caz, apa nu acționează ca lichid de răcire.
Solul este aer.În acest sistem, conductorul de căldură este solul. Căldura de la sol este transferată în aer prin compresor. Lichidele care nu îngheață sunt folosite ca purtători de energie. Acest sistem este considerat cel mai universal.
Aerul este aer. Funcționarea acestui sistem este similară cu funcționarea unui aparat de aer condiționat, capabil să încălzi și să răcească o cameră. Acest sistem este cel mai ieftin, deoarece nu necesită lucrări de excavare sau așezarea conductelor.

Atunci când alegeți tipul de sursă de căldură, trebuie să vă concentrați pe geologia sitului și pe posibilitatea de a efectua lucrări de excavare nestingherite, precum și pe disponibilitatea spațiului liber. Dacă există o lipsă de spațiu liber, va trebui să abandonați sursele de căldură precum pământul și apa și să luați căldură din aer.

Principiul de funcționare al pompei de căldură

Principiul de funcționare al pompelor de căldură se bazează pe utilizarea ciclului Carnot, care, ca urmare a comprimării puternice a lichidului de răcire, asigură o creștere a temperaturii. Majoritatea aparatelor de climatizare cu unități compresoare (frigider, congelator, aer condiționat) funcționează pe același principiu, dar cu efect opus.

Ciclul principal de funcționare, care este implementat în camerele acestor unități, are efectul opus - ca urmare a unei expansiuni puternice, are loc o îngustare a agentului frigorific.
De aceea, una dintre cele mai accesibile metode de fabricare a unei pompe de căldură se bazează pe utilizarea unităților funcționale individuale utilizate în echipamentele de climatizare.

Deci, un frigider de uz casnic poate fi folosit pentru a face o pompă de căldură. Evaporatorul și condensatorul acestuia vor juca rolul de schimbătoare de căldură, eliminând energia termică din mediu și direcționând-o direct către încălzirea lichidului de răcire care circulă în sistemul de încălzire.

Căldura de calitate scăzută din sol, aer sau apă, împreună cu lichidul de răcire, intră în evaporator, unde se transformă în gaz și este apoi comprimată în continuare de compresor, ceea ce duce la creșterea temperaturii (+)

Pompă de căldură cu componente de la aparatele de uz casnic

Lucrările începe cu pregătirea părții compresor a pompei, ale cărei funcții vor fi atribuite unității corespunzătoare a aparatului de aer condiționat sau a frigiderului. Această unitate trebuie să fie asigurată cu o suspensie moale pe unul dintre pereții sălii de lucru unde va fi convenabil.

După aceasta, trebuie să faceți un condensator. Un rezervor din oțel inoxidabil de 100 de litri este ideal pentru aceasta. Este necesar să instalați o bobină în ea (puteți lua un tub de cupru gata făcut dintr-un aparat de aer condiționat sau un frigider vechi. Rezervorul pregătit trebuie tăiat pe lungime în două părți egale folosind o râșniță - acest lucru este necesar pentru instalarea și asigurarea bobina din corpul viitorului condensator.

După instalarea bobinei într-una dintre jumătăți, ambele părți ale rezervorului trebuie conectate și sudate împreună, astfel încât să formeze un rezervor închis. Vă rugăm să rețineți că atunci când sudați trebuie să folosiți electrozi speciali, și chiar mai bine, folosiți sudarea cu argon, doar aceasta poate asigura calitatea maximă a cusăturii.

Pentru realizarea condensatorului s-a folosit un rezervor din oțel inoxidabil de 100 de litri; folosind o râșniță, acesta a fost tăiat în jumătate, s-a instalat o bobină și s-a efectuat sudarea inversă.

Pentru a face un evaporator, veți avea nevoie de un rezervor de plastic sigilat cu un volum de 75-80 de litri, în care va trebui să plasați o bobină din țeavă cu un diametru de ¾ inci.

