Алтернативен източник на енергия за частна къща

Резервоарите на въглеводороди на нашата планета не са безкрайни, затова алтернативната енергия, работеща на възобновяеми енергийни източници, бързо набира популярност. Къщите са оборудвани със слънчеви панели и вятърни мелници. Делът на енергията, генерирана от слънчеви и вятърни електроцентрали, нараства. През 2010 г. тя е била 5%. Това кара човек да мисли за изграждането на малка електроцентрала у дома.

Как да изберем енергиен източник

Има много възможности за получаване на алтернативно електричество, популярно и не много. Някои от тях не са подходящи за нашите географски ширини, а някои са опасни.

Термопомпата, която поглъща топлина от почвата в къщата според принципа на хладилника, е подходяща само за жители на геотермални зони. Направен е опит тя да се изгради в техния район в покрайнините на града ще струва жител на двуметров дълбоко замразени горния почвен слой. Замразяването ще засегне кореновата система на дървета и храсти, които по-късно ще се разболеят или ще умрат.

Биогазът е подходящ за добив в големи предприятия, където няма проблеми с горивото за биореактори. В частна ферма ползите от биогаз са малки, средната фермерска ферма не може да произведе правилното количество гориво. Тя ще трябва да бъде доставена, което ще доведе до постоянни разходи за доставка. Не забравяйте, че производството на биогаз е взривоопасна и изисква мониторинг на оборудване, което е трудно да се приложи вкъщи.

Има по-подходящи алтернативни източници на енергия за частния дом. Те включват:

• Слънчева енергия.
• Вятърна енергия.
• Енергийният поток на водата.
• Дървен газ, получен чрез термично разлагане на дървесината без достъп до въздуха.

За разлика от биогаза, те са подходящи за използване в частни домове и са безопасни, когато се използват правилно.

Но не всеки има поток, който работи на площадката или достъп до големи обеми дървесина, така че би било по-мъдро да се разгледат възобновяемите енергийни източници, които са достъпни навсякъде. Те включват слънчева светлина и вятър.

За превръщането на алтернативната енергия има готови решения със собствените си ръце. Те ви позволяват ефективно да го превърнете в електричество и са подходящи за продажба в частен дом.

Слънчева електроцентрала

Излишните източници на захранване на базата на слънчеви панели са добри за тези места, където има постоянни прекъсвания на електрозахранването. Поради високата цена на използването им е неподходящо, когато няма проблеми с електроенергията. Инсталирана, за да запази слънчевата електроцентрала, ще плати за себе си само след 8-10 години. През това време оловните батерии ще станат неизползваеми и замяната им ще доведе до допълнителни разходи. Парите, изразходвани за подмяна на батериите, ще увеличат цената на електроцентралата и ще забавят периода на изплащане с още 3-5 години.

Необходими компоненти и монтаж

Слънчевият панел е сглобен от фотоволтаични клетки, които се различават по форма и размер.

Слънчевите клетки се отглеждат от силиций и се разделят на два вида: монокристален (моно-Si) и поликристален (поли-Si).

Монокристалните елементи имат 20% ефективност и срок на експлоатация до 30 години. За нормалната им работа се нуждаете от слънчева светлина, която удря батериите под прав ъгъл. Когато разсеяна светлина силата на тези елементи се намалява три пъти, а дори и най-малкото един засенчване елемент изходите на режим за генериране на цялата верига.

Ето защо SES (слънчеви електроцентрали), изградени на моно-Si елементи, се нуждаят от системи, които да наблюдават позицията на слънцето и да завиват панелите след него. Не позволявайте замърсяване на панелите, затова те са оборудвани с автоматична почистваща система. При малки SES слънчеви батерии се измиват ръчно.

Енергийните станции на моно-Si панели са подходящи за региони с голям брой слънчеви дни годишно. При облачно време тяхната ефективност е близо до нула.

Поликристалните елементи имат своите предимства и недостатъци. Предимствата включват ниска цена и ефективна работа в разсеяна светлина.

Недостатъци имат повече:

• По-ниската ефективност е 12%.
• По-краткият експлоатационен срок е до 25 години.
• Подобрено разграждане при температури над 55 ° С.

Слънчевите поли-Si батерии се инсталират в района с преобладаване на облачни дни. Възможността за преобразуване на разсеяната светлина ви позволява да ги монтирате без системи за автоматично завъртане. Освен това не е необходимо те да се мият често. Поради своята евтиност и непретенциозност, поликристалните фотоклетки се използват широко в самостоятелно направени SES.

