Alternativă sursă de energie pentru o casă privată

Rezervele de hidrocarburi de pe planeta noastră nu sunt infinite, prin urmare, energia alternativă, care lucrează asupra surselor regenerabile de energie, câștigă rapid popularitate. Casele sunt echipate cu panouri solare și morile de vânt. Ponderea energiei generate de centralele solare și eoliene crește. În 2010, a fost de 5%. Acest lucru face ca unul să se gândească la construirea unei centrale electrice mici la domiciliu.

Cum sa alegi o sursa de energie

Există multe opțiuni pentru obținerea energiei electrice alternative, populare și nu foarte mult. Unele dintre ele nu sunt potrivite pentru latitudinile noastre, iar unele sunt periculoase.

Pompa de căldură, care pompează căldura din sol în casă conform principiului unui frigider, este adecvată numai pentru locuitorii din zonele geotermale. O încercare de ao construi pe site-ul său va costa locuitorul regiunii Moscova în stratul superior al solului, înghețat la o adâncime de doi metri. Înghețarea va afecta sistemul de rădăcini al arborilor și arbuștilor, care mai târziu se vor îmbolnăvi sau vor muri.

Biogazul este potrivit pentru extracție la întreprinderile mari, unde nu există probleme cu combustibilii pentru bioreactoare. Într-o fermă privată, beneficiile biogazului sunt mici, ferma medie filială nu poate produce cantitatea potrivită de combustibil. Acesta va trebui livrat, ceea ce va duce la costuri constante de livrare. Nu uitați că producția de biogaz este explozivă și necesită monitorizarea echipamentelor greu de implementat la domiciliu.

Există surse alternative de energie mai adecvate pentru o casă privată. Acestea includ:

• Energia solară.
• Puterea eoliană.
• Fluxul de energie al apei.
• Lemn de gaz produs prin descompunerea termică a lemnului fără acces la aer.

Spre deosebire de biogaz, acestea sunt potrivite pentru utilizare în case particulare și sunt sigure atunci când sunt utilizate corect.

Dar nu toată lumea are un flux care rulează pe site-ul sau accesul la volume mari de lemn, deci ar fi mai înțelept să luați în considerare sursele de energie regenerabile care sunt disponibile peste tot. Acestea includ lumina soarelui și vântul.

Pentru transformarea energiei alternative, există soluții gata cu propriile mâini. Acestea vă permit să transformați în mod eficient în energie electrică și sunt potrivite pentru vânzare într-o casă privată.

Centrala cu energie solară

Sursele de alimentare redundante bazate pe panouri solare sunt bune pentru acele locuri în care există întreruperi permanente de energie. Datorită costului ridicat al utilizării lor este inadecvată în cazul în care nu există probleme cu energia electrică. Instalat pentru a salva centralele solare va plăti pentru sine numai după 8-10 ani. În acest timp, bateriile cu plumb vor deveni inutilizabile, iar înlocuirea acestora va genera costuri suplimentare. Banii cheltuiți pentru înlocuirea bateriilor vor crește costul centralei electrice și vor întârzia perioada de returnare cu încă 3-5 ani.

Componente necesare și asamblare

Panoul solar este asamblat din celule fotovoltaice, care diferă în formă și dimensiune.

Celulele solare sunt cultivate din siliciu și sunt împărțite în două tipuri: monocristaline (mono-Si) și policristaline (poli-Si).

Elementele monocristaline au o eficiență de 20% și o durată de viață de până la 30 de ani. Pentru funcționarea normală, aveți nevoie de lumina soarelui care lovește bateriile în unghi drept. Cu lumină difuză, puterea acestor elemente scade de trei ori, iar chiar și cea mai mică umbrire a unui element elimină întregul lanț din modul de generare.

Prin urmare, centralele solare (SES), construite pe elemente mono-Si, au nevoie de sisteme care să monitorizeze poziția soarelui și să transforme panourile după el. Nu permiteți contaminarea panourilor, deoarece acestea sunt echipate cu un sistem automat de curățare. La bateriile solare mici SES se spală manual.

Centralele electrice pe panouri mono-Si sunt potrivite pentru regiuni cu un număr mare de zile însorite pe an. Cu vremii tulburi, eficacitatea lor este aproape de zero.

Elementele policristaline au avantajele și dezavantajele lor. Avantajele includ costul redus și munca eficientă în lumină difuză.

Dezavantajele au mai mult:

• Eficiența redusă este de 12%.
• O durată de viață mai scurtă este de până la 25 de ani.
• Degradare îmbunătățită la temperaturi de peste 55 ° C

Bateriile solare poly-Si sunt instalate în zonă, cu o predominanță de zile tulburi. Abilitatea de a converti lumina împrăștiată vă permite să le montați fără sisteme de rotire automată. În plus, nu trebuie să fie spălate frecvent. Datorită lacunelor și nemulțumirilor sale, fotocelulele policristaline sunt utilizate pe scară largă în SES auto-fabricate.

