Gör-det-själv alternativ energi för hemmet: en översikt över de bästa ekoteknikerna

Typer och val av energikällor

Naturgas anses vara det billigaste bränslet. Men för att ett sådant kraftsystem ska fungera smidigt är förgasning nödvändig.

Generatorer som använder dieselbränsle, bensin, etc. kommer att kräva en speciell behållare för att lagra brandfarliga vätskor med behov av regelbunden påfyllning av deras lager.

Bland autonoma system som omvandlar offentligt tillgängliga naturliga typer av fri energi är de mest utbredda idag:

• Halvledarpaneler som omvandlar solenergi till elektrisk energi – solpaneler
• Vindkraftverk som drivs av vindenergi
• små vattenkraftverk

När du väljer en eller annan typ av strömförsörjning för din stuga är det nödvändigt att ta hänsyn till alla dess tekniska egenskaper, för- och nackdelar, befintliga behov av el, såväl som den ekonomiska komponenten i frågan.

Därefter kommer vi att överväga mer i detalj vart och ett av de listade oberoende energisystemen när det gäller deras användning i praktiken.

Värmepumpar

Det mest mångsidiga alternativa uppvärmningen för ett privat hus är installationen av värmepumpar. De fungerar enligt den välkända principen om ett kylskåp, tar värme från en kallare kropp och ger bort den i värmesystemet.

Den består av ett till synes komplext schema med tre enheter: en förångare, en värmeväxlare och en kompressor. Det finns många alternativ för implementering av värmepumpar, men de mest populära är:

• Luft till luft
• Luft till vatten
• vatten-vatten
• grundvatten

Luft till luft

Det billigaste implementeringsalternativet är luft-till-luft. I själva verket liknar det ett klassiskt delat system, men elektricitet används bara på att pumpa värme från gatan in i huset och inte på att värma luftmassorna. Detta hjälper till att spara pengar samtidigt som det värmer upp huset perfekt under hela året.

Systemens effektivitet är mycket hög. För 1 kW el kan du få upp till 6-7 kW värme. Moderna växelriktare fungerar utmärkt även vid temperaturer på -25 grader och lägre.

Luft till vatten

"Luft-till-vatten" är en av de vanligaste implementeringarna av en värmepump, där en spole med stor yta installerad i ett öppet område spelar rollen som en värmeväxlare. Dessutom kan den blåsas av en fläkt, vilket tvingar vattnet inuti att svalna.

Sådana installationer kännetecknas av mer demokratiska kostnader och enkel installation.Men de kan arbeta med hög effektivitet endast vid temperaturer från +7 till +15 grader. När stapeln sjunker till ett negativt märke sjunker effektiviteten.

grundvatten

Den mest mångsidiga implementeringen av en värmepump är jord-till-vatten. Det beror inte på klimatzonen, eftersom ett lager av jord som inte fryser under hela året finns överallt.

I detta schema är rören nedsänkta i marken till ett djup där temperaturen hålls på nivån 7-10 grader under hela året. Samlare kan placeras vertikalt och horisontellt. I det första fallet måste flera mycket djupa brunnar borras, i det andra kommer en spole att läggas på ett visst djup.

Nackdelen är uppenbar: komplext installationsarbete som kommer att kräva höga ekonomiska investeringar. Innan du bestämmer dig för ett sådant steg bör du beräkna de ekonomiska fördelarna. I områden med korta varma vintrar är det värt att överväga andra alternativ för alternativ uppvärmning av privata hus. En annan begränsning är behovet av en stor ledig yta – upp till flera tiotals kvadratmeter. m.

vatten-vatten

Implementeringen av en vatten-till-vatten-värmepump skiljer sig praktiskt taget inte från den föregående, men samlarrören läggs i grundvatten som inte fryser under hela året, eller i en närliggande reservoar. Det är billigare på grund av följande fördelar:

• Maximalt brunnsborrdjup - 15 m
• Du klarar dig med 1-2 dränkbara pumpar

Biobränslepannor

Om det inte finns någon önskan och möjlighet att utrusta ett komplext system som består av rör i marken, solpaneler på taket, kan du byta ut den klassiska pannan med en modell som körs på biobränsle. De behöver:

1. Biogas
2. halmpellets
3. Torvgranulat
4. Flis etc.

Sådana installationer rekommenderas att installeras tillsammans med de alternativa källor som övervägts tidigare. I situationer där en av värmarna inte fungerar, kommer det att vara möjligt att använda den andra.

