Pregătiri 

Surse alternative de energie pentru privat. Emițători de infraroșu cu propriile mâini. Sistemul de pompa de caldura este o optiune buna

Astăzi vom vorbi despre electricitatea autonomă, ce este, cum să dotați o casă cu o astfel de sursă de energie electrică, cum să selectați sistemele optime. Și cel mai important, „merită jocul lumânarea”.

Caracteristici de conectare la liniile electrice

Acum este greu de imaginat o locuință confortabilă fără electricitate. Datorită lui, locuința este iluminată, încălzită, mâncarea este gătită și apa este încălzită. Dar nu este întotdeauna posibilă asigurarea locuinței cu energie electrică, mai ales dacă casa este situată departe de oraș.

Mulți proprietari de case de țară și cabane de vară, mai ales dacă sunt departe de civilizație, trebuie să se ocupe de problema alimentării cu energie acasă.

Cea mai comună soluție este conectarea casei la liniile electrice, dar acestea nu sunt disponibile peste tot, sau cea mai apropiată linie este la o distanță decentă de casă.

În acest caz, furnizarea de energie electrică la domiciliu poate fi foarte costisitoare. La urma urmei, va fi necesar să se coordoneze furnizarea acestei surse de energie cu autoritățile relevante, să plătească pentru instalarea unei substații și a suporturilor pentru liniile de transport a energiei pentru a o aduce în casă.

Și este deosebit de neplăcut că echipamentele achiziționate și pentru o mulțime de bani (substație, fire, suporturi) vor fi transferate în balanța rețelelor locale de energie, adică vor fi proprietarul a tot și proprietarul casa va trebui să plătească în continuare pentru furnizarea de energie electrică.

Prin urmare, pentru mulți, această opțiune poate deveni nepractică, destul de supărătoare și costisitoare.

Surse autonome de energie electrică

A doua opțiune de a asigura o casă de țară cu energie electrică este utilizarea surselor autonome de alimentare cu energie. Astfel de surse pot fi vântul, soarele, apa și materialele combustibile.

Folosind alimentarea autonomă, proprietarul casei devine complet independent în ceea ce privește obținerea energiei electrice pentru consum.

Nu sunt necesare avize, linii de transport electric etc.. Desigur, obținerea energiei electrice va fi în continuare asociată cu costuri. Și în etapa inițială, acestea vor fi destul de semnificative, deoarece echipamentele necesare costă mult.

În viitor, este, de asemenea, necesar să se efectueze întreținerea tuturor componentelor sistemului de alimentare cu energie, dar în cele din urmă totul va da roade.

Să luăm în considerare pe scurt cele mai comune surse autonome de energie electrică.

Panouri solare

Acum câștigă din ce în ce mai multă popularitate. Esența unei astfel de surse este simplă - există fotocelule semiconductoare în care se generează o sarcină electrică atunci când lumina soarelui le lovește.

Cantitatea de energie generată depinde direct de suprafața fotocelulelor, astfel încât acestea sunt colectate în panouri.

Panou cu suprafata de 1 mp. capabil să furnizeze 100 wați de putere cu o tensiune de 20-25 V.

Pentru a asigura pe deplin casa cu energie electrică, suprafața panourilor trebuie să fie semnificativă.

Dintre calitățile pozitive ale unei astfel de surse de electricitate se numără durabilitatea, compatibilitatea totală cu mediul, lipsa de zgomot.

Panourile necesită o întreținere minimă, iar energia electrică generată de acestea este complet gratuită și accesibilă.

Dar există și dezavantaje. Pentru a furniza energie electrică în cantitatea necesară, zona panourilor poate atinge o dimensiune semnificativă, care trebuie să fie poziționată corect.

Această energie este instabilă. În zilele însorite, panourile vor funcționa la putere maximă, dar sunt și zile înnorate. Prin urmare, cantitatea totală de energie electrică generată depinde de câte zile însorite pe an în regiunea în care se află casa.

Un alt dezavantaj, și unul semnificativ, este costul panourilor. Prețul pentru fiecare Watt de energie generată este acum de aproximativ 1,5 USD, adică doar pentru panourile care produc 1 kW de energie electrică, va trebui să plătiți 1,5 mii USD. Și va trebui să cumpărați și restul echipamentelor necesare funcționării sistemului.

Turbine eoliene

Al doilea cel mai popular sistem de alimentare autonomă este vântul. Turbinele eoliene sunt folosite pentru a produce energie electrică.

De fapt, acestea sunt generatoare obișnuite, pe rotorul cărora sunt puse palete. Datorită vântului, rotorul se rotește și se generează electricitate.

Dintre calitățile pozitive ale turbinelor eoliene, se remarcă dimensiuni destul de compacte, zgomot relativ de funcționare, prietenos cu mediul și durabilitate. Există, de asemenea, posibilitatea producției de casă a unui astfel de generator.

Dar sistemul eolian are mai multe dezavantaje. Primul dintre ele este costul, generatoarele eoliene nu vor fi ieftine.

Avand in vedere ca randamentul turbinelor eoliene este scazuta, pentru a asigura integral casa cu energie electrica, va fi necesara instalarea a trei sau mai multe turbine eoliene de putere redusa sau una, dar suficient de productiva. Și în ambele cazuri, costurile de achiziție vor fi semnificative.

Din nou, trebuie luate în considerare și condițiile climatice. În zonele în care viteza medie anuală a vântului nu depășește 8 m/s, nu va fi recomandabil să folosiți turbine eoliene, deoarece acestea nu vor putea funcționa în modul optim.

De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că în zilele de calm complet, puteți rămâne fără energie electrică, așa că este mai bine să utilizați un sistem de alimentare cu energie eoliană autonomă dacă există o sursă de rezervă de energie electrică.

Grupuri generatoare de combustibil

Generatoarele care funcționează cu combustibili lichizi sau gazoși (benzină, motorină, gaz) pot deveni o sursă de rezervă de energie electrică.

Totul este simplu aici: instalația constă dintr-un motor cu ardere internă și un generator. Motorul rotește rotorul și generatorul generează energie.

Un astfel de sistem nu poate fi numit complet autonom; cu toate acestea, este nevoie de combustibil, care de asemenea crește constant ca preț. Dar ca sursă de rezervă de energie electrică, astfel de grupuri electrogene sunt cele mai optime.

