Альтернативные источники энергии для дома

Альтернативные источники энергии для дома, их виды и описание

В России отмечается ежегодный рост коммунальных платежей за используемое электричество и отопление. Для уменьшения расходов целесообразно использовать альтернативные источники энергии для дома. Особенно это выгодно жителям частного сектора. Известно несколько вариантов таких источников энергии.

Основные альтернативные источники энергии для дома

Получили распространение следующие три вида источников альтернативной энергии для частных домов:

• солнечные батареи;
• ветроэнергетические установки;
• тепловые насосы.

Указанные источники обладают рядом преимуществ и недостатков. Они наиболее эффективны, когда используются комплексно. Но и при использовании по отдельности такие источники энергии позволяют существенно экономить на коммунальных платежах.

Применение энергии солнца

Солнечная энергия как альтернативный источник энергии используется давно. Для выработки электроэнергии с помощью нее применяются солнечные батареи.

Они представляют собой панели, состоящие из 4 элементов:

• сама солнечная панель;
• аккумуляторы;
• контроллер;
• инвертор.

Солнечная панель – это устройство, состоящее из элементов, которые соединены между собой. С помощью панели свет солнца преобразуется в поток электронов. От аккумуляторов зависит мощность устройства. Для нормальной работы солнечной батареи зачастую требуется порядка десяти аккумуляторов.

Контроллер необходим для хорошей зарядки аккумуляторов. Это приспособление предназначено для того, чтобы аккумуляторная батарея не перезаряжалась повторно. При помощи инвертора обеспечивается преобразование солнечной энергии в ток. Если при помощи аккумуляторов создается ток низкого напряжения, то благодаря инвертору этот ток преобразуется в выходную мощность. Обычно для частного дома требуется инвертор мощностью от 3 до 5 кВт.

Солнечные батареи в альтернативной энергетике применяются часто. Но при этом они имеют ряд особенностей. Среди них:

• невозможность выработки тока высокого напряжения;
• дороговизна;
• невысокий коэффициент полезного действия;
• низкая мощность.

Солнечные батареи бывают вакуумными трубчатыми и плоскими. Первые состоят из трубок-колб. В них имеется двойное стекло. Из трубок предварительно выкачивается воздух. Снаружи колба покрыта отражающим составом. Он позволяет поглощать энергию солнца, но не дает ей выйти наружу. Внутри трубки имеется теплоноситель. В плоских солнечных батареях имеется абсорбирующая пластина. Она поглощает солнечную энергию и передает ее специальному жидкому носителю.

Указанные альтернативные источники энергии для дома рекомендуется устанавливать с его южной стороны. Они должны крепиться под наклоном (летом под углом в 30 0 по отношению к горизонту, зимой – в 70 0 ). Солнечные батареи должны располагаться на плоской поверхности и желательно на крыше дома.

Ветроэнергетические установки

Главным элементом таких устройств является мачта с несколькими лопастями. Она называется ветрогенератором.

Элементами данного альтернативного источника энергии для дома выступают:

• сам генератор, вырабатывающий переменный ток;
• инвертор, с помощью которого постоянный ток обратно превращается в переменный;
• батареи, накапливающие электрическую энергию;
• лопасти, приходящие в движение от ветра;
• контроллер, преобразующий переменный ток в постоянный (необходим для зарядки батарей);
• мачта, поднимающая лопасти до нужной высоты.

Именно генератор вместе с лопастями выступают базовыми компонентами ветрогенератора. Остальные являются дополнительными приспособлениями, обеспечивающими нормальную работу системы. За счет ветра электричество начинает накапливаться на аккумуляторных батареях. Ток, проходя через инвертор, поступает в дом.

Ветер, как альтернативная энергия, нестабилен. Работа установки напрямую зависит от его наличия. Сам процесс установки ветрогенератора отличается сложностью. Такое устройство дорого стоит. Нормальное функционирование указанного источника энергии также зависит от рельефа местности, на которой он установлен. Работа ветрогенератора зависит от средних показателей скорости ветра в регионе, количества ветреных дней в течение года. Устройство постоянно нуждается в качественном обслуживании. Особенно часто требуется проверять работу лопастей.

