Özel bir ev için alternatif enerji

Özel ev sahipleri için, elektrik faturalarını önemli ölçüde azaltma veya ısı, elektrik ve gaz tedarikçilerinin hizmetlerini hiç kullanmama fırsatı vardır. Hatta büyük bir çiftlik sağlayabilir ve isterseniz fazlasını satabilirsiniz. Bu gerçek ve bazıları bunu zaten yaptı. Bunun için alternatif enerji kaynakları kullanılır.

Alternatif enerji kaynakları tüm ihtiyaçları karşılayabilir

Nereden enerji alabilirsin ve hangi biçimde

Aslında, enerji, şu ya da bu şekilde, doğada neredeyse her yerdedir - güneş, rüzgar, su, toprak - enerji her yerdedir. Ana görev onu oradan çıkarmaktır. İnsanoğlu bunu yüz yıldan fazla bir süredir yapıyor ve güzel sonuçlar elde etti. Şu anda alternatif enerji kaynakları bir eve ısı, elektrik, gaz, ılık su sağlayabilir. Dahası, alternatif enerji herhangi bir ekstra beceri veya bilgi gerektirmez. Eviniz için her şeyi kendi ellerinizle yapabilirsiniz. Peki ne yapılabilir:

• Elektrik üretmek veya suyu ısıtmak için güneş enerjisini kullanın - kullanım sıcak suyu veya düşük sıcaklıkta ısıtma için (güneş panelleri ve kollektörler).
• Rüzgar enerjisini elektriğe dönüştürün (rüzgar türbinleri).
• Havadan, topraktan, sudan (ısı pompaları) ısı alarak evi ısıtmak için ısı pompalarını kullanın.
• Evcil hayvanların ve kümes hayvanlarının (biyogaz tesisleri) atıklarından gaz elde edin.
  

  Alternatif enerji, kendi ihtiyaçlarınızı bağımsız olarak karşılamanın bir yoludur

Tüm alternatif enerji kaynakları insan ihtiyaçlarını tam olarak karşılayabilir, ancak bu çok büyük yatırımlar ve / ve çok geniş alanlar gerektirir. Bu nedenle, birleşik bir sistem yapmak daha akıllıca olacaktır: alternatif kaynaklardan enerji almak ve bir kıtlık varsa, onu merkezi ağlardan "almak".

Güneş enerjisi kullanmak

Ev için en güçlü alternatif enerji kaynaklarından biri güneş ışınımıdır. Güneş enerjisi dönüşümü için iki tür kurulum vardır:

• Solar paneller elektrik akımı üretmek;
• güneş kollektörleri suyu ısıtır.
  

  Güneş enerjisi, suyu ısıtmak veya elektrik üretmek için kullanılabilir

Kurulumların sadece güneyde ve sadece yaz aylarında çalıştığını düşünmeyin. Kışın da iyi çalışırlar. Kar yağışlı açık havada, enerji üretimi yaz aylarına göre biraz daha düşüktür. Bölgenizde çok sayıda açık gün varsa, benzer bir teknolojiyi kullanabilirsiniz.

Solar paneller

Güneş pilleri, güneş ışığının etkisi altında elektron yayan - bir elektrik akımı üreten mineraller temelinde yapılan fotovoltaik dönüştürücülerden bir araya getirilir. Özel kullanım için silikon foto dönüştürücüler kullanılır. Yapıları gereği, monokristalin (bir kristalden yapılır) ve polikristalindir (birçok kristal). Monokristal olanlar daha yüksek verime (kaliteye bağlı olarak% 13-25) ve daha uzun hizmet ömrüne sahiptir, ancak daha pahalıdırlar. Polikristalin olanlar daha az elektrik üretir (% 9-15) ve daha hızlı bozulur, ancak fiyatı daha düşüktür.