Huvudsakliga fördelar

När man bestämmer sig för installation och efterföljande drift av alternativa termiska energikällor är det nödvändigt att svara på frågan: hur snabbt kommer de att betala sig? Utan tvekan har de övervägda systemen fördelar, bland annat:

• Kostnaden för den producerade energin är lägre än när man använder traditionella energikällor
• Hög effektivitet

Man bör dock vara medveten om de höga initiala materialkostnaderna, som kan uppgå till tiotusentals dollar. Installationen av sådana installationer kan inte kallas enkel, därför anförtros arbetet uteslutande till ett professionellt team som kan ge en garanti för resultatet.

Summering

Efterfrågan skaffar alternativ uppvärmning för ett privat hus, vilket blir mer lönsamt mot bakgrund av stigande priser på traditionella termiska energikällor. Men innan du börjar att utrusta det nuvarande värmesystemet, är det nödvändigt att beräkna allt genom att överväga vart och ett av de föreslagna alternativen.

Det rekommenderas inte heller att överge den traditionella pannan. Det måste lämnas och i vissa situationer, när alternativ uppvärmning inte uppfyller sina funktioner, kommer det att förbli möjligt att värma ditt hem och inte frysa.

Solenergi till el

Solpaneler gjordes först för rymdfarkoster.Enheten är baserad på fotonernas förmåga att skapa en elektrisk ström. Det finns många variationer i utformningen av solpaneler och varje år förbättras de. Det finns två sätt att göra ett solcellsbatteri själv:

Metod nummer 1. Köp färdiga fotoceller, montera en kedja från dem och täck strukturen med ett transparent material

Du måste arbeta med extrem försiktighet, alla delar är mycket ömtåliga. Varje fotocell är märkt med volt-ampere. Att beräkna det erforderliga antalet celler för att samla batteriet med den kraft som krävs kommer inte att vara särskilt svårt

Arbetssekvensen är som följer:

Att beräkna det erforderliga antalet celler för att samla batteriet med den kraft som krävs kommer inte att vara särskilt svårt. Arbetssekvensen är som följer:

• för tillverkning av fodralet behöver du ett ark av plywood. Träribbor spikas längs omkretsen;
• ventilationshål borras i plywoodskivan;
• ett fiberboardark med en lödd kedja av fotoceller placeras inuti;
• prestanda kontrolleras;
• plexiglas skruvas fast på skenorna.

Metod nummer 2 kräver kunskaper i elektroteknik. Den elektriska kretsen är sammansatt av D223B-dioder. Löd dem i rader sekventiellt. Placeras i ett fodral täckt med ett transparent material.

Fotoceller är av två typer:

1. Monokristallina plattor har en verkningsgrad på 13 % och kommer att hålla ett kvarts sekel. De fungerar felfritt endast i soligt väder.
2. Polykristallina har en lägre effektivitet, deras livslängd är bara 10 år, men strömmen sjunker inte när det är grumligt. Panelyta 10 kvm. m. kan producera 1 kW energi. När den placeras på taket är det värt att överväga strukturens totala vikt.

Klara batterier placeras på den soligaste sidan.Panelen måste vara utrustad med möjligheten att justera vinkelns lutning i förhållande till solen. Det vertikala läget ställs in vid snöfall så att batteriet inte går sönder.

Solpanelen kan användas med eller utan batteri. Förbruka energin från solbatteriet under dagen och på natten - batteriet. Eller använd solenergi under dagen och på natten - från det centrala elnätet.

Praktisk alternativ energi: typer

Alternativa energikällor är en mängd lovande sätt att erhålla, samt överföra den resulterande elektriciteten. Samtidigt är sådana energikällor förnybara och orsakar minimal skada på miljön. Dessa energikällor inkluderar solpaneler och solcellsstationer.

De är i sin tur indelade i 3 typer av energiproduktion med hjälp av:

• fotoceller;
• solpaneler;
• Kombinerade alternativ.

Användningen av spegelsystem är populär, som värmer vatten till höga temperaturer, vilket resulterar i ånga som, som passerar genom ett system av rör, vänder en turbin. Väderkvarnar och vindkraftsparker genererar elektricitet med hjälp av vindenergi, som vrider speciella blad kopplade till generatorer.

Användningen av vågenergi, såväl som ebb och flod, är populärt.

Från geotermiska källor används varmvatten i stor utsträckning för att generera el. Det är intressant att använda kinetisk energi i vissa rum, till exempel i gym, där simulatorernas rörliga delar är kopplade med stavar till generatorer, som till följd av människors rörelse genererar elektricitet.

Modern uppvärmningsteknik

Uppvärmningsalternativ för ett privat hus:

• Traditionellt värmesystem. Värmekällan är en panna. Termisk energi distribueras av värmebäraren (vatten, luft). Det kan förbättras genom att öka pannans värmeöverföring.
• Energibesparande utrustning som används i nya uppvärmningstekniker. El (solsystem, olika typer av elvärme och solfångare) fungerar som energibärare för uppvärmning av bostäder.

