Hvad er alternative energikilder, og hvordan kan de bruges til personlige formål

Mærker:Belysning

I den moderne hastigt udviklende verden er kampen for energiressourcer mellem de udviklede lande en prioritet for mange staters udenrigspolitik. At være energisk uafhængig betyder derfor at være fri økonomisk og politisk. Derudover er spørgsmålet om planetens miljøsikkerhed næsten først og fremmest blandt teknisk udviklede lande som det fremgår af Parisaftalen om klima fra 2015 og en række andre internationale dokumenter. I forbindelse med disse beslutninger såvel som i forbindelse med et fald i reserverne for traditionelle energikilder (gas, olie, kul osv.) Begynder mange stater i stigende grad at udvikle alternative, vedvarende energikilder. Hvad er alternative energikilder, deres typer og anvendelsesmetoder, kan du gøre det selv - dette er emnet i dagens gennemgang.

Alternative energikilder er sikre for vores planets økologi

Indholdet af artiklen

1 Alternative energikilder - hvad er det?
2 Typer af alternative energikilder
3 Alternative energikilder til et privat hus
4 Er der en fremtid for alternative energikilder
5 Gør-det-selv alternativ energi til hjemmet
6 Video: alternativ energi til et privat hus

Alternative energikilder - hvad er det?

For at sige det kort er alternative energikilder vedvarende, økologiske ressourcer, hvis transformation producerer elektrisk og termisk energi, der bruges af mennesker til deres egne behov. Ukonventionelle kilder til elektricitet - sol og vand, vind og geotermisk vand, varme - jord og sol.

Typer af alternative energikilder

Udviklingen af grøn energi skyldes udviklingen af teknologier, der har gjort det muligt at bruge vedvarende energikilder med større effektivitet, hvilket skal diskuteres særskilt.

Solenergi

Solen er en uudtømmelig energikilde, der kan levere varme og elektricitet til alle indbyggere på vores planet, men for at konvertere denne energi er der behov for specielle tekniske enheder.

Ordningen med den autonome solstation

Elektrisk energi.

For at få elektricitet er der brug for et kraftværk, hvis hovedelement er solbatteri (panel). Driftsprincippet for en sådan enhed (panel) er baseret på konvertering af solstråling til elektrisk energi, der opstår, når lys rammer fotocellerne, som den består af. Elektrisk strøm genereres ved at skabe en potentiel forskel inde i fotocellen og er forårsaget af fysiske processer forbundet med "p-n" ledningsevne af siliciumholdige materialer. Princippet om solbatteriet er vist i den følgende figur.

Den multidirektionelle bevægelse af elektroner og huller forårsaget af solstråling skaber en potentiel forskel på overfladen af fotocellen

Til drift af et sådant kraftværk undtagen solpanel, kræves et antal tekniske enheder:

controller - sikrer driften af kraftværket i automatisk tilstand og leverer opladning af lagerbatterier
akkumulatorbatteri - er en lagerenhed til den energi, der genereres af solpanelet;
inverter - konverterer jævnspænding til vekselstrøm, der bruges til at forbinde husholdningsapparater;
forbindelsesledningersamt beskyttelses- og automatiseringsenheder.

Termisk energi.

For at opnå varmeenergi, der kan bruges til opvarmning og varmt vandforsyning, kræves tekniske enheder kaldet solfangere.

Ordning til tilslutning af en solfanger til et boligs bygnings varme- og varmtvandsforsyningssystem

Sådanne enheder er af to typer: fladt og vakuum. De adskiller sig i design, men de ligner i princippet hinanden. Funktionen af sådanne enheder er at absorbere solens energi og konvertere den til termisk energi, som igen overføres til varmebæreren i varmekredsen eller vand, der går til varmt vandforsyning til forbrugerne. Til driften af dette system skal du også bruge en cirkulationspumpe og en lagertank (kedel), lukke- og kontrolventiler samt automatiserings- og kontrolsystemer.

Vindenergi

Vinden kan også tjene som en kilde til at opnå elektrisk energi, og da den blæser næsten altid og overalt på grund af vores "ånde" på vores planet, er dens reserver uudtømmelige.