Bu polikristal bir foto dönüştürücüdür.Dikkatlice kullanılmaları gerekir - çok kırılgandırlar (monokristalin de, ancak aynı ölçüde değil)

DIY güneş pili montajı zor değil. Öncelikle belirli miktarda silikon fotosel satın almanız gerekir (miktar gerekli güce bağlıdır). Çoğu zaman, Aliexpress gibi Çin ticaret platformlarında satın alınırlar. O zaman prosedür basittir:

• Bir çerçeve yapın (ahşap plakalardan veya metal köşelerden). Üzerine bir alt tabaka yerleştirin. Şeffaf - cam, pleksiglas (monolitik polikarbonat) - güneş pili pencereye asılacaksa ve opaksa (kontrplak, beyaz boyalı), pili çatıya takmayacaksanız.
• Hücreleri alüminyum iletkenler kullanarak bir aküye (paralel olarak) bağlayın. İletkenler doğrudan plakalara lehimlenebilir (biraz daha pahalıdırlar) veya bunları ayrıca satın alıp kendiniz lehimlemeniz gerekir.
• Bitmiş pil mühürlenmelidir. Epoksi reçine ile doldurulur veya özel EVA film ile yapıştırılır. Sızdırmazlık sırasında boşluk olmadığından emin olmak gerekir - hava kabarcıkları. Pilin performansını büyük ölçüde düşürürler, bu yüzden onları dikkatli bir şekilde çıkarırız.
  

  Bu hazır bir güneş pilidir

Güneş paneli (pil) için alt tabakanın neden beyaza boyanması gerektiği hakkında birkaç söz. Silikon gofretlerin çalışma sıcaklığı aralığı - 40 ° C ile + 50 ° C arasındadır. Daha yüksek veya daha düşük sıcaklıklarda çalıştırma, hızlı bileşen arızasına neden olur. Çatıda, yazın, iç mekanlarda sıcaklık + 50 ° C'den çok daha yüksek olabilir. Bu nedenle, silikonu aşırı ısıtmamak için beyaz bir renge ihtiyaç vardır.

Güneş panelleri

Güneş kollektörleri suyu veya havayı ısıtmak için kullanılabilir. Güneş tarafından ısıtılan suyu nereye yönlendireceğiniz - sıcak su temini için musluklara veya ısıtma sistemine - kendiniz seçersiniz. Sadece ısıtma düşük sıcaklıkta olacaktır - sıcak bir zemin için gerekli olan. Ancak evdeki sıcaklığın hava durumuna bağlı olmaması için sistem yedekli hale getirilmelidir, böylece gerekirse başka bir ısı kaynağı bağlanır veya kazan başka bir enerji kaynağına geçer.

En yaygın borulu güneş kollektörleri

Üç tip güneş kolektörü vardır: düz, borulu ve hava. En yaygın olanı boru şeklindedir, ancak diğerlerinin de var olma hakkı vardır.

Düz plastik

Siyah ve şeffaf iki panel tek bir gövdede birleştirilir. Aralarına yılan şeklinde bir bakır boru hattı yerleştirilmiştir. Alttaki karanlık panel güneşten ısınır. bakır ondan ve ondan ısıtılır - labirentten geçen su. Alternatif enerji kaynaklarını kullanmanın bu yöntemi en verimli değil, ancak uygulaması çok basit olduğu için çekicidir. Böylece suyu ısıtabilirsiniz. havuz... Sadece beslemesini çevirmek (bir sirkülasyon pompası kullanarak) gerekli olacaktır. Aynı şekilde kaplarda su ısıtabilirsiniz. yaz duşu veya ev ihtiyaçları için kullanın. Bu tür kurulumların dezavantajı, düşük verimlilik ve üretkenliktir. Büyük hacimli suyu ısıtmak uzun bir zaman veya çok sayıda düz kollektör gerektirir.

Düz güneş kollektörü

Borulu toplayıcılar

Bunlar, içinden suyun aktığı, vakumlu veya koaksiyel cam tüplerdir. Özel bir sistem, içlerinden akan suya aktarılan tüplerde maksimum ısı konsantrasyonuna izin verir.

Borulu toplayıcılar vakumlu ve tüylü olabilir

Sistemin mutlaka içinde suyun ısıtıldığı bir depolama tankı vardır. Sistemdeki su sirkülasyonu bir pompa ile sağlanmaktadır. Bu tür sistemleri kendi başınıza yapamazsınız - cam tüpleri kendi ellerinizle yapmak sorunludur ve bu ana dezavantajdır. Yüksek fiyat etiketi ile birlikte, bu enerji kaynağının ev için yaygın bir şekilde benimsenmesini engelliyor.Ve sistemin kendisi çok etkilidir, sıcak su temini için suyun ısıtılmasıyla baş eder ve ısıtmaya iyi bir katkı sağlar.

