Paljutõotavad viisid energia saamiseks. Video: kuidas soojuspumbad töötavad. Päikeseenergia toitesüsteemi tööpõhimõte

Eessõna

Päike ja tuul kui alternatiivsed energiaallikad on tuntud juba pikka aega, kuigi Venemaal pole need nii levinud kui Euroopa riikides.

Sisu

Traditsioonilised energiaallikad on fossiilsed kütused, kuid kivisöe, gaasi ja nafta varud on piiratud. Seetõttu peame otsima alternatiivseid energiaallikaid – taastuvaid ja seega ammendamatuid. Olles paigaldamisele kulutanud vaid ühe korra, on alternatiivsete energiaallikate kasutamine võimalik kogu elu jooksul – loomulikult tingimusel, et paigaldistes tuleb regulaarselt hooldada.

Millised alternatiivsed energiaallikad on olemas ja kuidas neid kasutatakse, saate teada sellelt lehelt.

Päike ja tuul kui alternatiivsed energiaallikad on tuntud juba pikka aega, kuigi Venemaal pole need nii levinud kui Euroopa riikides. Siiski on võimatu ignoreerida seda tasuta loodusvara elektrienergia tootmiseks. Pealegi pole alternatiivsete energiaallikate kasutamine mitte ainult üsna majanduslikult tasuv, vaid ka keskkonnaohutu.

Tuul on alternatiivne energiaallikas

Üks tingimusi, mis võimaldab tuuleenergiat alternatiivse energiaallikana kasutada, on tuuliku – tuuleelektrijaama – olemasolu. Lisaks on oluline, et maja oleks piirkonnas, kus tugev tuul pole haruldane, kuigi 1,5–4 kW tuuliku töötamiseks piisab väikestest puhangutest. Selline kodu alternatiivne energiaallikas rahuldab täielikult tagasihoidlikud vajadused: valgus, televiisori vaatamine, sülearvuti laadimine. Selleks piisab paigaldusest võimsusega 500-600 W.

Seda tüüpi alternatiivne energiaallikas on struktuur, mis koosneb järgmistest elementidest:

kolme labaga tuulepead,

generaator,

pöörlev laager,

kontroller,

laadija,

aku,

inverter.

Tuuleelektrijaam töötab nii: rattale kinnitatud labad hakkavad tuule mõjul pöörlema; ratas edastab pöördemomendi generaatori võllile, mis toodab energiat. Selle koguse ja ratta suuruse vahel on otsene seos: mida suurem ratas, seda kergemini ta tuult kinni püüab, seda rohkem energiat tekib. Energia siseneb laadijasse, mis muundab selle akude laadimiseks vajalikuks alalisvooluks. Kõiki protsesse juhib kontroller. Vahelduvvoolu tootmiseks, millel töötavad kõik kodumasinad, on inverter.

Selle alternatiivse elektrienergia allika paigaldamiseks on vaja ette valmistada betoonvundament, sealhulgas mördiga täidetud vundamendielement (raudbetoonrõngas). Terasmasti hoitakse vertikaalses asendis juhtmete abil.

Praegu ei ole probleemiks tuuleelektrijaama ostmine, mitte ainult imporditud, vaid ka kodumaal toodetud. On selge, et selle maksumus sõltub otseselt võimsusest, näiteks 1 kW tuuleelektrijaam (toodab 120 kW kuus) maksab umbes 35 000 rubla.

Foto sellest alternatiivsest energiaallikast on nähtav siin:

Alternatiivsete energiaallikate hulka kuuluvad päikesepaneelid

Mitte kõik piirkonnad ei saa kiidelda tugeva tuule olemasoluga Venemaal. Sama kehtib ka päikesepaisteliste päevade kohta, mille arv on erinevates piirkondades erinev, kuigi isegi tugevad pilved ei takista 100 W 1 m2 kohta saamast. 10 kW energia tootmiseks peab päikesepaneelide pindala olema 100 m2.

Päikese kasutamiseks alternatiivse energiaallikana tuleb päikeseenergia muundada elektrienergiaks. Selleks on vaja spetsiaalseid elemente, teisendusprotsessi ennast nimetatakse fotoelektriliseks efektiks ja selleks kasutatavat moodulit nimetatakse fotogalvaaniliseks elemendiks.

Fotosilmi mõlemale küljele on paigaldatud allavoolujuhtmed. Kui päikesekiired tabavad fotoelementi, neeldub osa valgusest (footon). See vabastab ühe elektroni. Sel hetkel tekib vool. Päikesepatareis toodetud elektrit saab kasutada otse või salvestada akusse. Üksikud päikesepatareid ei suuda majale vajalikul hulgal energiat anda, mistõttu on need kokku pandud erineva suuruse ja tüüpi paneelideks. Tavaliselt monteeritakse päikeseenergia kasutamiseks alternatiivse energiaallikana paneelid ränist fotogalvaanilisteks mooduliteks, mille suurus varieerub vahemikus 0,4-1,6 m2, võimsusega 40-160 W.

Päikeseenergia kasutamine alternatiivse elektrienergia allikana

Kombineerituna moodustavad paneelid päikesepaneelid – alternatiivse energiaallika, mille kasutegur on endiselt madal ja ulatub 5-15%ni (ainult 15% valgusest muudetakse elektrienergiaks).

Päikesepaneelide komplekti koos kontrolleri, inverteri, akude, kaabli, elektrikoormuse ja kandekonstruktsiooniga nimetatakse päikesejaamaks, mida võib käsitleda ja kasutada avariitoitesüsteemina.

Neljast moodulist võimsusega 115 W, kahest akust, 1 kW inverterist ja kontrollerist koosneva jaama maksumus on ligikaudu 125 000 rubla. Kas sellisest alternatiivsest energiaallikast dachale piisab, sõltub energiakuludest, mis tuleb enne kompleksi ostmist välja arvutada. Kui majas on elekter, siis on abiks igakuised arvestinäidud; kui seda ei käivitata, peaksite installima kõik energiatarbijad, liitma nende võimsuse ja korrutama kuu töötundide arvuga - see on energiakulu. Loomulikult on vaja optimeerida tarbitava energia hulka, näiteks paigaldades säästupirnid, päikeseenergial töötavad tänavavalgustid jne.

Juhtmete ja kaablite ühendused ja harud tuleb teha spetsiaalselt selleks ette nähtud haru- ja harukarpides (neid saab eristada aukude arvu järgi: esimeses on neli, teises - kaks).

Tuleb tunnistada, et alternatiivsed energiaallikad pole veel tavapäraseks muutunud, kuna seadmete soetamise esialgsed kulud on üsna suured ja need tasuvad end ära mitte varem kui 10 aasta pärast. Avanevad väljavaated on teadlaste hinnangul aga tohutud.

Milliseid alternatiivseid energiaallikaid veel on?

Allpool saate teada, millised muud alternatiivsed energiaallikad võivad traditsioonilisi asendada.

Alternatiivsete energiaallikate hulka kuuluvad mobiilsed elektrijaamad. Need on mobiilsed, kompaktsed, võimsad, neil on märkimisväärne kasutusiga, vastupidavad, töötavad üsna madala müratasemega ja suure temperatuuride erinevusega - +45 kuni -50 ° C.

