Energie acasă cu propriile mâini. Opțiuni de aspect pentru surse alternative. Finalizarea ansamblului generatorului eolian de viteză redusă

De ce să plătiți companiile energetice pentru electricitate în fiecare lună dacă vă puteți furniza propria energie? Toate mai multi oameniîn lume înțelege acest adevăr. Și de aceea astăzi vom vorbi despre 8 surse neobișnuite de energie alternativă pentru casă, birou și petrecere a timpului liber.

Panouri solare la ferestre

În zilele noastre, cea mai comună sursă alternativă de energie în viața de zi cu zi sunt panourile solare. În mod tradițional, acestea sunt instalate pe acoperișurile caselor private sau în curți. Dar recent a devenit posibilă plasarea acestor elemente direct în ferestre, ceea ce permite utilizarea unor astfel de baterii chiar și de către proprietarii de apartamente obișnuite din clădiri cu mai multe etaje.

În același timp, au apărut deja soluții care fac posibilă realizarea de panouri solare cu un nivel ridicat de transparență. Aceste elemente energetice ar trebui instalate în ferestrele rezidențiale.

De exemplu, panourile solare transparente au fost dezvoltate de specialiști de la Universitatea de Stat din Michigan. Aceste elemente transmit 99 la sută din lumina care trece prin ele, dar au o eficiență de 7%.

Uprise a creat o turbină eoliană neobișnuită de mare putere care poate fi folosită atât acasă, cât și la scară industrială. Această turbină eoliană este amplasată într-o remorcă care poate fi trasă de un SUV sau autocaravană.

Când este pliată, turbina Uprise poate fi condusă pe drumurile publice. Dar atunci când este desfășurat, se transformă într-o turbină eoliană cu drepturi depline, înaltă de cincisprezece metri și cu o putere de 50 kW.

Uprise poate fi folosit atunci când călătoriți într-o autocaravană, pentru a alimenta locații îndepărtate sau reședințe private obișnuite. Instalând această turbină în curtea lui, proprietarul acesteia poate chiar să vândă surplusul de energie electrică vecinilor.

Makani Power este un proiect al companiei cu același nume, care a intrat recent sub controlul unui laborator de inovație semi-secret. Ideea din spatele acestei tehnologii este atât simplă, cât și ingenioasă. Vorbim despre un mic zmeu care poate zbura la o altitudine de până la un kilometru și poate genera electricitate.

Aeronava Makani Power este echipată cu turbine eoliene încorporate care vor funcționa activ la altitudini unde viteza vântului este semnificativ mai mare decât la nivelul solului. Energia rezultată în acest caz este transmisă printr-un cablu care conectează zmeul la stația de bază.

Energia va fi generată și din mișcările aeronave Makani Power. Tragând cablul sub forța vântului, acest zmeu va face dinamul încorporat în stația de bază să se rotească.

Cu ajutorul Makani Power, este posibil să furnizați energie atât caselor private, cât și locațiilor îndepărtate, unde este imposibil să instalați o linie electrică tradițională.

Celulele solare moderne au încă o eficiență foarte scăzută. Prin urmare, pentru a obține indicatori de înaltă performanță de la acestea, este necesar să acoperiți cu panouri spații destul de mari. Dar o tehnologie numită Betaray vă permite să creșteți eficiența de aproximativ trei ori.

Betaray este o instalație de dimensiuni mici care poate fi amplasată în curtea unei case private sau pe acoperișul unei clădiri înalte. Se bazează pe o sferă de sticlă transparentă cu un diametru puțin mai mic de un metru. Acumulează lumina soarelui și o concentrează pe un panou fotovoltaic destul de mic. Eficiența maximă a acestei tehnologii este de 35 la sută uimitor de mare.

Mai mult, instalația Betaray în sine este dinamică. Se adaptează automat la poziția Soarelui pe cer pentru a funcționa la capacitatea sa maximă în orice moment. Și chiar și noaptea, această baterie generează electricitate transformând lumina de la lună, stele și luminile stradale.

Artistul danez-islandez Olafur Eliasson a lansat un proiect neobișnuit numit Little Sun, care combină creativitatea, tehnologia și angajamentul social al oamenilor de succes față de cei dezavantajați. Vorbim despre un mic dispozitiv în formă de floarea soarelui, care în timpul zilei se umple cu energie din lumina soarelui pentru a aduce seara iluminare în cele mai întunecate colțuri ale planetei.

Oricine poate dona bani pentru a aduce lampa solară Little Sun în viața unei familii dintr-o țară din Lumea a Treia. Micile lămpi de soare le permit copiilor din mahalale și din satele îndepărtate să-și petreacă serile studiind sau citind, fără de care succesul în societatea modernă este imposibil.

De asemenea, puteți achiziționa lămpi Little Sun pentru dvs., făcându-le parte din propria viață. Aceste dispozitive pot fi folosite atunci când ieșiți în natură sau pentru a crea o atmosferă uimitoare de seară în zone deschise.

Mulți sceptici râd de sportivi, susținând că forța pe care o folosesc în timpul exercițiilor fizice poate fi folosită pentru a genera electricitate. Creatorii au urmat această opinie și au creat primul set de aparate de exerciții în aer liber din lume, fiecare dintre ele fiind o mică centrală electrică.

Primul loc de joaca Green Heart a apărut în noiembrie 2014 la Londra. Electricitate produsă de amatori exercițiu fizic, poate fi folosit pentru a încărca dispozitive mobile: smartphone-uri sau tablete.

Site-ul Green Heart trimite excesul de energie către rețelele electrice locale.

Este paradoxal, dar chiar și copiii pot fi forțați să producă energie „verde”. La urma urmei, ei nu sunt niciodată contrarii să facă ceva, să se joace și să se distreze cumva. De aceea, inginerii olandezi au creat un leagăn neobișnuit numit Giraffe Street Lamp, care folosește neliniștea copiilor în procesul de generare a energiei electrice.

Leagănul de lampă Girafe generează energie în timp ce este utilizat în scopul pentru care a fost prevăzut. Legănându-se în scaun, copiii sau adulții stimulează funcționarea dinamului încorporat în acest design.

