Альтернативная энергия для частного дома своими руками: Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших разработок

Апр 29, 2020 Разное

Альтернативная энергия для частного дома своими руками: Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших разработок

Содержание

Альтернативные источники электроэнергии для частного дома: своими руками

Содержание статьи:

Энергоносители помогают обеспечивать функции всех коммуникационных линий. При временном отсутствии основных магистралей можно использовать альтернативные источники электроэнергии. Они не так популярны, как традиционные, но выгоднее в плане эксплуатации и практически не вредят окружающей среде.

Откуда и в каком виде получить энергоресурсы

Использование солнечных панелей

Традиционными энергоисточниками являются тепловые, атомные и гидроэлектрические станции. Альтернативное энергоснабжение может самовосстанавливаться, является эффективным, дешевым и экологически безопасным. По факту энергия есть в природных ресурсах, нужно только попытаться ее извлечь. Без специальных навыков можно выполнить следующие работы:

  • устанавливать солнечные коллекторы и батареи, чтобы запитывать освещение или греть воду;
  • монтировать ветрогенераторы;
  • использовать тепловые насосы для отопления дома за счет тепла воды, земли или воздуха;
  • применять биогазовые установки для переработки отходов животных, птиц, человека.

Минус нетрадиционных энергоисточников – большие финансовые вложения для их организации.

Источники возобновляемой энергии

Ветрогенераторы на крыше частного дома

По причине ограниченности топливных ископаемых ученые всего мира разрабатывают и внедряют в эксплуатацию энергоисточники будущего. К возобновляемым относятся:

  • Генераторы электричества – на территории России чаще всего используются электрические, бензиновые и газовые. Последний работает на сжиженном и природном топливе, за счет малошумности применяется в быту и является долговечным.
  • Энергия солнца – человек пользуется электромагнитным излучением. Источник электричества и автономного отопления бесшумный, экологически безопасный.
  • Ветряные установки – функционируют на основании трансформации кинетической энергии ветра в механическое вращение турбины, вырабатывающей переменный ток. Горизонтальные и вертикальные ветряки отличаются высоким КПД.
  • Биотопливо – оптимальными вариантами будут жиры масличных культур, водоросли, газ от брожения органических отходов.
  • Станции с водяным колесом – удобный энергоисточник, если рядом с домом имеется река. Турбинное колесо приводится в движении при помощи водных потоков.
  • Геотермальные решения – на сейсмически активных территориях преобразовывают тепло, возникающее в момент выброса геотермальной воды.

Россия располагает несколькими солнечными станциями – в Оренбургской области (мощность 40 МВт), в Республике Башкортостан (мощность 15 МВт), на территории Крыма (10 штук по 20 МВт каждая).

Применение энергии солнца

Подключение солнечной батареи к домашней электросети

Альтернативное электричество на основе электромагнитного солнечного излучения оправдано для людей, у которых есть дача за городом. Причина – показатель суммарной мощности в хорошую погоду не более 5-7 кВт за час. На сегодняшний день популярны несколько солнечных установок.

Солнечные батареи

Сборка устройств производится из фотоэлектрических преобразователей. Промышленные элементы конструируются из минеров, вырабатывающих ток при воздействии прямого света. В частном секторе популярны кремниевые преобразователи поли- и монокристаллического типа. Последние отличаются КПД 13-25 %, но поликристаллические дешевле. Температурный диапазон пластин – от -40 до +50 градусов.

Солнечные коллекторы

Вакуумные солнечные коллекторы

Используются для нагрева воздуха или воды. Пользователь может задать направление нагретых потоков, организовать резерв на случай плохой погоды. Производители выпускают три модификации коллекторов – воздушные, плоские и трубчатые.

  • Плоские пластиковые. Представляют собой черную и прозрачную панель в одном корпусе с центральным змеевиком из меди. При воздействии солнечных лучей нагревается нижний темный элемент. Он передает тепло медному змеевику, который греет воду. Плоский коллектор подходит для подогрева воды в бассейне или летнем душе. Минус технологии – для нагрева больших объемов требуется много элементов.
  • Трубчатые. Имеют вид вакуумных или коаксиальных трубочек из стекла. По ним стекает вода, нагретая солнцем. Тепло, сосредоточенное внутри специальной системой, нагревает воду в накопительном резервуаре. Для циркуляции водных потоков применяется нанос. Трубчатый коллектор – неплохое решение для подогрева воды в ГВС и отопления.
  • Воздушные солнечные коллекторы. Устройства напоминают плоские пластиковые модели за счет черной нижней и прозрачной верхней панели. Габаритные установки находятся на восточной или юго-восточной стене. В них за счет солнечного тепла нагревает воздух, подаваемый в дом и хозяйственные помещения специальными вентиляторами.

Солнечная энергия лучше всего подходит для теплых полов.

Самостоятельное изготовление солнечных панелей

Солнечные установки – альтернатива традиционному электричеству, которая в готовом виде стоит дорого. При собственноручной сборке можно снизить себестоимость конструкции в 3-4 раза. Перед началом создания солнечной панели нужно понять принцип ее функционала.

Как работает система солнечного электроснабжения

Для представления принципа работы стоит начать с конструкции. Устройство солнечных энергоисточников включает:

  • солнечную панель – комплекс узлов преобразования солнечного света в электронный поток;
  • АКБ – в системе их несколько, количество зависит от мощности потребителей;
  • контроллер заряда – обеспечивает нормальную зарядку АКБ без перезарядки;
  • инвертор – трансформирует ток низкого напряжения с батарей в ток высокого напряжения (для дома хватит 3-5 кВт).

Солнечные батареи по отдельности производят токи с низким напряжением (около 18-21 В), чего хватает для зарядки аккумулятора на 12 вольт.

Создание солнечной батареи

Материалы для изготовления солнечной панели

Сборка батареи производится из модульных фотоэлементов. В одном бытовом модуле находится 30, 36 и 72 элемента. Они соединяются последовательно с источником питания, максимальное напряжение которого – 50 В.

Для корпусной части понадобятся деревянные брусья, ДВП, оргстекло и фанера. Дно бокса вырезается из фанеры и вставляется в рамку из брусков 25 мм в толщину. По периметру рамы проделываются отверстия. Для предотвращения перегрева элементов шаг сверления должен составлять 15-20 см.

Для размера дна подсчитайте количество фотоэлементов и замеряйте каждый.

Сборка солнечной панели

Из ДВП канцелярским ножом вырезается подложка из ДВП с вентиляционными отверстиями. Их изготавливают по квадратно-гнездовой схеме с отступом на 5 см. Затем:

  1. Элементы укладываются верхней частью на подложку и распаиваются.
  2. Соединения производятся последовательно, порядово.
  3. Готовые ряды присоединяют на шины, проводящие ток.
  4. Элементы переворачивают и крепят в посадочном месте силиконом.
  5. Проверяют параметры напряжения на выходе. Его диапазон составляет от 18 до 20 В.
  6. 2-3 дня производят обкатку батареи для тестирования заряжающей способности.
  7. По окончании проверки стыки герметизируют.

Подготовка панели к монтажу

Покрасьте и просушите подложку 2 раза.

После проверки функционирования собирают солнечную панель:

  1. Выводят контакты входа и выхода наружу.
  2. Вырезают крышку из оргстекла и фиксируют ее саморезами на заранее проделанные отверстия.
  3. При использовании диодной цепи из 36 диодов с напряжением 12 В с детали снимают краску ацетоном.
  4. В пластиковой панели проделываются отверстия, вставляют и распаиваются диоды.

На последнем этапе выполняется монтаж и ориентирование солнечной панели для облегчения доступа обслуживания и эффективности получения энергии.

Правила монтажа солнечной панели

Подключение солнечной батареи

Промышленные модификации могут вращаться самостоятельно. Бытовые устройства необходимо выставлять по нескольким параметрам:

  • Удаление от затененных участков – дерево или высокий дом рядом сделают работу прибора неэффективной.
  • Ориентир на солнечную сторону. Жители северного полушария ориентируют конструкцию на юг, южного – на север.
  • Угол наклона – привязывается к географической широте участка. Летом солнечную панель лучше наклонять на 30 градусов к линии горизонта, зимой – на 70 градусов.
  • Наличие доступа для обслуживания – уборки пыли, грязи, налипшего снега.

Устройство будет эффективным в случае прямой направленности лучей солнца на крышку.

Особенности ветрогенераторов

Вертикальный ветрогенератор

Источники ветровой электроэнергии работают по принципу преобразования кинетической энергии в механическую, а затем – в переменный ток. Электричество можно получить при минимальной скорости ветрового потока от 2 м/с. Оптимальной является скорость ветра от 5 до 8 м/с.

Виды ветряных генераторов

По типу крепления ротора существуют модификации:

  • Горизонтальные – отличаются минимальным количеством материалов для изготовления и большим КПД. Минусы прибора заключаются в высокой монтажной мачте и сложности механической части.
  • Вертикальные – работают в большом диапазоне ветровой скорости. Специфика генератора – необходимость дополнительной фиксации мотора.

По количеству лопастей существуют одно- или многолопастные модели. По материалу лопасти классифицируются на парусные и жесткие. Винтовой шаг установки бывает изменяемым (можно выставить рабочую скорость) и фиксируемым.

При строительстве ветровой установки обязательно создается и укрепляется фундамент.

Конструкция ветрогенератора

Конструкция ветрогенератора

Готовый ветряной генератор состоит из таких частей:

  • вышка – ставится в ветреной зоне;
  • лопастный генератор;
  • контроллер лопастей – преобразует переменный ток в постоянный;
  • инвертор – трансформирует постоянный ток в переменный;
  • накопительный аккумулятор;
  • резервуар для воды.

Накопительная АКБ сглаживает разницу в сезон ветров и период штиля.

Изготовление тихоходного ветрогенератора из генератора машины

Создание ветрогенератора из автомобильного генератора

Поскольку комплект для сборки ветрогенератора стоит от 250 до 300 тыс. руб, конструкцию целесообразно сделать собственноручно. Понадобится генератор автомобиля и аккумуляторная батарея.

Лопасти обеспечивают работу других устройств ветряка. Самостоятельно их можно изготовить из ткани, металла или пластиковой трубы следующим образом:

  1. Выбрать материал с хорошей ветроустойчивостью – толщиной от 4 см.
  2. Рассчитать длину лопасти так, что диаметр трубы равнялся 1/5.
  3. Обрезать трубу и применять ее в качестве шаблонов.
  4. Пройтись по краям всех элементов наждачкой для удаления неровностей.
  5. Зафиксировать пластиковые лопасти на диске из алюминия.
  6. Произвести балансировку колеса посредством фиксирования в горизонтальном положении.
  7. Обточить края ветрового колеса при вращении.

Оптимальная схема лопастей – большое количество, но меньший размер.

Мачта должна быть надежной, прочной и не раскачиваться

Проект изготовления мачты нужно начать с выбора материала. Понадобится стальная труба длиной 7 м и диаметром 150-200 м. При наличии препятствий колесо поднимается выше их на 1 м.

Для дополнительной устойчивости конструкции изготавливаются колышки под растяжку из стального или оцинкованного троса 6-8 мм в толщину. Мачту и колышки нужно забетонировать.

Процесс переделки автогенератора заключается в перемотке старторного узла и создании ротора на основе неодимовых магнитов. В приборе просверливаются отверстия под них. Магниты нужно ставить, чередуя полюса и заполнять пустоты эпоксидкой.

Ротор оборачивается бумагой для перемотки катушки в одном направлении по трехфазной схеме. На последнем этапе генератор тестируется – при 300 оборотах должно показывать 30 В.

Чем больше витков на катушке, тем эффективнее работает генератор.

Альтернативные ветровые источники тепла и электрической энергии собираются после изготовления поворотной оси. Понадобится труба с двумя подшипниками и хвостовая часть из оцинкованного листа 1,2 мм в толщину.

Генератор крепится к мачте посредством рамы их профтрубы. Расстояние от балки до лопастей должно быть больше 25 см. После сборки базовой конструкции монтируются контроллер заряда, инвертор и АКБ.

Отопление дома при помощи тепловых насосов

Отопление с помощью тепловых насосов

Европа уже несколько лет использует тепловые насосы, взаимодействующие со всеми альтернативными видами электроэнергии. В летнее и зимнее время установки забирают тепло из почвы, воздуха, воды и направляют его на обогрев помещения.

Разновидности тепловых насосов

В зависимости от потребностей в обогреве можно подобрать модели с 1, 2, 3 контурами, 1-2 конденсаторами. Они будут работать на нагрев и охлаждение либо исключительно на нагрев.

По типу энергоисточника и способу добычи электроэнергии устройства бывают:

  • Воздух-вода. Тепловые потоки забираются из воздуха и нагревают воду. Системы подходят для климатических зон с зимней температурой -15 градусов.
  • Земля-вода. Актуальны для умеренного климатического пояса. Монтируются в грунт посредством коллектора или зонда без разрешительных документов на бурение.
  • Вода-вода. Устанавливаются рядом с водоемами. Зимой насос за счет нагрева источника обеспечивает теплом большой дом.
  • Вода-воздух. Источник энергии – водоем. Тепловые потоки при помощи компрессора поступают в воздух. Он становится теплоносителем.
  • Земля-воздух. Почва является источником тепла, которое передается в воздух компрессором. Переносчик энергии – жидкости-антифризы.
  • Воздух-воздух. Приборы работают по принципу кондиционера – на охлаждение и обогрев.

Выбор источника тепла зависит от геологии местности и наличия препятствий для земляных мероприятий.

Как работает тепловой насос

Тепловой насос функционирует на основании цикла Карно – повышения температуры при резком сжатии теплоносителя. Поскольку устройства имеют 3 рабочих контура (2 – наружных, 1 – внутренний), конденсатор, испаритель и компрессор, схему их действия можно представить так:

  1. Теплоноситель первого контура (находится в воде, на воздухе, в земле) забирает тепло и источников с низкими потенциалами. Максимальная температура узла около + 6 градусов.
  2. Низкотемпературный носитель с низкой температурой находится во внутреннем контуре. Хладагент при нагреве испаряется, его пар в компрессоре сжимается. В этот момент выделяется тепло. Температура паров – от +35 до +65 градусов.
  3. Тепло в конденсаторе попадает на теплоноситель из контура отопления. Пары становятся конденсатом и направляются в испаритель.

Цикл работы теплонасоса постоянно повторяется.

Тепловой насос из подручных материалов

Самодельный тепловой насос

Самоделка вполне реальна, если у вас имеются рабочие детали от бытовой техники.

Для подготовки конденсатора и компрессора понадобится:

  1. Сделать компрессор насоса из компрессора холодильника либо кондиционера. Деталь фиксируют мягкой подвеской на стене котельной.
  2. Сделать конденсатор. Оптимальный вариант – резервуар из нержавейки на 100 л.
  3. Разрезать емкость болгаркой пополам, а потом вставить змеевик (медная трубка холодильника или кондиционера).
  4. После монтажа змеевика сварить половинки бака.

Для качественного шва пользуйтесь аргоновой сваркой.

Для теплового насоса нужны две скважины

Испаритель изготавливается на основе пластикового бака на 75-80 л со змеевиком из медной трубы ¾ дюйма в диаметре. Она обматывается вокруг стальной трубы 300-400 мм в диаметре. Витки фиксируются перфоуглом.

На змеевике нарезается резьба для сцепки с трубопроводом. В установку закачивается хладагент, после чего испаритель крепится на стену.

Оптимальным источником для данных альтернативных способов получения тепла и электроэнергии будет вода из скважины либо колодца. Жидкость не замерзает даже в зимнее время.

Понадобится 2 скважины:

  • для забора воды и ее подачи к испарителю;
  • для сброса отработанной воды и ее поступления на испаритель.

Автономность теплового насоса обеспечат автоматические механизмы контроля движения теплоносителя по контурам отопления и давления фреона.

Получение тепла из других альтернативных источников

Наружный контур системы прямого теплообмена

При организации первого внешнего контура насоса понадобится эффективный тепловой источник:

  • Кольцеобразные трубы в воде. Водоем без большой глубины промерзания или река обеспечивают эффективность технологии. Трубы закладываются под воду с помощью груза.
  • Термальные поля. Трубы закапывают ниже промерзания почвы – снимается большой пласт грунта.
  • Геотермальные источники. Пробуриваются скважины на большую глубину. В них заводятся контуры с теплоносителями.
  • Забортный воздух. Тепло извлекается из вентиляционных шахт или ветканалов.

