Альтернативная энергия для частного дома

Для владельцев частных домов есть возможность значительно уменьшить счета за коммунальные услуги или вообще не пользоваться услугами поставщиков тепла, электроэнергии и газа. Можно даже обеспечить немалое хозяйство, а при желании и продавать излишки. Это реально и некоторыми уже проделано. Для этого используют альтернативные источники энергии.

Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

Альтернативные источники энергии могут обеспечить все потребности

Откуда можно получать энергию и в каком виде

На самом деле энергия, в том или ином виде, в природе есть практически везде — солнце, ветер, вода, земля — везде есть энергия. Основная задача — извлечь ее оттуда. Этим человечество занимается уже не одну сотню лет и достигло неплохих результатов. На сегодняшний момент альтернативные источники энергии могут обеспечить дом теплом, электроэнергией, газом, теплой водой. Причем альтернативная энергетика не требует каких-то сверх навыков или сверх знаний. Все можно сделать для своего дома своими руками. Итак, что можно сделать:

  • Использовать солнечную энергию для получения электрической энергии или для подогрева воды — для ГВС или низкотемпературного отопления (солнечные батареи и коллекторы).
  • Преобразовывать энергию ветра в электричество (ветрогенераторы).
  • При помощи тепловых насосов отапливать дом, отбирая тепло у воздуха, земли, воды (тепловые насосы).
  • Получать газ из отходов жизнедеятельности домашних животных и птицы (биогазовые установки).

Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

Альтернативная энергетика — способ самостоятельно обеспечить собственные потребности

Все альтернативные источники энергии способны полностью обеспечить потребности человека, но для этого требуются слишком большие капиталовложения или/и слишком большие площади. Потому разумнее делать комбинированную систему: получать энергию от альтернативных источников, а при недостатке «добирать» из централизованных сетей.

Использование солнечной энергии

Один из самых мощных альтернативных источников энергии для дома — солнечное излучение. Для преобразования солнечной энергии есть два типа установок:

  • солнечные батареи вырабатывают электрический ток;
  • солнечные коллекторы греют воду.

Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

От солнечной энергии можно греть воду или получать электрический ток

Не стоит думать что работают установки только не юге и только летом. Хорошо они работают и зимой. В ясную погоду при выпавшем снеге выработка энергии только немного ниже летней. Если в вашем регионе большое количество ясных дней, использовать подобную технологию можно.

Солнечные батареи

Солнечные батареи собирают из фотоэлектрических преобразователей, которые изготавливают на базе минералов, которые под действием солнечного света испускают электроны — вырабатывают электрический ток. Для частного применения используются кремниевые фотопреобразователи. По своей структуре они бывают монокристаллическими (сделаны из одного кристалла) и поликристаллическими (много кристаллов). Монокристаллические имеют более высокий КПД (13-25% в зависимости от качества) и более продолжительный срок службы, но стоят дороже. Поликристаллические вырабатывают меньше электроэнергии (9-15%) и быстрее выходят из строя, но имеют более низкую цену.

Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

Это поликристаллический фотопреобразователь. Обращаться с ними надо аккуратно — они очень хрупкие (монокристаллические тоже, но не в такой степени)

Сборка солнечной батареи своими руками несложна. Сначала надо приобрести некоторое количество кремниевых фотоэлементов (количество зависит от требуемой мощности). Чаще всего их покупают на китайских торговых площадках типа АлиЭкспресс. Затем порядок действий прост:

  • Сделать каркас (из деревянных планок или металлических уголков). Установить на него подложку. Прозрачную — стекло, оргстекло (монолитный поликарбонат) — если солнечная батарея будет висеть на окне, и непрозрачную (фанера, окрашенная в белый цвет), если устанавливать батарею будете не крыше.
  • При помощи алюминиевых проводников соединить элементы в одну батарею (параллельно). Проводники могут быть сразу припаяны к пластинам (стоят чуть дороже) или придется покупать отдельно и затем паять самостоятельно.
  • Готовую батарею надо загерметизировать. Заливают ее эпоксидной смолой или проклеивают специальной пленкой EVA. При герметизации необходимо следить чтобы не было пустот — воздушных пузырьков. Они очень сильно снижают производительность батареи, потому выгоняем их тщательно.

Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

Это уже готовая солнечная батарея

Несколько слов о том, почему подложку для солнечной панели (батареи) надо красить в белый цвет. Рабочий диапазон температур кремниевых пластин от — 40°C до +50°C. Работа при более высоких или низких температурах приводит к быстрому выходу элементов из строя. На крыше, летом, в закрытом объеме, температура может быть намного выше +50°C. Потому и необходим белый цвет — чтобы не перегреть кремний.

Солнечные коллекторы

При помощи солнечных коллекторов можно нагревать воду или воздух. Куда направлять нагретую солнцем воду — в краны для горячего водоснабжения или в систему отопления — выбираете вы сами. Только отопление будет низкотемпературным — для теплого пола, то что требуется. Но для того, чтобы температура в доме не зависела от погоды, систему требуется сделать резервируемой, чтобы при необходимости подключался другой источник тепла или котел переходил на другой источник энергии.

Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

Наиболее распространенные трубчатые солнечные коллекторы

Солнечные коллекторы есть трех видов: плоские, трубчатые и воздушные. Наиболее распространенные — трубчатые, но и другие тоже имеют право на существование.

Плоские пластиковые

Две панели — черная и прозрачная — соединены в один корпус. Между ними расположен медный трубопровод в виде змейки. От солнца нижняя темная панель нагревается. от нее греется медь, а от нее — проходящая по лабиринту вода. Такой способ использования альтернативных источников энергии не самый эффективный, но привлекателен тем, что он очень прост в исполнении. Таким образом можно нагревать воду в бассейне. Надо будет только зациклить ее подачу (при помощи циркуляционного насоса). Точно также можно подогревать воду в емкости для летнего душа или использовать ее для бытовых нужд. Недостаток подобных установок — низкая эффективность и производительность. Чтобы нагреть большой объем воды, нужно или много времени, или большое количество плоских коллекторов.

Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

Плоский солнечный коллектор

Трубчатые коллекторы

Это стеклянные трубки — вакуумные или коаксиальные — по которым протекает вода. Специальная система позволяет по максимуму концентрировать в трубках тепло, которое передается протекающей через них воде.

Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

Трубчатые коллекторы могут быть вакуумными и перьевыми

В системе обязательно есть накопительная емкость, в которой вода и греется. Циркуляция воды в системе обеспечивается насосом. Такие системы самостоятельно не сделать — стеклянные трубки сделать своими руками проблематично и это — главный недостаток. Вместе с высокой ценой он сдерживает широкое внедрение этого источника энергии для дома. А сама система очень эффективна, на «ура» справляется с нагревом воды для ГВС и вносит приличный вклад в отопление.

Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

Схема организации отопления и ГВС за счет альтернативных источников энергии — с использованием солнечных коллекторов

Воздушные коллекторы

В нашей стране они встречаются очень редко и зря. Они просты, их легко можно сделать своими руками. Единственный минус — требуется большая площадь: могут занимать всю южную (восточную, юго-восточную) стену. Система очень похожа на плоские коллекторы — черная нижняя панель, прозрачная верхняя, но греют они напрямую воздух, который принудительно (вентилятором) или естественным путем направляется в помещение. Несмотря на кажущуюся несерьезность, таким способом можно на протяжении светового дня греть небольшие помещения, в том числе и технические или подсобные: гаражи. дачи, сараи для живности.

Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

Устройство возушного коллектора

Такой альтернативный источник энергии как солнце, дарит нам свое тепло, но большая его часть уходит «в никуда». Словить небольшую ее долю и использовать для личных нужд — вот задача, которую решают все эти приспособления.

Ветрогенераторы

Альтернативные источники энергии хороши тем, что они по большей части относятся к возобновляемым ресурсам. Самый вечный, наверное, ветер. Пока есть атмосфера и солнце, ветер тоже есть. Может какой-то непродолжительный период воздух и будет неподвижным, но очень недолго. Наши предки использовали энергию ветра в мельницах, а современный человек преобразует ее в электричество. Все что для этого требуется:

  • вышка, установленная в ветреном месте;
  • генератор с приделанными к нему лопастями;
  • накопительной батареи и системы распределения электрического тока.

Вышка строится любая, из любого материала. Накопительная батарея — аккумулятор, тут ничего не придумаешь, а куда подавать электричество — ваш выбор. Остается только сделать генератор. Его тоже можно купить уже готовым, но вполне можно сделать из двигателя от бытовой техники — стиральной машины, шуруповерта и т.п. Нужны будут неодимовые магниты и эпоксидная смола, токарный станок.

Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

Схема обеспечения частного дома электричеством за счет альтернативных источников энергии (ветрогенератор и солнечные батареи)

На роторе мотора размечаем места под установку магнитов. Они должны находится на равном расстоянии друг от друга. Ротор выбранного мотора обтачиваем, формируя «посадочные места». Дно выемки должно иметь небольшой наклон, чтобы поверхность магнита была наклонена. В выточенные места на жидкие гвозди приклеиваются магниты, заливаются эпоксидной смолой. Поверхность затем наждачной бумагой доводится до гладкости. Далее надо приделать щетки, которые будут снимать ток. И все, можно собирать и запускать ветрогенератор.

Такие установки довольно эффективны, но их мощность зависит от многих факторов: интенсивности ветра, того, насколько правильно сделан генератор, насколько эффективно снимается разность потенциала щетками, от надежности электрических соединений и т.п.

Тепловые насосы для отопления дома

Тепловые насосы используют все имеющиеся в наличии альтернативные источники энергии. Они отбирают тепло у воды, воздуха, грунта. В небольших количествах это тепло есть там даже зимой, вот его и собирает тепловой насос и перенаправляет на обогрев дома.

Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

Тепловые насосы также используют альтернативные источники энергии — тепло земли, воды и воздуха

Принцип работы

Чем же так привлекательны тепловые насосы? Тем, что затратив 1 кВт энергии на ее перекачку, в самом плохом варианте вы получите 1,5 кВт тепла, а самые удачные реализации могут дать до 4-6 кВт. И это никак не противоречит закону сохранения энергии, ведь расходуется энергия не на получение тепла, а не его перекачивание. Так что никаких нестыковок.

Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

Схема теплового насоса для использования альтернативных источников энергии

У тепловых насосов есть три рабочих контура: два наружных и они внутренний, а также испаритель, компрессор и конденсатор. Работает схема так:

  • В первом контуре циркулирует теплоноситель, который отбирает тепло у низкопотенциальных источников. Он может быть опущен в воду, закопан в землю, а может отбирать тепло у воздуха. Самая высокая температура, которая достигается в этом контуре — около 6°C.
  • Во внутреннем контуре циркулирует теплоноситель с очень низкой температурой кипения (обычно 0°C). Нагревшись, хладагент испаряется, пар попадает в компрессор, где сжимается до высокого давления. При сжатии выделяется тепло, пары хладагента разогреваются до температуры в среднем от +35°C до +65°C.
  • В конденсаторе тепло передается теплоносителю из третьего — отопительного — контура. Остывающие пары конденсируются, затем дальше попадают в испаритель. И далее цикл повторяется.

Отопительный контур лучше всего делать в виде теплого пола. Температуры для этого самые подходящие. Для радиаторной системы потребуется слишком большое число секций, что некрасиво и невыгодно.