Alternatif enerji kaynakları nedeniyle ısıtma ve sıcak su temini organizasyonu şeması - güneş kollektörleri kullanarak

Hava toplayıcıları

Ülkemizde çok nadir ve boşuna. Basitler, kolayca kendiniz yapabilirsiniz. Tek olumsuzluk, geniş bir alanın gerekli olmasıdır: güney (doğu, güneydoğu) duvarının tamamını işgal edebilirler. Sistem, düz kollektörlere çok benzer - siyah alt panel, şeffaf üst, ancak havayı doğrudan ısıtırlar, bu da (bir fan tarafından) veya doğal olarak odaya yönlendirilir. Görünüşe göre ciddiyetsizliğe rağmen, bu şekilde teknik veya hizmet odaları dahil olmak üzere küçük odaları gündüz saatlerinde ısıtmak mümkündür: garajlar, yazlık evler, hayvancılık için hangarlar.

Hava manifoldu cihazı

Güneşin bize sıcaklığını verdiği gibi alternatif bir enerji kaynağı, ama çoğu "hiçbir yere" gitmiyor. Küçük bir kısmını yakalamak ve kişisel ihtiyaçlar için kullanmak tüm bu cihazların çözdüğü görevdir.

Rüzgar türbinleri

Alternatif enerji kaynakları iyidir çünkü çoğunlukla yenilenebilir kaynaklarla ilgilidirler. Muhtemelen en ebedi rüzgar. Atmosfer ve güneş olduğu sürece rüzgar da vardır. Belki kısa bir süre hava hareketsiz kalacaktır, ama uzun sürmeyecek. Atalarımız değirmenlerde rüzgar enerjisini kullandı ve modern insan onu elektriğe çevirdi. Bunun için gerekli olan her şey:

• rüzgarlı bir yere kurulmuş bir kule;
• ona bağlı bıçaklı bir jeneratör;
• akü ve elektrik akımı dağıtım sistemi.

Herhangi bir kule herhangi bir malzemeden inşa edilebilir. Bir akü bir aküdür, burada hiçbir şey düşünemezsiniz, ancak elektriği nereden sağlayacağınız sizin seçiminizdir. Geriye sadece bir jeneratör yapmak kalıyor. Hazır olarak da satın alınabilir, ancak ev aletlerinden bir motordan çıkarmak oldukça mümkündür - çamaşır makinesi, tornavida vb. Neodim mıknatıslara ve epoksi reçineye, bir torna tezgahına ihtiyacınız olacak.

Özel bir eve alternatif enerji kaynaklarından (rüzgar jeneratörü ve güneş panelleri) elektrik sağlama planı

Motorun rotorunda mıknatısların takılacağı yerleri işaretliyoruz. Birbirlerine eşit uzaklıkta olmalılar. Seçilen motorun rotorunu taşlayarak "yuvalar" oluşturuyoruz. Mıknatısın yüzeyinin eğilmesi için girintinin alt kısmı hafifçe eğilmelidir. Sıvı çiviler üzerindeki oyulmuş yerlere mıknatıslar yapıştırılır ve epoksi reçine ile doldurulur. Yüzey daha sonra zımpara kağıdı ile pürüzsüz hale getirilir. Ardından, akımı kaldıracak fırçalar eklemeniz gerekir. Ve işte bu, rüzgar jeneratörünü monte edip çalıştırabilirsiniz.

Bu tür kurulumlar oldukça etkilidir, ancak güçleri birçok faktöre bağlıdır: rüzgarın şiddeti, jeneratörün ne kadar doğru yapıldığı, potansiyel farkın fırçalar tarafından ne kadar etkili bir şekilde kaldırıldığı, elektrik bağlantılarının güvenilirliği vb.

Ev ısıtması için ısı pompaları

Isı pompaları mevcut tüm alternatif enerji kaynaklarını kullanır. Sudan, havadan, topraktan ısıyı alırlar. Küçük miktarlarda, bu ısı kışın bile oradadır, bu nedenle ısı pompası onu toplar ve evi ısıtmak için yönlendirir.

Isı pompaları ayrıca alternatif enerji kaynakları kullanır - topraktan, sudan ve havadan ısı

Çalışma prensibi

Isı pompaları neden bu kadar çekici? Pompalamak için 1 kW enerji harcadıktan sonra en kötü durumda 1,5 kW ısı elde edersiniz ve en başarılı uygulamalar 4-6 kW'a kadar çıkabilir. Ve bu, enerjinin korunumu yasasıyla hiçbir şekilde çelişmez, çünkü enerji ısı elde etmek için değil, onu pompalamak için harcanmaz. Yani tutarsızlık yok.

