Klimatas

Alternatyvūs energijos šaltiniai namams

Elektra yra vienas iš svarbiausių privataus namo energijos šaltinių. Elektra padeda gaminti maistą, šildyti kambarį, siurbti į jį vandenį ir paprastą apšvietimą. Jis gali visiškai pakeisti dujų tiekimą ir centrinį vandens tiekimą. Be elektros, šiuolaikinis namas nėra laikomas patogiu ir funkcionaliu. Aukštos įtampos linijos pasiekia net atokiausius kaimus ir miestelius, aprūpindamos juos elektra. Tačiau vis dar yra vietų, kuriose ryšiai nėra nutiesti, o jų įrengimas kainuos nemažą sumą. Šiuo atveju alternatyvūs energijos šaltiniai padės. Jie yra ekologiški, visiškai savarankiški ir finansiškai naudingi. Savo elektros energijos šaltinio savininkas nepriklauso nuo planuojamo remonto, gedimų ir riedėjimo elektros energijos tiekimo sutrikimų, dėl kurių ištisi kaimai lieka be elektros. Žemiau išsamiai aptariami dažniausiai pasitaikantys ir ne visai žinomi netradiciniai energijos šaltiniai..

Turinys

Elektriniai generatoriai

Pirmasis ir populiariausias namų energijos šaltinis, dažniausiai randamas privačiuose namuose, yra elektros generatoriai. Pagal naudojamo kuro tipą jie skirstomi į dyzeliną, benziną ir dujas.

Dyzeliniai generatoriai turi daug privalumų, įskaitant ekonomiškumą, patikimumą ir mažą gaisro pavojų. Reguliariai naudojant kasdien, dyzelinis generatorius yra daug pelningesnis nei modeliai, sunaudojantys dujas ar benziną. Dyzelinės įrangos degalų sąnaudos nėra didelės, degalų kaina taip pat nėra didelė, nereikalauja brangaus remonto ir finansinių investicijų. Dyzelinių generatorių trūkumai yra didelis dujų kiekis, išsiskiriantis veikimo metu, triukšmas ir didelė kaina už patį įrenginį. Įrangos, kurios galia yra 5 kW, kaina yra vidutiniškai 850 USD.

Benzino generatorius – šis įrenginys idealiai tinka kaip atsarginis arba sezoninis energijos šaltinis. Generatoriai, veikiantys tokio tipo degalais, yra mažo dydžio, mažai triukšmo veikiant, o pats prietaisas turi mažesnę kainą nei jo dyzelinis kolega. Vidutinė 5 kW benzino generatoriaus kaina yra 500 USD. Benzininio elektros generatoriaus naudojimo trūkumai – nors triukšmo lygis yra žemas, tačiau jis yra, veikimo metu išsiskiria didelis anglies dioksido kiekis, todėl prietaisas turi būti dedamas į atskiras patalpas, kuriose yra gera garso izoliacija.

Dujų elektros generatoriai gerai pasirodė iš visų pusių. Jie veikia tiek iš gamtinių dujų, tiek iš suskystinto kuro balionuose. Šių prietaisų triukšmo lygis yra mažiausias, tarnavimo laikas yra labai didelis. Vidutinė 5 kW įrenginio kaina yra 600 USD.

Saulės energijos naudojimas

Kitas alternatyvus elektros energijos šaltinis yra saulės energija. Jis naudojamas ne tik elektros energijai gaminti, bet ir autonominiam šildymui. Norint gauti elektros energiją iš saulės, sumontuotos įvairaus dydžio saulės baterijos, kuriose sumontuota baterija ir keitiklis. Saulės energijos šaltinių naudojimo privalumai:

Gebėjimas atsinaujinti.
Visiškai tylus veikimas.
Sauga žmonių sveikatai ir aplinkai, nes šioje technologijoje naudojami prietaisai į atmosferą neišskiria jokių medžiagų.
Lengva įdiegti savarankiškai montuojant.

Dėl visų šių savybių saulės energijos šaltiniai yra vieni populiariausių. Tačiau šis elektros energijos gamybos būdas turi ir trūkumų:

Namuose, kuriuose sunaudojama daug elektros energijos, reikės įrengti didelio ploto įrangą, kuri užims daug vietos vietos teritorijoje. Stoties plotas turi būti ne mažesnis kaip 10 m2. Tai yra, tokio tipo energijos gamyba nėra prieinama mažų žemės sklypų savininkams..
Antrasis trūkumas yra priklausomybė nuo kasdienių ir sezoninių saulės spindulių pokyčių.
Trečia – eksploatavimo metu šie įrenginiai neišskiria kenksmingų medžiagų, tačiau fotoelementų ir heliosistemų, sudarančių saulės bateriją, gamybai naudojamos labai toksiškos medžiagos, kurias sunku pašalinti..