Альтернативные источники тепловой энергии: откуда и как брать тепло

Но самые большие сложности вызывает устройство первого внешнего контура, который собирает тепло. Так как источники низкопотенциальные (тепла у низ мало), то для сбора его в достаточном количестве требуются большие площади. Есть четыре вида контуров:

  • Кольцами уложенные в воде трубы с теплоносителем. Водоем может быть любым — река, пруд, озеро. Главное условие — он не должен промерзать насквозь даже в самые сильные морозы. Более эффективно работают насосы, выкачивающие тепло из речки, в стоячей воде тепла передается намного меньше. Такой источник тепла реализуется проще всего — закинуть трубы, привязать груз. Только велика вероятность случайного повреждения.

Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

В воде сделать термальное поле проще всего

  • Термальные поля с закопанными ниже глубины промерзания трубами. В этом случае недостаток один — большие объемы земляных работ. Приходится снимать грунт на большой площади, да еще на солидную глубину.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Большой объем земляных работ

  • Использование геотермальных температур. Бурят некоторое количество скважин большой глубины, в них опускают контура с теплоносителем. Чем хорош этот вариант — мало места требует, но не везде есть возможность бурить на большие глубины, да и услуги буровых стоят немало. Можно, правда, сделать буровую установку самостоятельно. но работа все равно нелегкая.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Со скважинами требуется меньше места

  • Извлечение тепла из воздуха. Так работают кондиционеры с возможностью обогрева — отбирают тепло у «забортного» воздуха. Даже при минусовой температуре такие агрегаты работают, правда при не очень «глубоком» минусе — до -15°C. Чтобы работа была интенсивнее, можно использовать тепло от вентиляционных шахт. Закинуть туда несколько переть с теплоносителем и качать оттуда тепло.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Самые компактные, но и самые нестабильные тепловые насосы, отбирающие тепло у воздуха

    Основной недостаток тепловых насосов — высокая цена самого насоса, да и монтаж полей сбора тепла обходится недешево. На этом деле можно сэкономить, сделав насос самостоятельно и также своими руками уложив контура, но сумма все равно останется немалой. Плюс в том, что отопление будет недорогим а действовать система будет долго.

    Отходы в доходы: биогазовые установки

    Все альтернативные источники энергии имеют природное происхождение, но получать двойную выгоду можно только от биогазовых установок. В них перерабатываются отходы жизнедеятельности домашних животных и птицы. В результате получается некоторый объем газа, который после очищения и осушения можно использовать по прямому назначению. Оставшиеся переработанные отходы можно продать или использовать на полях для повышения урожайности — получается очень эффективное и безопасное удобрение.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Из навоза тоже можно получать энергию, только не в чистом виде, а в виде газа

    Коротко о технологии

    Образование газа происходит при брожении, и участвуют в этом бактерии, живущие в навозе. Для выработки биогаза подходят отходы любого скота и птицы, но оптимален навоз КРС. Его даже добавляют к остальным отходам для «закваски» — в нем содержатся именно нужные для переработки бактерии.

    Для создания оптимальных условий необходима анаэробная среда — брожение должно проходить без доступа кислорода. Потому эффективные биореакторы — закрытые емкости. Чтобы процесс шел активнее, необходимо регулярное перемешивание массы. В промышленных установках для этого устанавливаются мешалки с электроприводами, в самодельных биогазовых установках это обычно механические устройства — от простейшей палки до механических мешалок, которые «работают» от силы рук.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Принципиальная схема биогазовых установок

    В процессе образования газа из навоза участвуют два типа бактерий: мезофильные и термофильные. Мезофильные активны при температуре от +30°C до +40°C, термофильные — при +42°C до +53°C. Более эффективно работают термофильные бактерии. При идеальных условиях выработка газа с 1 литра полезной площади может достигать 4-4,5 литров газа. Но поддерживать в установке температуру в 50°C очень непросто и затратно, хотя затраты себя оправдывают.

    Немного о конструкциях

    Самая простая биогазовая установка — это бочка с крышкой и мешалкой. В крышке сделан вывод для подключения шланга, по которому газ поступает в резервуар. От такого объема много газа не получите, но на одну-две газовые горелки его хватит.

    Более серьезные объемы можно получить от подземного или надземного бункера. Если речь о подземном бункере, то его делают из железобетона. Стенки от грунта отделяют слоем теплоизоляции, саму емкость можно разделить на несколько отсеков, в которых будет происходить переработка со сдвигом во времени. Так как работают в таких условиях обычно мезофильные культуры, весь процесс занимает от 12 до 30 дней (термофильные перерабатывают за 3 дня), потому сдвиг по времени желателен.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Схема бункерной биогазовой установки

    Навоз поступает через бункер загрузки, с противоположной стороны делают люк выгрузки, откуда отбирают переработанное сырье. Заполняется бункер биосмесью не полностью — порядка 15-20% пространства остается свободным — тут скапливается газ. Для его отвода в крышку встраивается трубка, второй конец которой опускается в гидрозатвор — емкость частично заполненную водой. Таким образом газ осушается — в верхней части собирается уже очищенный, он отводится при помощи другой трубки и уже может подавиться к потребителю.


    Использовать альтернативные источники энергии может каждый. Владельцам квартир осуществить это сложнее, а вот в частном доме можно хоть все идеи реализовать. Есть уже даже реальные примеры того. Люди обеспечивают полностью потребности свои и немалого хозяйства.