Изградете своя собствена слънчева електроцентрала е по-добре да започнете с избора на компоненти. Тяхната сила ще зависи пряко от тях. За производството на класически SES ще са необходими:

1. Фотоволтаични клетки.
2. Автобус за свързване на елементи.
3. Лист от стъкло или бистра пластмаса.
4. Алуминиев профил.
5. Епоксидна смола с втвърдител.
6. Проводници с напречно сечение 4 mm².
7. Стенна пластина.
8. Регулатор на слънчевата батерия
9. Инвертор 12-220 V.
10. Предпазители.
11. Клеми за предпазители.
12. Шотки диоди.
13. Оловно-кисели батерии с капацитет най-малко 150 Ah.
14. Терминали за батерията.

Схема на свързване на компонентите на SES:

Трябва да започнете с монтажа на слънчевия панел. Изрежете парчета от дължина 7 см от гумата и ги прилепете към отрицателните клеми на фотоклетката, разположена на предната страна. Повторете тази стъпка с всяка фотоклетка.

Получените "полуготови продукти" трябва да бъдат свързани в серия, като започват да се припокриват отрицателните резултати на един елемент към плюс един от следващите. Броят на фотоклетките във веригата (модула) трябва да бъде такъв, че да се произвежда напрежение от 14,5 V. При използване на полу напрежение елементи, те ще се нуждаят от 29 броя. За да избегнете обратния ток при потъмняване на един елемент във веригата, е необходимо да свържете Schottky диода в пролуката на минусната шина на всяка фотоклетка.

Един модул може да направи слънчева батерия, но нейната мощност ще бъде минимална. Поради това слънчевите панели са сглобени от няколко паралелни модула.

Обезмаслете стъклото и внимателно лепете монтираните модули към него. Като лепило използвайте епоксидна смола, не замъглява, когато замръзва и не пречи на светлината да достигне до фотоклетките. Не използвайте други лепила, дори и да изглеждат добре.

След поставянето на епоксида, поставете стъклото в рамка от алуминиев профил, предварително пробита дупка за проводниците в него. Закачането на модула води до проводниците и ги изтласква. За запечатване напълнете цялата конструкция с епоксидна.

Замразената епоксидна смола ще залепи стъклото към рамката и ще предпази фотоклетките от влага и прах.

Характеристики на инсталацията на къщата

Сглобеният слънчев панел може да бъде монтиран на покрива, но най-добрият вариант е да го инсталирате на южната стена на къщата. Панелът, инсталиран върху него, ще бъде под слънчевата светлина почти целия светъл ден.

Закачете щита на стената и закрепете регулатора, инвертора и клемите с предпазители в тях. Поставете проводниците в щита и ги свържете според схемата. Не забравяйте, че при зареждане от батерия се отделят токсични газове, затова трябва да се поставят в добре проветриви помещения.

Когато подавате вътрешно осветление от инвертора, част от енергията се губи по време на преобразуването. За да не се налага да изхвърляте резервите си от автономен източник на енергия, инсталирайте осветителна система, работеща на 12 волта у дома.

Слънчеви колектори за отопление

Говорейки за SES, превръщайки светлината в електричество, не можем да споменем друг вид слънчеви панели.

Слънчевите колектори се използват в системи за отопление и топла вода и могат да бъдат:

• Въздухът.
• Tubular.
• Вакуум.
• Flat.

Вътре в колекторите за въздух има плочи, покрити със светлопоглъщащо съединение. Те се затоплят от слънцето и дават топлина на въздуха, който циркулира през колектора, който се нагрява от жилището.

За да се увеличи площта на работната повърхност във въздушните колектори, се използват гофрирани плочи.

В тялото на тръбните колектори има стъклени тръби, боядисани отвътре с черна боя. Слънчевата светлина, навлизайки в боята, го загрява. След това топлината се прехвърля в течаща вода през тръбите.

Вакуумните колектори са един вид тръбни. В нея боядисаните тръби се вмъкват в прозрачни, с голям диаметър. Между тях има вакуум, който намалява загубата на топлина от вътрешната тръба.

Най-простият и най-евтиният от всички са плоски колектори. Те се състоят от плоча, под която има тръби с циркулираща вода, затворени отдолу от слой от топлоизолационен материал. Ефективността при плоските колектори е най-ниската.

Схема на присъединяване към водоснабдителната система:

Въздухът от колектора влиза директно в къщата и водата първо влиза в котлите, където се нагрява от ТЕМ до желаната температура. От котела гореща вода се доставя в кухнята и банята и се използва и за отопление.

Как да направите ветрогенератор

Слънчевите електроцентрали не работят през нощта и в облачно време и винаги се изисква електричество. Ето защо, когато проектирате алтернативна енергия за къщата със собствените си ръце, трябва да осигурите в нея генератор, който не зависи от слънцето.

