انرژی جایگزین برای یک خانه خصوصی

برای صاحبان خانه های خصوصی این امکان وجود دارد که قبوض آب و برق را به میزان قابل توجهی کاهش دهند یا از خدمات تامین کننده گرما ، برق و گاز به هیچ وجه استفاده نکنند.شما حتی می توانید اقتصاد قابل ملاحظه ای را ارائه دهید و در صورت تمایل و فروش مازاد آن را نیز بدست آورید.این واقعی است و برخی قبلاً هم انجام داده اند.برای این کار از منابع انرژی جایگزین استفاده می شود.

منابع انرژی جایگزین می تواند تمام نیازها را تأمین کند

از کجا می توان انرژی دریافت کرد و به چه شکلی

در حقیقت ، انرژی ، به یک شکل یا شکل دیگر ، در طبیعت تقریباً در همه جا وجود دارد - خورشید ، باد ، آب ، زمین - در همه جا انرژی وجود دارد..وظیفه اصلی استخراج آن از آنجا است.بشریت بیش از صد سال است که این کار را انجام داده و به آن رسیده استنتایج خوبامروزه منابع انرژی جایگزین می توانند از گرما ، برق ، گاز ، آب گرم خانه را تهیه کنند.علاوه بر این ، انرژی جایگزین نیازی به مهارتهای فراتر از دانش یا فراتر از دانش ندارد.هر کاری که می توانید با دستان خود برای خانه خود انجام دهید.بنابراین ، چه می توان انجام داد:

  • از انرژی خورشیدی برای تولید انرژی الکتریکی یا برای گرم کردن آب استفاده کنید - برای آب گرم خانگی یا گرمایش در دمای پایین (پانل های خورشیدی و جمع کننده).
  • انرژی باد را به برق (ژنراتور باد) تبدیل کنید.
  • استفاده از پمپ های حرارتی برای گرم کردن خانه ، از بین بردن گرما از هوا ، زمین ، آب (پمپ های گرمایی).
  • برای دریافت گاز از پسماندهای حیوانات اهلی و طیور (گیاهان بیوگاز).

    انرژی جایگزین - راهی برای تأمین نیازهای خود به طور مستقل

همه منابع انرژی جایگزین می توانند نیازهای انسان را به طور کامل برآورده کنند ، اما این نیاز به سرمایه گذاری زیادی دارد یا/و مناطق بسیار بزرگبنابراین ، ایجاد یک سیستم ترکیبی مناسب تر است: دریافت انرژی از منابع جایگزین و در صورت عدم "برداشت" از شبکه های متمرکز.

استفاده از انرژی خورشیدی

یکی از منابع قدرتمند جایگزین انرژی برای خانه اشعه خورشیدی است.برایتبدیل انرژی خورشیدی دو نوع تاسیسات وجود دارد:

  • پانل های خورشیدی جریان الکتریکی تولید می کند.
  • جمع کننده های خورشیدی آب را گرم می کنند.

    گرم کردن آب یا به دست آوردن جریان الکتریکی از انرژی خورشیدی امکان پذیر است

نباید فکر کنید که تاسیسات فقط در جنوب و فقط در تابستان کار می کنند.آنها در زمستان به خوبی کار می کنند.در آب و هوای پاک و با بارش برف ، تولید انرژی فقط کمی پایین تر از تابستان است.اگر منطقه شما تعداد زیادی روز روشن دارد ، می توانید از این فناوری استفاده کنید.

پانل های خورشیدی

پانل های خورشیدی از مبدل های فتوولتائیک مونتاژ می شوند ، که بر اساس مواد معدنی ساخته می شوند که تحت تأثیر نور خورشید الکترون ها منتشر می کنند - جریان الکتریکی تولید می کنند.برای مصارف خصوصی از فوتوکنترلرهای سیلیکون استفاده می شود.در ساختار آنها ، تک کریستالی (ساخته شده از یک بلور) و پلی کریستالی (کریستال های زیادی) هستند.مونوكریستال از راندمان بالاتری برخوردار است (بسته به كیفیت 13-25٪) و عمر طولانی تری نیز دارد ، اما هزینه بیشتری نیز دارند.پلی کریستالی ها الکتریسیته کمتری (9-15٪) تولید می کنند و سریعتر خراب می شوند ، اما قیمت کمتری دارند.

