Kuidas teha oma kätega vertikaalset tuuleturbiini. Alternatiivsed energiaallikad majadele Alternatiivne elekter eramajale oma kätega

Tarbimise ökoloogia Mõis: Täna räägime alternatiivsetest energiaallikatest. Elektritariifid tõusevad iga päevaga. Ja mõnes piirkonnas pole magistraalvõrkudega ühenduse loomiseks praktiliselt üldse võimalust, kuna juhtmestiku ja paigalduse maksumus osutub ülemäära kõrgeks.

Kui tehnoloogia areng ei aita, hakkab inimkond mõtlema vajaliku energia looduslikele allikatele, tänu millele on võimalik oma kodu kütta ja valgustada. Siin on peamised:

• biojäätmed,
• tuuleenergia,
• soojuspumbad,
• päikeseenergia.

Mõelge ideele luua biojäätmetest generaator. Selle toime on sarnane maagaasiga: jäätmed asetatakse suletud anumasse, nende lagunemise tulemusena eraldub metaan ja vesiniksulfiid koos süsinikdioksiidiga. Selliseid energiaallikaid kasutatakse loomakasvatusfarmides ning neil, kes soovivad kogemustest õppida, tuleb kas omada oma talu või need jäätmed regulaarselt vastu võtta ja kuhugi ladustada. Paljud inimesed, kellel on eramajad (näiteks peavad kanu), tegelevad majandusega, seega on täiesti võimalik proovida.

Generaatori loomiseks vajate hermeetiliselt suletavat konteinerit. Sellesse tuleb jäätmete segamiseks paigaldada spetsiaalne tigu. Samuti on lisaks biomaterjali laadimisavale vaja toru gaasi eemaldamiseks ja liitmikku jäätmejäätmete väljatõmbamiseks. Muide, nendega saab maad väetada ja korralikku saaki saada. Kordan, et anuma tihedus on ülimalt vajalik, muidu pole võimalik energiat tekitada. Kui mahutit pidevalt ei kasutata, vajab see ka rõhualandusklappi.

Seega valige konteineri suurus sõltuvalt sellest, kui palju biomaterjali kavatsete kasutada. Valige konstruktsiooni paigaldamise koht. Pidage meeles, et 1 tonn jäätmeid annab ligikaudu 100 kuupmeetrit gaasi. Protsessi dünaamilisemaks arendamiseks on vaja korraldada mahuti kuumutamine. Selleks vajate kas spiraali või kütteelemendi paigaldust. Prügis olevad bakterid muutuvad kuumutamisel aktiivseks.

Kui anum soojeneb soovitud temperatuurini, peaks küte automaatselt välja lülituma. Saadud gaas muudetakse gaasigeneraatori kaudu elektrienergiaks.

Tuuleenergia kasutamiseks on vaja ka generaatorit, akut koos kontrolleriga laadimistaseme mõõtmiseks ja pingemuundurit. Kõik tuuleturbiinide skeemid töötavad samal põhimõttel. Raamil olev pöörlev koost, labad ja generaator kinnitatakse kokkupandud raami külge. Seejärel monteeritakse labidas vedrulipsuga. Generaator on ühendatud pöördseadmega ja paigaldatud on voolukollektor. Järgmisena juhitakse juhtmed akusse. Propelleri valimisel pöörake tähelepanu selle läbimõõdule: see väärtus määrab, mitu laba on teie tuulegeneraatori jaoks optimaalne ja kui palju energiat see võib toota.

Nagu näete, pole elektrigeneraatorite kokkupanemisel ja paigaldamisel midagi keerulist. Teatud oskused on muidugi vajalikud, aga mida ei saa teha raha säästmiseks! Pidage vaid meeles, et ka energiaallikad (biojäätmed ja tuul) peavad olema püsivad.

Järgmine alternatiivse energiaallika tüüp on soojuspump. Selle seade on keerulisem ja paigaldamine kulukam, kuna see hõlmab kohapeal kaevude puurimist. Seetõttu on ebatõenäoline, et see sobiks maamaja kogenematule omanikule. Lisaks on vaja ka reservuaari.

Peatugem lühidalt päikesepaneelidel. Neid on veidi lihtsam kokku panna, sest saab osta valmis fotosilme. Need on märgistatud volt-ampritega, et saaksite arvutada, kui palju fotoelemente vajate.

Päikesepaneeli korpuse kokkupanemiseks vajate vineerilehte. Naelutad sellele puidust liistud ja puurid ventilatsiooniks augud. Sees on vaja asetada puitkiudplaadi leht, millele asetatakse valmis (joodetud) fotoelementide kett. Jääb vaid kontrollida keti jõudlust ja kruvida pleksiklaas. See on ehk kõik.