Mobiilse elektrijaama põhikomponendid on generaator ja sisepõlemismootor. Alternatiivsed energiaallikad on sünkroonjaamad (kasutamiseks hädaolukordades) ja asünkroonjaamad (võrgus pinge säilitamiseks ja voolutõusudele reageerivate elektriseadmete ühendamiseks).

Mobiiljaamad võivad töötada bensiini või diislikütusega. Esimesi kasutatakse toiteallikana elektrikatkestuste ajal. Nende võimsus jääb vahemikku 0,5 kuni 12 kW, mis on täiesti piisav väikeste tööde tegemiseks. Generaator on varustatud automaatkäivitusega, st hakkab tööle, kui vool katkeb. Bensiinielektrijaamade müratase on ligikaudu 20-30% madalam kui diiselelektrijaamades.

Diiseljõujaam on mõeldud pidevaks tööks. Selle võimsus on väga erinev - 12 kuni 2500 kW. Jaamad võivad toota erineva arvu pöördeid minutis - kuni 3000 pööret minutis. Maja ja saidi pidevaks toiteallikaks piisab, kui see parameeter on 1500 pööret minutis. Viimase põlvkonna diiseljaamad võivad katkematult töötada aastaringselt.

Mobiilse elektrijaama ostmisel peate valima vajaliku võimsusega ühiku. Selleks peate kindlaks määrama, millised seadmed sellest töötavad. Regulaarsete energiatarbijate hulgas on perioodiliselt sisselülitatavate külmik ja lambid, näiteks triikraud, elektrilised tööriistad jne. Jaama võimsuse arvutamiseks tuleb kokku võtta nende seadmete võimsus, mida kasutatakse aktiivselt; ja lisage veel 20%. Kui väikese aiamaja vajadused tagab 2 kW võimsusega jaam, siis individuaalse mugava maja jaoks on vaja jaama võimsusega 10-20 kW.

Eramute omanikel on võimalus kommunaalmakseid oluliselt vähendada või soojuse, elektri ja gaasi tarnijate teenuseid üldse mitte kasutada. Saate isegi märkimisväärsel hulgal põlluharimist korraldada ja soovi korral ülejäägi maha müüa. See on tõeline ja mõned on seda juba teinud. Selleks kasutatakse alternatiivseid energiaallikaid.

Kust saab energiat ja millisel kujul?

Tegelikult leidub energiat ühel või teisel kujul peaaegu kõikjal looduses – päikeses, tuules, vees, maal – energiat on kõikjal. Peamine ülesanne on see sealt välja tõmmata. Inimkond on seda teinud sadu aastaid ja saavutanud häid tulemusi. Tänapäeval võivad alternatiivsed energiaallikad varustada kodu soojuse, elektri, gaasi ja sooja veega. Pealegi ei nõua alternatiivenergia lisaoskusi ega -teadmisi. Kodu jaoks saate kõike oma kätega teha. Mida saate teha:

Kõik alternatiivsed energiaallikad on võimelised täielikult rahuldama inimeste vajadusi, kuid see nõuab liiga suuri investeeringuid ja/või liiga suuri pindalasid. Seetõttu on mõttekam luua kombineeritud süsteem: saada energiat alternatiivsetest allikatest ja puudujäägi korral "hankida" tsentraliseeritud võrkudest.

Päikeseenergia kasutamine

Üks võimsamaid alternatiivseid energiaallikaid kodu jaoks on päikesekiirgus. Päikeseenergia muundamiseks on kahte tüüpi seadmeid:

Te ei tohiks arvata, et paigaldised töötavad ainult lõunas ja ainult suvel. Töötavad hästi ka talvel. Selge ilma ja lumesadu korral on energiatootmine vaid veidi väiksem kui suvel. Kui teie piirkonnas on palju selgeid päevi, saate sellist tehnoloogiat kasutada.

Päikesepaneelid

Päikesepatareid on kokku pandud fotogalvaanilistest muunduritest, mis on valmistatud mineraalidest, mis päikesevalguse käes kiirgavad elektrone – tekitades elektrivoolu. Erarakenduste jaoks kasutatakse ränist fotokonvertereid. Oma struktuurilt on need monokristallilised (valmistatud ühest kristallist) ja polükristallilised (palju kristalle). Monokristallilised on suurema kasuteguriga (13-25% sõltuvalt kvaliteedist) ja pikema kasutuseaga, kuid on kallimad. Polükristallilised toodavad vähem elektrit (9-15%) ja lähevad kiiremini rikki, kuid on madalama hinnaga.

See on polükristalliline fotokonverter. Peate neid hoolikalt käsitsema - need on väga haprad (ka monokristallilised, kuid mitte samal määral)

Päikesepatarei oma kätega kokkupanek pole keeruline. Esmalt peate ostma teatud arvu räni fotoelemente (kogus sõltub vajalikust võimsusest). Enamasti ostetakse neid Hiina kauplemisplatvormidelt nagu AliExpress. Siis on protseduur lihtne:

Paar sõna sellest, miks peaks päikesepaneeli (aku) aluspind valgeks värvima. Räniplaatide töötemperatuuri vahemik on -40°C kuni +50°C. Kõrgemal või madalamal temperatuuril töötamine põhjustab elementide kiiret riket. Katusel võib suvel kinnises ruumis temperatuur olla tunduvalt kõrgem kui +50°C. Sellepärast on vaja valget värvi - et räni mitte üle kuumeneda.

Päikesekollektorid

Päikesekollektorite abil saate soojendada vett või õhku. Kuhu päikese käes soojendatud vesi suunata - soojaveekraanidesse või küttesüsteemi - on teie otsustada. Ainult küte on madal temperatuur - sooja põranda jaoks on see vajalik. Aga selleks, et temperatuur majas ilmast ei sõltuks, tuleb süsteem koondada, et vajadusel ühendada mõni muu soojusallikas või lülituda boiler teisele energiaallikale.

Päikesekollektoreid on kolme tüüpi: lamedad, torukujulised ja õhkkollektorid. Kõige tavalisemad on torukujulised, kuid ka teistel on õigus eksisteerida.

Lame plastik

Kaks paneeli - must ja läbipaistev - on ühendatud üheks korpuseks. Nende vahel on vasest torujuhe mao kujul. Alumine tume paneel soojeneb päikese käes. see soojendab vaske ja soojendab labürindi läbivat vett. See alternatiivsete energiaallikate kasutamise meetod ei ole kõige tõhusam, kuid see on atraktiivne, kuna seda on väga lihtne rakendada. Nii saate vett sisse soojendada. Teil on vaja ainult selle tarnimist tsüklistada (kasutades tsirkulatsioonipumpa). Samamoodi saab vett anumas soojendada või koduseks kasutamiseks kasutada. Selliste paigaldiste puuduseks on madal efektiivsus ja tootlikkus. Suure koguse vee soojendamiseks vajate kas palju aega või suurt hulka lamekollektoreid.

Torukujulised kollektorid

Need on klaastorud - vaakum- või koaksiaaltorud, millest vesi voolab. Spetsiaalne süsteem võimaldab torudes maksimaalselt kontsentreerida soojust, mis kandub üle neid läbivasse vette.

Süsteemis peab olema akumulatsioonipaak, milles vesi soojendatakse. Veeringlus süsteemis on tagatud pumbaga. Selliseid süsteeme ei saa ise teha - oma kätega klaastorude valmistamine on problemaatiline ja see on peamine puudus. See koos kõrge hinnaga pärsib selle koduse energiaallika laialdast kasutuselevõttu. Ja süsteem ise on väga tõhus, tuleb pauguga toime sooja veevarustuse soojendamisega ja annab korraliku panuse küttesse.