    Альтернативные источники энергии для дома своими руками. Виды и проблемы альтернативных источников энергии

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    15 симптомов рака, которые женщины чаще всего игнорируют Многие признаки рака похожи на симптомы других заболеваний или состояний, поэтому их часто игнорируют. Обращайте внимание на свое тело. Если вы замети.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Зачем нужен крошечный карман на джинсах? Все знают, что есть крошечный карман на джинсах, но мало кто задумывался, зачем он может быть нужен. Интересно, что первоначально он был местом для хр.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    20 фото кошек, сделанных в правильный момент Кошки — удивительные создания, и об этом, пожалуй, знает каждый. А еще они невероятно фотогеничны и всегда умеют оказаться в правильное время в правил.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Наши предки спали не так, как мы. Что мы делаем неправильно? В это трудно поверить, но ученые и многие историки склоняются к мнению, что современный человек спит совсем не так, как его древние предки. Изначально.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Топ-10 разорившихся звезд Оказывается, иногда даже самая громкая слава заканчивается провалом, как в случае с этими знаменитостями.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    13 признаков, что у вас самый лучший муж Мужья – это воистину великие люди. Как жаль, что хорошие супруги не растут на деревьях. Если ваша вторая половинка делает эти 13 вещей, то вы можете с.

    Альтернативные источники энергии для домам

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Электроэнергия – это один из важнейших источников питания для частного дома. Электричество помогает в приготовлении пищи, отоплении помещения, закачке в него воды и в простом освещении. Оно в состоянии полностью заменить газоснабжение и центральный водопровод. Без электричества современный дом не считается благоустроенным и функциональным. Высоковольтные линии дотягиваются даже до самых отдаленных сел и поселков, снабжая их электричеством. Но все же остаются места, куда коммуникации не проложены, а монтаж их обойдется в приличную сумму. В данной ситуации выручат альтернативные источники энергии. Они экологически безопасны, полностью автономны и финансово выгодны. Владелец собственного источника электрической энергии не зависит от плановых ремонтных работ, поломок и веерных отключений, которые оставляют без света целые поселки. Самые распространенные и не совсем привычные нетрадиционные источники энергии подробно рассмотрены ниже.

    Оглавление

    Электрогенераторы

    Первый и самый популярный источник энергии дома, который чаще всего встречается в частных домах – электрогенераторы. По типу используемого горючего они разделяются на дизельные, бензиновые и газовые.

    Дизельные генераторы имеют массу преимуществ, среди них экономичность, надежность и низкий риск возникновения пожара. При регулярном ежедневном использовании дизельный генератор гораздо выгодней моделей с потреблением газа или бензина. Расход топлива у дизельного оборудования не велик, цена на топливо также не высока, он не требует дорогостоящих ремонтов и денежных вложений. Недостатки дизельных генераторов – большое количество выделяемых при работе газов, шум и высокая цена на сам аппарат. Цена оборудования с мощностью 5 кВт в среднем составляет 850 $.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Бензиновый генератор – данный аппарат идеально подходит как резервный или сезонный источник тока. Генераторы на таком типе топлива имеют небольшие размеры, издают мало шума при работе, сам аппарат имеет более низкую цену, чем дизельный аналог. Средняя цена бензинового генератора мощностью 5 кВт составляет 500 $. Недостатки использования бензинового электрогенератора – уровень шума хоть и низок, но он есть, во время работы выделяется большое количество углекислого газа, потому прибор необходимо размещать в отдельных комнатах с хорошей звукоизоляцией.

    Газовые генераторы электричества зарекомендовали себя хорошо со всех сторон. Работают они как от природного газа, так и от сжиженного топлива в баллонах. Уровень шума у данных приборов самый низкий, моторесурс очень высок. Средняя цена на прибор мощностью 5 кВт составляет 600 $.

    Использование солнечной энергии

    Еще один альтернативный источник электрической энергии – энергия солнца. Используют ее не только для выработки электрической энергии, но и для обеспечения автономного отопления. Для получения электроэнергии от солнца устанавливаются солнечные батареи различной площади, которые оборудуются аккумулятором и инвертором. Среди преимуществ использования источников электричества на солнечной энергии значится:

    • Способность возобновляться.
    • Абсолютная бесшумность в работе.
    • Безопасность для здоровья человека и для окружающей среды, так как используемые в данной технологии приборы не выбрасывают в атмосферу никаких веществ.
    • Простота монтажа при самостоятельной установке.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Все эти качества и делают источники энергии солнца одними из самых популярных. Но есть у данного способа получения электричества и недостатки:

    • Для домов с высоким показателем потребления электричества потребуется установка оборудования большой площади, которое займет много места на придомовой территории. Площадь станции должна быть не менее 10 м2. То есть данный тип получения энергии недоступен для владельцев небольших участков земли.
    • Второй недостаток – зависимость от суточных и сезонных изменений в солнечном излучении.
    • Третий – при работе данные установки не выделяют вредные вещества, но вот для изготовления фотоэлементов и гелиосистем, из которых состоит солнечная батарея, используются высокотоксичные вещества, которые сложно утилизировать.

    Готовая станция имеет цену от 3500 до 7000 $. Более доступный способ получения энергии от солнца – коллекторы для нагрева воды. Данное оборудование улавливает солнечное тепло даже в те дни, когда звезда скрыта за тучами. Используется только для нагрева воды, электроэнергию не вырабатывает. Один коллектор удовлетворяет суточную потребность в горячей воде для семьи из трех человек. Цена варьирует от 1000 до 4000 $. Недостаток у данного вида оборудования только один, присущий и солнечным батареям – невозможность функционирования в зонах с низкой солнечной активностью и в ночное время суток.

    Использование энергии ветра

    Установки для преобразования энергии воздушного потока в электричество также уже не относятся в разряд фантастики и применяются повсеместно. Работают они по принципу ветряных установок, которые преобразовывают кинетическую энергию ветра в механическую энергию от вращения турбины. Данная энергия собирается и преобразуется инвертором в переменный ток. Минимальная скорость ветра, при которой образуется электричество от маховика – 2 м/с. Оптимальная скорость ветра – 8 м/с. По типу конструкции ветряные генераторы энергии делятся на модели с горизонтальным расположением ротора и с вертикальным.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Горизонтальная конструкция генератора имеет высокий показатель КПД, при монтаже используется небольшое количество материалов. Недостатки – для монтажа потребуется высокая мачта, сам генератор имеет сложную механическую часть, в обслуживании не удобен. Вертикальные отличает больший диапазон скоростей ветра, при котором они функционируют. Но при этом вертикальные ветряные генераторы не экономичны, так как требуют использования большего количества оборудования и материалов.