Минус теплового насоса – высокая стоимость и затраты на монтаж источников тепла.

Биогазовые установки

Органическая альтернативная электроэнергия добывается с помощью биогазовых систем. Устройства позволяют перерабатывать отходы домашней птицы и животных. Получивший газ проходит очищение и сушку, а затем применяется в качестве теплоносителя. Остаточные массы будут эффективным и безопасным удобрением для грунта.

Принцип технологии

Газы образуются при брожении биологических отходов животных и птиц. Оптимальной будет анаэробная среда без доступа кислорода. В ней повышается активность мезофильные и термофильные бактерии. Для эффективности процесса массу понадобится перемешивать рукой, используя палку или механическими мешалками. В идеальных условиях в 1 л закрытой емкости, нагретой до температуры +50 градусов, получается от 4 до 4,5 л газа.

Биогазовая система для частного дома

Простейшая биогазовая установка

Простейший биореактор – емкость с крышкой и механизмом перемешивания. В крышке проделывается отверстие для шланга отвода газа. Его количества будет достаточно для 1-2 горелок.

Подземный или надземный бункер увеличивает полезный объем. Конструкция под землей изготавливается из железобетона с верхним слоем теплоизоляции. Емкость делится на отсеки. Навоз загружают в транспортер, заполняя бункер на 80-85 %. Остальная площадь используется для скопления газа. Он выводится через специальную трубку, второй конец которой находится в гидрозатворе. После осушения очищенный газ поступает в дом.

Альтернативные виды добычи тепловых ресурсов и электроэнергии в настоящее время недоступны жителям квартир. Их могут использовать жители частных домов и фермерские хозяйства. Единственный недостаток возобновляемых источников – затраты на обустройство системы, но финансовые вложения окупаются через 1-2 года эксплуатации.

Альтернативная энергия для частного дома своими руками

Хозяева домов могут уменьшить счета за электроэнергию, если применят альтернативные энергосберегающие технологии.

Для этого можно установить на своем участке, на плоских и наклонных поверхностях крыши дома:

  • солнечные батареи;
  • солнечные коллекторы;
  • ветрогенераторы;
  • светодиодные фонари;
  • тепловые насосы.

Все это источники переменного тока, получаемого от солнца, воды и ветра. Полученного количества тепла и электричества хватит для помещений и подсобных хозяйств, например, теплицы. Для установки таких средств приобретают готовые комплектующие в магазинах, выполняют сборку, монтаж и установку. Альтернативная энергия которая будет использоваться для частного дома доступна с точки зрения технологий и финансово, так как часто реализуется своими руками.

Собираем альтернативный источник энергии | Лучшие идеи для частного дома

Получать электроэнергию и тепло от общих сетей финансово невыгодно. Экологии наносится вред. Автономные энергоэффективные технологии снабжают необходимыми энергоресурсами. Оплата коммунальных услуг снижается. Окружающая среда не загрязняется.

Доступны разные виды альтернативной энергетики для сбережения ресурсов, которые можно использовать.

Солнечные батареи

Солнечный поток – это энергия, при помощи которой получают:

  • тепло для обогрева дома;
  • электричества – свет и работа электроприборов.

Плюсы:

  • неограниченность ресурса;
  • экологичность;
  • полная бесшумность;
  • трансформация исходной энергии в разные виды;
  • самостоятельное конструирование.

КПД солнечных панелей зависит от интенсивности ухода за ними. При появлении налета пыли или грязи отдача снижается.

У монокристаллов коэффициент полезного действия составляет 14%, тогда как у поликристаллов – 9%.

Получение электроэнергии из недр земли

Чтобы получить из недр Земли энергию, устанавливают тепловой насос, работающий по геотермальному принципу. Схема универсальная – она дает возможномть получать электричество как из почвы, так и из грунтовых вод.

Генератор из биоотходов

Биогаз также используется для отопления. Принцип работы прибора аналогичен тем, которые работают на природном топливе. Получают энергоресурсы благодаря жизнедеятельности анаэробных бактерий. Отходы помещают в закрытую емкость. В баке процесс жизнедеятельности бактерий приводит к выделению газа метана.

Недостаток – нужен постоянный источник отходов. Поэтому станцию, работающую на биотопливе, используют на фермах.

Энергия из ветра

Использование ветрогенератора основано на принципе мельницы. Вращающиеся лопасти вырабатывают электричество.

Применение возможно только в областях, где постоянно дуют ветра, которые должны обладать достаточной мощностью, для того, чтобы вращать лопасти.

Самодельная гидроэлектростанция

Если в шаговой доступности находится ручей со стремниной, то на нем можно организовать самодельную электростанцию. Это даст дополнительную возможность получать электричество.

Зарядка аккумулятора от солнечной батареи

Для того, чтобы повысить автономность работы аккумулятора, используют солнечные батареи. Оснастив накопительное устройство солнечными пластинами в 30-35 мА, можно обеспечить бесперебойное питание устройства, выдающего емкость в 0,5 А/ч.

Единственная проблема, которая может в этом случае возникнуть – облачная погода. Она растягивает во времени зарядку аккумулятора. Ночью процесс останавливается.

Тепловые насосы для отопления

Тепловые насосы – это емкость, заполненная фреоном. Весь режим работы альтернативного устройства основан на цикле Карно, когда тепло забирается из окружающей среды.

Принцип работы теплового насоса

В состав насоса входят:

  • Внешний контур, который заполняется теплоносителем природного происхождения.
  • Внутренний контур, который заполняют проточной водой.
  • Испаритель.
  • Компрессор.
  • Конденсатор.

Принцип работы заключается в том, что наружный контур помещается в любой тип теплоносителя, например, в водоем. При перепадах температуры (между дневными и ночными показателями) происходит выделение тепла водой. Этот выделенный излишек забирается внутренним контуром и преобразуется в энергию.

Сборка теплового насоса из подручных материалов

Для того, чтобы в домашних условиях изготовить альтернативный тепловой насос необходим в первую очередь компрессор мощностью не менее 7 кВт. Вторым элементом является конденсатор, который должен быть выполнен из нержавеющего металла. Внутрь бака помещается медный змеевик. Важно – там, где змеевик выходит из бака необходимо продумать элементы крепления, которые позволят подсоединить шланг. Суть змеевика заключается в том, что в нем будет находиться фреон.

Пластиковый испаритель должен иметь приблизительно такой же объем бака, как и накопитель. В нем устанавливают продолжение змеевика, по которому в дальнейшем будет циркулировать фреон.

Вход в бак снабжается канализационной трубой. Бак будет наполняться водой из природного резервуара.

Схема работы и последовательность шагов:

  • Испаритель устанавливается в водоеме. Он заполняется водой.
  • Хладагент испаряется.
  • Он поднимается по трубам и переходит в емкость испарителя.
  • Из-за перепада температуры он конденсируется и выделяет тепло.

Устройство и использование ветрогенераторов

Конструкция ветрогенератора состоит из двух основных частей. Механическая часть состоит из столба, к которому крепится вертушка. Столб ставят как можно дальше от дома. Подвижная часть представляет собой лопасти, прикрепленные к цилиндру, внутри которого имеется шарикоподшипниковый механизм. Он обеспечивает вращение. Интенсивность оборотов влияет на количество тока, который будет вырабатывать вся конструкция.

Вторая часть – это генератор. Его можно приобрести в электротехническом магазине.

Основная задача правильно совместить две части изделия, для его правильной работы.

После сборки устанавливать конструкцию нужно в тех местах, где потоки воздуха смогут крутить лопасти максимально быстро и долго. Иначе эффективность будет низкой.

Классификация ветряных генераторов – источников альтернативной энергии

По типу конструкции ветрогенераторы могут быть:

  • Горизонтальные – крыльчатые.
  • Вертикальные – карусельного типа.

Устройство ветряного генератора

Конструкция обуславливает следующий принцип действия альтернативного механизма:

  1. Лопасти колеса вращаются под действием ветра.
  2. Вращение передает на ротор двигателя крутящий момент. Сам вал находится внутри конструкции. Между лопастями и валом расположен редуктор, который способен преобразовать малое количество вращений в большее – для того, чтобы увеличить мощность.
  3. Далее располагается инвертор. Он преобразует механическое движение в электрический ток.
  4. Завершает всю конструкцию аккумулятор, который собирает полученное электричество и доставляет его в дом.

Электростанция на солнечных батареях

Установка солнечных панелей потребует:

  • Накопители, представляющие из себя фотоэлементы.
  • АКБ – для накопления заряда.
  • Контроллер, который позволит следить за аккумулятором.
  • Устройство для преобразования 12 или 24 В тока в 200 В.
  • Конструктивные и фиксирующие элементы.

Особенности установки на доме

Следует учесть, что угол наклона должен меняться. Зимой альтернативный солнечный накопитель следует переводить в положение с большим углом к горизонту. Делается это для того, чтобы на солнечном коллекторе не скапливался снег. Иначе это приведет к резкому уменьшению эффективности.

Выбирать следует участок крыши дома, которая обращена на южную, восточную или юго-восточную стороны света.

Солнечные коллекторы для нагрева воды

Для получения горячей воды и отопления в частном доме используют альтернативный коллектор, работающий от солнечного тепла. Принцип работы и устройство конструкции:

  1. Короб. Металлический прослужит дольше. Выполненный из плит ОСБ, ДВП, ДСП – более дешевый вариант, но его эксплуатации будет менее длительная. Для увеличения срока службы пропитывают плиту специальными септиками и лаками.
  2. На дно короба укладывается минеральная вата или пенопласт – они служат теплоизоляторами и предотвращают теплопотери.
  3. На плиту укладываются плотными рядами трубы. Лучший материал медь – обладает высокой теплопроводностью. Допускаются металлопластиковые варианты, но их энергоэффективность будет на 20% меньше медных.
  4. Входная часть и выходная снабжаются фиттингами. Они обеспечивают подключение к коммуникациям водоснабжения дома.
  5. Сверху короб закрывается стеклом. Можно также использовать акриловый материал или монолитный поликарбонат. Важный момент – поверхность должна быть не гладкой, а рифленой, для лучшего процесса нагрева. Солярное стекло обладает способностью устранять потери тепла. Оно обеспечивает меньшие энергопотери.

Далее вся альтернативная конструкция подключается к источнику воды, который будет циркулировать внутри помещения.

Как сделать ветрогенератор?

Вертикальные ветрогенераторы просты в конструкции. Их легко смастерить для использования в частных домах, причем можно выполнить это своими руками. Данный вид альтернативного источника бладают высокой эффективностью, КПД и надежностью эксплуатации.

Вертикальное расположение ветряка у дома позволяет лучше улавливать потоки ветра и не переживать за устойчивость всей конструкции.

Изготовление ветроколеса для дома

Альтернативное ветроколесо имеет лопасти, насаженные на конус или цилиндр. Подшипник будет вращать их на валу, далее идет редуктор и генератор электрического тока. Включить в цепь не получится напрямую. Необходимо далее трансформировать энергию в переменный ток.

Сборка, установка и подключение

При сборке и установке альтернативного вертикального ветряка выбирают любое место рядом с домом для расположения всей конструкции. Профиль лопастной конструкции позволяет получать высокий коэффициент полезного действия.

У горизонтального конструктивного решения ветряка необходимо предусмотреть высокий шест. Лопасти располагают как можно выше.

Обоим типам понадобится АКБ.

Использовать в доме альтернативные источники энергии – выгодно и надежно. Применяют как один из видов, так и сразу несколько с учетом погодных и климатических условий.



А Вы сортируете мусор?

ДаНет

Альтернативная энергия. Готовые решения своими руками

Альтернативная энергия. Готовые решения своими руками

Запасы углеводородов на нашей планете рано или поздно закончатся. Даже с учётом внедрения различных технологий по их экономии, истощение запасов угля, нефти и газа не за горами. Стоимость энергоносителей растёт и люди понимают, что о сохранности своего бюджета позаботиться могут только они сами. Поэтому обращают внимание на альтернативные источники энергии. Кроме того, интерес к альтернативной энергетике вызывается и банальным отсутствием в некоторых местах «благ цивилизации» в виде газа и электроэнергии. Часто получается так, что подвод электричества или газа в некоторые населённые пункты экономически не оправдан, а за свой счёт жители этого сделать не могут. Поэтому владельцы частных домов делают своими руками или приобретают различные установки для получения тепла и электричества. Ведь энергия содержится в солнечном свете, ветре, недрах Земли, приливах и отливах. Кроме того, используют разницу температур, энергию падающей воды и прочие источники альтернативной энергии. В этом материале мы поговорим о разных интересных установках в области альтернативной энергетики, сделанных своими руками.

 

Содержание статьи

Готовые решения для использования альтернативной энергии

Как вы знаете, окружающая природа полна энергии. Наверняка, все слышали о том, что можно достаточно эффективно использовать солнечный свет, ветер, приливов, отлив и другие возобновляемые источники энергии. Причём эту энергию можно использовать в масштабах целой страны, а можно только для обеспечения энергией частного дома или дачи.

Ниже приведены некоторые примеры установок, позволяющих преобразовывать альтернативную энергию в свет и тепло:

  • Солнечная панель;
  • Установка для получения биогаза;
  • Тепловой насос;
  • Ветряной генератор.

Если у вас есть в наличии свободные средства, то можно приобрести такие установки и оплатить монтаж. Благодаря наличию устойчивого спроса на такие установки производители за рубежом и в России наладили выпуск подобной продукции. Но если вы ограничены в средствах, то можно попробовать сделать такие установки своими руками.

Альтернативная энергетика

Давайте разберём некоторые примеры.
Вернуться к содержанию
 

Тепловой насос

Принцип действия всех разновидностей тепловых насосов базируется на циклах Карно. Установка представляет собой холодильник. В процессе работы он забирает низкопотенциальную энергию при её охлаждении. А затем проводит её преобразование в тепловую энергию с высоким потенциалом. В роли окружающей среды могут выступать воздух, земля, вода. Эти вещества в любой момент содержат определённое количество тепла. В состав теплового насоса входят следующие основные узлы:

  • Наружный контур, в котором находится природный теплоноситель;
  • Внутренний контур, заполненный водой;
  • Компрессор;
  • Испаритель;
  • Конденсатор.

Как и в бытовом холодильнике в таких системах используется фреон. Наружный контур, как правило, погружают в скважину с водой или просто в водоём на поверхности. Есть варианты, когда наружный контур закапывается в землю. Но это дорого стоит и не всегда можно осуществить.

Тепловой насос

Тепловой насос



Существуют готовые решения тепловых насосов, а есть те модели, которые делаются своими руками. Как сделать это устройство для использования альтернативной энергии своими руками? Для начала нужно найти компрессор. Если есть старый кондиционер или холодильник, можно снять с них. Мощность, требуемая на нагрев, составляет до 10 кВт.

Коллектор теплового насоса может быть установлен как горизонтально, так и вертикально. Второй вариант используется, если места недостаточно. Тогда делается бурение несколько скважин, в которые и опускается контур. Если расположение горизонтальное, то коллектор закапывается в землю примерно на 1,5 метра. Теплообменник в воде делается тогда, когда обогреваемое жильё находится у берега природного водоёма. Для конденсатора потребуется ёмкость объёмом 120─140 литров. В неё помещается змеевик из меди, где циркулирует фреон.

Испаритель может быть выполнен их пластиковой ёмкости того же объёма, что и конденсатор. В него вставляется медный змеевик, который совмещается через компрессор с тем, что находится в конденсаторе.

При изготовлении системы своими руками патрубок для испарителя обычно выполняется из куска канализационной трубы. С помощью патрубка выполняется регулирование поступления воды. Испаритель опускают в водоём. При его обтекании вода запускает процесс испарение фреона. Тот, в свою очередь, поднимается наверх в конденсатор. Там он отдаёт тепловую энергию воде, в которой находится змеевик. Эта вода обогревает дом, циркулируя в отопительной системе.

Стоит отметить, что температура воды в водоёме не столь важна. Главное, чтобы она там была постоянно. Если насос спроектирован и смонтирован правильно, то может обогревать дом зимой. Даже если температура воды в водоёме будет очень низкой. Летом тепловой насос может выступить в роли кондиционера для охлаждения помещения.

Вернуться к содержанию
 

Солнечные батареи

Это, пожалуй, наиболее распространённый вариант использования альтернативной энергии. В этом случае источников альтернативной энергии является солнечный свет, а преобразуется он в электрический ток. Принцип работы солнечной батареи можно посмотреть по ссылке.