Kütte ja sooja veevarustuse korraldamise skeem alternatiivsete energiaallikate abil - päikesekollektorite abil

Õhukollektorid

Meie riigis on need väga haruldased ja asjatud. Need on lihtsad ja neid saab hõlpsasti oma kätega teha. Ainus negatiivne on see, et on vaja suurt ala: need võivad hõivata kogu lõuna- (ida-, kagu-) seina. Süsteem on väga sarnane lamekollektoritele - must alumine paneel, läbipaistev ülemine osa, kuid need soojendavad otse õhku, mis on sunnitud (ventilaatoriga) või loomulikult suunatud ruumi. Vaatamata näilisele kergemeelsusele saate sel viisil kütta väikeseid ruume kogu päevavalguse ajal, sealhulgas tehnilisi või olmeruume: suvemaju, kariloomade kuure.

Selline alternatiivne energiaallikas nagu päike annab meile küll oma soojust, kuid suurem osa sellest läheb “kuhugi”. Väikese osa sellest püüdmine ja isiklike vajaduste jaoks kasutamine on ülesanne, mille kõik need seadmed lahendavad.

Tuulegeneraatorid

Alternatiivsete energiaallikate puhul on hea see, et need on enamasti taastuvad ressursid. Kõige igavesem on ilmselt tuul. Kuni on õhkkond ja päike, on ka tuul. Õhk võib olla paigal lühikest aega, kuid mitte kaua. Meie esivanemad kasutasid tuuleenergiat veskites ja tänapäeva inimene muundab selle elektriks. Kõik, mis selleks on vajalik:

• tuulisesse kohta paigaldatud torn;
• selle külge kinnitatud labadega generaator;
• aku ja elektrivoolu jaotussüsteemid.

Iga torni saab ehitada mis tahes materjalist. Aku on aku, siin ei oska midagi arvata, aga kuhu elektrit anda, on teie valik. Jääb vaid generaator teha. Seda saab osta ka valmis, kuid seda saab teha mootorist kodumasinatest - pesumasin, kruvikeeraja jne. Vaja läheb neodüümmagneteid ja epoksüvaiku, treipinki.

Mootori rootorile märgime kohad magnetite paigaldamiseks. Need peaksid asuma üksteisest võrdsel kaugusel. Lihvime valitud mootori rootorit, moodustades “istmed”. Sälgu põhjas peaks olema väike kalle, et magneti pind oleks viltu. Magnetid liimitakse töödeldud aladele vedelatele küüntele ja täidetakse epoksüvaiguga. Seejärel lihvitakse pind siledaks. Järgmisena peate kinnitama harjad, mis eemaldavad voolu. Ja ongi kõik, saate tuulegeneraatori kokku panna ja käivitada.

Sellised paigaldised on üsna tõhusad, kuid nende võimsus sõltub paljudest teguritest: tuule intensiivsusest, sellest, kui hästi generaator on tehtud, kui tõhusalt eemaldatakse potentsiaalide erinevus harjade abil, elektriühenduste töökindlus jne.

Soojuspumbad kodu kütteks

Soojuspumbad kasutavad kõiki olemasolevaid alternatiivseid energiaallikaid. Nad võtavad soojust veest, õhust ja pinnasest. Seda soojust on seal vähesel määral ka talvel, nii et soojuspump kogub selle kokku ja suunab maja kütma.

Soojuspumbad kasutavad ka alternatiivseid energiaallikaid – soojust maast, veest ja õhust

Toimimispõhimõte

Miks on soojuspumbad nii atraktiivsed? Fakt on see, et kulutades selle pumpamiseks 1 kW energiat, saate halvimal juhul 1,5 kW soojust ja kõige edukamad teostused võivad anda kuni 4-6 kW. Ja see ei ole kuidagi vastuolus energia jäävuse seadusega, sest energiat ei kulutata soojuse vastuvõtmiseks, vaid mitte selle pumpamiseks. Seega pole vastuolusid.

Soojuspumpadel on kolm tööahelat: kaks välist ja üks sisemine, samuti aurusti, kompressor ja kondensaator. Skeem töötab järgmiselt:

• Primaarringis ringleb jahutusvedelik, mis eemaldab soojuse madala potentsiaaliga allikatest. Seda saab lasta vette, matta maasse või võtta õhust soojust. Kõrgeim selles vooluringis saavutatud temperatuur on umbes 6°C.
• Väga madala keemistemperatuuriga (tavaliselt 0°C) jahutusvedelik ringleb siseringis. Pärast kuumutamist külmutusagens aurustub, aur siseneb kompressorisse, kus see surutakse kokku kõrge rõhuni. Kokkusurumisel eraldub soojust, külmutusagensi aur kuumutatakse keskmise temperatuurini +35°C kuni +65°C.
• Kondensaatoris kantakse soojus jahutusvedelikule kolmandast - küttekontuurist. Jahutusaurud kondenseeruvad ja sisenevad seejärel aurustisse. Ja siis tsükkel kordub.

Küttekontuur on kõige parem teha sooja põranda kujul. Temperatuurid on selleks kõige sobivamad. Radiaatorisüsteem nõuab liiga palju sektsioone, mis on inetu ja kahjumlik.

Alternatiivsed soojusenergia allikad: kust ja kuidas soojust saada

Kuid suurima raskuse tekitab esimese välise vooluringi konstruktsioon, mis kogub soojust. Kuna allikad on madala potentsiaaliga (soojust on vähe), on selle piisavas koguses kogumiseks vaja suuri alasid. Kontuure on nelja tüüpi:

• Torud koos jahutusvedelikuga asetatud rõngastesse vette. Veekogu võib olla ükskõik milline – jõgi, tiik, järv. Peamine tingimus on, et see ei peaks läbi külmuma isegi kõige tugevamate külmade korral. Pumbad, mis pumbavad jõest soojust välja, töötavad seisvas vees palju vähem soojust. Lihtsaim viis sellise soojusallika rakendamiseks on torude sisseviskamine ja koorma alla sidumine. Juhusliku kahju tekkimise tõenäosus on vaid suur.

  

• Külmumissügavusest madalamale maetud torudega termilised väljad. Sel juhul on ainult üks puudus - suured kaevetööd. Pinnast on vaja eemaldada suurel alal ja isegi märkimisväärse sügavusega.

  

• Geotermiliste temperatuuride kasutamine. Puuritakse mitu suure sügavusega kaevu, millesse lastakse jahutusvedeliku ahelad. Selle variandi hea on see, et see nõuab vähe ruumi, kuid mitte kõikjal ei saa puurida suure sügavusega ning puurimisteenused maksavad palju. Tõsi, see on võimalik, kuid töö pole siiski kerge.

  

• Soojuse eraldamine õhust. Nii töötavad küttevõimega kliimaseadmed - need võtavad soojust “välisõhust”. Isegi miinustemperatuuridel töötavad sellised seadmed, kuigi mitte väga "sügaval" miinusel - kuni -15 ° C. Töö intensiivsemaks muutmiseks saab kasutada ventilatsioonišahtide soojust. Viska sinna natuke jahutusvedelikku ja pumpa sealt soojust.