În cazul în care vremea a fost înnorată de câteva zile sau nu bate vânt, puteți oricând porni grupul electrogen pentru a reîncărca bateria.

Dintre calitățile pozitive ale generatoarelor alimentate cu combustibil, există o disponibilitate constantă a energiei electrice, astfel de instalații sunt relativ ieftine, oferă o producție bună de energie.

Dezavantajele lor includ nevoia de combustibil, care asigură costuri fixe. Astfel de instalații nu pot funcționa o perioadă lungă de timp, iar motoarele cu ardere internă necesită întreținere.

De asemenea, pentru utilizarea grupurilor electrogene, este necesar să se aloce o încăpere separată și să se organizeze eliminarea gazelor de eșapament și, desigur, nu poate fi vorba de vreo ecologicitate.

centrale hidroelectrice

Mai puțin de toate, o centrală hidroelectrică este folosită ca sursă de energie autonomă dintr-un motiv simplu, nu toată lumea are un râu sau un pârâu puternic în apropierea casei.

Esența funcționării unei astfel de stații este că apa care curge rotește paletele turbinei, datorită cărora generatorul generează energie electrică.

Calitățile pozitive ale hidrocentralelor sunt următoarele: o sursă stabilă de energie non-stop, deoarece apa din râu sau pârâu nu încetinește viteza de mișcare. Astfel de stații sunt complet ecologice, durabile și practic nu necesită întreținere.

Principalul lor dezavantaj este necesitatea instalării pe malurile râului sau în apropierea pârâului. În acest caz, viteza de mișcare a apei ar trebui să fie mare.

Hidrocentrala este capabilă să genereze energie chiar și cu mișcarea lentă a apei, dar în acest caz râul va fi acoperit cu gheață iarna, iar stația nu va mai putea fi folosită.

Viteza mare a apei va fi o garanție că râul sau pârâul nu vor îngheța. Al doilea dezavantaj este costul stației.

Cu toate acestea, conceptul de a asigura o locuință cu un sistem autonom de alimentare cu energie este promițător și mulți sunt interesați de el.

Mai sus, am examinat principalele tipuri de surse de energie electrică, dar ele singure nu sunt suficiente pentru a avea electricitate în casă.

În plus, este de remarcat faptul că eficacitatea oricărui sistem autonom depinde de corectitudinea calculelor.

Caracteristici de instalare și funcționare a surselor autonome

Înainte de a cumpăra și instala oricare dintre sisteme, trebuie să faceți corect toate calculele necesare, deoarece în timp numărul consumatorilor de energie electrică din casă poate crește, de exemplu, vă decideți să instalați și acest lucru trebuie luat în considerare în calculele.

Să începem cu exemplul sistemului solar.

Sistem solar autonom.

Toate calculele trebuie să înceapă cu calcule ale consumului total de energie electrică din casă, adică să calculeze puterea tuturor consumatorilor. Cu toate acestea, este important să le separați.

Cert este că unii dintre consumatorii de energie electrică lucrează fără probleme dintr-o rețea cu curent continuu și o tensiune de 12 sau 24 V. Astfel de consumatori pot fi aceleași lămpi LED care sunt mai bine să se instaleze în locul lămpilor incandescente convenționale. Și, în general, toate lucrările ar trebui să înceapă cu dotarea casei cu consumatori economici de energie electrică.

Pe baza consumului total de curent al curentului, se face alegerea bateriilor și a invertorului. Și numai după aceea se procedează la numărarea numărului de panouri solare, precum și la selectarea unui controler.

Este posibil să nu se ocupe de calculul suprafeței panourilor solare, capacitatea bateriei și a invertorului.

Mulți producători oferă truse gata făcute care includ toate echipamentele necesare. La achiziționarea unui astfel de kit, este suficient să cunoașteți doar consumul total de energie electrică.

Mai mult, atunci când alegeți un kit, este important să țineți cont de faptul că acesta are o anumită rezervă de putere pentru ca întregul sistem să nu funcționeze la valorile limită. Costul total al unui astfel de sistem depinde în mare măsură de capacitatea acestuia.

Rezumând

Electricitatea autonomă în casă este o soluție destul de interesantă. Dar costul său este încă destul de mare, așa că nu toată lumea își va putea permite.

Dar, pe de altă parte, în absența conexiunii la liniile electrice industriale și a distanțelor mari până la civilizație, este totuși mai bine să cheltuiți bani pentru alimentarea autonomă cu energie decât să întindeți o nouă linie. Dar în fiecare caz, proprietarul casei ia singur decizia.

Pentru a vă asigura propria casă de țară sau cabană cu lumină și căldură, nu aveți nevoie de atâta energie - o medie de 15 kW. Acest lucru este suficient pentru a porni fierbătorul, mașina de spălat și televizorul în același timp. Cu toate acestea, nu este întotdeauna posibil să obțineți acești 15 kW din rețeaua de stat.

Echipamentele substațiilor și economia rețelei în sine în Rusia se află într-o astfel de stare, încât, literalmente, cu un an în urmă, autoritățile din fiecare regiune au trebuit să ia măsuri pentru refacerea acesteia. Desigur, aceste măsuri au avut ca rezultat în primul rând plata racordării tehnice, care diferă foarte mult în funcție de regiune. Prin tradiție, este cel mai înalt din Moscova și din regiunea Moscovei. După ce a construit o dacha undeva în districtul Istra sau Odintsovo, un potențial consumator va trebui să plătească pentru fiecare 1 kW de care are nevoie de la 10.570 la 12.972 de ruble.

Proprietarii de proprietăți imobiliare suburbane au început să se gândească la cum să evite această taxă. Cele mai atractive par a fi tipurile de echipamente electrice care generează alternative ecologice.

Utilizarea așa-numitului. Astfel de baterii sunt instalate într-o casă în care consumul zilnic de energie nu depășește 5 kWh. Puterea necesară a panourilor solare pentru a asigura sarcina din casă poate varia de la 40 W la 5 kW. Cu toate acestea, alte surse de energie trebuie folosite pentru încălzire și gătit: cheltuirea energiei „fotovoltaice” scumpe pentru a o transforma în căldură este prea irosită. În acest caz, nu se va putea face fără, ceea ce va economisi în cazul unei absențe complete a soarelui (ceea ce se întâmplă destul de des).