Pentru a face o bobină, este suficient să înfășurați un tub de cupru în jurul unei țevi de oțel cu un diametru de 300-400 mm, urmat de fixarea spirelor cu un unghi perforat.

Firele trebuie tăiate la capetele tubului pentru a asigura ulterior legătura cu conducta. Odată ce asamblarea este completă și etanșarea a fost verificată, evaporatorul trebuie fixat de peretele încăperii de lucru cu ajutorul consolelor de dimensiunea corespunzătoare.

Este mai bine să încredințați finalizarea asamblarii unui specialist. Deși o parte din asamblare se poate face singur, lipirea țevilor de cupru și pomparea agentului frigorific ar trebui să fie făcute de un profesionist. Asamblarea părții principale a pompei se termină cu conectarea bateriilor de încălzire și a unui schimbător de căldură. Trebuie remarcat faptul că acest sistem are o putere redusă. Prin urmare, va fi mai bine dacă pompa de căldură devine o parte suplimentară a sistemului de încălzire existent.

Amenajarea și conectarea unui dispozitiv extern

Cea mai bună sursă de căldură este apa dintr-o fântână sau o gaură de foraj. Nu îngheață niciodată și chiar și iarna temperatura sa scade rar sub +12 grade. Va fi necesar să instalați două astfel de puțuri. Apa va fi extrasă dintr-un puț și ulterior furnizată la evaporator. În continuare, apa uzată va fi evacuată în al doilea puț. Rămâne doar să conectați totul la intrarea evaporatorului, la ieșire și să-l etanșați.

În principiu, sistemul este gata de funcționare, dar pentru autonomia sa completă va necesita un sistem de automatizare care controlează temperatura lichidului de răcire în mișcare în circuitele de încălzire și presiunea freonului. La început, vă puteți descurca cu un demaror obișnuit, dar trebuie menționat că pornirea sistemului după oprirea compresorului se poate face după 8-10 minute - acest timp este necesar pentru a egaliza presiunea freonului din sistem.

Turbinele eoliene furnizează kilowați de energie electrică

Energia eoliană a fost folosită de strămoșii noștri. Din acele vremuri îndepărtate, în principiu, nimic nu s-a schimbat. Singura diferență este că pietrele de moară ale morii sunt înlocuite cu un generator și un motor care asigură transformarea energie mecanică lame în energie electrică.

Instalarea unui generator eolian este considerată rentabilă din punct de vedere economic dacă viteza medie anuală a vântului depășește 6 m/s. Instalarea se face cel mai bine pe dealuri și câmpii; locurile ideale sunt considerate a fi coastele râurilor și corpurile mari de apă, departe de diverse utilități.

Clasificarea generatoarelor eoliene

Clasificarea generatoarelor eoliene depinde de următorii parametri de bază:

În funcție de plasare, axele pot fi verticale sau orizontale. Designul orizontal oferă posibilitatea de a roti automat partea principală pentru a căuta vânt. Echipamentul principal al unui generator eolian vertical este situat pe sol, astfel încât este mai ușor de întreținut, în timp ce eficiența palelor verticale este mai scăzută.
În funcție de numărul de pale, se disting generatoarele eoliene cu una, două, trei și mai multe pale. Generatoarele eoliene cu palete multiple sunt utilizate la viteze reduse ale fluxului de aer și sunt rareori utilizate din cauza necesității instalării unei cutii de viteze.
În funcție de materialul folosit pentru fabricarea palelor, lamele pot fi fie cu vele, fie rigide. Lamele de tip vele sunt ușor de fabricat și instalat, dar necesită înlocuire frecventă, deoarece eșuează rapid sub influența rafalelor ascuțite de vânt.
În funcție de pasul șurubului, se face distincția între pasuri variabile și fixe. Atunci când se utilizează un pas variabil, este posibil să se realizeze o creștere semnificativă a intervalului de viteze de funcționare a generatorului eolian, dar acest lucru va duce la o complicație inevitabilă a designului și o creștere a greutății acestuia.