Baigtos stoties kaina yra nuo 3500 iki 7000 USD. Įperkamas būdas gauti energijos iš saulės yra vandens šildymo kolektoriai. Ši įranga fiksuoja saulės šilumą net tomis dienomis, kai žvaigždė yra paslėpta už debesų. Jis naudojamas tik vandens šildymui, nesukuria elektros energijos. Vienas kolektorius padengia kasdienį karšto vandens poreikį trijų asmenų šeimai. Kaina svyruoja nuo 1000 iki 4000 USD. Šio tipo įrangos trūkumas, būdingas saulės baterijoms, yra tik vienas – neįmanoma veikti tose vietose, kuriose yra mažas saulės aktyvumas, ir naktį..

Vėjo energijos naudojimas

Įrenginiai, skirti oro srauto energijai paversti elektra, taip pat nebėra fantazija ir yra naudojami visur. Jie veikia vėjo jėgainių principu, kurios vėjo kinetinę energiją iš turbinos sukimosi paverčia mechanine. Šią energiją keitiklis surenka ir paverčia kintamąja srove. Mažiausias vėjo greitis, kuriuo elektros energija gaminama iš smagračio, yra 2 m / s. Optimalus vėjo greitis yra 8 m / s. Pagal konstrukcijos tipą vėjo generatoriai skirstomi į modelius su horizontaliu rotoriumi ir su vertikaliu.

Horizontali generatoriaus konstrukcija turi aukštą efektyvumo koeficientą; montuojant naudojamas nedidelis medžiagų kiekis. Trūkumai – montavimui reikalingas aukštas stiebas, pats generatorius turi sudėtingą mechaninę dalį, jo nėra patogu prižiūrėti. Vertikalieji išsiskiria didesniu vėjo greičio diapazonu, kuriuo jie veikia. Tačiau tuo pačiu metu vertikalūs vėjo generatoriai nėra ekonomiški, nes jiems reikia naudoti daugiau įrangos ir medžiagų..

Vėjo jėgainių parko naudojimą riboja vėjo rodikliai kiekvieno sezono kontekste. Jei ne sezono metu, padidėjus oro aktyvumui, stotis bus labai efektyvi, tada ramybės dienomis elektra nebus gaminama. Norint išlyginti šį skirtumą ir nepertraukiamai aprūpinti namą elektros srove, vėjo jėgainių parkas turi akumuliatorių. Ši priemonė padeda kaupti energiją vėjuotu oru ir naudoti ją ramybės laikotarpiu..

Alternatyva akumuliatoriaus montavimui vėjo jėgainėse yra energijos pavertimas šiluma. Jis naudojamas tiek šildymui, tiek karšto vandens tiekimui. Šioje konstrukcijoje baterija pakeičiama vandens rezervuaru. Naudojant tokį vėjo jėgainių parką, visos jo išlaidos gali sumažėti 25%. Vėjo jėgainių su akumuliatoriumi kaina vidutiniškai yra 10 000 USD, be akumuliatoriaus – 1000–2000 USD.

Tarp ne itin malonių vėjo jėgainių naudojimo niuansų yra būtinybė sutvarkyti įrangos pamatą. Jis stiprinamas ypač atsargiai, kad stipraus vėjo metu stiebas kartu su vėjo malūnu nebūtų ištrauktas iš žemės. Antrasis niuansas yra galimybė ašmenims apledėti žiemą, tai sumažina stoties efektyvumą. Eksploatavimo metu ši įranga sukelia triukšmą ir vibraciją, todėl montuojama toliau nuo gyvenamųjų pastatų..

Geoterminės energijos naudojimas

Geoterminė energija yra gana naujas energijos šaltinis privačiam namui. Šiuo atveju naudojama šiluma, kuri susidaro planetos žarnyne. Žemės rutulio šerdis turi aukštą temperatūrą, kuri kyla į paviršių vulkaninėse zonose, vandens ir garų šaltiniuose, taip pat yra giliuose planetos sluoksniuose. Geoterminė šiluma naudojama kaip srovės ir šilumos energijos šaltinis.

Geoterminio energijos šaltinio veikimo principas privačiame name yra gana paprastas – gręžiamas šulinys, į kurį sumontuotas šilumos siurblys. Įrenginys siurbia karštą vandenį iš giliųjų sluoksnių; atvėsęs generuoja energiją, kuri vėliau paverčiama elektra. Eksploatacijos metu šis įrenginys sunaudoja elektros srovę, tačiau tuo pačiu metu už kiekvieną išleistą kW sukuria 5-6 kW srovės. Vidutinė 150 m2 namo įrengimo kaina yra 30 000 USD. Naudojimo nauda – neišsenkantis energijos šaltinis, nepriklausantis nuo sezono, paros laiko ir oro sąlygų.