De obicei, o centrală solară este instalată pentru utilizare vara (este suficientă pentru iluminat, televizor, alarmă și electrocasnice). Sistemul ar trebui să includă baterii (care pot fi reîncărcate de un generator diesel de rezervă), un controler de încărcare/descărcare și un invertor. Pentru utilizare sezoniera in tara se folosesc de obicei panouri solare cu o putere de 40-200 W. Costul 1 W al unei baterii solare este de aproximativ 150 de ruble, prețurile pentru astfel de sisteme mici încep de la 8-9 mii de ruble.

Un sistem care asigură o generare garantată de 5 kWh pe zi (consumul mediu al unei case de țară) va costa de la 250 de mii de ruble. plus costul unui generator de rezervă și al instalării. Centralele solare sunt benefice doar pentru utilizare sezonieră într-o cantitate mică - până la 10-15 kWh pe zi. Stațiile fotovoltaice sunt de obicei folosite în casele, asociațiile de grădinărit sau satele de vacanță, unde pot opri electricitatea timp de câteva zile, calitatea ei lasă de dorit (deseori rețelele electrice sunt supraîncărcate), iar banii se strâng chiar și iarna, chiar şi atunci când nu locuieşte nimeni în sat. Cu toate acestea, sistemele solar-diesel permit economii semnificative de combustibil în comparație cu un sistem de alimentare cu energie pur diesel. Costul de 1 kW de energie electrică de la panouri solare în condițiile noastre este de la 6 la 10 ruble. Adică de trei până la cinci ori mai scump decât electricitatea la tariful de stat. Cu toate acestea, acesta este cel mai profitabil tip de echipament de energie alternativă în comparație cu alte tipuri.

Vânt în buzunar

Turbinele eoliene sunt mai familiare ochiului rus decât panourile solare. Cel putin, toata lumea i-a vazut in poze cu deserturi americane. În condițiile noastre, morile de vânt sunt rare: există puțin vânt în Rusia. În centrul Rusiei, viteza medie anuală a vântului este de 3-4 m/s, iar pentru a asigura funcționarea stabilă și eficientă a unei mori de vânt, este necesară o viteză medie anuală a vântului de cel puțin 5 m/s. Cu toate acestea, avem turbine eoliene. Unul chiar la scară industrială este un parc eolian de 50 MW din regiunea Kaliningrad.

Fără sprijinul statului, acest tip de energie nu poate fi utilizat pe scară largă. Cu toate acestea, unii sunt gata să pună o moară de vânt în propria grădină. În casele de țară se folosesc turbine eoliene mici, cu o capacitate de 500 de wați. O turbină eoliană cu o capacitate de 5 kW costă aproximativ 500 de mii de ruble, iar 2 kW - 180-190 mii de ruble. Acest preț este comparabil cu costul conectării la rețea. O turbină eoliană mică cu o capacitate de 500 W costă aproximativ 30 de mii de ruble. Costul de 1 kWh este de două până la trei ori mai mare decât tariful rețelei electrice.

Conexiunea nu necesită un număr mare de fire: de obicei, mici mori de vânt sunt instalate în apropierea casei. Sunt recomandate sistemele hibride eoliene-solare. În acest caz, moara de vânt și panourile solare se completează, pentru că de obicei, când vremea este rea, vântul bate și invers.

Proceduri de apă

Pentru cei care au un râu cu o picătură bună de apă în apropierea locuinței, le putem recomanda o microhidrocentrală. Această structură seamănă cu monștrii construcției sovietice care au blocat Volga și Yenisei, dar doar aceștia sunt doar bebeluși în comparație cu centralele hidroelectrice adevărate. Micro CHE sunt considerate centrale hidroelectrice cu o capacitate de până la 100 kW. Centrala microhidroelectrică în sine este instalată pe râu, de la priza de apă curge o conductă metalică, la ieșirea căreia este instalată o hidroturbină cu generator electric. Astfel de microcentrale hidroelectrice sunt utilizate în principal în zonele muntoase - este necesară construirea unui baraj pe câmpie pentru a asigura presiunea necesară.

Atunci când se construiește o microhidrocentrală cu o capacitate de 10 kW sau mai mult, este necesar să se obțină autorizații de la autoritățile relevante pentru alocarea terenului, utilizarea apei, conectarea la rețele etc. Echipamentele fabricate în Rusia pentru o microcentrală hidroelectrică cu o capacitate de 10 kW costă aproximativ 240 de mii de ruble. plus lucrări de inginerie și construcție, care măresc costul costului final al stației de două până la trei ori. Electricitatea în sine se dovedește a fi destul de ieftină, dar din cauza investițiilor mari din etapa inițială, nu ar trebui să vă așteptați la o rambursare rapidă. Investițiile se vor amortiza în cel puțin șase până la șapte ani cu utilizarea constantă a energiei din microcentrale hidroelectrice.

Căldura pământului

Pe lângă sursele alternative de energie, există și surse alternative de căldură. Cel mai familiar poate fi numit un cazan care funcționează cu un combustibil neobișnuit - peleți de lemn. Peleții (paleții) sunt mici produse din lemn presat cilindric, cu diametrul de 4-12 mm, lungimea de 20-50 mm, realizate din rumeguș uscat, așchii, făină de lemn, așchii de lemn și praf de lemn. La arderea peleților, cantitatea de dioxid de carbon eliberată nu depășește emisiile care s-ar forma în timpul descompunerii naturale a lemnului. În plus, conținutul energetic al 1 kg de peleți corespunde la 0,5 litri de motorină lichidă. O tonă de peleți de lemn eliberează 5.000 kW de energie termică atunci când este arsă.

Cazanele pe peleți sunt destul de ușor de utilizat. Acestea asigură alimentarea automată cu combustibil și o casă de 120 de metri pătrați. m. necesită aproximativ 7 tone de pelete pe an. Pretul pentru 1 tona este de 120 euro. Există doar două dificultăți în întreținerea cazanului: un loc pentru depozitarea peleților (din moment ce nu tolerează umiditatea) și livrarea combustibilului. Piața este slab dezvoltată, practic toată producția este orientată spre export. Prin urmare, înainte de a instala un cazan pe peleți, trebuie să vă gândiți de unde să obțineți acești peleți.

