אנרגיה חלופית לבית פרטי

לבעלי בתים פרטיים יש הזדמנות להפחית משמעותית את חשבונות השירות או לא להשתמש בשירותי ספקי חום, חשמל וגז כלל. אתה יכול אפילו לספק חווה גדולה, ואם תרצה למכור את העודפים. זה אמיתי וחלקם כבר עשו את זה. לשם כך משתמשים במקורות אנרגיה חלופיים.

מקורות אנרגיה חלופיים יכולים לספק את כל הצרכים

היכן ניתן להשיג אנרגיה ובאיזו צורה

למעשה, אנרגיה, בצורה כזו או אחרת, נמצאת כמעט בכל מקום בטבע - שמש, רוח, מים, אדמה - אנרגיה נמצאת בכל מקום. המשימה העיקרית היא לחלץ אותו משם. האנושות עושה זאת יותר ממאה שנה והשיגה תוצאות טובות. כרגע, מקורות אנרגיה חלופיים יכולים לספק לבית חום, חשמל, גז, מים חמים. יתר על כן, אנרגיה חלופית אינה דורשת שום מיומנויות או ידע נוסף. אתה יכול לעשות הכל למען הבית שלך במו ידיך. אז מה אפשר לעשות:

• השתמש באנרגיה סולארית לייצור חשמל או לחימום מים - למים חמים ביתיים או לחימום בטמפרטורה נמוכה (פאנלים סולאריים וקולטים).
• המרת אנרגיית רוח לחשמל (טורבינות רוח).
• השתמש במשאבות חום כדי לחמם את הבית, תוך לקיחת חום מאוויר, אדמה, מים (משאבות חום).
• השג גז מפסולת של חיות בית ועופות (מפעלי ביוגז).
  

  אנרגיה חלופית היא דרך לספק באופן עצמאי את הצרכים שלך

כל מקורות האנרגיה האלטרנטיביים מסוגלים לענות באופן מלא על צרכי האדם, אך הדבר דורש השקעות גדולות מדי ו / ושטחים גדולים מדי. לכן, זה חכם יותר ליצור מערכת משולבת: לקבל אנרגיה ממקורות חלופיים, ואם יש מחסור, "להשיג" אותה מרשתות ריכוזיות.

שימוש באנרגיה סולארית

אחד ממקורות האנרגיה האלטרנטיביים החזקים ביותר לבית הוא קרינת השמש. ישנם שני סוגים של מתקנים להמרת אנרגיה סולארית:

• פנלים סולאריים לייצר זרם חשמלי;
• קולטי השמש מחממים את המים.
  

  ניתן להשתמש באנרגיה סולארית לחימום מים או לייצור חשמל

אל תחשוב שהמתקנים עובדים רק בדרום ורק בקיץ. הם עובדים טוב גם בחורף. במזג אוויר בהיר עם שלג, הפקת האנרגיה נמוכה רק מעט יותר מאשר בקיץ. אם באזור שלך יש מספר גדול של ימים בהירים, אתה יכול להשתמש בטכנולוגיה דומה.

פנלים סולאריים

תאים סולריים מורכבים מממירים פוטו-וולטאיים, המיוצרים על בסיס מינרלים, אשר בהשפעת אור השמש פולטים אלקטרונים - מייצרים זרם חשמלי. לשימוש פרטי משתמשים בממירי פוטו-ממיר סיליקון. לפי המבנה שלהם, הם חד-גבישיים (עשויים מקריסטל אחד) ופול-קריסטליים (גבישים רבים). לחד-גבישי יעילות גבוהה יותר (13-25% תלוי באיכות) וחיי שירות ארוכים יותר, אך הם יקרים יותר. פוליקארי-גבישים מייצרים פחות חשמל (9-15%) ונכשלים מהר יותר, אך מחירם נמוך יותר.