Desigur, energia electrică rezultată nu va fi suficientă pentru funcționarea completă a unei clădiri rezidențiale private. Dar energia acumulată în timpul unei zile de joacă este suficientă pentru a acționa o lampă stradală nu foarte puternică timp de câteva ore după amurg.

Operatorul de telefonie mobilă Vodafone realizează că profiturile sale cresc atunci când telefoanele clienților funcționează non-stop, iar proprietarii lor înșiși nu își fac griji unde să găsească o priză pentru a încărca bateriile gadgetului lor. De aceea, această companie a sponsorizat dezvoltarea unei tehnologii neobișnuite numită Power Pocket.

Dispozitivele bazate pe tehnologia Power Pocket trebuie să fie cât mai aproape de corpul uman pentru a-și folosi căldura pentru a genera electricitate pentru nevoile casnice.

În acest moment, au fost create două produse practice bazate pe tehnologia Power Pocket: pantaloni scurți și un sac de dormit. Au fost testați pentru prima dată în timpul Festivalului de la Isle of Wight în 2013. Experimentul s-a dovedit a fi de succes; o noapte a unei persoane într-un astfel de sac de dormit a fost suficientă pentru a încărca bateria smartphone-ului cu aproximativ 50 la sută.

În această recenzie, am vorbit doar despre acele surse alternative de energie care pot fi folosite pentru nevoile de zi cu zi: acasă, la birou sau în timpul liber. Dar există încă multe tehnologii „verzi” moderne extraordinare dezvoltate pentru utilizare la scară industrială. Puteți citi despre ele în recenzie.

Rezervele de hidrocarburi de pe planeta noastră nu sunt nesfârșite, așa că energia alternativă care funcționează pe surse regenerabile de energie câștigă rapid popularitate. Casele sunt dotate cu panouri solare si turbine eoliene. Ponderea energiei generate de centralele solare și eoliene este în creștere. În 2010 era egală cu 5%. Acest lucru te face să te gândești la construirea unei mici centrale electrice acasă.

Cum să alegi o sursă de energie

Există multe opțiuni pentru obținerea energiei electrice alternative, populare și nu atât de populare. Unele dintre ele nu sunt potrivite pentru latitudinile noastre, iar altele sunt periculoase.

O pompă de căldură, care pompează căldura din sol în casă folosind principiul unui frigider, este potrivită numai pentru locuitorii zonelor geotermale. O încercare de a-l construi pe propriul teren va costa un locuitor al regiunii Moscovei stratul superior de sol înghețat la o adâncime de doi metri. Înghețarea va deteriora sistemul radicular al copacilor și arbuștilor, care ulterior se vor îmbolnăvi sau vor muri.

Biogazul este potrivit pentru producția la întreprinderi mari unde nu există probleme cu combustibilul pentru bioreactoare. În agricultura privată, există puține beneficii de pe urma biogazului; ferma filială medie nu va putea produce cantitatea necesară de combustibil. Va trebui să fie importat, ceea ce va duce la costuri constante de livrare. Nu uitați că producția de biogaz este explozivă și necesită control asupra echipamentului, care este greu de implementat acasă.

Există surse alternative de energie mai potrivite pentru o casă privată. Acestea includ:

Energie solara.
Energie eoliana.
Energia curgerii apei.
Gaz lemnos obtinut din descompunerea termica a lemnului fara acces la aer.

Spre deosebire de biogaz, ele sunt potrivite pentru utilizare în case private și sunt sigure atunci când sunt utilizate corect.

Dar nu toată lumea are un flux pe proprietatea lor sau acces la cantități mari de lemn, așa că este mai logic să luăm în considerare sursele regenerabile de energie, care sunt disponibile peste tot. Acestea includ lumina soarelui și vântul.

Există soluții de bricolaj gata făcute pentru conversia energiei alternative. Acestea vă permit să o transformați în energie electrică cât mai eficient posibil și sunt potrivite pentru implementare într-o casă privată.

Centrală solară

Sursele de alimentare de rezervă bazate pe panouri solare sunt potrivite pentru acele locuri în care există întreruperi constante de curent. Datorită costului lor ridicat, utilizarea lor este nepractică acolo unde nu există probleme cu electricitatea. O centrală solară instalată pentru a economisi bani se va amortiza numai după 8-10 ani. În acest timp, bateriile cu plumb vor deveni inutilizabile, iar înlocuirea lor va atrage costuri suplimentare. Fondurile cheltuite pentru înlocuirea bateriilor vor crește costul centralei și vor împinge perioada de rambursare cu încă 3-5 ani.

Componente și asamblare necesare

Un panou solar este asamblat din celule fotovoltaice, care variază ca formă și dimensiune.

Celulele solare sunt crescute din siliciu și sunt împărțite în două tipuri: monocristaline (mono-Si) și policristaline (poli-Si).

Elementele monocristaline au o eficiență de 20% și o durată de viață de până la 30 de ani. Pentru funcționarea lor normală, este necesară lumina solară care lovește bateriile în unghi drept. Cu lumină împrăștiată, puterea unor astfel de elemente este redusă de trei ori și chiar și cea mai mică umbrire a unui element scoate întregul lanț din modul de generare.

Prin urmare, SES (centrale solare) construite pe elemente mono-Si au nevoie de sisteme care monitorizează poziția soarelui și rotesc panourile după acesta. Panourile nu trebuie lăsate să se murdărească; în acest scop sunt echipate cu un sistem automat de curățare. La centralele solare mici, panourile solare sunt spălate manual.

Centralele electrice bazate pe panouri mono-Si sunt potrivite pentru regiunile cu un număr mare de zile însorite pe an. Pe vreme înnorată, eficacitatea lor este aproape de zero.

Elementele policristaline au avantajele și dezavantajele lor. Avantajele includ costul redus și funcționarea eficientă în lumină difuză.

Au mai multe dezavantaje:

Eficiență mai scăzută - 12%.
Durată de viață mai scurtă - până la 25 de ani.
Degradare crescută la temperaturi peste 55 °C.