Te poți descurca deloc fără combustibil - folosește energia pământului. Pentru asta sunt pompele de caldura. Ele sunt folosite în 70% din casele din Suedia, dar foarte puțin folosite aici. Pompele de căldură (colectori solari), precum panourile solare, sunt încălzite de soare. Cel mai bine este să le folosiți din primăvară până în toamnă. Cu ajutorul lor, puteți acoperi complet nevoia de apă caldă și puteți face fără electricitate sau altă sursă de energie.

Colectorul pentru o familie medie ocupă 2-3 metri pătrați. m plus un rezervor de 150-200 litri. Costul echipamentului este de la 30 de mii de ruble, dar eficiența economică este atinsă numai dacă nu există gaz în casă.

Există două tipuri principale de colectoare solare - plat și tub vid. Când sunt folosite vara, eficiența lor este aproximativ aceeași, dar în sezonul rece este necesar să folosiți colectoare cu vid, care pot funcționa și iarna la temperaturi de până la -35 o C. La colectoarele obișnuite, apa este încălzită la 50- 60 o C, în colectoarele în vid - până la 80-90 o C. În rest, sistemele sunt similare - ai nevoie și de un rezervor de stocare a căldurii și, în cele mai multe cazuri, de elemente care să asigure circulația forțată a lichidului de răcire în sistem.

De asemenea, colectoarele de vid pot fi folosite pentru încălzire, atunci când sunt asociate cu un cazan. Colectorul va furniza 10 până la 40% din energie pentru încălzire. Un număr mai mare este relevant pentru regiunile cu ierni însorite, cum ar fi Buriația.

Oportunitatea economică

Perioada de amortizare a sistemelor de încălzire solară este de 4-7 ani. În general, nu există eficiență economică în sursele alternative de energie electrică și căldură. Dacă rețeaua este în apropiere sau există gaz în casă, nu există alternativă la tipurile tradiționale de energie electrică din punct de vedere al prețului.

Toți experții sunt de acord că morile de vânt sau colectoarele solare nu sunt practice pentru uz privat, cu excepția cazului în care locuiți în mijlocul taiga sau în stepă, la câteva sute de kilometri de cea mai apropiată linie electrică.

Fără electricitate, viața oricărei locuințe este aproape de neconceput: electricitatea ajută la gătit, la încălzirea camerei, la pomparea apei în ea și la iluminarea simplă. Dar ce să faci dacă încă nu există comunicații acolo unde locuiești, atunci surse alternative de energie electrică vor veni în ajutor.


În recenzia noastră, am colectat mai multe surse alternative de energie electrică comune în viața de zi cu zi, care sunt utilizate pe scară largă atât în ​​Rusia, cât și în țările europene și pe continentul american. În multe privințe, acestea sunt, desigur, mai scumpe și mai greu de operat decât rețeaua centrală; cu toate acestea, investițiile financiare vor fi pe deplin justificate de servicii de înaltă calitate și de încredere, precum și de crearea unui mediu ecologic favorabil.

Generatoare electrice

Cea mai populară sursă de energie alternativă din Rusia, care este cea mai solicitată în casele private de la țară. După tipul de combustibil utilizat, generatoarele electrice sunt diesel, benzină și gaz.

Generatoare diesel au o mulțime de avantaje, inclusiv eficiență, fiabilitate și un mic risc de incendiu. Dacă utilizați în mod regulat un generator diesel, acesta este mult mai profitabil decât modelele care funcționează pe benzină sau pe benzină. Consumul de combustibil al echipamentelor diesel nu este mare, prețul motorinei este și el menținut la un nivel scăzut, nu necesită reparații costisitoare.


Dezavantajele unui generator diesel sunt cantitatea mare de gaze emise în timpul funcționării, zgomotul și costul ridicat al dispozitivului în sine. Prețul echipamentului „mediu” cu o putere de ieșire de aproximativ 5 kW este în medie de aproximativ 23.000 de ruble; cu toate acestea, într-o vară de muncă, se plătește pe deplin.

generator pe benzina ideal ca sursă de alimentare de rezervă sau sezonieră. În comparație cu generatoarele diesel, generatoarele pe benzină au dimensiuni mici, emit puțin zgomot în timpul funcționării și au un cost mai mic - prețul mediu al unui generator pe benzină de 5 kW variază de la 14 la 17 mii de ruble. Dezavantajul unui generator pe benzină este consumul mare de combustibil, iar nivelul ridicat de dioxid de carbon emis va necesita să plasați generatorul într-o cameră separată.


Generatoare de gaz- poate cele mai „profitabile” modele pentru utilizare în viața de zi cu zi, care s-au recomandat perfect din toate părțile: pot funcționa atât din gaz natural, cât și din combustibil lichefiat în cilindri. Nivelul de zgomot al acestui dispozitiv este foarte scăzut, iar durabilitatea este cea mai mare; în același timp, prețurile se află într-un interval moderat: pentru un dispozitiv „acasă” cu o putere de aproximativ 5 kW, va trebui să plătiți aproximativ 18 mii de ruble.

viata sub soare

În fiecare an, o altă sursă alternativă de energie electrică devine din ce în ce mai populară - energia solară. Poate fi folosit nu numai pentru a genera energie electrică, ci și pentru a oferi încălzire autonomă. Pe acoperiș, și uneori pe pereți, sunt instalate panouri solare de diferite dimensiuni, care au o baterie și un invertor; cu ceva timp în urmă scriam despre tehnologie inovatoare - plăci cu fotocelule încorporate (). Iată care sunt beneficiile pe care le oferă panourile solare:
  • Utilizarea sursei regenerabile de energie;
  • Funcționare absolut silențioasă;
  • Siguranța mediului, absența oricăror emisii în atmosferă;
  • Instalare ușoară, posibilitate de autoinstalare.

