Pripreme 

Alternativni izvori energije za privatnike. Infracrveni emiteri vlastitim rukama. Sistem toplotne pumpe je dobra opcija

Danas ćemo razgovarati o autonomnoj struji, šta je to, kako opremiti kuću takvim izvorom električne energije, kako odabrati optimalne sisteme. I što je najvažnije, "da li je igra vrijedna svijeće."

Karakteristike povezivanja na električne vodove

Sada je teško zamisliti udobno stanovanje bez struje. Zahvaljujući njemu, stan je osvijetljen, grijan, hrana se kuha, a voda grije. Ali nije uvijek moguće osigurati stanovanje strujom, pogotovo ako se kuća nalazi daleko od grada.

Mnogi vlasnici seoskih kuća i vikendica, posebno ako su daleko od civilizacije, moraju se nositi s pitanjem opskrbe energijom kod kuće.

Najčešće rješenje je spajanje kuće na dalekovode, ali oni nisu svugdje dostupni ili je najbliži vod na pristojnoj udaljenosti od kuće.

U ovom slučaju, obezbjeđivanje električne energije kod kuće može biti veoma skupo. Na kraju krajeva, bit će potrebno koordinirati isporuku ovog energenta sa nadležnim tijelima, platiti instalaciju trafostanice i nosača dalekovoda kako bi se doveo do kuće.

A posebno je neugodno što će kupljena oprema, i to za veliki novac (trafostanice, žice, nosači) biti prebačena na bilans lokalnih energetskih mreža, odnosno oni će biti vlasnik svega, a vlasnik kuća će i dalje morati da plaća za napajanje strujom.

Stoga za mnoge ova opcija može postati nepraktična, prilično problematična i skupa.

Autonomni izvori električne energije

Druga opcija za opskrbu seoske kuće električnom energijom je korištenje autonomnih izvora napajanja. Takvi izvori mogu biti vjetar, sunce, voda i zapaljivi materijali.

Koristeći autonomno napajanje, vlasnik kuće postaje potpuno samostalan u pogledu pribavljanja električne energije za potrošnju.

Nisu potrebna nikakva odobrenja, dalekovodi i sl. Naravno, dobijanje električne energije će i dalje biti povezano sa troškovima. I u početnoj fazi, oni će biti prilično značajni, jer potrebna oprema košta mnogo.

U budućnosti je potrebno i održavanje svih komponenti sistema za snabdevanje energijom, ali će se na kraju sve isplatiti.

Razmotrimo ukratko najčešće autonomne izvore električne energije.

Solarni paneli

Sada dobijaju sve veću popularnost. Suština takvog izvora je jednostavna - postoje poluvodičke fotoćelije u kojima se stvara električni naboj kada ih sunčeva svjetlost udari.

Količina proizvedene energije direktno zavisi od površine fotoćelija, pa se one prikupljaju u panele.

Panel površine 1 m2. sposoban da isporuči 100 vati snage sa naponom od 20-25 V.

Da bi se kuća u potpunosti opskrbila električnom energijom, površina panela mora biti značajna.

Od pozitivnih kvaliteta takvog izvora električne energije je njegova izdržljivost, potpuna ekološka prihvatljivost, bešumnost.

Paneli zahtijevaju minimalno održavanje, a električna energija koju proizvode potpuno je besplatna i pristupačna.

Ali postoje i nedostaci. Da bi se obezbedila električna energija u potrebnoj količini, površina panela može dostići značajnu veličinu, koju još uvek treba pravilno postaviti.

Ova energija je nestabilna. U sunčanim danima paneli će raditi maksimalnom snagom, ali ima i oblačnih dana. Dakle, ukupna količina proizvedene električne energije ovisi o tome koliko sunčanih dana godišnje u regiji u kojoj se kuća nalazi.

Još jedan nedostatak, i to značajan, je cijena panela. Cijena za svaki vat proizvedene energije sada je oko 1,5 dolara, odnosno samo za panele koji proizvode 1 kW električne energije, morat ćete platiti 1,5 hiljada dolara. A morat ćete kupiti i ostatak opreme neophodnu za rad sistema.

Zračne turbine

Drugi najpopularniji sistem autonomnog napajanja je vjetar. Vjetroturbine se koriste za proizvodnju električne energije.

Zapravo, to su obični generatori, na čiji rotor se stavljaju lopatice. Zbog vjetra rotor se okreće i stvara se električna energija.

Od pozitivnih kvaliteta vjetroagregata ističu se prilično kompaktne dimenzije, relativna bešumnost rada, ekološka prihvatljivost i izdržljivost. Postoji i mogućnost domaće proizvodnje takvog generatora.

Ali sistem vjetra ima više nedostataka. Prvi od njih je cijena, vjetrogeneratori neće biti jeftini.

S obzirom da je efikasnost vjetroturbina niska, tada će za potpuno opskrbu kuće električnom energijom biti potrebno instalirati tri ili više vjetrenjača male snage ili jednu, ali dovoljno produktivnu. I u oba slučaja, troškovi nabavke će biti značajni.

Opet, klimatski uslovi se takođe moraju uzeti u obzir. U područjima gdje prosječna godišnja brzina vjetra ne prelazi 8 m/s, neće biti preporučljivo koristiti vjetroturbine, jer one neće moći raditi u optimalnom režimu.

Također treba imati na umu da u danima potpunog zatišja možete ostati bez struje, pa je bolje koristiti vjetroautonomni sistem napajanja ako postoji rezervni izvor električne energije.

Agregati za gorivo

Generatori koji rade na tečna ili plinovita goriva (benzin, dizel gorivo, plin) mogu postati rezervni izvor električne energije.

Ovdje je sve jednostavno: instalacija se sastoji od motora s unutarnjim sagorijevanjem i generatora. Motor okreće rotor, a generator proizvodi energiju.

Takav sistem se ne može nazvati potpuno autonomnim, ali je ipak potrebno gorivo koje također stalno raste. Ali kao rezervni izvor električne energije, takvi agregati su najoptimalniji.