    Использование ветряной станции ограничено показателями ветра в разрезе каждого сезона. Если в межсезонье, при повышенной активности воздуха, станция будет весьма эффективна, то в дни безветрия электричество вырабатываться не будет. Чтобы сгладить эту разницу и питать дом электрическим током бесперебойно, ветряную станцию оборудуют накопительным аккумулятором. Данная мера помогает накапливать энергию в ветреную погоду и использовать ее в периоды затишья.

    Альтернативой установки аккумуляторной батареи к ветряной станции выступает преобразование энергии в тепло. Используют ее как для отопления, так и для горячего водоснабжения. В такой конструкции батарею заменяют водонакопительным баком. Использование ветряной станции в таком ключе позволяет снизить ее общую стоимость на 25%. Стоимость ветряной станции с аккумулятором составляет в среднем 10 000 $, без аккумулятора – 1000-2000 $.

    Среди не очень приятных нюансов использования ветряной станции числится необходимость обустройство фундамента под оборудование. Его укрепляют особенно тщательно, чтобы во время сильных ветров мачту вместе с ветряком не вырвало из земли. Второй нюанс – возможность обледенения лопастей в зимний период, это снижает КПД станции. Во время работы данное оборудование образует шум и вибрации, потому монтируют его вдали от жилых строений.

    Использование геотермальной энергии

    Геотермальная энергия – это достаточно новый источник энергии для частного дома. В данном случае используется тепло, которое образуется в недрах планеты. Ядро Земного шара имеет высокую температуру, которая выходит на поверхность в вулканических областях, источниками воды и пара, а также содержится в глубоких слоях планеты. Геотермальное тепло используется как энергия источника тока и тепла.

    Принцип работы геотермального источника энергии в частном доме достаточно прост – бурят скважину, в которую устанавливают тепловой насос. Установка качает из глубинных слоев горячую воду, при охлаждении она вырабатывают энергию, которая далее преобразуется в электричество. При работе данная установка расходует электрический ток, но при этом на каждый потраченный кВт она вырабатывает 5-6 кВт тока. Средняя стоимость установки для дома площадью 150 м2 составляет 30 000 $. Преимущества использования – неисчерпаемый источник энергии, который не зависит от сезона, времени суток и погодных условий.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Недостатки использования энергии Земли – термальная вода зачастую сильно минерализована и содержит токсические примеси, потому ее нельзя отправлять в обычные канализационные стоки. Отработанную воду возвращают в тот глубинный горизонт, из которого она была закачена. Некоторые ученые полагают, что данный вид получения энергии приводит к увеличению сейсмической активности в земной коре.

    Использование энергии биомассы

    О биотопливе уже наслышаны многие. Вокруг данного вида горячего разгорается масса споров и противоречивых отзывов. В качестве топлива для машин оно имеет привлекательную цену, но при этом до конца не понятно его влияние на мотор и его мощность. Но боитопливо применяется не только в качестве горючего для транспортных средств, но и как источник электрического тока. Данным горючим заменяют газ, бензин и дизель при заправке оборудования для выработки электрической энергии.

    Биотопливо производится путем переработки различных растений. Для изготовления биологического дизеля применяют жиры из семян масляных культур, а бензин производят путем ферментации кукурузы, сахарного тростника, свеклы и других растений. Наиболее оптимальным источником биологической энергии признаны водоросли, так как неприхотливы, легко превращаются в боимассу с похожими на нефть маслянистыми свойствами.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Данная технология также позволяет получать биологический газ, который улавливают при брожении органических отходов пищевой промышленности и животноводства. В данном случае получают метан. При улавливании газа на свалках получают целлюлозный этанол. 1 тонна бесполезного мусора производит до 500 м3 полезного газа.

    Что касается бытового использования биотоплива для выработки электрической энергии, то для этой цели приобретается индивидуальная биогазовая установка. Такой прибор вырабатывает природный газ из отходов. Стандартная установка ИБГУ-1 в сутки дает от 3 до 12 м3 газа, которые затем используются для отопления дома, заправки различного оборудования, в том числе и газового генератора электроэнергии. Стоимость биогазовой установки в среднем составляет 9 000 $.

    Миниатюрная ГЭС

    Еще один вид альтернативной энергетики, который успешно применяется в частных домах – индивидуальные ГЭС. В монтаже этот тип генераторов электричества является одним из самых сложных, но при этом его КПД значительно выше, чем у ветряных и солнечных источников. ГЭС сооружаются плотинные и бесплотинные, второй вариант наиболее прост и доступен. Такие установки называют еще проточными станциями. По устройству они делятся на станции с колесом, гирляндой, ротором Дарье и пропеллером.