Mai ales des puteți găsi panouri solare în sudul Europei și Rusiei, unde numărul de zile însorite atât iarna, cât și vara depășește numărul celor înnorate. Dar există câteva nuanțe pe care trebuie să le rețineți:

Chiar și în cel mai „însorit” scenariu de vreme, este puțin probabil ca puterea totală a tuturor fotocelulelor instalate să depășească 5-7 kW pe oră. Prin urmare, dacă luăm în considerare cel puțin o estimare aproximativă că este necesară energie pentru a încălzi o casă la o rată de 1 kW la 10 metri pătrați, atunci obținem că doar o casă mică de țară poate trăi cu alimente complet „solare”; casele cu două-trei etaje vor necesita în continuare surse suplimentare de energie de la tine, mai ales dacă consumul de apă și lumină este și el mare.


Dar chiar dacă casa este mică, atunci cel puțin 10 metri pătrați de teren vor trebui alocați pentru instalarea echipamentelor, prin urmare, pe un standard de șase acri cu o grădină și o grădină, acest lucru pare puțin probabil.

Și, desigur, există dificultăți destul de „naturale” - aceasta este dependența de fluctuațiile zilnice și sezoniere ale radiației solare: nimeni nu ne garantează vreme însorită chiar și vara. Și încă ceva: deși fotocelulele în sine nu emit substanțe toxice în timpul funcționării, eliminarea lor nu este atât de simplă, trebuie să le duceți la puncte speciale de colectare - la fel ca bateriile uzate.




Costul unei stații finite începe de la 100 de mii de ruble, ceea ce nu se potrivește tuturor. Cu toate acestea, energia solară poate fi folosită și într-un mod „mai ieftin”: instalați un colector pe șantier pentru a încălzi apa - va capta căldura în timpul zilei, chiar și în zilele înnorate și ploioase. În principiu, colectorul pentru încălzire satisface complet necesarul zilnic de apă caldă, iar prețul său începe de la 30.000 de ruble. Dar acest tip de echipamente nu generează energie electrică și pot funcționa doar în regiunile sudice, unde activitatea solară este destul de mare.

Cu vântul!

Centralele eoliene-electrice nu mai reprezintă un viitor tehnologic fantastic – trebuie doar să priviți câmpurile din Germania și Olanda pentru a vedea omniprezența turbinelor eoliene.


Un pic de fizică școlară: energia cinetică a vântului este transformată în energia mecanică a turbinei, iar invertorul, la rândul său, generează curent alternativ. Trebuie să rețineți acest lucru: viteza minimă a vântului la care va fi generată electricitatea de la volant este de 2 m / s și, în mod optim, dacă viteza vântului este în regiunea de 5–8 m / s; de aceea turbinele eoliene sunt deosebit de populare în regiunile de nord-vest ale Europei, unde viteza medie anuală a vântului este foarte mare. În funcție de tipul de construcție, generatoarele eoliene sunt împărțite în orizontale și verticale: depinde de montarea rotorului.

Designul orizontal al generatorului este bun pentru randamentul său ridicat, iar în timpul instalării va fi folosită o cantitate mică de materiale. Dar va trebui să întâmpinați unele dificultăți: instalarea va necesita un catarg înalt, iar generatorul în sine are o parte mecanică complexă, iar reparațiile pot fi foarte dificile.


Generatoarele verticale pot funcționa într-o gamă mai largă de viteze ale vântului; dar, în același timp, instalarea lor este mult mai complicată și va fi necesară o fixare suplimentară pentru a monta motorul.


Pentru a netezi diferența dintre anotimpul vânt și calm și pentru a alimenta casa în mod neîntrerupt cu curent electric, parcul eolian este de obicei echipat cu o baterie de stocare. O altă alternativă la instalarea unei baterii la un parc eolian este un rezervor de stocare a apei, care este folosit atât pentru încălzire, cât și pentru alimentarea cu apă caldă. În acest caz, veți putea economisi puțin la achiziție - cu toate acestea, costul generatorului eolian va rămâne în continuare ridicat: aproximativ 300 de mii de ruble, fără baterie - aproximativ 250 de mii.

O altă nuanță care trebuie luată în considerare la amenajarea unui parc eolian este necesitatea de a crea o fundație pentru echipamente. Fundația trebuie consolidată cu o grijă deosebită dacă în zona dumneavoastră viteza vântului depășește periodic 10 -15 metri pe secundă. Și în timpul iernii, va fi necesar să se asigure că paletele parcului eolian nu îngheață, acest lucru reduce foarte mult eficiența. În plus, vibrațiile și zgomotul de la funcționarea unei mori de vânt fac de dorit să amplasați stația la cel puțin 15 metri de o clădire rezidențială.

trăind bine

Despre biocombustibili ca „tehnologie de mediu a viitorului” se vorbește acum peste tot și peste tot. O mulțime de controverse și recenzii contradictorii au izbucnit în jurul lui: este atractiv ca combustibil pentru mașini, deoarece are un preț atractiv, dar, în același timp, mulți șoferi bănuiesc impactul negativ al biomaterialului asupra motorului și puterii. Să lăsăm deoparte problemele auto: până la urmă, biocombustibilii pot fi folosiți nu numai ca combustibil pentru vehicule, ci și ca sursă de energie electrică: pot înlocui gazul, benzina și motorina la realimentarea echipamentelor.


Biocombustibilii sunt produși prin prelucrarea reziduurilor vegetale - tulpini și semințe. Pentru fabricarea motorinei biologice se folosesc grăsimi din semințele culturilor oleaginoase, iar benzina este produsă prin fermentarea porumbului, trestiei de zahăr, sfeclei și a altor plante. Algele sunt recunoscute drept cea mai optimă sursă de energie biologică, deoarece sunt nepretențioase în cultură și se transformă ușor în biomasă cu proprietăți uleioase asemănătoare uleiului.


Această tehnologie produce și gaz biologic, care este colectat în timpul fermentației deșeurilor organice din industria alimentară și zootehnie: 95% din el este compus din metan. Tehnologiile de mediu fac posibilă colectarea gazelor naturale în ... gropi de gunoi! 1 tonă de gunoi inutile produce până la 500 de metri cubi de gaz util, care este apoi transformat în etanol celulozic.

Dacă vorbim despre utilizarea casnică a biocombustibililor pentru a genera energie electrică, atunci în acest scop este necesară achiziționarea unei instalații individuale de biogaz care va produce gaz natural din deșeuri. Este clar că această opțiune este implementată doar într-o casă de țară, unde există o groapă privată de deșeuri biologice pe stradă.