U slučaju da je vrijeme bilo oblačno već nekoliko dana ili nema vjetra, uvijek možete pokrenuti agregat za punjenje baterije.

Od pozitivnih kvaliteta agregata na gorivo, postoji stalna dostupnost električne energije, takve instalacije su relativno jeftine, daju dobar izlaz energije.

Njihovi nedostaci uključuju potrebu za gorivom, što osigurava fiksne troškove. Takve instalacije ne mogu raditi dugo vremena, a motori s unutrašnjim sagorijevanjem zahtijevaju održavanje.

Također, za korištenje agregata potrebno je izdvojiti zasebnu prostoriju i organizirati uklanjanje izduvnih plinova, i, naravno, ne može biti govora o ekološkoj prihvatljivosti.

hidroelektrane

Najmanje od svega, hidroelektrana se koristi kao autonomni izvor energije iz jednog jednostavnog razloga, nemaju svi rijeku ili snažan potok u blizini kuće.

Suština rada takve stanice je da voda koja teče rotira lopatice turbine, zbog čega generator proizvodi električnu energiju.

Pozitivne kvalitete hidroelektrana su sljedeće: stabilna opskrba energijom 24 sata, jer voda u rijeci ili potoku ne usporava brzinu kretanja. Takve stanice su potpuno ekološki prihvatljive, izdržljive i praktično ne zahtijevaju održavanje.

Njihov glavni nedostatak je potreba za ugradnjom na obalama rijeke ili blizu potoka. U tom slučaju brzina kretanja vode treba biti velika.

Hidroelektrana je sposobna proizvoditi energiju čak i pri sporom kretanju vode, ali će u tom slučaju rijeka zimi biti prekrivena ledom i stanica se više neće moći koristiti.

Velika brzina vode bit će garancija da se rijeka ili potok neće smrznuti. Drugi nedostatak je cijena stanice.

Ipak, koncept obezbeđivanja doma autonomnim sistemom snabdevanja energijom obećava i mnogi su zainteresovani za njega.

Iznad smo ispitali glavne vrste izvora električne energije, ali oni sami nisu dovoljni da bi imali struju u kući.

Osim toga, vrijedno je napomenuti da učinkovitost bilo kojeg autonomnog sistema ovisi o ispravnosti proračuna.

Značajke instalacije i rada autonomnih izvora

Prije nego što kupite i instalirate bilo koji od sistema, potrebno je da pravilno izvršite sve potrebne proračune, jer se vremenom broj potrošača električne energije u kući može povećati, na primjer, odlučite se za ugradnju i to morate uzeti u obzir u kalkulacije.

Počnimo sa primjerom Sunčevog sistema.

Solarni autonomni sistem.

Svi proračuni moraju započeti proračunima ukupne potrošnje električne energije u kući, odnosno izračunati snagu svih potrošača. Međutim, važno ih je razdvojiti.

Činjenica je da neki od potrošača električne energije rade bez problema iz mreže sa jednosmjernom strujom i naponom od 12 ili 24 V. Takvi potrošači mogu biti iste LED lampe koje se najbolje ugrađuju umjesto konvencionalnih žarulja sa žarnom niti. I općenito, svi radovi trebaju započeti opremanjem kuće ekonomičnim potrošačima električne energije.

Na osnovu ukupne potrošnje struje vrši se izbor baterija i invertera. I tek nakon toga prelaze na brojanje solarnih panela, kao i na odabir kontrolera.

Moguće je ne baviti se proračunom površine solarnih panela, kapaciteta baterije i invertera.

Mnogi proizvođači nude gotove komplete koji uključuju svu potrebnu opremu. Prilikom kupovine takvog kompleta dovoljno je znati samo ukupnu potrošnju električne energije.

Štoviše, pri odabiru kompleta važno je uzeti u obzir da on ima određenu rezervu snage tako da cijeli sistem ne radi na graničnim vrijednostima. Ukupna cijena takvog sistema u velikoj mjeri ovisi o njegovom kapacitetu.

Sažimanje

Autonomna struja u kući je prilično zanimljivo rješenje. Ali njegova cijena je i dalje prilično visoka, tako da to neće svi moći priuštiti.

Ali, s druge strane, u nedostatku priključka na industrijske dalekovode i velike udaljenosti od civilizacije, ipak je bolje trošiti novac na autonomno snabdijevanje energijom nego protezati novi vod. Ali u svakom slučaju, vlasnik kuće sam donosi odluku.

Da biste vlastitu seosku kuću ili vikendicu osigurali svjetlom i toplinom, ne treba vam toliko energije - u prosjeku 15 kW. Ovo je dovoljno da istovremeno uključite čajnik, mašinu za pranje veša i TV. Međutim, nije uvijek moguće dobiti ovih 15 kW iz državne mreže.

Oprema trafostanica i sama mrežna ekonomija u Rusiji je u takvom stanju da su vlasti u svakom regionu morale da poduzmu mjere da se to obnovi doslovno prije godinu dana. Naravno, ove mjere su prije svega rezultirale plaćanjem tehničkog priključka, koje se uvelike razlikuje po regijama. Po tradiciji je najviši u Moskvi i Moskovskoj regiji. Sagradivši daču negdje u okrugu Istre ili Odintsovo, potencijalni potrošač morat će platiti za svaki 1 kW koji mu je potreban od 10.570 do 12.972 rubalja.

Vlasnici prigradskih nekretnina počeli su razmišljati o tome kako izbjeći ovu naknadu. Čini se da su najatraktivnije ekološki prihvatljive vrste alternativne električne opreme za proizvodnju.

Upotreba tzv. Takve baterije se ugrađuju u kuću u kojoj dnevna potrošnja energije ne prelazi 5 kWh. Potrebna snaga solarnih panela za osiguranje opterećenja u kući može se kretati od 40 W do 5 kW. Međutim, za grijanje i kuhanje moraju se koristiti drugi izvori energije: trošenje skupe "fotonaponske" energije za pretvaranje u toplinu previše je rasipno. U ovom slučaju neće biti moguće bez, što će spasiti u slučaju potpunog izostanka sunca (što se događa prilično često).