این یک فوتوکنترلر چند حلقه ای است.آنها باید با دقت مورد استفاده قرار گیرند - آنها بسیار شکننده هستند (تک بلور نیز هست ، اما در آنها نیست)چنین درجه ای]

مونتاژ DIY پانل خورشیدی کار دشواری نیست.ابتدا باید مقدار مشخصی از فوتوسل های سیلیکون را خریداری کنید (مقدار آن به قدرت مورد نیاز بستگی دارد).بیشتر آنها در سکوهای تجاری چینی مانند علی اکسپرس خریداری می شوند. سپس این روش ساده است:

  • یک قاب درست کنید (از تخته های چوبی یا گوشه های فلزی).بستر را روی آن تنظیم کنید.شفاف - شیشه ، پلکسی گلاس (پلی کربنات یکپارچه) - اگر باتری خورشیدی روی پنجره آویزان شود ، و مات (تخته سه لا ، رنگ سفید) ، در صورت نصب باتری ، روی سقف نخواهید بود.
  • با استفاده از هادی های آلومینیومی ، عناصر را به یک باتری (به موازات) وصل کنید.هادی ها را می توان بلافاصله به صفحات لحیم کرد (هزینه کمی گران تر) یا مجبور به خرید جداگانه و سپس خودتان لحیم شده اید.
  • باتری تمام شده باید آب بندی شود.با رزین اپوکسی ریخته می شود یا با یک فیلم ویژه EVA چسبانده می شود.هنگام آب بندی ، لازم است از عدم وجود حفره ها - حباب های هوا اطمینان حاصل شود.آنها عملکرد باتری را بسیار کاهش می دهند ، بنابراین ما آنها را با دقت بیرون می کشیم.

    این یک باتری خورشیدی آماده است

چند کلمه در مورد اینکه چرا بستر پانل خورشیدی (باتری) باید به رنگ سفید رنگ شود.محدوده دمای عملیاتی ویفرهای سیلیکونی از -40 درجه سانتیگراد تا + 50 درجه سانتیگراد است.در بالاتر یا پایین کار کنیددرجه حرارت منجر به نارسایی سریع عناصر می شود.در پشت بام ، در تابستان ، در یک فضای بسته ، درجه حرارت می تواند بسیار بالاتر از 50 درجه سانتیگراد باشد.بنابراین ، به رنگ سفید مورد نیاز است - به طوری که سیلیکون را بیش از حد گرم نکنید.

جمع کننده های خورشیدی

با استفاده از جمع کننده های خورشیدی می توانید آب یا هوا را گرم کنید.از کجا می توانید آب گرم شده توسط خورشید را هدایت کنید - شیرهایی را برای تأمین آب گرم یا سیستم گرمایش انتخاب کنید.فقط گرمایش با دمای پایین خواهد بود - برای کف گرم آنچه لازم است.اما برای اینکه اطمینان حاصل شود که دمای خانه به آب و هوا بستگی ندارد ، باید سیستم از کار بیفتد تا در صورت لزوم ، منبع گرمای متفاوتی وصل شود یا دیگ بخار به یک منبع انرژی متفاوت تغییر یابد.

رایج ترین جمع کننده های خورشیدی لوله ای

سه نوع جمع کننده خورشیدی وجود دارد: مسطح ، لوله ای و هوا.شایع ترین لوله های لوله ای هستند ، اما دیگران نیز حق دارند که وجود داشته باشند.

پلاستیک تخت

دو پانل - سیاه و شفاف - در یک مورد به هم متصل هستند.بین آنها لوله مسی به شکل مار قرار دارد.از خورشید ، صفحه تاریک پایین گرم می شود.مس از آن گرم می شود و آب که از لابیرنت عبور می کند از آن گرم می شود.این روش استفاده از منابع انرژی جایگزین مؤثرترین نیست ، اما جذاب است زیرا اجرای آن بسیار ساده است.بنابراینبه این ترتیب می توان آب را در استخر گرم کرد.تنها حلقه تامین آن (با استفاده از پمپ گردش خون) ضروری خواهد بود.به همین روش می توان آب را در مخزن برای حمام تابستانی گرم کرد یا از آن برای نیازهای خانگی استفاده کرد.ضرر چنین نصب هایی با راندمان و بهره وری پایین است.برای گرم کردن حجم زیادی از آب ، زمان زیادی یا تعداد زیادی از جمع کننده های مسطح طول می کشد.