Ordning for tilslutning af en vindgenerator til et lands lands strømforsyningssystem

Vanskeligheder med at opnå elektrisk energi fra vindens kinetiske energi ligger i dens uoverensstemmelse, multidirektionalitet og forskellige størrelser af luftstrømmens styrke. For at få elektricitet ved hjælp af vindenergi har du brug for en vindgenerator (vindkraftværk).

Carminers er af forskellige typer:

med lodret rotationsakse - roterende, klinge og ortogonale;
med vandret rotationsakse - vinge, turbine og tromle.

Forskellige modeller adskiller sig i knivers rotationshastighed (lav hastighed og høj hastighed) og tromler, installationshøjde og tekniske egenskaber. Til drift af vindmøllen i strømforsyningssystemet kræves et sæt udstyr svarende til det, der bruges med solpaneler (controller, inverter).

Relateret artikel:

Hvordan man laver en 220V vindgenerator med egne hænder. I publikationen vil vi overveje driftsprincippet og typer af vindmøller, funktionerne ved samling af en enhed fra en vaskemaskine og en bilgenerator, nyttige tip og anbefalinger fra specialister.

Vandens energi

På planeten Jorden optager vand det meste af overfladen - disse er have og oceaner, søer og floder, kunstige reservoirer og andre reservoirer.

Skematisk gengivelse af et vandkraftværk af dæmningstype

Mennesket lærte at bruge vandets energi for længe siden, og oprindeligt var det mekanisk, opnået som et resultat af vandmiljøets bevægelse.Dens strømme bragte møllestenene i en møller eller anden mekanisk enhed i rotation, og en person kontrollerede kun hastigheden på deres rotation. I fremtiden begyndte folk at bruge denne type energi til at generere elektrisk energi, både i floder med en hurtig strømning og i havene - på grund af ebbe og strømning, der "fungerer" med konstant nøjagtighed. Til generering af elektrisk energi anvendes specielle turbiner, der placeres i et vandigt medium, hvis aksel er forbundet til en generator, der genererer en elektrisk strøm. Vandstrømmene rettet mod turbinebladene roterer det, og denne bevægelse overføres til generatoren, og som et resultat genereres der en elektrisk strøm.

Tidevandskraftværks driftsdiagram

I tidevandsstationer udføres arbejdet på en lignende måde med den eneste forskel, at vandstrømmene bevæger sig i forskellige retninger, hvilket skyldes perioderne "eb-tidevand".

Jordens energi

Energien på vores planet bruges også af mennesket til sine egne behov, med dens hjælp kan du opvarme et hus eller opvarme vand samt producere elektrisk energi.

Geotermisk energi.

I nogle regioner på vores planet bryder den indre varme simpelthen ud, hvilket udtrykkes i seismisk aktivitet, vulkanudbrud og tilstedeværelsen af gejsere. På sådanne steder løses problemerne med opvarmning og varmt vandforsyning ganske enkelt og kræver ikke en særlig beskrivelse, og ikke alle ved om at generere elektricitet på denne måde.

Muligheder for geotermisk station

For at opnå elektrisk energi bygges et geotermisk kraftværk, hvor en dampturbine bruges som en energikilde, drevet af damp, opnået eller omdannet af jordens termiske energi.

Typerne og metoderne til dampkonvertering kan være forskellige på grund af dybden af geotermisk vand og deres kemiske egenskaber samt termiske indikatorer.

Varmepumpe.

En varmepumpe er en teknisk enhed, der tillader brug af varme fra forskellige naturlige kilder til opvarmning og varmt vandforsyning.

Der er flere typer af sådanne enheder, der adskiller sig i den primære energikilde og metoden til transmission til forbrugeren: "luft-vand" og "luft-luft", "vand-vand" og "vand-luft" såvel som "grundvand".

Varmepumpe "vand til vand"

Driften af vand-til-vand-varmepumpen vist i figuren er som følger:

i godt, placeret ved siden af et landsted, er et eksternt kredsløb placeret, hvor kølemidlet cirkulerer;
bygningen er placeret Varmepumpesom det eksterne kredsløb er tilsluttet til
når det passerer gennem pumpen, afgiver kølemidlet i det eksterne kredsløb varmen til det kølemiddel, der cirkulerer i det indre kredsløb på varmepumpen, mens kølemidlet fordamper;
bygningens indre kontur er også forbundet med varmepumpen, og varmebæreren cirkulerer også gennem den;
Kølemidlet, der cirkulerer gennem varmepumpen, kommer ind i fordamperen, hvor det fordamper, mens den varmeenergi, der frigives i dette øjeblik, overføres til varmemediet i varmekredsen eller bygningens varmtvand.