Nagu näete, ei nõua see erilisi tööjõukulusid, nagu ka füüsika teaduskraadi. Ja saate ühendada ka elektrigeneraatorite mitme võimaluse töö. Üldiselt on saidil alternatiivse energiaallika loomiseks vaja pisut leidlikkust ja selget pead. avaldanud

Eramu alternatiivsete energiaallikate ülevaade

Praeguse pideva tariifide kasvu kontekstis hakkavad eramajade omanikud oma majanduses vaikselt kasutama alternatiivseid energiaallikaid. See võimaldab säästa kommunaalmaksete arvelt. Ja mõned omanikud on lihtsalt ilma jäetud võimalusest ühendada energiaallikatega. See tähendab, et mõnes piirkonnas on lihtsalt võimatu saada elektrit, kütet või on see väga kallis. Seetõttu pööravad inimesed üha enam tähelepanu sellistele energiaallikatele, mida annab loodus või saadakse inimjäätmetest. Selle tulemusena oli mõningaid seadmeid, mida me selles artiklis vaatleme. Kui kortermajade elanikel on selliste paigaldiste kasutamine problemaatiline, võivad erasektori elanikud sel viisil säästa "kommunaalteenuste" arveid. Kaasaegsed alternatiivenergia paigaldised võimaldavad teil iseseisvalt toota soojust, elektrit ja isegi gaasi. Mõnel õnnestub lisaks majade varustamisele energiaressurssidega ka oma ülejääk maha müüa.

Loetleme lühidalt peamised alternatiivenergia allikad, mida eramajas kasutada saab. See:

• päikeseenergia kasutamine soojuse ja elektri tootmiseks;
• Tuuleturbiinide kasutamine;
• erinevat tüüpi soojuspumbad;
• Energia biokütustest;
• Isetehtud hüdroelektrijaamad;
• teised.

Vaatame nüüd neid punkte lähemalt.

Päikeseenergia elektri ja soojuse tootmiseks

Päike on üks levinumaid ja võimsamaid eramajades kasutatavaid energiaallikaid. Erinevate paigalduste abil muudetakse päikeseenergia soojuseks või elektriks. Väga sageli leiate majadest mõlemat võimalust. Kaasaegsed mudelid võimaldavad soojust ja elektrit saada selge ilmaga isegi talvel. Seega, kui teie piirkonnas on palju päikesepaistelisi päevi, on selliseid seadmeid soovitatav kasutada.

Elektri hankimine

Elektrienergia varustamiseks kasutatavad päikesepaneelid on kokku pandud fotogalvaanilistest elementidest. Fotogalvaanilised plaadid on valmistatud räni baasil erinevate lisanditega. Kui päikesevalgus neid tabab, kiirgavad nad elektrone ja tekitavad elektrivoolu. See protsess põhineb pn ülemineku nähtusel.

Fotoelemendid on olenevalt oma struktuurist monokristallilised ja polükristallilised. Monokristallilised on veidi suurema kasuteguriga kui polükristallilised ja näitavad head jõudlust ka pilvise ilmaga.

Soojusenergia vastuvõtmine

Päikeseenergiat kasutatakse eramajades ka õhu või vee soojendamiseks. Selleks kasutatakse paigaldust, mida nimetatakse päikesekollektoriks. Sel juhul saab soojendatud vett kasutada nii maja kütmiseks kui ka sooja veevarustuseks. Ilmastikumõjude minimeerimiseks kasutatakse soojuskollektoreid koos katelde ja gaasi- või elektrikateldega. Päikesekollektoreid on kolme peamist tüüpi:

• Lame;
• vaakum;
• Õhk.

Lamekollektsionäärid

Selliste kollektsionääride disain on üsna lihtne ja neid võib sageli leida eramajades ja suvilates. Sellised kollektorid kujutavad endast kasti, mille üks pool on läbipaistev (klaas, polükarbonaat, kile), teine ​​aga mustaks värvitud ja isoleeritud. Nende seinte vahel asub absorber. Sageli kasutatakse selleks vaskpooli.

Päikesekiired soojendavad konstruktsiooni ja kannavad läbi neelduja üle spiraalis ringleva vee soojuse. Selliste süsteemide efektiivsus on väike, kuid need on lihtsad ja käsitsi valmistatavad. Selliseid süsteeme saab suvel kasutada sooja veevarustuseks. Talvel, Venemaa kliimas, on need töökõlbmatud.

Vaakumkollektorid

Sellised süsteemid on toodetud tööstuslikult ja neid saab kasutada sooja veevarustuseks ja kodu kütmiseks aastaringselt. Siin on jahutusvedelik vasktorus, mis asetatakse suurema läbimõõduga klaasi ja nende vahelt pumbatakse õhku välja. Täiuslik soojusisolatsioon saavutatakse tänu vaakumile.