جمع کننده خورشیدی تخت

جمع کننده های لوله ای

این لوله های شیشه ای - خلاء یا کواکسیال هستند - از طریق آنها آب جریان می یابد.یک سیستم خاص به شما امکان می دهد تا حداکثر غلظت در لوله های گرما را که به آب منتقل شده از طریق آنها منتقل می شود ، به حداکثر برساند.

جمع کننده های لوله ای می توانند جمع کننده خلاء و قلم باشند

این سیستم لزوماً دارای یک مخزن ذخیره سازی است که در آن آب گرم می شود.گردش آب در سیستم توسط یک پمپ تأمین می شود.چنین سیستم هایی را نمی توان به خودی خود ساخت - ساخت لوله های شیشه ای با دست خود مشکل ساز است و این مهمترین اشکال است.همراه با قیمت بالا ، پذیرش گسترده این منبع انرژی برای خانه را باز می دارد.و خود سیستم بسیار مؤثر است ، با وجود یک ضربه ای که دارد با گرم کردن آب گرم خانگی مقابله می کند و سهم مناسبی در گرمایش دارد.

طرح ساماندهی سیستم گرمایشی و تامین آب گرم از طریق منابع انرژی جایگزین - با استفاده از خورشیدیجمع کننده

جمع کننده هوا

در کشور ما بسیار نادر و بیهوده هستند.آنها ساده هستند ، به راحتی می توانید با دستان خود درست کنید.تنها منفی این است که یک منطقه بزرگ مورد نیاز است: آنها می توانند کل دیوار جنوبی (شرقی ، جنوب شرقی) را اشغال کنند.این سیستم بسیار شبیه به جمع کننده های مسطح است - یک صفحه پانل سیاه ، یک قسمت بالایی شفاف ، اما آنها مستقیماً هوا را گرم می کنند ، که به اجبار (توسط یک پنکه) یا به طور طبیعی به اتاق فرستاده می شود.با وجود بیهودگی ظاهری ، از این طریق می توان اتاق های کوچک را در ساعات نور روز از جمله اتاق های فنی و یا نرم افزاری گرم کرد: گاراژ ، داچا ، ریخته گری برای دام.

دستگاه جمع آوری هوا

چنین منبع جایگزین انرژی به عنوان خورشید گرمای خود را به ما می دهد ، اما بیشتر آن به "جای دیگر" می رود.گرفتن سهم اندک از آن و استفاده از آن برای نیازهای شخصی کاری است که همه این دستگاه ها حل می کنند.

ژنراتورهای بادی

منابع جایگزین انرژی به دلیل اینکه بیشتر مربوط به منابع تجدید پذیر هستند خوب هستند.ابدی ترین ، احتمالاً باد.تا زمانی که جو و خورشید وجود داشته باشد ، باد وجود دارد.شاید برخی از مدت زمان کوتاه هوا بی تحرک باشد اما بسیار کوتاه باشد.اجداد ما از انرژی باد در کارخانه ها استفاده می کردند و انسان مدرن آن را به برق تبدیل می کند.همه اینهااین نیاز دارد:

  • یک برج نصب شده در مکانی بادی.
  • یک ژنراتور با تیغه های متصل به آن؛
  • یک باتری ذخیره سازی و یک سیستم توزیع جریان الکتریکی.

برج از هر ماده ساخته شده است.باتری ذخیره سازی یک باتری است ، شما نمی توانید به هر چیزی فکر کنید ، و انتخاب کجا برای تهیه برق است.تنها تولید ژنراتور باقی مانده است.همچنین می توان به صورت آماده خریداری کرد ، اما می توان آن را از یک موتور از وسایل خانگی تهیه کرد - ماشین لباسشویی ، پیچ گوشتی و غیره.آهنرباهای نئودیمیوم و اپوکسی ، تراش مورد نیاز خواهد بود.