Puterea tuturor tipurilor de dispozitive care convertesc energia eoliană într-un analog electric depinde de zona palelor.

Generatoarele eoliene practic nu necesită surse clasice de energie pentru a funcționa. Utilizarea unei instalații cu o capacitate de aproximativ 1 MW va economisi 92.000 de barili de petrol sau 29.000 de tone de cărbune în 20 de ani

Dispozitiv generator eolian

Orice turbină eoliană conține următoarele elemente de bază:

Pale care se rotesc sub influența vântului și asigură mișcarea rotorului;
Un generator care produce curent alternativ;
Controlerul de control al lamei este responsabil pentru formarea curentului alternativ în curent continuu, care este necesar pentru încărcarea bateriilor;
Sunt necesare baterii reîncărcabile pentru a acumula și egaliza energia electrică;
Invertorul transformă curentul continuu înapoi în curent alternativ, din care funcționează toate aparatele electrocasnice;
Este necesar un catarg pentru a ridica palele deasupra solului până când se atinge înălțimea de mișcare a maselor de aer.

În acest caz, generatorul, palele și catargul sunt considerate părțile principale ale generatorului eolian, iar orice altceva sunt componente suplimentare care asigură funcționarea fiabilă și autonomă a sistemului în ansamblu.

Generator eolian de viteză mică de la un autogenerator

Se crede că acest design este cel mai simplu și mai accesibil pentru făcut singur. Poate deveni fie o sursă independentă de energie, fie poate prelua o parte din puterea sistemului de alimentare cu energie existent. Dacă aveți un generator auto și o baterie, toate celelalte piese pot fi făcute din materiale vechi.

Făcând o roată de vânt

Lamele sunt considerate una dintre cele mai multe părți importante generator eolian, deoarece proiectarea lor determină funcționarea componentelor rămase. Pentru fabricarea lamelor cel mai mult materiale diferite– stofa, plastic, metal si chiar lemn. Vom face lame din țevi de plastic de canalizare. Principalele avantaje ale acestui material sunt costul scăzut, rezistența ridicată la umiditate și ușurința de prelucrare. Lucrarea se realizează în următoarea ordine:

Se calculează lungimea lamei, iar diametrul țevii de plastic ar trebui să fie 1/5 din filmarea necesară;
Folosind un ferăstrău, țeava trebuie tăiată pe lungime în 4 părți;
O parte va deveni un șablon pentru fabricarea tuturor lamelor ulterioare;
După tăierea țevii, bavurile de pe margini trebuie tratate șmirghel;
Lamele tăiate trebuie fixate pe un disc de aluminiu pregătit în prealabil cu fixarea din dotare;
De asemenea, după modificare, trebuie să atașați un generator la acest disc.

Vă rugăm să rețineți că țeava din PVC nu este suficient de puternică și nu va putea rezista la rafale puternice de vânt. Pentru fabricarea lamelor, cel mai bine este să folosiți o țeavă din PVC cu o grosime de cel puțin 4 cm. Dimensiunea lamei joacă un rol important în mărimea sarcinii. Prin urmare, nu ar fi greșit să luăm în considerare opțiunea de a reduce dimensiunea lamelor prin creșterea numărului acestora.

După asamblare, roata vântului trebuie echilibrată. Pentru a face acest lucru, trebuie să-l montați orizontal pe un trepied în interior. Rezultatul asamblarii corecte va fi imobilitatea rotii. Dacă lamele se rotesc, este necesar să le ascuți cu abraziv înainte de a echilibra structura.

Fabricarea unui catarg generator eolian

Pentru a face un catarg, puteți folosi o țeavă de oțel cu un diametru de 150-200 mm. Lungimea minimă a catargului ar trebui să fie de 7 m. Dacă există obstacole în calea mișcării maselor de aer pe șantier, atunci roata generatorului eolian trebuie ridicată la o înălțime care depășește obstacolul cu cel puțin 1 m.