Obično se instalira solarna elektrana za korištenje ljeti (dovoljna je za rasvjetu, TV, alarm i kućne aparate). Sistem treba da sadrži baterije (koje se mogu puniti rezervnim dizel generatorom), kontroler punjenja/pražnjenja i inverter. Za sezonsku upotrebu u zemlji obično se koriste solarni paneli snage 40-200 W. Trošak 1 W solarne baterije je oko 150 rubalja, cijene za takve male sisteme počinju od 8-9 hiljada rubalja.

Sistem koji osigurava zajamčenu proizvodnju od 5 kWh dnevno (prosječna potrošnja seoske kuće) koštat će od 250 hiljada rubalja. plus trošak rezervnog generatora i instalacije. Solarne elektrane su korisne samo za sezonsku upotrebu u maloj količini - do 10-15 kWh dnevno. Fotonaponske stanice se obično koriste u dachama, vrtlarskim udruženjima ili turističkim naseljima, gdje mogu isključiti struju na nekoliko dana, njen kvalitet ostavlja mnogo željenog (često su električne mreže preopterećene), a novac se za to prikuplja čak i zimi, čak i kada niko ne živi u selu. Međutim, solarno-dizel sistemi omogućavaju značajnu uštedu goriva u poređenju sa čisto dizel sistemom napajanja. Trošak 1 kW električne energije iz solarnih panela u našim uvjetima je od 6 do 10 rubalja. Odnosno, tri do pet puta skuplja od struje po državnoj tarifi. Međutim, ovo je najprofitabilniji tip alternativne energetske opreme u odnosu na druge vrste.

Vetar u džep

Vjetroturbine su ruskom oku poznatije od solarnih panela. Barem su ih svi vidjeli na slikama s američkim pustinjama. U našim uslovima vetrenjače su retke: vetra u Rusiji ima malo. U centralnoj Rusiji prosječna godišnja brzina vjetra je 3-4 m/s, a da bi se osigurao stabilan i efikasan rad vjetrenjače potrebna je prosječna godišnja brzina vjetra od najmanje 5 m/s. Ipak, imamo vjetroturbine. Jedna čak i industrijskih razmera je vetropark od 50 MW u Kalinjingradskoj oblasti.

Bez državne podrške, ova vrsta energije ne može biti u širokoj upotrebi. Ipak, neki su spremni da u svoju baštu postave vetrenjaču. U seoskim kućama koriste se male vjetroturbine kapaciteta 500 vati. Vjetroturbina kapaciteta 5 kW košta oko 500 hiljada rubalja, a 2 kW - 180-190 hiljada rubalja. Ova cijena je uporediva sa cijenom povezivanja na mrežu. Mala vjetroturbina kapaciteta 500 W košta oko 30 hiljada rubalja. Cijena 1 kWh je dva do tri puta veća od tarife za električnu mrežu.

Za povezivanje nije potreban veliki broj žica: obično se male vjetrenjače postavljaju u blizini kuće. Preporučuju se hibridni vjetro-solarni sistemi. U ovom slučaju vjetrenjača i solarni paneli se međusobno nadopunjuju, jer obično, kada je loše vrijeme, duva vjetar i obrnuto.

Vodene procedure

Za one koji u blizini kuće imaju rijeku sa dobrim vodopadom, možemo preporučiti mikro hidroelektranu. Ova struktura podsjeća na čudovišta sovjetske gradnje koja su blokirala Volgu i Jenisej, ali samo su to bebe u odnosu na prave hidroelektrane. Mikro HE se smatraju hidroelektranama snage do 100 kW. Sama mikrohidroelektrana je postavljena na rijeci, od vodozahvata vodi metalni cjevovod na čijem je izlazu ugrađena hidroturbina sa elektrogeneratorom. Ovakve mikro hidroelektrane se uglavnom koriste u planinskim područjima - potrebno je izgraditi branu na ravnici kako bi se obezbijedio potreban pritisak.

Prilikom izgradnje mikro hidroelektrane snage 10 kW ili više potrebno je pribaviti dozvole nadležnih organa za dodjelu zemljišta, korištenje voda, priključenje na mreže i sl. Oprema za mikro hidroelektrane kapaciteta 10 kW proizveden u Rusiji košta oko 240 hiljada rubalja. plus inženjerski i građevinski radovi, što poskupljuje konačni trošak stanice za dva do tri puta. Sama struja ispada prilično jeftina, ali zbog velikih ulaganja u početnoj fazi, ne treba očekivati ​​brzu otplatu. Ulaganja će se isplatiti za najmanje šest do sedam godina uz stalno korištenje energije iz mikro hidroelektrana.

Toplina zemlje

Pored alternativnih izvora energije, postoje i alternativni izvori toplote. Najpoznatiji se može nazvati bojlerom koji radi na neobično gorivo - drveni pelet. Drveni peleti (palete) su mali cilindrični presovani proizvodi od drveta prečnika 4-12 mm, dužine 20-50 mm, koji se izrađuju od osušene piljevine, strugotine, drvnog brašna, piljevine i drvne prašine. Prilikom sagorijevanja peleta količina oslobođenog ugljičnog dioksida ne prelazi emisiju koja bi nastala prirodnom razgradnjom drveta. Osim toga, energetski sadržaj 1 kg peleta odgovara 0,5 litara tekućeg dizel goriva. Tona drvenih peleta prilikom sagorevanja oslobađa 5.000 kW toplotne energije.

Kotlovi na pelet su prilično jednostavni za upotrebu. Obezbeđuju automatizovano snabdevanje gorivom, kao i kuću od 120 kvadratnih metara. m potrebno je oko 7 tona peleta godišnje. Cijena 1 tone je 120 eura. Postoje samo dvije poteškoće u održavanju kotla: mjesto za skladištenje peleta (pošto ne podnose vlagu) i dostava goriva. Tržište je slabo razvijeno, u osnovi je sva proizvodnja izvozno orijentisana. Stoga prije ugradnje kotla na pelet morate razmisliti gdje nabaviti te pelete.