طرح تأمین برق خانه شخصی از منابع انرژی جایگزین (ژنراتور باد و پنل های خورشیدی)

روی روتور موتور مکان هایی را برای نصب آهن ربا مشخص می کنیم.آنها باید به طور مساوی از یکدیگر فاصله داشته باشند.ما روتور موتور انتخابی را خرد می کنیم و "صندلی ها" را تشکیل می دهیم.قسمت پایین شکاف باید شیب کمی داشته باشد تا سطح آهنربا کج شود.آهن ربا ها روی ناخن های مایع بر روی ناخن های مایع چسبانده شده و با اپوکسی پر می شوند.سپس سطح آن با کاغذ سنباده صاف می شود.در مرحله بعد ، شما باید برسهایی را وصل کنید که جریان را حذف کند.و این آن ، شما می توانید یک ژنراتور باد جمع آوری و راه اندازی کنید.

چنین نصب هایی کاملاً مؤثر است ، اما قدرت آنها به عوامل زیادی بستگی دارد.: شدت باد ، چگونگی تولید صحیح ژنراتور ، اختلاف پتانسیل با برسها ، قابلیت اطمینان اتصالات الکتریکی و غیره برطرف می شود.

پمپ های گرمایشی برای گرم کردن یک خانه

پمپ های حرارتی از تمام منابع انرژی جایگزین موجود استفاده می کنند.آنها گرما را از آب ، هوا ، خاک دور می کنند.در مقادیر اندک ، این گرما حتی در زمستان وجود دارد و پمپ حرارتی آن را جمع می کند و برای گرم کردن خانه آن را مجدداً هدایت می کند.

پمپ های حرارتی همچنین از منابع جایگزین انرژی استفاده می کنند - گرمای زمین ، آب و هوا

نحوه کار

چه چیزی باعث جذابیت آن می شودپمپ های حرارتی؟با صرف 1 کیلو وات انرژی برای پمپاژ آن ، در بدترین حالت شما 1.5 کیلو وات گرما به دست می آورید و با موفقیت ترین اجرای می توانید تا 4-6 کیلو وات تولید کنید.و این با قانون حفظ انرژی مغایرت ندارد ، زیرا انرژی صرف تولید گرما نمی شود بلکه پمپاژ آن نیست.بنابراین هیچ تناقضی وجود ندارد.

مدار پمپ حرارتی برای استفاده از منابع انرژی جایگزین

پمپ های حرارتی دارای سه مدار کار: دو خارجی و یک داخلی و همچنین اواپراتور ، کمپرسور و کندانسور است..این طرح به شرح زیر عمل می کند:

  • یک مایع خنک کننده در مدار اول گردش می کند ، که گرما را از منابع کم پتانسیل حذف می کند.می توان آن را در آب فرو برد ،در زمین دفن شده و می تواند گرما را از هوا دور کند.بالاترین دمایی که در این مدار حاصل می شود در حدود 6 درجه سانتی گراد است.
  • یک مایع خنک کننده با دمای بسیار جوش (معمولاً 0 درجه سانتیگراد) در مدار داخلی گردش می کند.پس از گرم شدن ، مبرد تبخیر می شود ، بخار وارد کمپرسور می شود ، جایی که تحت فشار بالا فشرده می شود.هنگامی که فشرده می شود ، گرما ایجاد می شود ، بخار مبرد در دمای متوسط ​​+ 35 ° C تا + 65 ° C گرم می شود.
  • در خازن ، گرما از مدار گرمایش سوم به خنک کننده منتقل می شود.بخارات خنک کننده متراکم می شوند ، سپس بیشتر در تبخیر می شوند.و بعد چرخه تکرار می شود.

مدار گرمایش به بهترین شکل به عنوان کف گرم انجام می شود.درجه حرارت برای این کار مناسب ترین است.برای سیستم رادیاتور ، بخش های زیادی لازم خواهد بود که زشت و نامطلوب است.