Vaakumkollektoriga süsteemid sisaldavad akumulatsioonipaaki, kus soojendatakse vett. Vesi on tsirkuleeritud pumba abil ning vesi jagatakse tavaliselt kaheks ahelaks. Läbi vaakumkollektori võib ringlema osa antifriisi, mis eraldab boileris soojust eramaja küttesüsteemis või sooja veevarustuses ringlevale veele. Selliste süsteemide maksumus on kõrge ja need tasuvad end ära mitu aastat.

Õhukollektorid

See on päikesesoojusenergia kogumise lihtsaim ja vähemtõhusam variant. Õhukollektorite disain meenutab lamedaid. Olemas on läbipaistva väliskülje ja soojusisolatsiooniga põhjaga karp. Õhk liigub läbi siseruumi raskusjõu või ventilaatori toimel.

Sellised paigaldised töötavad suvel, varasügisel ja kevadel kogu päevavalguse. Eramutes kasutatakse neid tavaliselt abiruumide, loomadega kuuride, garaažide kütmiseks.

Eramu tuulik

Tuul on meie planeedil veel üks ammendamatu energiaallikas. Tuulegeneraatoreid kasutatakse tuuleenergia muundamiseks elektriks. Soovitav on paigaldada need eramajadesse nendes piirkondades, kus keskmine aastane tuulekiirus on kõrge. Tavaliselt on need rannikualad ja madalikud.

Soojuspumbad

Soojuspump on veel üks paigaldusvõimalus kütte ja sooja veevarustuse korraldamiseks eramajas. Ainult siin ei kasutata päikeseenergiat, vaid soojust maast, veest ja õhust. See põhineb külmiku põhimõttel, kus soojus võetakse mõnest keskkonnast ja edastatakse küttesüsteemi.

Sõltuvalt keskkonnast, kust soojust võetakse ja kuhu see edasi kantakse, eristatakse soojuspumpasid:

• Vesi-vesi;
• Õhk õhku;
• Õhk veeks;
• Põhjavesi.

Olenemata keskkonnast, milles töö toimub, on seda tüüpi paigaldistes: kompressor, soojusvaheti, aurusti.

Vesi-vesi

"Vesi-vesi" tüüpi soojuspumbad võtavad veest soojust põhjaveest ja edastavad selle eramaja küttesüsteemis ja soojaveevarustuses ringlevale veele. Soojuse kogumiseks mõeldud kollektor asetatakse maja kõrval olevasse reservuaari (see ei tohiks täielikult külmuda) või puuritakse selle alla kaevud. Kaevud puuritakse umbes 15 meetri sügavusele.

Õhk-õhk

See on kõigi soojuspumpade seas kõige soodsam variant. Selliste paigaldiste disain sarnaneb jagatud süsteemiga. Õhk-õhk pumpade elektrit kasutatakse keskkonnast soojuse ammutamiseks ja majja pumpamiseks. Selliste pumpade kaasaegsed mudelid võivad töötada tõsiste külmade korral, kuigi nende efektiivsus väheneb.

Üks kilovatt elektrienergiat muudetakse sellistes süsteemides umbes 5 kW soojuseks.

Tänapäeval on energiasäästu küsimused väga karmid, eriti mõne iseseisva riigi territooriumil endiste Nõukogude Liidu vabariikide hulgast. Üks paljudel foorumitel enim arutatud teemasid puudutab energiatarbimist vähendavate allikate paigaldamise rahalist otstarbekust. Alternatiivne energia isetegemine – kas on olemas tõhus lahendus? Proovime seda selles numbris välja mõelda.

Tasub kohe välja tuua tõsiasi, et on ebatõenäoline, et oma kätega on võimalik alternatiivseid energiaallikaid luua. Kuid on võimalus kasutada tööstuslikus mastaabis toodetud seadmeid. Just selliste seadmete paigaldamine ei saa mitte ainult vähendada elektri- ja soojusvarustuse kulusid, vaid ka täielikult välistada sõltuvuse tsentraalsetest energiavõrkudest.

Tehnoloogiliselt võib kõik alternatiivsed energiapaigaldised jagada kahte põhitüüpi:

• Seadmed elektrienergia tootmiseks.
• Üksused, mida kasutatakse soojusenergia saamiseks puhtal kujul või gaasilise kütuse tootmiseks katlaseadmete jaoks.

Autonoomse toiteallika paigaldised

Tasuta elektri saamiseks olemasolevate seadmete hulgas kasutatakse laialdaselt järgmist tüüpi seadmeid:

• Päikesepaneelid, mis muudavad meie loomuliku valgusallika energia otse elektriks. Seda tüüpi paneelid koosnevad paljudest pooljuhtelementidest, mis saavad valguskiirgust. Neid seadmeid soovitatakse kasutada piirkondades, kus on palju päikesepaistelisi päevi. Sellised paneelid on soovitatav paigaldada mehhanismide abil, mis muudavad konstruktsiooni kaldenurka. See aitab vältida sademete negatiivseid mõjusid ja tagab maksimaalse võimaliku päikesekiirguse vastuvõtu.
• Märkimisväärse tuulekoormusega piirkondadesse saab paigaldada ka teise isetegemise alternatiivse energiageneraatori. Tavaline tuulik on esmapilgul võimeline pakkuma elektrit mitmele tarbijale korraga. Paigalduse jõudlus sõltub kasutatava generaatori tüübist, ajami tiibade siruulatusest, seadme pööramise võimalusest sõltuvalt valitsevast tuule suunast.