Uopće možete bez goriva - koristite energiju zemlje. Tome služe toplotne pumpe. Koriste se u 70% kuća u Švedskoj, ali se kod nas gotovo ne koriste. Toplotne pumpe (solarni kolektori), poput solarnih panela, zagrijavaju se suncem. Najbolje ih je koristiti od proljeća do jeseni. Uz njihovu pomoć možete u potpunosti pokriti potrebu za toplom vodom i bez struje ili drugog izvora energije.

Kolektor za prosječnu porodicu zauzima 2-3 kvadratna metra. m plus rezervoar od 150-200 litara. Trošak opreme je od 30 hiljada rubalja, ali ekonomska efikasnost se postiže samo ako u kući nema plina.

Postoje dvije glavne vrste solarnih kolektora - ravni i vakuum cijevi. Kada se koriste ljeti, njihova efikasnost je približno ista, ali je u hladnoj sezoni potrebno koristiti vakuumske kolektore, koji mogu raditi i zimi na temperaturama do -35 o C. U običnim kolektorima voda se zagrijava do 50°C. -60 o C, u vakuumskim kolektorima - do 80-90 o C. Inače, sistemi su slični - potreban vam je i rezervoar toplote i, u većini slučajeva, elementi za obezbeđivanje prinudne cirkulacije rashladne tečnosti u sistemu.

Vakumski razdjelnici se također mogu koristiti za grijanje, kada su upareni sa bojlerom. Kolektor će obezbijediti 10 do 40% energije za grijanje. Veći broj je relevantan za regije sa sunčanim zimama, kao što je Buryatia.

Ekonomska svrsishodnost

Period povrata za solarne sisteme grijanja je 4-7 godina. Generalno, ne postoji ekonomska efikasnost u alternativnim izvorima električne energije i toplote. Ako je mreža u blizini ili u kući postoji plin, po cijeni nema alternative tradicionalnim vrstama električne energije.

Svi stručnjaci se slažu da vjetrenjače ili solarni kolektori nisu praktični za privatnu upotrebu, osim ako ne živite usred tajge ili u stepi nekoliko stotina kilometara od najbližeg dalekovoda.

Bez struje život svakog doma je gotovo nezamisliv: struja pomaže u kuhanju, grijanju prostorije, pumpanju vode u nju i jednostavnom osvjetljenju. Ali što učiniti ako tamo gdje živite još uvijek nema komunikacija, tada će u pomoć priskočiti alternativni izvori električne energije.


U našem pregledu prikupili smo nekoliko alternativnih izvora električne energije uobičajenih u svakodnevnom životu, koji se široko koriste kako u Rusiji, tako iu evropskim zemljama i na američkom kontinentu. Na mnogo načina, oni su, naravno, skuplji i teži za rukovanje od centralne mreže; međutim, finansijska ulaganja će biti u potpunosti opravdana kvalitetnom i pouzdanom uslugom, kao i stvaranjem povoljnog ekološkog okruženja.

Električni generatori

Najpopularniji alternativni izvor energije u Rusiji, koji je najtraženiji u privatnim seoskim kućama. Prema vrsti goriva koje se koristi, električni generatori su dizel, benzin i plin.

Dizel generatori imaju puno prednosti, uključujući efikasnost, pouzdanost i mali rizik od požara. Ako redovno koristite dizel generator, mnogo je isplativije od modela koji rade na plin ili benzin. Potrošnja goriva dizel opreme nije velika, cijena dizela se također održava na niskom nivou, ne zahtijeva skupe popravke.


Nedostaci dizel generatora su velika količina plinova koji se emitiraju tijekom rada, buka i visoka cijena samog uređaja. Cijena "srednje" opreme sa izlaznom snagom od oko 5 kW u prosjeku iznosi oko 23.000 rubalja; međutim, za jedno radno ljeto u potpunosti se isplati.

benzinski generator idealan kao rezervni ili sezonski izvor napajanja. U poređenju s dizel generatorima, benzinski generatori su male veličine, emituju malo buke tokom rada i niži su po cijeni - prosječna cijena benzinskog generatora od 5 kW kreće se od 14 do 17 hiljada rubalja. Nedostatak benzinskog generatora je velika potrošnja goriva, a visok nivo emitiranog ugljičnog dioksida zahtijevat će od vas da postavite generator u posebnu prostoriju.


Gasni generatori- možda „najprofitabilniji“ modeli za upotrebu u svakodnevnom životu, koji su se savršeno preporučili sa svih strana: mogu raditi i od prirodnog plina i od ukapljenog goriva u cilindrima. Nivo buke ovog uređaja je veoma nizak, a izdržljivost najveća; u isto vrijeme, cijene leže u umjerenom rasponu: za "kućni" uređaj snage oko 5 kW morat ćete platiti oko 18 hiljada rubalja.

život pod suncem

Svake godine sve je popularniji još jedan alternativni izvor električne energije - solarna energija. Može se koristiti ne samo za proizvodnju električne energije, već i za osiguranje autonomnog grijanja. Na krovu, a ponekad i na zidovima postavljeni su solarni paneli različitih veličina, koji imaju bateriju i inverter; Prije nekog vremena pisali smo o inovativnoj tehnologiji - pločicama sa ugrađenim fotoćelijama (). Evo prednosti koje solarni paneli pružaju:
  • Korištenje obnovljivih izvora energije;
  • Apsolutno tih rad;
  • Sigurnost okoliša, odsustvo bilo kakvih emisija u atmosferu;
  • Jednostavna montaža, mogućnost samomontaže.

Posebno često možete pronaći solarne panele na evropskom i ruskom jugu, gdje je broj sunčanih dana i zimi i ljeti veći od broja oblačnih dana. Ali postoje neke nijanse koje također morate zapamtiti:

Čak iu najsunčanijem scenariju vremena, ukupna snaga svih instaliranih fotoćelija vjerojatno neće premašiti 5-7 kW na sat. Stoga, ako uzmemo u obzir barem grubu procjenu da je energija potrebna za grijanje kuće po stopi od 1 kW na 10 četvornih metara, onda dobivamo da samo mala seoska kuća može živjeti na potpuno „solarnoj“ hrani; dvo-trospratne kuće i dalje će od vas zahtijevati dodatne izvore energije, posebno ako je i potrošnja vode i svjetla velika.