Bateriile solare poli-Si sunt instalate în zonele cu predominanța zilelor înnorate. Capacitatea de a transforma lumina împrăștiată le permite să fie montate fără sisteme de auto-rotație. În plus, nu trebuie spălate frecvent. Datorită costului lor scăzut și nepretențioșii, celulele solare policristaline sunt utilizate pe scară largă în centralele solare de casă.

Cel mai bine este să începeți să vă asamblați propria centrală solară selectând componente. Puterea sa va depinde direct de ei. Pentru a face un SES clasic, veți avea nevoie de:

Celule fotovoltaice.
Autobuz pentru elemente de legătură.
O foaie de sticlă sau plastic transparent.
Profil din aluminiu.
Rășină epoxidică cu întăritor.
Fire cu o secțiune transversală de 4 mm².
Scut de perete.
Controler de baterie solară.
Invertor 12−220 V.
Întrerupătoare de circuit.
Blocuri de borne pentru siguranțe.
Diode Schottky.
Baterie plumb-acid cu o capacitate de cel puțin 150 Ah.
Borne baterie.

Schema de conectare a componentelor SES:

Trebuie să începeți prin asamblarea panoului solar. Tăiați bucăți de 7 cm lungime din magistrală și lipiți-le la contactele negative ale fotocelulei amplasate pe partea frontală. Repetați acest pas cu fiecare fotocelulă.

„Produsele semifabricate” rezultate trebuie conectate în serie, lipind borna negativă a unui element la borna pozitivă a celuilalt. Numărul de fotocelule din circuit (modul) trebuie să fie astfel încât la bornele acestuia să apară o tensiune de 14,5 V. Când se utilizează celule de jumătate de volți, vor fi necesare 29 dintre ele. Pentru a preveni apariția curentului invers atunci când un element din circuit este întunecat, este necesar să lipiți o diodă Schottky în golul magistralei negative a fiecărei celule foto.

Puteți face o baterie solară dintr-un singur modul, dar puterea acesteia va fi minimă. Prin urmare, panourile solare sunt asamblate din mai multe module conectate în paralel.

Degresați sticla și lipiți cu atenție modulele asamblate pe ea. Utilizați rășină epoxidică ca lipici; atunci când se întărește, nu devine tulbure și nu împiedică lumina să ajungă la fotocelule. Nu folosiți alte cleiuri, chiar dacă acestea par bune.

După ce epoxidul s-a întărit, instalați sticla într-un cadru de profil de aluminiu, pre-găurind o gaură în ea pentru fire. Lipiți bornele modulelor la fire și împingeți-le afară. Pentru a-l etanșa, umpleți întreaga structură cu epoxid.

Rășina epoxidice întărită va lipi sticla de cadru și va proteja fotocelulele de umiditate și praf.

Caracteristici de instalare la domiciliu

Panoul solar asamblat poate fi instalat pe acoperiș, dar cea mai bună variantă ar fi să-l instalați pe peretele de sud al casei. Panoul instalat pe acesta va fi expus la lumina soarelui aproape toate orele de lumină.

Agățați scutul de perete și asigurați controlerul, invertorul și blocurile de borne cu siguranțe introduse în ecran. Așezați firele în panou și conectați-le conform diagramei. Amintiți-vă că atunci când încărcați bateria eliberează gaze toxice, așa că trebuie plasată într-o zonă bine ventilată.

La alimentarea iluminatului interior de la un invertor, o parte din energie se pierde în timpul conversiei. Pentru a evita irosirea rezervelor de la o sursă autonomă de energie, instalați acasă un sistem de iluminat care să funcționeze la 12 volți.

Colectori solari pentru incalzire

Când vorbim despre centralele solare care transformă lumina în electricitate, nu putem să nu menționăm un alt tip de panouri solare.

Colectorii solari sunt utilizați în sistemele de încălzire și alimentare cu apă caldă și sunt:

Aeropurtat.
Tubular.
Vid.
Apartament.

În interiorul colectoarelor de aer există plăci acoperite cu o compoziție care absoarbe lumina. Sunt încălzite de soare și degajă căldură aerului care circulă prin colector, care este folosit pentru încălzirea locuinței.

Pentru a crește suprafața de lucru în colectoarele de aer, se folosesc plăci ondulate.

Corpul colectoarelor tubulare conține tuburi de sticlă, vopsite în interior cu vopsea neagră. Lumina soarelui care lovește vopseaua o încălzește. Căldura este apoi transferată în apa care curge prin tuburi.

Manifoldurile de vid sunt un tip de colector tubular. În ea, tuburile colorate sunt introduse în cele transparente cu un diametru mare. Între ele există un vid, care reduce pierderile de căldură din tubul interior.

Cele mai simple și mai ieftine dintre toate sunt colectoarele plate. Ele constau dintr-o placă sub care se află tuburi cu apă în circulație, acoperite în partea de jos cu un strat de material termoizolant. Eficiența colectoarelor cu plăci plate este cea mai scăzută.

Schema de conectare la sistemul de alimentare cu apă:

Aerul din colector intră direct în casă, iar apa intră mai întâi în cazane, unde este încălzită prin elemente de încălzire la temperatura dorită. Apa calda este furnizata de la cazan in bucatarie si baie, fiind folosita si pentru incalzire.

Cum se face un generator eolian

Centralele solare nu funcționează noaptea sau pe vreme înnorată, iar electricitatea este întotdeauna necesară. Prin urmare, atunci când proiectați energie alternativă pentru casa dvs. cu propriile mâini, trebuie să îi furnizați un generator care nu depinde de soare.

Un generator eolian este ideal pentru utilizare ca a doua sursă de energie. Poate fi asamblat chiar și din piese de schimb uzate, ceea ce vă va economisi în mod semnificativ banii.

Lista cu ceea ce veți avea nevoie pentru a asambla o moară de vânt:

Generator cu excitație magnetică de la un camion sau un tractor.
Conductă cu diametrul exterior de 60 mm și lungimea de 7 metri.
Un metru și jumătate de țeavă cu diametrul interior de 60 mm.
Funie de otel.
Capse si chere pentru fixarea cablului.
Fire, secțiune transversală 4 mm².
Boost cutia de viteze de la 1 la 50.
Teava PVC, diametru 200 mm.
Pânză de ferăstrău circular.
Doi conectori EC-5.
O bucată de tablă de oțel, de 1 mm grosime.
Tabla de aluminiu, grosime 0,5 mm.
Rulment pentru diametrul interior al catargului.
Cuplaj pentru conectarea arborilor generatorului și cutiei de viteze.
Conducta pentru diametrul interior al rulmentului, lungime - 60 cm.