За използване като втори енергиен източник ветрогенераторът е идеален. Може да се събира дори и от употребявани части, което ще ви спести парите.

Списък на това, което ще бъде необходимо за изграждането на вятърна мелница:

1. Генератор с магнитно възбуждане от камион или трактор.
2. Тръба с външен диаметър 60 мм и дължина 7 метра.
3. Един и половина метър тръба с вътрешен диаметър 60 мм.
4. Стоманен кабел.
5. Скрепи и колчета за закрепване на кабела.
6. Разрез на проводниците 4 мм².
7. Увеличаване на скоростта от 1 до 50.
8. PVC тръба с диаметър 200 mm.
9. Диск от циркулярен трион.
10. Два конектора EC-5.
11. Лист от стоманена ламарина с дебелина 1 мм.
12. Алуминиев лист с дебелина 0,5 мм.
13. Лагер за вътрешен диаметър на мачтата.
14. Съединител за свързване на валовете на генератора и редуктора.
15. Тръба за вътрешен диаметър на лагера, дължина - 60 см.

Всички тези материали се продават в сградата и в автосалона. Новите скоростни кутии с генератор са скъпи, затова е по-добре да ги купите на пазара на бълхи.

Производство на предно стъкло за къщата

Основният елемент на всяка вятърна мелница са остриетата, така че те трябва да бъдат направени първо.

За да определите размера, използвайте таблицата.

Вятърното колело на власт трябва идеално да съвпадне с генератора, но поради прекалено големите размери на произведеното колело това не винаги е възможно. Затова най-често силата на лопатките е много по-ниска от тази на генератора. В това няма нищо за притеснение.

Изрежете PVC тръбата в дължини, равни на дължината на лопатките. Нарежете ги наполовина по надлъжната ос. Начертайте маркировките на половинките на тръбата и режете ножовете по нея. Видя триъгълниците от заготовките. От стоманен лист се отрязват закрепвания за лопатки и пробиват дупки в тях. Вземете диска от циркуляра, пробийте дупки в него и завийте лопатките към диска с болтове.

Сглобяване, монтаж и свързване

Изкопайте дупка и бетонирайте тръба с вътрешен диаметър от 60 мм. Вземете тръбата седем метра и, да отстъпи от ръба на една м, да го инсталирате на скобата. Заварете лагера в същия ръб на тръбата, като използвате заваряване с аргон.

Огънете стоманената ламарина от рамката и отдолу я заваряйте към тръбата, която се изкачва в лагера. Закрепете скоростната кутия към предавателната кутия с генератора, свързвайки валовете. Задайте долната част на рамката и в горната част на мачтата има 2 спирки под формата на щифтове. Те няма да позволят на рамката да се върти повече от 360 градуса. Направете въздушна перка от алуминиев лист и го закрепете към задната част на рамката. В основата на мачтата пробийте дупка за проводника.

Свържете кабела към генератора и го издърпайте през рамката и подемната рама. Поставете колелото на вятъра върху вала на скоростната кутия и го закрепете към нея. Поставете рамката в лагера и го завъртете. Трябва да е лесно да се върти.

Агрегатът на вятърни турбини изглежда така:

1. Остриетата.
2. Диск от циркуляра.
3. Редуктор.
4. Свързване.
5. Генераторът.
6. Ветропоказател.
7. Закрепване на лопата за времето.
8. Като.
9. Ограничители.
10. Мачтата.
11. В проводника.

Накарайте колчетата така, че разстоянието от мачтата до всяко от тях да е същото. Завържете въжетата към скобите на мачтата. За да монтирате мачтата, трябва да се свържете с кран на товарен автомобил. Не се опитвайте сами да инсталирате вятърния генератор! В най-добрия случай ще разчупите вятърната мелница, в най-лошия случай ще се поразите. След повдигане кран мачта, точка на основата на предварително бетонирани тръба и чака крана тя намалява в тръбата.

Кабелът трябва да бъде прикрепен към колчето в напрежение. И всички кабели трябва да бъдат завързани така, че мачтата да е строго вертикална, без никакви изкривявания.

Свържете вятърния генератор към зарядното устройство чрез съединителя EU-5. Самото зареждане е инсталирано в екрана с оборудване SES и е свързано директно към батерията.

За да не се загубят домакински уреди по време на гръмотевични бури, винаги изключвайте вятърната турбина от зарядното устройство.

Електрическата централа е завършена. Сега няма да останете без електричество, дори и да изключите светлината за дълго време. В този случай не е нужно да харчите пари за горивото за генератора и времето за доставката му. Всичко ще работи автоматично и няма да изисква намесата ви.