Нормативні документи 

Короткий огляд основних видів альтернативної електроенергетики. Екологічні характеристики альтернативних джерел енергії

Для повноцінного існування сучасній людині необхідна енергія. Без енергії ми не зможемо зігріти наші будинки взимку, не зможемо виробляти безліч продуктів та речей, без яких наше життя вже просто немислиме. Традиційно людство звикло отримувати енергію з невідновлюваних джерел, таких як, наприклад, газові або нафтові родовища. Проте невідновлювані джерела тому так і називаються, що рано чи пізно їхній запас буде вичерпаний, і люди опиняться в критичному становищі, якщо, звичайно, вчасно не підготуються до такого розвитку подій, виділивши час і ресурси на розвиток такої найважливішої науково-технічної галузі як альтернативна енергетика.

НАПРЯМКИ НЕТРАДИЦІЙНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ

Як поновлювані джерела енергії людством може використовуватися енергія сонця, вітру, енергія припливів, геотермальна та інші нетрадиційні джерела енергії. Усі ці джерела енергії глибоко досліджують різні види альтернативної енергетики.

  • Геліоенергетика

Цей напрямок нетрадиційної енергетики заснований на використанні сонячної енергії, головними перевагами якої є невичерпність, відсутність шкідливих викидів при виробленні енергії та доступність. А одним з ускладнюючих факторів у її застосуванні є залежність кількості сонячної енергії, що надходить на землю, від погоди, часу доби та пори року, що ускладнює використання геліоенергії в областях з низьким рівнем сонячного випромінювання. Для подолання цього фактора використовуються акумулятори.

  • Геотермальна енергетика

У центрі уваги цього виду нетрадиційної енергетики знаходиться тепло земних глибин, яке на спеціальних станціях переробляється в електричну енергію або ж у ряді випадків безпосередньо використовується для опалення будівель. Для того, щоб дістатися тепла в земних надрах, найчастіше, необхідно бурити свердловини. Особливо ефективний спосіб отримання енергії в місцях, де гарячі води знаходяться дуже близько від земної поверхні.

  • Вітряна енергетика

Ще одне невичерпне джерело енергії – це вітер. Напрямок енергетики, що займається перетворенням енергії вітру на інші види енергії, називають вітряною енергетикою. Вітряні енергоустановки активно використовуються розвиненими країнами для отримання необхідних видів енергії. Так, наприклад, уже зараз майже 10 відсотків потрібної Європи енергії виходить за допомогою енергії вітру, а через п'ятнадцять років за прогнозами фахівців енергія, що використовується європейськими країнами, буде на чверть вітряної.

  • Біопаливна енергетика

Даний вид нетрадиційної енергетики займається дослідженням генерації енергії з біологічної сировини (стебел та інших частин рослин, відходів тваринницької продукції та ін.)

  • Хвильова енергетика

Цей напрямок нетрадиційної енергетики освоює таке цікаве відновлюване джерело як енергія хвиль.

ПЕРСПЕКТИВИ НЕТРАДИЦІЙНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ

Усі напрями нетрадиційної енергетики активно розвиваються у багатьох країнах. Однак у тих країнах, які надають дослідженням, розробці та впровадженню альтернативних способів отримання енергії всебічну державну – законодавчу та економічну – підтримку, результати особливо вражають. У розвинених країна частка відновлюваних джерел енергії постійно зростає, що дозволяє в багатьох випадках суттєво економити традиційні види енергії, а в ряді випадків повністю замінювати їх.

Вже зараз на космічних станціях використовується енергія сонця для роботи важливих систем, у багатьох країнах активно будуються вітряні та сонячні електростанції, архітектори під час проектування та будівництва будинків спочатку закладають можливість використання відновлюваних джерел енергії. У недалекому майбутньому вчені планують реалізувати сміливі, цікаві науково-технічні проекти, такі як будівництво сонячних електростанцій по екватору земної кулі.

Отже, перспективи розвитку нетрадиційної енергетики – колосальні, а повноцінний перехід на використання відновлюваних джерел енергії змінить світ.

Альтернативна енергетика – це свого роду рятувальне коло для людства в майбутньому. Від того, наскільки ми освоїмо відновлювані джерела енергії, залежить подальший розвиток нашої цивілізації. Ось чому всі високорозвинені країни прагнуть підтримувати дослідження в цій галузі, втілювати проекти, засновані на використанні сонячної, вітряної або іншої відновлюваної енергії, щоб частково або повністю відмовитися від традиційних джерел енергії, набути довгоочікуваної незалежності від невідновлюваних ресурсів.

Активний перехід до використання чистих відновлюваних видів енергії допоможе людству якісно змінити та покращити життя на планеті.

Запаси природного палива не безмежні, а ціни на енергоносії постійно зростають. Погодьтеся, було б непогано замість традиційних джерел енергії використовувати альтернативні, щоб не залежати від постачальників газу та електроенергії у своєму регіоні. Але ж ви не знаєте, з чого починати?

Ми допоможемо вам розібратися з основними джерелами відновлюваної енергії – у цьому матеріалі ми розглянули найкращі екотехнології. Замінити звичні джерела живлення здатна альтернативна енергія: своїми руками можна влаштувати дуже ефективне встановлення для її отримання.

У нашій статті розглянуто прості способи збирання теплового насоса, вітрогенератора та сонячних батарей, підібрано фотоілюстрацію окремих етапів процесу. Для наочності матеріал має відеоролики з виготовлення екологічно чистих установок.

"Зелені технології" дозволять відчутно скоротити побутові витрати за рахунок використання практично безкоштовних джерел.

Ще з давніх часів люди використовували у повсякденному побуті механізми та пристрої, дія яких була спрямована на перетворення на механічну енергію сил природи. Яскравим прикладом тому є водяні млини та вітряки.

З появою електрики наявність генератора дозволило механічну енергію перетворювати на електричну.

Водяний млин - попередник насоса автомата, що не вимагає присутності людини для роботи. Колесо самовільно обертається під напором води та самостійно черпає воду

Сьогодні значна кількість енергії виробляється саме вітряними комплексами та гідроелектростанціями. Крім вітру та води людям доступні такі джерела, як біопаливо, енергія земних надр, сонячне світло, енергія гейзерів та вулканів, сила припливів та відливів.

У побуті для отримання відновлюваної енергії широко використовують такі пристрої:

Висока вартість, як самих пристроїв, так і проведення монтажних робіт, зупиняє багатьох людей на шляху отримання як би безкоштовної енергії.

Окупність може досягати 15-20 років, але це не є підставою позбавляти себе економічних перспектив. Всі ці пристрої можна виготовити та встановити самостійно.

При виборі джерела альтернативної енергії потрібно орієнтуватися на її доступність, тоді максимальної потужності буде досягнуто при мінімумі вкладень.

Сонячні панелі власноручного виготовлення

Готова сонячна панель коштує чималих грошей, тому її покупка та встановлення по кишені далеко не кожному. При самостійному виготовленні панелі витрати можна зменшити в 3-4 рази.