Alternatif enerji kaynaklarını kullanmak için ısı pompası devresi

Isı pompalarının üç çalışma devresi vardır: ikisi harici ve bunlar dahili, ayrıca evaporatör, kompresör ve kondenser. Şema şu şekilde çalışır:

• Birinci devrede, ısıyı düşük potansiyelli kaynaklardan uzaklaştıran bir soğutucu dolaşır. Suya daldırılabilir, toprağa gömülebilir veya havadan ısıyı uzaklaştırabilir. Bu devrede ulaşılan en yüksek sıcaklık 6 ° C civarındadır.
• Çok düşük kaynama noktasına (genellikle 0 ° C) sahip bir ısıtma ortamı iç devrede dolaşır. Soğutucu ısıtıldığında buharlaşır, buhar kompresöre girer ve burada yüksek basınca sıkıştırılır. Sıkıştırma sırasında ısı üretilir, soğutucu akışkan buharları ortalama + 35 ° C ile + 65 ° C arasında ısıtılır.
• Kondansatörde, ısı üçüncü ısıtma devresinden soğutucuya aktarılır. Soğutma buharları yoğunlaşır ve ardından buharlaştırıcıya girer. Ve sonra döngü tekrar eder.

Isıtma devresi en iyi şekilde sıcak bir zemin şeklinde yapılır. Sıcaklıklar bunun için en uygun olanıdır. Radyatör sistemi, çirkin ve kârsız olan çok fazla bölüm gerektirecektir.

Alternatif ısı enerjisi kaynakları: nerede ve nasıl ısı elde edilir

Ancak en büyük zorluk, ısıyı toplayan ilk harici devrenin cihazından kaynaklanmaktadır. Kaynaklar düşük potansiyelli olduğundan (altta çok az ısı vardır), yeterli miktarlarda toplamak için geniş alanlara ihtiyaç vardır. Dört tür kontur vardır:

• Halkalar halinde suya yerleştirilmiş soğutuculu borular. Rezervuar herhangi bir şey olabilir - bir nehir, bir gölet, bir göl. Ana şart, en şiddetli donlarda bile donmamasıdır. Nehirden ısı pompalayan pompalar daha verimli çalışır; durgun suda çok daha az ısı aktarılır. Böyle bir ısı kaynağı, uygulanması en kolay olanıdır - boruları atmak, bir yük bağlamak. Yalnızca kaza sonucu hasar olasılığı yüksektir.
  

  Suda termal alan yapmanın en kolay yolu

• Donma derinliğinin altına gömülü boruları olan termal alanlar. Bu durumda, tek bir dezavantaj var - büyük hacimli toprak işleri. Toprağı geniş bir alanda ve hatta sağlam bir derinlikte çıkarmamız gerekir.
  

  Büyük hacimli toprak işleri

• Jeotermal sıcaklıkların kullanılması. Soğutuculu bir konturun indirildiği bir dizi büyük derinlikli kuyu delinir. Bu seçeneğin iyi yanı, az yer gerektirmesidir, ancak her zaman büyük derinliklere kadar delmek mümkün değildir ve sondaj hizmetlerinin maliyeti yüksektir. Ancak mümkündür sondaj teçhizatını kendin yapama iş hala kolay değil.
  

  Kuyular daha az yer gerektirir

• Havadan ısı çekilmesi. Klimalar ısıtma olasılığı ile bu şekilde çalışır - ısıyı "dıştan takma" havadan alırlar. Sıfırın altındaki sıcaklıklarda bile, bu tür birimler çok "derin" bir eksi olmasa da - -15 ° C'ye kadar çalışır. İşi daha yoğun hale getirmek için havalandırma bacalarından gelen ısıyı kullanabilirsiniz. İçine bir soğutma sıvısı koyun ve oradan ısı pompalayın.
  

  Havadan ısı alan en kompakt ama aynı zamanda en dengesiz ısı pompası

Isı pompalarının temel dezavantajı, pompanın kendisinin yüksek fiyatıdır ve ısı toplama alanlarının kurulumu ucuz değildir. Bu durumda, pompayı kendiniz yaparak ve devreyi kendi ellerinizle kurarak paradan tasarruf edebilirsiniz, ancak miktar yine de önemli kalacaktır. Artı, ısıtmanın ucuz olacağı ve sistemin uzun süre çalışacağıdır.