Ali čak i ako je kuća mala, tada će se za ugradnju opreme morati izdvojiti najmanje 10 četvornih metara zemlje, tako da se na standardnih šest hektara s vrtom i vrtom to čini malo vjerojatnim.

I, naravno, postoje sasvim "prirodne" poteškoće - to je ovisnost o dnevnim i sezonskim fluktuacijama sunčevog zračenja: niko nam ne garantuje sunčano vrijeme čak ni ljeti. I još nešto: iako same fotoćelije ne ispuštaju otrovne tvari tijekom rada, međutim, njihovo odlaganje nije tako jednostavno, potrebno ih je odnijeti na posebna sabirna mjesta - baš kao i rabljene baterije.




Trošak gotove stanice počinje od 100 hiljada rubalja, što također ne odgovara svima. Međutim, solarna energija se može koristiti i na „jeftiniji“ način: instalirajte kolektor na gradilištu za zagrijavanje vode - on će zahvatiti toplinu tokom dana, čak i po oblačnim i kišnim danima. U principu, kolektor za grijanje u potpunosti zadovoljava dnevnu potrebu za toplom vodom, a njegova cijena kreće se od 30.000 rubalja. Ali ova vrsta opreme ne proizvodi električnu energiju i može funkcionirati samo u južnim regijama, gdje je solarna aktivnost prilično visoka.

Sa vetrom!

Postrojenja za pretvaranje energije vjetra u električnu energiju više nisu fantastična tehnološka budućnost - samo pogledajte polja u Njemačkoj i Holandiji da vidite sveprisutnost vjetroturbina.


Malo školske fizike: kinetička energija vjetra pretvara se u mehaničku energiju rotacije turbine, a inverter zauzvrat stvara naizmjeničnu struju. Morate zapamtiti ovo: minimalna brzina vjetra pri kojoj će se električna energija proizvoditi iz zamašnjaka je 2 m/s, a optimalno ako je brzina vjetra u području od 5-8 m/s; zato su vetroturbine posebno popularne u severozapadnim regionima Evrope, gde je prosečna godišnja brzina vetra veoma velika. Prema vrsti konstrukcije, vjetrogeneratori se dijele na horizontalne i vertikalne: ovisi o montaži rotora.

Horizontalni dizajn generatora je dobar zbog njegove visoke efikasnosti, a pri ugradnji će se koristiti mala količina materijala. Ali morat ćete se suočiti s nekim poteškoćama: instalacija će zahtijevati visok jarbol, a sam generator ima složen mehanički dio, a popravke mogu biti vrlo teške.


Vertikalni generatori mogu raditi u širem rasponu brzina vjetra; ali u isto vrijeme, njihova instalacija je mnogo složenija, a za montažu motora bit će potrebna dodatna fiksacija.


Kako bi se izgladila razlika između vjetrovite sezone i mira i kuća nesmetano opskrbila električnom strujom, vjetroelektrana je obično opremljena akumulatorskom baterijom. Druga alternativa ugradnji baterije za vjetroelektranu je rezervoar za vodu, koji se koristi i za grijanje i za toplu vodu. U ovom slučaju, moći ćete malo uštedjeti na kupovini - međutim, cijena vjetrogeneratora i dalje će ostati visoka: oko 300 hiljada rubalja, bez baterije - oko 250 hiljada.

Još jedna nijansa koju treba uzeti u obzir pri uređenju vjetroelektrane je potreba za stvaranjem temelja za opremu. Temelj mora biti ojačan s posebnom pažnjom ako u vašem području brzina vjetra povremeno prelazi 10 -15 metara u sekundi. A zimi će biti potrebno osigurati da se lopatice vjetroelektrane ne smrznu, što uvelike smanjuje efikasnost. Osim toga, vibracije i buka od rada vjetrenjače čine poželjnim postavljanje stanice najmanje 15 metara od stambene zgrade.

živeti dobro

O biogorivima kao o "ekološkoj tehnologiji budućnosti" sada se priča svuda i svuda. Oko njega su se rasplamsale brojne kontroverze i oprečne kritike: atraktivan je kao gorivo za automobile, jer ima atraktivnu cijenu, ali u isto vrijeme mnogi vozači sumnjaju na negativan utjecaj biomaterijala na motor i snagu. Ostavimo po strani automobilske probleme: na kraju krajeva, biogoriva se mogu koristiti ne samo kao gorivo za vozila, već i kao izvor električne energije: mogu zamijeniti plin, benzin i dizel prilikom dopunjavanja opreme.


Biogoriva se proizvode preradom biljnih ostataka - stabljike i sjemena. Za proizvodnju biološkog dizela koriste se masti iz sjemena uljarica, a benzin se proizvodi fermentacijom kukuruza, šećerne trske, repe i drugih biljaka. Alge su prepoznate kao najoptimalniji izvor biološke energije, jer su nepretenciozne u uzgoju i lako se pretvaraju u biomasu sa uljnim svojstvima sličnim ulju.


Ovom tehnologijom se proizvodi i biološki gas, koji se sakuplja tokom fermentacije organskog otpada iz prehrambene industrije i stočarstva: 95% se sastoji od metana. Ekološke tehnologije omogućavaju prikupljanje prirodnog plina na ... deponijama! 1 tona beskorisnog smeća proizvodi do 500 kubnih metara korisnog gasa, koji se potom pretvara u celulozni etanol.

Ako govorimo o domaćoj upotrebi biogoriva za proizvodnju električne energije, onda je u tu svrhu potrebno kupiti pojedinačno bioplinsko postrojenje koje će proizvoditi prirodni plin iz otpada. Jasno je da se ova opcija provodi samo u seoskoj kući, gdje se na ulici nalazi privatna deponija biološkog otpada.

Standardna instalacija će vam dati od 3 do 12 kubnih metara plina dnevno; Dobiveni plin se zatim može koristiti za grijanje kuće i punjenje goriva razne opreme, uključujući i plinski generator, o kojem smo pisali gore. Nažalost, bioplinska postrojenja još nisu svuda dostupna: za njih ćete morati platiti najmanje 250.000 rubalja.