    • Станция с водяным колесом имеет центральную круглую часть с лопастями, которая установлена перпендикулярно водяной поверхности. При движении вода давит на лопасти и крутит колесо. Принцип работы такой же, как в ветряной станции, только же в качестве источника выступает вода. Более сложные конструкции колесных водяных электростанций – колесо-турбина, имеющее специальные лопатки для струи воды.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    • Станция с гирляндой – это трос, на котором жестко закреплены роторы. Трос крепится на противоположных берегах водяного потока, роторы погружены в воду. При движении вода вращает роторы, а они передают это движение тросу.
    • Станция с ротором Дарье – конструкция похожа на предыдущую, но здесь ротор расположен вертикально и вращается за счет разных показателей давления в его лопастях. Этот показатель создается за счет сложной формы поверхности.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    • Станция с пропеллером – подводная установка с вертикальным ротором. Внешне данная установка схожа с ветряком, имеющим маленькие лопасти.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Среди представленных разновидностей ГЭС наиболее неудобной считается гирляндная установка. Она имеет низкую производительность, сама конструкция представляет опасность для окружающих людей, монтаж станции требует расхода большого количества материалов. Ротор Дарье более удобен, так как ось расположена вертикально и ее установка возможна над водой. Но смонтировать такую станцию достаточно сложно и ротор при старте необходимо раскручивать. Наиболее оптимальный вариант для изготовления своими руками – станция с пропеллером или колесом. Средняя стоимость станции мощностью 6 кВт составляет 8 000-10 000 $.

    Статьи по теме

    Солнечные батареи — альтернативный источник энергии

    В настоящем время люди активно используют лишь несколько источников энергии, а насчитывается их порядка десяти. Однако, ресурсы имеют свойства заканчиваться, поэтому через несколько десятилетий будут исчерпаны все залежи нефти и газа. Человечество стоит перед проблемой поиска альтернативного источника энергии, который смог бы обеспечить весь мир.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Недостатки обычных источников энергии

    Пока приходится дышать отработанными парами, которые наносят вред, как человеческому здоровью, так и окружающей среде. Вы только вдумайтесь. При сгорании топлива в автомобиле только 25% расходуется для работы двигателя. И это только в самом лучшем случае. А куда девается остальная часть топлива? Она выходит через выхлопную трубу и участвует в нагреве окружающей среды. То есть, три четверти всей энергии расходуется зря. И это никак нельзя остановить.

    Альтернатива

    Что же делать? Необходим новый источник энергии, который не будет наносить огромного вреда и будет обладать большей эффективностью. И такую проблему решают солнечные электростанции в Украине. Электростанции оборудованы солнечными батареями которые питаются энергией солнца и при помощи специальных транзисторов преобразует ее в другие виды энергии, которые так необходимы человеку. Источником сырья для солнечных батарей служит обычный кварцевый песок, который получается из светочувствительного кремния. Основные силы тратятся как раз таки на получение такого песка (монокристаллического или поликристаллического).

    Некоторые элементы альтернативного источника энергии, которые и преобразует свет солнца в электрическую энергию, выполнены из того же монокристаллического или поликристаллического кремния.

    Можно использовать элементы из аморфного кремния, однако они имеют меньшую мощность и рассчитаны на относительно малый срок службы. Зато цена на них установлена очень низкая. Обычная батарея мощностью 20 Ватт способна подзарядить небольшой вентилятор, который будет весьма исправно работать.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии Кристаллический кремний. Фото

    Для работы с большими мощностями используются солнечные батареи из кристаллического кремния. Они бывают двух типов и отличаются конструктивными и технологическими особенностями. Монокристалл является первооткрывателем в данной сфере, поэтому его качество немного ниже, чем у поликристалла. Монокристалл вырезается из небольших кварцевых пластин и имеет черно-серый цвет. Поликристалл получают при помощи литья. Он уже имеет стойкий синий цвет.

    Мощность солнечных батарей растет по мере использования новых технологий. Теперь она достигает эффективности порядка 15% и скоро сможет превзойти своих нефтяных коллег. Кроме того, по мере использования солнечная батарея не требует никаких эксплуатационных затрат. Линии электропередач можно оставить для прошлого, поскольку снабжение энергией происходит прямо из космоса. Да и про загрязнение окружающей среды также можно забыть.

    Состав солнечной батареи

    Для того, чтобы изготовить солнечную батарею, необходимо собрать вместе несколько кремниевых элементов. Затем каждый элемент тщательно запрессовывается в прочный стеклянный колпак, который будет защищать от механического воздействия и вредных климатических условий. Такая установка не будет требовать ухода, поэтому ее можно включить в состав огромной гелиостанции, которая по внешнему виду напоминает тепловую электростанции.

    В установке могут использоваться элементы различной мощности, которые позволяют их применять по мере потребности. А если установить в батарею регулятор напряжения, то можно автоматически преобразовывать энергию в стандартный источник, который и используется для создания напряжения в 220 вольт.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергии Мощная гелиостанция, которая преобразует огромное количество солнечной энергии. Фото

    Использование солнечных батарей в доме

    Для того, чтобы закрепить солнечную батарею на крыше дома, потребуется несколько устойчивых стоек, установленных под углом в 45 градусов к горизонту. Такую батарею вы можете купить в Eco Tech и использовать ее тремя различными способами:

    Напрямую подключиться к источнику электрической энергии, который будет работать только на протяжении светового дня. Такой способ самый простой и его можно встретить при использовании предметов, которые необходимы только днем.

    Для питания электрических приборов в доме (радиоприемник, телевизор, компьютер) используется накопление электроэнергии аккумулятором. Для того, чтобы предотвратить быструю разрядку аккумулятора можно использовать регулятор напряжения.

    А вот для питания приборов, которые работают от сети переменного тока (220 вольт) придется дополнительно подключить инверторный блок, используемый для преобразования тока.

    В итоге, можно удостовериться, что использование энергии солнца является перспективным направлением. Кроме экологичности, возможности возобновить ресурсы, можно отнести снижение затрат и получении источника энергии, которым можно пользоваться практически вечно.

    Обратите внимание! Сегодня в Украине есть и четвертый способ использования солнечных батарей — продажа зеленой энергии государству. Вам не понадобятся ни аккумуляторы ни инверторный блок. В данном случае электростанция подключается непосредственно к государственной сети. Государство покупает у вас электричество по зеленому тарифу — дороже, а вы покупаете у государства дешевле. Выгода на лицо.