Toate aceste materiale sunt vândute în magazine de construcții și auto. Noile cutii de viteze cu generator sunt scumpe, așa că este mai bine să le cumpărați de la o piață de vechituri.

Realizarea unei roți de vânt pentru casă

Elementul principal al oricărei mori de vânt sunt lamele, așa că trebuie făcute mai întâi.

Pentru a determina dimensiunile, utilizați tabelul.

În mod ideal, roata eoliană ar trebui să aibă aceeași putere ca și generatorul, dar din cauza excesivă dimensiuni mari roata rezultată nu este întotdeauna posibilă. Prin urmare, cel mai adesea puterea lamelor este mult mai mică decât cea a generatorului. Nu e nimic în neregulă cu asta.

Tăiați țeava din PVC în lungimi egale cu lungimea lamelor. Le-am văzut în jumătate de-a lungul axei longitudinale. Desenați din nou marcajele de pe jumătățile țevii și tăiați lamele de-a lungul acesteia. A tăiat triunghiuri din spate. Decupați suporturile pentru lame dintr-o foaie de oțel și găuriți în ele. Luați o pânză de ferăstrău circular, găuriți în ea și fixați cu șuruburi lamele pe lamă.

Asamblare, instalare si conectare

Săpați o groapă și betonați o țeavă cu un diametru interior de 60 mm în ea. Luați o țeavă de șapte metri și, pasând înapoi cu 1 metru de margine, instalați suporturi pe ea. Sudați un rulment în aceeași margine a țevii folosind sudarea cu argon.

Îndoiți un cadru dintr-o tablă de oțel și sudați o țeavă de dedesubt care se potrivește în rulment. Atașați cutia de viteze și generatorul la cadru conectând arborii acestora. Instalați 2 opritoare sub formă de știfturi în partea de jos a cadrului și în partea de sus a catargului. Nu vor permite cadrului să se rotească mai mult de 360 de grade. Faceți o giruetă dintr-o foaie de aluminiu și atașați-o pe spatele cadrului. Faceți o gaură la baza catargului pentru sârmă.

Conectați firul la generator și trageți-l prin cadru și catarg. Așezați roata vântului pe arborele cutiei de viteze și fixați-o pe acesta. Introduceți cadrul în rulment și rotiți-l. Ar trebui să se rotească ușor.

Moara de vânt asamblată arată cam așa:

Lame.
Disc circular.
Cutie de viteze.
Cuplare.
Generator.
Vane.
Montare pentru giruetă.
Ținând.
Limitatoare.
Catarg.
Firul.

Introduceți cuiele în pământ, astfel încât distanța de la catarg până la fiecare dintre ele să fie aceeași. Legați cablurile de suporturile de pe catarg. Pentru a instala catargul, trebuie să apelați o macara. Nu încercați să instalați singur generatorul eolian! În cel mai bun caz, vei sparge moara de vânt, în cel mai rău caz, vei suferi singur. După ridicarea catargului cu o macara, îndreptați baza acestuia în țeava betonată anterior și așteptați până când macaraua o coboară în țeavă.

Coarda trebuie să fie legată de cui în stare întinsă. Mai mult, toate cablurile trebuie legate astfel incat catargul sa stea strict vertical, fara distorsiuni.

Generatorul eolian trebuie conectat la încărcător prin conectorul EC-5. Încărcarea în sine este instalată în panou cu echipamentul SES și este conectată direct la baterie.

Pentru a evita pierderea aparatelor electrocasnice, deconectați întotdeauna moara de vânt de la încărcător în timpul unei furtuni.

Montajul centralei este finalizat. Acum nu veți rămâne fără electricitate, chiar dacă luminile sunt stinse perioadă lungă de timp. În acest caz, nu va trebui să cheltuiți bani pe combustibil pentru generator și timp pentru livrarea acestuia. Totul va funcționa automat și nu va necesita intervenția dvs.

Chiar și școlarii știu că rezervele de petrol, gaze și cărbune nu sunt nesfârșite. Prețurile la energie sunt în continuă creștere, forțând plătitorii să ofte din greu și să se gândească la creșterea propriilor venituri. În ciuda realizărilor civilizației, există multe locuri în afara orașelor unde nu se furnizează gaze, iar în unele locuri nici măcar electricitate. Acolo unde există o astfel de oportunitate, costul instalării sistemului uneori nu corespunde deloc cu nivelul veniturilor populației. Nu este surprinzător faptul că energia alternativă de tip „do-it-yourself” este astăzi de interes atât pentru proprietarii de case de țară mari și mici, cât și pentru locuitorii orașului.

Întreaga lume din jurul nostru este plină de energie, care este conținută nu numai în intestinele pământului. Înapoi la școală, la lecțiile de geografie, am învățat că este posibil să folosim energia vântului, a soarelui, a mareelor, a apei în cădere, a miezului pământului și a altor purtători de energie similari cu eficiență ridicată la scara unor țări și continente întregi. Cu toate acestea, poate fi folosit și pentru încălzirea unei case separate.

Tipuri de surse alternative de energie

Dintre opțiunile pentru sursele naturale de aprovizionare privată cu energie, trebuie menționate următoarele:

panouri solare;
colectoare solare;
pompe de căldură;
generatoare eoliene;
instalatii pentru absorbtia energiei apei;
instalatii de biogaz.

Dacă aveți suficiente fonduri, puteți cumpăra un model gata făcut al unuia dintre aceste dispozitive și puteți comanda instalarea acestuia. Răspunzând dorințelor consumatorilor, industriașii au stăpânit de mult producția de panouri solare, pompe de căldură etc. Cu toate acestea, costul acestora rămâne constant ridicat. Este foarte posibil să faci singur astfel de dispozitive, economisind niște bani, dar cheltuind mai mult timp și efort.

