Co jsou alternativní zdroje energie a jak je lze použít pro osobní účely

V moderním rychle se rozvíjejícím světě je boj o energetické zdroje mezi rozvinutými zeměmi prioritou zahraniční politiky mnoha států, proto být energeticky nezávislý znamená být ekonomicky i politicky svobodný. Navíc, téměř na prvním místě mezi technicky vyspělými zeměmi, je zde otázka environmentální bezpečnosti naší planety, o čemž svědčí Pařížská dohoda o klimatu z roku 2015 a řada dalších mezinárodních dokumentů. V souvislosti s těmito rozhodnutími a v souvislosti s poklesem zásob tradičních zdrojů energie (plyn, ropa, uhlí atd.) Začíná mnoho států aktivně rozvíjet alternativní obnovitelné zdroje energie. Jaké jsou alternativní zdroje energie, jejich typy a způsoby použití, je možné to udělat sami - to je téma dnešního přehledu.

Alternativní zdroje energie jsou pro ekologii naší planety bezpečné

Alternativní zdroje energie - co to je         

Stručně řečeno, alternativní zdroje energie jsou obnovitelné, ekologické zdroje, jejichž transformací se vyrábí elektrická a tepelná energie, kterou lidé používají pro své vlastní potřeby. Nekonvenčními zdroji elektřiny jsou slunce a voda, vítr a geotermální vody, teplo - Země a slunce.

Druhy alternativních zdrojů energie                                  

Rozvoj zelené energie je způsoben rozvojem technologií, které umožnily využívat obnovitelné zdroje energie s vyšší účinností, což by mělo být projednáno samostatně.

Solární energie

Slunce je nevyčerpatelným zdrojem energie, který může poskytnout teplo a elektřinu všem obyvatelům naší planety, avšak k přeměně této energie je nutné mít speciální technická zařízení.

Schéma autonomní solární stanice

K získání elektřiny je zapotřebí elektrárna, jejíž hlavní prvek je solární baterie (panel). Princip činnosti takového zařízení (panelu) je založen na přeměně slunečního záření na elektrickou energii, ke které dochází, když světlo dopadne na fotobuňky, z nichž se skládá. Elektrický proud je generován vytvářením potenciálového rozdílu uvnitř fotobuňky a je způsoben fyzikálními procesy spojenými s „p-n“ vodivostí materiálů obsahujících křemík. Princip solární baterie je znázorněn na následujícím obrázku.

Vícesměrný pohyb elektronů a děr způsobený slunečním zářením vytváří potenciální rozdíl na povrchu fotobuňky

Pro provoz takové elektrárny, kromě solární panel, je vyžadována řada technických zařízení:

K získání tepelné energie, kterou lze použít k vytápění a zásobování teplou vodou, jsou zapotřebí technická zařízení zvaná solární kolektory.

Schéma připojení solárního kolektoru k systému vytápění a zásobování teplou vodou obytného domu

Tyto jednotky jsou dvou typů: ploché a vakuové. Liší se designem, ale jsou si v zásadě podobné. Úlohou takových zařízení je absorbovat sluneční energii a přeměnit ji na tepelnou energii, která se zase přenáší na chladicí kapalinu v topném okruhu nebo na vodu dodávanou pro zásobování horkou vodou spotřebitelům. Pro provoz tohoto systému budete také potřebovat oběhové čerpadlo a akumulační nádrž (kotel), uzavírací a regulační ventily a také automatizační a řídicí systémy.

Větrná energie

Vítr může také sloužit jako zdroj získávání elektrické energie, a protože fouká téměř vždy a všude, což je způsobeno „dechem“ naší planety, jsou jeho rezervy nevyčerpatelné.

Schéma připojení větrného generátoru k systému napájení venkovského domu

Obtíže při získávání elektrické energie z kinetické energie větru spočívají v její nestálosti, vícesměrnosti a různých velikostech síly proudění vzduchu. K získání elektřiny pomocí větrné energie je zapotřebí větrný generátor (větrná elektrárna).

Carminers jsou různých typů:

Různé modely se liší rychlostí otáčení lopatek (nízká rychlost a vysoká rychlost) a bubnů, instalační výškou a technickými vlastnostmi. Pro provoz větrné turbíny v napájecím systému je zapotřebí sada zařízení, která se podobá zařízení používanému u solárních panelů (regulátor, invertor).

Související článek:

Energie vody

Na planetě Zemi voda zabírá většinu jejího povrchu - jsou to moře a oceány, jezera a řeky, umělé nádrže a další nádrže.