Солнечная батарея

Солнечная батарея



Солнечные батареи предлагаются в составе готовых решений и их можно изготовить своими руками. Если это установки фабричного производства, то, как правило, в комплекте идёт контроллер, инвертор, иногда аккумуляторы, необходимые провода и крепёж. Хотя можно встретить немало предложений, когда солнечные панели продаются отдельно.

Что касается изготовления солнечных батарей своими руками, то для многих это занятие стало настоящим хобби. Иногда даже проводятся выставки по тематике использования альтернативной энергии. На них энтузиасты показывают солнечные батареи, которые сделали своими руками.

Для самостоятельного изготовления гелиопанелей нужно купить фотоэлементы (на моно или поликристаллах) и спаять их в последовательную цепь. Количество элементов определяется требуемым напряжением и мощностью на выходе батареи. Изготовить фотоэлементы своими руками не получиться. Технология сложная и реализовать её можно лишь в фабричных условиях.

Итак, что необходимо сделать по шагам:

  • Спаять в последовательную цепь фотоэлементы;
  • Закрепить их на стеле, поликарбонате или другом материале, пропускающем солнечный свет. Исполнение бывает разным. Фотоэлементы располагаются между стёклами, а стыки изолируются. Иногда элементы просто закрепляют на стекле защитной автомобильной плёнкой;
  • Изготовить корпус для батареи из алюминиевых уголков;
  • Установить панель с фотоэлементами в корпус;
  • Соединить панель с другими элементами гелиосистемы.

Подробнее об изготовлении солнечной батареи своими руками читайте по указанной ссылке.

Что касается типа фотоэлементов, то монокристаллические считаются более эффективными, чем поликристаллические. Они способны хорошо улавливать рассеянный солнечный свет, что важно в условиях пасмурной погоды. Хотя есть мнение специалистов, что для эффективности работы солнечной батареи гораздо важнее равномерность свойств фотоэлементов, чем их тип. В любой случае, на практике удаётся добиться КПД солнечной панели не более 15─17%.

Вернуться к содержанию
 

Установка для синтеза биогаза

Биогаз представляет собой чистый вид топлива, получаемый без ущерба для окружающей среды. Технология его получения основывается на деятельности анаэробных бактерий. В качестве сырья для синтеза биогаза используются пищевые отходы.

Установка для синтеза биогаза

Установка для синтеза биогаза

Отходы как жидкие, так и твёрдые помещаются в ёмкость. Это должна быть герметичная ёмкость, которая оснащена шнеком. Он используется для перемешивания этой массы. Кроме того, должны быть предусмотрены:

  • Вход для загрузки отходов;
  • Выход для остатков отходов, которые не были переработаны;
  • Патрубок для отвода газа.

Герметичность установки должна быть проведена особенно тщательно. Если газ из ёмкости планируется отбирать периодически, то нужно предусмотреть специальный клапан. С его помощью вы сможете сбросить избыточное давление, если необходимо. При разложении биологических отходов в этой установке выделяется сероводород и метан, в составе которых присутствует углекислота.

Вообще, создание установки для синтеза биогаза своими руками непростая задача. Обычно на практике используются готовые решения, но некоторые умельцы самостоятельно делают такие установки для получения альтернативной энергии. Для этого следует решить несколько задач, изложенных ниже:

  • Нужно обустроить место для ёмкости. Её объём выбирается исходя из того, сколько будет одновременно перерабатываться отходов. Чтобы обеспечить эффективную работу установки, нужно заполнить её на 2/3. Сама ёмкость может быть из металла или из бетона. Что касается производительности, то 100 м3 газа получаются из 1 тонны пищевых отходов;
  • Организовать подогрев. Для ускорения процесса ёмкость с отходами должна подогреваться. Здесь может быть несколько вариантов. К примеру, змеевик вокруг ёмкости или ТЭН под ёмкостью. Анаэробные бактерии становятся активными при нагреве до определённой температуры. Поэтому обогрев необходим;
  • Автоматика. Обогрев должен включаться, когда загружается новая партия отходов и выключаться при достижении определённой температуры;
  • Нужен газовый электрогенератор для преобразования полученного биогаза;
  • Следует организовать сбор отработанного сырья отходов. Эти отходы можно использовать для удобрения на садовых грядках.

Такие установки для генерации биогаза применяются в США и Китае в различных частных хозяйствах и на фермах. Здесь основная проблема в том, чтобы организовать беспрерывное получение биогаза. А для этого потребуется постоянный поток пищевых отходов или навоза.

Вернуться к содержанию
 

Ветряной генератор

Ещё в далёком прошлом наши предки стали использовать ветряные мельницы. Чего-то принципиального в таких устройствах не изменилось. Только теперь энергия ветра используется не для получения муки, а для выработки электрического тока. Привод от лопасти передаётся на генератор, и он преобразует энергию вращения в электрический ток. Есть немало готовых решений «ветряков», но ещё больше их изготавливается своими руками. Такие установки для использования альтернативной энергии являются самыми популярными для самостоятельного изготовления после солнечных батарей.

Ветряной генератор

Ветряной генератор



Чтобы изготовить ветрогенератор своими руками, потребуются:
  • Генератор;
  • Высокая башня;
  • Накопительный аккумулятор;
  • Лопасти.

Кроме того, нужно организовать хотя бы элементарную схему управления ветряным генератором для получения и накопления электричества. Сооружение башни и вращающихся лопастей является не очень сложным. Для этого нужно только немного соображать в механике и подобрать нужные материалы. А вот с генератором несколько сложнее.

Если есть лишние деньги, то можно купить уже готовый генератор с необходимыми характеристиками. Однако умельцы предлагают использовать для этого мотор от старой стиральной машинки. Его переделывают в генератор с использованием неодимовых магнитов.

Работа по переделке непростая. Места в виде углублений под магниты делаются путём расточки ротора двигателя на токарном станке. В полученные углубления магниты приклеиваются на суперклей. После этого ротор заворачивается в бумагу, а пространство между магнитами заливается «эпоксидкой». После высыхания бумага удаляется и проводится шлифование поверхности ротора «наждачкой».

Учтите, чтобы устранить залипание магнитов, их нужно расположить под небольшим наклоном. В этом случае, когда ротор будет вращаться, на магнитах будет возникать разность потенциалов. Тогда с клемм снимается электрический ток.


Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Этим вы поможете развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.
Вернуться к содержанию

Альтернативная энергия дома — 3 самых выгодных источника: как сделать своими руками

Стоимость электроэнергии в России постоянно растёт, например, в Иркутской области цена киловатта выросла в 3 раза за последние пять лет (с 0,38 до 1,11 р. за кВт). Это подвигает владельцев частных домов искать альтернативные источники энергии. В данной статье рассмотрим самые популярные решения: солнечные панели, тепловой насос и ветрогенератор.

Как сделать солнечные панели

В некоторых европейских странах с помощью солнечных панелей обеспечивается электроэнергия для небольших населенных пунктов.

Принцип работы

Принцип работы данного источника энергии основан на способности фотоэлементов преобразовывать энергию солнечного света в электрическую. Такие устройства состоят из:

  • Солнечных панелей. Представляют собой комплекс элементов, преобразующих поток электронов из поступающего солнечного света.
  • Аккумуляторов. Обычно устанавливается несколько батарей, особенно если речь идёт о большом доме. В процессе эксплуатации можно добавить дополнительных аккумуляторов.
  • Контроллеров. Такие устройства используются для обеспечения оптимальной зарядки аккумуляторов. Их функция заключается в предотвращении перегрева батарей в результате перезарядки.
  • Инверторов. Предназначение этих приборов заключается в преобразовании электрического тока. АКБ генерируют ток с низким напряжением, поэтому возникает необходимость в его преобразовании с помощью инверторов. Для частного использования достаточно мощности 3-5 кВт.

В батареях, предназначенных для использования в частных домах, применяются кремниевые фотоэлементы. Существует две разновидности данных элементов:

  • Поли-кристаллические. Весьма хрупкие, требуют максимально бережного обращения. Характеризуются низким КПД (10-15%), небольшим эксплуатационным периодом (до 20 лет). Единственное достоинство – дешевизна.
Наглядное отличие разновидностей фотоэлементов
  • Моно-кристаллические. Характеризуются надежностью, прочностью, продолжительным сроком службы (при правильной эксплуатации до 50 лет) и высоким КПД (25-30%). Единственный недостаток – относительно высокая стоимость.
Схема работы солнечных панелей

Экономика получения энергии из солнца у себя дома

В большинстве регионов Российской Федерации (кроме Ленинградской области и ещё некоторых субъектов на северо-западе) количество солнечных дней преобладает над пасмурными. Поэтому использование солнечной энергии в таких регионах рационально. При затратах на оборудование среднестатистического частного дома (80 кв.м.) в 100 т.р. они окупаются за 1-2 года.

Отличительная особенность таких источников энергии заключается в том, что они не способны выдавать высокого напряжения. В среднем (зависит от конкретной модели) одна солнечная батарея выдаёт напряжение 18-21 В. Такого тока хватает для подзарядки аккумулятора на 12 вольт. Инвертор, АКБ и контроллер необходимо приобретать готовыми, ибо это довольно сложные с технической точки зрения приборы. Солнечные панели можно изготовить самостоятельно. Как сделать такой альтернативный источник энергии своими руками мы расскажем далее.

Изготовление и сборка корпуса для панелей

Примерно так должен выглядеть корпус

Для создания корпуса солнечной панели понадобятся следующие материалы:

  • Бруски (размер произвольный, оптимальный 25х25 мм).
  • Фанера (или подобный листовой материал, например, OSB).
  • Оргстекло.
  • Силикон.
  • ДВП.

Из фанеры с помощью электролобзика (можно использовать ножовку, но лобзиком быстрее) вырезается днище корпуса. Размер выбирается, исходя из количества фотоэлементов и площади крыши.

Из брусков изготавливается рамка, в которую вставляются листы фанеры. По всему периметру конструкции с шагом 20-25 см сверлятся отверстия диаметром примерно 1 см. Они нужны для предотвращения перегрева конструкции при эксплуатации.

Сборка основных элементов

Из ДВП вырезается подложка по размеру корпуса, изготовленного ранее. После нарезки на листовом материале делаются вентиляционные отверстия с шагом 5-7 см. В конце корпус обрабатывается антисептиком (или специализированной пропиткой для дерева) и покрывается краской в два слоя. Такая мера нужна для предотвращения гниения древесины в результате постоянного воздействия ультрафиолетовых лучей и атмосферных осадков.

Фотоэлементы выкладываются на подложку из ДВП и производится распайка этих элементов последовательным соединением. Отдельные элементы соединяются в ряды, а затем несколько рядов объединяются в единую систему.

После спайки фотоэлементы необходимо перевернуть на другую сторону и зафиксировать силиконом. Затем с помощью мультиметра проверяется величина выходного напряжения. Оптимальное значение: 18-20 В.

Фотоэлементы в сборе

Следующий этап – тестирование. Собранные батареи подключаются на несколько дней. За этот промежуток проверяется их работоспособность. Убедившись в исправности системы, производится герметизация стыков.

Окончательная сборка системы

Первым делом все провода выводятся наружу, чтобы их можно было подключить к приборам. Из оргстекла (можно использовать обычный стеклорез) вырезается крышка. Она закрепляется к краям корпуса саморезами по металлу (у них шляпка больше, что обеспечивает большую прочность конструкции).

Солнечные элементы можно заменить на цепь из диодов типа Д223Б. Солнечная панель, с 36-ю такими диодами обеспечит напряжение около 12В. Перед сборкой конструкции необходимо удалить краску с диодов, замочив их в ацетоне. Далее размещается на пластиковой панели и производится распайка. Собранная конструкция помещается в прозрачный кожух, стыки обрабатываются герметиком.

Если мансардные перекрытия достаточно прочные, можно целиком покрыть крышу солнечными панелями.

Несколько важных правил

Чтобы обеспечить работоспособность изготовленной системы, учитывайте следующие параметры:

  • Солнечные батареи нельзя располагать в тени (от деревьев или построек), в противном случае она не будет оптимально функционировать. Учитывайте это при составлении чертежа.
  • Для обеспечения максимального КПД установки, фотоэлементы должны быть направлены в сторону солнца. Исходя из этого, в северном полушарии батареи необходимо направлять на юг, в южном полушарии на север.
  • Панель желательно размещать под углом, равным географической широте. В таком случае солнечные лучи будут попадать на панели под оптимальным углом.
  • Все элементы конструкции необходимо периодически чистить.
Оптимальное размещение пластин – на скатной крыше дома

Изготовление теплового насоса

Тепловые насосы обеспечивают отопление и горячую воду, используя грунт, воду и даже воздух.

Принцип работы и типология

Насосам необходимо электричество, следовательно, их нужно использовать в сочетании с другим источником энергии. Работают они на веществах вроде фреона. Их специфика заключается в закипании только при низких температурах. В газообразном состоянии, вещество начинает выдавать тепло. Установка состоит из трех частей: внутренний контур, внешний контур и контур насоса.

Внешний в основном закапывают в землю или опускают на дно водоема. Под воздействием внешних факторов циркулирующий фреон начинается нагреваться. Высокое давление насоса внешнего контура, превращает его в газообразное состояние. В итоге температура достигает 70С°.

Схема, наглядно объясняющая принцип работы теплового насоса.

Внутренний выполняет функцию распределителя, он разносит тепло, разогретое в насосе, по всему участку. Коллектор можно установить в любом удобном положении, как горизонтально, так и вертикально (иногда размеры участка не позволяют установить горизонтально).

Контур насоса опускают, в скважины на глубину 1-1,5 метра, предварительно пробурлив. Если же дом расположен подле озера, то прокладка теплообменника проходит в воде.  Отлично подойдет компрессор от кондиционера. 120 л бак будет конденсатором. В бак устанавливается медный змеевик, он нужен для того, чтобы по нему циркулировал фреон. Важно чтобы стенки змеевика были толстыми не менее 1мм. Если проигнорировать данный параметр, то труба при намотке может подвергнуться деформации.

Благодаря такой конструкции, вода начинает прогреваться. Пластиковая бочка объемом в 130-140 литров подойдет для испарителя. В неё монтируется еще один змеевик, а соединять первый и второй бак будет компрессор.

ПВХ труба послужит патрубком испарителя. Он выполняет функцию регулировки жидкости. Испаритель погружают в водоём. Вода непосредственно начинает обтекать его и происходит реакция – испарение фреона. В конденсаторе образуется газ и подает тепло воде, в которой находится змеевик. Помещение начинает греться за счет циркуляции теплоносителя.

Важно знать

Чтобы добиться максимального КПД от используемого прибора, учитывайте эти простые правила:

  • Не обращайте внимания на температуру воды в источнике, главное ее стабильное присутствие.
  • Точные термодинамические расчеты являются гарантией, что система будет продуктивно работать
  • Правильная проектировка и грамотный монтаж насоса, избавят от многих проблем и обеспечат его стабильную работу.
  • Мощность является самым важным показателем отопительной конструкции. Исходя из этого, чем дороже составляющие части отопительной системы, тем выше мощность.
Типы тепловых насосов.

Идеальным условием считается любой водоем, расположенный на участке. Вариант насоса с использование воды, заметно сократит работы на земле. Эксплуатация насоса с использованием тепла земли, напротив, подразумевает немало земляных работ.

Экономика получения такой энергии

Главное отличие теплового насоса, от иных генераторов состоит в том, что до 70% энергии добывается из окружающей среды. Такая добыча энергии считается экологически чистой. Теперь рассмотрим вопрос об экономичности, сделать расчеты очень легко. Для начала посчитаем цену за 1кВт тепла, в определенном регионе.

Вот данные для расчета:

  • Сухие поленья — 4,000 кВт/кг.
  • Влажные поленья — 3,100 кВт/кг.
  • Антрацит — 5,900 кВт/кг.
  • Уголь- 3,050 кВт/кг.
  • Топливо- 11,900 кВт/кг.
  • Мазут — 11,000 кВт/кг.
  • Газ (природный) — 11,000 кВт/м3.
  • Газ (сжиженный)- 22,800 кВт/м3.

Собственно после подсчетов, надо принять существенное решение по эксплуатированию того или иного источника тепла.

Как сделать ветрогенератор

Прародителем таких устройств являются ветряные мельницы, которыми пользовались сотни лет назад. Они позволяют круглый год получать электроэнергию в любых количествах (в зависимости от мощности генератора и погодных условий).