Video: ce energie naturală poate fi folosită

Principiul de funcționare și utilizarea panourilor solare într-o casă privată

Fenomenul fizic pe care se bazează principiul de funcționare al acestei surse de energie este efectul fotoelectric. Lumina soarelui care lovește suprafața sa eliberează electroni, ceea ce creează o sarcină în exces în interiorul panoului. Dacă conectați o baterie la aceasta, atunci din cauza fulgerelor, un curent va apărea în circuit în cantitatea de încărcări.

Principiul de funcționare al unei baterii solare este efectul fotoelectric.

Design-urile capabile să capteze și să transforme energia solară sunt numeroase, variate și în continuă îmbunătățire. Pentru mulți meșteri, îmbunătățirea acestor modele utile s-a transformat într-un hobby excelent. La expozițiile tematice, astfel de entuziaști demonstrează de bunăvoie multe idei utile.

Pentru a face panouri solare, trebuie să achiziționați celule solare monocristaline sau policristaline, plasați-le într-un cadru transparent, care este fixat cu o carcasă durabilă.

Video: realizarea unei baterii solare cu propriile mâini

Bateriile finite sunt amplasate, desigur, pe partea cea mai însorită a acoperișului. În acest caz, ar trebui să fie posibilă reglarea înclinării panoului. De exemplu, în timpul căderilor de zăpadă, panourile trebuie amplasate aproape vertical, altfel un strat de zăpadă poate interfera cu funcționarea bateriilor sau chiar le poate deteriora.

Construcția și utilizarea colectoarelor solare

Un colector solar primitiv este o placă de metal negru plasată sub un strat subțire de lichid transparent. După cum știți de la un curs de fizică din școală, obiectele întunecate se încălzesc mai mult decât cele ușoare. Acest lichid se misca cu ajutorul unei pompe, raceste placa si se incalzeste singur. Circuitul de fluid încălzit poate fi plasat într-un rezervor conectat la o sursă de apă rece. Prin încălzirea apei din rezervor, lichidul din colector este răcit. Și apoi se întoarce. Astfel, acest sistem energetic vă permite să obțineți o sursă constantă apa fierbinte, iar iarna si calorifere calde.

Există trei tipuri de colecționari, care diferă ca design

Astăzi există 3 tipuri de astfel de dispozitive:

aer;
tubular;
apartament.

Aer

Colectoarele de aer constau din plăci de culoare închisă

Colectoarele de aer sunt plăci negre acoperite cu sticlă sau plastic transparent. Aerul circulă natural sau cu forță în jurul acestor plăci. Aerul cald este folosit pentru a încălzi încăperile din casă sau pentru a usca hainele.

Avantajul este simplitatea extremă a designului și costul redus. Singurul dezavantaj este utilizarea circulației forțate a aerului. Dar te poți descurca fără el.

Tubular

Avantajul unui astfel de colector este simplitatea și fiabilitatea

Colectorii tubulari arată ca mai multe tuburi de sticlă aliniate pe rând, acoperite la interior cu material care absoarbe lumina. Ele sunt conectate la o galerie comună și lichidul circulă prin ele. Astfel de colectoare au 2 moduri de transmitere a energiei primite: directă și indirectă. Prima metodă este folosită iarna. Al doilea este folosit pe tot parcursul anului. Există o variație folosind tuburi de vid: unul este introdus în celălalt și se creează un vid între ele.

Acest lucru îi izolează de mediu inconjuratorși reține mai bine căldura rezultată. Avantajele sunt simplitatea și fiabilitatea. Dezavantajele includ costul ridicat de instalare.

Apartament

Pentru ca colectorii să funcționeze mai eficient, inginerii au propus utilizarea concentratoarelor

Colectorul plat este cel mai comun tip. El a servit drept exemplu pentru a explica principiul de funcționare a acestor dispozitive. Avantajul acestui soi este simplitatea și costul scăzut în comparație cu altele. Dezavantajul este pierderea semnificativă de căldură, de care alte subtipuri nu suferă.

Pentru a îmbunătăți sistemele solare existente, inginerii au propus utilizarea unor oglinzi numite concentratoare. Acestea vă permit să ridicați temperatura apei de la standardul 120 la 200 C°. Acest subtip de colectoare se numește colectoare de concentrație. Aceasta este una dintre cele mai scumpe opțiuni, ceea ce este, fără îndoială, un dezavantaj.

Instrucțiuni complete pentru fabricarea și instalarea unui colector solar în următorul nostru articol:

Utilizarea energiei eoliene

Dacă vântul poate conduce stoluri de nori, de ce să nu-și folosească energia pentru alte lucruri utile? Căutarea unui răspuns la această întrebare a condus inginerii la crearea unui generator eolian. Acest dispozitiv constă de obicei din:

generator;
turn înalt;
lame care se rotesc pentru a prinde vântul;
baterii;
sisteme electronice de control.

Principiul de funcționare al unui generator eolian este destul de simplu. Lamele, care se rotesc din cauza vântului puternic, rotesc arborii de transmisie (în limbajul comun, cutia de viteze). Sunt conectate la un alternator. Transmisia și generatorul sunt amplasate într-un leagăn sau, cu alte cuvinte, într-o gondolă. Poate avea un mecanism rotativ. Generatorul este conectat la automatizarea de control și la un transformator de creștere a tensiunii. După transformator, tensiunea, care și-a crescut valoarea, este trimisă la sistemul general de alimentare.

Generatoarele eoliene sunt potrivite pentru zonele în care vântul bate constant

Deoarece crearea generatoarelor eoliene a fost studiată destul de mult timp, există proiecte pentru o mare varietate de modele pentru aceste dispozitive. Modelele cu axă de rotație orizontală ocupă un spațiu destul de mare, dar generatoarele eoliene cu axă de rotație verticală sunt mult mai compacte. Desigur, pentru munca eficienta Aparatul necesită un vânt destul de puternic.

Avantaje:

fara emisii;
autonomie;
utilizarea uneia dintre resursele regenerabile;

Defecte:

nevoia de vânt constant;
preț inițial ridicat;
zgomot de rotație și radiații electromagnetice;
ocupa suprafete mari.