Перш ніж приступити до пристрою сонячної панелі, потрібно розібратися, як все це працює.

Галерея зображень

Принцип роботи системи сонячного електропостачання

Розуміння призначення кожного з елементів системи дозволить уявити її роботу загалом.

Основні складові будь-якої системи сонячного електропостачання:

  • Сонячна панель.Це комплекс з'єднаних в єдине ціле елементів, що перетворюють сонячне світло на потік електронів.
  • Акумулятори.Однієї надовго не вистачить, тому система може налічувати до десятка таких пристроїв. Кількість акумуляторних батарей визначається потужністю споживаної електроенергії. Кількість акумуляторних батарей можна буде збільшити у майбутньому, додавши до системи необхідну кількість сонячних панелей;
  • Контролер сонячного заряду.Цей пристрій потрібний для нормального заряджання акумуляторної батареї. Основне його призначення полягає у недопущенні повторної перезарядки батареї.
  • Інвертор. Прилад для перетворення струму. Акумуляторні батареї видають струм низької напруги, а інвертор перетворює його на струм необхідного для функціоналу високої напруги – вихідна потужність. Для будинку достатньо буде інвертора з потужністю 3-5 кВт, що видається.

Основна особливість сонячних батарей у тому, що вони можуть виробляти струм високої напруги. Окремий елемент системи здатний виробляти струм напругою 0,5-0,55 В. Одна сонячна батарея здатна виробляти струм напругою 18-21, чого достатньо для зарядки 12-вольтового акумулятора.

Якщо інвертор, акумуляторні батареї та контролер заряду краще придбати готовими, то сонячні батареї цілком можливо зробити самому.

Якісний контролер та правильність підключення допоможуть якомога довше зберігати працездатність акумуляторних батарей та автономність усієї сонячної станції в цілому

Виготовлення сонячної батареї

Для виготовлення батареї необхідно придбати сонячні фотоелементи на моно або полікристалах. При цьому потрібно врахувати, що термін служби полікристалів значно менший, ніж монокристалів.

Крім того, ККД полікристалів не перевищує 12%, тоді як цей показник у монокристалів досягає 25%. Для того щоб зробити одну сонячну панель необхідно купити як мінімум 36 таких елементів.

Сонячну батарею збирають із модулів. Кожен модуль для побутового використання включає 30, 36 або 72 прим. елементів, з'єднаних послідовно з джерелом живлення з максимальною напругою близько 50 V

Крок # 1 - Складання корпусу сонячної панелі

Починаються роботи з виготовлення корпусу, для цього будуть потрібні такі матеріали:

  • Дерев'яні бруски
  • Фанера
  • Оргскло

З фанери необхідно вирізати днище корпусу та вставити його у рамку з брусків товщиною 25 мм. Розмір днища визначається кількістю сонячних фотоелементів та їх розміром.

По всьому периметру рамки у брусках з кроком 0,15-0,2 м необхідно висвердлити отвори діаметром 8-10 мм. Вони потрібні для запобігання перегріву елементів батареї під час роботи.

Правильно виконані отвори з кроком 0,15-0,20 м захистять від перегріву елементи сонячної панелі та забезпечать стабільну роботу системи.

Крок #2 - з'єднання елементів сонячної панелі

За розміром корпусу необхідно за допомогою канцелярського ножа вирізати із ДВП підкладку для сонячних елементів. При її влаштуванні також необхідно передбачити наявність вентиляційних отворів, що влаштовуються через кожні 5 см квадратно-гніздовим способом. Готовий корпус потрібно двічі пофарбувати та висушити.

Сонячні елементи слід вгору ногами викласти на підкладку з ДВП та виконати розпаювання. Якщо готові вироби не були оснащені припаяними провідниками, то робота значно спрощується. Проте процес розпаювання належить виконати у будь-якому разі.

Слід пам'ятати, що з'єднання елементів має бути послідовним. Спочатку елементи слід з'єднувати рядами, а вже потім готові ряди об'єднувати в комплекс шляхом приєднання до струмоведучих шин.

Після завершення елементи потрібно перевернути, укласти як належить і зафіксувати на своїх місцях за допомогою силікону.

Кожен з елементів необхідно надійно зафіксувати на підкладці за допомогою скотчу або силікону, в майбутньому це дозволить уникнути небажаних пошкоджень.

Після цього треба перевірити величину вихідної напруги. Орієнтовно воно має бути в межах 18-20 В. Тепер батарею слід обкатати протягом декількох днів, перевірити здатність заряджання акумуляторних батарей. Тільки після контролю працездатності проводиться герметизація стиків.

Крок # 3 - Складання системи електропостачання

Переконавшись у бездоганному функціоналі, можна виконати складання системи електропостачання. Вхідні та вихідні контактні дроти потрібно вивести назовні для подальшого підключення приладу.

З оргскла слід вирізати кришку і закріпити її шурупами до бортів корпусу через попередньо просвердлені отвори.

Замість сонячних елементів для виготовлення батареї можна використовувати діодний ланцюг із діодами Д223Б. Панель з 36 послідовно з'єднаних діодів здатна видавати напругу 12 Ст.

Діоди необхідно попередньо замочити в ацетоні для видалення фарби. У пластиковій панелі слід висвердлити отвори, вставити діоди та зробити їх розпаювання. Готову панель необхідно помістити у прозорий кожух та герметизувати.

Правильно орієнтовані та встановлені сонячні панелі забезпечують максимальну ефективність отримання сонячної енергії, а також легкість та простоту обслуговування системи.

Основні правила встановлення сонячної панелі

Від правильності установки сонячної батареї багато в чому залежить ефективність роботи системи.

При установці слід врахувати такі важливі параметри:

  1. Затінення.Якщо батарея перебуватиме в тіні дерев або вищих споруд, то вона не тільки не буде нормально функціонувати, а й може вийти з ладу.
  2. Орієнтація.Для максимального потрапляння сонячних променів на фотоелементи батарею необхідно направити у бік сонця. Якщо Ви живете у північній півкулі, то панель має бути орієнтована на південь, якщо ж у південній, то навпаки.
  3. Нахил.Цей параметр визначається географічним розташуванням. Фахівці рекомендують встановлювати панель під кутом, що дорівнює географічній широті.
  4. Доступність.Потрібно постійно стежити за чистотою лицьового боку та вчасно видаляти шар пилу та бруду. А в зимовий час панель періодично необхідно очищати від снігу, що налипає.

Бажано, щоб при експлуатації сонячної панелі кут нахилу не був незмінним. Прилад буде працювати максимум тільки у випадку прямо спрямованих на його кришку сонячних променів.

Влітку його краще розташовувати під ухилом 30º до горизонту. У зимовий час рекомендовано піднімати та встановлювати на 70º.

У ряді промислових варіантів сонячних батарей передбачені пристрої стеження руху сонця. Для побутового застосування можна продумати та передбачити підставки, що дозволяють змінювати кут нахилу панелі.