Принцип работы

Стандартная схема работы ветрогенератора.

Ветрогенератор преобразовывает механическую энергию (получаемую за счет вращения генератора) в электроэнергию. На таком принципе основана работа, к примеру, ГЭС (только вместо ветра используется течение). Любой ветрогенератор состоит из:

  • Лопастей, вращающихся элементов, приводящих ротор в движение.
  • Генератора, вырабатывающего переменный ток.
  • Аккумуляторных батарей, служащих средством накопления и оптимизации вырабатываемой электроэнергии.
  • Контролера, призванного перерабатывать переменный ток в постоянный.
  • Инвертора, преобразовывающего постоянный ток в переменный, благодаря которому функционируют бытовые приборы.
  • Мачты, позволяющей поднимать лопасти на необходимую высоту.

Максимальная мощность системы зависит в большей степени от общей площади лопастей. Использование ветрогенераторов рентабельно только для регионов со среднегодовой скоростью ветра от 6 м/сек. Такие показатели имеют всего несколько субъектов РФ.

Среднегодовая скорость ветра в разных регионах РФ

Классификация ветрогенераторов

Существует несколько классификаций данных устройств:

  • По расположению оси: горизонтальные и вертикальные. Первые позволяют совершать автоматизированный поворот в целях поиск ветра. Вертикальные размещаются на земле, имеют меньший КПД, но более просты в обслуживании.
  • По количеству лопастей: одно-, двух-, трех- и многолопастные. Последняя разновидность предназначена для регионов с низкой среднегодовой скоростью ветра. Требует использование специального редуктора, что повышает себестоимость системы. Поэтому многолопастные ветрогенераторы применяются довольно редко.
  • По материалу, из которого изготовлены лопасти: парусные и жесткие. Первые более просты в изготовлении, при этом требуют регулярной замены в связи с низкой прочностью. Жесткие лопасти дороже, сложнее в изготовлении, но более долговечны.
  • По шагу винта: корректируемые и фиксируемые. Первый тип позволяет увеличить диапазон рабочих скоростей, имеет больший вес и крайне сложен в изготовлении. Фиксируемые генераторы проще и практичнее, поэтому они более популярны.

Далее мы рассмотрим, как сделать тихоходный ветрогенератор из использованного автомобильного генератора.

Создание ветрового колеса

Вариант изготовления лопастей из пластика.

Лопасти являются важнейшей частью ветронератора, так как они определяют работоспособность остальных элементов. Изготовить лопасти можно из подручных материалов: ткань, дерево, пластик, поликарбонат, металл и т.д.

Мы рассмотрим технологию изготовления из обычной канализационной ПВХ трубы. В пользу такого материала говорит его устойчивость к влаге, низкая стоимость и простота в обработке. Для изготовления лопастей делаем следующее:

  1. Определяем необходимую длину лопасти. Оптимальный вариант – в 5 раз больше диаметра имеющейся трубы.
  2. Распиливаем ножовкой по металлу или лобзиком трубу вдоль на 4 части. Одна из них в дальнейшем будет использована в качестве шаблона.
  3. Обрабатываем края наждачной бумагой, убирая появившиеся в ходе резки заусеницы.
  4. Закрепляем обработанные лопасти и генератора на алюминиевом диске.

Желательно использовать ПВХ трубу толщиной от 4 см – в таком случае лопасти будут выдерживать сильные порывы ветра. Не делайте лопасти слишком длинными – они менее прочными. Если требуется обеспечить электроснабжение для большого дома, лучше увеличить количество элементов, а не их размеры.

Изготовление мачты

Профессиональный ветрогенератор.

Как и в случае с лопастями, мачту можно изготовить из подручных средств. Мы рекомендуем воспользоваться стальной трубой диаметром не менее 15 см – такой материал достаточно прочен и прост в обработке. Минимальная длина мачты – 7 м.

Если на участке много построек или деревьев, то рекомендуется поднять колесо на 1-1,5 метра. В противном случае не будет обеспечено равномерное движение воздушных потоков. Фиксирующие колышки и мачту необходимо залить бетоном – это обеспечит их надежную фиксацию. В раствор обязательно добавлять арматуру (или другие ненужные металлические элементы).

Манипуляции с автомобильным генератором

Делаем следующее:

  1. Просверливаем отверстия в генераторе, позволяющие зафиксировать магниты в полюсах ротора.
  2. Устанавливаем магниты, чередуя полюса (плюс – минус – плюс и т.д.). Образовавшиеся пустоты заполняем эпоксидной смолой или подобным материалом. Ротор оборачиваем бумагой.
  3. Перематываем катушку по трехфазной схеме, не меняя направление витков.
Подойдет генератор от любого автомобиля.

По завершению работ тестируем генератор. Оптимальный показатель: напряжение 25-30В при 300 об/мин. Если мощность получилась меньше, добавляем витков на катушке.

Шаг №4: завершение сборки конструкции

Поворотная ось генератора изготавливается из металлической трубы с двумя подшипниками, а хвостовая часть из оцинковки (минимальная толщина – 1,2 мм). Также создается рама, позволяющая закрепить генератор к мачте. Лучше использовать профильную трубу.

Важно: расстояние между мачтой и лопастью должно быть не менее 25 см.

Для обеспечения работоспособности системы дополнительно приобретается и устанавливается контроллер, инвертор и АКБ. Ёмкость батарей высчитывается исходя из мощности генератора, которая зависит от трёх факторов: габариты колеса, количество лопастей и среднегодовая скорость ветра.

Заключение

Задумались, какой метод альтернативного электроснабжения выбрать? Если вы живете в регионе с большим количеством ясных дней, оптимально воспользоваться солнечными батареями. Для субъектов со среднегодовой скоростью ветра от 6 м/сек рационально соорудить ветрогенератор. Тепловой насос мы посоветуем тем, у кого есть хотя бы минимальные инженерские навыки, так как подобное устройство сложно в изготовлении и обслуживании.

Альтернативная энергия | Страница 2

Солнечная батарея из диодов своими руками

44 303

4

Солнечная батарея из диодов своими руками

Сделать настоящую солнечную батарею в домашних условиях практически невозможно. Для это нужно не только заводское специализированное оборудование, но специальные химические вещества, которые так просто не найдешь. Но если вам вдруг очень приспичит,

Генератор для велосипеда

29 753

3

Генератор для велосипеда

Я совсем недавно купил велосипед для езды на работу, да и вообще, чтобы кататься и получать удовольствие от велосипедных прогулок. Для безопасности я включаю передние и задние фонари, чтобы участники дорожного движения меня лучше замечали. Мои

Бесплатное электричество для освещения

276 271

12

Бесплатное электричество для освещения

Идея получения бесплатного электричества использую разность потенциалов между нулем сети и землей. Небольшая оговорка: этот способ получения энергии работает на 100 процентов. Это не обман, никакой не понятный аппарат черпающий электричество с

Фонарик работает от тепла руки

18 076

0

Фонарик работает от тепла руки

Какую только энергию человека не используют, чтобы преобразовать её в электрическую. Вот добрались и до тепловой. Я покажу вам как сделать вечный электрический светодиодный фонарик, использующий тепло нашего организма. Одна из западных фирм

Бесплатная энергия у вас дома

135 379

9

Бесплатная энергия у вас дома

Простейшая тепловая электростанция — бесплатная энергия, которую можно получить у вас дома. Данная мини электростанция использует тепло вашей системы центрального отопления. Почему бесплатная? – Потому что все тепло остается у вас дома и никуда не

Солнечная электростанция своими руками

39 122

4

Солнечная электростанция своими руками

Солнечная энергия это уже дано не новшество, а реальность, которая на сегодняшний день доступна почти каждому. В этом мастер-классе я покажу вам как сделать полностью автономную систему электропитания гаража. Хотя в гараже имеется стационарная

Солнечная духовка своими руками

9 583

4

Солнечная духовка своими руками

Я изготовил эту солнечную печь для школьного проекта, и вот мои результаты и информация о её строительстве поэтапно. Солнечная духовка, в отличие от обычной, нагревается с помощью солнечной тепловой энергии. Солнечные духовки можно использовать для

Домашний генератор на 5 и 12 вольт

57 505

4

Домашний генератор на 5 и 12 вольт

«Я тебя слепила из того, что было…» 🙂 Никто не сталкивался с ситуацией, когда смартфон ругательски ругается на низкий заряд батареи, а свет как назло отключили? Думаю, что многие. Или та же история с любимым нетбуком, у которого питание 12 вольт?

Извлекаем горючий газ из воды

118 325

11

Извлекаем горючий газ из воды

Модель полностью основана на патенте Хиллари Элдридж, США 603 058 «Electrical Retort» представленный 26 апреля 1898. Горючий газ произведен электрической дугой полученной графитовыми стержнями , погруженными в дистиллированную, питьевую, соленую или

Вечный фонарик или фонарик Фарадея

297 138

66

Вечный фонарик или фонарик Фарадея

Вечный фонарик или фонарик Фарадея так называют фонарик с источником альтернативного питания. То есть данный фонарь не требует батареек или зарядки аккумулятора. Что бы его «зажечь» необходимо его потрясти. В самом фонарике стоит генератор и

Ветрячок из кулера

137 397

11

Ветрячок из кулера

Ветрячок из кулера скорее игрушка, чем настоящий. Он вырабатывает 1,5 — 2 вольта при ветерке 4 км/ч и при токе 20 мА, что вполне достаточно для заряда одного аккумулятора. Но можно сделать и не один, так что перспектива все же есть . . .

Ветрогенератор с генератором без магнитного залипания

110 794

3

Ветрогенератор с генератором без магнитного залипания

Так как магнитное залипание отсутствует, пропеллер весело вращается от малейшего ветерка, которого на земле даже не ощущаешь. При рабочем ветре развивает высокие обороты, у меня амперметр на 2А прямого включения, так он часто зашкаливает на 12

Солнечная батарея из диодов и транзисторов

135 409

5

Солнечная батарея из диодов и транзисторов

В хозяйстве радиоконструктора всегда найдутся старые диоды и транзисторы от ставших ненужными радиоприемников и телевизоров. В умелых руках это — богатство, которому можно найти дельное применение. Например, сделать солнечную батарею своими руками

Солнечная батарея

121 276

8

Солнечная батарея

Солнечная батарея — устройство для преобразования энергии солнца в электричество. Высокая производительность солнечных батарей, которые Вы можете купить в Radio Shack и других магазинах, сделаны из специально обработанного кремния и требуют огромных

Ветрогенератор

95 854

9

Ветрогенератор

Это нехитрое устройство может пригодится Вам на рыбалке, в походе и т.п. местах. С помощью него можно зарядить мобильный телефон, мр3 плеер, фонарь и т.д. Лёгкий, компактный ветрогенератор станет Вашим помощником . . .

Загрузить еще

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших

Экологичная усадьба:Каждому жителю нашей планеты отлично известно, что запасы природного топлива не безграничны, а цены на энергоносители постоянно растут. Заменить привычные источники питания способна альтернативная энергия: своими руками можно устроить весьма эффективную установку для ее получения.

Каждому жителю нашей планеты отлично известно, что запасы природного топлива не безграничны, а цены на энергоносители постоянно растут. Заменить привычные источники питания способна альтернативная энергия: своими руками можно устроить весьма эффективную установку для ее получения. «Зеленые технологии» позволят ощутимо сократить бытовые расходы за счет использования практически бесплатных источников.

Популярные источники возобновляемой энергии

Еще с древних времен люди использовали в повседневном обиходе механизмы и устройства, действие которых было направлено на превращение в механическую энергию сил природы.  Ярким примером тому являются водяные мельницы и ветряки. С появлением электричества наличие генератора позволило механическую энергию превращать в электрическую.

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

Водяная мельница — предшественник насоса автомата, не требующий присутствия человека для совершения работы. Колесо самопроизвольно вращается под напором воды и самостоятельно черпает воду

Сегодня значительное количество энергии вырабатывается именно ветряными комплексами и гидроэлектростанциями. Помимо ветра и воды людям доступны такие источники, как биотопливо, энергия земных недр, солнечный свет, энергия гейзеров и вулканов, сила приливов и отливов.

В быту для получения возобновляемой энергии широко используют следующие устройства:

  • Солнечные батареи.
  • Тепловые насосы.
  • Ветрогенераторы.

Высокая стоимость, как самих устройств, так и проведения монтажных работ, останавливает многих людей на пути к получению вроде бы бесплатной энергии.  Окупаемость может достигать 15-20 лет, но это не повод лишать себя экономических перспектив. Все эти устройства можно изготовить и установить самостоятельно.

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

При выборе источника альтернативной энергии нужно ориентироваться на ее доступность, тогда максимальная мощность будет достигнута при минимуме вложений

Солнечные панели собственноручного изготовления

Готовая солнечная панель стоит немалых денег, поэтому ее покупка и установка по карману далеко не каждому. При самостоятельном изготовлении панели расходы можно снизить в 3-4 раза. Прежде чем приступить к устройству солнечной панели нужно разобраться, как все это работает.

Система солнечного электроснабжения: принцип работы

Понимание назначения каждого из элементов системы позволит представить ее работу в целом. Основные составляющие любой системы солнечного электроснабжения:

  • Солнечная панель. Это комплекс соединенных в единое целое элементов, преобразующих солнечный свет в поток электронов. Их основная особенность состоит в том, что они не могут вырабатывать ток высокого напряжения. Отдельный элемент системы способен вырабатывать ток напряжением 0,5-0,55 В. Соответственно одна солнечная батарея способна вырабатывать ток напряжением 18-21 В, что достаточно для зарядки 12-вольтовой аккумуляторной батареи.
  • Аккумуляторы. Одной батареи надолго не хватит, поэтому система может насчитывать до десятка таких устройств.  Количество аккумуляторных батарей определяется мощностью потребляемой электроэнергии. Количество аккумуляторных батарей можно будет увеличить в будущем, добавив в систему необходимое количество солнечных панелей;
  • Контроллер солнечного заряда. Это устройство необходимо для обеспечения нормальной зарядки аккумуляторной батареи. Основное его назначение состоит в недопущении повторной перезарядки батареи.
  • Инвертор. Прибор, требующийся для преобразования тока. Аккумуляторные батареи выдают ток низкого напряжения, а инвертор преобразует его в ток необходимого для функционала высокого напряжения – выходная мощность. Для дома достаточно будет инвертора с выдаваемой мощностью  3-5 кВт.

Если инвертор, аккумуляторные батареи и контроллер заряда лучше приобрести готовыми, то солнечные батареи вполне возможно сделать самому.

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

Качественный контроллер и правильность подключения помогут как можно дольше сохранять работоспособность аккумуляторных батарей и автономность всей солнечной станции в целом

 

Изготовления солнечной батареи

Для изготовления батареи необходимо приобрести солнечные фотоэлементы на моно- либо поликристаллах.  При этом нужно учесть, что срок службы поликристаллов значительно меньше, чем у монокристаллов. Кроме того КПД поликристаллов не превышает 12%, тогда как этот показатель у монокристаллов достигает 25%. Для того, чтобы сделать одну солнечную панель необходимо купить как минимум 36 таких элементов.

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

Солнечную батарею собирают из модулей. Каждый модуль для бытового использования включает 30, 36 или 72 шт. элементов, соединенных последовательно с источником питания с максимальным напряжением около 50 V

 
Корпус солнечной панели

Начинаются работы с изготовления корпуса, для этого потребуются следующие материалы:

  • Деревянные бруски
  • Фанера
  • Оргстекло
  • ДВП

Из фанеры необходимо вырезать днище корпуса и вставить его в рамку из брусков толщиной 25 мм. Размер днища определяется количеством солнечных фотоэлементов и их размером. По всему периметру рамки в брусках с шагом 0,15-0,2 м необходимо высверлить отверстия диаметром 8-10 мм. Они требуются для предотвращения перегрева элементов батареи во время работы.

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

Правильно выполненные отверстия с шагом 0,15-0,20 м предохранят от перегрева элементы солнечной панели и обеспечат стабильную работу системы

 
Устройство солнечной панели

По размеру корпуса необходимо при помощи канцелярского ножа вырезать из ДВП подложку для солнечных элементов. При ее устройстве также нужно предусмотреть наличие вентиляционных отверстий, устраиваемых через каждые 5 см квадратно-гнездовым способом. Готовый корпус нужно дважды покрасить и высушить.