Generatorul eolian trebuie amplasat cât mai sus posibil pentru ca funcționarea lui să fie eficientă. Modelele care au o axă de rotație verticală sunt mai compacte decât cele cu rotație orizontală

Un ghid pas cu pas pentru realizarea unui generator eolian cu propriile mâini pe site-ul nostru:

Apa ca sursă de energie

Cel mai faimos mod de a folosi apa pentru a genera energie electrică este, desigur, energia hidroelectrică. Dar nu este singurul. Există, de asemenea, energia mareelor și energia curenților. Și acum, în ordine.

O centrală hidroelectrică este un baraj care are mai multe porți pentru eliberarea controlată a apei. Aceste gateway-uri sunt conectate la paletele generatorului turbinei. Curgând sub presiune, apa o învârte, generând astfel energie electrică.

Defecte:

inundații de coastă;
reducerea numărului de locuitori ai râului;

Stațiile speciale sunt construite pentru a utiliza energia apei

Puterea curenților

Această metodă de generare a energiei este similară cu un generator eolian, singura diferență fiind că generatorul cu palete uriașe este plasat peste un curent marin mare. Cum ar fi Gulf Stream, de exemplu. Dar acest lucru este foarte scump și dificil din punct de vedere tehnic. Prin urmare, toate proiectele majore rămân pe hârtie deocamdată. Cu toate acestea, există proiecte mici, dar în derulare, care demonstrează capacitățile acestui tip de energie.

Energia valurilor

Structura centralei electrice care transformă acest tip de energie în electricitate este un imens baraj situat într-un golf de mare. Are găuri prin care apa pătrunde pe partea din spate. Acestea sunt conectate prin conducte la generatoare electrice.

O centrală maremotrică funcționează după cum urmează: în timpul valului ridicat, nivelul apei crește și creează presiune care poate roti axul generatorului. La sfârșitul mareei, gurile de intrare sunt închise și în timpul valului scăzut, care are loc după 6 ore, ieșirile sunt deschise și procesul se repetă în sens invers.

Avantajele acestei metode:

servicii ieftine;
o atractie turistica.

Defecte:

costuri semnificative de construcție;
daune faunei marine;
erorile de proiectare pot provoca inundarea orașelor din apropiere.

Aplicarea biogazului

În timpul procesării anaerobe a deșeurilor organice, este eliberat așa-numitul biogaz. Rezultatul este un amestec de gaze format din metan, dioxid de carbon și hidrogen sulfurat. Generatorul pentru producerea de biogaz este format din:

rezervor etanș;
melc pentru amestecarea deșeurilor organice;
conductă pentru descărcarea masei reziduale;
gâturi pentru umplerea cu deșeuri și apă;
conducta prin care curge gazul rezultat.

Adesea, un container pentru reciclarea deșeurilor este instalat nu la suprafață, ci în grosimea solului. Pentru a preveni scurgerea gazului rezultat, acesta este realizat complet etanș. Trebuie amintit că în timpul procesului de eliberare a biogazului, presiunea din rezervor crește în mod constant, astfel încât gazul trebuie scos din rezervor în mod regulat. Pe lângă biogaz, procesarea are ca rezultat un îngrășământ organic excelent util pentru creșterea plantelor.

Dispozitivul și regulile de funcționare de acest tip sunt supuse unor cerințe de siguranță sporite, deoarece biogazul este periculos de inhalat și poate exploda. Cu toate acestea, într-un număr de țări din întreaga lume, de exemplu, în China, această metodă de generare a energiei este destul de răspândită.

O instalație similară pentru producerea de biogaz poate fi costisitoare

Acest produs de reciclare a deșeurilor poate fi utilizat ca:

materii prime pentru centrale termice si centrale de cogenerare;
inlocuirea gazelor naturale in sobe, arzatoare si cazane.

Punctele forte ale acestui tip de combustibil sunt reînnoirea și disponibilitatea, mai ales la sate, a materiilor prime pentru prelucrare. Acest tip de combustibil are și o serie de dezavantaje, cum ar fi:

emisii de ardere;
tehnologie de producție imperfectă;
prețul unui dispozitiv de producere a biogazului.

Proiectarea generatorului pentru producerea de biogaz este foarte simplă, cu toate acestea, trebuie avută o anumită precauție în timpul funcționării acestuia, deoarece biogazul este o substanță inflamabilă periculoasă pentru sănătate.

Compoziția și cantitatea de biogaz obținută din deșeuri depind de substrat. Cele mai multe gaze se obțin prin utilizarea grăsimilor, cerealelor, glicerinei tehnice, ierbii proaspete, silozului etc. În mod obișnuit, în rezervor este încărcat un amestec de deșeuri animale și vegetale, la care se adaugă o anumită cantitate de apă. Vara, se recomandă creșterea umidității masei la 94-96%, iar iarna, 88-90% umiditate este suficientă. Apa furnizată rezervorului de deșeuri trebuie încălzită la 35-40 de grade, altfel procesele de descompunere vor fi încetinite. Pentru a reține căldura, pe exteriorul rezervorului este montat un strat de material termoizolant.

Aplicarea biocombustibililor (biogaz)

Funcționarea unei pompe de căldură se bazează pe principiul invers Carnot. Acesta este un dispozitiv destul de mare și destul de complex care colectează energie termică cu potențial scăzut din mediu și o transformă în energie cu potențial ridicat. Cel mai adesea, pompele de căldură sunt folosite pentru a încălzi încăperile. Aparatul este format din:

circuit extern cu lichid de răcire;
circuit intern cu lichid de răcire;
evaporator;
compresor;
condensator.

Sistemul folosește și freon. Circuitul extern al pompei de căldură poate absorbi energie din diverse medii: pământ, apă, aer. Costurile forței de muncă pentru crearea acesteia depind de tipul pompei și de configurația acesteia. Cel mai dificil lucru de instalat este o pompă sol-apă, în care circuitul exterior este situat orizontal în sol, deoarece aceasta necesită lucrări de excavare la scară largă. Dacă există un corp de apă în apropierea casei, este logic să construiți o pompă de căldură apă-apă. În acest caz, circuitul exterior este pur și simplu coborât în rezervor.