זהו ממיר פוטו-גבישי.יש לטפל בהם בזהירות - הם שבירים מאוד (גם מונוקריסטלי, אך לא באותה מידה)

הרכבת סוללות סולאריות DIY אינה קשה. ראשית, עליכם לרכוש כמות מסוימת של תאים סולאריים מסיליקון (הכמות תלויה בהספק הנדרש). לרוב, הם נקנים בפלטפורמות מסחר סיניות כגון Aliexpress. ואז ההליך פשוט:

• הכינו מסגרת (מקורות עץ או מפינות מתכת). התקן עליו מצע. שקוף - זכוכית, פרספקס (פוליקרבונט מונוליטי) - אם הסוללה הסולארית תלויה על החלון, ואטומה (דיקט, צבוע לבן), אם לא תתקינו את הסוללה על הגג.
• חבר את התאים לסוללה אחת (במקביל) באמצעות מוליכי אלומיניום. ניתן להלחין את המוליכים באופן מיידי לצלחות (הם עולים קצת יותר) או שאתה צריך לקנות אותם בנפרד ואז להלחם אותם בעצמך.
• יש לאטום את הסוללה המוגמרת. הוא מלא בשרף אפוקסי או מודבק בסרט EVA מיוחד. בעת האיטום, יש לוודא כי אין חללים - בועות אוויר. הם מפחיתים מאוד את ביצועי הסוללה, ולכן אנו מוציאים אותם בזהירות.
  

  זו סוללה סולארית מוכנה

כמה מילים על מדוע יש לצבוע את המצע לפנל סולארי (סוללה) בלבן. טווח הטמפרטורות לפעולה של ופלים מסיליקון הוא מ - 40 ° C עד + 50 ° C. פעולה בטמפרטורות גבוהות או נמוכות מובילה לכשל מהיר ברכיבים. על הגג, בקיץ, בחלל סגור, הטמפרטורה יכולה להיות הרבה יותר גבוהה מ + 50 ° C. לכן, יש צורך בצבע לבן - כדי לא לחמם יותר מדי את הסיליקון.

קולטי שמש

ניתן להשתמש בקולטי שמש לחימום מים או אוויר. היכן להפנות את המים המחוממים על ידי השמש - לברזים לאספקת מים חמים או למערכת החימום - אתה בוחר בעצמך. רק החימום יהיה בטמפרטורה נמוכה - לרצפה חמה, מה שנדרש. אך על מנת שהטמפרטורה בבית לא תהיה תלויה במזג האוויר, יש לנתק את המערכת כך שבמידת הצורך יחובר מקור חום אחר או שהדוד יעבור למקור אנרגיה אחר.

קולטי השמש הצינוריים הנפוצים ביותר

ישנם שלושה סוגים של קולטי שמש: שטוח, צינורי ואוויר. הנפוצים ביותר הם צינוריות, אך לאחרים יש גם זכות קיום.

פלסטיק שטוח

שני לוחות - שחור ושקוף - משולבים לגוף אחד. צינור נחושת בצורת נחש ממוקם ביניהם. הלוח הכהה התחתון מתחמם מהשמש. נחושת מחוממת ממנה, וממנה - מים העוברים במבוך. שיטה זו של שימוש במקורות אנרגיה חלופיים אינה היעילה ביותר, אך אטרקטיבית מכיוון שהיא פשוטה מאוד ליישום. לפיכך, אתה יכול לחמם מים פנימה בריכה... יהיה צורך רק לולאה את אספקתו (באמצעות משאבת זרימה). באותו אופן, אתה יכול לחמם מים במיכלים עבור מקלחת קיץ או השתמש בו לצרכים ביתיים. החיסרון של התקנות כאלה הוא יעילות נמוכה ופרודוקטיביות. לוקח הרבה זמן או מספר גדול של אספנים שטוחים לחמם נפח גדול של מים.

קולט שמש שטוח

אספנים צינוריים

אלה צינורות זכוכית - ואקום או קואקסיאלי - שדרכם זורמים מים. מערכת מיוחדת מאפשרת ריכוז מקסימלי של חום בצינורות, המועבר למים הזורמים דרכם.

אספני צינורות יכולים להיות ואקום ונוצה

במערכת יש בהכרח מיכל אחסון בו מחממים את המים. מחזור המים במערכת מסופק על ידי משאבה. אינך יכול לייצר מערכות כאלה לבד - הכנת צינורות זכוכית במו ידיך היא בעייתית וזהו החיסרון העיקרי. יחד עם תג המחיר הגבוה, הוא מעכב את האימוץ הנרחב של מקור אנרגיה זה לבית.והמערכת עצמה יעילה מאוד, היא מתמודדת עם חימום המים לאספקת מים חמים ותורמת תרומה ראויה לחימום.