Ветрогенератор рекомендуется устанавливать на открытой местности. Там значительно выше скорость ветра. Мачта, расположенная как можно выше, будет способствовать большей выработке энергии устройством. Но при этом для фундамента ветрогенератора понадобится больше бетона.

Тепловые насосы как альтернативные источники энергии для дома

Данные устройства используют энергию земли, воды, а также воздуха. Для генерации энергии применяются тепловые насосы. Они бывают нескольких типов.

Стандартное устройство состоит из следующих компонентов:

1. Контуры. Их может быть три. Во внешнем контуре находится теплоноситель. Последний берет тепло из воды и воздуха. Теплоноситель особенно эффективно использует энергию земли как альтернативный источник энергии. В таком контуре температура максимум достигает 6 0 С. Во внутреннем контуре также находится теплоноситель. При этом у него низкая температура кипения.
2. Испаритель. В указанный элемент теплового насоса попадает хладагент. После этого он испаряется.
3. Компрессор. В данный элемент конструкции попадает пар из испарителя. В компрессоре происходит сжатие пара до высокого давления. Следствием процесса является выделение тепла. Пар в компрессоре может разогреться до 65 0 С.
4. Конденсатор. В данном элементе насоса теплоноситель из контура получает тепло. Пар начинает конденсироваться, после чего поступает в испаритель. Затем происходит повторение всего цикла.

При использовании тепловых насосов энергия расходуется на перекачку тепла.

Другие альтернативные источники энергии

Эффективно использовать тепловые генераторы. Такие устройства работают от котлов и дровяных печей. Генератор способен производить свыше 140 кВт/ч электрической энергии. Такие устройства рекомендуется устанавливать в домах, где имеются газовые котлы. При этом тепловые генераторы отличаются высокой ценой.

Альтернативную энергию для дома могут вырабатывать такие современные источники энергетики, как мини-гидроэлектростанции. Их можно проектировать в тех случаях, если дом расположен рядом с крупной рекой, поток воды в которой широк. Также для нормального функционирования мини-гидроэлектростанции необходимо, чтобы вода в водоеме имела высокую скорость течения.

Еще одним вариантом являются биогазовые установки. Такие устройства вырабатывают газ из продуктов жизнедеятельности животных. Он образуется в результате брожения навоза.

Биогазовые установки позволяют получать двойную выгоду. Помимо обеспечения дома биогазом, хозяин получает удобрения, которые можно использовать в сельском хозяйстве. Биогазовые установки являются готовым решением для создания источника альтернативной энергии своими руками.

Альтернативная энергия для частного дома — видео

Альтернативные виды энергии для дома и особенности их использования

Дата публикации: 26 ноября 2018

Зависимость частного дома от централизованных систем электро- и газоснабжения становится все более невыгодной с финансовой точки зрения. Иногда подключиться к привычным источникам энергии мешает удаленность жилища от магистральных линий. Поэтому многих владельцев загородной недвижимости интересует частичный или полный переход на неисчерпаемые природные ресурсы. Альтернативные источники энергии для дома способны обеспечить полноценный обогрев жилища, горячее водоснабжение, работу электроприборов независимо от времени года.

Что учесть при использовании природной энергии

Чтобы реализовать максимально удобную систему жизнеобеспечения, желательно заказать ее разработку еще на этапе проектирования дома. Это позволит качественно интегрировать все элементы, добиться высокой производительности. Необходимо заранее определиться со степенью автономности жилища: альтернативная энергия может быть вспомогательным или основным решением.

В первом случае к помощи возобновляемых ресурсов прибегают для общей экономии на оплате газа, электричества, в период пиковой сезонной нагрузки (например, во время сильных морозов) и для страховки на случай отключения центральной сети. Если альтернативное решение становится основным, необходимость в подсоединении к общей системе электро- и газификации отпадает полностью. Подход обеспечивает ускоренную окупаемость затрат на инженерное решение.