منابع جایگزین انرژی حرارتی: کجا و چگونه می توان گرما را دریافت کرد

اما بزرگترین مشکلات ناشی از چیدمان اولین مدار خارجی است که گرما را جمع می کند.از آنجا که این منابع پتانسیل کم دارند (در پایین گرما وجود دارد) ، مناطق زیادی برای جمع آوری آن در مقادیر کافی مورد نیاز است.چهار نوع مدار وجود دارد:

  • حلقه ها در لوله های آب با یک مایع خنک کننده قرار داده شده است.یک حوضچه می تواند هر چیزی باشد - یک رودخانه ، یک حوضچه ، یک دریاچه.شرط اصلی این است که حتی در شدیدترین یخبندانها نباید سرمازدگی کند.بیشترپمپ هایی که گرما را از رودخانه خارج می کنند به طور مؤثر کار می کنند ؛ گرمای کمتری در آب راکد منتقل می شود.چنین منبع حرارتی به سادگی تحقق می یابد - برای پرتاب لوله ها ، برای اتصال بار.فقط احتمال خسارت تصادفی زیاد است.

    ساده ترین روش برای ساخت میدان حرارتی در آب

  • زمینه های حرارتی با لوله هایی که در زیر عمق انجماد دفن شده اند.در این حالت ، تنها یک اشکال وجود دارد - حجم زیادی از کارهای خاکی.ما باید خاک را در یک منطقه بزرگ و حتی در عمق جامد حذف کنیم.

    مقدار زیادی از کارهای خاکی

  • استفاده از دمای زمین گرمایی.آنها با حفر تعداد مشخصی از چاههای با عمق زیاد ، مدار را با خنک کننده پایین می آورند.چرا این گزینه خوب است - فضای کمی لازم دارد ، اما در همه جا وجود ندارد فرصتی برای سوراخ کردن به اعماق عالی وجود داشته باشد ، و خدمات حفاری هزینه های زیادی دارند.درست است ، ممکن است خودتان یک دکل حفاری بسازید ، اما کار هنوز کار آسانی نیست.

    فضای کمتری با چاه ها لازم است

  • استخراج حرارت از هوا.اینگونه کار می کند که سیستم های تهویه مطبوع با امکان گرم کردن کار می کنند - آنها گرمای هوا را از "خارج" خارج می کنند.حتی در دماهای زیر صفر نیز چنین واحدها کار می کنند ، گرچه با "منهای" نه چندان عمیق - تا -15 درجه سانتیگراد.برای کار با هرچه بیشتر ، می توانید از گرمای حاصل از محفظه های تهویه استفاده کنید.چند مایع خنک کننده را با خنک کننده و پمپ از آنجا پرتاب کنیدگرم

    کم حجم ترین ، بلکه ناپایدارترین پمپ های حرارتی که گرما را از هوا می گیرد

مهمترین نقطه ضعف پمپ های حرارتی قیمت بالای خود پمپ است ، ونصب مزارع جمع آوری گرما گران است.در این حالت می توانید با ساخت پمپ خود و همچنین با قرار دادن کانتورها با دست خود صرفه جویی کنید ، اما مقدار هنوز هم قابل توجه باقی خواهد ماند.علاوه بر آن این است که گرمایشی ارزان خواهد بود و سیستم مدت زمان طولانی خواهد داشت.

ضایعات درآمدها: گیاهان بیوگاز

همه منابع جایگزین انرژی منشاء طبیعی دارند ، اما مزایای مضاعف را فقط می توان از گیاهان بیوگاز بدست آورد.آنها زباله های حیوانات اهلی و مرغ را بازیافت می کنند.نتیجه ، حجم معینی از گاز است که پس از تصفیه و خشک کردن می تواند برای اهداف مورد نظر خود استفاده شود.پسماندهای بازیافتی باقیمانده می توانند برای افزایش بهره وری در مزارع فروخته شده یا مورد استفاده قرار گیرند - این یک کود بسیار مؤثر و بی خطر به نظر می رسد.