  

Soojuspumpade peamiseks puuduseks on pumba enda kõrge hind ning soojuse kogumisväljakute paigaldamine pole odav. Selle asja pealt saab kokku hoida, tehes ise pumba ja ka ise ahelaid paika pannes, kuid summa jääb siiski arvestatavaks. Eeliseks on see, et küte on odav ja süsteem töötab pikka aega.

Raiskamine tuluks:

Kõik alternatiivsed energiaallikad on looduslikku päritolu, kuid topeltkasu on võimalik saada vaid biogaasijaamadest. Nad töötlevad koduloomade ja kodulindude jäätmeid. Tulemuseks on teatud kogus gaasi, mida saab pärast puhastamist ja kuivatamist sihtotstarbeliselt kasutada. Ülejäänud töödeldud jäätmeid saab müüa või kasutada põldudel saagikuse suurendamiseks – saadakse väga tõhus ja ohutu väetis.

Lühidalt tehnoloogiast

Gaaside moodustumine toimub käärimise käigus ja sellega on seotud sõnnikus elavad bakterid. Biogaasi tootmiseks sobivad igasuguste kariloomade ja kodulindude jäätmed, kuid optimaalne on veisesõnnik. Seda lisatakse isegi ülejäänud jäätmetele kääritamiseks - see sisaldab täpselt töötlemiseks vajalikke baktereid.

Optimaalsete tingimuste loomiseks on vajalik anaeroobne keskkond – käärimine peab toimuma ilma hapnikuta. Seetõttu on tõhusad bioreaktorid suletud mahutid. Protsessi aktiivsemaks muutmiseks on vajalik massi korrapärane segamine. Tööstuslikes paigaldistes paigaldatakse selleks kodus valmistatud biogaasijaamadesse elektriajamiga segistid, need on tavaliselt mehaanilised seadmed - kõige lihtsamast pulgast kuni mehaaniliste segistiteni, mis "töötavad" käsitsi.

Sõnnikust gaasi moodustumisel osalevad kahte tüüpi bakterid: mesofiilsed ja termofiilsed. Mesofiilsed on aktiivsed temperatuuril +30°C kuni +40°C, termofiilsed - +42°C kuni +53°C. Termofiilsed bakterid töötavad tõhusamalt. Ideaalsetes tingimustes võib gaasi tootmine 1 liitrist kasutatavast pinnast ulatuda 4-4,5 liitrini. Kuid paigaldises 50°C temperatuuri hoidmine on väga keeruline ja kulukas, kuigi kulud on õigustatud.

Veidi disainist

Lihtsaim biogaasijaam on kaane ja segistiga tünn. Kaanel on klemm vooliku ühendamiseks, mille kaudu gaas paaki siseneb. Sellisest mahust ei saa palju gaasi, kuid sellest piisab ühe või kahe gaasipõleti jaoks.

Tõsisemaid köiteid saab maa-alusest või maapealsest punkrist. Kui me räägime maa-alusest punkrist, siis see on raudbetoonist. Seinad on maapinnast eraldatud soojusisolatsioonikihiga, konteineri enda saab jagada mitmeks sektsiooniks, milles töötlemine toimub ajalise nihkega. Kuna mesofiilsed kultuurid töötavad tavaliselt sellistes tingimustes, võtab kogu protsess aega 12 kuni 30 päeva (termofiilsed kultuurid töödeldakse 3 päevaga), mistõttu on soovitav ajaline nihe.

Sõnnik siseneb laadimispunkri kaudu, vastasküljele tehakse mahalaadimisluuk, kust võetakse töödeldud tooraine. Punker ei ole täielikult bioseguga täidetud - umbes 15-20% ruumist jääb vabaks - siia koguneb gaas. Selle tühjendamiseks on kaane sisse ehitatud toru, mille teine ​​ots on langetatud vesitihendisse - osaliselt veega täidetud anumasse. Sel viisil gaas kuivatatakse - juba puhastatud gaas kogutakse ülemisse ossa, see eemaldatakse teise toru abil ja saab juba tarbijale lämmatada.

Igaüks saab kasutada alternatiivseid energiaallikaid. Korteriomanikel on seda keerulisem ellu viia, kuid eramajas saavad nad vähemalt kõik ideed ellu viia. Selle kohta on isegi reaalseid näiteid. Inimesed rahuldavad täielikult oma vajadused ja oma suured leibkonnad.

Peaaegu kogu oma eksisteerimise aja on inimkond pidevalt otsinud uusi energiaallikaid. Praegu kasutatakse vajaliku koguse elektrienergia saamiseks taastumatuid allikaid, milleks on loodusvarad nagu kivisüsi, nafta või maagaas.

Seda tüüpi kütuse kasutamine võib anda inimesele vajaliku energiahulga, kuid viimasel ajal on muutunud üha aktuaalsemaks küsimus uut tüüpi kütuseressursside leidmisest, mida saaks kasutada. See probleem on kiireloomuline, sest enamiku teadlaste prognooside kohaselt on elektrienergiatööstuses kasutatavate loodusvarade varud viimasel ajal kiiresti vähenenud, mis on tingitud inimeste energiavajaduse suurenemisest. on väga oluline ülesanne, mis võib lahendada vajaduste rahuldamiseks vajaliku kütusepuuduse probleemi.

Alternatiivsed energiaallikad – võimalus pääseda

Otsige uusi kütuseallikaid, mis tavaliselt nimetatakse alternatiiviks, on sellise kontseptsiooni nagu alternatiivenergia üks komponente. Alternatiivenergia on uus, mis on paljulubavate trendide kogukond, mille eesmärk on leida uusi võimalusi energia saamiseks, edastamiseks ja kasutamiseks, mille allikaks on alternatiivsed energiaallikad. Samal ajal on selle tööstuse üks arengusuundi igat liiki energia kasutamine, mis pakub huvi majanduslikust vaatenurgast madala energiaühiku maksumuse ja keskkonna seisukohast. Kuna alternatiivsed energiatüübid eristuvad reeglina nende ohutuse poolest ega kahjusta keskkonda.

Alternatiivsete allikate kasutamine on võimalus saada peaaegu lõputult energiat, kuna enamik alternatiivseid allikaliike on taastuvad ressursid, mis muudab need ammendamatuks.

Alternatiivsete energiaallikate tüübid

Praegu on uuritud ja praktikas kasutusele võetud mitmeid meetodeid elektrienergia tootmiseks ilma traditsioonilisi kütuseid kasutamata. Veelgi enam, statistika järgi kasutavad inimesed tänapäeva maailmas vaid 0,001% looduses saadaolevatest alternatiivsetest energiaallikatest, mis on tühine osa looduse tohutust potentsiaalist.

Samuti on probleemiks, mis asetab alternatiivsete energiaallikate kasutamise arenevate piirkondade hulka, selle teema täielik puudumine seadusandlikul tasandil, kuna praegu on kõik riigi loodusvarad riigi omand. Teoreetiliselt võiks isegi päikese- või tuuleenergia rakendusi maksustada.

Tänapäeval on kõige levinumad järgmised energiatootmise tüübid, kasutades looduslikke ammendamatuid allikaid.

Lisaks loetletud kõige tavalisematele alternatiivsete energiaallikate tüüpidele on ka eksootilisemaid meetodeid, sealhulgas:

• biokütused, milleks on mitmesugune biomass ja jäätmed;
• inimese lihasjõud;
• äikese jõu kasutamine, mille põhimõte on püüda tabada pikselahendust ja suunata see elektrivõrku;
• kontrollitud termotuumasünteesi reaktsioon;
• energia saamine Maa orbiidil asuvate fotogalvaaniliste elementide kasutamisega;
• loodete energia kasutamine.