Soojusvarustuspaigaldised

• Soojuspumbad, mis töötavad soojusenergia ülekandmise põhimõttel kõrgema temperatuuriga keskkonnast. Praktikas kasutavad nad vee-, õhu- ja maasoojusseadmete energial töötavaid soojusvahetiid, mis on võimelised muutma pinnase erinevate kihtide temperatuuri soojusenergiaks.
• Biogeneraatorid, mis võimaldavad koguda orgaaniliste ainete lagunemisel eralduvat gaasi. See konstruktsioon võib töötada erinevat tüüpi kütustel, kõige tõhusamate ja ohutumate automaatjuhtimisega paigaldustega.

Loomulikult on selle klassi paigalduste maksumus märkimisväärne, kuid nende ostmine tagab teie kodu energiavarustuse sõltumatuse.

Tänapäeval varustatakse kogu maailma elektriga söe ja gaasi (fossiilkütused) põletamise, veevoolude kasutamise ja tuumareaktsioonide kontrollimise kaudu. Need lähenemisviisid on üsna tõhusad, kuid tulevikus peame neist loobuma, pöördudes sellise suuna nagu alternatiivenergia poole.

Suur osa sellest vajadusest tuleneb asjaolust, et fossiilkütused on piiratud. Lisaks on traditsioonilised elektritootmismeetodid üks keskkonna saastamise tegureid. Niisiis maailm vajab "tervislikku" alternatiivi.

Pakume oma versiooni ebatavaliste energiatootmismeetodite TOPist, mis võib tulevikus saada tavapäraste elektrijaamade asenduseks.

7. koht. Jaotatud energia

Enne alternatiivsete energiaallikate kaalumist vaatleme üht huvitavat kontseptsiooni, mis on tulevikus võimeline muutma energiasüsteemi struktuuri.

Tänapäeval toodetakse elektrit suurtes jaamades, edastatakse jaotusvõrkudesse ja tarnitakse meie kodudesse. Jaotatud lähenemisviis eeldab järkjärgulist lähenemist tsentraliseeritud elektritootmisest loobumine... Seda on võimalik saavutada väikeste energiaallikate rajamisega tarbija või tarbijarühma vahetusse lähedusse.

Energiaallikatena saab kasutada järgmist:

• mikroturbiini elektrijaamad;
• gaasiturbiini elektrijaamad;
• aurukatlad;
• päikesepaneelid;
• tuuleturbiinid;
• soojuspumbad jne.

Sellised kodu jaoks mõeldud minielektrijaamad ühendatakse üldvõrku. Sinna liigub üleliigne energia ja vajadusel saab elektrivõrk kompenseerida voolupuuduse, näiteks kui päikesepaneelid pilvise ilma tõttu halvemini töötavad.

Selle kontseptsiooni rakendamine täna ja lähitulevikus on aga ebatõenäoline, kui rääkida globaalsest mastaabist. Selle põhjuseks on eelkõige tsentraliseeritud energialt hajutatud energiale ülemineku kõrge hind.

6. koht. Äikeseenergia

Milleks elektrit toota, kui selle saab lihtsalt tühjast välja püüda? Keskmiselt annab üks pikselöögi 5 miljardit džauli energiat, mis võrdub 145 liitri bensiini põletamisega. Teoreetiliselt vähendavad äikeseelektrijaamad elektrikulusid oluliselt.

Kõik näeb välja selline: jaamad asuvad äikesetormide suurenenud aktiivsusega piirkondades, "koguvad" heitmeid ja koguvad energiat. Pärast seda suunatakse energia võrku. Hiiglaslike piksevarraste abil on võimalik välku püüda, kuid põhiprobleem jääb alles - koguda sekundi murdosa jooksul võimalikult palju välguenergiat. Praegusel etapil ei saa ilma superkondensaatorite ja pingemuunduriteta hakkama, kuid tulevikus võib ilmneda delikaatsem lähenemine.

Kui me räägime elektrist "õhust välja", siis ei saa isegi meenutada vaba energia moodustumise pooldajaid. Näiteks Nikola Tesla omal ajal näiliselt demonstreeris seadet eetrist elektrivoolu genereerimiseks auto juhtimiseks.

5. koht. Taastuvate kütuste põletamine

Söe asemel võivad elektrijaamad põletada nn. biokütus ". Need on töödeldud taimne ja loomne tooraine, organismide jäätmed ja mõned orgaanilise päritoluga tööstusjäätmed. Näiteks võib tuua tavalised küttepuud, hakkepuit ja biodiislikütus, mida bensiinijaamades leidub.