انرژی را می توان از کود نیز دریافت کرد ، اما نه به صورت خالص بلکه به صورت گاز

مختصراً در مورد فناوری

تشکیل گاز در طی تخمیر رخ می دهد و باکتری های موجود در کود دامی در این شرکت می کنند.زباله از دام و طیور برای تولید بیوگاز مناسب است ، اما کود گاو بهینه است.حتی به بقیه اضافه می شودزباله برای "فرهنگ شروع" - حاوی باکتری هایی است که برای پردازش لازم هستند.

برای ایجاد شرایط مطلوب ، یک محیط بی هوازی ضروری است - تخمیر باید بدون اکسیژن صورت گیرد.بنابراین ، بیوراکتورهای مؤثر ظروف بسته هستند.برای فعال سازی فرایند ، مخلوط کردن منظم جرم ضروری است.در کارخانه های صنعتی ، همزن های دارای درایوهای برقی برای این کار نصب شده اند ، در کارخانه های ساخت بیوگاز خود ساخته شده اینها معمولاً دستگاه های مکانیکی هستند - از ساده ترین چوب گرفته تا همزن های مکانیکی که از قدرت دستها کار می کنند.

نمودار شماتیک گیاهان بیوگاز

دو نوع باکتری در فرآیند تشکیل گاز از کود درگیر هستند: مزوفیل و گرمازا.موارد مزوفیلیک در دماهای +30 درجه سانتیگراد تا 40+ درجه سانتیگراد فعال هستند ، ترموفیلیکها در آنها از 42 درجه سانتیگراد تا 53+ درجه سانتیگراد فعال هستند.باکتریهای ترموفیلی کارآمدتر عمل می کنند.در شرایط ایده آل ، تولید بنزین از 1 لیتر مساحت قابل استفاده می تواند به 4-4.5 لیتر گاز برسد.اما حفظ دمای 50 درجه سانتیگراد در نصب بسیار دشوار و پرهزینه است ، اگرچه هزینه ها خودشان را توجیه می کنند.

کمی در مورد نقوش

ساده ترین گیاه بیوگاز بشکه ای با درب و همزن است.در درب ، نتیجه ای برای اتصال شیلنگ حاصل می شود که از طریق آن گاز وارد مخزن می شود.شما از چنین حجمی گاز زیادی دریافت نخواهید کرد ، اما برای یک یا دو مشعل گاز کافی است.

بیشترمی توان حجم قابل توجهی از یک پناهگاه زیرزمینی یا زیرزمینی به دست آورد.اگر ما در مورد پناه زیرزمینی صحبت کنیم ، از بتن آرمه ساخته می شود.دیوارها با لایه ای از عایق حرارتی از خاک جدا می شوند ، خود مخزن را می توان به چندین محفظه تقسیم کرد که در آن پردازش با تغییر زمان انجام می شود.از آنجا که کشت مزوفیل معمولاً در چنین شرایطی کار می کند ، کل فرآیند 12 تا 30 روز طول می کشد (انواع ترموفیلیک طی 3 روز پردازش می شوند) ، بنابراین یک تغییر زمان مطلوب است.

نمودار گیاه بونکر بیوگاز

کود کود از طریق یک بارگیری بارگیری وارد می شود ، در طرف مقابل دریچه تخلیه بارگیری قرار می گیرد که از آن مواد اولیه فرآوری شده گرفته می شود.این قیف کاملاً پر از biomix نشده است - در حدود 15-20٪ از فضای خالی باقی می ماند - بنزین در اینجا تجمع می یابد.برای برداشتن آن ، لوله ای درون درب قرار داده شده است ، که انتهای دوم آن به داخل قفل هیدرولیکی پایین می آید - ظرفی که تا حدی از آب پر شده است.در این روش گاز تخلیه می شود - قبلاً تصفیه شده در قسمت بالایی جمع آوری می شود ، با استفاده از لوله دیگری تخلیه می شود و در حال حاضر می تواند مصرف کننده را خفه کند.


هر کس می تواند از منابع جایگزین انرژی استفاده کند.اجرای این کار برای صاحبان آپارتمان دشوارتر است ، اما در یک خانه خصوصی حداقل می توانید همه ایده ها را تحقق بخشید.حتی نمونه های واقعی آن وجود دارد.مردم نیازهای خود و خانواده های قابل توجهی را به طور کامل برآورده می کنند.