Energeetika areng ja pidev tehnoloogia täiustamine kiirendavad oluliselt alternatiivsete energiaallikate kasutamise protsessi, mis on tulevik.

Kuni viimase ajani olid peamised energiaallikad nafta, gaas, kivisüsi, vesi ja puit. Loodusvarad aga ammenduvad kiiresti, nende hinnad tõusevad ning nende töötlemisel tekkivad heitmed avaldavad keskkonnale negatiivset mõju. Nendel põhjustel kalduvad paljud riigid traditsioonilisi kütuseid asendavate uuenduslike energialahenduste juurutamisele ja arendamisele. Käesolevas artiklis vaatleme, millised on alternatiivsed energiaallikad, nende tüübid, tõhusus ja kasutusvõimalused.

Loe artiklist

Alternatiivsed energiaallikad – mis see on?

Alternatiivne energiaallikas (AES) on keskkonnasõbralik taastuv ressurss, mis muundamisel toodab soojust või elektrit, mida kasutatakse inimese igapäevasteks vajadusteks. Sellised ressursid hõlmavad kõiki olemasolevaid looduslikke veehoidlaid, päikest, tuult, maasoojust, bioloogilist kütust ja töödeldud taaskasutatavaid materjale. Alternatiivseid energiaallikaid saab erinevalt traditsioonilistest tüüpidest uuendada piiramatul arvul kordi, need on efektiivsemad, odavamad ja keskkonnasõbralikumad.

Võtta teadmiseks:

Alternatiivsete energiaallikate tüübid

Sõltuvalt taastuvast ressursist jagatakse kaasaegsed energiaallikad mitmeks tüübiks, mis määravad selle ümberkujundamise meetodid ja selleks kavandatud paigaldiste tüübid. Vaatleme lühidalt alternatiivseid energiaallikaid ja nende omadusi.

Alternatiivsete energiaallikate kasutamine - päike ja tuul

Päikeseenergia muundamine spetsiaalsete seadmete abil võimaldab hankida soojust ja elektrit edasiseks kasutamiseks. Elektrienergia tekib füüsikaliste protsesside tõttu, mis toimuvad päikesepaneelide räni pooljuhtides päikesevalguse mõjul, soojusenergiat aga gaaside ja vedelike omadused.

Tuule kasutamine alternatiivse energiaallikana põhineb õhuvoolude jõu muutmisel elektrienergiaks spetsiaalsete generaatorikomplektide abil. Tuulegeneraatorid on erineva disaini ja mõõtmetega ning erinevad ka asukoha poolest. Tuul liigutab labasid, mis omakorda pööravad elektrit tootvat generaatorit.

Maa vesi ja soojus inimese teenistuses

Inimene on juba ammu õppinud kasutama vee jõudu elektri tootmiseks. Varem ehitati selleks hüdroelektrijaamu, mis jõgesid ummistasid, need olid nii väikesed kui ka suurejoonelised ehitised. Tehnoloogia arenguga on hüdroelektrijaamade konstruktsioon muutunud ja nüüd on võimalik saada elektrit mitte ainult jõevoolu jõust, vaid ka merede ja ookeanide loodetest (mõõnajaamad). Vesi langeb turbiinide labadele, mis pöörlevad generaatorit, mis toodab elektrit, mis läheb tarbijale.

Meie Maa sügavustes on peidus tohutud soojusvarud, mis võimaldavad asendada kallimaid ja “määrdunud” energiaallikaid. Seda suunda nimetatakse geotermiliseks energiaks, mis kasutab nelja peamist tüüpi soojusressursse:

• Maa pinnasoojus;
• maapinna lähedal asuva auru ja kuuma vee energia;
• soojus, mis on koondunud sügavale planeedi sisikonda;
• vulkaanide alla kogunenud magma ja soojuse energia.

Maa sisemust kasutatakse kodude kütmiseks ja elektri tootmiseks. Selle varud on 35 miljardit korda suuremad kui aastane energiavajadus kogu maailmas. Esimene geotermiline elektrijaam võimsusega 7,5 MW võeti Itaalias kasutusele 1916. aastal. Hetkel on TheoThermal Power Plantsis toodetud elektri maksumus peaaegu võrdne kivisöel töötavate soojuselektrijaamade omaga.

Biokütused – alternatiiv bensiinile

Biokütus on alternatiivne energiaallikas, mida saadakse orgaanilise tooraine või jäätmete töötlemisel. Seda tüüpi kütus võib olla tahkes, vedelas või gaasilises olekus. Tahke biokütusena kasutatakse puitu, puidujäätmetest või põllumajandussaadustest (päevalille- ja tatrakestad, pähklikoored jne) saadavat puitu, briketti ja graanuleid. Seda kütust kasutatakse soojus- ja elektrienergia tootmiseks soojuselektrijaamades.

Vedel biokütus saadakse teatud põllukultuuride taimse massi ja nende jäätmete (põlede) töötlemisel ning seda kasutatakse peamiselt autokütusena. Seda tüüpi ökokütuste hulka kuuluvad:

• bioetanool;
• biometanool;
• biobutanool;
• biodiisel;
• dimetüüleeter.

Gaasilisi ökokütuseid on kolme tüüpi: biogaas, biovesinik ja metaan. See saadakse bioloogilise massi kääritamise teel. Tooraine puutub kokku spetsiaalsete bakteritega, mis biomassi lagundavad ja selle tulemusena tekib gaas.

Alternatiivsete energiaallikate arendamine

Venemaa Föderatsiooni energeetikaministeeriumi andmetel on alternatiivsete energiaallikate kasutamise osa Venemaal vaid 1%. Seda näitajat plaanitakse 2020. aastaks tõsta 4,5%-ni, kaasates raha mitte ainult Vene Föderatsiooni valitsuselt, vaid ka eraettevõtjaid. Alternatiivse energia arendamisel on suur potentsiaal:

• Kamtšatka, Tšukotka, Sahhalini ja teiste territooriumide mere- ja ookeaniranniku hõreda asustuse tõttu on tuule- ja loodete energia arendamine võimalik;
• Päikeseenergia arendamine on asjakohane, eriti Stavropoli ja Krasnodari territooriumil, Põhja-Kaukaasias, Kaug-Idas jne.

Kahjuks ei ole alternatiivenergia Venemaa tööstuse prioriteet. Peamine probleem on selliste projektide rahastamine. Mõnikord on kivisöe ja nafta kaevandamine odavam kui tuule- ja päikeseelektrijaamade ehitamine.

Alternatiivsed energiaallikad eramajale

Eramute omanikud saavad tänu alternatiivsete energiaallikate kasutamisele märkimisväärselt vähendada kommunaalmaksete kulusid või loobuda täielikult gaasi-, elektri- ja soojustarnijate teenustest. Samuti on võimalik mitte ainult oma talu energiast sõltumatuks muuta, vaid ka ülejäägid maha müüa. Riik julgustab igati tavakodanikke alternatiivsete energiaallikate arendamist ja kasutamist. Soojuse ja elektri tootmiseks mittetraditsiooniliste energiaallikate abil saate kasutada tehaseseadmeid või ise valmistada. Seega võimaldab alternatiivne energia:

• päikeseenergia muundamine elektriks või soojuseks sooja veevarustuse ja madala temperatuuriga kütmiseks;
• spetsiaalsete generaatorite abil saada elektrit tuule jõu abil;
• spetsiaalsete pumpade abil võtta soojust maapinnast, veest ja õhust ning kütta maju ning toota elektrit läbi soojusgeneraatorite;
• gaasi saamine põllumajandusjäätmetest, bioloogilistest materjalidest ning koduloomade ja lindude jäätmetest.