O pompă de căldură transformă energia de calitate scăzută din pământ, apă sau aer în energie termică de calitate superioară, care poate încălzi o clădire destul de eficient

Eficiența unei pompe de căldură depinde nu atât de cât de ridicată este temperatura mediului ambiant, cât de consistența acesteia. O pompă de căldură proiectată și instalată corespunzător poate oferi unei locuințe suficientă căldură în timpul iernii, chiar și atunci când temperatura apei, a solului sau a aerului este foarte scăzută. Vara, pompele de căldură pot acționa ca aparate de aer condiționat, răcind casa ta.

Pentru a utiliza astfel de pompe, trebuie mai întâi să efectuați lucrări de foraj

Avantajele acestor instalații includ:

eficienta energetica;
Siguranța privind incendiile;
multifunctionalitate;
funcţionare pe termen lung până la prima revizie majoră.

Punctele slabe ale unui astfel de sistem sunt:

preț inițial ridicat în comparație cu alte metode de încălzire a unei clădiri;
cerința privind starea rețelei de alimentare cu energie electrică;
mai zgomotos decât un cazan clasic pe gaz;
necesitatea operatiilor de foraj.

Video: cum funcționează pompele de căldură

După cum puteți vedea, pentru a vă asigura locuința cu căldură și electricitate, puteți folosi energia solară, eoliană și apă. Fiecare metodă are propriile sale avantaje și dezavantaje. Dar, cu toate acestea, dintre toate opțiunile existente, puteți utiliza o metodă care va fi atât ieftină, cât și eficientă.

Tarifele pentru resursele energetice „clasice” (gaz, cărbune, benzină, petrol) cresc în mod constant zi de zi. Și acest lucru este de înțeles. La urma urmei, omenirea a folosit de mult timp în mod tradițional surse de energie neregenerabile. Și, deși există multe dintre ele în natură, sunt încă limitate ca număr. Într-o zi va veni vremea când se vor epuiza. Și va trebui să treci, cel puțin la nivel privat, la altceva. Faceți surse alternative de energie pentru casa dvs. cu propriile mâini - cea mai bună opțiune pentru un proprietar privat, proprietar al unei clădiri mici sau al unei producții compacte care nu necesită costuri mari de energie.

Prognoze ale economiștilor și oamenilor de știință

Unii oameni de știință avertizează: resursele naturale folosite de umanitate s-ar putea să nu fie suficiente pentru reprezentanții generațiilor actuale, ca să nu mai vorbim de descendenții lor! Se estimează că, în condițiile moderne, o familie obișnuită cheltuiește până la 40 la sută din bugetul său pentru plata pentru electricitate, încălzire și benzină pentru o mașină. Și conform previziunilor conservatoare ale economiștilor, această pondere ar putea crește până la 70%! Prin urmare, pentru mulți reprezentanți ai așa-numitei clase de mijloc (și nu numai) sursele alternative de energie pentru casă, create cu propriile mâini, reprezintă o modalitate excelentă și foarte economică de ieșire din situația actuală.

Cel mai popular

De fapt, aproape orice factor natural poate fi transformat în energie. De exemplu, vântul, soarele, puterea apei, căldura din interiorul pământului, descompunerea biomasei. Cele mai populare sunt utilizarea surselor alternative de energie de la soare și vânt. Cu toate acestea, această problemă nu a fost abordată suficient la nivel legislativ. În teorie, toate resursele aparțin statului. Prin urmare, folosind astfel de surse alternative de energie precum energia eoliană sau radiația solară, cel mai probabil va trebui să plătiți o taxă.

Vânt

Acest gen de lucruri a fost folosit de mult timp (un exemplu izbitor sunt morile de vânt care existau în antichitate). În urmă cu aproximativ patruzeci de ani, a început activ construcția de centrale eoliene. Sursele alternative de energie pentru casă, create cu propriile mâini (mini generatoare eoliene), constau, de regulă, în palete speciale pentru captarea vântului, conectate direct la generator sau printr-o cutie de viteze. Trebuie avut în vedere că un astfel de dispozitiv este eficient numai în zonele în care sunt vânturi constante (de exemplu, pe coasta mării). De asemenea, trebuie să rețineți că turbinele eoliene vor fi eficiente numai cu o înălțime a catargului de cincisprezece metri sau mai mult (ceea ce este destul de problematic în sectorul privat).

Soiuri

Există mori de vânt cu viteză mică. Sunt proiectate pentru viteze ale vântului de până la șase metri pe secundă și se caracterizează prin prezența a mai multor pale (uneori până la treizeci). Astfel de dispozitive sunt cu zgomot redus, pornesc chiar și în vânt ușor, dar au o eficiență scăzută, cu o vânt destul de mare. Turbinele eoliene de mare viteză folosesc vânturi de până la cincisprezece metri pe secundă. Au trei sau patru lame, sunt destul de zgomotoase și au randament ridicat. Dintre toate speciile, acestea sunt cele mai comune din lume. Generatoarele eoliene rotative au forma unui butoi cu pale verticale. Nu necesită orientare către vânt, dar au cea mai scăzută eficiență.

Cum se utilizează

Este destul de ușor să instalați turbinele eoliene ca surse alternative de energie cu propriile mâini. În primul rând, trebuie să marcați un loc pentru catarg în curte sau într-un loc convenabil într-o zonă în care vântul bate constant (după ce ați analizat anterior locația). Este necesar să se pună o fundație puternică, astfel încât catargul înalt (de preferință mai mare de 15 metri) să fie ținut ferm pe sol. O moară de vânt (sau mai multe dispozitive) ar trebui aleasă pentru a fi de mare viteză. Îl puteți cumpăra într-un magazin sau pentru cei ale căror mâini au „crescut corespunzător”, îl puteți face singur conform desenelor corespunzătoare. Există acum destul de multe astfel de informații în mass-media și în literatura de specialitate.