O instalație standard vă va oferi de la 3 la 12 metri cubi de gaz pe zi; gazul rezultat poate fi apoi folosit pentru a încălzi casa și a alimenta diverse echipamente, inclusiv generatorul de energie pe gaz, despre care am scris mai sus. Din păcate, instalațiile de biogaz nu sunt încă disponibile peste tot: va trebui să plătiți cel puțin 250.000 de ruble pentru el.

Îmblanzi fluxul

Dacă aveți la dispoziție propria apă curentă (o porțiune de pârâu sau râu), atunci construirea unei centrale hidroelectrice individuale ar fi o soluție bună. În ceea ce privește instalarea, acest tip de generator de energie este unul dintre cele mai dificile, dar eficiența sa este mult mai mare decât cea a tuturor surselor descrise mai sus - eoliană, solară și biologică. Centralele hidroelectrice pot fi îndiguite și fără baraj, a doua opțiune este mai comună și mai accesibilă - puteți găsi adesea numele sinonim „stație de curgere”. În funcție de structura lor, stațiile sunt împărțite în mai multe tipuri:

Cea mai optimă și comună opțiune care este potrivită pentru bricolaj este o stație cu elice sau roată; Puteți găsi o mulțime de instrucțiuni și sfaturi utile pe Internet.

Cea mai dificilă și incomodă soluție va fi instalarea în lanț: are o productivitate scăzută, este destul de periculoasă pentru oamenii din jur, iar instalarea stației va necesita o cantitate mare de materiale și mult timp. În acest sens, rotorul Darier este mai convenabil, deoarece axa este situată vertical și poate fi instalat deasupra apei. În același timp, va fi dificil să montați o astfel de stație, iar rotorul trebuie rotit manual la început.

Dacă achiziționați o minicentrală hidroelectrică gata făcută, atunci costul său mediu va fi de aproximativ 200 de mii de ruble; auto-asamblarea componentelor va economisi până la 30% din costuri, dar va necesita mult timp și efort. Care dintre acestea este mai bună depinde de tine.

Pentru proprietarii de case particulare, există posibilitatea de a reduce semnificativ facturile la utilități sau de a nu folosi deloc serviciile furnizorilor de căldură, electricitate și gaze. Poți chiar oferi o economie considerabilă și, dacă dorești, poți vinde surplusul. Acest lucru este real și unii au făcut-o deja. Pentru aceasta se folosesc surse alternative de energie.

De unde poți obține energie și sub ce formă

De fapt, energia, într-o formă sau alta, este practic peste tot în natură - soarele, vântul, apa, pământul - există energie peste tot. Sarcina principală este să o extragem de acolo. Omenirea face asta de mai bine de o sută de ani și a obținut rezultate bune. În momentul de față, sursele alternative de energie pot asigura locuinței căldură, electricitate, gaz, apă caldă. Mai mult decât atât, energia alternativă nu necesită super-abilități sau super cunoștințe. Totul se poate face pentru casa ta cu propriile mâini. Deci ce se poate face:


Toate sursele alternative de energie sunt capabile să răspundă pe deplin nevoilor umane, dar acest lucru necesită investiții prea mari și/sau suprafețe prea mari. Prin urmare, este mai rezonabil să se realizeze un sistem combinat: să primească energie din surse alternative și, dacă există o lipsă, „să obții” din rețelele centralizate.

Utilizarea energiei solare

Una dintre cele mai puternice surse alternative de energie pentru casă este radiația solară. Există două tipuri de instalații pentru conversia energiei solare:


Să nu credeți că instalațiile funcționează doar în sud și doar vara. Funcționează bine și iarna. Pe vreme senină cu ninsori, producția de energie este doar puțin mai mică decât vara. Dacă zona dvs. are un număr mare de zile senine, puteți utiliza această tehnologie.

Panouri solare

Panourile solare sunt asamblate din convertoare fotovoltaice, care sunt realizate pe baza de minerale care, sub influența luminii solare, emit electroni - generează un curent electric. Pentru uz privat se folosesc fotoconvertitoare din silicon. În structura lor, ele sunt monocristaline (facute dintr-un singur cristal) și policristaline (multe cristale). Monocristalinele au o eficienta mai mare (13-25% in functie de calitate) si o durata de viata mai lunga, dar sunt mai scumpe. Cele policristaline generează mai puțină energie electrică (9-15%) și eșuează mai repede, dar au un preț mai mic.

Acesta este un fotoconvertor policristalin. Trebuie să le manipulați cu atenție - sunt foarte fragile (de asemenea, monocristal, dar nu în aceeași măsură)

Asamblarea unei baterii solare cu propriile mâini nu este dificilă. Mai întâi trebuie să achiziționați o anumită cantitate de fotocelule din silicon (cantitatea depinde de puterea necesară). Cel mai adesea sunt cumpărate pe platforme de tranzacționare chineze, cum ar fi Aliexpress. Atunci procedura este simplă:

Câteva cuvinte despre motivul pentru care substratul pentru panoul solar (baterii) ar trebui vopsit în alb. Intervalul de temperatură de funcționare a plachetelor de siliciu este de la -40°C la +50°C. Funcționarea la temperaturi mai mari sau mai scăzute duce la defectarea rapidă a elementelor. Pe acoperiș, vara, în interior, temperatura poate fi mult mai mare de +50°C. De aceea este nevoie de alb - pentru a nu supraîncălzi siliciul.

Colectori solari

Colectoarele solare pot încălzi apa sau aerul. Unde să direcționați apa încălzită de soare - către robinetele de apă caldă sau către sistemul de încălzire - alegeți. Doar încălzirea va fi la temperatură scăzută - pentru încălzirea prin pardoseală, ceea ce este necesar. Însă pentru ca temperatura din casă să nu depindă de vreme, sistemul trebuie să fie redundant, astfel încât, dacă este necesar, să fie conectată o altă sursă de căldură sau centrala să treacă la o altă sursă de energie.