Cheloanele pentru fixarea cablurilor de tiraj și a catargului în sine trebuie să fie betonate. Ca fire de cablu, puteți utiliza cablu de oțel sau galvanizat cu grosimea de 6-8 mm.

Conversie generator auto

Modificarea constă doar în rebobinarea firului statorului, precum și în fabricarea unui rotor cu magneți de neodim. Mai întâi trebuie să găuriți găurile necesare pentru a fixa magneții în polii rotorului. Instalarea magneților se realizează cu poli alternanți. La terminarea lucrărilor, golurile intermagnetice trebuie umplute cu rășină epoxidice, iar rotorul însuși trebuie învelit în hârtie.

La derularea bobinei, trebuie să țineți cont de faptul că eficiența generatorului va depinde de numărul de spire. Bobina trebuie să fie înfășurată într-un circuit trifazat într-o singură direcție. Generatorul finit trebuie testat; rezultatul lucrului efectuat corect va fi o citire de 30 V la 300 rpm a generatorului.

Generatorul convertit este gata pentru testarea tensiunii nominale înainte de instalarea finală a întregului sistem de turbine eoliene de viteză mică.

Finalizarea ansamblului generatorului eolian de viteză redusă

Axa de rotație a generatorului este realizată dintr-o țeavă cu doi rulmenți montați, iar partea de coadă este tăiată din fier galvanizat de 1,2 mm grosime. Înainte de a atașa generatorul la catarg, este necesar să faceți un cadru; o țeavă de profil este cea mai potrivită pentru aceasta. La efectuarea prinderii, este necesar să se țină cont de faptul că distanța minimă de la catarg la lamă trebuie să fie mai mare de 0,25 m.

Sub influența fluxului vântului, palele și rotorul se mișcă, ducând la rotația cutiei de viteze și generând energie electrică (+)

Pentru a opera sistemul, trebuie să instalați un controler de încărcare, baterii și un invertor după generatorul eolian. Capacitatea bateriei este determinată de puterea generatorului eolian. Acest indicator depinde de dimensiunea roții eoliene, de numărul de pale și de viteza vântului.

O trăsătură distinctivă a surselor alternative de energie este respectarea mediului și siguranța acestora. Puterea destul de scăzută a instalațiilor și conectarea lor la anumite condiții de teren fac posibilă operarea eficientă numai a sistemelor combinate de surse tradiționale și alternative. publicat

Proprietarii de locuințe private au posibilitatea de a reduce semnificativ facturile la utilități sau de a nu apela deloc la serviciile furnizorilor de căldură, electricitate și gaze. Puteți chiar să asigurați o cantitate considerabilă de agricultură și, dacă doriți, să vindeți surplusul. Acest lucru este real și a fost deja făcut de unii. Pentru aceasta se folosesc surse alternative de energie.

De unde poți obține energie și sub ce formă?

De fapt, energia, sub o formă sau alta, se găsește aproape peste tot în natură - soarele, vântul, apa, pământul - există energie peste tot. Sarcina principală este să o extragem de acolo. Omenirea face asta de sute de ani și a obținut rezultate bune. Astăzi, sursele alternative de energie pot asigura locuinței căldură, electricitate, gaz, apa calda. Mai mult, energia alternativă nu necesită abilități sau cunoștințe suplimentare. Puteți face totul pentru casa dvs. cu propriile mâini. Deci ce poți face:

Toate sursele alternative de energie sunt capabile să satisfacă pe deplin nevoile umane, dar acest lucru necesită investiții prea mari și/sau suprafețe prea mari. Prin urmare, este mai logic să creați un sistem combinat: primiți energie din surse alternative și, dacă există o lipsă, „obțineți-o” din rețelele centralizate.