Ny teknik inom uppvärmning bör hjälpa till att lösa följande problem:

• Kostnadsminskning;
• Respekt för naturresurser.

Varmt golv

Infrarött golv (IR) är en modern värmeteknik. Huvudmaterialet är en ovanlig film. Positiva egenskaper - flexibilitet, ökad styrka, fuktbeständighet, brandmotstånd. Kan läggas under vilket golvmaterial som helst. Strålningen från det infraröda golvet har en god effekt på välbefinnandet, identisk med effekten av solljus på människokroppen. Kontantkostnader för att lägga ett infrarött golv är 30-40% mindre än kostnaden för att installera golv med elektriska värmeelement. Energibesparing vid användning av filmgolv på 15-20%. Kontrollpanelen reglerar temperaturen i varje rum. Inget ljud, ingen lukt, inget damm.

Med vattenmetoden för att leverera värme ligger ett metall-plaströr i golvet. Uppvärmningstemperaturen är begränsad till 40 grader.

Vatten solfångare

Innovativ värmeteknik används på platser med hög solaktivitet. Vattensolfångare finns på platser som är öppna för solen. Vanligtvis är detta taket på byggnaden. Från solens strålar värms vattnet upp och skickas in i huset.

Den negativa punkten är oförmågan att använda samlaren på natten.Det är ingen mening att ansöka i områden i norra riktningen. Den stora fördelen med att använda denna princip för värmegenerering kommer att vara den allmänna tillgången till solenergi. Skadar inte naturen. Tar inte upp användbar plats på husets gårdsplan.

solsystem

Värmepumpar används. Med en total elförbrukning på 3-5 kW pumpar pumpar 5-10 gånger mer energi från naturliga källor. Källan är naturresurser. Den resulterande termiska energin tillförs kylvätskan med hjälp av värmepumpar.

infraröd uppvärmning

Infravärmare har funnit tillämpning i form av primär och sekundär uppvärmning i alla rum. Med låg strömförbrukning får vi en stor värmeöverföring. Luften i rummet torkar inte ut.

Installationen är enkel att montera, inga ytterligare tillstånd behövs för denna typ av uppvärmning. Hemligheten med besparingar är att värme samlas i föremål och väggar. Applicera tak- och väggsystem. De har en lång livslängd, mer än 20 år.

Sockeluppvärmningsteknik

Systemet för drift av sockeltekniken för uppvärmning av ett rum liknar driften av IR-värmare. Väggen värms upp. Sedan börjar hon ge ifrån sig värme. Infraröd värme tolereras väl av människor. Väggarna kommer inte att vara mottagliga för svamp och mögel, eftersom de alltid kommer att vara torra.

Lätt att installera. Värmetillförseln i varje rum är reglerad. På sommaren kan systemet användas för att kyla väggarna. Funktionsprincipen är densamma som för uppvärmning.

Luftvärmesystem

Värmesystemet är byggt på principen om termoreglering.Varm eller kall luft tillförs direkt till rummet. Huvudelementet är en ugn med en gasbrännare. Den förbrända gasen avger värme till värmeväxlaren. Därifrån kommer den uppvärmda luften in i rummet. Kräver inte vattenrör, radiatorer. Löser tre problem - uppvärmning, ventilation.

Fördelen är att uppvärmningen kan startas successivt. I detta fall kommer den befintliga uppvärmningen inte att påverkas.

Värmeackumulatorer

Kylvätskan värms upp på natten för att spara pengar på elkostnaderna. En värmeisolerad tank, en stor kapacitet är ett batteri. På natten värms det upp, under dagen återgår värmeenergin för uppvärmning.

Användning av datormoduler och den värme som genereras av dem

För att starta värmesystemet måste du ansluta internet och el. Funktionsprincip: den värme som processorn avger under drift används.

De använder kompakta och billiga ASIC-chips. Flera hundra chips är sammansatta i en enhet. Till självkostnadspris kommer denna installation ut som en vanlig dator.

Alternativ #1 - Att göra solpaneler

Design som kan fånga och omvandla solens energi är många, varierande och förbättras ständigt. För många hantverkare har perfektion av dessa användbara strukturer blivit en stor hobby. På tematiska utställningar visar sådana entusiaster villigt många användbara idéer.

För att göra solpaneler måste du köpa monokristallina eller polykristallina solceller, placera dem i en genomskinlig ram, som är fixerad med ett starkt fodral

Grunden för solbatteriet är speciella kristaller som fångar energi.Hemma kan sådana element inte göras, de måste köpas.