Energeetikas kasutatakse enim hakkepuitu. See on koristatud raie- või puidutööstustest. Pärast purustamist pressitakse see kütusegraanuliteks ja saadetakse sellisel kujul TPP-sse.

2019. aastaks peaks Belgia olema valmis ehitama suurima biokütustel töötava elektrijaama. Prognooside kohaselt peab see tootma 215 MW elektrit. Sellest piisab 450 000 kodu jaoks.

Huvitav fakt! Paljudes riikides viljeletakse nn energiametsa – puud ja põõsad, mis sobivad kõige paremini energiavajaduseks.

Alternatiivenergia arenemine biokütuste suunas on endiselt ebatõenäoline, sest paljutõotavamaid lahendusi on.

4. koht. Loode- ja laineelektrijaamad

Traditsioonilised hüdroelektrijaamad töötavad järgmisel põhimõttel:

1. Veesurve juhitakse turbiinidesse.
2. Turbiinid hakkavad pöörlema.
3. Pöörlemine edastatakse generaatoritele, mis toodavad elektrit.

Hüdroelektrijaama ehitamine on soojuselektrijaamast kallim ja võimalik vaid suurte veeenergiavarudega kohtades. Kuid suurim probleem on ökosüsteemide kahjustamine, mis on tingitud tammide ehitamise vajadusest.

Loodete elektrijaamad töötavad sarnasel põhimõttel, kuid kasutada energia tootmiseks mõõna ja voolu jõudu.

"Vesi" alternatiivsete energialiikide hulka kuulub selline huvitav valdkond nagu laineenergia. Selle olemus taandub elektri tootmisele, kasutades ookeani lainete energiat, mis on palju suurem kui tõusulaine. Tänapäeva võimsaim laineelektrijaam on Pelamis P-750 , mis toodab 2,25 MW elektrit.

Lainetel kõikudes painduvad need tohutud konvektorid ("maod"), mille tulemusena liiguvad sees hüdrokolvid. Nad pumpavad õli läbi hüdromootorite, mis omakorda keeravad elektrigeneraatoreid. Saadud elekter toimetatakse kaldale mööda põhja kulgeva kaabli kaudu. Edaspidi konvektorite arv mitmekordistub ja jaam suudab toota kuni 21 MW.

3. koht. Geotermilised jaamad

Alternatiivne energia on geotermilises suunas hästi arenenud. Geotermilised elektrijaamad toodavad elektrit, muundades tegelikult maa energiat või õigemini maa-aluste allikate soojusenergiat.

Selliseid elektrijaamu on mitut tüüpi, kuid kõigil juhtudel põhinevad need samadel tööpõhimõte: maa-alusest allikast tulev aur tõuseb kaevust üles ja paneb pöörlema ​​elektrigeneraatoriga ühendatud turbiini. Tänapäeval on laialt levinud tava, kus vesi pumbatakse maa-alusesse veehoidlasse suure sügavusega, kus see kõrgete temperatuuride mõjul aurustub ja surve all auruna turbiinidesse siseneb.

Maasoojusenergia otstarbeks sobivad kõige paremini piirkonnad, kus on palju geisreid ja avatud termaalallikaid, mida soojendab vulkaaniline tegevus.

Niisiis, Californias on terve geotermiline kompleks nimega " Geisrid ". See ühendab 22 jaama, mille võimsus on 955 MW. Energiaallikaks on sel juhul 13 km läbimõõduga magmakamber 6,4 km sügavusel.

2. koht. Tuuleelektrijaamad

Tuuleenergia on üks populaarsemaid ja paljutõotavamaid elektritootmise allikaid.

Tuuleturbiini tööpõhimõte on lihtne:

• tuule jõu mõjul terad pöörlevad;
• pöörlemine edastatakse generaatorile;
• generaator genereerib vahelduvvoolu;
• saadud energia salvestatakse tavaliselt akudesse.

Tuulegeneraatori võimsus sõltub labade siruulatusest ja selle kõrgusest. Seetõttu paigaldatakse need avatud aladele, põldudele, küngastele ja rannikuvööndisse. Kõige tõhusamalt töötavad 3 tera ja vertikaalse pöörlemisteljega paigaldused.

Huvitav fakt! Tegelikult on tuuleenergia üks päikeseenergia vorme. Seda seletatakse asjaoluga, et tuuled tekivad Maa atmosfääri ja pinna ebaühtlasest kuumenemisest päikesekiirte toimel.

Tuuleturbiini valmistamiseks pole vaja sügavaid inseneriteadusi. Nii said paljud käsitöölised endale lubada üldisest elektrivõrgust lahtiühendamist ja alternatiivenergiale üleminekut.