Солнечные элементы следует вверх ногами выложить на подложку из ДВП и выполнить распайку. Если готовые изделия уже не были оснащены припаянными проводниками, то работа существенно упрощается. Однако процесс распайки предстоит выполнить в любом случае.

Нужно помнить, что соединение элементов должно быть последовательным. Изначально элементы следует соединять рядами, а уже потом готовые ряды объединять в комплекс путем присоединения к токоведущим шинам. По завершению элементы нужно перевернуть, уложить как положено и зафиксировать на своих местах при помощи силикона.

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

Каждый из элементов нужно надежно зафиксировать на подложке с помощью скотча либо силикона, в будущем это позволит избежать нежелательных повреждений (+)

После чего надо проверить величину выходного напряжения. Ориентировочно оно должно находиться в пределах 18-20 В. Теперь батарею следует обкатать в течение нескольких дней, проверить способность зарядки аккумуляторных батарей. Только после контроля работоспособности производится герметизация стыков.

Убедившись в безукоризненном функционале, можно выполнить сборку системы электроснабжения. Входные и выходные контактные провода нужно вывести наружу для последующего подключения прибора. Из оргстекла следует вырезать крышку и закрепить ее саморезами к бортикам корпуса через предварительно просверленные отверстия.

Вместо солнечных элементов для изготовления батареи можно использовать диодную цепь с диодами Д223Б. Панель из 36 последовательно соединенных диодов способна выдавать напряжение 12 В.

Диоды нужно предварительно замочить в ацетоне для удаления краски. В пластиковой панели следует высверлить отверстия, вставить диоды и произвести их распайку. Готовую панель необходимо поместить в прозрачный кожух и герметизировать.

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

Правильно ориентированные и установленные солнечные панели обеспечивают максимальную эффективность получения солнечной энергии, а также легкость и простоту обслуживания системы

 

Основные правила установки солнечной панели

От правильности установки солнечной батареи во многом зависит эффективность работы всей системы. При установке нужно учесть следующие важные параметры:

  1. Затенение. Если батарея будет находиться в тени деревьев или более высоких сооружений, то она не только не будет нормально функционировать, но и может выйти из строя.
  2. Ориентация. Для максимального попадания солнечных лучей на фотоэлементы батарею необходимо направить в сторону солнца. Если Вы живете в северном полушарии, то панель должна быть ориентирована на юг, если же в южном, то наоборот.
  3. Наклон. Этот параметр определяется географическим положением. Специалисты рекомендуют устанавливать панель под углом, равным географической широте.
  4. Доступность. Нужно постоянно следить за чистотой лицевой стороны и вовремя удалять слой пыли и грязи. А в зимнее время панель периодически необходимо очищать от налипающего снега.

Желательно, чтобы при эксплуатации солнечной панели угол наклона не был постоянным. Прибор будет работать по максимуму только в случае прямо направленных на его крышку солнечных лучей. Летом его лучше располагать под уклоном в 30º к горизонту. В зимнее время рекомендовано приподнимать и устанавливать на 70º.

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

В ряде промышленных вариантов солнечных батарей предусмотрены устройства слежения за движение солнца. Для бытового применения можно продумать и предусмотреть подставки, позволяющие менять угол наклона панели

 

Тепловые насосы для отопления

Тепловые насосы являются одним и из наиболее прогрессивных технологических решений в получении альтернативной энергии для вашего дома. Они не только наиболее удобны, но и экологически безопасны. Их эксплуатация позволит существенно снизить расходы, связанные с оплатой на охлаждение и обогрев помещения.

Классификация тепловых насосов

Тепловые насосы классифицирую по количеству контуров, источнику энергии и способу ее получения. В зависимости от конечных потребностей тепловые насосы могут быть:

  • Одно-, двух или трехконтурные;
  • Одно- или двухконденсаторные;
  • С возможностью нагрева или с возможностью нагрева и охлаждения.

По виду источника энергии и способу ее получения различают следующие тепловые насосы:

  • Грунт – вода. Применяются в умеренном климатическом поясе с равномерным прогревом земли вне зависимости от времени года. Для монтажа используют коллектор либо зонд в зависимости от типа грунта. Для бурения неглубоких скважин не требуется получения разрешительных документов.
  • Воздух – вода. Тепло аккумулируется из воздуха и направляется на нагрев воды. Установка будет уместной в климатических зонах с зимней температурой не ниже -15 градусов.
  • Вода – вода. Монтаж обусловлен наличием водоемов (озера, реки, грунтовые воды, скважины, отстойники). Эффективность такого теплового насоса является весьма внушительной, что обусловлено высокой температурой источника в холодное время года.
  • Вода – воздух. В данной связке в роли источника тепла выступают те же водоемы, но при этом тепло посредством компрессора передается непосредственно воздуху, используемому для обогрева помещений. В данном случае вода не выступает в качестве теплоносителя.
  • Грунт – воздух. В данной системе проводником тепла является грунт. Тепло из грунта через компрессор передается воздуху. В роли переносчика энергии применяют незамерзающие жидкости. Данная система считается наиболее универсальной.
  • Воздух – воздух. Работа данной системы сходна с работой кондиционера, способного обогревать и охлаждать помещение. Данная система является наиболее дешевой, так как не требует производства земляных работ и прокладки трубопроводов.

При выборе вида источника тепла нужно ориентироваться на геологию участка и возможность беспрепятственного проведения земляных работ, а также на наличие свободной площади. При дефиците свободного места придется отказаться от таких источников тепла, как земля и вода и забирать тепло из воздуха.

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

От правильности выбора вида теплового насоса во многом зависит эффективность работы системы и затраты на ее устройство

 

Принцип работы теплового насоса

Принцип работы тепловых насосов основан на использовании цикла Карно, который в результате резкого сжатия теплоносителя обеспечивает повышение температуры. По такому же принципу, но с противоположным эффектом, работает большинство климатических устройств с компрессорными установками (холодильник, морозильная камера, кондиционер).

Главный рабочий цикл, который реализуется в камерах данных агрегатов, полагает обратный эффект – в результате резкого расширения происходит сужение хладагента.
Именно поэтому один из наиболее доступных методов изготовления теплового насоса основан на использовании отдельных функциональных узлов, используемых в климатическом оборудовании.

Так, для изготовления теплового насоса  может быть использован бытовой холодильник. Его испаритель и конденсатор будут играть роль теплообменников, отбирающих тепловую энергию из среды и направляющие ее непосредствен на нагрев теплоносителя, который циркулирует в системе отопления.

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

Низкопотенциальное тепло из грунта, воздуха или воды вместе с теплоносителем попадает в испаритель, где превращается в газ, а далее еще больше сжимается компрессором, в результате чего температура становится еще выше (+)

 

Тепловой насос с узлами от бытовой техники

Работы начинаются с подготовки компрессорной части насоса, функции которой будут отведены соответствующему узлу кондиционера либо холодильника. Данный узел необходимо закрепить с помощью мягкой подвески на одной из стен рабочего помещения там, где это будет удобно.

После этого необходимо изготовить конденсатор. Для этого идеально подойдет бак из нержавеющей стали объемом 100 л.  В него необходимо вмонтировать змеевик (можно взять готовую медную трубку от старого кондиционера либо холодильника. Подготовленный бак нужно с помощью болгарки разрезать вдоль на две равные части – это необходимо для установки и закрепления змеевика в теле будущего конденсатора.

После монтажа змеевика в одной из половинок обе части емкости нужно соединить и сварить между собой таким образом, чтобы получился замкнутый бак. Учтите, что при сварке нужно использовать специальный электроды, а еще лучше применять аргоновую сварку, только она может обеспечить максимальное качество шва.

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

Для изготовления конденсатора использован бак из нержавеющей стали объемом 100 л, с помощью болгарки он был разрезан пополам, вмонтирован змеевик и произведена обратная сварка

Для изготовления испарителя потребуется герметичный пластиковый бак объемом 75-80 литров, в который нужно будет поместить змеевик из трубы диаметром ¾ дюйма.

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

Для изготовления змеевика достаточно обмотать медную трубку вокруг стальной трубы диаметром 300-400 мм с последующей фиксацией витков перфорированным уголком

На концах трубки необходимо нарезать резьбу для последующего обеспечения соединения с трубопроводом. После завершения сборки и проверки герметизации испаритель следует закрепить на стене рабочего помещения при помощи кронштейнов соответствующего размера.

Завершение сборки лучше доверить специалисту. Если часть сборки можно выполнить самостоятельно, то с пайкой медных труб и закачкой хладагента должен работать профессионал. Сборка основной части насоса заканчивается подключением обогревательных батарей и теплообменника. Нужно отметить, что данная система является маломощной. Поэтому будет лучше, если тепловой насос станет дополнительной частью существующей системы отопления.

Обустройство и подключение внешнего устройства

В качестве источника тепла лучше всего подойдет вода из колодца или скважины. Она никогда не замерзает и даже зимой ее температура редко опускается ниже +12 градусов. Потребуется устройство двух таких скважин. Из одной скважины будет происходить забор воды с последующей подачей в испаритель. Далее отработанная вода будет сбрасываться во вторую скважину. Остается все это подключить к входу в испаритель, к выходу и герметизировать.

В принципе, система готова к эксплуатации, но для ее полной автономности потребуется система автоматики, контролирующая температуру движущегося теплоносителя в отопительных контурах и давление фреона. На первых порах можно обойтись обыкновенным пускателем, но следует учесть, что запуск системы после отключения компрессора можно выполнять через 8-10 минут – это время необходимо для выравнивания давления фреона в системе.

Ветрогенераторы дают киловатты электроэнергии

Энергию ветра использовали еще наши предки. С тех далеких времен, в принципе, ничего не изменилось. Отличие состоит лишь в том, что жернова мельницы заменены генератором и приводом, обеспечивающими преобразование механической энергии лопастей в электрическую энергию.

Установка ветрогенератора считается экономически выгодной, если среднегодовая скорость ветра превышает 6 м/с. Установку лучше всего производить на возвышенностях и равнинах, идеальными местами считаются побережья рек и крупных водоемов вдали от различных инженерных коммуникаций.

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

Для преобразования энергии воздушных масс в электрическую применяются ветрогенераторы, наиболее продуктивные в прибрежных регионах

 

Классификация ветряных генераторов

Классификация ветряных генераторов зависит от следующих основных параметров:

  • В зависимости от размещения оси могут быть вертикальными и горизонтальными. Горизонтальная конструкция предусматривает возможность автоповорота основной части для поиска ветра. Основное оборудование вертикального ветрогенератора расположено на земле, поэтому его легче обслуживать, при этом КПД вертикально расположенных лопастей ниже.
  • В зависимости от количества лопастей различают одно-, двух-, трех- и многолопастные ветряные генераторы. Многолопастные ветрогенераторы используют при малой скорости воздушного потока, применяются редко из-за необходимости установки редуктора.
  • В зависимости от материала, используемого для изготовления лопастей, лопасти могут быть парусными и жесткими. Лопасти парусного типа просты в изготовлении и монтаже, но требуют частой замены, так как быстро выходят из строя под воздействием резких порывов ветра.
  • В зависимости от шага винта, различают изменяемый и фиксируемый шаги. При использовании изменяемого шага можно добиться значительного увеличения диапазона рабочих скоростей ветрогенератора, но это приведет к неминуемому усложнению конструкции и увеличению ее массы.

Мощность всех видов приборов, преобразующих энергию ветра в электрический аналог, зависит от площади лопастей.

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

Для работы ветрогенераторам практически не нужны классические источники энергии. Использование установки мощностью около 1 мВт позволит сэкономить 92 000 баррелей нефти или 29 000 т угля за 20 лет

 

Устройство ветряного генератора

В любой ветряной установке присутствуют следующие основные элементы:

  • Лопасти, вращающиеся под действием ветра и обеспечивающие движение ротора;
  • Генератор, который вырабатывает переменный ток;
  • Контроллер управления лопастями, отвечает за образование переменного тока в постоянный, который требуется для зарядки аккумуляторов;
  • Аккумуляторные батареи, нужны для накопления и выравнивания электрической энергии;
  • Инвертор, выполняет обратное превращение постоянного тока в переменный, от которого работают все бытовые приборы;
  • Мачта, необходима для подъема лопастей над поверхностью земли до достижения высоты перемещения воздушных масс.

При этом генератор, лопасти и мачта считаются основными частями ветрогенератора, а все остальное – дополнительные компоненты, обеспечивающие надежную и автономную работу системы в целом

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

В схему любого даже самого простого ветряного генератора обязательно должны быть включены инвертор, контроллер заряда и аккумуляторные батареи

 

Тихоходный ветряной генератор из автогенератора

Считается, что данная конструкция является наиболее простой и доступной для самостоятельного изготовления. Она может стать как самостоятельным источником энергии, так и взять на себя часть мощности существующей системы электроснабжения. При наличии автомобильного генератора и аккумуляторной батареи все остальные части можно изготовить из подручных материалов.

Изготовление ветрового колеса

Лопасти считаются одной из наиболее важных частей ветрогенератора, так как их конструкцией определяется работа остальных узлов. Для изготовления лопастей могут быть использованы самые разные материалы – ткань, пластик, металл и даже дерево. Мы изготовим лопасти из канализационной пластиковой трубы. Основные преимущества данного материала – дешевизна, высокая влагоустойчивость, простота обработки. Работы выполняются в следующем порядке:

  1. Производится расчет длины лопасти, при этом диаметр пластиковой трубы должен составлять 1/5 от необходимого метража;
  2. С помощью лобзика трубу следует разрезать вдоль на 4 части;
  3. Одна часть станет шаблоном для изготовления всех последующих лопастей;
  4. После обрезки трубы заусеницы на краях необходимо обработать наждачной бумагой;
  5. Вырезанные лопасти необходимо зафиксировать на заранее приготовленном алюминиевом диске с предусмотренным креплением;
  6. Также к этому диску после переделки нужно прикрутить генератор.

Учтите, что труба из ПВХ не обладает достаточной прочностью и не сможет противостоять сильным порывам ветра. Для изготовления лопастей лучше всего применять трубу из ПВХ толщиной не менее 4 см. Далеко не последнюю роль на величину нагрузки оказывает размер лопасти. Поэтому не лишним будет рассмотреть вариант снижения размера лопасти за счет увеличения их количества.

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

Лопасти ветрогенератора изготовлены по шаблону из ¼ ПВХ канализационной трубы диаметром 200 мм, разрезанной вдоль оси на 4 части

После сборки следует произвести балансировку ветрового колеса. Для этого требуется закрепить его горизонтально на штативе в закрытом помещении. Результатом правильной сборки будет неподвижность колеса. Если же происходит вращение лопастей, необходимо выполнить их подточку абразивом доя уравновешивания конструкции.

Изготовление мачты ветрогенератора

Для изготовления мачты можно использовать стальную трубу диаметром 150-200 мм. Минимальная длина мачты должна составлять 7 м. Если на участке есть препятствия для перемещения воздушных масс, то колесо ветрогенератора нужно поднять на высоту, превышающую препятствие не менее, чем на 1 м.

Колышки для закрепления растяжек и саму мачту необходимо забетонировать. В качестве растяжек можно использовать стальной либо оцинкованный трос толщиной 6-8 мм.

 

Переоборудование автомобильного генератора

Переделка состоит лишь в перемотке провода статора, а также в изготовлении ротора с неодимовыми магнитами. Для начала нужно высверлить отверстия, необходимые для фиксации магнитов в полюсах ротора. Установка магнитов выполняется с чередованием полюсов. По завершению работ межмагнитные пустоты нужно заполнить эпоксидной смолой, а сам ротор обернуть бумагой.

При перемотке катушки нужно учесть, что эффективность работы генератора будет зависеть от количества витков. Катушку необходимо мотать по трехфазной схеме в одном направлении. Готовый генератор нужно испытать, результатом правильно выполненной работы будет показатель в 30 В при 300 оборотах генератора.

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

Переоборудованный генератор готов к проведению испытаний по выдаваемому номинальному напряжению перед финальным монтажом всей системы тихоходного ветрогенератора

 
Завершение сборки тихоходного ветрогенератора

Поворотная ось генератора выполняется из трубы с насаженными двумя подшипниками, а хвостовая часть вырезается из оцинкованного железа толщиной 1,2 мм. Перед креплением генератора к мачте необходимо изготовить раму, лучше всего для этого подойдет профильная труба. При выполнении крепления нужно учесть, что минимальное расстояние от мачты до лопасти должно быть больше 0,25 м.