Suurim efektiivsus saavutatakse mitut tüüpi alternatiivsete energiaallikate kasutamisega.

Päikeseenergia kui alternatiivne energiaallikas

Päikeseenergia kasutamine võimaldab hankida elektrit ja sooja vett kütteks ning sooja vee tarbeks päikesepooljuhtpaneelide ja kollektorite abil. Kui ränielemendid puutuvad kokku valgusega, toimub elektronide suunaline liikumine (elektrivool). Ühendades piisavalt paneele, saate ühe kodu vajaduste rahuldamiseks piisavalt elektrit. Näiteks päikesepatarei, mille pindala on 1,4 m2 heas valgustuses, toodab 24 V võimsusega umbes 270 W. Kuna päike ei paista kogu aeg ja erineva tugevusega, ei ole võimalik kodumasinaid otse konversioonipaneelidega ühendada. Päikesepaneelide elektri kasutamiseks vajate kogu süsteemi, mis sisaldab:

• aku(aku) üleliigse elektrienergia salvestamiseks (kasutatakse pimedal ja kehva ilmaga);
• kontroller(valikuline, kuid soovitatav) on mõeldud aku laetuse taseme jälgimiseks, et vältida täielikku tühjenemist või ülelaadimist, samuti päikesepaneelide töö optimeerimiseks;
• inverter, mis muudab alalisvoolu vahelduvvooluks ja võimaldab saada pinget 220–230 V.

Maja või suvila tsentraliseeritud toiteallikast täiesti sõltumatuks muutmiseks on vaja paigaldada suur hulk akusid ja mitu akut. See pole muidugi odav, kuid lõppkokkuvõttes tasub see end suhteliselt lühikese aja jooksul täielikult ära. Paneelide komplekt 1500 W tootmiseks päevas, millest piisab suvemaja või mõne maja elektriseadme toiteks, maksab umbes 1000 dollarit, 4 kW tootmiseks - umbes 2200 dollarit ja 9 kW - 6200 dollarit. Saate osta väikese paigalduse ja seejärel täiendada seda uute päikesepaneelidega, saavutades vajaliku võimsuse.

Eramaja alternatiivsed elektriallikad - päikesepaneelid

Niisiis, oleme juba näinud, et päikeseenergiat saab kasutada elektri (pooljuhtpaneelid) ja soojuse tootmiseks kütteks ja sooja veevarustuseks (kollektorid). Vaatame, mis on päikesepaneelid. Päikesepatarei koosneb teatud arvust ränist fotoelementidest (majapidamismudelid). Selliste paneelide efektiivsus on 20-24% ja hind on suhteliselt madal. Fotoelemendid on omavahel ühendatud ja nende kontaktid on ühendatud klemmidega, mis asuvad iga aku suletud korpusel. Korpus on valmistatud anodeeritud alumiiniumist ja esipaneel on valmistatud vastupidavast kvaliteetsest klaasist, mis on kaetud peegeldusvastase koostisega.

Seotud artikkel:

Mis see on, eramaja päikesepaneelide tööpõhimõtted ja tüübid, komplekti maksumus, ülevaated, tehnilised omadused, spetsialistide soovitused - loe väljaandest.

Päikesekollektorid on traditsiooniliste veesoojendite vääriline asendus

Päikesesoojuskollektorid võimaldavad koguda 600-800 W/h ruutmeetri kohta ning varustada maja piisavalt energiaga kütteks ja sooja vee jaoks. Struktuuriliselt jagunevad kollektsionäärid järgmistesse põhirühmadesse:

• vaakum. Lamedad või mitme toruga konstruktsioonid jahutusvedeliku loomuliku või sunnitud ringlusega süsteemis. Need on peamiselt hooajaliseks kasutamiseks mõeldud statsionaarsed kollektorid;
• õhu päikesesüsteemid, mis on kõige lihtsamad ja lihtsamad. Soojus eemaldatakse kollektori kuumutatud pinnalt õhuvooluga;
• kolmanda variandi puhul saab päikesekollektoritest saadavat soojust kasutada selle elektrienergiaks muutmiseks.

Viimane võimalus pole tavatarbijate seas eriti populaarne hoolduse keerukuse ja seadmete kõrge hinna tõttu.

Eramute küttesüsteemide soojuspumbad

Praegu kasutatakse majade kütmiseks ja sooja vee varustamiseks peamiselt erinevat tüüpi katlaid - tahkekütus, diisel, gaas ja elektriga. Suhteliselt hiljuti on ilmunud veel üks meetod vedelike soojendamiseks soojuspumba abil, kuid siiani pole see veel piisavalt laialdast rakendust leidnud. Jahutusvedelik, liikudes mööda maasse teatud sügavusele asetatud viadukti, soojeneb mitu kraadi ja siseneb aurustisse. Järgmisena eraldab kuumutatud vedelik soojust külmutusagensile, mis madalal temperatuuril muutub auruks ja siseneb kompressorisse. Kompressoris surutakse see kokku, mis põhjustab rõhu tõusu ja vastavalt temperatuuri tõusu.

Kokkusurutud kuumutatud külmutusagens liigub kondensaatorisse, kus see kannab soojust teisele jahutusvedelikule (õhk, vesi või antifriis). Selle protsessi tulemusena külmutusagens jahutatakse ja viiakse tagasi vedelasse olekusse. Pärast seda siseneb vedelik aurustisse ja kogu tsüklit korratakse.

Artikkel

Isegi koolilapsed teavad, et nafta-, gaasi- ja söevarud pole lõputud. Energiahinnad tõusevad pidevalt, sundides maksjaid sügavalt ohkama ja mõtlema oma sissetulekute suurendamisele. Vaatamata tsivilisatsiooni saavutustele on väljaspool linnu palju kohti, kus gaasi ei anta, mõnel pool pole isegi elektrit. Kui selline võimalus on olemas, ei vasta süsteemi paigaldamise maksumus mõnikord üldse elanikkonna sissetulekute tasemele. Pole üllatav, et isetegemise alternatiivenergia pakub tänapäeval huvi nii suurte ja väikeste maamajade omanikele kui ka linnaelanikele.

Kogu meid ümbritsev maailm on täis energiat, mis ei sisaldu mitte ainult maa sisikonnas. Kooliajal geograafiatundides saime teada, et tuule, päikese, loodete, langeva vee, maa tuuma ja muude sarnaste energiakandjate energiat on võimalik suure efektiivsusega kasutada tervete riikide ja mandrite mastaabis. Samas saab seda kasutada ka eraldi maja kütmiseks.

Alternatiivsete energiaallikate tüübid

Erasektori energiavarustuse looduslike allikate võimaluste hulgas tuleks märkida järgmist:

• päikesepaneelid;
• päikesekollektorid;
• soojuspumbad;
• tuulegeneraatorid;
• paigaldised veeenergia neelamiseks;
• biogaasijaamad.