תכנית ארגון אספקת חימום ומים חמים עקב מקורות אנרגיה חלופיים - באמצעות קולטי שמש

אספני אוויר

בארצנו הם נדירים מאוד ולשווא. הם פשוטים, אתה יכול להכין אותם בקלות בעצמך. השלילה היחידה היא שנדרש שטח גדול: הם יכולים לכבוש את כל החומה הדרומית (מזרחית, דרום-מזרחית). המערכת דומה מאוד לאספנים שטוחים - לוח תחתון שחור, חלק עליון שקוף, אך הם מחממים ישירות את האוויר, שנכפה (על ידי מאוורר) או מכוון באופן טבעי לחדר. למרות קלות הדעת לכאורה, באופן זה ניתן לחמם חדרים קטנים בשעות האור, כולל חדרי טכני או שירות: מוסכים, קוטג'ים בקיץ, סככות לבעלי חיים.

מכשיר סעפת אוויר

מקור אנרגיה חלופי שכזה כמו השמש נותן לנו את החום שלה, אבל רובו לא הולך "לשום מקום". לתפוס חלק קטן ממנו ולהשתמש בו לצרכים אישיים זו המשימה שכל המכשירים הללו פותרים.

טורבינות רוח

מקורות אנרגיה חלופיים טובים מכיוון שהם מתייחסים בעיקר למקורות מתחדשים. הרוח הנצחית ביותר, כנראה. כל עוד יש אווירה ושמש, יש גם רוח. אולי לתקופה קצרה האוויר יהיה חסר תנועה, אך לא לאורך זמן. אבותינו השתמשו באנרגיית רוח בטחנות, והאדם המודרני ממיר אותה לחשמל. כל הנדרש לשם כך:

• מגדל המותקן במקום סוער;
• גנרטור עם להבים מחוברים אליו;
• סוללת אחסון ומערכת חלוקת זרם חשמלי.

ניתן לבנות כל מגדל מכל חומר. סוללת אחסון היא סוללה, אינכם יכולים לחשוב על שום דבר כאן, אך היכן לספק לכם בחירה. נותר רק להכין גנרטור. אפשר לקנות אותו גם מוכן, אבל בהחלט אפשר להכין אותו ממנוע ממוצרי חשמל ביתיים - מכונת כביסה, מברג וכו '. תזדקק למגנטים של ניאודימיום ושרף אפוקסי, מחרטה.

תוכנית לספק לבית פרטי חשמל ממקורות אנרגיה חלופיים (מחולל רוח ופאנלים סולאריים)

על הרוטור של המנוע, אנו מסמנים את המקומות להתקנת המגנטים. הם חייבים להיות במרחק זה מזה. אנו טוחנים את הרוטור של המנוע שנבחר ויוצרים "מושבים". החלק התחתון של השקע אמור להשתפל מעט כך שמשטח המגנט יוטה. מגנטים מודבקים למקומות המגולפים על ציפורניים נוזליות, והם מלאים בשרף אפוקסי. לאחר מכן המשטח חלק עם נייר זכוכית. לאחר מכן, עליך לצרף מברשות שיסירו את הזרם. וזהו, תוכלו להרכיב ולהפעיל את מחולל הרוחות.

התקנות כאלה יעילות למדי, אך כוחן תלוי בגורמים רבים: עוצמת הרוח, עד כמה הגנרטור מתבצע בצורה נכונה, באיזו יעילות מוסר ההבדל על ידי המברשות, באמינות חיבורי החשמל וכו '

משאבות חום לחימום הבית

משאבות חום משתמשות בכל מקורות האנרגיה החלופיים הזמינים. הם מורידים חום ממים, אוויר, אדמה. בכמויות קטנות, חום זה קיים אפילו בחורף, כך שמשאבת החום אוספת אותו ומנתבת אותו לחימום הבית.

משאבות חום משתמשות גם במקורות אנרגיה חלופיים - חום מהאדמה, מים ואוויר

עקרון הפעולה

מדוע משאבות חום כה מושכות? על ידי הוצאת 1 קילוואט אנרגיה לשאיבתו, במקרה הגרוע ביותר תקבלו 1.5 קילוואט חום, והיישומים המוצלחים ביותר יכולים לתת עד 4-6 קילוואט. וזה לא סותר בשום צורה את חוק שימור האנרגיה, מכיוון שאנרגיה לא מוציאה להשגת חום, אלא לא לשאיבת אותו. אז אין סתירות.