Există trei tipuri de colectoare solare: plate, tubulare și de aer. Cele mai frecvente sunt tubulare, dar și altele au dreptul de a exista.

plastic plat

Două panouri - negru și transparent - sunt combinate într-un singur corp. Între ele este o conductă de cupru sub formă de șarpe. De la soare, panoul întunecat inferior se încălzește. cuprul este încălzit din el și din el - apa care trece prin labirint. Acest mod de utilizare a surselor alternative de energie nu este cel mai eficient, dar este atractiv pentru că este foarte simplu de implementat. Astfel, puteți încălzi apa. Va fi necesar doar să-i circuitați alimentarea (folosind o pompă de circulație). În același mod, puteți încălzi apa într-un recipient sau o puteți folosi pentru nevoile casnice. Dezavantajul unor astfel de instalații este eficiența și productivitatea scăzute. Este nevoie fie de mult timp, fie de un număr mare de colectoare plate pentru a încălzi o cantitate mare de apă.

Colectori tubulari

Acestea sunt tuburi de sticlă - vid sau coaxiale - prin care curge apa. Un sistem special permite concentrarea maximă în tuburile de căldură, care este transferată în apa care curge prin ele.

Sistemul trebuie să aibă un rezervor de stocare în care se încălzește apa. Circulația apei în sistem este asigurată de o pompă. Astfel de sisteme nu pot fi realizate pe cont propriu - este problematic să faceți tuburi de sticlă cu propriile mâini și acesta este principalul dezavantaj. Împreună cu prețul ridicat, împiedică adoptarea pe scară largă a acestei surse de energie pentru casă. Și sistemul în sine este foarte eficient, cu un bang face față apei de încălzire pentru alimentarea cu apă caldă și aduce o contribuție decentă la încălzire.

Schema de organizare a încălzirii și alimentării cu apă caldă din surse alternative de energie - folosind colectoare solare

Colectori de aer

La noi sunt foarte rare și degeaba. Sunt simple și ușor de făcut manual. Singurul negativ este că este necesară o suprafață mare: pot ocupa întregul perete sudic (estic, sud-estic). Sistemul este foarte asemănător cu colectoarele plate - un panou inferior negru, unul transparent superior, dar ele încălzesc direct aerul, care este forțat (de un ventilator) sau în mod natural în cameră. În ciuda aparentei frivolități, în acest fel este posibil să încălziți încăperi mici în timpul orelor de zi, inclusiv încăperi tehnice sau utilitare:, căsuțe, șoprone pentru viețuitoare.

O astfel de sursă alternativă de energie precum soarele ne oferă căldura, dar cea mai mare parte a ei se duce „nicăieri”. A prinde o mică parte din ea și a o folosi pentru nevoi personale este sarcina pe care o rezolvă toate aceste dispozitive.

Turbine eoliene

Sursele alternative de energie sunt bune, deoarece sunt în mare parte resurse regenerabile. Cel mai etern, probabil, este vântul. Atâta timp cât este atmosferă și soare, este și vânt. Poate pentru o perioadă scurtă aerul va fi nemișcat, dar nu pentru mult timp. Strămoșii noștri au folosit energia eoliană în mori, iar omul modern o transformă în energie electrică. Tot ceea ce este necesar pentru aceasta:

  • un turn instalat într-un loc cu vânt;
  • generator cu lame atașate la acesta;
  • acumulator și sistem de distribuție a curentului electric.

Turnul este construit orice, din orice material. O baterie de stocare este o baterie, nu vă puteți imagina nimic aici, dar unde să furnizați energie electrică este alegerea dvs. Rămâne doar să faci un generator. Poate fi cumpărat și gata făcut, dar este destul de posibil să îl faceți dintr-un motor de la aparatele de uz casnic - o mașină de spălat, o șurubelniță etc. Veți avea nevoie de magneți de neodim și rășină epoxidică, un strung.

Pe rotorul motorului marchem locurile pentru instalarea magneților. Trebuie să fie la o distanță egală unul de celălalt. Măcinam rotorul motorului selectat, formând „scaune”. Partea inferioară a locașului trebuie să aibă o pantă ușoară, astfel încât suprafața magnetului să fie înclinată. Magneții sunt lipiți de locurile sculptate pe unghii lichide, umplute cu rășină epoxidică. Suprafața este apoi netezită cu șmirghel. Apoi, trebuie să atașați perii care vor elimina curentul. Și gata, poți asambla și rula un generator eolian.

Astfel de instalații sunt destul de eficiente, dar puterea lor depinde de mulți factori: intensitatea vântului, cât de bine este realizat generatorul, cât de eficient este îndepărtată diferența de potențial cu perii, de fiabilitatea conexiunilor electrice etc.

Pompe de caldura pentru incalzirea locuintei

Pompele de căldură utilizează toate sursele alternative de energie disponibile. Ei iau căldură din apă, aer, sol. În cantități mici, această căldură există chiar și iarna, așa că pompa de căldură o colectează și o redirecționează către încălzirea casei.

Pompele de căldură folosesc și surse alternative de energie - căldura pământului, apă și aer

Principiul de funcționare

De ce sunt pompele de căldură atât de atractive? Faptul că după ce ai cheltuit 1 kW de energie pentru pomparea acestuia, în cel mai rău caz, vei obține 1,5 kW de căldură, iar cele mai reușite implementări pot da până la 4-6 kW. Și asta nu contrazice în niciun fel legea conservării energiei, deoarece energia este cheltuită nu pentru obținerea căldurii, ci nu pentru pomparea acesteia. Deci fara inconsecvente.

Pompele de căldură au trei circuite de lucru: două externe și sunt interne, precum și un evaporator, un compresor și un condensator. Schema funcționează astfel:

  • În circuitul primar circulă un lichid de răcire, care preia căldură din surse cu potențial scăzut. Poate fi coborât în ​​apă, îngropat în pământ sau poate lua căldură din aer. Cea mai mare temperatură atinsă în acest circuit este în jur de 6°C.
  • Circuitul intern circulă un mediu de încălzire cu un punct de fierbere foarte scăzut (de obicei 0°C). Când este încălzit, agentul frigorific se evaporă, vaporii intră în compresor, unde sunt comprimați la presiune înaltă. În timpul compresiei, căldura este eliberată, vaporii de agent frigorific sunt încălziți la o temperatură medie de +35°C până la +65°C.
  • În condensator, căldura este transferată lichidului de răcire din al treilea circuit - de încălzire. Vaporii de răcire sunt condensați, apoi intră în continuare în evaporator. Și apoi ciclul se repetă.