Utilizarea energiei solare

Una dintre cele mai puternice surse alternative de energie pentru casă este radiația solară. Există două tipuri de instalații pentru conversia energiei solare:

Nu trebuie sa va ganditi ca instalatiile functioneaza doar in sud si doar vara. Funcționează bine și iarna. Pe vreme senină, cu zăpadă, producția de energie este doar puțin mai mică decât vara. Dacă în regiunea dumneavoastră un numar mare deÎn zilele senine, puteți folosi o astfel de tehnologie.

Panouri solare

Bateriile solare sunt asamblate din convertoare fotovoltaice, care sunt fabricate din minerale care, atunci când sunt expuse la lumina soarelui, emit electroni - generând curent electric. Pentru aplicații private se folosesc fotoconvertitoare din siliciu. În structura lor, ele sunt monocristaline (făcute dintr-un singur cristal) și policristaline (multe cristale). Cele monocristaline au o eficienta mai mare (13-25% in functie de calitate) si o durata de viata mai lunga, dar sunt mai scumpe. Cele policristaline generează mai puțină energie electrică (9-15%) și eșuează mai repede, dar au un preț mai mic.

Acesta este un fotoconvertor policristalin. Trebuie să le manipulați cu atenție - sunt foarte fragile (și monocristaline, dar nu în aceeași măsură)

Asamblarea unei baterii solare cu propriile mâini nu este dificilă. Mai întâi trebuie să achiziționați un anumit număr de fotocelule din silicon (cantitatea depinde de puterea necesară). Cel mai adesea sunt cumpărate în chineză platforme de tranzacționare ca AliExpress. Atunci procedura este simplă:

Câteva cuvinte despre motivul pentru care ar trebui vopsit substratul pentru un panou solar (baterie). culoare alba. Intervalul de temperatură de funcționare a plachetelor de siliciu este de la -40°C la +50°C. Funcționarea la temperaturi mai mari sau mai scăzute duce la defectarea rapidă a elementelor. Pe acoperiș, vara, într-un spațiu închis, temperatura poate fi mult mai mare de +50°C. De aceea este necesară culoarea albă - pentru a nu supraîncălzi siliciul.

Colectori solari

Folosind colectoare solare puteți încălzi apă sau aer. Unde să direcționați apa încălzită de soare - în robinetele de apă caldă sau în sistemul de încălzire - depinde de dvs. Doar încălzirea va fi la temperatură scăzută - pentru o podea caldă, asta este necesar. Însă, pentru ca temperatura din casă să nu depindă de vreme, este necesar ca sistemul să fie redundant, astfel încât, dacă este necesar, să fie conectată o altă sursă de căldură sau centrala să treacă la o altă sursă de energie.

Există trei tipuri de colectoare solare: plate, tubulare și de aer. Cele mai frecvente sunt tubulare, dar și altele au dreptul de a exista.

Plastic plat

Două panouri - negru și transparent - sunt conectate într-un singur corp. Între ele există o conductă de cupru sub formă de șarpe. Panoul întunecat inferior se încălzește de la soare. încălzește cuprul și încălzește apa care trece prin labirint. Această metodă de utilizare a surselor alternative de energie nu este cea mai eficientă, dar este atractivă pentru că este foarte simplu de implementat. Astfel puteți încălzi apa în . Trebuie doar să ciclați alimentarea acestuia (folosind o pompă de circulație). În același mod, puteți încălzi apa într-un recipient sau o puteți folosi pentru nevoile casnice. Dezavantajul unor astfel de instalații este eficiența și productivitatea scăzute. Pentru a încălzi un volum mare de apă, aveți nevoie fie de mult timp, fie de un număr mare de colectoare plate.

Colectoare tubulare

Acestea sunt tuburi de sticlă - vid sau coaxiale - prin care curge apa. Un sistem special permite concentrarea maximă a căldurii în tuburi, care este transferată în apa care curge prin ele.