Construiți-vă propriile centrale solare este mai bine să începeți cu selectarea componentelor. Puterea lor va depinde în mod direct de ele. Pentru fabricarea SES clasic vor fi necesare:

1. Celule fotovoltaice.
2. O magistrală pentru conectarea elementelor.
3. O foaie de sticlă sau plastic transparent.
4. Profil din aluminiu.
5. Rășină epoxidică cu întăritor.
6. Fir secțiune transversală 4 mm².
7. Placă de perete.
8. Controler baterii solare.
9. Invertor 12-220 V.
10. Siguranțele.
11. Blocuri terminale pentru siguranțe.
12. Dioduri Schottky.
13. O baterie plumb-acid cu o capacitate de cel puțin 150 Ah.
14. Terminale pentru baterie.

Schema de conectare a componentelor SES:

Trebuie să începeți cu asamblarea panoului solar. Tăiați bucăți de 7 cm lungime de la anvelopă și le lipiți la bornele negative ale fotocelulei situate pe partea frontală. Repetați acest pas cu fiecare fotocetălă.

Produsele "semifabricate" rezultate trebuie să fie conectate în serie, lipind rezultatul negativ al unui element la plus unul de altul. Numărul de fotocelule din circuit (modul) trebuie să fie astfel încât la bornele sale să se producă o tensiune de 14,5 V. Când se utilizează elemente de jumătate de tensiune, acestea vor avea nevoie de 29 de bucăți. Pentru a evita un curent invers în întunecarea unui element din circuit, este necesar să lipiți dioda Schottky în spațiul dintre magistrala minus a fiecărei fotocelule.

Un modul poate face o baterie solară, dar puterea sa va fi minimă. Prin urmare, panourile solare sunt asamblate din mai multe module paralele.

Degresați sticla și lipiți ușor modulele asamblate. Ca adeziv, utilizați rășină epoxidică, nu are nor când este înghețat și nu împiedică lumina să ajungă la fotocelule. Nu utilizați alte adezivi, chiar dacă acestea par a fi bune.

După montarea epoxidului, așezați geamul într-un cadru realizat dintr-un profil de aluminiu, prefabricat o gaură pentru firele din el. Conectați modulul la fire și împingeți-l afară. Pentru etanșare, umpleți întreaga structură cu epoxid.

Rășina epoxidică răcită va lipi sticla de rama și va proteja fotocelulele de umiditate și praf.

Caracteristici de instalare pe casă

Panoul solar asamblat poate fi instalat pe acoperiș, dar cea mai bună opțiune este instalarea acestuia pe peretele sudic al casei. Panoul instalat pe el va fi sub lumina soarelui aproape toată ziua luminoasă.

Suspendați ecranul de perete și asigurați controlerul, invertorul și blocurile de borne cu siguranțe în ele. Puneți firele în ecran și conectați-le conform schemei. Amintiți-vă că atunci când încărcați de la o baterie, gazele toxice sunt eliberate, deci ar trebui amplasate într-o cameră bine ventilată.

Atunci când alimentați iluminatul intern din invertor, o parte din energie se pierde în timpul conversiei. Ca să nu pierdeți consumabilele de la o sursă de energie autonomă, instalați un sistem de iluminare care funcționează la 12 volți la domiciliu.

Colectoare solare pentru încălzire

Vorbind despre SES, transformând lumina în electricitate, nu putem să nu menționăm un alt tip de panouri solare.

Colectoarele solare sunt utilizate în sistemele de încălzire și alimentare cu apă caldă și pot fi:

• Aerul.
• Tubular.
• Vid.
• Plat.

În interiorul colectoarelor de aer există plăci acoperite cu un compus absorbant de lumină. Ele sunt încălzite de soare și dau căldură aerului care circulă prin colector, care este încălzit de locuință.

Pentru a mări suprafața de lucru din colectorii de aer, se utilizează plăci ondulate.

În corpul colectoarelor tubulare există tuburi de sticlă, vopsite din interior cu vopsea neagră. Lumina soarelui, prins pe vopsea, o încălzește. Apoi, căldura este transferată în apa curentă prin tuburi.

Colectoarele de vacuum sunt un fel de tubulare. În ea, tuburile vopsite sunt inserate în transparent, având un diametru mare. Între ele se află un vid, care reduce pierderea de căldură din tubul interior.

Cel mai simplu și mai ieftin dintre toate sunt colectori plat. Acestea constau dintr-o placă, sub care sunt tuburi cu apă circulantă, închise de jos de un strat de material termoizolant. Eficiența la colectoarele plate este cea mai mică.

Schema de conectare la sistemul de alimentare cu apă:

Aerul din colector intră direct în casă și apa intră mai întâi în cazane, unde este încălzită de TEN la temperatura dorită. Din boiler apa caldă este furnizată în bucătărie și baie și este utilizată și pentru încălzire.

Cum se face un generator eolian

Centralele solare nu funcționează noaptea și în condiții meteorologice tulburi, iar energia electrică este întotdeauna necesară. Prin urmare, atunci când proiectați energie alternativă pentru casă cu propriile mâini, trebuie să furnizați în el un generator care nu depinde de soare.