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

Под действием потока ветра происходит движение лопастей и ротора, в результате достигается вращение редуктора и получается электрическая энергия (+)

Для работы системы после ветрогенератора нужно установить контроллер заряда, аккумуляторные батареи, а также инвертор.  Емкость батареи определяется мощностью ветрогенератора. Данный показатель зависит от размеров ветряного колеса, количества лопастей и скорости ветра. 

Отличительной особенностью альтернативных источников энергии является их экологическая чистота и безопасность. Довольно малая мощность установок и привязка к определенным условиям местности позволяют эффективно эксплуатировать только комбинированные системы традиционных и альтернативных источников. опубликовано econet.ru 

 

Альтернативная энергия на сайте полезных самоделок

В последнее время очень много идет разговоров об энергосберегающих технологиях. Это и тепловые аккумуляторы, и вечные лампочки, и солнечные батареи, и даже испо…

Читать далее

Как известно, при включении трёхфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть, по распространенным конденсаторным схемам:…

Читать далее

Как уже неоднократно говорилось, существует масса альтернативных источников энергии, обладающих поистине неограниченным потенциалом. Человечество должно научит…

Читать далее

Как ни крути, а все запасы энергии, которые есть на Земле — это результат воздействия Солнца. Соответственно, вся нетрадиционная энергетика основывается на испо…

Читать далее

Казалось бы, солнечной энергии должно хватить человечеству на века. Это практически неисчерпаемый источник энергии. Но дело в том, что непосредственное применение…

Читать далее

Устройство ставится и умещается в выключателе или рядом с ним. Оно позволяет плавно включать эл. лампу, т. е. до номинального значения увеличить ток через лампу…

Читать далее

Если вы когда-нибудь задавались вопросом: что такое тепловой аккумулятор, как он работает и какую пользу можете из этого извлечь лично вы, то читайте эту статью…

Читать далее

Еще в 1988 г., германский доктор Вольфганг Файст вместе с профессором Бо Адамсоном (из Швеции) предложили необыкновенную схему оборудования обычного здания. Сут…

Читать далее

Наш заголовок — не шутка и не опечатка. Ветер действительно может обогреть жилище. Правда, для этого потребуется собрать ветряной генератор, об этом и пой…

Читать далее

Экологически чистая энергия из возобновляемых природных источников — это весьма перспективная тема для ведения рационального хозяйства. Солнечные электростанции…

Читать далее

Я хочу предложить читателям интересное на мой взгляд и полезное устройство — портативную ветроэлектростанцию. В летнее время я с семьей часто отдыхаю на берегу…

Читать далее

Этим вопросом я задался, когда готовился пойти в поход на байдарках на две недели. Электроэнергия требовалась, прежде всего, для восполнения заряда аккумуляторо…

Читать далее

Цена солнечных батарей в России сейчас достаточно высока. Это обуславливается их малой распространенностью и отсутствием собственных производств….

Читать далее

Немаловажную роль в формировании себестоимости выпускаемой продукции играет экономия электрической энергии, а именно рационального использования освещения цехов…

Читать далее

В хозяйстве радиоконструктора всегда найдутся старые диоды и транзисторы от ставших ненужными радиоприемников и телевизоров. В умелых руках это — богатство, кот…

Читать далее

Это возможно самая важная вещь, которую вы когда-либо читали! Похоже, что изобретатель из США Стэнли Мэйер разработал электрическую ячейку, которая позволяет…

Читать далее

В последнее время все большее внимание привлекают нетрадиционные, с технической точки зрения, источники энергии: солнечное излучение, морские приливы и волны и …

Читать далее

В статье рассказано о том, как построить трёхфазный (однофазный) генератор 220/380 В на базе асинхронного электродвигателя переменного тока. Трехфазный асинхрон…

Читать далее

Стандартная схема включения люминесцентных ламп не лишена недостатков: гудит дроссель, глючит стартер, лампы моргают и никак не хотят загораться….

Читать далее

Оказывается этот загадочный обогреватель ВИН устроен очень просто и его легко можно собрать прямо у себя дома. Рассмотрим вкратце принцип действия. В основу ра…

Читать далее Инструкции по установке

. Альтернативные виды отопления частного дома

Непосредственное влияние на комфорт и уют в доме оказывает качество системы отопления. К его обустройству необходимо внимательно относиться, так как в помещении нужно долго находиться, особенно зимой. В условиях современной жизни все больше владельцев собственной жилой недвижимости выбирают альтернативные способы отопления частного дома. Далее разберемся, что это такое. В статье также расскажут об альтернативных источниках отопления для частного дома.

Общая информация

Под альтернативным отоплением следует понимать систему, работа которой осуществляется с теплогенератором на возобновляемом источнике энергии. Варианты самые разные. Альтернативными источниками отопления частных домов могут быть механизмы, использующие биотопливо, ветер, солнце или воду и т. Д. На схемах представлены котлы и тепловые насосы. В систему могут входить солнечные батареи. Они аккумулируют поступающее тепло и преобразуют его в электрическую энергию.

Использование биотоплива

Этот альтернативный вариант отопления частного дома каждый день становится все более популярным.Под биологическим топливом следует понимать массу, включающую различные органические отходы, растения, навоз, стоки. В процессе разложения, в котором участвуют бактерии, образуется биогаз. Топливом может служить щепа, бревна, прессованные отходы деревообработки. Эти материалы используются, как правило, в малоэтажных домах. На более крупных объектах подача биотоплива осуществляется с помощью автоматизированной системы. Альтернативное отопление частного дома небольшой этажности осуществляется вручную. Отопительные котлы, работающие на поддонах, представлены в нескольких вариантах.Однако во всех случаях топливо подается автоматически. Благодаря этому человеку нет необходимости постоянно находиться у котла. Агрегаты оснащены автоматической системой управления, обеспечивающей поддержание температуры на определенном уровне.

Альтернативные виды отопления частного дома: насосы

Для реализации данной опции необходимо иметь колодцы, из которых будет осуществляться забор подземных вод и возврат отработанного сырья в почву. Альтернативное отопление частного дома можно создать своими руками наподобие водяного.Однако пользователю для небольшого жилого дома придется выкопать 2–3 колодца для водозабора и 1–2 для водоотведения. Бурение необходимо на глубину не менее 50 метров. Для строительства таких колодцев также необходимо получить разрешение от госконтрольных служб. В схеме такого отопления используются тепловые насосы. Чтобы подключить альтернативное отопление частного дома своими руками, как рассол-водяной, нужно выкопать 200-метровый колодец. Следует укладывать трубы раствором П-образной формы. Чтобы уменьшить разницу в тепле, выделяемом в разные месяцы, устраивают теплообменник, который располагается на глубине не менее пяти метров.Альтернативное отопление частного дома с помощью насосов считается наиболее экономичным по сравнению с другими схемами. Такое оборудование безопасно как для человека, так и для окружающей среды. Наиболее перспективным на сегодняшний день является именно этот частный дом с альтернативным отоплением. Инструкции по установке довольно просты. Справиться с установкой насоса и прокладкой труб можно самостоятельно.

Солнечные накопители

Этот альтернативный вариант отопления частного дома будет иметь прямую зависимость от интенсивности лучей, которая в разное время года разная.В пасмурную погоду и ночью энергии излучения не хватает для нормальной и стабильной работы коллекторов. Часто солнечные батареи используются как элементы водяного отопления. Его можно использовать для бытовых или хозяйственных нужд. Нагретая вода может участвовать в теплообмене в накопительных одновалентных баках. Солнечные элементы могут дополнительно использоваться для выработки энергии в биовалентных агрегатах.

Классификация водоемов

Бывают двух типов:

При использовании оборудования летом коэффициент продуктивности обоих типов будет одинаковым.Зимой предпочтение лучше отдавать вакуумным коллекторам. Это оборудование способно работать при -35 градусах. Плоские коллекторы могут нагревать воздух до 60 градусов. Вакуумные агрегаты предназначены для повышения температуры до 90 градусов. По остальным параметрам отличий устройств нет. Вакуумные солнечные коллекторы отлично подходят для использования в загородном доме в качестве альтернативного источника тепла. Кроме того, их можно использовать для нагрева воды.

Ветроэнергетика

Промышленные товары продаются сегодня совершенно бесплатно и за вполне приемлемые деньги.Такой альтернативный источник энергии можно использовать в регионах, где преобладают умеренные ветры. Прежде всего, это побережье и степи. В установке ветрогенератора нет ничего сложного. Его основными конструктивными элементами являются лопасти, двигатель и мачта. Ветрогенератор имеет несколько пониженный КПД по сравнению с коллекторной системой. Это связано с тем, что элементы последнего можно сразу использовать для выработки тепла или нагрева воды. А в ветрогенераторе надо сначала

.

Генератор водорода для отопления частного дома своими руками

Дешевый и чистый способ обогрева помещения заинтересованы многие владельцы частных домов. Водородное отопление — одно из возможных решений. Эта технология может стать достойной альтернативой современным системам. Могу ли я собрать и установить водородный генератор для отопления частного дома своими руками? Как работает такая установка? Какое оборудование используется для установки? Ответ на такие вопросы можно найти в этой статье.

Что такое водород?

Водород — самое распространенное химическое вещество на нашей планете. Бесцветный газ, не содержащий токсинов, присутствует практически во всех соединениях. Вещество наделено уникальными свойствами. В твердом и жидком состоянии водород практически не имеет массы. Размер его атомов самый маленький по сравнению с другими химическими элементами.

Вещество, полученное в результате смешения водорода с окружающим воздухом, может очень долго сохранять свои свойства в помещении, но при минимальном контакте с огнем может взорваться.Для транспортировки и хранения используются специальные баллоны из легированной стали.

Отопление частного дома водородом

Топливо можно получать бессрочно. Для его получения достаточно обычной воды и электричества. Тепловая энергия, выделяемая при взаимодействии водорода с кислородом, используется для обогрева зданий.

Что такое установка?

Технология получения кислорода и водорода — это прекрасная альтернатива природному газу. Средняя температура горения может составлять 3000 градусов Цельсия.Чтобы выдержать такую ​​высокую скорость, нужна специальная горелка для сжигания водорода.

Такое устройство состоит из нескольких элементов. Хороший генератор водорода для отопления частного дома, способствующий процессу разделения воды на составляющие, можно собрать самостоятельно. Кроме того, катализаторы используются для оптимизации химической реакции. Трубопровод от генератора и горелки понадобится для создания пламени. В качестве теплообменника можно использовать обычный бойлер. В топке есть горелка, которая отвечает за нагрев в системе отопления.

Старое оборудование можно приспособить для переработки водородного топлива. В финансовом вопросе такие инженерные решения будут намного более приемлемыми по сравнению с приобретением нового котла, произведенного на заводе. При этом водородный генератор для отопления частного дома потребует больше места.

Первые образцы

Для практического использования реакции при соединении водорода с кислородом разработаны первые промышленные образцы. Максимальный КПД таких агрегатов составлял 80%.В результате кропотливой работы инженеров после многочисленных доработок производители смогли запустить первые водородные установки для бытового использования.

Для подключения вам нужно будет запустить несколько условий. К ним относится обеспечение подключения к источнику жидкости. Подойдет обычный водопровод. Мощность установки будет определять расход сырья. Его нужно будет подключить к электросети для электролиза. В зависимости от модели и мощности котла определяется качество катализатора.Пример качественной установки — водородный генератор для отопления частного дома «Star 1000».

Устройство, в отличие от устройств, работающих на твердом топливе, намного безопаснее в использовании. Это связано с тем, что все процессы происходят внутри самой установки, и пользователям нужен только визуальный контроль над показаниями. При этом всегда следует помнить, что в самодельных агрегатах возможна утечка топливной смеси. Перед запуском прибора необходимо проверить герметичность тары.

Фактическая установка

Эксплуатационные особенности таких изделий представляют интерес для всех потребителей. Создать водородный генератор для отопления частного дома можно своими руками. Фото примеров представлены в нашей статье.

Самодельные и заводские устройства существенно отличаются по эффективности. Нужно быть готовым к тому, что их фактическая вместимость не будет соответствовать расчетам. Именно по этой причине необходимо проводить самостоятельный монтаж водородной системы с использованием проверенных котлов или заводских генераторов.

Преимущества и рекомендации

Рассмотрим положительные стороны нагревательных приборов, работающих на водороде. Запас топлива бесконечен. Для наполнения такого бойлера потребуется простая вода. Минимальной электрической мощности 0,3 кВт / ч достаточно для нормальной работы устройства мощностью 27 кВт. Окись углерода, наносящая вред организму, полностью отсутствует.

Покупая водородный генератор для отопления дома, рекомендуется выбрать подходящий котел или устройство для теплообмена.Такие установки должны нормально работать при повышенных температурах, которые достигаются за счет сжигания водородного топлива.

Образующаяся смесь в результате работы генератора относится к взрывоопасным газам. Человек не может обнаружить утечку в помещении по запаху. Температура возгорания очень высока. Это означает, что вещество взрывоопасно. Именно по этой причине каждый самодельный агрегат всегда нужно проверять.

недостатки

Высокая стоимость — главный ограничивающий фактор при выборе заводской установки.Самый популярный водородный генератор для отопления частного дома доступен за 50 000 рублей. Замена блока катализатора должна производиться один раз в год. Эта деталь необходима для улучшения качества котла, даже если она не заводская.

Основные характеристики водородных установок

Разумеется, необходимо соблюдать правила безопасности. Не забывайте о возможных последствиях неконтролируемой химической реакции. Чтобы организовать отопление частного дома водородом своими руками, понадобятся такие комплектующие, как трубы и бойлер.

Установки не требуют дополнительных устройств для удаления продуктов сгорания. Выделение тепла происходит в результате химической реакции. Горячий пар поступает в систему труб. Такие системы отопления лучше всего использовать для обогрева потолков, систем плинтусов и полов в помещении.

Какие нужны трубы?

Рекомендуемый диаметр трубы от 25 до 32 мм. Диаметр следует изменить с большего на меньший после подключения. Такой способ обеспечит максимальный эффект от работы систем отопления.

Перспективы водородной энергетики

Существующие методы существенного снижения стоимости таких установок. К ним относятся технологии получения дешевой или даже бесплатной электроэнергии. Можно подобрать более качественные катализаторы химической реакции. Они известны давно и используются в топливных водородных блоках для автомобилей. Но опять же все упирается в чрезмерно высокую себестоимость.

Современные сварочные аппараты со встроенными водородными реакторами. Стоимость топлива не имеет особого значения.Также отпадает необходимость решать проблему перевозки тяжелых баллонов. Все устройство незаметно помещается в световой короб небольшого размера.

Наука давно развивается. Возможность усовершенствования технологий для организации жизни сегодня доступна человечеству, как никогда раньше. Достаточно просто найти нужную информацию. Сегодня далеко не все источники альтернативной энергии доведены до массового производства. Но эти технологии настолько элементарны и просты, что любой человек может построить своими руками в своем гараже водородный генератор для обогрева частного дома и использовать его для обеспечения собственного благополучия.

.

Полный план автономной альтернативной энергетики (обновление 2019)

В современном мире подготовка к чрезвычайным ситуациям связана с некоторыми источниками альтернативной энергии, которые могут питать ваши критически важные устройства и домашние системы. Хорошая новость в том, что существует множество решений!

Во-первых, разберитесь с потребностями в энергии

В мире, привязанном к сетке, в котором живет большинство из нас, у нас такое изобилие энергии, что многие из нас никогда не задумывались об этом.Мы растем, мало зная о том, как это работает, потому что на самом деле нам это никогда не нужно.

Однако в экстренной ситуации все это мгновенно меняется. А для тех из нас, кто предпочитает жить без электросети, еще важнее понимать основы энергетики.

Первое, что нужно понять, это то, что для любого типа нагревательных и охлаждающих устройств требуется наибольшая мощность. Итак, холодильники, кондиционеры, обогреватели, электроплиты, фены — они потребляют тонну электроэнергии.По этой причине мы обычно пытаемся удовлетворить эти потребности другими способами. Холодильники и плиты могут работать на пропане, нагревание может осуществляться дровяными печами, а сушить волосы … воздухом! 🙂

Далее, по возможности уменьшите потребность вашего дома в энергии

После попытки найти другие источники энергии для как можно большего числа этих типов потребностей, следует подумать о следующем элементе уравнения — это снижение фактических требований к электричеству ваших светильников и приборов. Есть несколько устройств с низким энергопотреблением, которые вы можете найти в Интернете и в больших магазинах. Обычно они дороже и меньше по размеру, но могут потреблять гораздо меньше энергии.