Tööstuslikus mastaabis elektri tootmiseks kasutatakse tuuleparke, mis koosnevad paljudest tuuleturbiinidest. Suurim on elektrijaam " Viola "Asub Californias. Selle võimsus on 1550 MW.

1. koht. Päikeseelektrijaamad (SES)

Suurimad väljavaated on päikeseenergial. Päikese kiirguse muundamise tehnoloogia päikesepatareide abil areneb aasta-aastalt, muutudes üha tõhusamaks.

Venemaal on päikeseenergia suhteliselt halvasti arenenud. Kuid mõned piirkonnad näitavad selles valdkonnas suurepäraseid tulemusi. Võtame näiteks Krimmi, kus töötab mitu võimsat päikeseelektrijaama.

Tulevikus võib see areneda kosmoseenergia... Sel juhul ehitatakse SES mitte Maa pinnale, vaid meie planeedi orbiidile. Selle lähenemisviisi suurim eelis on see, et PV-paneelid saavad palju rohkem päikesevalgust, kuna seda ei takista atmosfäär, ilm ja aastaajad.

Järeldus

Alternatiivenergial on mitu paljutõotavat valdkonda. Selle järkjärguline arendamine viib varem või hiljem traditsiooniliste elektritootmismeetodite väljavahetamiseni. Ja pole absoluutselt vajalik, et kogu maailmas hakataks kasutama ainult ühte loetletud tehnoloogiatest. Lisateabe saamiseks vaadake allolevat videot.

Tänapäeval teavad kõik, et süsivesinike varudel Maal on piir. Iga aastaga muutub maapõuest nafta ja gaasi ammutamine aina keerulisemaks. Lisaks põhjustab nende põletamine meie planeedi ökoloogiale korvamatut kahju. Vaatamata sellele, et taastuvenergia tootmistehnoloogiad on tänapäeval väga tõhusad, ei kiirusta riigid kütuse põletamisest loobuma. Samal ajal kasvavad energiahinnad iga aastaga, sundides tavakodanikke üha rohkem raha välja käima.

Sellega seoses on alternatiivenergia tootmine tänapäeval muutumas mitte ainult üksikute amatööride ekstsentrilisuseks, vaid täiesti utilitaarseks ja mõnel juhul isegi vajalikuks tegevuseks. Sajad tuhanded maamajade omanikud mitte ainult maailmas, vaid ka meie riigis kasutavad täna hea meelega "rohelisi" tehnoloogiaid elektrienergia tootmiseks. Kuidas toodetakse ise alternatiivset energiat: Ülevaadet parimatest taastuvatest elektriallikatest näeb allpool.

Taastuvad energiaallikad isetegemiseks

Pikka aega on inimene oma igapäevaelus kasutanud seadmeid ja mehhanisme, mis suutsid muuta looduslike elementide liikumise mehaaniliseks energiaks. Näiteks tuule- ja vesiveskid. Elektri leiutamisega sai võimalikuks mehaanilise energia muundamine elektrienergiaks, paigaldades mehhanismi liikuvatele osadele generaatori. Aja jooksul on neid konstruktsioone täiustatud ja tänapäeval toodetakse maailmas palju elektrit hüdro- ja tuuleparkidest.

Lisaks veele ja tuulele on inimkonnal juurdepääs päikesevalgusele, maakera sisemuse energiale ja bioloogilisele kütusele. Sellega seoses kasutatakse taastuvenergia tootmiseks igapäevaelus järgmisi seadmeid:

• Patareid päikeseenergia jaoks.
• Soojuspumbajaamad.
• Tuulegeneraatorid.
• Biogaasikütuse tehased.

Tööstus on inimeste soovidest hästi teadlik ja toodab juba igast seadmest palju mudeleid. Hinnad on neil aga täna sellised, et kiirest tasumisest ei saa juttugi olla. Sellega seoses on rahva käsitöölised välja töötanud palju skeeme ja projekte, mille järgi saab selliseid üksusi valmistada. Vaatame mõnda neist.

Päikesepaneelid on kosmosetehnoloogia kingitus

Päikesepaneelid tõusid esile kosmoseajastu alguses. Neid kasutatakse tänapäevalgi kosmoselaevade ja planeetidevaheliste jaamade energiaallikatena. Marsi liiva kündvad seadmed on varustatud nende lihtsate seadmetega. Päike ise annab neile oma energia. Päikesepaneelide tööpõhimõte põhineb footonite võimel pooljuhtkihti läbides tekitada selles potentsiaalide erinevus, mis elektriahelasse suletuna tekitab elektrivoolu.