Circuitul de încălzire se realizează cel mai bine sub forma unei podele calde. Temperaturile sunt cele mai bune pentru asta. Sistemul de radiatoare va necesita prea multe secțiuni, ceea ce este urât și neprofitabil.

Surse alternative de energie termică: de unde și cum să obțineți căldură

Dar cea mai mare dificultate este dispozitivul primului circuit extern, care colectează căldură. Deoarece sursele sunt cu potențial scăzut (există puțină căldură în partea de jos), sunt necesare suprafețe mari pentru a le colecta în cantități suficiente. Există patru tipuri de contururi:

  • Inele așezate în conducte de apă cu lichid de răcire. Corpul de apă poate fi orice - un râu, un iaz, un lac. Condiția principală este ca acesta să nu înghețe chiar și în cele mai severe înghețuri. Pompele care pompează căldura din râu funcționează mai eficient; mult mai puțină căldură este transferată în apa stagnantă. O astfel de sursă de căldură este cel mai ușor de implementat - aruncați țevi, legați o sarcină. Există doar șanse mari de deteriorare accidentală.

  • Câmpuri termice cu conducte îngropate sub adâncimea de îngheț. În acest caz, există un singur dezavantaj - volume mari de lucrări de pământ. Trebuie să îndepărtăm solul pe o suprafață mare și chiar la o adâncime solidă.

  • Utilizarea temperaturilor geotermale. Sunt forate un număr de puțuri de mare adâncime, iar circuitele de răcire sunt coborâte în ele. Ceea ce este bun la această opțiune este că necesită puțin spațiu, dar nu peste tot este posibil să se foreze la adâncimi mari, iar serviciile de foraj costă mult. Este posibil, totuși, dar munca nu este încă ușoară.

  • Extragerea căldurii din aer. Așa funcționează aparatele de aer condiționat cu posibilitatea de încălzire - preiau căldură din aerul „exterior”. Chiar și la temperaturi sub zero, astfel de unități funcționează, deși la un minus nu foarte „profund” - până la -15 ° C. Pentru a face munca mai intensă, puteți folosi căldura de la puțurile de ventilație. Aruncați câteva chingi cu lichid de răcire acolo și pompați căldura de acolo.

Principalul dezavantaj al pompelor de căldură este prețul ridicat al pompei în sine, iar instalarea câmpurilor de colectare a căldurii nu este ieftină. În acest caz, puteți economisi bani făcând singur pompa și, de asemenea, așezând contururile cu propriile mâini, dar suma va rămâne în continuare considerabilă. Avantajul este că încălzirea va fi ieftină și sistemul va funcționa mult timp.

Deșeuri la venituri:

Toate sursele alternative de energie sunt de origine naturală, dar nu poți obține decât un dublu beneficiu de la centralele de biogaz. Aceștia reciclează deșeurile animale și de pasăre. Ca rezultat, se obține un anumit volum de gaz, care, după purificare și uscare, poate fi utilizat în scopul propus. Restul deșeurilor procesate poate fi vândut sau folosit pe câmp pentru a crește randamentele – se obține un îngrășământ foarte eficient și sigur.

Pe scurt despre tehnologie

Formarea gazului are loc în timpul fermentației, iar bacteriile care trăiesc în gunoi de grajd sunt implicate în aceasta. Orice deșeu de animale și păsări este potrivit pentru producerea de biogaz, dar gunoiul de grajd de bovine este optim. Se adaugă chiar și la restul deșeurilor pentru „aluat” – conține exact bacteriile necesare procesării.

Pentru a crea condiții optime, este necesar un mediu anaerob - fermentația trebuie să aibă loc fără oxigen. Prin urmare, bioreactoarele eficiente sunt containere închise. Pentru ca procesul să decurgă mai activ, este necesară amestecarea regulată a masei. În instalațiile industriale, mixere electrice sunt instalate pentru aceasta, în instalațiile de biogaz autofabricate, acestea sunt de obicei dispozitive mecanice - de la cel mai simplu stick până la mixere mecanice care „lucrează” manual.

Există două tipuri de bacterii implicate în formarea gazului din gunoi de grajd: mezofile și termofile. Mezofilele sunt active la temperaturi de la +30°C până la +40°C, termofile - la +42°C până la +53°C. Bacteriile termofile funcționează mai eficient. În condiții ideale, producția de gaz de la 1 litru de suprafață utilă poate ajunge la 4-4,5 litri de gaz. Dar menținerea unei temperaturi de 50 ° C în instalație este foarte dificilă și costisitoare, deși costurile se justifică.

Câteva despre design

Cea mai simplă instalație de biogaz este un butoi cu capac și un agitator. Capacul are o ieșire pentru conectarea unui furtun prin care gazul pătrunde în rezervor. Nu veți obține mult gaz dintr-un astfel de volum, dar va fi suficient pentru unul sau două arzătoare pe gaz.

Volume mai serioase pot fi obținute dintr-un buncăr subteran sau suprateran. Dacă vorbim de un buncăr subteran, atunci acesta este din beton armat. Pereții sunt separați de sol cu ​​un strat de izolație termică, containerul în sine poate fi împărțit în mai multe compartimente, în care prelucrarea va avea loc cu o schimbare de timp. Deoarece culturile mezofile funcționează de obicei în astfel de condiții, întregul proces durează de la 12 la 30 de zile (culturile termofile sunt procesate în 3 zile), prin urmare, este de dorit o schimbare de timp.

Gunoiul de grajd intră prin buncărul de încărcare, pe partea opusă fac o trapă de descărcare, de unde se preiau materiile prime prelucrate. Buncărul nu este complet umplut cu bioamestec - aproximativ 15-20% din spațiu rămâne liber - aici se acumulează gaz. Pentru a-l scurge, în capac este construit un tub, al doilea capăt al căruia este coborât într-un sigiliu de apă - un recipient parțial umplut cu apă. În acest fel, gazul este uscat - deja purificat este colectat în partea superioară, este descărcat folosind un alt tub și poate fi deja sufocat la consumator.


Oricine poate folosi surse alternative de energie. Este mai dificil pentru proprietarii de apartamente să implementeze acest lucru, dar într-o casă privată poți cel puțin să implementezi toate ideile. Există chiar și exemple reale în acest sens. Oamenii își asigură pe deplin nevoile și o economie considerabilă.