Оптимальные источники энергии

Наиболее доступными для реализации в частном доме являются проекты, использующие энергию солнца и ветра.

• Фотомодули – батареи обеспечивают электрификацию жилища в пиковый период солнечной активности. Наибольшая отдача наблюдается с марта по сентябрь.
• Солнечный коллектор – предназначен для обогрева в холодное время года, обеспечения горячего водоснабжения. Относительно небольшая мощность требует использования одновременно с другими источниками тепла, например, твердотопливным котлом.
• Ветрогенератор – наиболее эффективный вид альтернативной энергии для дома в период с сентября по март, когда активность воздушных потоков максимальна. Установка обеспечивает производство электричества.

Когда речь идет о создании вспомогательного решения, достаточно выбрать только один вариант получения природной энергии. При разработке автономного проекта необходимо задействовать все альтернативные средства получения электричества, тепла. Это обусловлено значительными сезонными колебаниями погодных условий на большей территории России.

Для обеспечения стабильного энергоснабжения дома система обязательно дополняется мощными аккумуляторами, которые накапливают полученное электричество. В результате пользоваться энергией можно даже при временном отсутствии солнца и ветра. Чтобы начать эффективно задействовать бесплатные возобновляемые ресурсы природы, необходимо заказать разработку проекта у профессионалов. Специалисты сумеют подобрать оптимальное комплексное решение в соответствии с бюджетом и потребностями клиента, заранее рассчитают окупаемость системы.

Преимущества использования альтернативной энергии

• Экологически чистый способ получения электричества, тепла.
• Неисчерпаемые и бесплатные ресурсы.
• Автономия частного дома от централизованных коммунальных сетей.
• Минимальное техническое обслуживание системы.
• Длительный срок эксплуатации установок.

Альтернативная энергия для частного дома является экономически оправданным выбором, а не просто модной тенденцией. Возможность автоматизации домашних установок делает их безопасными и максимально эффективными.

Альтернативная энергия

Альтернативная энергия — это энергия, источник которой отличается от тех, что мы привыкли использовать (уголь, газ, ядерное топливо, нефть и т.п.); чаще используется в контексте ограниченности ископаемых источников топлива и наличия у таковых выбросов вредных парниковых газов в атмосферу. Альтернативная энергия — относительно новая отрасль (поскольку не было необходимости искать что-то менее эффективное, но более чистое, чем уголь, например) не находит широкого числа сторонников, но переход к ней неизбежен. Когда мы найдем способы добычи большого количества электроэнергии (скорее, ее хранения), использования водорода и других элементов, эффективной солнечной или термоядерной энергии на замену привычным источникам, мир изменится до неузнаваемости.

Чехи уверяют, что придумали революционный способ зарядки электромобиля

В электромобилях хорошо почти все. То, что не очень хорошо, исправляется. А некоторые производители даже предлагают необычные решения, про которые мы тоже писали. Вот только мало кто думает о зарядных станциях, а ведь их тоже надо совершенствовать. Сейчас их работу обеспечить легко, но что будет через несколько лет, когда в городах будет двадцать и более процентов электромобилей. Как-то надо будет обеспечивать их одновременную быструю зарядку. Skoda решила подумать об этом и обещает революцию.

Как Земля может служить источником неисчерпаемой энергии

Все городские жители привыкли к тому, что электричество и тепло в их дома поступают как-то сами собой. Плати за них каждый месяц и дома будет светло, тепло и вкусно пахнуть с кухни. Но задумывались ли вы когда-нибудь откуда вся эта энергия берется? В крупных городах, как правило, это гидроэлектростанции, теплоэлектростанции и атомные электростанции. Сегодня поговорим про немного специфический, но очень интересный способ добычи тепла и света непосредственно из темных недр нашей планеты. Сжигать ничего не придется.