Ukroti tok

Ako imate na raspolaganju svoju tekuću vodu (dio potoka ili rijeke), onda bi izgradnja individualne hidroelektrane bila dobro rješenje. Što se tiče ugradnje, ovaj tip generatora energije je jedan od najtežih, ali je njegova efikasnost mnogo veća od svih gore opisanih izvora - vjetra, sunca i bioloških. HE mogu biti brane i bez brane, druga opcija je češća i pristupačnija - često se može naći sinonimni naziv "protočna stanica". Prema svojoj strukturi, stanice se dijele na nekoliko tipova:

Najoptimalnija i uobičajena opcija koja je prikladna za DIY je stanica s propelerom ili kotačem; Na internetu možete pronaći mnoštvo uputa i korisnih savjeta.

Najteže i najnepovoljnije rješenje bit će instalacija u nizu: ima nisku produktivnost, prilično je opasna za ljude okolo, a instalacija stanice zahtijevat će veliku količinu materijala i puno vremena. U tom smislu, Darier rotor je prikladniji, jer se os nalazi okomito i može se postaviti iznad vode. Istovremeno će biti teško montirati takvu stanicu, a rotor se mora ručno okretati u startu.

Ako kupite gotovu mini hidroelektranu, tada će njen prosječni trošak biti oko 200 hiljada rubalja; samostalno sastavljanje komponenti će uštedjeti do 30% troškova, ali će zahtijevati puno vremena i truda. Šta je od ovoga bolje zavisi od vas.

Za vlasnike privatnih kuća postoji mogućnost da značajno smanje račune za komunalne usluge ili da uopće ne koriste usluge dobavljača topline, električne energije i plina. Možete čak obezbijediti značajnu ekonomiju, a ako želite, možete prodati višak. Ovo je stvarno i neki su to već učinili. Za to se koriste alternativni izvori energije.

Gdje možete dobiti energiju i u kom obliku

U stvari, energija, u ovom ili onom obliku, je praktički svuda u prirodi – sunce, vetar, voda, zemlja – energije ima svuda. Glavni zadatak je izvući ga odatle. Čovječanstvo to radi više od sto godina i postiglo je dobre rezultate. Trenutno alternativni izvori energije mogu da obezbede kuću toplotom, strujom, gasom, toplom vodom. Štaviše, alternativna energija ne zahtijeva nikakve super vještine ili super znanje. Sve možete učiniti za svoj dom vlastitim rukama. Dakle, šta se može učiniti:


Svi alternativni izvori energije mogu u potpunosti zadovoljiti ljudske potrebe, ali to zahtijeva prevelika ulaganja i/ili prevelike površine. Stoga je razumnije napraviti kombinovani sistem: primati energiju iz alternativnih izvora, a ako postoji manjak, „dobiti“ iz centralizovanih mreža.

Korišćenje solarne energije

Jedan od najmoćnijih alternativnih izvora energije za dom je sunčevo zračenje. Postoje dvije vrste instalacija za pretvaranje solarne energije:


Nemojte misliti da instalacije rade samo na jugu i samo ljeti. Dobro rade i zimi. Pri vedrom vremenu sa snježnim padavinama proizvodnja energije je tek nešto manja nego ljeti. Ako vaše područje ima veliki broj vedrih dana, možete koristiti ovu tehnologiju.

Solarni paneli

Solarni paneli su sastavljeni od fotonaponskih pretvarača, koji su napravljeni na bazi minerala koji pod uticajem sunčeve svetlosti emituju elektrone – generišu električnu struju. Za privatnu upotrebu koriste se silikonski fotokonverteri. Po svojoj strukturi su monokristalni (izrađeni od jednog kristala) i polikristalni (mnogo kristala). Monokristalni imaju veću efikasnost (13-25% u zavisnosti od kvaliteta) i duži vek trajanja, ali su skuplji. Polikristalne proizvode manje električne energije (9-15%) i brže se kvare, ali imaju nižu cijenu.

Ovo je polikristalni fotokonverter. Morate pažljivo rukovati njima - vrlo su krhki (takođe i monokristalni, ali ne u istoj mjeri)

Sastavljanje solarne baterije vlastitim rukama nije teško. Prvo morate kupiti određenu količinu silikonskih fotoćelija (količina ovisi o potrebnoj snazi). Najčešće se kupuju na kineskim trgovačkim platformama kao što je Aliexpress. Tada je procedura jednostavna:

Nekoliko riječi o tome zašto podlogu za solarni panel (baterije) treba ofarbati u bijelo. Opseg radne temperature silicijumskih pločica je od -40°C do +50°C. Rad na višim ili nižim temperaturama dovodi do brzog kvara elemenata. Na krovu, ljeti, u zatvorenom prostoru, temperatura može biti mnogo viša od +50°C. Zato je potrebna bela - da ne bi pregrejali silicijum.

Solarni kolektori

Solarni kolektori mogu zagrijati vodu ili zrak. Kamo ćete usmjeriti vodu zagrijanu na suncu - na slavine za toplu vodu ili na sistem grijanja - vi birate. Samo grijanje će biti niskotemperaturno - za podno grijanje, ono što je potrebno. Ali kako temperatura u kući ne bi ovisila o vremenskim prilikama, sistem se mora učiniti redundantnim, tako da se, ako je potrebno, priključi drugi izvor topline ili bojler prelazi na drugi izvor energije.

Postoje tri tipa solarnih kolektora: ravni, cevasti i vazdušni. Najčešći su cevasti, ali i drugi imaju pravo na postojanje.

ravna plastika

Dva panela - crni i prozirni - spojeni su u jedno tijelo. Između njih je bakreni cjevovod u obliku zmije. Od sunca, donji tamni panel se zagrijava. Od njega se zagreva bakar, a iz njega - voda koja prolazi kroz labirint. Ovakav način korištenja alternativnih izvora energije nije najefikasniji, ali je atraktivan jer je vrlo jednostavan za implementaciju. Tako možete zagrijati vodu. Bit će potrebno samo zamotati njegovo napajanje (pomoću cirkulacijske pumpe). Na isti način možete zagrijati vodu u posudi za ili je koristiti za kućne potrebe. Nedostatak takvih instalacija je niska efikasnost i produktivnost. Za zagrijavanje velike količine vode potrebno je ili puno vremena ili veliki broj ravnih kolektora.