Pentru a fi utilizată ca a doua sursă de energie, generatorul eolian este perfect. Poate fi colectat chiar și din piesele folosite, ceea ce vă va economisi banii.

Lista a ceea ce va fi necesar pentru a construi o moară de vânt:

1. Generator cu excitație magnetică de la un camion sau tractor.
2. Țeavă cu un diametru exterior de 60 mm și o lungime de 7 metri.
3. Un metru și jumătate de țeavă cu un diametru interior de 60 mm.
4. Cablu de oțel.
5. Capse și cui pentru fixarea cablului.
6. Fir secțiune transversală 4 mm².
7. Cresterea vitezelor de la 1 la 50.
8. Tub PVC, cu diametrul de 200 mm.
9. Un disc dintr-un fierăstrău circular.
10. Două conectori EC-5.
11. O bucată de tablă de oțel, groasă de 1 mm.
12. Foaie de aluminiu cu grosimea de 0,5 mm.
13. Bearing pentru diametrul interior al catargului.
14. Cuplaj pentru conectarea arborilor generatorului și reductorului.
15. Țeava pentru diametrul interior al lagărului, lungime - 60 cm.

Toate aceste materiale sunt vândute în clădire și în autoshop. Noile cutii de viteze cu un generator sunt scumpe, deci este mai bine sa le cumperi pe piata de purici.

Fabricarea unui parbriz pentru casa

Elementul principal al oricărei moară de vânt sunt lamele, astfel încât acestea trebuie să fie făcute mai întâi.

Pentru a determina dimensiunea, utilizați tabelul.

Roata eoliană la putere ar trebui să coincidă în mod ideal cu generatorul, dar din cauza dimensiunilor excesiv de mari ale roții rezultante, acest lucru nu este întotdeauna posibil. Prin urmare, cel mai adesea puterea lamelor este mult mai mică decât cea a generatorului. În acest lucru nu este nimic de îngrijorat.

Tăiați conducta din PVC în lungimi egale cu lungimea lamelor. Taie-le în jumătate de-a lungul axei longitudinale. Desenați marcajele pe jumătățile conductei și tăiați lamele de-a lungul acesteia. A văzut triunghiurile de pe margini. De pe o foaie de oțel, tăiați buștenii pentru lamele și găuriți în ele. Scoateți discul de la ferăstrăul circular, găuriți în el și înșurubați lamele de pe disc cu șuruburi.

Asamblarea, instalarea și conectarea

Sapa o gaura si beton o conducta cu un diametru interior de 60 mm. Luați o conductă de șapte metri și, întorcându-vă la o distanță de 1 metru de margine, așezați brațele pe ea. Conectați lagărul în aceeași muchie a țevii folosind sudarea cu argon.

Îndoiți foaia de oțel din cadru și, dinspre partea inferioară, sudați-o la conducta care urcă în rulment. Asigurați cutia de viteze la cutia de viteze cu generatorul, conectându-i arborii. Setați partea inferioară a cadrului și în partea superioară a catargului există 2 opriri sub formă de știfturi. Ele nu vor permite rama să se rotească mai mult de 360 ​​de grade. Faceți o paletă de vreme dintr-o foaie de aluminiu și fixați-o în spatele cadrului. La baza catargului, forați o gaură pentru fir.

Conectați cablul la generator și trageți-l prin cadru și catarg. Puneți roata de vânt pe axul cutiei de viteze și fixați-o. Introduceți cadrul în rulment și răsuciți-l. Ar trebui să fie ușor de rotit.

Ansamblul turbinei eoliene arată astfel:

1. Lamele.
2. Disc din cerc.
3. Reductor.
4. Cuplarea.
5. Generatorul.
6. Weathervane.
7. Fixarea vanei meteorologice.
8. Rulment.
9. Limitatoare.
10. Mast.
11. Sârmă.

Încărcați cuțitele astfel încât distanța de la catarg la fiecare dintre acestea să fie aceeași. Îndreptați frânghiile spre capsele de pe catarg. Pentru a instala catargul, trebuie să apelați macaraua. Nu încercați să instalați singur generatorul eolian! În cel mai bun caz, veți rupe moara de vânt, în cel mai rău caz, vă veți suferi. După ridicarea catargului de către macara autovehiculului, îndreptați-o în teava întreruptă anterior și așteptați ca macaraua să-l coboare în conductă.

Cablul trebuie să fie legat de talpă în tensiune. Și toate cablurile trebuie să fie legate astfel încât pilonul să fie strict vertical, fără distorsiuni.

Conectați generatorul de vânt la încărcător prin conectorul EU-5. Încărcarea în sine este instalată în scut cu echipament SES și este conectată direct la baterie.

Pentru a nu pierde aparatele de uz casnic, în timpul unei furtuni întotdeauna opriți moara de vânt din încărcător.

Centrala este terminată. Acum nu veți rămâne fără energie electrică, chiar dacă opriți lumina pentru o perioadă lungă de timp. În acest caz, nu trebuie să cheltuiți bani cu combustibil pentru generator și cu timpul pentru livrare. Totul va funcționa automat și nu va necesita intervenția dvs.