Alegeți opțiunea care, conform recenziilor utilizatorilor, pare cea mai fiabilă și mai fezabilă de utilizat. Când conectați mașina, după cum arată experiența, este mai bine să apelați un electrician profesionist. El vă va spune probabil cum să vă conectați corect moara de vânt, chiar dacă există un tutorial și instrucțiuni. Și încă ceva: pentru a alimenta mai multe becuri și dispozitive (de exemplu, un televizor sau un computer) din această energie, va fi necesar să instalați mai multe mori de vânt deodată. Așa că gândește-te cât de mult îți poți permite. Nu uitați de condiția principală - prezența unui vânt care sufla constant. La urma urmei, instalarea unui generator eolian într-o pădure adâncă, după cum se spune, este o pierdere de timp și bani. În general, pare destul de posibil să se realizeze și să instaleze mori de vânt ca sursă alternativă de energie într-o casă privată, atât financiar, cât și fizic.

Soare

Energia lui este cu adevărat inepuizabilă. Și, de asemenea, destul de promițător de utilizat. Cu toții am văzut versiuni europene la televizor”. casă inteligentă„, unde încălzirea, iluminatul și încălzirea apei sunt produse prin utilizarea energiei solare. Este interesant că într-un an atât de multă radiație solară ajunge la suprafața solului și a apei încât (dacă este folosită pe deplin pentru energie) ar fi suficientă pentru întreaga umanitate timp de multe mii de ani! Tot ce rămâne, ca de obicei, este doar să iei ceea ce „zăce” sub picioarele tale. Și acest lucru nu este atât de simplu. Captura constă în eficiența destul de scăzută a convertoarelor fotoelectrice și a centralelor solare inventate de omenire. Dar oamenii de știință lucrează constant în această direcție.

Centrale solare

Cu siguranță este posibil (și chiar necesar) să faci dispozitive de înaltă tehnologie, cum ar fi surse de energie alternativă solară pentru casă, cu propriile mâini. Doar fiți pregătit pentru faptul că acest lucru, cel mai probabil, nu va fi atât de ușor și nu veți putea face acest lucru fără anumite abilități sau ajutorul unui specialist!

Pentru incalzirea apei

Cea mai potrivită și simplă utilizare a dispozitivelor este pentru încălzirea apei. Incalzire separata directa si indirecta. Cele directe includ o varietate de sere, rezervoare pentru încălzirea apei la soare, sere, loggii vitrate, verande, de exemplu. Acest tip de încălzire vă permite să utilizați energia solară gratuită pentru a genera căldură în orice loc convenabil: pe acoperiș, în orice spațiu deschis. Lichidele care nu îngheață (antigel) sunt folosite ca lichid de răcire, iar cel ulterioar apare în schimbătoarele de căldură de stocare. Din ele se extrage apa pentru încălzire și nevoile casnice.

Apropo, există un set de construcție pentru copii „Surse alternative de energie” („Cunoscător”), care vă permite să asamblați până la 130 de proiecte. Copiii cu vârsta de cinci ani și peste se pot implica, de asemenea, în crearea de mori de vânt și pot folosi energie mecanică, apă și solară pentru a genera electricitate.

Panouri solare

Dezvoltarea a dus la crearea celulelor solare ca cele mai multe mod eficient utilizarea radiației solare. Acest tip de panou este un sistem de semiconductori care transformă energia solară în electricitate. Astfel de sisteme asigură o alimentare neîntreruptă, fiabilă și rentabilă cu energie electrică la o casă privată. Sunt eficiente în special în zonele greu accesibile. De exemplu, la munte, unde sunt multe zile însorite pe an, dar alimentarea cu energie electrică „oficială” este absentă sau neregulată. Sau într-o zonă în care există întreruperi frecvente în furnizarea de energie electrică de la sursa principală.

Beneficii de instalare

O astfel de instalare are următoarele avantaje:

nu necesită așezarea cablurilor pe suporturi, ceea ce reduce semnificativ costul de producție;
costuri minime pentru instalarea și întreținerea bateriilor;
curățenia mediului înconjurător a energiei produse;
greutatea redusă a panourilor solare;
liniște completă în timpul funcționării;
perioadă destul de lungă de utilizare.

Defecte

Problemele cu sursele alternative de energie, cum ar fi panourile solare sunt:

în procesul de asamblare cu forță de muncă intensivă;
faptul că ocupă mult spațiu;
sensibil la deteriorări mecanice și contaminare;
nu funcționează noaptea;
eficacitatea lor depinde foarte mult de vremea însorită sau înnorată.

Instalare

Sursele alternative de energie – panourile solare – sunt destul de ușor de instalat cu anumite abilități. Mai întâi trebuie să selectați materialele necesare pentru construcții. Vom avea nevoie de celule solare de înaltă calitate (din siliciu mono- sau policristalin). Este mai bine să luați cei a căror funcționare este eficientă chiar și pe vreme înnorată - policristale, care sunt ușor disponibile în kit. Cumpărăm celule de la același producător, astfel încât totul să fie compatibil și interschimbabil. De asemenea, veți avea nevoie de conductori care conectează fotocelulele. Corpul este format din Dimensiunile sale sunt determinate de numărul de celule. Pentru acoperirea exterioară - plexiglas. Pentru fixarea pe acoperișul casei folosim șuruburi autofiletante. Pentru fire de lipit - un fier de lipit obișnuit. În general, nimic „militar”. Cu ajutorul instrucțiunilor bune, de obicei incluse în kit, vă puteți da seama singur. Ca ultimă soluție, invită-ți vecinul din dacha să te ajute.

În orașele moderne există o concentrare mare a populației căreia îi este furnizată energie electrică Calitate superioară. Dar în zonele rurale, caracterizate de linii lungi 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.

Sfaturile noastre vă vor ajuta meșteșug acasă alegeți 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 alimentare constantă.

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 energie electrică. 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, performante diverse sarcini alimentarea cu energie electrică 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.

Puteți folosi oricare altul mod accesibil transferul energiei de rotație, 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

Conversia generatorului energie mecanică la electric, 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 generatoare autonome alimentate de motoare cu ardere internă, precum și structuri 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 similar de fabrică, 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. Atunci 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

Suficient oferte tentante ideile despre utilizarea energiei eoliene se termină adesea în 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 cu 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.

Panouri solare lucrează pe 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 coordonate în ceea ce privește puterea, caracteristicile tehnice și sarcinile.

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.