Atık geliri: biyogaz tesisleri

Tüm alternatif enerji kaynakları doğal kaynaklıdır, ancak biyogaz tesislerinden yalnızca iki kat fayda elde edebilirsiniz. Evcil hayvanların ve kümes hayvanlarının atıklarını işlerler. Sonuç olarak, saflaştırma ve kurutmadan sonra amaçlanan amacı için kullanılabilen belirli bir hacimde gaz elde edilir. Geri dönüştürülen atıklar, verimi artırmak için tarlalarda satılabilir veya kullanılabilir - çok verimli ve güvenli bir gübre.

Enerji gübreden de elde edilebilir, sadece saf halde değil, gaz şeklinde de elde edilebilir.

Kısaca teknoloji hakkında

Fermantasyon sırasında gaz oluşumu meydana gelir ve gübre içinde yaşayan bakteriler buna katılır. Her türlü çiftlik hayvanı ve kümes hayvanı atığı biyogaz üretimi için uygundur, ancak sığır gübresi optimaldir. Hatta "ekşi hamur" için atığın geri kalanına da eklenir - tam olarak işlenmesi için gereken bakterileri içerir.

En uygun koşulları oluşturmak için anaerobik bir ortam gereklidir - fermantasyon oksijensiz yapılmalıdır. Bu nedenle verimli biyoreaktörler kapalı kaplardır. İşlemi daha aktif hale getirmek için kütlenin düzenli olarak karıştırılması gereklidir. Sanayi tesislerinde bunun için elektrikli tahrikli karıştırıcılar kurulur, ev yapımı biyogaz tesislerinde bunlar genellikle mekanik cihazlardır - basit bir çubuktan elle "çalışan" mekanik karıştırıcılara kadar.

Biyogaz tesislerinin şematik diyagramı

Gübreden gaz oluşumunda iki tür bakteri rol oynar: mezofilik ve termofilik. Mezofilik, + 30 ° C ile + 40 ° C arasındaki sıcaklıklarda, termofilik - + 42 ° C ile + 53 ° C arasında aktiftir. Termofilik bakteriler daha verimli çalışır. İdeal koşullarda 1 litre kullanılabilir alandan gaz üretimi 4-4,5 litre gaza ulaşabilir. Ancak bir tesiste 50 ° C'lik bir sıcaklığı korumak, maliyetler haklı olsa da, çok zor ve maliyetlidir.

Tasarımlar hakkında biraz

En basit biyogaz tesisi, kapaklı ve karıştırıcılı bir tamburdur. Gazın tanka girdiği bir hortumu bağlamak için kapakta bir çıkış yapılır. Böyle bir hacimden çok fazla gaz almayacaksınız, ancak bir veya iki gaz brülörü için yeterli olacaktır.

Yeraltı veya yer üstü sığınağından daha ciddi hacimler elde edilebilir. Bir yeraltı sığınağından bahsediyorsak, o zaman betonarme yapılmıştır. Duvarlar yerden bir ısı yalıtımı tabakası ile ayrılır, kabın kendisi, işlemenin zaman içinde bir kayma ile gerçekleşeceği birkaç bölmeye bölünebilir. Mezofilik kültürler genellikle bu tür koşullar altında çalıştığından, tüm süreç 12 ila 30 gün sürer (termofilik kültürler 3 günde işlenir), bu nedenle bir zaman kayması istenir.

Bunker biyogaz tesisinin şeması

Gübre yükleme bunkerinden girer, karşı taraftan işlenmiş hammaddelerin alındığı bir boşaltma kapağı yapılır. Bunker tamamen biyo-karışımla doldurulmamıştır - boşluğun yaklaşık% 15-20'si serbest kalır - burada gaz birikir. Boşaltmak için, kapağa, diğer ucu su sızdırmazlığına indirilen bir tüp yerleştirilir - kısmen suyla dolu bir kap. Böylece, gaz kurutulur - üst kısımda zaten temizlenmiş olarak toplanır, başka bir tüp kullanılarak boşaltılır ve zaten tüketiciye sıkılabilir.

Herkes alternatif enerji kaynaklarını kullanabilir. Apartman sahiplerinin bunu yapması daha zordur, ancak özel bir evde en azından tüm fikirleri uygulayabilirsiniz. Bunun gerçek örnekleri bile var. İnsanlar kendi ve büyük bir ekonominin ihtiyaçlarını tam olarak karşılıyor.