Üllataval kombel pole oma päikesepaneeli valmistamine nii keeruline. Selle loomiseks on kaks võimalust. Esimene meetod on lihtne ja sellega saab hakkama igaüks. Peate lihtsalt ostma polükristallidel või monokristallidel põhinevad valmis fotoelemendid, siduma need ühte vooluringi ja sulgema läbipaistva korpusega. Need kristallid on võimelised püüdma päikesevalguse footoneid ja muutma need elektriks. Need on väga habras, seetõttu peate seadme valmistamise ajal võtma ettevaatusabinõusid. Iga element on märgistatud, seega on teada selle voolu-pinge omadused. Vajaliku võimsusega aku ehitamiseks on vaja koguda ainult vajalik arv elemente. Selle jaoks:

• Läbipaistev raam on valmistatud plastikust, pleksiklaasist või polükarbonaadist.
• Lõika vineerist või plastikust korpus välja selle raami suuruse järgi.
• Kõik kristalsed elemendid joodetakse järjestikku ahelasse. Ainult jadaühendusega saavutatakse pinge tõus ahelas. See lihtsalt liidetakse kõigist elementidest.
• Fotosilmad asetatakse raami sisse ja suletakse hoolikalt, unustamata juhtmeid välja tuua.

Fotoelemente valides tuleks arvestada asjaoluga, et monokristallid on vastupidavamad ja efektiivsemad (efektiivsus 13%) ning polükristallid purunevad sageli ja on vähem efektiivsed (efektiivsus 9%). Sel juhul vajavad esimesed pidevat avatud päikesevalgust ja teised rahulduvad pilvisema ilmaga. Paigaldage valmis paneel kõige sagedamini katusele või päikesevalgusele. Kaldenurk peaks olema reguleeritav, kuna talvel on parem paneel paigaldada vertikaalselt, et vältida lumega uinumist.

Teine päikesepaneelide valmistamise meetod on palju keerulisem. Siin on juba vaja mõningaid elektrioskusi. Valmiselementide asemel peate tegema dioodiahela. Selleks peate ostma või koguma vanatehnika dioodid. Selleks otstarbeks sobib kõige paremini D223B. Neil on otsese päikesevalguse käes kõrge pinge 350 mV. See tähendab, et 1 V genereerimiseks on vaja ainult 3 sellist dioodi. Pinge 12 V on võimeline tekitama 36 dioodi. Kogus on märkimisväärne, kuid nende maksumus on väike, umbes 130 rubla saja kohta, seega on peamine probleem paigalduse kestus.

Dioodid leotatakse atsetoonis, misjärel eemaldatakse neilt värv. Seejärel puuritakse plastikust toorikusse vajalik arv auke ja sisestatakse neisse dioodid. Jootmine toimub järjestikku ridadena. Valmis paneel kaetakse läbipaistva materjaliga ja asetatakse korpusesse.

Nagu näete, pole Päikese vaba energia kasutamine nii keeruline. Piisab, kui pühendada veidi pingutust ja raha.

Soojuspumbad loovad soojust kõigest

Nende tööpõhimõte põhineb Carnot' tsüklitel. Lihtsamalt öeldes on see suur külmik, mis keskkonna jahtudes võtab sellelt madala potentsiaaliga energia ära ja muudab selle suure potentsiaaliga soojuseks. Keskkond võib olla ükskõik milline: maa, vesi, õhk. Igal aastaajal sisaldavad need vähesel määral soojust. Seadmel on üsna keeruline struktuur ja see koosneb mitmest põhikomponendist:

• Loodusliku soojuskandjaga täidetud välisahel.
• Sisemine vooluring veega.
• Aurusti.
• Kompressor.
• Kondensaator.

Süsteemis kasutatakse freooni, nagu külmkapis. Välisaasa võib asetada veekaevu või avatud veekogusse. Mõnikord on see ahel isegi lihtsalt maasse maetud, kuid see on kulukas.

Mõelge soojuspumba isetootmise protsessile. Esimene samm on kompressori hankimine. Saate selle konditsioneerist eemaldada. Küttevõimsust jätkub 9,7 kW.

Teine oluline detail on kondensaator. Seda saab valmistada tavalisest 120-liitrisest paagist. Peaasi, et see ei korrodeeruks. Paak lõigatakse kaheks osaks ja selle sisse sisestatakse vaskpool. Ahela paigaldamiseks on pooli väljunditele kinnitatud kahetollised ühendused. Paak keevitatakse keevitusmasina abil. Mähise pindala tuleb eelnevalt arvutada järgmise valemi abil: PZ = MT / 0,8RT, kus: PZ on mähise pindala; МТ - süsteemi poolt välja antud soojusenergia võimsus, kW; 0,8 - soojusjuhtivuse koefitsient, kui vesi voolab ümber vase; RT on sisse- ja väljalaskevee temperatuuride erinevus Celsiuse kraadides. Mähise saab valmistada iseseisvalt, kerides toru mis tahes silindri külge. Selle sees ringleb freoon ja paagis olev vesi küttesüsteemist. See kuumeneb freooni kondenseerumisel.