Благодаря значительному снижению общих требований к электричеству, вы можете сосредоточиться на аварийных и альтернативных источниках энергии, зная, что теперь ваша энергия может быть увеличена значительно.

Автономные аккумуляторные батареи

Один из самых быстрых и простых способов дать себе немного аварийного питания — это приобрести несколько батарейных блоков. Они могут накапливать энергию независимо от сети и помочь вам пережить короткие периоды времени, когда вы не потребляете электроэнергию из сети.

Существуют аккумуляторные батареи разного размера для разных приложений:

Портативные аккумуляторные батареи — идеально подходят для портативных устройств

Портативный аккумуляторный блок — отличный способ сохранить небольшое количество энергии для небольших устройств, таких как наши сотовые телефоны. Чаще всего эти портативные аккумуляторные батареи бывают маленькими и портативными, как пачка карт.

Помимо зарядки наших сотовых телефонов, их можно использовать для зарядки фотоаппаратов, устройств GPS или чего-либо еще с входом USB.

Средние аварийные источники питания

Следующая большая батарея, которую следует рассмотреть, — это аварийный источник питания среднего размера. Подумайте о черных ящиках, которые выглядят как компьютерная башня для настольного компьютера, и сидят на полу.

Обычно они имеют двойную защиту от перенапряжения и отлично подходят в качестве резервного источника питания для критически важной электроники. — особенно медицинских устройств, таких как насосы, кислородные аппараты, CPAP и другие.

Благодаря встроенной защите чувствительной электроники они также отлично подходят для ваших телефонов, компьютеров, интернет-маршрутизаторов и т. Д. Если вы думаете о приобретении одного из них для дома, ознакомьтесь с резервными батареями AMC и UPS. Обе являются уважаемыми компаниями, которые долгое время производят резервные копии.

Резервная батарея для всего дома (или аккумуляторная батарея)

Как следует из названия, резервный аккумулятор для всего дома предназначен для питания критически важных электрических систем и приборов.Обычно эти батареи можно подключить к электрической панели вашего дома (или они уже подключены жестко), чтобы использовать всю существующую проводку. Таким образом, вы можете использовать автоматические выключатели, чтобы решить, какие приборы получают энергию.

Наиболее важными цепями для подачи питания в чрезвычайной ситуации, вероятно, будут ваши лампы, холодильник, морозильная камера, водяные насосы и устройства связи.

Резервное копирование всего домашнего аккумулятора осуществляется с использованием различных технологий и разновидностей.Некоторые из них связаны с системами производства солнечной или ветровой энергии. Другие накапливают энергию, собранную непосредственно из сети, чтобы использовать ее позже в случае возникновения чрезвычайных ситуаций.

Вы можете найти аккумуляторные батареи на основе свинцово-кислотных или литий-ионных аккумуляторов. Есть гигантские батареи, которые стоят отдельно в собственном корпусе, а есть другие системы, которые включают в себя несколько отдельных батарей, соединенных вместе.

Инверторы мощности

, которые работают с вашим автомобилем

Инвертор мощности для вашего автомобиля может использоваться для доступа к небольшому количеству электроэнергии в аварийной ситуации.Ага, я говорю о тех штуках с розетками, которые вы подключаете к прикуривателю. Эти устройства преобразуют постоянный ток из автомобильной системы в переменный, как обычно, когда вы подключаете какие-либо предметы к розетке в вашем доме.

Итак, если вы хотите использовать автомобильный инвертор во время чрезвычайной ситуации, вы должны подключить его к прикуривателю, а затем подключить к дому удлинитель для питания необходимых устройств.

По сути, это как ваш собственный мини-генератор. Хотя они не могут обеспечить такую ​​большую мощность, вы можете получить инвертор, который будет работать с вашим автомобилем, за небольшую часть стоимости.

Генераторы

Генератор — еще одно решение для создания энергии вне сети. Генераторы — это небольшие двигатели, которые в основном превращают топливо в электричество. Они дают вам возможность продолжать работу во время отключения электроэнергии. Во время урагана «Катрина» некоторые люди в течение нескольких недель снабжали свои дома генераторами и бензином, которые они хранили.

Генераторы

могут быть переносными (подумайте о красных генераторах Honda, которые вы видите на строительных площадках) или стационарно установленными в одном месте (например, блоки для всего дома Generac, прикрепленные к фундаменту дома).

Они могут работать на различных видах топлива. Бензин, дизельное топливо, природный газ или комбинация нескольких видов топлива. Вы также услышите, как люди говорят о «солнечных генераторах», которые на самом деле представляют собой просто большие батареи, которые созданы для работы с солнечными панелями и хранения электроэнергии.

Подобно автономной солнечной системе, генераторы должны иметь размер, соответствующий необходимой мощности. Это определяется путем сложения требований к мощности различных приборов и систем в вашем доме.

Солнечная энергия вне сети

Хотя существует такая вещь, как солнечная система, привязанная к сети, они не служат целям обеспечения готовности, потому что у них нет средств для хранения энергии и они не работают во время отключения электроэнергии или других чрезвычайных ситуаций.

С другой стороны, автономные солнечные системы подключены к батареям, которые могут накапливать электричество. Это означает, что их можно использовать в чрезвычайных ситуациях, когда никто больше не имеет электричества.

Для того, чтобы ваша солнечная установка работала независимо от сети, вам необходимо 4 компонента:

Солнечные панели — Черные панели, которые устанавливаются на крыше или рядом с вашим домом и собирают солнечные лучи

Батареи — Где хранится электрический ток.

Контроллер заряда — Контроль уровня заряда ваших батарей и их защита от перезарядки

Инвертор — Изменяет уровень электричества, хранящегося в ваших батареях, с «постоянного тока» на «переменный ток», чтобы его можно было использовать для питания вещей в вашем доме.

Ветряные генераторы для жилых домов

Создание энергии с помощью ветроэнергетической системы включает те же компоненты, что и автономная солнечная система, с одним очевидным отличием. Вместо того, чтобы собирать энергию от солнечных лучей, вы собираете энергию от ветра с помощью турбины.

Энергия ветра считается более «зеленой», чем солнечная энергия, хотя она имеет некоторые заметные недостатки. Самый большой из них заключается в том, что варианты использования для фактического получения значимой энергии от ветряных турбин намного более ограничены. Ваш домашний участок должен находиться в действительно определенном месте, чтобы иметь возможность собирать достаточно ветра, чтобы окупить затраты.

Другая уязвимость ветряных систем заключается в том, что сама ветровая турбина более хрупкая и подвержена повреждениям. Если задуматься, процесс сбора солнечной энергии полностью пассивен, (солнечные панели сидят и впитывают солнечные лучи), , в то время как процесс сбора энергии ветра является кинетическим и включает в себя вращающуюся турбину.Уже одно это увеличивает вероятность его износа или неисправности.

Последнее, о чем следует подумать, прежде чем вы решите инвестировать в ветроэнергетику для своего дома, это то, что сама установка для ветра намного сложнее, чем солнечная. Установка ветряной турбины требует установки высокой башни и получения идеальных углов.

Помимо всего этого, перед установкой системы ветрогенератора вам действительно следует провести исследование ветра для вашего участка, на правильное выполнение которого уйдет целый год.

Когда вы объедините все эти факторы, вы обнаружите, что большинство домашних объектов по всему миру лучше подходят для солнечной энергии, чем для энергии ветра. Однако для домов, где это не так, энергия ветра вполне жизнеспособна, и при очень тщательном планировании она может быть хорошим вариантом.

Micro Hydro Systems

Подобно ветру, микрогидрогенератор приводится в действие вращением ротора. Разница, очевидно, заключается в том, что микрогидросистема приводится в движение водой, а ветряная мельница приводится в движение ветром.

В правильных ситуациях у микрогидравлики есть мощный, убедительный потенциал. Самая большая проблема в том, что поток энергии может быть непрерывным. Вода не «садится» каждую ночь, как солнце, и не приходит «порывами», как ветер. Он работает весь день и всю ночь.

Он настолько постоянен, что у некоторых домовладельцев, у которых установлены микрогидравлические системы, даже нет аккумуляторов для хранения электроэнергии. Из воды постоянно течет достаточно энергии, поэтому им не нужно ее накапливать ( Если, однако, ваш поток не зависит от сезонных потоков, и в этом случае у вас может не быть электричества в конце сезона ) ,

Микрогидроустановки также могут быть установлены с относительно небольшим воздействием на ручей, рыбу или других животных. Это требует определенных умений, но это не должно быть сложно.

Самым большим недостатком микрогидроэнергетики является то, что она зависит от конкретной площадки. По сравнению с количеством людей, имеющих доступ к ветру или солнечным лучам, людей, у которых есть доступ к достаточному количеству проточной воды на своей территории, чтобы сделать микрогидроэнергетику жизнеспособным энергетическим решением, крайне мало.

Есть также некоторые штаты, в которых действуют положения о микрогидро системах, подпадающих под действие законодательства о правах на воду. Если вы думаете об этом, убедитесь, что вы не столкнетесь с этим. История изобилует неприятными проблемами, связанными с водой (, особенно на американском Западе! ).

,

Солнечные элементы своими руками для частного дома | Своими руками

Цены на традиционные энергоресурсы растут с завидной регулярностью, поэтому все больше и больше людей во всем мире отказываются от них, предпочитая получать тепло и свет от солнца.

Если ископаемое топливо, от которого мы зависим, рано или поздно закончится, солнце будет давать свет и энергию на миллиарды лет. Ученые считают, что солнце — гарант нашего будущего, но оно может принести практическую пользу в настоящем, сведя к нулю счета за потребление электроэнергии.

Интерес к использованию солнечной энергии за последние десять лет значительно вырос: люди оценили эффективность этого источника и возможность экономии, которую он дает.

Кроме того, дом, полностью снабженный энергией солнца, а это вполне возможно, делает его владельцев полностью независимыми от энергосетей.

Некоторые семьи используют эти обогреватели для своих бассейнов, что позволяет сократить расходы в среднем на 15-30 тысяч рублей.в год.

Солнечная батарея — одно из самых выгодных вложений в улучшение жилья. Исследования показали, что системы, способные производить более 3 кВт, значительно увеличивают стоимость дома, в котором они установлены. Кроме того, использование солнечных батарей — это путь к безопасной и чистой окружающей среде.


Ссылка по теме: Солнечные батареи (коллекторы, гелиосистемы) для нагрева воды в частном доме


Типы солнечных элементов

Есть несколько типов солнечных батарей.

Для использования в повседневной жизни разработаны фотоэлектрические (PV) системы. Такие солнечные панели генерируют постоянный электрический ток в солнечную погоду. Такие системы отлично работают, но только в домах с прямым доступом солнечных лучей. В тенистых местах или в лесу полноценного эффекта добиться не удастся.

Для монтажа панелей на крыше идеально подойдут постройки, одна сторона которых обращена на юг. Лучшие солнечные электрические системы работают в теплом климате с мягкой или короткой зимой. В других климатических условиях бесценна вспомогательная система — аккумуляторы или генераторы.

Системы, предусматривающие накопление энергии, пригодятся поздно вечером или в непогоду. Даже после грозы вы можете устроить вечеринку в своем доме, а соседи будут ждать помощи от облэнерго, сотрудники которого восстановят электричество в порядке очереди.

Коллекционер или панно?

Ошибочно полагать, что фотоэлектрические солнечные батареи решат как вопрос электроснабжения, так и отопления. Использовать электричество для обогрева от солнечной батареи нецелесообразно, поскольку электронагреватели потребляют много энергии: чтобы получить такое же количество энергии от одного солнечного коллектора, необходимо пять солнечных панелей.Так что это тепло будет стоить втрое дороже, чем при нагреве и нагреве воды от солнечного коллектора. Кроме того, накопительный бак — это бак с водой, который прослужит намного дольше, чем электрические батареи, срок службы которых снижает большую нагрузку.

Электрические нагреватели более выгодны для небольших хозяйств с умеренным потреблением горячей воды, солнечные водонагреватели предпочтительнее для домашних хозяйств с высоким потреблением горячей воды и где электричество слишком дорогое или недоступно.

Солнечные коллекторы будут обеспечивать бесплатное отопление с сентября по декабрь и с февраля по май.Только в декабре и январе из-за короткого светового дня солнечной энергии не хватает для сохранения тепла, и жилище придется дополнительно отапливать за счет других источников. На 15-20% КПД солнечных коллекторов в самые холодные месяцы улучшится система теплых полов.

Плоский или вакуумный?

Для нагрева воды используются два типа коллекторов: плоский и вакуумный, также они трубчатые. Первые представляют собой плоский ящик с абсорбирующим слоем, прикрытым стеклом под стеклом, по которому теплоносителем выступает пропиленгликоль.В вакуумном коллекторе вместо одного застекленного бокса используется серия больших полых стеклянных трубок6oc- «матрешек». Внутри каждой находятся трубки с поглотителем тепла, нагревающим теплоноситель. Изолятор представляет собой вакуум между внешней и внутренней трубками. Две трети солнечных коллекторов, используемых в мире, представляют собой вакуумные коллекторы, а одна треть — плоские. Вакуумные коллекторы имеют меньшие тепловые потери, поэтому они более эффективны, чем плоские, когда необходимо нагреть воду до высокой температуры зимой и в пасмурную погоду.

Но плоский за счет простой конструкции — более прочный и надежный, вакуумный — более хрупкий. В случае повреждения плоского коллектора его придется заменить целиком, а в вакууме достаточно заменить только поврежденные трубки, при этом сам модуль продолжит работу.

По делу и оценке

Стоимость плоского коллектора зависит от сборки, размеров, качества специальных покрытий и стекла. Цена вакуумного коллектора зависит от диаметра и длины стеклянных трубок.Чем крупнее трубка, тем мощнее и дороже коллектор. Также важен тип внутренних теплопроводов: более дешевые тепловые трубки, передающие тепло, более дорогие — образуют внутренний контур теплопередачи U-образной трубки.

Для нагрева воды в теплое время года более выгодны пассивные системы, а для солнечного отопления и круглогодичного нагрева воды подходят только активные. Активная система водяного отопления сложнее и дороже пассивной, но также более эффективна, так как обеспечивает использование солнечных коллекторов зимой.В такой конструкции резервуар для воды находится внутри здания, крыша убрана.

только солнечные коллекторы, теплоноситель перекачивается насосом. В пассивной системе солнечный коллектор объединен с баком с водой в единый контур водонагревателя, холодная вода подается под давлением снизу и нагревается естественной конвекцией. Такая система проще по конструкции, проще в установке и дешевле активной, но подходит только для дачи. На зиму воду необходимо слить, чтобы не разморозить коллектор.

Солнечные панели: от затрат к выгоде

Стоимость солнечной системы зависит от ее размера, а это в свою очередь — от размера дома и потребностей в энергии. Для квалифицированного расчета мощности и комплектующих объект перед установкой проходит энергетические испытания, после чего специалисты определяют оптимальное количество солнечных коллекторов для достижения наилучшего результата с наименьшими начальными затратами. Наиболее значительная экономическая выгода от солнечного коллектора — это когда он используется для нагрева воды в системе горячего водоснабжения.Если потратите до 1 000 руб. Солнечный водонагреватель в год будет обеспечивать дом единовременно от КО до 300 л (в зависимости от объема бака) горячей воды и прослужит от 10 до 15 лет. Для сравнения: водонагреватель электрический с годовой стоимостью обслуживания от 2 000 до 6 000 руб. «Держит 60-120 литров» горячей воды и обычно бывает 5-8 лет. На 10 лет стоимость солнечного водонагревателя составит до 10 тысяч рублей, а электрического — 20-60 тысяч рублей.

Для отопления выгодно использовать солнечные коллекторы.Особенно эффективна комбинированная система из 70% солнечной энергии и 30% электрической. За 20 лет это будет вдвое дешевле чисто электрической системы и в 2,5 раза дешевле дизельной.

А за весь срок эксплуатации дома при постоянном повышении тарифов на электроэнергию экономия будет еще более значительной. Пока энергоресурсы будут расти, солнечная энергия останется бесплатной. Например, при стоимости 1 кВтч электроэнергии 3 руб. За 10 лет система солнечных коллекторов сэкономит 300 тысяч рублей, а за 20 лет — 700 тысяч рублей.без учета инфляции.