    Читайте также:

    • Солнечная энергия как альтернативный источник энергии Солнечные батареи: как выбрать лучшие?
    • Солнечная энергия как альтернативный источник энергии Почему HIKVISION DS-2CD2522FWD-IS — лучшая ip-камера для систем видеонаблюдения?
    • Солнечная энергия как альтернативный источник энергии Кухонные смесители «на две воды»
    • Солнечная энергия как альтернативный источник энергии Интелектуальная система зданий — новые технологии в помощь пожилым людям
    • Солнечная энергия как альтернативный источник энергии Пять причин, по которым стоит купить автоматические жалюзи для дома
    • Солнечная энергия как альтернативный источник энергии Зеленые проекты: преимущества использования зеленой энергии
    • Солнечная энергия как альтернативный источник энергии Благополучие. Фэншуй – что это?
    • Солнечная энергия как альтернативный источник энергии Выбираем уличные светильники для нашего сада?
    • Солнечная энергия как альтернативный источник энергии Настольные лампы в интерьере — учебник по выбору
    • Солнечная энергия как альтернативный источник энергии Как подобрать люстру к стилю интерьера
    • Солнечная энергия как альтернативный источник энергии Маленькая гостиная – как осветить?
    • Солнечная энергия как альтернативный источник энергии Как выбрать розетки в ванную комнату

    Навигация по записям

    Побутова техніка — вбудована і окремо стоїть. Яке рішення підійде для Вас?

    Эксперты о свойствах натяжных потолков

    Из каких этапов состоит строительство дома?

    Проект двоповерхового будинку _Zx51 GP

    Вибираємо зручне ліжко для спальні

    Солнечная энергия

    Что такое солнечная энергия Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Солнце – это звезда, внутри которой, в непрерывном режиме, происходят термоядерные реакции. Результатом происходящих процессов, с поверхности солнца выделяется колоссальное количество энергии, часть которой нагревает атмосферу нашей планеты.

    Солнечная энергия — это источник жизни на планете Земля. Наша планета, и все живые организмы, существующие на ней, получает энергию солнца в виде солнечного света и тепла.

    Солнечная энергия является источником возобновляемой и экологически чистой энергии.

    Солнечная энергия как альтернативный источник энергииСолнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Способы преобразования энергии солнца для получения различных видов энергии, используемой человеком, можно разделить по видам получаемой энергии и способам ее получения, это:

    Преобразование в электрическую энергиюСолнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Путем применения фотоэлектрических элементов

    Фотоэлектрические элементы используются для изготовления солнечных панелей, которые служат приемниками солнечной энергии в системах солнечных электрических станций. Принцип работы основан на получении разности потенциалов внутри фотоэлемента при попадании на него солнечного света.

    Панели различаются по структуре (поликристаллические, монокристаллические, с напылением кремния), габаритным размерам и мощности.

    Путем применения термоэлектрических генераторов.

    • Термоэлектрический генератор – это техническое устройство, позволяющее получать электрическую энергию из тепловой энергии. Принцип действия основан на преобразовании энергии получаемой из-за разности температур на разных частях элементов конструкции (термоэлектродвижущая сила).

    Преобразование в тепловую энергиюСолнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Путем использования коллекторов различных типов и конструкций.

    • Вакуумные коллекторы — трубчатого вида и в виде плоских коллекторов.

    Принцип действия — под воздействием солнечных лучей, нагревается специальная жидкость, которая при достижении определённых параметров, начинает испаряться, после чего пар передает свою энергию теплоносителю. Отдав тепловую энергию пар конденсируется и процесс повторяется.

    • Плоские коллекторы – представляют из себя каркас с теплоизоляцией и абсорбер покрытые стеклом, с патрубками для входа и выхода теплоносителя.

    Принцип действия — потоки солнечного света попадают на абсорбер и нагревают его, тепло с абсорбера переходит теплоносителю.
    Путем использования гелиотермальных установок.Солнечная энергия как альтернативный источник энергии
    Принцип действия основан на нагревании поверхности способной поглощать солнечные лучи. Солнечные лучи фокусируются и посредством устройства линз концентрируются, после чего направляются на принимающее устройство, где энергия солнца передается для накопления или передачи потребителю посредством теплоносителя.

    Распространение в России

    Солнечная энергетика получает все более широкое распространение в разных странах и на разных континентах. Россия не является исключением из этой тенденции. Причиной более широкого распространения в последние годы стало:Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    • Развитие новых технологий, позволившее снизить стоимость оборудования;
    • Желание людей иметь независимый источник энергии;
    • Чистота производства получаемой энергии («зеленая энергетика»);
    • Возобновляемый источник энергии.

    Потенциалом для развития солнечной энергетики обладают южные районы нашей страны – республики Кавказа, Краснодарский и Ставропольский край, южные районы Сибири и Дальнего Востока.
    Районы различаются по инсоляции в течение суток и времени года, так для разных регионов поток солнечной радиации, в летний период, составляет:

    По состоянию на начало 2017 года мощность работающих солнечных электростанций на территории России составляет 0,03% от мощности электростанции энергетической системы нашей страны. В цифрах – это составляет 75,2 МВт.

    Солнечные электростанции работают вСолнечная энергия как альтернативный источник энергии

    • Оренбургской области:
      «Сакмарская им. А. А. Влазнева», установленной мощностью 25 МВт;
      «Переволоцкая», установленной мощностью 5,0 МВт.
    • Республике Башкортостан:
      «Бурибаевская», установленной мощностью 20,0 МВт;
      «Бугульчанская», установленной мощностью 15,0 МВт.
    • Республике Алтай:
      «Кош-Агачская», установленной мощностью 10,0 МВт;
      «Усть-Канская», установленной мощностью 5,0 МВт.
    • Республике Хакасия:
      «Абаканская», установленной мощностью 5,2 МВт.
    • Белгородской области:
      «АльтЭнерго», установленной мощностью 0,1 МВт.
    • В Республике Крым. независимо от Единой энергетической системы страны, работает 13 солнечных электрических станций, общей мощностью 289,5 МВт.
    • Также, вне системы работает станция в Республике Саха—Якутия (1,0 МВт) и в Забайкальском крае (0,12 МВт).