Kristaller är mycket ömtåliga och bör hanteras med försiktighet. För att göra ett solcellsbatteri behöver du:

1. Gör en ram för solpaneler av ett transparent material, som plexiglas.
2. Gör ett fodral av ett metallhörn, plywood, etc.
3. Löd försiktigt in de kristallina elementen i kretsen.
4. Placera fotocellerna i ramen.
5. Utför karossmontering.

I allmänhet finns det två typer av solceller: monokristallina och polykristallina. De förra är mer hållbara och har en verkningsgrad på cirka 13%, medan de senare misslyckas snabbare, deras effektivitet är något lägre - mindre än 9%. Enkristallsolceller fungerar dock bra bara med ett stabilt flöde av solenergi, på en molnig dag blir deras effektivitet mycket lägre. Men polykristallina element tolererar vädrets nycker mycket bättre.

Den här videon visar de grundläggande principerna för att självtillverka ett solbatteri:

Färdiga batterier placeras givetvis på den soligaste sidan av taket. I det här fallet är det nödvändigt att tillhandahålla möjligheten att justera panelens lutning. Till exempel, under snöfall, bör panelerna placeras nästan vertikalt, annars kan snölagret störa batteriernas funktion eller till och med skada dem.

Hemmagjord vattenkraftverk

Om det finns en bäck eller reservoar med en damm på platsen, kommer en ytterligare källa för alternativ el att vara ett egentillverkat vattenkraftverk. Enheten är baserad på ett vattenhjul, och effekten kommer att bero på hastigheten på vattenflödet. Material för tillverkning av en generator och ett hjul kan tas från en bil, och skrot av ett hörn och metall kan hittas i alla hushåll.Dessutom behöver du en bit koppartråd, plywood, polystyrenharts och neodymmagneter.

1. Hjulet är tillverkat av 11 tums hjul. Bladen är gjorda av ett stålrör (vi skär röret på längden i 4 delar). Du behöver 16 blad. Skivorna dras ihop med bultar, gapet mellan dem är 10 tum. Bladen är svetsade.
2. Munstycket är tillverkat efter hjulets bredd. Den är gjord av metallskrot, böjd till storlek och sammanfogad genom svetsning. Munstycket är justerat i höjdled. Detta kommer att reglera vattenflödet.
3. Axeln är svetsad.
4. Hjulet är monterat på axeln.
5. Lindningen är gjord, spolarna hälls med harts - statorn är klar. Vi samlar generatorn. En mall är gjord av plywood. Installera magneter.
6. Generatorn är skyddad av en metallvinge från vattenstänk.
7. Hjulet, axeln och fästelementen med munstycke är belagda med färg för att skydda metallen från korrosion och estetiskt nöje.
8. Justering av munstycket ger den största effekten.

Hemmagjorda enheter kräver inga stora investeringar och producerar energi gratis. Om du kombinerar flera typer av alternativa källor, kommer ett sådant steg att minska energikostnaderna avsevärt. För att montera enheten behöver du bara skickliga händer och ett klart huvud.

Traditionell energi

Detta är ett brett lager av etablerade sektorer inom värme- och kraftindustrin, som tillhandahåller cirka 95 % av världens energikonsumenter. Genereringen av resursen sker vid speciella stationer - dessa är föremål för termiska kraftverk, vattenkraftverk, kärnkraftverk etc. De arbetar med en färdig råvarubas, under bearbetningen av vilken målenergi genereras . Det finns följande stadier av energiproduktion:

• Produktion, beredning och leverans av råmaterial till anläggningen för produktion av en eller annan typ av energi.Dessa kan vara processerna för utvinning och anrikning av bränsle, förbränning av petroleumprodukter etc.
• Överföring av råvaror till enheter och sammansättningar som direkt omvandlar energi.
• Processerna att omvandla energi från primär till sekundär. Dessa cykler finns inte på alla stationer, men till exempel för att underlätta leverans och efterföljande distribution av energi kan olika former av den användas - främst värme och el.
• Underhåll av färdig omvandlad energi, dess överföring och distribution.

I slutskedet skickas resursen till slutanvändare, som kan vara både sektorer av samhällsekonomin och vanliga villaägare.

Icke-traditionella energikällor: metoder för att erhålla

Icke-traditionella energiförsörjningskällor är i första hand generering av elektricitet med hjälp av vind, solljus, flodvågsenergi och även med geotermiska vatten. Men förutom detta finns det andra sätt att använda biomassa och andra metoder.