Теплові насоси для опалення

Теплові насоси є одним з найбільш прогресивних технологічних рішень в отриманні для вашого будинку. Вони не тільки найзручніші, а й екологічно безпечні.

Їхня експлуатація дозволить суттєво знизити витрати, пов'язані з оплатою на охолодження та обігрів приміщення.

Галерея зображень

Класифікація теплових насосів

Теплові насоси класифікую за кількістю контурів, джерелом енергії та способом її отримання.

Залежно від кінцевих потреб теплові насоси можуть бути:

  • Одно-, двох або триконтурні;
  • Одно- або двоконденсаторні;
  • З можливістю нагрівання або з можливістю нагрівання та охолодження.

По виду джерела енергії та способу її отримання розрізняють такі теплові насоси:

  • Ґрунт – вода.Застосовуються у помірному кліматичному поясі з рівномірним прогріванням землі незалежно від пори року. Для монтажу застосовують колектор або зонд залежно від типу ґрунту. Для буріння неглибоких свердловин не потрібне отримання дозвільних документів.
  • . Тепло акумулюється з повітря та прямує на нагрівання води. Установка буде доречною у кліматичних зонах із зимовою температурою не нижче -15 градусів.
  • . Монтаж обумовлений наявністю водойм (озера, річки, грунтові води, свердловини, відстійники). Ефективність такого теплового насоса є дуже великою, що зумовлено високою температурою джерела в холодну пору року.
  • Вода – повітря.У цій зв'язці в ролі джерела тепла виступають ті ж водоймища, але при цьому тепло за допомогою компресора передається безпосередньо повітрі, що використовується для обігріву приміщень. В даному випадку вода не виступає як теплоносій.
  • Ґрунт – повітря.У цій системі провідником тепла є ґрунт. Тепло із ґрунту через компресор передається повітрі. У ролі переносника енергії застосовують незамерзаючі рідини. Ця система вважається найбільш універсальною.
  • . Робота цієї системи подібна до роботи кондиціонера, здатного обігрівати і охолоджувати приміщення. Дана система є найдешевшою, тому що не вимагає виробництва земляних робіт та прокладання трубопроводів.

При виборі виду джерела тепла необхідно орієнтуватися на геологію ділянки та можливість безперешкодного проведення земляних робіт, також на наявність вільної площі.

При дефіциті вільного місця доведеться відмовитися від таких джерел тепла, як земля та вода та забирати тепло з повітря.

Від правильності вибору виду теплового насоса багато в чому залежить ефективність роботи системи та витрати на її пристрій

Принцип роботи теплових насосів заснований на використанні циклу Карно, який внаслідок різкого стиснення теплоносія забезпечує підвищення температури.

За таким же принципом, але з протилежним ефектом працює більшість кліматичних пристроїв з компресорними установками (холодильник, морозильна камера, кондиціонер).

Головний робочий цикл, який реалізується в камерах даних агрегатів, вважає зворотний ефект – внаслідок різкого розширення відбувається звуження холодоагенту.

Саме тому один із найбільш доступних методів виготовлення теплового насоса заснований на використанні окремих функціональних вузлів, що використовуються у кліматичному обладнанні.

Так, виготовлення теплового насоса може бути використаний побутовий холодильник. Його випарник і конденсатор будуть грати роль теплообмінників, що відбирають теплову енергію з середовища і направляють її безпосередньо на нагрівання теплоносія, що циркулює в системі опалення.

Низькопотенційне тепло з ґрунту, повітря або води разом із теплоносієм потрапляє у випарник, де перетворюється на газ, а далі ще більше стискається компресором, внаслідок чого температура стає ще вищою.

Складання теплового насоса з підручних матеріалів

Використовуючи стару побутову техніку, а точніше її окремі вузли, можна самостійно зібрати тепловий насос. Як це можна зробити, розглянемо далі.

Крок #1 - підготовка компресора та конденсатора

Роботи починаються з підготовки компресорної частини насоса, функції якої буде відведено відповідному вузлу кондиціонера чи холодильника. Цей вузол необхідно закріпити за допомогою м'якої підвіски на одній із стін робочого приміщення там, де це буде зручно.

Після цього необхідно виготовити конденсатор. Для цього ідеально підійде бак із нержавіючої сталі об'ємом 100 л. У нього потрібно вмонтувати змійовик (можна взяти готову мідну трубку від старого кондиціонера або холодильника).

Підготовлений бак потрібно за допомогою болгарки розрізати вздовж на дві рівні частини – це необхідно для встановлення та закріплення змійовика у тілі майбутнього конденсатора.

Після монтажу змійовика в одній із половинок обидві частини ємності потрібно з'єднати та зварити між собою таким чином, щоб вийшов замкнутий бак.

Для виготовлення конденсатора використаний бак з нержавіючої сталі об'ємом 100 л, за допомогою болгарки він був розрізаний навпіл, вмонтовано змійовик і виконано зворотне зварювання.

Врахуйте, що при зварюванні потрібно використовувати спеціальний електроди, а ще краще застосовувати аргонове зварювання, тільки воно може забезпечити максимальну якість шва.

Крок #2 - Виготовлення випарника

Для виготовлення випарника потрібно герметичний пластиковий бак об'ємом 75-80 літрів, в який потрібно буде помістити змійовик з труби діаметром дюйма.

Для виготовлення змійовика достатньо обмотати мідну трубку навколо сталевої труби діаметром 300-400 мм із наступною фіксацією витків перфорованим куточком.

На кінцях трубки необхідно нарізати різьблення для подальшого забезпечення з'єднання із трубопроводом. Після завершення складання та перевірки герметизації випарник слід закріпити на стіні робочого приміщення за допомогою кронштейнів відповідного розміру.

Завершення збирання краще довірити фахівцю. Якщо частину збірки можна виконати самостійно, то з паянням мідних труб та закачуванням холодоагенту має працювати професіонал. Складання основної частини насоса закінчується підключенням обігрівальних батарей та теплообмінника.

Слід зазначити, що це система є малопотужною. Тому краще, якщо тепловий насос стане додатковою частиною існуючої системи опалення.

Крок #3 — облаштування та підключення зовнішнього пристрою

Як джерело тепла найкраще підійде вода з колодязя або свердловини. Вона ніколи не замерзає і навіть узимку її температура рідко опускається нижче за +12 градусів. Потрібний пристрій двох таких свердловин.

З однієї свердловини відбуватиметься забір води з подачею у випарник.

Енергію підземної води можна використовувати цілий рік. На її температуру не впливають погодні умови та пори року.

В принципі, система готова до експлуатації, але для її повної автономності знадобиться система автоматики, що контролює температуру теплоносія, що рухається, в опалювальних контурах і тиск фреону.

Спочатку можна обійтися звичайним пускачем, але слід врахувати, що запуск системи після відключення компресора можна виконувати через 8-10 хвилин - цей час необхідний для вирівнювання тиску фреону в системі.

Влаштування та використання вітрогенераторів

Енергію вітру використали ще наші пращури. З тих далеких часів, в принципі, нічого не змінилося.

Відмінність полягає лише в тому, що жорна млина замінені на генератор і привод, що забезпечують перетворення механічної енергії лопатей в електричну енергію.

Галерея зображень

Установка вітрогенератора вважається економічно вигідною, якщо середньорічна швидкість вітру перевищує 6 м/с.

Монтаж найкраще проводити на височинах і рівнинах, ідеальними місцями вважаються узбережжя річок та великих водойм вдалині від різних інженерних комунікацій.

Для перетворення енергії повітряних мас на електричну застосовуються вітрогенератори, найбільш продуктивні в прибережних регіонах.

Класифікація вітряних генераторів

Класифікація вітряних генераторів залежить від таких основних параметрів:

  • Залежно від розміщення осі можуть бути і горизонтальні. Горизонтальна конструкція передбачає можливість автоповороту основної частини для пошуку вітру. Основне обладнання вертикального вітрогенератора розташоване на землі, тому його легко обслуговувати, при цьому ККД вертикально розташованих лопатей нижче.
  • Залежно від кількості лопатей розрізняють одно-, дво-, три- та багатолопатеві вітряні генератори. Багатолопатеві вітрогенератори використовують при малій швидкості повітряного потоку, застосовуються рідко через необхідність установки редуктора.
  • Залежно від матеріалу, що використовується для виготовлення лопат, лопаті можуть бути вітрильними та жорсткими. Лопаті вітрильного типу прості у виготовленні та монтажі, але вимагають частої заміни, тому що швидко виходять з ладу під впливом різких поривів вітру.
  • Залежно від кроку гвинта, розрізняють зміннийі фіксований кроки. При використанні змінного кроку можна досягти значного збільшення діапазону робочих швидкостей вітрогенератора, але це призведе до неминучого ускладнення конструкції та збільшення її маси.

Потужність всіх видів приладів, що перетворюють енергію вітру на електричний аналог, залежить від площі лопатей.

Для роботи вітрогенераторам практично не потрібні класичні джерела енергії. Використання установки потужністю близько 1 мВт дозволить заощадити 92 000 барелів нафти або 29 000 т вугілля за 20 років

Влаштування вітряного генератора

У будь-якій вітряній установці присутні такі основні елементи:

  • Лопаті, що обертаються під дією вітру та забезпечують рух ротора;
  • Генератор, що виробляє змінний струм;
  • Контролер управління лопатямивідповідає за утворення змінного струму в постійний, який потрібний для заряджання акумуляторів;
  • Акумуляторні батареї, потрібні для накопичення та вирівнювання електричної енергії;
  • Інвертор, Виконує зворотне перетворення постійного струму в змінний, від якого працюють всі побутові прилади;
  • Щогла, необхідна для підйому лопат над поверхнею землі до досягнення висоти переміщення повітряних мас.

При цьому генератор і щогла вважаються основними частинами вітрогенератора, а все інше – додаткові компоненти, що забезпечують надійну та автономну роботу системи в цілому

У схему будь-якого навіть найпростішого вітряного генератора обов'язково повинні бути включені інвертор, контролер заряду та акумуляторні батареї

Тихохідний вітряний генератор із автогенератора

Вважається, що дана конструкція є найпростішою та доступною для самостійного виготовлення. Вона може стати як самостійним джерелом енергії, і взяти він частина потужності існуючої системи електропостачання.

За наявності автомобільного генератора та акумуляторної батареї всі інші частини можна виготовити з підручних матеріалів.

Крок #1 - виготовлення вітрового колеса

Лопаті вважаються однією з найважливіших елементів вітрогенератора, оскільки їх конструкцією визначається робота інших вузлів. Для виготовлення лопатей можуть бути використані різні матеріали - тканина, пластик, метал і навіть дерево.

Ми виготовимо лопаті із каналізаційної пластикової труби. Основні переваги цього матеріалу – дешевизна, висока вологостійкість, простота обробки.

Роботи виконуються у такому порядку:

  1. Розрахунок довжини лопаті, при цьому діаметр пластикової труби повинен становити 1/5 від необхідного метражу;
  2. За допомогою лобзика трубу слід розрізати вздовж 4 частини;
  3. Одна частина стане шаблоном виготовлення всіх наступних лопатей;
  4. Після обрізки труби задирки на краях необхідно обробити наждачним папером;
  5. Вирізані лопаті необхідно зафіксувати на попередньо приготовленому алюмінієвому диску з передбаченим кріпленням;
  6. Також до цього диска після переробки потрібно прикрутити генератор.

Врахуйте, що труба з ПВХ не має достатньої міцності і не зможе протистояти сильним поривам вітру. Для виготовлення лопат найкраще застосовувати трубу з ПВХ товщиною не менше 4 см.

Не останню роль величину навантаження надає розмір лопаті. Тому не зайвим буде розглянути варіант зниження розміру лопаті за рахунок збільшення їхньої кількості.

Лопаті вітрогенератора виготовлені за шаблоном з ¼ ПВХ каналізаційної труби діаметром 200 мм, що розрізає уздовж осі на 4 частини.

Після збирання слід зробити балансування вітрового колеса. Для цього потрібно закріпити його горизонтально на штативі у закритому приміщенні. Результатом правильного збирання буде нерухомість колеса.

Якщо ж відбувається обертання лопатей, необхідно виконати їх підточування абразивом до врівноваження конструкції.

Крок #2 - виготовлення щогли вітрогенератора

Для виготовлення щогли можна використати сталеву трубу діаметром 150-200 мм. Мінімальна довжина щогли має становити 7 м. Якщо ділянці є перешкоди для переміщення повітряних мас, то колесо вітрогенератора треба підняти на висоту, що перевищує перешкоду щонайменше, ніж 1 м.

Кільця для закріплення розтяжок і саму щоглу необхідно забетонувати. Як розтяжки можна використовувати сталевий або оцинкований трос товщиною 6-8 мм.

Розтяжки щогли нададуть вітрогенератору додаткову стійкість і знизять витрати, пов'язані з пристроєм масивного фундаменту, їх вартість набагато нижча від інших типів щоглів, але потрібна додаткова площа для розтяжок

Крок #3 - переобладнання автомобільного генератора

Переробка полягає лише у перемотуванні дроту статора, а також у виготовленні ротора з неодимовими магнітами. Для початку потрібно висвердлити отвори, необхідні для фіксації магнітів у полюсах ротора.

Установка магнітів виконується із чергуванням полюсів. По завершенню робіт міжмагнітні порожнечі необхідно заповнити епоксидною смолою, а сам ротор обгорнути папером.

При перемотуванні котушки необхідно враховувати, що ефективність роботи генератора залежатиме від кількості витків. Котушку необхідно мотати за трифазною схемою в одному напрямку.

Готовий генератор потрібно випробувати, результатом правильно виконаної роботи буде показник 30 В при 300 оборотах генератора.

Переобладнаний генератор готовий до проведення випробувань по номінальній напрузі, що видається перед фінальним монтажем всієї системи тихохідного вітрогенератора.

Крок #4- завершення складання тихохідного вітрогенератора

Поворотна вісь генератора виконується з труби з двома підшипниками, а хвостова частина вирізається з оцинкованого заліза товщиною 1,2 мм.

Перед кріпленням генератора до щогли необхідно виготовити раму, найкраще для цього підійде профільна труба. При виконанні кріплення потрібно врахувати, що мінімальна відстань від щогли до лопаті має бути більшою за 0,25 м.

Під дією потоку вітру відбувається рух лопатей та ротора, в результаті досягається обертання редуктора та виходить електрична енергія.

Для роботи системи після вітрогенератора необхідно встановити контролер заряду, акумуляторні батареї, також інвертор.

Місткість батареї визначається потужністю вітрогенератора. Цей показник залежить від розмірів вітряного колеса, кількості лопатей та швидкості вітру.

Висновки та корисне відео на тему

Виготовлення сонячної панелі з пластмасовим корпусом, перелік матеріалів та порядок виконання робіт

Принцип роботи та огляд геотермальних насосів

Переобладнання автогенератора та виготовлення тихохідного вітрогенератора своїми руками

Відмінною рисою альтернативних джерел енергії є їх екологічна чистота та безпека.

Досить мала потужність установок та прив'язка до певних умов місцевості дозволяють ефективно експлуатувати лише комбіновані системи традиційних та альтернативних джерел.

Ваш будинок використовує альтернативну енергетику як джерела тепла та електроенергії? Ви самостійно зібрали вітрогенератор чи виготовили сонячні батареї? Поділіться, будь ласка, своїм досвідом у коментарях до нашої статті.

Минулого року щодня у світі встановлювалось 500 000 сонячних панелей. В Китаї кожну годинузапускається дві вітрові установки. На наших очах відбувається безпрецедентна зелена революція, яка кардинально змінить розклад сил на енергетичному ринку. Темпи встановлення сонячних панелей б'ють усі рекорди. І це лише початок, адже вартість вітряків, а тим паче сонячних панелей постійно знижується.

Виходячи з останніх фактичних даних за 2015 рік, експерти Міжнародного енергетичного агентства вимушені п'ятирічний прогноз щодо розвитку альтернативної енергетики у світі. Прогноз по потужності, що генерується, від відновлюваних джерел енергії на найближчі п'ять років істотно підвищений.

"Ми спостерігаємо трансформацію глобальних енергетичних ринків під впливом відновлюваних джерел", - визнав виконавчий директор Міжнародного енергетичного агентства Фатіх Бірол (Fatih Birol). Він погодився, що зростання частково спричинене кардинальним падінням цін на обладнання для сонячних та вітряних енергостанцій. Такі ціни, як зараз, «неможливо було уявити» п'ять років тому. Так, вартість установки вітрової електростанції з 2010 до 2015 року впала на 30%, а вартість великих сонячних електростанцій - утричі.

Найголовнішими джерелами для генерації електрики, як і раніше, залишаються викопне паливо, таке як вугілля і нафта, але прогрес у розвитку цих архаїчних технологій не йде ні в яке порівняння з прогресом в області сонячної та вітрової енергії.

Агентство прогнозує подальше зниження вартості вітряків та сонячних енергостанцій на найближчі п'ять років: на 15% та 25% відповідно. Зважаючи на все, це досить консервативна оцінка. Цілком можливо, прогнози знову доведеться переглядати через ще більш бурхливе зростання сонячної та вітряної енергетики. Звіт Medium-Term Renewable Energy Market Report 2016присвячений тимчасовому періоду з 2015 до 2021 року. Прогноз на цей відрізок переглянуто на 13% у бік підвищення. За оцінкою експертів, встановлені потужності за цей відрізок збільшаться не так на 730 ГВт, але в 825 ГВт. Це з прийняттям суворішого законодавства США, Китаї, Індії та Мексиці.

Протягом минулого року у світі встановлено 153 ГВт потужностей в енергетиці. Більше половини їх представляють сонячні станції (49 ГВт) і вітряні станції (63 ГВт). Введено в дію більше потужностей, ніж генерують деякі країни великої вісімки - наприклад, Канада.

Сонячні та вітряні станції додали за рік більше потужності, ніж електростанції на вугіллі, газі та ядерному паливі. Таке досягнення дозволило відновлюваним природним ресурсам обійти вугілля та вийти на перше місце у світі за темпами приросту встановленої потужності.

"Встановлена ​​потужність" в альтернативній енергетиці - це досить умовний показник. Сонце не світить цілодобово, а вітер дме зі змінною швидкістю в різних напрямках. Тому реальне виробництво електроенергії з відновлюваних ресурсів є набагато нижчим, ніж встановлені потужності. За цим показником відновлювані джерела дуже відстають.

Генерація електрики за видами палива у 2014 році. Джерело:

Зважаючи на все, щоб обігнати викопне паливо по генерації електрики, слід встановити в разибільше потужності, що генерується, ніж зараз.


Світова генерація електрики з 1971 по 2014 роки за видами палива (ТВт⋅ч). Джерело: Key world energy statistics 2016 , Міжнародне енергетичне агентство

За останніми даними Міжнародного енергетичного агентства за 2015 рік, вугілля забезпечило 39% світової генерації електрики, а всі відновлювані джерела, включаючи ГЕС, – лише 23%. За прогнозом, частка поновлюваних джерел до 2021 року зросте до 28%. У цьому випадку відновлювані ресурси генеруватимуть понад 7600 ТВтч - більше електрики, ніж зараз генерують США та країни Євросоюзу, разом узяті.

Прийняття суворішого законодавства у деяких країнах на підтримку відновлюваної енергетики пов'язане не лише з ратифікацією Паризької угоди в рамках Конвенції ООН про зміну клімату на рік раніше, ніж прогнозувалося. Це пов'язано ще й із серйозними екологічними проблемами у деяких країнах. Наприклад, через сильне забруднення повітря в Китаї ця країна прагне тепер активно просувати альтернативну енергетику. Зараз приблизно 40% нових потужностей відновлюваної енергетики у світі припадає саме на Китай (зокрема 50% вітрових установок).

Експерти попереджають, однак, що прогнозоване зростання альтернативної енергетики залежить від державної підтримки, яка часто змінюється в різних країнах. Нестійка природа сонячної та вітряної енергії також несе певні ризики для операторів.

Тим не менш, у всьому світі енергостанцій на відновлюваних джерелах зараз вводять більшеніж на викопному паливі. У Євросоюзі та США встановлена ​​потужність альтернативної енергетики щорічно перевищує нові потреби економіки. Тобто зараз взагалі немає сенсу будувати нові ТЕЦ на вугіллі та газі, і можна поступово закривати старі.

Загалом, хоча падіння цін і темпи зростання дуже вражають, але щоб використання енергії сонця та вітру дійсно допомогло досягти глобальних екологічних цілей, потрібно зробити серйозні кроки в енергетиці та транспорті, вважають експерти Міжнародного енергетичного агентства.

Час не стоїть дома. У давнину люди використовували як джерело енергії лише власні сили, або, по можливості, сили домашніх тварин. Потім першим зовнішнім джерелом енергії, яке навчилися використовувати люди, був вогонь. Все, що спочатку вміли отримати від вогню, це приготування їжі та обігрів свого житла. Сьогодні на службі у людства знаходяться джерела енергії, які перевищують людську силу у мільйони разів. Зараз ми готуємо їжу не лише за допомогою вогню, спеціальною технікою піднімаємо тонни вантажів, використовуючи ракети, підкорюємо космос, зазираємо у глибини Землі та будуємо мільйони міст. Проте у світі дедалі частіше виникають локальні енергетичні кризи, пов'язані з нестачею енергетичних ресурсів.

Закон енергії

Енергія ніколи не зникає, вона може змінювати форму та накопичуватися. Наприклад, рослини потребують сонячного світла, вони перетворюють сонячну енергію і накопичують її. Разом з тим вони віддають її нам у вигляді їстівних продуктів, люди і тварини споживають ці рослини і перетворюють цю енергію, яка в них накопичується, наприклад, в м'язову роботу. З іншого боку, при спалюванні дров на багатті також звільняється енергія, що походить від Сонця. Крім того, усі викопні ресурси планети, насамперед вугілля, природний газ, нафта є накопичувачами сонячної енергії. Всі ці паливно-енергетичні ресурси утворилися з останків тварин та рослин, які існували мільйони років тому, під дією тиску та надзвичайно високої температури у земній корі.

Середньовічній людині здалося б чаклунством, якби перед його очима хтось здобув світло з вугілля або привів би в рух машину за допомогою нафти. Але це диво полягає тільки в тому, щоб уможливити накопичення енергії та перехід її з однієї форми в іншу. У наш час цей процес став для всіх настільки звичайним, що мало хто замислюється над енергетичною проблемою та про ті ресурси, які ми для цього беремо. З того часу, коли людство почало розгадувати секрети енергії, воно намагається здобути енергію з найменшими витратами. Ідеальним варіантом було б винайти машину часу, так звану «перпертум мобіле», яка б виробляла енергію сама, отримуючи її з нічого. Але, на жаль, такий вічний двигун, який вирішив би всі проблеми енергетичних ресурсів, створити неможливо. Загальна кількість енергії завжди залишається незмінною, її не можна створити, можна лише звільнити енергію, що накопичилася, і перетворити на іншу: світлову, електричну, теплову, фізичну, хімічну тощо.

Вода як джерело енергії

Людина може використовувати потужну силу води, на деяких етапах втручатися в природний кругообіг води, щоб таким чином добувати енергію. Сьогодні на гідроелектростанціях виробляється електроенергія, яку можна накопичувати або відразу споживати за призначенням.

Неймовірної сили морські хвилі щомиті розбиваються на численні узбережжя, потужна енергія їх виконує свою роботу. Але людство досі не може використовувати силу морських хвиль для виробництва енергії, хоча існує безліч теоретичних моделей та ідей їх реалізації для вирішення енергетичної проблеми. З недавнього часу, а саме після аварії на Чорнобильській АЕС уряди багатьох морських держав серйозно зацікавилися цим безпечним джерелом енергії, до цього проводилися випробування здебільшого в галузі атомної енергетики.

Вугілля

Усі види вугілля - це результат процесу, що тривав мільйони років, під час якого останки різноманітної рослинності розклалися і перетворилися під дією високого тиску на торф, потім - на вугілля. Ці поклади протягом мільйонів років дедалі глибше проникали у земну кору, покриваючись зверху новими пластами. Наприклад, шар торфу 50 метрів ущільнювався до пласта вугілля 3 метри. Першими, ще в I столітті нашої ери, за допомогою вугілля опалювали своє житло римляни. Дослідники вважають, що торф використовувався для опалення ще доісторичний період. І лише у XVI столітті вугілля стали використовувати у Європі як паливо.

Вугілля та нафта за своїм походженням та хімічним складом належать до однієї групи. Насправді з вугілля, як і з нафти, можна отримати бензин. Цей спосіб був розроблений у Німеччині під час Другої світової війни, коли нафти для бензину не вистачало. Цей метод у тому, що у процесі спалювання вугілля подрібнюється і проходить певні хімічні процеси, у результаті виходить відмінне паливо.

Нафта

Як і інші види викопного палива, яке людство спалює для отримання тепла та електроенергії, нафта має надзвичайно поважний вік. Найстаріші родовища нафти були утворені 600 млн. років тому. Нафта заповнювала всі порожнечі та щілини земної кори, створюючи величезні родовища. Нині вони активно перебувають, буряться свердловини і видобуваються великі запаси цих покладів.

З нафти виробляють дедалі більше речовин, споживаних людством. Бензин та дизельне паливо - не єдині продукти, що споживаються людиною. Нафта є сировиною для ліків, штучних тканин, отрут, мінеральних добрив, косметики, пластмаси. Ми навіть не підозрюємо, наскільки людство залежить від цих паливно-енергетичних ресурсів. Не дарма найбагатші країни у світі – це країни-добувачі та виробники нафти. Нині скрізь панує нафта. Жодна інша форма за потужністю поки що не може замінити нафту як джерело енергії.

Природний газ

Газ, що використовується для опалення, приготування їжі або виробництва електроенергії, - це здебільшого пропан, бутан або природний газ. Його знайшли під час буріння перших нафтових свердловин майже випадково. Сьогодні природний газ забезпечує п'яту частину світової потреби в енергії.

Природний газ, який згоряє під час приготування їжі, виділяє енергії вдвічі більше, ніж електричний струм, який виробляється тепловими електростанціями. Природний газ, так само як і вугілля, є викопним паливом, але за своїм походженням ближче до нафти. Саме тому він видобувається разом із нафтою або у вигляді самостійних газових утворень. Найпростіше видобувати природний газ із родовищ, що знаходяться під землею, як на Близькому Сході або в Сибіру. Безпека під час його вироблення забезпечується системою з'єднувальних труб і вентилів, з допомогою яких регулюють тиск, оскільки газові родовища постійно перебувають під величезним тиском.

Головні європейські родовища газу знаходяться в Італії, Франції та Голландії, а також у Північному морі біля узбережжя Великобританії та Норвегії. Крім цього, Росія постачає сибірський газ розгалуженою системою газопроводів до країн Центральної Європи. Росія - головний постачальник газу, із Сибіру надходить третина всіх використовуваних у світі запасів газу.

Енергія з атомів

Атомну енергію людство навчилося отримувати електростанціях шляхом розщеплення ядра атома урану. Саме цей елемент має нестабільне ядро ​​і найлегше розщеплюється під дією нейтронів. Через війну розпаду ядра звільняються нові нейтрони, які, своєю чергою, розщеплюють інші ядра атомів. Цей процес перетворюється на ланцюгову реакцію і звільняє величезну кількість енергії, яка використовується для перетворення води в пару, що приводить у рух турбіну та електрогенератор. На жаль, цей спосіб вирішення енергетичної проблеми є небезпечним, разом з енергією атомних ядер відбувається радіоактивне випромінювання, небезпечне для всіх живих організмів. Тому захист за допомогою спеціальних кожухів на таких електростанціях має бути максимальним.

М'які енергії

На думку вчених, вирішення енергетичної проблеми у майбутньому за м'якими альтернативними видами енергії. Існують такі форми, як енергія вітру, біоенергія та сонячна енергія. Вони не витрачають корисні копалини та не шкодять навколишньому середовищу. Ще їх називають відновлюваними джерелами енергії. Доки існує життя Землі, сила вітру, біоенергія і сонячна енергія невичерпні, а викопні джерела як вугілля, газу та нафти колись зникнуть.

Біоенергія

Біоенергія – енергія, що виробляється з рослин. Для тварин і людей рослини є найважливішим джерелом енергії та харчовим продуктом. Рослини отримують запас енергії безпосередньо від Сонця, деревина – носій поновлюваної біоенергії. Але потреби нашого індустріального суспільства настільки великі, що вся деревина на планеті зможе задовольнити невелику її частину, не вирішуючи проблеми енергетичної. У багатьох країнах деревина є основним джерелом енергії. Неконтрольована вирубка веде до зменшення кількості дерев, оскільки часто для їх насаджень не вистачає грошей. У такому разі це джерело поступово стає невідновлюваним, що стане однією з причин енергетичної проблеми.

Альтернативним та перспективним методом отримання енергії вважається виробництво біогазу. Він формується із зруйнованих речовин тваринного та рослинного світу за відсутності контакту з повітрям. Сільські господарства, де збирається у вигляді відходів багато біомаси, можуть використовуватиме метану спеціальні установки біогазу. Робота таких установок не шкодить навколишньому середовищу, а їхнє використання не потребує жодних витрат. Вирішення енергетичної та сировинної проблеми саме в таких альтернативних джерелах. Але, звичайно, спочатку вони мають бути побудовані, а перші досліди завжди пов'язані з великими видатками. Цікавий спосіб витрачати менше бензину, наприклад, знайшли в Бразилії. Вони виробляють біоспирт - рідину, що отримується з бродіння цукрової тростини та кукурудзи. Цей алкоголь додається до звичайного бензину. Таким чином, країна стає менш залежною від імпорту бензину.

Ще один приклад використання біоенергії є каліфорнійськими узбережжями. На морських фермах вирощується один із різновидів морських водоростей, які щодня виростають на півметра. Їх також переробляють для одержання бензину, а інші види водоростей використовують як сировину на теплових електростанціях, зменшуючи енергетичну та сировинну проблему.

Енергія вітру

Вітер - одне з традиційних джерел енергії. Ще VII столітті до зв. е. у Персії використовували вітряки, а 1920 року у США вперше вітряк використовували для електроенергії. Ще через 10 років в Австрії та Баварії було збудовано вітряні установки, які забезпечували власною електрикою цілі місцевості.

Сучасні силові установки виробляють електроенергію. За допомогою сили вітру рухаються електрогенератори, які живлять електромережу або накопичують енергію в акумуляторних батареях. На думку фахівців, використання сили вітру має велике майбутнє, якщо людство віддасть перевагу розвитку технології альтернативної енергетики, а не атомній енергетиці та використанню нафти як джерела енергії.

Сонячна енергія

З точки зору виробництва енергії ми можемо розглядати Сонце як різновид атомного реактора надзвичайної потужності. Тільки мініатюрна частинка досягає Землі, і навіть вона дає можливість життя. Чи можна перетворювати сонячну енергію безпосередньо на електричну? Так, це цілком можливо за допомогою сонячних батарей. Вже сьогодні скрізь, де яскраво світить Сонце та потреби в електроенергії невеликі, отримують енергію безпосередньо від Сонця. Сонячні батареї - це пластини, які мають два надзвичайно тонкі шари. Один шар складається з кремнію, другий - із кремнію та бору. Разом із сонячним світлом, яке потрапляє на сонячну батарею, на її зовнішній шар проникають фотони – дрібні частинки світла, що випромінюються Сонцем. Вони надають руху електрони, переносячи їх у другий шар і, таким чином, викликають електричну напругу. Електрони, що переміщуються, потрапляють в накопичувач струму, потім - в електричні провідники. Таким чином, наприклад, станції на сонячних батареях вже вирішують енергетичну проблему Далекого Сходу.

Сонячні батареї постійно вдосконалюються. Поки що вони ще дуже дорогі, але сподіваємось, що в недалекому майбутньому вони стануть досить ефективними та дешевими та зможуть вирішити глобальну енергетичну проблему, задовольнити значну частину потреб людства в електроенергії. Такі сонячні ферми зараз перебувають у нежитлових краях через надзвичайну спеку. Перспективи використання сонячної енергії величезні, на думку фахівців, якщо техніка для виробництва водню надалі розвиватиметься, то накопичену в безлюдних районах сонячну енергію можна буде доставляти у вигляді водню до країн-споживачів.

Навіщо берегти енергетичні запаси?

Поклади нафти, вугілля та природного газу, утворені нашою планетою протягом мільйонів років, людство витрачає за кілька років. Коли ми бездумно витрачаємо ці запаси зі збільшенням видобутку енергоносіїв, ми обкрадаємо своїх нащадків.

Цим ми порушуємо баланс енергії на Землі, адже співвідношення отриманої енергії та відданої назад у космос має бути врівноваженим. Якщо ж людство знищує та спалює енергетичні запаси, то утворюються гази, що перешкоджають поверненню в космос надлишку сонячної енергії. Як результат, виникає глобальна енергетична проблема – наша планета стає теплішою, виникає явище, яке називається парниковим ефектом. Парниковий ефект може настільки змінити світовий клімат, що відбудеться розширення пустель, утворюються спустошливі смерчі, розтане крига на полюсах, значно підніметься рівень моря, безліч узбереж будуть залиті водою.

Крім того, час виснаження енергетичних ресурсів уже настав. Вчені б'ють на сполох, доводячи, що енергетичних копалин вистачить на кілька десятків років, потім споживання енергії знизиться і добробут людства теж. Вирішення проблеми у швидкому переході суспільства до розумного споживання енергетичних запасів та розробки нових альтернативних та безпечних методів видобутку енергії.