Cjevasti kolektori

To su staklene cijevi - vakuumske ili koaksijalne - kroz koje teče voda. Poseban sistem omogućava maksimalnu koncentraciju toplote u cevima, koja se prenosi na vodu koja kroz njih teče.

Sistem mora imati spremnik u kojem se zagrijava voda. Cirkulaciju vode u sistemu obezbeđuje pumpa. Takvi sistemi se ne mogu napraviti sami - problematično je napraviti staklene cijevi vlastitim rukama i to je glavni nedostatak. Zajedno sa visokom cijenom, onemogućava široku primjenu ovog izvora energije za dom. I sam sistem je vrlo efikasan, sa praskom se nosi sa grijanjem vode za dovod tople vode i daje pristojan doprinos grijanju.

Šema organizacije grijanja i opskrbe toplom vodom iz alternativnih izvora energije - korištenjem solarnih kolektora

Kolektori zraka

Kod nas su veoma retki i uzaludni. Jednostavne su i lako se prave ručno. Jedina negativna je što je potrebna velika površina: mogu zauzeti cijeli južni (istočni, jugoistočni) zid. Sistem je veoma sličan ravnim kolektorima - crni donji panel, providni gornji, ali direktno zagrevaju vazduh koji se potiskuje (ventilatorom) ili prirodno u prostoriju. Uprkos naizgled neozbiljnosti, na ovaj način je moguće grijati male prostorije tokom dana, uključujući tehničke ili pomoćne prostorije: vikendice, šupe za živa bića.

Takav alternativni izvor energije kao što je sunce daje nam svoju toplinu, ali najveći dio odlazi "nigdje". Uhvatiti mali dio i iskoristiti ga za lične potrebe zadatak je koji rješavaju svi ovi uređaji.

Zračne turbine

Alternativni izvori energije su dobri jer su uglavnom obnovljivi izvori. Najvječniji je, vjerovatno, vjetar. Sve dok ima atmosfere i sunca, ima i vjetra. Možda će za kratko vrijeme zrak biti miran, ali ne zadugo. Naši preci su koristili energiju vjetra u mlinovima, a savremeni čovjek je pretvara u električnu energiju. Sve što je potrebno za ovo:

  • toranj postavljen na vjetrovitom mjestu;
  • generator sa noževima pričvršćenim na njega;
  • akumulatorska baterija i sistem distribucije električne struje.

Toranj je izgrađen od bilo kojeg, od bilo kojeg materijala. Akumulatorska baterija je baterija, ovdje ne možete ništa zamisliti, ali gdje ćete snabdjeti struju je vaš izbor. Ostaje samo napraviti generator. Može se kupiti i gotov, ali je sasvim moguće napraviti ga od motora od kućanskih aparata - perilice rublja, odvijača itd. Trebat će vam neodimijski magneti i epoksidna smola, strug.

Na rotoru motora označavamo mjesta za ugradnju magneta. Moraju biti na jednakoj udaljenosti jedna od druge. Brusimo rotor odabranog motora, formirajući „sjedala“. Dno udubljenja treba da ima blagi nagib tako da je površina magneta nagnuta. Magneti se lijepe na urezana mjesta na tečnim ekserima, punjenim epoksidnom smolom. Zatim se površina izgladi brusnim papirom. Zatim morate pričvrstiti četke koje će ukloniti struju. I to je to, možete sastaviti i pokrenuti vjetrogenerator.

Takve instalacije su prilično efikasne, ali njihova snaga ovisi o mnogim faktorima: intenzitetu vjetra, kvaliteti izrade generatora, efektivnosti otklanjanja razlike potencijala četkama, pouzdanosti električnih priključaka itd.

Toplotne pumpe za grijanje doma

Toplotne pumpe koriste sve dostupne alternativne izvore energije. Uzimaju toplotu iz vode, vazduha, tla. U malim količinama te toplote ima i zimi, pa je toplotna pumpa sakuplja i preusmjerava na grijanje kuće.

Toplotne pumpe koriste i alternativne izvore energije - toplinu zemlje, vode i zraka

Princip rada

Zašto su toplotne pumpe tako privlačne? Činjenica da ćete potrošiti 1 kW energije za njeno pumpanje, u najgorem slučaju, dobiti 1,5 kW topline, a najuspješnije implementacije mogu dati do 4-6 kW. I to ni na koji način nije u suprotnosti sa zakonom održanja energije, jer se energija ne troši na dobivanje topline, već ne na njeno pumpanje. Dakle, nema nedoslednosti.

Toplotne pumpe imaju tri radna kruga: dva eksterna i unutrašnja, kao i isparivač, kompresor i kondenzator. Shema funkcionira ovako:

  • U primarnom krugu cirkulira rashladna tekućina koja uzima toplinu iz izvora niskog potencijala. Može se spustiti u vodu, zakopati u zemlju ili može uzimati toplinu iz zraka. Najviša temperatura postignuta u ovom krugu je oko 6°C.
  • Unutrašnji krug cirkuliše medij za grijanje s vrlo niskom tačkom ključanja (obično 0°C). Kada se zagrije, rashladno sredstvo isparava, para ulazi u kompresor, gdje se komprimira do visokog tlaka. Tokom kompresije se oslobađa toplota, para rashladnog sredstva se zagreva na prosečnu temperaturu od +35°C do +65°C.
  • U kondenzatoru se toplina prenosi na rashladnu tekućinu iz trećeg kruga grijanja. Rashladne pare se kondenzuju, a zatim dalje ulaze u isparivač. A onda se ciklus ponavlja.

Krug grijanja najbolje je izvesti u obliku toplog poda. Temperature su najbolje za ovo. Radijatorski sistem će zahtijevati previše sekcija, što je ružno i neisplativo.