Sistemul trebuie sa aiba un rezervor de stocare in care se incalzeste apa. Circulatia apei in sistem este asigurata de o pompa. Nu puteți realiza singur astfel de sisteme - realizarea tuburilor de sticlă cu propriile mâini este problematică și acesta este principalul dezavantaj. Acest lucru, împreună cu prețul său ridicat, împiedică adoptarea pe scară largă a acestei surse de energie casnică. Și sistemul în sine este foarte eficient, se descurcă cu încălzirea apei pentru alimentarea cu apă caldă și aduce o contribuție decentă la încălzire.

Schema de organizare a încălzirii și alimentării cu apă caldă folosind surse alternative de energie - folosind colectoare solare

Distribuitoare de aer

La noi sunt foarte rare și degeaba. Sunt simple și pot fi făcute cu ușurință cu propriile mâini. Singurul negativ este că este necesară o suprafață mare: pot ocupa întregul perete sudic (estic, sud-estic). Sistemul este foarte asemănător cu colectoarele plate - panou inferior negru, partea superioară transparentă, dar încălzesc direct aerul, care este forțat (de un ventilator) sau natural intră în cameră. În ciuda aparentei frivolități, în acest fel puteți încălzi încăperi mici în timpul orelor de lumină, inclusiv încăperi tehnice sau utilitare: căsuțe, șoprone pentru animale.

O astfel de sursă alternativă de energie precum soarele ne oferă căldura, dar cea mai mare parte a ei se duce „nicăieri”. Prinderea unei mici părți din ea și utilizarea acesteia pentru nevoi personale este sarcina pe care o rezolvă toate aceste dispozitive.

Generatoare eoliene

Lucrul bun despre sursele alternative de energie este că sunt în mare parte resurse regenerabile. Cel mai etern este probabil vântul. Atâta timp cât există atmosferă și soare, este și vânt. Aerul poate fi nemișcat pentru o perioadă scurtă de timp, dar nu pentru mult timp. Strămoșii noștri foloseau energia eoliană în mori și omul modernîl transformă în energie electrică. Tot ceea ce este necesar pentru aceasta:

un turn instalat într-un loc cu vânt;
un generator cu lame atașate la el;
acumulator și sistem de distribuție a curentului electric.

Orice turn poate fi construit din orice material. Bateria de stocare este o baterie, nu vă puteți gândi la nimic aici, dar unde să furnizați energie electrică este alegerea dvs. Tot ce rămâne este să faci un generator. Se poate cumpăra și gata făcută, dar poate fi făcută dintr-un motor din aparate electrocasnice — mașină de spălat, șurubelniță etc. Veți avea nevoie de magneți de neodim și rășină epoxidică, un strung.

Pe rotorul motorului marchem locurile pentru instalarea magneților. Ar trebui să fie la o distanță egală unul de celălalt. Măcinam rotorul motorului selectat, formând „scaune”. Partea inferioară a crestăturii ar trebui să aibă o pantă ușoară, astfel încât suprafața magnetului să fie înclinată. Magneții sunt lipiți de zonele prelucrate pe unghii lichide și umpluți cu rășină epoxidică. Suprafața este apoi șlefuită până la netedă. Apoi, trebuie să atașați perii care vor elimina curentul. Și gata, puteți asambla și porni generatorul eolian.

Astfel de instalații sunt destul de eficiente, dar puterea lor depinde de mulți factori: intensitatea vântului, cât de bine este realizat generatorul, cât de eficient este îndepărtată diferența de potențial prin perii, fiabilitatea conexiunilor electrice etc.

Pompe de caldura pentru incalzirea locuintei

Pompele de căldură utilizează toate sursele alternative de energie disponibile. Ei iau căldură din apă, aer și sol. Această căldură este acolo în cantități mici chiar și iarna, așa că pompa de căldură o colectează și o redirecționează pentru a încălzi casa.

Pompele de căldură folosesc și surse alternative de energie - căldură de la pământ, apă și aer

Principiul de funcționare

De ce sunt pompele de căldură atât de atractive? Cert este că cheltuind 1 kW de energie pentru a-l pompa, în cel mai rău caz vei obține 1,5 kW de căldură, iar cele mai reușite implementări pot da până la 4-6 kW. Și acest lucru nu contrazice în niciun fel legea conservării energiei, deoarece energia nu este cheltuită pentru a primi căldură, dar nu pentru a o pompa. Deci fara inconsecvente.

Pompele de căldură au trei circuite de funcționare: două externe și unul intern, precum și un evaporator, un compresor și un condensator. Schema funcționează astfel:

În circuitul primar circulă un lichid de răcire, care elimină căldura din sursele cu potențial scăzut. Poate fi coborât în apă, îngropat în pământ sau poate lua căldură din aer. Cel mai căldură care se realizează în acest circuit este de aproximativ 6°C.
În circuitul intern circulă un lichid de răcire cu un punct de fierbere foarte scăzut (de obicei 0°C). După ce s-a încălzit, agentul frigorific se evaporă, aburul intră în compresor, unde este comprimat pentru presiune ridicata. În timpul compresiei, căldura este eliberată, vaporii de agent frigorific sunt încălziți la o temperatură medie de +35°C până la +65°C.
În condensator, căldura este transferată lichidului de răcire din al treilea circuit - de încălzire. Vaporii de răcire se condensează și apoi intră în evaporator. Și apoi ciclul se repetă.

Circuitul de încălzire se realizează cel mai bine sub forma unei podele calde. Temperaturile sunt cele mai potrivite pentru asta. Sistemul de radiatoare va necesita și el număr mare secțiuni, ceea ce este urât și neprofitabil.

Surse alternative de energie termică: de unde și cum să obțineți căldură

Dar cea mai mare dificultate este cauzată de proiectarea primului circuit extern, care colectează căldură. Deoarece sursele sunt cu potențial scăzut (există puțină căldură), sunt necesare suprafețe mari pentru a le colecta în cantități suficiente. Există patru tipuri de contururi:

Conducte cu lichid de răcire așezate în inele în apă. Corpul de apă poate fi orice - un râu, un iaz, un lac. Condiția principală este ca acesta să nu înghețe chiar și în cele mai severe înghețuri. Pompele care pompează căldură din râu funcționează mai eficient; mult mai puțină căldură este transferată în apa stagnantă. Cel mai simplu mod de a implementa o astfel de sursă de căldură este să aruncați țevi și să legați o încărcătură. Există doar o mare probabilitate de deteriorare accidentală.
Câmpuri termice cu conducte îngropate sub adâncimea de îngheț. În acest caz, există un singur dezavantaj - volume mari de lucrări de excavare. Este necesar să îndepărtați solul pe o suprafață mare și chiar la o adâncime considerabilă.
Utilizarea temperaturilor geotermale. Sunt forate un număr de puțuri de mare adâncime, iar circuitele de răcire sunt coborâte în ele. Ceea ce este bun la această opțiune este că necesită puțin spațiu, dar nu peste tot este posibil să găuriți la adâncimi mari, iar serviciile de foraj costă mult. Adevărat, se poate, dar munca încă nu este ușoară.
Extragerea căldurii din aer. Așa funcționează aparatele de aer condiționat cu capacități de încălzire - preiau căldură din aerul „exterior”. Chiar și la temperaturi sub zero, astfel de unități funcționează, deși la un minus nu foarte „adânc” - până la -15 ° C. Pentru a face munca mai intensă, puteți folosi căldura de la puțurile de ventilație. Aruncă niște lichid de răcire acolo și pompează căldură de acolo.

Principalul dezavantaj al pompelor de căldură este prețul ridicat al pompei în sine, iar instalarea câmpurilor de colectare a căldurii nu este ieftină. Puteți economisi în această chestiune făcând singur pompa și, de asemenea, amenajând singur circuitele, dar cantitatea va rămâne în continuare considerabilă. Avantajul este că încălzirea va fi ieftină și sistemul va funcționa mult timp.