Kui teil on piisavalt raha, võite osta ühe neist seadmetest valmis mudeli ja tellida selle paigaldamise. Tarbijate soovidele vastu tulles on töösturid päikesepaneelide, soojuspumpade jms tootmist juba ammu õppinud. Nende maksumus püsib aga püsivalt kõrge. Selliseid seadmeid on täiesti võimalik ise valmistada, säästes veidi raha, kuid kulutades rohkem aega ja vaeva.

Video: millist looduslikku energiat saab kasutada

Päikesepaneelide tööpõhimõte ja kasutamine eramajas

Füüsikaline nähtus, millel selle energiaallika tööpõhimõte põhineb, on fotoelektriline efekt. Selle pinda tabav päikesevalgus vabastab elektronid, mis tekitab paneeli sees liigse laengu. Kui ühendate sellega aku, ilmub äikese tõttu vooluringi laengute koguses vool.

Päikesepatarei tööpõhimõte on fotoelektriline efekt.

Päikeseenergia kogumiseks ja muundamiseks mõeldud konstruktsioone on palju, neid on palju ja neid täiustatakse pidevalt. Paljude käsitööliste jaoks on nende kasulike kujunduste täiustamine muutunud suurepäraseks hobiks. Temaatilistel näitustel demonstreerivad sellised entusiastid meelsasti palju kasulikke ideid.

Päikesepaneelide valmistamiseks peate ostma monokristallilised või polükristallilised päikesepatareid, asetama need läbipaistvasse raami, mis on kinnitatud vastupidava korpusega

Video: päikesepatarei valmistamine oma kätega

Valmis akud asetatakse loomulikult katuse kõige päikeselisemale poolele. Sel juhul peaks olema võimalik paneeli kallet reguleerida. Näiteks lumesaju ajal tuleks paneelid asetada peaaegu vertikaalselt, vastasel juhul võib lumekiht segada akude tööd või isegi kahjustada neid.

Päikesekollektorite ehitus ja kasutamine

Primitiivne päikesekollektor on mustast metallist plaat, mis asetatakse õhukese läbipaistva vedeliku kihi alla. Nagu koolifüüsika kursusest teada, soojenevad tumedad objektid rohkem kui heledad. See vedelik liigub pumba abil, jahutab plaati ja soojendab ennast üles. Soojendusega vedeliku vooluringi saab asetada külma vee allikaga ühendatud paaki. Paagis olevat vett soojendades jahutatakse kollektorist eralduv vedelik. Ja siis tuleb see tagasi. Seega võimaldab see energiasüsteem saada pideva sooja vee allika ning talvel ka sooja radiaatorid.

Kollektoreid on kolme tüüpi, mis erinevad disaini poolest

Tänapäeval on selliseid seadmeid kolme tüüpi:

• õhk;
• torukujuline;
• tasane.

Õhk

Õhukollektorid koosnevad tumedatest plaatidest

Õhukollektorid on mustad plaadid, mis on kaetud klaasi või läbipaistva plastikuga. Õhk ringleb nende plaatide ümber loomulikult või jõuliselt. Sooja õhku kasutatakse maja ruumide kütmiseks või riiete kuivatamiseks.

Eeliseks on disaini äärmine lihtsus ja madal hind. Ainsaks puuduseks on sunnitud õhuringluse kasutamine. Kuid saate ilma selleta hakkama.

Torukujuline

Sellise kollektori eeliseks on lihtsus ja töökindlus

Torukujulised kollektorid näevad välja nagu mitu klaastoru, mis on rivistatud ja mis on seest kaetud valgust neelava materjaliga. Need on ühendatud ühise kollektoriga ja läbi nende ringleb vedelik. Sellistel kollektoritel on vastuvõetud energia edastamiseks kaks võimalust: otsene ja kaudne. Esimest meetodit kasutatakse talvel. Teist kasutatakse aastaringselt. Vaakumtorude kasutamisel on variatsioon: üks sisestatakse teise ja nende vahele tekib vaakum.

See isoleerib need keskkonnast ja hoiab paremini tekkivat soojust. Eelised on lihtsus ja töökindlus. Puuduste hulgas on paigaldamise kõrge hind.

Korter

Kollektorite tõhusamaks muutmiseks tegid insenerid ettepaneku kasutada kontsentraatoreid

Lamekollektor on kõige levinum tüüp. Just tema oli näide nende seadmete tööpõhimõtte selgitamiseks. Selle sordi eeliseks on selle lihtsus ja odavus võrreldes teistega. Puuduseks on märkimisväärne soojuskadu, mida teised alatüübid ei kannata.

Olemasolevate päikesesüsteemide täiustamiseks tegid insenerid ettepaneku kasutada midagi peeglite sarnast, mida nimetatakse kontsentraatoriteks. Need võimaldavad tõsta vee temperatuuri standardselt 120-lt 200 C°-le. Seda kollektorite alatüüpi nimetatakse kontsentratsioonkollektoriteks. See on üks kõige kallimaid võimalusi, mis on kahtlemata puuduseks.

Täielikud juhised päikesekollektori tootmiseks ja paigaldamiseks leiate meie järgmisest artiklist:

Tuuleenergia kasutamine

Kui tuul võib ajada pilveparvesid, siis miks mitte kasutada selle energiat muuks kasulikuks? Sellele küsimusele vastuse otsimine viis insenerid tuulegeneraatori loomiseni. See seade koosneb tavaliselt:

• generaator;
• kõrge torn;
• terad, mis pöörlevad tuule püüdmiseks;
• patareid;
• elektroonilised juhtimissüsteemid.

Tuulegeneraatori tööpõhimõte on üsna lihtne. Tugevast tuulest pöörlevad labad pööravad ülekandevõlle (tavakeeles käigukasti). Need on ühendatud generaatoriga. Ülekanne ja generaator asuvad hällis ehk teisisõnu gondlis. Sellel võib olla pöörlev mehhanism. Generaator on ühendatud juhtimisautomaatika ja pinget tõstva trafoga. Pärast trafot suunatakse pinge, mille väärtus on tõusnud, üldisesse toitesüsteemi.

Tuulegeneraatorid sobivad aladele, kus tuul pidevalt puhub

Kuna tuulegeneraatorite loomist on uuritud üsna pikka aega, on nende seadmete jaoks palju erinevaid projekte. Horisontaalse pöörlemisteljega mudelid võtavad üsna palju ruumi, kuid vertikaalse pöörlemisteljega tuulegeneraatorid on palju kompaktsemad. Loomulikult on seadme tõhusaks tööks vaja üsna tugevat tuult.

Eelised:

• heitmeid pole;
• autonoomia;
• ühe taastuva loodusvara kasutamine;

Puudused:

• pideva tuule vajadus;
• kõrge alghind;
• pöörlemismüra ja elektromagnetkiirgus;
• hõivata suuri alasid.

Tuulegeneraator tuleb paigutada võimalikult kõrgele, et selle töö oleks efektiivne. Vertikaalse pöörlemisteljega mudelid on kompaktsemad kui horisontaalse pöörlemisega mudelid

Samm-sammuline juhend tuulegeneraatori valmistamiseks oma kätega meie veebisaidil:

Vesi kui energiaallikas

Kõige kuulsam viis vee kasutamiseks elektri tootmiseks on loomulikult hüdroelektrienergia. Kuid ta pole ainuke. Samuti on loodete energia ja hoovuste energia. Ja nüüd järjekorras.