Alternativni izvori toplotne energije: gde i kako dobiti toplotu

Ali najveća poteškoća je uređaj prvog vanjskog kola, koji prikuplja toplinu. Budući da su izvori niskog potencijala (malo je topline na dnu), potrebne su velike površine da bi se prikupila u dovoljnim količinama. Postoje četiri vrste kontura:

  • Prstenovi položeni u vodovodne cijevi sa rashladnim sredstvom. Vodeno tijelo može biti bilo šta - rijeka, ribnjak, jezero. Glavni uvjet je da ne promrzne čak ni u najtežim mrazima. Pumpe koje crpe toplinu iz rijeke rade efikasnije; mnogo manje topline se prenosi u stajaćoj vodi. Takav izvor topline je najlakši za implementaciju - bacite cijevi, vežite teret. Velika je samo vjerovatnoća slučajnog oštećenja.

  • Termalna polja sa cijevima zakopanim ispod dubine smrzavanja. U ovom slučaju postoji samo jedan nedostatak - velike količine zemljanih radova. Moramo ukloniti tlo na velikoj površini, pa čak i na solidnu dubinu.

  • Upotreba geotermalnih temperatura. Izbušeno je više dubokih bunara i u njih se spuštaju rashladni krugovi. Ono što je dobro kod ove opcije je to što zahtijeva malo prostora, ali nije svugdje moguće bušiti na velike dubine, a usluge bušenja koštaju dosta. Ipak, moguće je, ali posao i dalje nije lak.

  • Izvlačenje toplote iz vazduha. Ovako rade klima-uređaji sa mogućnošću grijanja - uzimaju toplinu iz "vanbrodskog" zraka. Čak i na temperaturama ispod nule, takve jedinice rade, iako na ne baš "dubokom" minusu - do -15 ° C. Da bi rad bio intenzivniji, možete koristiti toplinu iz ventilacijskih okna. Tamo bacite nekoliko remena sa rashladnom tečnošću i pumpajte toplotu odatle.

Glavni nedostatak toplotnih pumpi je visoka cijena same pumpe, a ugradnja polja za prikupljanje topline nije jeftina. U ovom slučaju možete uštedjeti novac tako što ćete sami napraviti pumpu i položiti konture vlastitim rukama, ali iznos će i dalje ostati značajan. Prednost je što će grijanje biti jeftino i sistem će raditi dugo vremena.

Otpad do prihoda:

Svi alternativni izvori energije su prirodnog porijekla, ali od bioplinskih postrojenja možete dobiti samo dvostruku korist. Oni recikliraju životinjski i živinski otpad. Kao rezultat, dobiva se određena količina plina, koji se nakon pročišćavanja i sušenja može koristiti za namjeravanu svrhu. Preostali prerađeni otpad se može prodati ili koristiti na poljima za povećanje prinosa - dobija se veoma efikasno i sigurno đubrivo.

Ukratko o tehnologiji

Tokom fermentacije dolazi do stvaranja plina, a u to su uključene bakterije koje žive u stajnjaku. Bilo koji otpad od stoke i peradi je pogodan za proizvodnju bioplina, ali je stočni stajnjak optimalan. Čak se dodaje i ostatku otpada za "kvasac" - sadrži upravo bakterije potrebne za preradu.

Za stvaranje optimalnih uslova potrebno je anaerobno okruženje - fermentacija se mora odvijati bez kiseonika. Stoga su efikasni bioreaktori zatvoreni kontejneri. Da bi se proces odvijao aktivnije, potrebno je redovno miješanje mase. U industrijskim postrojenjima za to se ugrađuju električne mješalice, u samostalnim bioplinskim postrojenjima to su obično mehanički uređaji - od najjednostavnijeg štapa do mehaničkih miješalica koje "rade" ručno.

Postoje dvije vrste bakterija koje su uključene u stvaranje plina iz stajnjaka: mezofilne i termofilne. Mezofilni su aktivni na temperaturama od +30°C do +40°C, termofilni - na +42°C do +53°C. Termofilne bakterije djeluju efikasnije. U idealnim uslovima proizvodnja gasa iz 1 litre korisne površine može dostići 4-4,5 litara gasa. Ali održavanje temperature od 50 ° C u instalaciji je vrlo teško i skupo, iako se troškovi opravdavaju.

Malo o dizajnu

Najjednostavnije bioplinsko postrojenje je bačva s poklopcem i mješalicom. Poklopac ima izlaz za spajanje crijeva kroz koje plin ulazi u rezervoar. Od takve zapremine nećete dobiti puno plina, ali će biti dovoljno za jedan ili dva plinska gorionika.

Ozbiljnije količine se mogu dobiti iz podzemnog ili nadzemnog bunkera. Ako govorimo o podzemnom bunkeru, onda je on napravljen od armiranog betona. Zidovi su odvojeni od tla slojem toplinske izolacije, sam kontejner se može podijeliti u nekoliko odjeljaka, u kojima će se obrada odvijati s pomakom u vremenu. Pošto mezofilne kulture obično rade u takvim uslovima, ceo proces traje od 12 do 30 dana (termofilne kulture se obrađuju za 3 dana), pa je poželjan vremenski pomak.

Stajnjak ulazi kroz utovarni rezervoar, na suprotnoj strani prave istovarni otvor, odakle se preuzimaju prerađene sirovine. Bunker nije u potpunosti ispunjen biosmješavinama - oko 15-20% prostora ostaje slobodno - ovdje se akumulira plin. Za odvodnju, u poklopac je ugrađena cijev, čiji se drugi kraj spušta u vodenu brtvu - posudu koja je djelomično napunjena vodom. Na ovaj način se gas suši – već pročišćen se skuplja u gornjem dijelu, ispušta se drugom cijevi i već se može ugušiti do potrošača.


Svako može koristiti alternativne izvore energije. Vlasnicima stanova to je teže provesti, ali u privatnoj kući možete barem implementirati sve ideje. Postoje čak i pravi primjeri za to. Ljudi u potpunosti obezbjeđuju svoje potrebe i znatnu ekonomičnost.