Žemės energijos naudojimo trūkumai – terminis vanduo dažnai yra labai mineralizuotas ir turi toksinių priemaišų, todėl jo negalima išsiųsti į įprastus nuotekų kanalizaciją. Nuotekos grąžinamos į gilų horizontą, iš kurio buvo pumpuojamos. Kai kurie mokslininkai mano, kad dėl tokio energijos gamybos padidėja seisminis aktyvumas žemės plutoje..

Biomasės energijos naudojimas

Daugelis žmonių jau yra girdėję apie biokurą. Aplink tokio tipo karštį kyla daug ginčų ir prieštaringų atsiliepimų. Kaip kuras automobiliams, jis turi patrauklią kainą, tačiau jo poveikis varikliui ir jo galiai nėra visiškai suprantamas. Tačiau kuras naudojamas ne tik kaip transporto priemonių kuras, bet ir kaip elektros srovės šaltinis. Šis kuras pakeičia dujas, benziną ir dyzeliną, kai degalus papildo elektros energijos gamybos įranga.

Biokuras gaminamas perdirbant įvairias gamyklas. Biologiniam dyzelinui gaminti naudojami aliejinių augalų sėklų riebalai, o benzinas gaminamas fermentuojant kukurūzus, cukranendres, runkelius ir kitus augalus. Dumbliai yra pripažinti optimaliausiu biologinės energijos šaltiniu, nes jie yra nepretenzingi, lengvai virsta boimomis, turinčiomis į aliejų panašių aliejinių savybių..

Ši technologija taip pat leidžia gaminti biologines dujas, kurios sugaunamos fermentuojant organines maisto pramonės ir gyvulininkystės atliekas. Tokiu atveju gaunamas metanas. Fiksuojant dujas sąvartynuose, gaunamas celiuliozės etanolis. Iš 1 tonos nenaudingų atliekų susidaro iki 500 m3 naudingų dujų.

Kalbant apie biokuro naudojimą buityje elektros energijai gaminti, šiam tikslui perkama atskira biodujų gamykla. Toks prietaisas gamina gamtines dujas iš atliekų. Standartinis IBGU-1 įrenginys per dieną suteikia nuo 3 iki 12 m3 dujų, kurios vėliau naudojamos namui šildyti, įvairiai įrangai, įskaitant dujų generatorių, papildyti. Biodujų gamyklos kaina vidutiniškai yra 9 000 USD.

Miniatiūrinė hidroelektrinė

Kita alternatyvios energijos rūšis, sėkmingai naudojama privačiuose namuose, yra atskiros hidroelektrinės. Įrengiant tokio tipo elektros generatorius yra vienas iš sunkiausių, tačiau tuo pat metu jo efektyvumas yra daug didesnis nei vėjo ir saulės šaltinių. Statomos užtvankos ir užtvankos hidroelektrinės, antrasis variantas yra paprasčiausias ir prieinamas. Tokie įrenginiai dar vadinami srauto stotimis. Pagal prietaisą jie yra suskirstyti į stotis su ratu, girlianda, „Darrieus“ rotoriumi ir sraigtu..

Vandens rato stotis turi centrinę apskritą sekciją su ašmenimis, statmeną vandens paviršiui. Judėdamas vanduo spaudžia ašmenis ir suka ratą. Veikimo principas yra tas pats, kaip ir vėjo jėgainių parke, tik vanduo veikia kaip šaltinis. Sudėtingesnės ratinių vandens jėgainių konstrukcijos – turbinos ratas su specialiais ašmenimis vandens srovei.

Stotis su girlianda yra kabelis, ant kurio standžiai pritvirtinti rotoriai. Kabelis pritvirtintas priešingose vandens srovės pusėse, rotoriai panardinami į vandenį. Judėdamas vanduo sukasi rotorius, ir jie perduoda šį judesį kabeliui.
Stotis su „Darrieus“ rotoriumi – konstrukcija panaši į ankstesnę, tačiau čia rotorius yra vertikaliai ir sukasi dėl skirtingų slėgio rodiklių jo mentėse. Šis indikatorius sukurtas dėl sudėtingos paviršiaus formos..

Sraigtinė stotis – vertikalus rotoriaus povandeninis įrengimas. Išoriškai šis įrenginys yra panašus į vėjo malūną su mažais ašmenimis..

Tarp pateiktų hidroelektrinių tipų girliandos įrengimas laikomas nepatogiausiu. Jis pasižymi mažu našumu, pats dizainas kelia pavojų aplinkiniams žmonėms, stoties įrengimui reikia sunaudoti daug medžiagų. „Darrieus“ rotorius yra patogesnis, nes ašis yra vertikaliai ir gali būti montuojama virš vandens. Tačiau sumontuoti tokią stotį yra gana sunku, o pradžioje rotorius turi būti suktas. Optimaliausias variantas pasigaminti patiems yra stotis su sraigtu arba ratu. Vidutinė 6 kW stoties kaina yra 8 000–10 000 USD.