Строительство и ремонт

Альтернативные источники энергии для дома, их виды и описание


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

использование солнечной энергии

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 300 по отношению к горизонту, зимой – в 700). Солнечные батареи должны располагаться на плоской поверхности и желательно на крыше дома.

Ветроэнергетические установки

альтернативная энергия ветерГлавным 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

тепловые насосыДанные 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 60С. 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 650С.
  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

биогазовая установкаЭффективно 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

Источник

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
UnInfo - инфопортал

Наш сайт использует файлы cookies, чтобы улучшить работу и повысить эффективность сайта. Продолжая работу с сайтом, вы соглашаетесь с использованием нами cookies и политикой конфиденциальности.

Принять