מעגל משאבת חום לשימוש במקורות אנרגיה חלופיים

למשאבות חום שלושה מעגלי עבודה: שניים חיצוניים והם פנימיים, כמו גם המאייד, המדחס והמעבה. התוכנית עובדת כך:

• נוזל קירור מסתובב במעגל הראשון, שמסיר חום ממקורות בעלי פוטנציאל נמוך. זה יכול להיות שקוע במים, להיקבר באדמה, או שהוא יכול לקחת חום מהאוויר. הטמפרטורה הגבוהה ביותר שהושגה במעגל זה היא סביב 6 מעלות צלזיוס.
• אמצעי חימום עם נקודת רתיחה נמוכה מאוד (בדרך כלל 0 מעלות צלזיוס) מסתובב במעגל הפנימי. כאשר מחממים את הקירור הוא מתאדה, האדים נכנסים למדחס, שם הוא דחוס בלחץ גבוה. במהלך הדחיסה נוצר חום, אדי קירור מחוממים לטמפרטורה ממוצעת של + 35 ° C עד + 65 ° C.
• במעבה מועבר חום לנוזל הקירור ממעגל החימום השלישי. אדי קירור מתעבים ואז נכנסים למאייד. ואז המחזור חוזר.

את מעגל החימום כדאי לעשות בצורה של רצפה חמה. הטמפרטורות מתאימות ביותר לכך. מערכת הרדיאטור תדרוש יותר מדי חלקים, וזה מכוער ולא רווחי.

מקורות אלטרנטיביים לאנרגיית חום: היכן וכיצד להשיג חום

אבל הקשיים הגדולים ביותר נגרמים על ידי המכשיר של המעגל החיצוני הראשון, שאוסף חום. מכיוון שהמקורות בעלי פוטנציאל נמוך (יש מעט חום בתחתית), אזורים גדולים נדרשים לאיסוף בכמויות מספיקות. ישנם ארבעה סוגים של קווי מתאר:

• צינורות עם נוזל קירור שהונחו במים בטבעות. המאגר יכול להיות כל דבר - נהר, בריכה, אגם. התנאי העיקרי הוא שהוא לא אמור לקפוא אפילו בכפור הקשה ביותר. משאבות המשאבות חום מהנהר עובדות ביעילות רבה יותר; הרבה פחות חום מועבר במים עומדים. מקור חום כזה מתממש בדרך הקלה ביותר - לזרוק צינורות, לקשור עומס. רק הסיכוי לנזק בשוגג גבוה.
  

  הדרך הקלה ביותר לייצר שדה תרמי במים

• שדות תרמיים עם צינורות קבורים מתחת לעומק ההקפאה. במקרה זה, יש רק חסרון אחד - כמויות גדולות של עבודות עפר. עלינו להסיר אדמה על שטח גדול, ואפילו בעומק מוצק.
  

  נפח גדול של עבודות עפר

• שימוש בטמפרטורות גיאותרמיות. קודחים מספר בארות עמוקות, ומעגל נוזל קירור מוריד לתוכם. מה שטוב באפשרות זו הוא שהיא דורשת מעט מקום, אך לא תמיד ניתן לקדוח לעומק רב, ושירותי קידוח עולים הרבה. אתה יכול, עם זאת, הכין את אסדת הקידוח בעצמךאבל העבודה עדיין לא קלה.
  

  בארות דורשות פחות מקום

• הפקת חום מהאוויר. כך עובדים מזגנים עם אפשרות לחימום - הם לוקחים חום מהאוויר "החיצוני". גם בטמפרטורות נמוכות מאפס, יחידות כאלה עובדות, אם כי במינוס לא מאוד "עמוק" - עד -15 ° צלזיוס. כדי להפוך את העבודה לאינטנסיבית יותר תוכלו להשתמש בחום מפירי האוורור. זורקים לתוכו כמה עם נוזל קירור ומשאבים חום משם.
  

  משאבת החום הקומפקטית ביותר, אך גם הכי לא יציבה, שלוקחת חום מהאוויר

החיסרון העיקרי של משאבות חום הוא המחיר הגבוה של המשאבה עצמה, והתקנת שדות איסוף חום אינה זולה. במקרה זה, אתה יכול לחסוך כסף על ידי ייצור המשאבה בעצמך וגם הנחת המעגל במו ידיך, אך הסכום עדיין יישאר ניכר. הפלוס הוא שהחימום יהיה זול והמערכת תפעל לאורך זמן.

פסולת להכנסה: מפעלי ביוגז

כל מקורות האנרגיה האלטרנטיביים הם ממוצא טבעי, אך ניתן להשיג יתרונות כפולים בלבד ממפעלי ביוגז. הם מעבדים פסולת של חיות בית ועופות. כתוצאה מכך מתקבל נפח מסוים של גז, אשר לאחר טיהור ולחות, ניתן להשתמש בו למטרה המיועדת לו. את הפסולת הממוחזרת שנותרה ניתן למכור או להשתמש בשדות להגדלת התשואות - דשן יעיל ובטוח מאוד.

ניתן להשיג אנרגיה גם מדשן, רק לא בצורה טהורה, אלא בצורה של גז

בקצרה על טכנולוגיה

היווצרות הגז מתרחשת במהלך התסיסה, וחיידקים החיים בזבל משתתפים בכך. פסולת של כל בעלי חיים ועופות מתאימה לייצור ביוגז, אך זבל בקר הוא אופטימלי. הוא אף מתווסף לשאר הפסולת לצורך "מחמצת" - הוא מכיל בדיוק את החיידקים הדרושים לעיבוד.

כדי ליצור תנאים אופטימליים נדרשת סביבה אנאירובית - התסיסה חייבת להתרחש ללא חמצן. לכן, ביו-ריאקטורים יעילים הם מיכלים סגורים. כדי להפוך את התהליך לאקטיבי יותר, יש צורך בערבוב קבוע של המסה. במפעלים תעשייתיים, לשם כך, מותקנים מערבלים עם כוננים חשמליים, במפעלי ביוגז ביתיים מדובר בדרך כלל במכשירים מכניים - ממקל פשוט וכלה במערבבים מכניים ש"פועלים "ביד.

תרשים סכמטי של מפעלי ביוגז

שני סוגים של חיידקים מעורבים ביצירת גז מדשן: מזופילי ותרמופילי. מזופיליים פעילים בטמפרטורות מ + 30 ° C עד + 40 ° C, תרמופיליים - ב + 42 ° C עד + 53 ° C. חיידקים תרמופיליים עובדים בצורה יעילה יותר. בתנאים אידיאליים, ייצור גז מליטר אחד של שטח שמיש יכול להגיע ל4-4.5 ליטר גז. אך שמירה על טמפרטורה של 50 מעלות צלזיוס בצמח היא קשה מאוד ויקרה, אם כי העלויות מוצדקות.

קצת על עיצובים

מפעל הביוגז הפשוט ביותר הוא תוף עם מכסה ותסיסה. מכסה מיוצר לשקע לחיבור צינור דרכו הגז נכנס למיכל. לא תקבל הרבה גז מנפח כזה, אבל זה יספיק למבער גז אחד או שניים.

ניתן להשיג כרכים רציניים יותר מבונקר תת קרקעי או מעל הקרקע. אם אנחנו מדברים על בונקר תת קרקעי, הוא עשוי בטון מזוין. הקירות מופרדים מהאדמה בשכבת בידוד תרמי, ניתן לחלק את המכולה עצמה למספר תאים, בהם העיבוד יתבצע עם שינוי זמן. מכיוון שתרבויות מזופיליות פועלות בדרך כלל בתנאים כאלה, התהליך כולו נמשך בין 12 ל -30 יום (תרבויות תרמופיליות מעובדות תוך 3 ימים), ולכן רצוי לשנות זמן.

תכנית של מפעל ביוגז בונקר

זבל נכנס דרך בונקר העמסה, מהצד הנגדי מיוצר פתח פריקה, ממנו לוקחים את חומרי הגלם המעובדים. הבונקר אינו מלא לחלוטין בתערובת ביו - כ-15-20% מהשטח נשאר חופשי - גז מצטבר כאן. כדי לנקז אותו, מובנית צינור בתוך המכסה, שקצהו השני מונמך לאטום מים - מיכל מלא בחלקו במים. לפיכך, הגז מיובש - כבר מנוקה נאסף בחלקו העליון, הוא משוחרר באמצעות צינור אחר וכבר ניתן לסחוט אותו לצרכן.

כל אחד יכול להשתמש במקורות אנרגיה חלופיים. לבעלי דירות קשה יותר לעשות זאת, אך בבית פרטי ניתן לפחות ליישם את כל הרעיונות. יש לכך אפילו דוגמאות אמיתיות. אנשים עונים באופן מלא על הצרכים שלהם וכלכלה גדולה.