Hüdroelektrijaam on tamm, millel on mitu väravat vee kontrollitud vabastamiseks. Need lüüsid on ühendatud turbiini generaatori labadega. Surve all voolav vesi keerutab seda, tekitades seeläbi elektrit.

Puudused:

• ranniku üleujutused;
• jõgede elanike arvu vähenemine;

Veeenergia kasutamiseks on ehitatud spetsiaalsed jaamad

Voolude võimsus

See energiatootmismeetod sarnaneb tuulegeneraatoriga, ainsa erinevusega, et tohutute labadega generaator asetatakse üle suure merevoolu. Nagu näiteks Golfi hoovus. Kuid see on väga kallis ja tehniliselt keeruline. Seetõttu jäävad kõik suuremad projektid praegu paberile. Siiski on väikeseid, kuid aktiivseid projekte, mis demonstreerivad seda tüüpi energia võimeid.

Loodete energia

Elektrijaama struktuur, mis muundab seda tüüpi energiat elektriks, on merelahes asuv tohutu tamm. Sellel on augud, mille kaudu vesi tungib tagaküljele. Need on torujuhtme kaudu ühendatud elektrigeneraatoritega.

Loodete elektrijaam töötab järgmiselt: tõusulaine ajal tõuseb veetase ja tekib surve, mis võib generaatori võlli pöörata. Mõõna lõpus suletakse sisselaskeavad ja mõõna ajal, mis toimub 6 tunni pärast, avatakse väljalaskeavad ja protsessi korratakse vastupidises suunas.

Selle meetodi eelised:

• odav teenus;
• turismiobjektiks.

Puudused:

• märkimisväärsed ehituskulud;
• kahju merefaunale;
• projekteerimisvead võivad põhjustada lähedalasuvate linnade üleujutusi.

Biogaasi kasutamine

Orgaaniliste jäätmete anaeroobsel töötlemisel eraldub nn biogaas. Tulemuseks on gaaside segu, mis koosneb metaanist, süsinikdioksiidist ja vesiniksulfiidist. Biogaasi tootmise generaator koosneb:

• suletud paak;
• tigu orgaaniliste jäätmete segamiseks;
• toru jäätmemassi mahalaadimiseks;
• kaelad jäätmete ja vee täitmiseks;
• toru, mille kaudu voolab tekkiv gaas.

Sageli paigaldatakse jäätmete töötlemiseks mõeldud konteiner mitte pinnale, vaid pinnase paksusesse. Saadud gaasi lekke vältimiseks suletakse see täielikult. Tuleb meeles pidada, et biogaasi vabastamise protsessis tõuseb rõhk paagis pidevalt, mistõttu tuleb gaasi regulaarselt paagist välja võtta. Lisaks biogaasile saadakse töötlemisel suurepärane orgaaniline väetis, mis on kasulik taimede kasvatamiseks.

Seda tüüpi seadmele ja tööreeglitele kehtivad kõrgendatud ohutusnõuded, kuna biogaas on sissehingamisel ohtlik ja võib plahvatada. Kuid mitmetes riikides üle maailma, näiteks Hiinas, on selline energiatootmisviis üsna levinud.

Sarnane seade biogaasi tootmiseks võib olla kulukas

Seda jäätmete ringlussevõtu toodet saab kasutada järgmiselt:

• soojuselektrijaamade ja koostootmisjaamade tooraine;
• maagaasi asendamine ahjudes, põletites ja kateldes.

Seda tüüpi kütuse tugevused on taastuv ja töötlemiseks kasutatava tooraine kättesaadavus, eriti külades. Seda tüüpi kütusel on ka mitmeid puudusi, näiteks:

• põlemisheitmed;
• ebatäiuslik tootmistehnoloogia;
• biogaasi loomise seadme hind.

Biogaasi tootmise generaatori konstruktsioon on väga lihtne, kuid selle kasutamisel tuleb olla ettevaatlik, kuna biogaas on tuleohtlik ja tervisele ohtlik aine

Jäätmetest saadava biogaasi koostis ja kogus sõltub substraadist. Kõige rohkem saadakse gaasi kasutades rasva, teravilja, tehnilist glütseriini, värsket rohtu, silo jne. Tavaliselt laaditakse mahutisse loomsete ja taimsete jäätmete segu, millele lisatakse teatud kogus vett. Suvel soovitatakse massi niiskust tõsta 94-96%ni ja talvel piisab 88-90% niiskusest. Jäätmemahutisse antav vesi tuleks soojendada 35-40 kraadini, vastasel juhul lagunemisprotsessid aeglustuvad. Soojuse säilitamiseks paigaldatakse paagi välisküljele soojusisolatsioonimaterjali kiht.

Biokütuste (biogaas) kasutamine

Soojuspumba töö põhineb Carnot' pöördprintsiibil. See on üsna suur ja üsna keerukas seade, mis kogub keskkonnast madala potentsiaaliga soojusenergiat ja muudab selle suure potentsiaaliga energiaks. Kõige sagedamini kasutatakse ruumide kütmiseks soojuspumpasid. Seade koosneb:

• jahutusvedelikuga välisahel;
• sisemine ahel koos jahutusvedelikuga;
• aurusti;
• kompressor;
• kondensaator.

Süsteem kasutab ka freooni. Soojuspumba välisahel suudab neelata energiat erinevatest vahenditest: maa, vesi, õhk. Selle loomise tööjõukulud sõltuvad pumba tüübist ja selle konfiguratsioonist. Kõige keerulisem on paigaldada maa-vesi pump, mille välimine ahel asub horisontaalselt pinnases, kuna see nõuab suuremahulisi kaevetöid. Kui maja lähedal on veekogu, siis on mõttekas teha vesi-vesi soojuspump. Sel juhul lastakse välimine ahel lihtsalt reservuaari.

Soojuspump muudab madala potentsiaaliga energia maast, veest või õhust suure potentsiaaliga soojusenergiaks, millega saab hoonet üsna tõhusalt kütta

Soojuspumba kasutegur ei sõltu niivõrd sellest, kui kõrge on keskkonna temperatuur, vaid selle konsistentsist. Korralikult projekteeritud ja paigaldatud soojuspump suudab pakkuda kodule talvel piisavalt soojust ka siis, kui vee-, maa- või õhutemperatuur on väga madal. Suvel võivad soojuspumbad toimida kliimaseadmetena, jahutades teie kodu.

Selliste pumpade kasutamiseks peate esmalt tegema puurimistööd

Nende paigalduste eelised hõlmavad järgmist:

• energiatõhusus;
• tuleohutus;
• multifunktsionaalsus;
• pikaajaline töö kuni esimese kapitaalremondini.

Sellise süsteemi nõrkused on järgmised:

• kõrge alghind võrreldes teiste hoone kütmismeetoditega;
• nõue toitevõrgu seisukorrale;
• mürarikkam kui klassikaline gaasikatel;
• puurimisoperatsioonide vajadus.

Video: kuidas soojuspumbad töötavad

Nagu näete, saate oma kodu soojuse ja elektriga varustamiseks kasutada päikese-, tuule- ja veeenergiat. Igal meetodil on oma eelised ja puudused. Kuid sellegipoolest saate kõigi olemasolevate võimaluste hulgast kasutada meetodit, mis on nii odav kui ka tõhus.