Aurusti valmistamiseks on vaja plastmahutit mahuga vähemalt 130 liitrit. Selle paagi kael peaks olema lai. Sellesse asetatakse ka mähis, mis ühendatakse kompressori kaudu ühe ahelaga eelmisega. Aurusti välja- ja sisselaskeava tehakse tavapärase kanalisatsioonitoru abil. Läbi selle voolab vesi reservuaarist või kaevust, millel on piisavalt energiat freooni aurustamiseks.

Selline süsteem toimib järgmiselt: aurusti asetatakse reservuaari või kaevu. Vesi, paindudes selle ümber, põhjustab külmutusagensi aurustumist, mis tõuseb torude kaudu aurustist kondensaatorisse. Seal see kondenseerub, eraldades soojust spiraali ümbritsevale veele. See vesi ringleb läbi küttetorude tsentrifugaalpumba abil, soojendades ruumi. Kompressor saadab külmutusagensi tagasi aurustisse ja tsükkel kordub ikka ja jälle.

Meie poolt käsitletud seade on võimeline kütma 60 m2 ruumi igal ajal aastas. Sel juhul võetakse energiat keskkonnast.

Kilovatte tootvate tuuleveskite järeltulijad

Tuulikute seadmes pole midagi keerulist. Pole ime, et meie esivanemad kasutasid tuuleenergiat nii rutiinselt. Põhimõtteliselt pole midagi muutunud. Lihtsalt veski veskikivide asemel paigaldati generaatorile ajam, mis muudab labade pöörlemisenergia elektriks.

Tuulegeneraatori valmistamiseks läheb vaja: kõrget torni, labasid, generaatorit ja akut. Samuti on vaja välja mõelda kõige lihtsam elektrienergia juhtimise ja jaotamise süsteem. Mõelge ühele võimalusele ise tuuleveski ehitamiseks.
Me ei keskendu torni ja labade konstruktsioonile, siin pole midagi rasket inimesele, kes mehaanikast vähemalt midagi teab. Peatume generaatoril. Loomulikult võite osta valmis generaatori, millel on vajalikud parameetrid, kuid meie ülesanne on tuulik ise luua. Kui teil on vana pesumasina mootor ja see töötab, siis olete valmis. Peame selle generaatoriks muutma. Selleks ostame neodüümmagneteid.

Generaatori rootori kandsime treipingile, tehes magnetitele süvendid. Magnetid liimime neile superliimiga. Mähime rootori paberisse ja täidame magnetite vahelise kauguse epoksüvaiguga. Kui see kuivab, eemaldage paber ja lihvige rootor liivapaberiga. Tähelepanu! Et magnetid ei kleepuks, tuleb need paigaldada väikese kaldega. Nüüd, kui rootor pöörleb, moodustavad magnetid potentsiaalse erinevuse, mis eemaldatakse klemmide abil.

Biogaasi generaator toodab jäätmetest energiat

Inimene tekitab oma elu jooksul tohutul hulgal orgaanilisi jäätmeid. See kehtib eriti suurte linnade või loomakasvatuskomplekside läheduses. Kui need jäätmed asetatakse anaeroobsesse keskkonda, algab nende lagunemisprotsess põlevate gaaside segu vabanemisega: metaan, vesiniksulfiid süsinikdioksiidi lisanditega. Kõik need, välja arvatud viimane, on suurepärased kütused, kuigi neil on ebameeldiv lõhn.

Biokütuse generaatori valmistamiseks vajate hermeetiliselt suletud paaki. See sisaldab tigu, millega jäätmeid perioodiliselt segatakse, harutoru, mille kaudu jäätmed välja juhitakse, ja kõri nende laadimiseks. Lisaks on paagi ülemisse ossa keevitatud harutoru eralduva biogaasi proovide võtmiseks ja tarbijani väljajuhtimiseks.

Parim on see konstruktsioon maasse matta ja absoluutselt õhukindlaks muuta. See hõlbustab tõhusat gaasi väljavõtmist ilma lekketa. Kuna anum on suletud, peab gaasi voolukiirus olema konstantne, vastasel juhul on soovitatav teha kaitseklapp, mis avaneb lubatud rõhu ületamisel. Taaskasutatud jäätmed on suurepärane väetis teie köögiviljaaeda.

Selle paigalduse lihtsaim disain võimaldab teil seda luua peaaegu kõigist saadaolevatest materjalidest. See on Hiinas väga levinud. Siiski tasub järgida ohutusmeetmeid, kuna biogaas on väga tuleohtlik ja mürgine. Suurem osa biogaasist tekib loomsete jäätmete ja silo segust. Paaki valatakse soe vesi, mis käivitab substraadi lagunemise.
Parimate taastuvate elektriallikate ülevaade on näidanud, et DIY alternatiivenergia ei ole nii ekstsentrilisus. Seda saab sõna otseses mõttes mitte millestki ja piisavas koguses koduseks tarbimiseks.