Вакуумный коллектор с U-образными трубками за отопительный сезон обеспечит до 2 200 кВтч тепловой энергии, что соответствует теплоте от сжигания 400 кг угля или 200 литров дизельного топлива. И при этом не нужно приносить, засыпать и заправлять горючее: энергия солнца приходит в ваш дом сама.


Читайте также: Лампы на солнечных батареях — ремонт и благоустройство своими руками


Сколько?

Недорогие пассивные мини-системы для использования в теплое время года, например с апреля по октябрь, с накопительным баком от 150 до 300 л — 20-50 тысяч рублей.Активные системы круглогодичного солнечного нагрева воды с объемом накопительного бака от 250 до 500 л обойдутся в 200-350 тысяч рублей. в зависимости от оборудования. Плоские солнечные коллекторы примерно в три раза дешевле вакуумных.

Для дома площадью 100 м 2 минимальная солнечная система отопления с объемом двухконтурного бака 300 л и четырьмя солнечными коллекторами мощностью 6 кВт обойдется в 180 тысяч рублей.

Базовая версия мощностью 9 кВт с баком емкостью 300 литров и шестью плоскими коллекторами для систем с водяным теплым полом стоит 217 тысяч рублей, с вакуумными — 233 тысячи рублей.Расширенная система солнечного отопления и нагрева воды с двухконтурным баком емкостью 500 литров в полтора раза мощнее предыдущей, включает 9 солнечных коллекторов по 13,5 кВт, подходит для дома от 100 до 200 м 2 и стоит 291 тыс. Руб.

И самое дорогое — это большая система солнечного отопления и нагрева воды. Его вклад в отопление весной и осенью — до 80%, зимой — до 40%. Вариант с 16 солнечными коллекторами, объемом тепловых батарей 1 000 л и тепловой мощностью 24 кВт способен отапливать дом площадью 150-250 м 2 .Цена такой системы 524 тысячи рублей.

Самостоятельно изготовить солнечные панели

Для экономии можно попробовать сделать солнечные батареи самостоятельно. Подготовьте очки, перчатки, обувь и средства защиты лица, так как вы будете иметь дело с острыми материалами (стекло, оргстекло) и легковоспламеняющимися химикатами.

Материалы, необходимые для изготовления солнечных батарей вручную

Прежде всего, это качественные фотоэлементы.

На рынке представлены фотоэлементы из монокристаллического и поликристаллического кремния.Первые имеют КПД до 13%, но с облачностью не работают. Второй КПД до 9%, но в пасмурные дни работают так же, как и в солнечные.

Для энергоснабжения дома рекомендуется использовать те поликристаллы, которые продаются наборами. Все элементы, необходимые для сборки, необходимо покупать у одного производителя, так как продукция разных марок может отличаться по эффективности. Это создаст трудности при сборке, потребует лишних затрат при использовании и «даст» небольшую мощность солнечной батареи.

Также понадобится паяльное оборудование, алюминиевые уголки, диоды Шоттки, крепежные болты, мощные медные провода, прозрачный лист оргстекла или поликарбоната, вакуумные силиконовые опоры, набор специальных проводников.

Приобретя все необходимое, можно приступать к сборке конструкции.

Шаг первый

Собираем на стол единый набор поликристаллических фотоэлементов — например, набор из 40 солнечных элементов, размер каждого из которых 15 * 15 см.

Шаг второй

Припой к оловянным проводникам фотоэлементов.

Шаг третий

Все ячейки необходимо соединить вместе согласно электрической схеме. В этом случае очень важно, независимо от типа подключения, использовать шунтирующие диоды, которые необходимы для установки на «положительную» клемму. Лучшим вариантом для этой цели являются диоды Шоттки: они позволяют правильно рассчитать стоимость солнечных элементов для дома и не допускают разряд аккумулятора в ночное время.Работоспособность сварных ячеек следует проверить в солнечном месте. Если они работают нормально, вы можете переходить к следующему шагу.

Шаг четвертый

Переходим к сборке каркаса. Вам потребуются болты и алюминиевые уголки с низкими бортиками. Наносим на внутренние края планок силиконовый герметик.

Шаг пятый

Поверх этого слоя укладываем подготовленный лист поликарбоната или другого прозрачного материала. Чтобы закрепить лист, плотно прижмите клеевой контур.

Шаг шестой

Когда герметик высохнет, можно при помощи болтов крепить каркас и прозрачную поверхность. Затем размещаем фотоэлементы с проводниками по внутренней прозрачной плоскости. Расстояние между каждыми двумя ячейками — 5 мм (необходимо сделать предварительную разметку).

Шаг седьмой

Закрепляем фотоэлемент, герметизируем панель, чтобы солнечные батареи на крыше дома прослужили как можно дольше. В этом поможет крепежный силикон, нанесенный на каждый элемент.Закрываем конструкцию задней панелью. Когда силикон полностью застывает, полностью герметизируем конструкцию, чтобы все панели плотно прилегали друг к другу.

Шаг восьмой

Солнечная батарея может быть подключена одним из двух известных способов — параллельным или последовательным. В первом случае клеммы

оба модуля подключаются по принципу минус к минусу, плюс к плюсу. Из любого модуля возьмите клеммы (+) и (-). Выводить концы для подключения к контролю заряда или аккумулятора.Если нужно объединить три модуля в одну систему, действия будут соответствующими: подключаем одинаковые клеммы всех модулей, затем выводим концы (+) и (). Во втором соединении соедините клемму (+) первого модуля с клеммой (-) второго. Остальные концы выводятся для подключения к контроллеру или батарее. Принцип будет одинаковым вне зависимости от количества модулей.

Установка солнечных батарей своими руками

Так что установка солнечной батареи своими руками в частном владении вполне осуществима.

Но чтобы конструкция, на изготовление которой затрачены собственные силы, принесла пользу, необходимо учитывать важные нюансы.

Сначала смонтируйте раму, а затем установите компоненты. Обратите внимание, что для большой панели потребуется больше проводников энергии, чтобы заполнить всю «коробку». Чтобы солнечные лучи на элементах не мешали тени боковых граней, они должны быть низкими.

Внутри и снаружи корпус необходимо обработать влагостойкой краской.Обеспечьте подложку. Внизу корпуса коробки должны быть небольшие вентиляционные отверстия. Они позволят поддерживать в радиаторе необходимую температуру и удалять газ, образующийся при работе панели.


Ссылка по теме: Как отремонтировать солнечный фонарь своими руками


Солнечные батареи в рассрочку

При отсутствии средств есть такой вариант, как солнечные батареи в лизинге. В этом случае лизинговая компания купит и установит систему без ваших начальных затрат.По закону система будет собственностью фирмы, которая сдает ее в аренду за ежемесячную плату. Эта плата должна быть меньше вашего ежемесячного счета за электроэнергию.

Компания будет нести ответственность за любые расходы на техническое обслуживание, очистку и ремонт (текущие или внеплановые) в течение всего периода действия контракта, который обычно заключается на период от 10 до 20 лет. Лизинг — это экономичный выбор для крупных хозяйств, которые потребляют много энергии и оплачивают внушительные счета.

Заметка

По правде говоря, этому мешает то, что на большей части территории нашей страны вместо 300 солнечных дней в году, как везде в Средиземноморье, всего 75, а вместо мягкого свежего бриза — прерывистый ветерок на скорости. 3-4 метра в секунду.Конечно, юг нашей страны не обделен солнечными лучами, а север — ветрами, но вряд ли они здесь задают моду. Поэтому, говоря об альтернативной энергетике загородных домов в России, необходимо понимать, что в большинстве случаев это продиктовано скорее не экономическими соображениями, а преимуществами автономии и независимости от капризов наших электрических сетей, которые увидели их, а также, возможно, желанием заработать репутацию форварда, просвещенного человека.

Энергия солнца

«Ветер, ветер, ты силен …» — но, увы, очень неустойчив. От мельницы в Подмосковье, признаться,

сравнительно мало пользы. Основной упор нужно сделать на солнечные батареи, потому что солнце, в отличие от ветра, встает и заходит строго по расписанию. В сложной системе автономного электроснабжения, включающей как солнечные батареи, так и ветрогенератор, на ветер приходится максимум 10-20% электроэнергии.

И все же на случай продолжительной непогоды для полной электрической автономности понадобится резервный генератор, дизельный или бензиновый.

Например, прошлой зимой в доме с автономным питанием от солнечных батарей резервный генератор проработал всего 50-70 часов, потребляя около 150 литров бензина. Этого в принципе мало. Все остальное было дано солнцем.

Наш совет

Для электрической автономии в загородном загородном доме площадью около 200 кв. метров хватит трех киловатт мощности от солнечных батарей и ветряка, что будет стоить примерно 300–350 тысяч рублей.А при соблюдении режима экономии — даже полтора киловатта.

Мобильная «летняя» версия мощностью 500 Вт, состоящая из откидной солнечной панели и контроллера-чемодана, подходит для освещения и питания минимальной бытовой техники.

Как запрячь солнце?

Современные солнечные батареи не слишком дороги, и на их качестве экономить не стоит.

Самые совершенные солнечные панели из монокристаллического кремния в солнечную погоду способны вырабатывать 100 Вт электроэнергии и даже больше на 1 кв.квадратный метр. Срок их службы составляет более 25 лет, а КПД достигает 18-20%. Солнечные панели из мультикристаллического кремния стоят на 20-30 процентов дешевле, но их параметры хуже: срок службы 15-20 лет, КПД до 15%. Самые дешевые гибкие панели из аморфного кремния имеют КПД не более 10% и служат на них 8-10 лет, правда, не стоит.

Для выработки необходимых 3 кВт электроэнергии солнечная

панели общей площадью не менее 15-20 кв.м. метров. Для работы в пасмурную погоду, даже хуже, чем на солнце, необходимо последовательно соединить 4-5 24-вольтовых панелей, чтобы выходного напряжения хватило для подзарядки аккумулятора. В этом случае к солнечному контроллеру предъявляются повышенные требования. В частности, он должен уметь работать при высоком напряжении на входе — желательно до 250 В. Дальнейшее повышение напряжения становится нецелесообразным, так как приводит к снижению КПД.

Вертикальная установка

  • В центральной части России солнечные панели следует устанавливать вертикально или почти вертикально.
  • Вертикальная установка панелей увеличивает срок их службы, предотвращает их загрязнение и снежный покров. Панели желательно развернуть в стороны от света: скажем, на полоборота на 30 «к юго-востоку, а половину — на 30 ° к юго-западу. Это позволит растянуть работу на все время светлое время суток.
  • В наших далеких от средиземноморья широтах вертикальное расположение панелей и их частичный поворот на юго-восток и юго-запад сокращают выработку энергии на 2-3 часа около полудня, но увеличивают продолжительность работы и защищают от сугробов зимой.
  • Максимальный выход электроэнергии в дневное время обеспечивают установленные на трекере солнечные батареи, которые автоматически вращаются вслед за солнцем.
  • На одном трекере можно разместить 4 панели на 200-250 Вт. Но понятно, это сложнее, дороже — и в каждом конкретном случае нужно учитывать и решать, нужно это или нет.

Как сдержать ветер?

В средней полосе России преобладают ветры со средней скоростью 5-7 м / с.Этого недостаточно для эффективной работы ветрогенераторов — по сути, мы находимся на нижней границе. Покупая ветряк для Подмосковья, следует выбирать ветрогенератор, рассчитанный на работу при малых скоростях ветра. Ведь ветряк расчетной мощностью 1 кВт и расчетной скоростью ветра

9 м / с при ветре 5 м / с даст больше мощности, чем его вдвое более мощный аналог, но при расчетной скорости ветра 12 м / с. К сожалению, ветряные турбины, рассчитанные на небольшую скорость ветра, не только более громоздкие, но и стоят дороже, поскольку в них используется больше неодимовых магнитов.Конструкция лопастей — не мелочь. Использование профиля «самолет» увеличивает энергоэффективность в 2-4 раза по сравнению с плоскими лопастями. Оптимальное количество лопастей — три. 95% всех производимых в мире ветряных турбин — трехлопастные с горизонтальной осью.

Получившие достаточно широкое распространение ветряные турбины с вертикальной осью вращения и профилем лопастей являются относительно дорогими. Но они — с такой же мощностью, служат дольше и тише работают. Кроме того, за счет большой площади лопастей они более эффективны при слабом ветре.

Ветрогенератор нужно не только правильно выбрать, но и правильно установить. Чтобы ветряк был экономически целесообразным, его нужно поднять на мачту высотой не менее 15 метров, а это довольно сложная установка плюс трос тянется на большой площади площадки. Но средняя энергия ветра на высоте 18 метров примерно в три раза больше, чем на уровне земли!

«Мозг» системы

Контроллер — это «мозг» системы питания, который все собирает воедино.Его задача —

оценить приход и расход электроэнергии, степень заряда аккумуляторов, мощность нагрузки и выбрать оптимальный режим работы системы электроснабжения. Использование современных солнечных контроллеров позволяет поднять выработку электроэнергии солнечными батареями в пасмурную погоду до 30% от максимального значения. Ветрогенератору требуется собственный контроллер.

«Сердце» системы

Потребление электроэнергии 8 система электричества от солнечных источников и ветрогенератора всегда через буфер — аккумулятор.Без него вам не обойтись.

Наиболее перспективными являются литий-железо-фосфатные батареи. Кстати, они тоже производятся в России. Их главные преимущества — малый вес и габариты, возможность глубокой разрядки, большое количество циклов заряда / разряда (5000 против 3000 циклов у ближайшего «соперника» — свинцово-кислотного бронированного аккумулятора). Это означает, что при одинаковой емкости литий-железо-фосфатные батареи в три раза меньше корпусов и служат около 20 лет вместо 10.Стоят они более чем на 30 дороже.

Батареи Armor приближаются к литий-железо-фосфатным по таким показателям, как стоимость цикла и стоимость киловатт-часа. Но у них, по сравнению с литий-железо-фосфатными, есть существенный недостаток: они не переносят глубокого разряда — их можно разряжать максимум на 30%, иначе они резко потеряют свои характеристики. Поэтому желательно иметь тройной резерв емкости, что увеличивает стоимость аккумулятора и делает его более громоздким.

Инвертор

Назначение инвертора — преобразование постоянного тока от солнечных батарей в переменный (однофазное напряжение 220 вольт или трехфазное напряжение 380 вольт), что необходимо для работы большинства потребителей электроэнергии.

На заметку:

Любая система электричества от солнца и ветра состоит из четырех элементов: солнечных батарей и / или ветрогенератора, контроллера, аккумулятора и инвертора.При этом до 50% стоимости системы приходится на аккумуляторы. Каждая система сбалансирована под конкретного клиента.

Гибридный инвертор может работать как независимо от электрической сети, так и совместно с ней.

Абсолютное импортозамещение

Автономная система электроснабжения загородного дома может быть сделана по принципу полного импортозамещения.

Хорошие литий-железо-фосфатные батареи производит новосибирская компания «Лиотех».Бронированные батареи Тюменского аккумуляторного завода по ряду параметров превосходят «американских коллег».

Качественные солнечные панели производят в Москве («Свободная энергия», «Квантовая») и Краснодаре («Сатурн», «СОЛБАТ»).

Российская компания «Микроарт» производит солнечные контроллеры, превосходящие по характеристикам продукцию X-Tender (якобы американскую, но по сути китайскую) и Morningstar (торговая марка Tristar), а также инверторы. Кроме того, компания занимается проектированием и установкой автономных систем электроснабжения в комплексе.

Новосибирская компания «А-Электроникс» производит хорошие инверторы в дешевом ценовом диапазоне.

© Автор: Алексей Рябов

ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРОВ И ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВЫЕ. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.

Ниже другие записи по теме «Как сделать своими руками — домохозяину!»

  • Светильник на солнечной батарее своими руками Как сделать светильник на солнце …
  • Самодельный солнечный коллектор своими руками Как сделать солнечный коллектор для…
  • Солнечная панель своими руками (фото и чертеж) Как сделать солнечную панель своей …
  • Солнечное зарядное устройство Зарядное устройство для телефона от …
  • Декорирование радиаторов своими руками — 2 идеи Окрашенные аккумуляторы у вас в квартире …
  • Чемодан с музыкой = радиоприемник своими руками с батарейками (+ схема) РАДИОПРИЕМНИК С БАТАРЕЙНЫМ РАЗЪЕМОМ …
  • Загар на коре дерева — как помочь? Остерегайтесь солнечных ожогов! Ранней весной…

    Подписывайтесь на обновления в наших группах и делитесь.

    Давай дружить!

  • .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *