Alternatívna energia pre domácnosť

Ceny energie neustále rastú, čo núti spotrebiteľov hľadať iné spôsoby, ako zabezpečiť svojim domom teplo a svetlo. Hlavné alternatívy nenahraditeľných zdrojov paliva sú už dávno známe, je čas ich aktívne uplatňovať.

O alternatívnej energii sa toho už veľa písalo. O skutočných vyhliadkach na jeho použitie sa však často nehovorí. Pokúsme sa zistiť, či možno z obnoviteľných zdrojov očakávať významné úspory..

Alternatívna energia: mýty a realita

Často môžete počuť vety ako: „Prečo potrebujem solárnu batériu, ak máme 90 dní slnečného svitu ročne?“ alebo „Aký je zmysel inštalácie veterného generátora, ak v našej oblasti sú slabé vetry?“ Tieto tvrdenia nie sú neopodstatnené..

Napríklad v stredomorských krajinách, najmä v Španielsku a Taliansku, sa vývojári od roku 2007 musia inštalovať na strechy solárne ohrievače vody. Umožňujú zabezpečiť až 70 spotrebiteľských potrieb pre teplú vodu v závislosti od oblasti a úrovne spotreby vody. V Izraeli sa od roku 1976 podľa zákona vyžaduje, aby boli bytové budovy s viacerými jednotkami vybavené solárnymi ohrievačmi vody, takže viac ako 85 bytov bytového fondu využíva slnečnú energiu..

Čína je však naďalej lídrom v oblasti využívania slnečnej energie. Pripomeňme, že krajina leží v celej skupine klimatických zón - od subtropických po stredne chladné a zároveň vie, ako ušetriť.

Aj u veterných generátorov nie je všetko jednoduché. V krajine samozrejme nemôžete nainštalovať sto metrov stožiar veternej turbíny. A ak je dom obklopený lesom z troch strán, potom môžete povedať, že nie ste oboznámení s pojmom „vietor“. Zároveň sa v Dánsku vyprodukuje 40 veternej energie z veterných fariem..

Preto, pokiaľ ide o alternatívne zdroje energie, nemusíte ich všetky zlikvidovať naraz alebo inštalovať solárne panely a „veterné mlyny“, nech ste kdekoľvek. Vždy to bolo (a je) o doplnení hlavnej komunikácie, aj keď malej, ale úspornej. Preskúmajte klimatické vlastnosti vašej oblasti, možno sa môžu použiť niektoré alternatívne zdroje.

Slnečná energia

Sme zvyknutí využívať energiu slnka bez toho, aby sme si toho všimli. V závislosti od frekvencie využívania je využívanie slnečnej energie rozdelené na pasívne a aktívne.

pasívna slnečná sústava slnečné svetlo dopadá na objekty a zariadenia v „voľnom režime“, nie je možné prispôsobiť sa jeho smeru a intenzite. Preto nie je zaručená rovnomerná dodávka tepla a 100. spotreba energie. Táto metóda si však nevyžaduje zvláštne finančné náklady. Pasívne solárne systémy zahŕňajú varné platne, skleníky, zasklené lodžie, skleníky a natierané v tmavých farbách (na maximalizáciu absorpcie slnečného žiarenia) kontajnery-nádrže na skladovanie vody v lete.   

Aktívna slnečná sústava predpokladá použitie špeciálnych zariadení. "Pokročilá" verzia absorbéra svetla je solárny kolektor, alebo solárny kolektor.Toto zariadenie zhromažďuje tepelnú energiu slnka, ktorá je prenášaná viditeľným svetlom v infračervenom rozsahu. Potom sa teplo prenáša do systémov dodávky vody a kúrenia. Rovnako je možné solárny kolektor použiť aj na dodávku elektriny do domu..

Na rozdiel od zberateľa, solárna batéria Môže vyrábať iba elektrinu. V dňoch nasýtených slnečným žiarením rozdáva maximum svojich schopností a v zamračených hodinách av zime nie viac ako tretina.

Letná sezóna sa zhoduje s maximálnou slnečnou aktivitou. Obdobia od mája do septembra sú najviac nasýtené slnečným žiarením. Preto otázky týkajúce sa „Čo robiť v zime, keď nie je slnko?“ Nie sú úplne racionálne. Koniec koncov, v tom čase spravidla nie ste v krajine.

Záver: čím ďalej na juh od oblasti vášho bydliska, tým väčší zmysel pri inštalácii solárnej batérie.

Inštalácia solárneho panelu je najlepšie na južnej strane strechy. Odborníci musia vypočítať, koľko inštalácií a akú energiu potrebujete. Vychádzajú z klimatických vlastností, počtu elektrických spotrebičov a intenzity ich použitia.

Teraz o praktickom použití. Napríklad na väčšine územia Ruska, napríklad v teplom období (od apríla do konca septembra), je priemerné denné množstvo slnečného žiarenia 4 - 5 kWh / m2. Na juhu Španielska dosahuje 6 kWh / m2 a na juhu Nemecka je to okolo 5 kWh / m2. Táto intenzita slnečného žiarenia umožňuje takmer každý deň ohriať až 100 litrov vody pomocou kolektora s rozlohou 2 m2. Zaujímavé je, že Primorye, Transbaikalia a južná Sibír sú považované za vedúce regióny pre slnečné žiarenie a až potom prichádza južný pás európskej časti Ruska. Významná časť Sibír, ako sa ukázalo, nie je zbavená slnečného žiarenia.

Pre celoročné použitie je potrebné zvoliť kolektorové inštalácie s rozsiahlou pracovnou plochou, dvoma okruhmi s nemrznúcou zmesou a vybavené ďalšími výmenníkmi tepla. Ideálnou možnosťou je evakuované rozdeľovacie potrubie - má vyšší teplotný rozdiel medzi vonkajším vzduchom a zahrievaným chladiacim médiom.  

Veterné generátory

História vývoja veterných generátorov na otvorenom priestranstve bývalého ZSSR je veľmi tragická. Vzhľadom na rozsiahle oblasti, v ktorých vietor fúka takmer neustále, sa začiatkom 20. storočia uskutočnili aktívne pokusy obmedziť veternú energiu. Ale, bohužiaľ, do konca 60. rokov. výroba „veterných mlynov“ a výstavba veternej farmy boli zastavené.

Nedávno (od roku 1988 do roku 1992) sa vyrábala „domáca“ verzia veterno-mechanickej jednotky na zdvíhanie vody (veterné čerpadlo) AVVP-1,2 „Camomile“. Bol určený na príjem tekutín z akýchkoľvek nádrží v hĺbke až 8 m a používal sa v domácnostiach aj v kolektívnych farmách. Bolo to jednoduché, lacné a pohodlné automatické zariadenie..

teraz veterná energia používajú jednotliví používatelia na výrobu elektriny. Energia generovaná „veterným mlynom“ s výkonom 50 kW stačí na údržbu malej chaty.

Systém je navrhnutý na akumuláciu elektriny. Čím častejšie a silnejšie fúka vietor, tým rýchlejšie sa môže nabíjať batéria a energia. Domáce veterné generátory v oblastiach so stredne veľkým výskytom vetra sú schopné budovu dodatočne vybaviť svetlom.

Základom generátora vetra je veterné koleso. Pod vplyvom sily vetra sa otáča, vytvára krútiaci moment a prenáša ho cez prevodový mechanizmus na vodné čerpadlo alebo hriadeľ elektrického generátora. Generátory vetra sú zvyčajne namontované na vysokých stožiaroch nie „tak, aby to videli všetci“, ale preto, že intenzita a rýchlosť vetra nad zemským povrchom je vyššia ako pri „nulovej značke“..

Veterné generátory pre domácnosť sú troch typov:

• kolotoč (otáčavý) - vybavené veterným kolesom (rotorom), ktoré sa pohybuje v smere vetra. Os otáčania je vertikálna. Koeficient výkonnosti nie vyšší ako 20%.

• Lopatkové veterné generátory - majú vzhľad klasickej vrtule s počtom lopatiek od 2 do 24. Čím menšie lopatky, tým vyššia by mala byť rýchlosť vetra „na povýšenie“. Veterný mlyn s počtom lopatiek do 4 sa nazýva malý list, ak sú listy viac ako 4 - viac čepeľ. Os otáčania je rovnobežná s vetrom, účinnosť je pomerne vysoká - 40 - 50.

• Generátory bubnového vetra - podobne ako veterné mlyny rotorov, iba lopatky sú umiestnené v horizontálnej projekcii. Os otáčania je v uhle 90 stupňov k smeru vetra, čo v dôsledku toho vytvára nízku účinnosť - až 10.

Na rozdiel od solárnych kolektorov a batérií sú veterné generátory najlepšie nainštalované v severných oblastiach so silným, častým a nárazovým vetrom. Najčastejšie fúkajú do blízkosti vodných útvarov, na hory a na otvorených plochách v príslušnej oblasti.

Tepelná energia Zeme

Teplo je možné získavať odkiaľkoľvek - z pôdy, vzduchu, podzemných zdrojov a povrchových vôd. Zozbierať teplo pri nízkej teplote, zlepšiť jeho kvalitu a preniesť ho na spotrebiteľa tepelné čerpadlá. Je možné použiť „teplo zeme“ na zásobovanie teplou vodou, kúrenie a klimatizáciu.

Je známych niekoľko typov tepelných čerpadiel:

• prízemný - zhromažďujú teplo pomocou horizontálneho kolektora zakopaného pod úrovňou mrazu zeme alebo tepelnej sondy umiestnenej vo zvislej studni. Výkonné a drahé rastliny môžu spotrebiteľom poskytnúť teplo v zime, ale je lepšie ich používať iba ako núdzovú možnosť.
• voda - z toho istého princípu sa teplo odoberá z podzemných vôd alebo iných vodných útvarov. Teplota obvykle neklesne pod 6 ° C. Inštalácia tepelných čerpadiel na vodu je obtiažna, pretože musíte vyvŕtať studňu a pravidelne vykonávať čistenie čerpadla.
• ovzdušia - zvyčajne sa používa v teplých zemepisných šírkach, ktoré absorbujú teplo z okolitého vzduchu.

Tepelné čerpadlo je pomerne zložité zariadenie, ktoré sa pri extrémne nízkych teplotách prakticky neuplatňuje.

Vodná energia

Pri zmienke o tomto zdroji alternatívnej energie sa v pamäti vznášajú obrovské vodné elektrárne a stredoveké manufaktúry s kolesami, ktoré tečú pozdĺž vodného toku. Vodná energia sa používa najmä v takýchto „priemyselných“ mierkach..

Ak však máte pravidelný prístup k vode, môžete skúsiť niečo podobné mini hydro. na použitie vodné koleso, vrtule alebo rotor darya. Na tento účel nie je potrebné žiť v blízkosti vodopádu alebo búrlivej horskej rieky. Postačuje správne nainštalovať štruktúry na miestach, kde dochádza k pohybu vody a prítomnosti prúdov. Ak je prietok vody menší ako 1 m / s, nemá zmysel montovať takéto stanice.

Nakoniec sa zmienime o pôvodnom zdroji energie ako biomasa. Reprezentuje suché zvyšky rastlín, odpadových produktov a na šiestom mieste z hľadiska prevalencie. Ročne sa na Zemi vytvára okolo 170 miliárd ton primárnej biomasy, ktorá sa postupne ničí a nenachádza uplatnenie v ekonomike. Slúži predovšetkým na výrobu tepla a elektriny a používa sa pri príprave biopalív (bionafta). V iných prípadoch sa z neho získava bioplyn, ktorý sa premieňa na tepelnú a elektrickú energiu..

Alternatívne zdroje energie tak zatiaľ požadujú iba čiastočné nahradenie základných zdrojov. Zameriavajú sa na šetrenie a nepredvídané okolnosti. A tiež naznačujú bezplatné využívanie tých výhod, ktoré nám príroda poskytla.