    В стадии разработки проекта и строительства находятся электростанцииСолнечная энергия как альтернативный источник энергии

    • В Алтайском крае. 2 станции, общей проектируемой мощностью 20,0 МВт, запуск в работу планируется в 2019 году.
    • В Астраханской области. 6 станций, общей проектируемой мощностью 90,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 году.
    • В Волгоградской области. 6 станций, общей проектируемой мощностью 100,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 и 2018 году.
    • В Забайкальском крае. 3 станции, общей проектируемой мощностью 40,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 и 2018 году.
    • В Иркутской области. 1 станция, проектируемой мощностью 15,0 МВт, запуск в работу планируется в 2018 году.
    • В Липецкой области. 3 станции, общей проектируемой мощностью 45,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 году.
    • В Омской области. 2 станции, проектируемой мощностью 40,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 и 2019 году.
    • В Оренбургской области. 7 станция, проектированной мощностью 260,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017-2019 годах.
    • В Республике Башкортостан. 3 станции, проектируемой мощностью 29,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 и 2018 году.
    • В Республике Бурятия. 5 станции, проектируемой мощностью 70,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 и 2018 году.
    • В Республике Дагестан. 2 станции, проектируемой мощностью 10,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 году.
    • В Республике Калмыкия, 4 станции, проектируемой мощностью 70,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 и 2019 году.
    • В Самарской области. 1 станция, проектируемой мощностью 75,0 МВт, запуск в работу планируется в 2018 году.
    • В Саратовской области. 3 станции, проектируемой мощностью 40,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 и 2018 году.
    • В Ставропольском крае. 4 станции, проектируемой мощностью 115,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017-2019 годы.
    • В Челябинской области. 4 станции, проектируемой мощностью 60,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 и 2018 году.

    Общая проектируемая мощность солнечных электрических станций, находящихся в стадии разработки и строительства, составляет – 1079,0 МВт.Солнечная энергия как альтернативный источник энергии
    Термоэлектрические генераторы, гелиоколлекторы и гелиотермальные установки также широко применяются на промышленных предприятиях и в повседневной жизни. Вариант и способ использования выбирает каждый для себя сам.

    Количество технических устройств, использующих энергию солнца для выработки электрической и тепловой энергий, а также количество строящихся солнечных электрических станций, их мощность, говорят сами за себя — в России альтернативным источникам энергии быть и развиваться.

    Пригодна ли для обычного домаСолнечная энергия как альтернативный источник энергии

    • Для бытового использования гелиоэнергетика — перспективный вид энергетики.
    • В качестве источника электрической энергии, для жилых домов, используют солнечные электрические станции, которые выпускают промышленные предприятия в России и за ее пределами. Установки выпускаются различной мощности и комплектации.
    • Использование теплового насоса — обеспечит жилой дом горячей водой, подогреет воду в бассейне, нагреет теплоноситель в системе отопления или воздух внутри помещений.
    • Гелиоколлекторы — можно использовать в системах отопления домов и горячего водоснабжения. Более эффективны, в этом случае, вакуумные трубчатые коллекторы.

    Плюсы и минусыСолнечная энергия как альтернативный источник энергии

    К достоинствам солнечной энергетики относятся.

    • Экологическая безопасность установок;
    • Неисчерпаемость источника энергии в далекой перспективе;
    • Низкая себестоимость получаемой энергии;
    • Доступность производства энергии;
    • Хорошие перспективы развития отрасли, обусловленные развитием технологий и производством новых материалов с улучшенными характеристиками.

    Недостатками являются :Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

    • Прямая зависимость количества вырабатываемой энергии от погодные условия, времени суток и времени года;
    • Сезонность работы, которую определяет географическое расположение;
    • Низкий КПД;
    • Высокая стоимость оборудования.

    ПерспективыСолнечная энергия как альтернативный источник энергии

    Перспективы развития данной отрасли энергетики обусловлены положительными и отрицательными свойствами присущим гелиоустановкам. Если с достоинствами все понятно, то с недостатками предстоит работать инженерам и разработчикам оборудования и материалов.
    Факторами, вызывающими здоровый оптимизм, по развитию альтернативных источников энергии, являются:

    1. Запасы традиционных источников энергии постоянно сокращаются, что обуславливает рост их стоимости.
    2. Технический прогресс постоянно идет, появляются новые материалы и технологии, и что, в свою очередь, приводит к уменьшению стоимости оборудования и повышению КПД установок.
    3. Политика государства в энергетической области направлена на развитие альтернативной энергетики, о чем были приняты постановления правительства и соответствующие программы, как то:
    • В 2009 году — «Основные направления государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности Солнечная энергия как альтернативный источник энергииэлектроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 года».
    • Помощь государства при реализации программы Международной финансовой корпорации (IFC) по развитию возобновляемых источников энергии.
    • Создание, на законодательном уровне, экономических рычагов, способствующих развитию «зеленой» энергетики, выражающихся в установлении льготных тарифов, финансовой помощи при строительстве, налоговые льготы и компенсация части кредитных затрат на строительство.

    Россия – большая страна, поэтому для успешного развития всех отраслей промышленности и комфортного проживания людей во всех регионах, необходимо наличие запасов различных видов энергии. В связи с этим альтернативные источники все более прочно входят в общую систему энергоснабжения страны, обеспечивая самые отдаленные города и поселки источниками электричества и тепла.