Nämligen:

1. Få el från biomassa. Denna teknik innebär produktion av biogas från avfall, som består av metan och koldioxid. Vissa försöksanläggningar (Michaels Humireactor) bearbetar gödsel och halm vilket gör det möjligt att få 10–12 m3 metan från 1 ton material.
2. Få el termiskt. Omvandla termisk energi till elektricitet genom att värma några sammankopplade halvledare som består av termoelement och kyla andra. Som ett resultat av temperaturskillnaden produceras en elektrisk ström.
3. Vätecell.Detta är en anordning som från vanligt vatten genom elektrolys gör att du kan få en ganska stor mängd väte-syreblandning. Samtidigt är kostnaden för att få väte minimal. Men sådan kraftproduktion är fortfarande bara i experimentstadiet.

En annan typ av elproduktion är en speciell anordning som kallas en Stirlingmotor. Inuti en speciell cylinder med en kolv finns en gas eller vätska. Med extern uppvärmning ökar volymen vätska eller gas, kolven rör sig och får generatorn att arbeta i sin tur. Vidare kyler gasen eller vätskan, som passerar genom rörsystemet, och flyttar kolven tillbaka. Detta är en ganska grov beskrivning, men det gör det tydligt hur denna motor fungerar.

Alternativ #4 - biogasanläggning

Vid anaerob bearbetning av organiskt avfall frigörs så kallad biogas. Resultatet är en blandning av gaser bestående av metan, koldioxid och svavelväte. Biogasgeneratorn består av:

• förseglad tank;
• skruv för blandning av organiskt avfall;
• grenrör för att lossa den förbrukade massan av avfall;
• halsar för påfyllning av avfall och vatten;
• rör genom vilket den resulterande gasen strömmar.

Ofta är en avfallsbearbetningstank inte anordnad på ytan, utan i jordens tjocklek. För att förhindra läckage av den resulterande gasen görs den helt förseglad. Samtidigt bör man komma ihåg att i processen med biogasfrigöring ökar trycket i tanken ständigt, så gasen måste tas från tanken regelbundet. Förutom biogas, som ett resultat av bearbetning, erhålls ett utmärkt organiskt gödningsmedel, användbart för odling av växter.

Enheten och driftreglerna för en sådan gasgenerator är föremål för ökade säkerhetskrav, eftersom biogas är farlig att andas in och den kan explodera. Men i ett antal länder i världen, till exempel i Kina, är denna metod för att få energi ganska utbredd.

Konstruktionen av en biogasgenerator är mycket enkel, men viss försiktighet måste iakttas under driften, eftersom biogas är ett brännbart ämne som är farligt för hälsan.

Sammansättningen och mängden biogas som erhålls från avfall beror på substratet. Mest gas erhålls vid användning av fett, spannmål, tekniskt glycerin, färskt gräs, ensilage etc. Vanligtvis laddas en blandning av animaliskt och vegetabiliskt avfall i tanken som tillsätts lite vatten. På sommaren rekommenderas det att öka massans luftfuktighet till 94-96%, och på vintern räcker det med 88-90% fukt. Vattnet som tillförs avfallstanken bör värmas upp till 35-40 grader, annars kommer nedbrytningsprocesserna att bromsas. För att hålla värmen monteras ett lager av värmeisolerande material på utsidan av tanken.

Det har alltid tyckt mig att alternativ energi är för dyrt när det gäller investeringar, men du lyckades övertyga mig. Å ena sidan är det svårt att montera de nödvändiga armaturerna manuellt (jag har inte personligen provat det, jag kan inte bedöma). Å andra sidan, om allt kan göras på rätt sätt, kommer en alternativ energikälla att betala sig ändå. Nu kostar el mycket pengar. Men jag tror att alternativ energi bara kan installeras i ett privat hus, eftersom. i staden - övervakningstjänster (jag kommer inte ihåg namnet) - de kommer inte att titta på det särskilt gillande - de kan till och med få böter.Jag bor själv i stan och det finns inget sätt att prova sådana saker.

Om du kombinerar alla typer av alternativ energiproduktion, kanske detta kommer att minska energikostnaderna avsevärt och till och med någon gång betala tillbaka din konstruktion. Att döma av artikeln är det inte så svårt att montera en alternativ energikälla, men det kräver ändå en del färdigheter. Om du överväger att installera solpaneler på taket, och utöver dem ett vindkraftverk, kan du få en nästan universell energikälla i alla väder. Och om du lägger till biogas, så kommer det i allmänhet att finnas skönhet. Men alla dessa metoder är bra bara för den varma årstiden (tja, eller hösten, när det är stark vind), men på vintern är solen inte ofta, vinden också. Hur ska man vara i det här fallet?