Deșeuri la venituri:

Toate sursele alternative de energie sunt de origine naturală, dar beneficii duble pot fi obținute doar din instalațiile de biogaz. Ei procesează deșeurile de la animalele domestice și păsările de curte. Rezultatul este un anumit volum de gaz, care, după purificare și uscare, poate fi folosit în scopul propus. Restul deșeurilor procesate poate fi vândut sau folosit pe câmp pentru a crește randamentele - se obține un îngrășământ foarte eficient și sigur.

Pe scurt despre tehnologie

Formarea gazelor are loc în timpul fermentației, iar bacteriile care trăiesc în gunoi de grajd sunt implicate în aceasta. Deșeurile oricărui șeptel și păsări sunt potrivite pentru producerea de biogaz, dar gunoiul de grajd de bovine este optim. Se adaugă chiar și la restul deșeurilor pentru „ferment” - conține exact bacteriile necesare procesării.

Pentru a crea condiții optime, este necesar un mediu anaerob - fermentația trebuie să aibă loc fără oxigen. Prin urmare, bioreactoarele eficiente sunt containere închise. Pentru a face procesul mai activ, este necesară amestecarea regulată a masei. În instalațiile industriale, în acest scop sunt instalate mixere cu acționări electrice; în instalațiile de biogaz de casă, acestea sunt de obicei dispozitive mecanice - de la cel mai simplu stick la mixere mecanice care „lucrează” cu forța manuală.

Două tipuri de bacterii sunt implicate în formarea gazului din gunoi de grajd: mezofile și termofile. Mezofilele sunt active la temperaturi de la +30°C până la +40°C, termofile - la +42°C până la +53°C. Bacteriile termofile funcționează mai eficient. La conditii ideale Producția de gaz de la 1 litru de suprafață utilă poate ajunge la 4-4,5 litri de gaz. Dar menținerea unei temperaturi de 50°C în instalație este foarte dificilă și costisitoare, deși costurile sunt justificate.

Câteva despre design

Cea mai simplă instalație de biogaz este un butoi cu capac și un agitator. Capacul are un terminal pentru conectarea unui furtun prin care gazul intră în rezervor. Nu veți obține mult gaz dintr-un astfel de volum, dar este suficient pentru unul sau două arzătoare pe gaz.

Volume mai serioase pot fi obținute dintr-un buncăr subteran sau suprateran. Dacă vorbim de un buncăr subteran, atunci acesta este din beton armat. Pereții sunt separați de sol printr-un strat de izolație termică; containerul în sine poate fi împărțit în mai multe compartimente în care prelucrarea va avea loc cu o schimbare de timp. Deoarece culturile mezofile funcționează de obicei în astfel de condiții, întregul proces durează de la 12 la 30 de zile (culturile termofile sunt procesate în 3 zile), prin urmare, este de dorit o schimbare de timp.

Prin buncărul de încărcare intră gunoiul de grajd, pe partea opusă se realizează o trapă de descărcare, de unde se preiau materiile prime prelucrate. Buncărul nu este complet umplut cu bio-amestec - aproximativ 15-20% din spațiu rămâne liber - aici se acumulează gaz. Pentru a-l scurge, în capac este construit un tub, al doilea capăt al căruia este coborât într-un sigiliu de apă - un recipient parțial umplut cu apă. În acest fel, gazul este uscat - gazul deja purificat este colectat în partea superioară, este îndepărtat folosind un alt tub și poate fi deja sufocat pentru consumator.

Toată lumea poate folosi surse alternative de energie. Este mai dificil pentru proprietarii de apartamente să implementeze acest lucru, dar într-o casă privată pot cel puțin să implementeze toate ideile. Există chiar și exemple reale în acest sens. Oamenii își asigură pe deplin propriile nevoi și gospodăriile lor mari.