Luft-til-vand varmepumpedriftsdiagram

Relateret artikel:

Varmepumpe til opvarmning til hjemmet gør det muligt at varme batterierne op på en miljøvenlig, sikker og gratis måde. Princippet om dets drift og enhed, udvælgelseskriterier, en oversigt over producenter og modeller - læs publikationen.

Biobrændstoffer

Brænde er en al kendt type biobrændstof, men på grund af det faktum, at skove ikke er tilgængelige i alle regioner, og de skal bruges meget omhyggeligt, bør de ikke betragtes i deres rene form som et alternativt og let fornyeligt brændstof.

Alternative og vedvarende energikilder inkluderer følgende typer biobrændstoffer:

solid - brændstofbriketter og granulater (pellets) fremstillet af savsmuld og træbearbejdningsaffald, tørv
væske - bioethanol og biobutanol, biomethanol og biodiesel
gasformig - biogas og biohydrogen.

Brændstofbriketter og pellets fremstilles på specielt udstyr og bruges til forbrænding kedler til fast brændseludstyret med specielle riste, der sikrer forbrænding.

Brændselspiller - træpiller fremstillet af affald fra forskellige træarter

Flydende brændstof opnås hos specielle virksomheder ved forarbejdning af de oprindelige planteråvarer. Biogas produceres også ved forarbejdning af organisk affald og kan bruges til at generere elektricitet og varme. For at gøre dette forbrændes den resulterende gas, og den resulterende varme forbruges til varmeforsyning og varmt vandforsyning samt til generering af damp, som sikrer driften af en speciel turbine, der genererer en elektrisk strøm.

Alternative energikilder til et privat hus

Næsten alle de ovennævnte kilder til alternativ energi kan bruges til et privat hus eller anden struktur, den eneste undtagelse kan være produktionen af flydende biobrændstof, hvilket skyldes de høje omkostninger til udstyr, der kræves til dets produktion. Installationer af alternative energikilder, der bruges til privat forbrug, kan se anderledes ud. Nedenfor er eksempler på allerede implementerede projekter af vedvarende energiinstallationer:

Solenergi.

Solkraftværker produceres i vores land og i mange teknisk udviklede lande i verden. Forskellige modeller adskiller sig i tekniske egenskaber, levetid og omkostninger, og det er derfor altid muligt at vælge en station i overensstemmelse med behovet og de økonomiske muligheder. Her er nogle af de muligheder, der er implementeret med succes på hjemmemarkedet.

I fjerntliggende regioner kan et solkraftværk blive den vigtigste kilde til elektrisk energi

Feedback på modellen af solkraftværket "Аbi-solar" med en kapacitet på 7,5 kW:
Flere detaljer om Otzovik: http://otzovik.com/review_4483104.html

Solpaneler og samlere kan placeres side om side og derved give dig varme og elektricitet

Solfangere bruges også i vores land til opvarmning og varmt vandforsyning af huse, men denne retning er mest udviklet i de sydlige regioner, hvor klimaet giver dig mulighed for at bruge sådanne installationer næsten hele året rundt.

Her er nogle af disse anvendelser.

Vakuum solfanger kan let placeres på taget af enhver bygning

Feedback om atmosfæresolsystemet, oprettet på basis af SVK-Nano-30-samleren:
Flere detaljer om Otzovik: http://otzovik.com/review_4503734.html

Vindinstallationer.

Vindgeneratorer er mindre almindelige blandt almindelige forbrugere end solkraftværker, årsagen til dette er den lave vindbelastning i de mest befolkede regioner i vores land. Ikke desto mindre kan du på Internettet finde fotografier og attester om den vellykkede brug af sådanne installationer.

En vindmølle kan være en god tilføjelse til en solstation, da driftsparametrene og det nødvendige udstyr er næsten identiske.

På steder, hvor der ikke er nogen central strømforsyning, bliver vindgeneratoren og solstationen den vigtigste kilde til elektrisk energi.

Feedback om brugen af vindmølleparken:
Flere detaljer om Otzovik: http://otzovik.com/review_98896.html

Varmepumpe.