Schematické znázornění přehradní vodní elektrárny

Muž se naučil používat energii vody již dávno a zpočátku byla mechanická, získaná v důsledku pohybu vodního prostředí.Jeho proudy přiváděly rotační mlýnské kameny mlýna nebo jiného mechanického zařízení a člověk pouze kontroloval rychlost jejich rotace. V budoucnosti lidé začali používat tento typ energie k výrobě elektrické energie, a to jak na řekách s rychlým tokem, tak v mořích - díky odlivu a průtoku „fungují“ s konstantní přesností. K výrobě elektrické energie se používají speciální turbíny umístěné ve vodném médiu, jehož hřídel je připojen k generátoru generujícímu elektrický proud. Proudy vody směrované na lopatky turbíny ji otáčejí a tento pohyb se přenáší do generátoru a v důsledku toho se generuje elektrický proud.

Schéma provozu přílivové elektrárny

Na přílivových stanicích se práce provádí podobným způsobem, pouze s tím rozdílem, že se proudy vody pohybují různými směry, což je způsobeno cyklickostí období „odlivu“.

Energie Země

Energii naší planety využívá také člověk pro své vlastní potřeby, s jejímž pomocí můžete vytápět dům nebo ohřívat vodu a vyrábět elektrickou energii.

V některých oblastech naší planety vnitřní teplo jednoduše vybuchne, což se projevuje seismickou aktivitou, sopečnými erupcemi a přítomností gejzírů. Na takových místech jsou problémy s vytápěním a zásobováním teplou vodou vyřešeny jednoduše a nevyžadují zvláštní popis, a ne každý ví o výrobě elektřiny tímto způsobem.

Možnosti geotermální stanice

K získání elektrické energie se staví geotermální elektrárna, ve které se jako zdroj energie používá parní turbína poháněná párou získávanou nebo přeměňovanou z tepelné energie Země.

Typy a metody přeměny páry se mohou lišit, což je dáno hloubkou geotermálních vod a jejich chemickými vlastnostmi, jakož i teplotními ukazateli.

Tepelné čerpadlo je technické zařízení, které umožňuje využití tepla z různých přírodních zdrojů pro vytápění a zásobování teplou vodou.

Existuje několik typů takových jednotek, které se liší primárním zdrojem energie a způsobem jejího přenosu spotřebiteli: „vzduch-voda“ a „vzduch-vzduch“, „voda-voda“ a „voda-vzduch“, jakož i „podzemní voda“.

Tepelné čerpadlo "voda-voda"

Provoz tepelného čerpadla voda-voda zobrazený na obrázku je následující:

Schéma provozu tepelného čerpadla vzduch-voda

Související článek:

Biopaliva                                                 

Palivové dřevo je známý druh biopaliva, ale vzhledem k tomu, že lesy nejsou k dispozici ve všech regionech a je třeba je používat velmi opatrně, neměly by být považovány v čisté formě za alternativní a snadno obnovitelné palivo.

Alternativní a obnovitelné zdroje energie zahrnují následující typy biopaliv:

Palivové brikety a pelety se vyrábějí na speciálním zařízení a používají se k jejich spalování kotle na tuhá palivavybavené speciálními rošty, které zajišťují jejich spalování.

Palivové pelety - pelety vyrobené z odpadu různých druhů dřeva

Kapalné palivo se získává ve zvláštních podnicích zpracováním původních rostlinných surovin. Bioplyn se také vyrábí zpracováním organického odpadu a lze jej použít k výrobě elektřiny a tepla. Za tímto účelem se výsledný plyn spaluje a výsledné teplo se spotřebovává pro dodávku tepla a horké vody a také pro výrobu páry, která zajišťuje provoz speciální turbíny, která generuje elektrický proud.

Alternativní zdroje energie pro soukromý dům  

Téměř všechny výše uvedené zdroje alternativní energie lze použít pro soukromý dům nebo jinou stavbu, jedinou výjimkou může být výroba kapalného biopaliva, což je způsobeno vysokými náklady na vybavení potřebné pro jeho výrobu. Zařízení alternativních zdrojů energie používané k osobní spotřebě mohou vypadat odlišně, níže jsou příklady již realizovaných projektů zařízení na výrobu obnovitelné energie:

Solární elektrárny se vyrábějí v naší zemi a v mnoha technicky vyspělých zemích světa. Různé modely se liší v technických charakteristikách, životnosti a nákladech, a proto je vždy možné zvolit stanici v souladu s potřebami a finančními možnostmi. Zde jsou některé z možností, které byly úspěšně implementovány na domácím trhu.

Ve vzdálených oblastech se solární elektrárna může stát hlavním zdrojem elektřiny

Solární panely a kolektory lze umístit vedle sebe, čímž si zajistíte teplo a elektřinu

Solární kolektory se také u nás používají k vytápění a zásobování domů teplou vodou, ale tento trend se nejvíce vyvíjí v jižních oblastech, kde vám klima umožňuje používat taková zařízení téměř po celý rok.