Навіщо щомісяця платити енергокомпаніям за електрику, якщо можна самостійно забезпечувати себе енергією? Дедалі більше людей у ​​світі розуміє цю істину. І тому сьогодні ми розповімо про 8 незвичайних джерел альтернативної енергії для дому, офісу та відпочинку.

Сонячні панелі у вікнах

Нині найпоширенішим у побуті альтернативним джерелом енергії є сонячні панелі. Традиційно їх встановлюють на дахах приватних будинків чи дворах. Але з недавніх пір стало можливим розміщувати ці елементи прямо у вікнах, що дозволяє використовувати такі батареї навіть власникам звичайних квартир у багатоповерхових будинках.



При цьому вже з'явилися рішення, що дають змогу створювати сонячні панелі з високим рівнем прозорості. Саме такі енергетичні елементи слід встановлювати у вікнах житлових приміщень.



Наприклад, прозорі сонячні панелі розробили спеціалісти з Мічиганського Державного Університету. Ці елементи пропускають 99 відсотків світла, що проходить через них, але мають при цьому коефіцієнт корисної дії в 7%.

Компанія Uprise створила незвичайну вітряну турбіну високої потужності, яку можна використовувати як у побуті, так і у промислових масштабах. Цей вітряк знаходиться в причепі, який може пересувати позашляховик або будинок на колесах.



У складеному стані з турбіною Uprise можна їздити дорогами загального користування. Але в розгорнутому стані вона перетворюється на повноцінний вітряк заввишки п'ятнадцять метрів та потужністю 50 кВт.



Uprise можна використовувати під час подорожей у будинку на колесах, щоб забезпечити енергією віддалених об'єктів або звичайних приватних житлових будинків. Встановивши цю турбіну у дворі, її власник може навіть продавати надлишки електрики сусідам.



Makani Power – це проект однойменної компанії, яка нещодавно перейшла в підпорядкування напівсекретної лабораторії інновацій. Ідея даної технології одночасно проста та геніальна. Йдеться про невеликого повітряного змія, який може літати на висоті до одного кілометра та виробляти електрику.



Літальний апарат Makani Power оснащений вбудованими вітряними турбінами, які активно працюватимуть на висоті, де швидкість вітру значно більша, ніж на рівні землі. Отримана енергія в цьому випадку передається по шнуру, що з'єднує повітряного змія з базовою станцією.



Енергія також вироблятиметься від рухів самого літального апарату Makani Power. Смикаючи під силою вітру трос, цей повітряний змій змусить крутитися динамо-машину, вбудовану в базову станцію.



За допомогою Makani Power можна забезпечити енергією приватні будинки, так і віддалені об'єкти, куди недоцільно проводити традиційну лінію електропередач.

Сучасні сонячні батареї все ще мають дуже низький коефіцієнт корисної дії. Тому для отримання від них високих виробничих показників доводиться застилати панелями досить великі простори. Але технологія під назвою Betaray дозволяє збільшити ККД приблизно втричі.



Betaray - це невелика за розмірами установка, яку можна розташувати на подвір'ї приватного будинку або на даху багатоповерхівки. В її основі лежить прозора скляна сфера діаметром трохи менше одного метра. Вона акумулює сонячне світло і фокусує його на невелику фотоелектричну панель. Максимальний ККД цієї технології має надзвичайно високий показник в 35 відсотків.



При цьому сама установка Betaray динамічна. Вона автоматично підлаштовується під положення Сонця на небі, щоб будь-якої миті працювати на максимумі можливостей. І навіть уночі ця батарея виробляє електрику, перетворюючи світло від Місяця, зірки та вуличного освітлення.



Дансько-ісландський художник Олафур Еліассон дав старт незвичайному проекту з назвою Little Sun, який поєднує у собі творчий початок, технології та соціальні зобов'язання успішних людей перед знедоленими. Йдеться про невеликий пристрій у вигляді квітки соняшника, які протягом дня наповнюється енергією від сонячного світла, щоб вечорами нести освітлення в темні куточки планети.



Кожен бажаючий може пожертвувати гроші на те, щоб сонячний світильник Little Sun з'явився в житті якоїсь родини з Країни Третього Світу. Лампи Little Sun дозволяють дітям із нетрів і віддалених сіл віддавати вечори під навчання або читання, без яких неможливий успіх у сучасному суспільстві.



Світильники Little Sun можна придбати і собі, зробивши їх частиною свого життя. Ці пристрої можна використовувати при виїзді на природу або для створення приголомшливої ​​вечірньої атмосфери на відкритих майданчиках.



Багато скептиків посміюються над спортсменами, стверджуючи, що витрачаються ними під час виконання вправ сили цілком можна використовувати для вироблення електрики. Творці пішли на поводу такої думки і створили перший у світі набір вуличних тренажерів, кожен з яких є маленькою електростанцією.



Перший спортивний майданчик Green Heart з'явився у листопаді 2014 року в Лондоні. Електрику, яку виробляють на ній любителі фізичних вправ, можна використовувати для заряджання мобільних пристроїв: смартфонів або планшетних комп'ютерів.



Надлишки енергії майданчик Green Heart відправляє до локальних електромереж.

Парадоксально, але змусити виробляти зелену енергію можна навіть дітей. Адже вони ніколи не проти чогось витворити, якось пограти і розважити себе. А тому голландські інженери створили незвичайні гойдалки з назвою Giraffe Street Lamp, які використовують дитячу непосидючість у процесі виробництва електрики.



Гойдалка Giraffe Street Lamp виробляють енергію в той час, коли ними користуються за прямим призначенням. Розгойдуючись у сидіння, діти чи дорослі стимулюють роботу динамо-машини, вбудованої у цю конструкцію.

Звичайно, отриманої електрики не вистачить для повноцінного функціонування приватного житлового будинку. Зате накопиченої за день ігор енергії цілком достатньо для роботи не дуже потужного вуличного ліхтаря протягом декількох годин після настання сутінків.

Мобільний оператор Vodafone усвідомлює, що його прибутки стають більшими, коли телефони клієнтів працюють цілодобово, а самі їх власники не переймаються тим, де знайти розетку для зарядки акумуляторів свого гаджета. А тому ця компанія спонсорувала розробку незвичайної технології під назвою Power Pocket.

Пристрої на основі технології Power Pocket повинні бути якомога ближче до тіла людини, щоб використовувати його тепло для виробництва електроенергії для побутових потреб.



На даний момент, на основі технології Power Pocket створено два практичні товари: шорти та спальний мішок. Вперше їх було випробувано під час музичного фестивалю Isle of Wight Festival у 2013 році. Досвід виявився вдалим, однієї ночі людини у такому спальному мішку виявилося достатньо, щоб зарядити акумулятор смартфона приблизно на 50 відсотків.


В даному огляді ми розповіли лише про ті альтернативні джерела енергії, які можна використовувати у побутових потребах: вдома, офісі або під час відпочинку. Але є ще чимало неординарних сучасних «зелених» технологій, розроблених для використання у промислових масштабах. Про них можна прочитати в огляді.