В Великобритании готовятся к испытаниям пассажирского самолета на водородном топливе

За последние несколько лет автомобили, использующие в качестве топлива что-то отличное от бензина, стали уже нормой и воспринимаются, как нечто обыденное. Но вот с другими видами транспорта все не так однозначно. Самым «консервативным» в этом вопросе остается авиатранспорт, но и в этой сфере разработки регулярно ведутся. К примеру, уже сейчас в Великобритании вовсю началась подготовка к испытаниям первого произведенного в Англии, пассажирского самолета на водородном топливе.

Ученые придумали, как добывать энергию из холода

На протяжении всей своей истории человечество регулярно искало новые источники добычи энергии. После паровых машин и эпохи продуктов нефтепереработки и двигателей внутреннего сгорания, люди придумали, как использовать энергию солнца. Активно ведутся разработки в области электродвигателей и систем, работающих на чистом водороде. Но практически все это, если так можно выразиться, «горячие» процессы. А можно ли добывать энергию из холода? Звучит как нечто невероятное? Вовсе нет!

Ученые предложили новый способ получения возобновляемой энергии

По мнению ученых из Стэнфордского университета, места, где смешивается соленая океаническая вода с пресной водой, могут стать источником производства огромного объема возобновляемой энергии, сообщает пресс-релиз, опубликованный на сайте университета. Авторы разработки отмечают, что такая технология производства энергии может сделать очистные сооружения прибрежных сточных вод энергетически независимыми от других источников питания. Кроме того, такой вид производства энергии не создает никаких загрязнений для окружающей среды.

Может ли солнечная электростанция вырабатывать электричество по ночам?

Электростанции, работающие на основе солнечной энергии, являются, пожалуй, одной из самых перспективных отраслей, занимающихся выработкой экологически чистой энергии. Однако есть у них один весьма существенный недостаток: в облачную погоду или ночью они «простаивают». А можно ли заставить их работать и в темное время суток? Давайте разбираться.

Ученые смогли превратить свет и воздух в жидкое топливо

На сегодняшний день нам известно множество способов получить различные виды топлива, не прибегая к использованию углеводородов, добываемых из земных недр. И, несмотря на то, что разработки в сфере обеспечения человечества той же альтернативной энергией посредством солнечных батарей уже сегодня успешно внедряются в мировую практику, ученые не оставляют попыток найти и другие не менее эффективные способы. И недавно это удалось группе экспертов из Швейцарии, которые разработали новую технологию получения жидкого углеводородного топлива исключительно из солнечного света и воздуха.

Ученые предложили конвертировать избыток возобновляемой энергии в метан. Так проще хранить

Стоимость производства энергии из так называемых возобновляемых источников, например, ветра и солнечного света с каждым годом медленно, но верно снижается. Однако один из недостатков такого производства по-прежнему остается нерешенным – что делать с избытком произведенной энергии, как ее хранить? Допустим, при ветреной погоде ветряки производят достаточное количество энергии для питания электросетей. Но стоит ветру остановиться – энергии нет. Различные компании по всему миру пытаются решить эту проблему. Например, компания Tesla ведет разработку энергоэффективных батарей. Но в общем масштабе – это капля в море. К тому же, очень дорого.

Китай завершит строительство «искусственного солнца» уже в этом году

В китайском городе Хэфэй с 2006 года идет разработка «искусственного солнца» для имитации процесса ядерного синтеза, при помощи которого настоящее Солнце генерирует энергию. Чтобы получить альтернативный и безграничный источник энергии, ученые разогревают плазму до рекордных температур внутри специальной камеры, под названием токамак. В ноябре исследователям удалось разогреть плазму до температуры 100 миллионов градусов Цельсия, и теперь стало известно, что китайское «Солнце» будет полностью достроено уже в 2019 году.

Создано «искусственное легкое», которое превращает воду в водородное топливо

Водородное топливо является одним из самых экологически чистых видов источников энергии. При этом получить его до сих пор довольно проблематично. На помощь может прийти изобретение экспертов из Стэнфордского университета, которые недавно разработали «искусственное легкое». Оно не поможет вам дышать, зато может создавать сырье для производства чистой энергии, побочным продуктом которой будет лишь простая вода.