Zde jsou některá z těchto použití.

Vakuový solární kolektor lze snadno umístit na střechu jakékoli budovy

Větrné generátory jsou u běžných spotřebitelů méně běžné než solární elektrárny, důvodem je nízké zatížení větrem v nejlidnatějších oblastech naší země. Na internetu však najdete fotografie a osvědčení o úspěšném použití těchto instalací.

Větrný mlýn může být dobrým doplňkem solární stanice, protože provozní parametry a sada potřebného vybavení jsou téměř identické.

V místech, kde není centralizované napájení, se větrný generátor a solární stanice stávají hlavním zdrojem elektrické energie.

Jen málo lidí je obeznámeno s tímto typem zařízení, ale postupně kvůli poklesu nákladů na tepelná čerpadla pomalu dobývají trh alternativních zdrojů energie. Zde jsou některé z úspěšně dokončených projektů.

Tepelné čerpadlo nezabírá mnoho místa, ale dokáže plně zajistit teplo venkovskému domu

Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch vypadá jako klimatizace

Výroba bioplynu může být zajištěna venkovským domem, ale zároveň byste měli pamatovat na dodržování teplotního režimu při jeho výrobě a nepříjemného zápachu vznikajícího při fermentaci biomasy. Taková zařízení si mohou dovolit obyvatelé jižních oblastí zabývajících se zemědělstvím, protože je to rostlinný odpad, který slouží jako surovina pro výrobu tohoto typu alternativního paliva.

Zařízení na výrobu bioplynu z kuřecího hnoje umístěné vedle drůbežárny

Bioplynová stanice pro soukromý dům, pracující na odpadu z obilovin

Existuje budoucnost alternativních zdrojů energie  

Zda existuje budoucnost alternativních zdrojů energie, je otázka, která zajímá mnoho energetiků, ekologů a jen aktivních občanů naší země, a odpověď je jednoznačná - ANO, budoucnost je. V naší zemi byl v roce 2009 přijat a úspěšně realizován program rozvoje alternativní energie v Rusku, formulovaný jako „Hlavní směry státní politiky v oblasti zlepšování energetické účinnosti elektroenergetiky založené na využívání obnovitelných zdrojů energie pro období do roku 2020“. Stát dále poskytuje pomoc podnikům při provádění programu International Finance Corporation (IFC) pro rozvoj obnovitelných zdrojů energie. Na legislativní úrovni jsou vytvářeny ekonomické páky na podporu šíření „zelené“ energie, vyjádřené zavedením preferenčních sazeb a finanční pomoci pro stavbu, daňové pobídky a kompenzace části úvěrových nákladů na stavbu.

Vývoj alternativního trhu s energií v Rusku podle instalované kapacity (vnitřní kruh - 2009 / vnější kruh - 2020)

Jedním z příkladů této pomoci je zavedení takzvaného „zeleného tarifu“ pro elektřinu. Jeho podstata spočívá ve skutečnosti, že hodnoty tohoto tarifu jsou vyšší než hodnoty energetických organizací, takže stát stimuluje rozvoj alternativní energie na konkrétním území. Tarif umožňuje jednotlivým uživatelům a podnikům, které mají alternativní elektrárny, částečně kompenzovat náklady na jejich nákup a instalaci prodejem přebytku vyrobené elektřiny do externí sítě za vyšší ceny. V současné době ruská vláda schválila Pravidla pro takové provádění a připravila návrhy rezolucí definujících podmínky pro poskytování „zeleného cla“. Zákon, podle něhož budou tyto činnosti prováděny, je vyvíjen ministerstvem energetiky, ministerstvem hospodářského rozvoje a Federální protimonopolní službou a měl by být předložen k posouzení Státní dumě v roce 2018.

Struktura využívání obnovitelných zdrojů energie v Rusku a ve světě

Alternativní energie pro domácnost si udělejte sami

Pokud máte volný čas, touhu a také schopnost pracovat s ručním nástrojem, můžete vytvořit instalace, pomocí kterých můžete pro své potřeby využívat alternativní zdroje, a to jak v podobě elektrické, tak tepelné energie.

To platí pro všechny výše uvedené typy alternativní energie:

Video: alternativní energie pro soukromý dům

Ohodnoťte tento článek

Načítání...

 

Viz také:

Schéma zapojení průchozího přepínače se 2 místy: jak organizovat ovládání systému Přepínač stmívače: světlo, které lze ovládat LED lampy pro vnitřní osvětlení prostor pro různé účely Který multimetr je lepší pro domácnost a neplatí zbytečné funkce? Co je křemenná lampa pro domácnost: vlastnosti výběru a vlastnosti modelů Originální nápady na osvětlení místnosti v podkroví: design osvětlení