Få mennesker er bekendt med denne type udstyr, men gradvist erobrer de langsomt markedet for alternative energikilder på grund af faldet i prisen på varmepumper. Her er nogle af de vellykkede gennemførte projekter.

Varmepumpen tager ikke meget plads, men er i stand til fuldt ud at levere varme til et landsted

En luft-til-luft-varmepumpe ligner et klimaanlæg

Biogasproduktion.

Biogasproduktion kan ske ved at have et landsted, men på samme tid skal du huske at overholde temperaturregimet under dets produktion og den ubehagelige lugt, der dannes under gæringen af biomasse. Sådanne installationer kan leveres af beboere i de sydlige regioner, der er involveret i landbrug, fordi det er afgrødeaffald, der tjener som råmateriale til produktion af denne type alternativt brændstof.

Biogasanlæg til kyllingegødning ved siden af fjerkræhuset

Biogasanlæg til et privat hus, der arbejder med spild af korn

Er der en fremtid for alternative energikilder

Om der er en fremtid for alternative energikilder er et spørgsmål, der interesserer mange kraftteknikere, økologer og bare aktive borgere i vores land, og svaret er utvetydigt - JA, der er en fremtid. I vores land blev der i 2009 vedtaget et program til udvikling af alternativ energi i Rusland og implementeres med succes, formuleret som "De vigtigste retninger for statens politik inden for forbedring af energieffektiviteten i den elektriske industri baseret på brugen af vedvarende energikilder i perioden indtil 2020". Derudover yder staten bistand til virksomheder i implementeringen af International Finance Corporation (IFC) -programmet til udvikling af vedvarende energikilder. På lovgivningsniveau oprettes økonomiske løftestænger for at fremme spredningen af "grøn" energi, udtrykt i etableringen af præferencetariffer og finansiel bistand til byggeri, skatteincitamenter og kompensation for en del af kreditomkostningerne til byggeri.

Udvikling af det alternative energimarked i Rusland efter installeret kapacitet (indre cirkel - 2009 / ydre cirkel - 2020)

Et eksempel på sådan bistand er indførelsen af den såkaldte ”grønne takst” for elektricitet. Dets essens ligger i det faktum, at værdien af denne takst er højere end strømforsyningsorganisationernes værdier, således at staten stimulerer udviklingen af alternativ energi i et specifikt område. Taksten tillader individuelle brugere og virksomheder med alternative kraftværker delvis at kompensere for omkostningerne ved deres køb og installation ved at sælge overskydende el til det eksterne netværk til højere priser. På nuværende tidspunkt har den russiske regering godkendt reglerne for en sådan gennemførelse og udarbejdet udkast til resolutioner, der definerer betingelserne for levering af den "grønne tarif". Loven, ifølge hvilken sådanne aktiviteter vil blive udført, er under udvikling af Energiministeriet, Ministeriet for Økonomisk Udvikling og Federal Antimonopol Service og skal forelægges til behandling for Statsdumaen i 2018.

Strukturen i brugen af vedvarende energikilder i Rusland og verden

Gør-det-selv alternativ energi til hjemmet

Hvis du har fritid, lyst samt evnen til at arbejde med et håndværktøj, kan du oprette installationer ved hjælp af hvilke du kan bruge alternative kilder til dine behov, både i form af elektrisk og termisk energi.

Dette gælder for alle ovenstående typer af alternativ energi:

solgenerering - du kan selvstændigt fremstille solpaneler, mens du bruger fabriksfremstillede fotoceller, samle en controller og en inverter og også lave en solfanger;
vindturbine - elektroniske enheder (controller, inverter) er samlet på samme måde som til solstationer fra fabriksfremstillede reservedele, og en vindgenerator er ret let fremstillet af skrotmaterialer og reservedele fra biler;
mikro-vandkraftværk - det kan også fremstilles af auto-, motorcykeldele og eksisterende materialer; den eneste betingelse for vellykket konstruktion er tilstedeværelsen af et reservoir, hvor turbinen skal placeres
biogasanlæg - enhver landsbyboer er i stand til at samle, vilkårene for dette være - tilstedeværelsen af den krævede mængde biomasse og den omgivende temperatur, der muliggør processen med fermentering.