Ποιες είναι οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας και πώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν για προσωπικούς σκοπούς

Στον σύγχρονο ταχέως αναπτυσσόμενο κόσμο, ο αγώνας για ενεργειακούς πόρους μεταξύ ανεπτυγμένων χωρών αποτελεί προτεραιότητα της εξωτερικής πολιτικής πολλών κρατών, επομένως, η ενεργειακή ανεξαρτησία σημαίνει ότι είναι ελεύθερη οικονομικά και πολιτικά. Επιπλέον, σχεδόν στην πρώτη θέση μεταξύ των τεχνικά ανεπτυγμένων χωρών, υπάρχει το ζήτημα της περιβαλλοντικής ασφάλειας του πλανήτη μας, όπως αποδεικνύεται από τη Συμφωνία του Παρισιού για το κλίμα του 2015 και από ορισμένα άλλα διεθνή έγγραφα. Στο πλαίσιο αυτών των αποφάσεων, καθώς και σε σχέση με τη μείωση των αποθεμάτων παραδοσιακών πηγών ενέργειας (φυσικό αέριο, πετρέλαιο, άνθρακας κ.λπ.), πολλά κράτη αρχίζουν να αναπτύσσουν ενεργά εναλλακτικές, ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Ποιες είναι οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας, οι τύποι και οι μέθοδοι χρήσης τους, μπορείτε να το κάνετε μόνοι σας - αυτό είναι το θέμα της σημερινής αναθεώρησης.

Οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας είναι ασφαλείς για την οικολογία του πλανήτη μας

Εναλλακτικές πηγές ενέργειας - τι είναι         

Εν συντομία, οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας είναι ανανεώσιμες, οικολογικοί πόροι, ο μετασχηματισμός των οποίων παράγει ηλεκτρική και θερμική ενέργεια που χρησιμοποιείται από τον άνθρωπο για τις δικές του ανάγκες. Μη συμβατικές πηγές ηλεκτρικής ενέργειας - ήλιος και νερό, αιολικά και γεωθερμικά νερά, θερμότητα - γη και ήλιος.

Τύποι εναλλακτικών πηγών ενέργειας                                  

Η ανάπτυξη της πράσινης ενέργειας οφείλεται στην ανάπτυξη τεχνολογιών που κατέστησαν δυνατή τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας με μεγαλύτερη απόδοση, οι οποίες θα πρέπει να συζητηθούν χωριστά.

Ηλιακή ενέργεια

Ο ήλιος είναι μια ανεξάντλητη πηγή ενέργειας που μπορεί να παρέχει θερμότητα και ηλεκτρισμό σε όλους τους κατοίκους του πλανήτη μας, ωστόσο, για τη μετατροπή αυτής της ενέργειας, είναι απαραίτητο να έχουμε ειδικές τεχνικές συσκευές.

Το σχήμα του αυτόνομου ηλιακού σταθμού

Για την απόκτηση ηλεκτρικής ενέργειας, απαιτείται μια μονάδα παραγωγής ενέργειας, το κύριο στοιχείο της οποίας είναι ηλιακή μπαταρία (πίνακας). Η αρχή της λειτουργίας μιας τέτοιας συσκευής (πάνελ) βασίζεται στη μετατροπή της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρική ενέργεια, η οποία συμβαίνει όταν το φως χτυπά τα φωτοκύτταρα, από τα οποία συνίσταται. Το ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργείται δημιουργώντας μια πιθανή διαφορά μέσα στο φωτοκύτταρο και προκαλείται από φυσικές διεργασίες που σχετίζονται με την αγωγιμότητα "p-n" των υλικών που περιέχουν πυρίτιο. Η αρχή της ηλιακής μπαταρίας φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Η πολυκατευθυνόμενη κίνηση ηλεκτρονίων και οπών που προκαλούνται από την ηλιακή ακτινοβολία δημιουργεί μια πιθανή διαφορά στην επιφάνεια του φωτοκυττάρου

Για τη λειτουργία ενός τέτοιου σταθμού, εκτός ηλιακά πάνελ, απαιτούνται ορισμένες τεχνικές συσκευές:

Για την απόκτηση θερμικής ενέργειας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για θέρμανση και παροχή ζεστού νερού, απαιτούνται τεχνικές συσκευές που ονομάζονται ηλιακοί συλλέκτες.

Σχέδιο σύνδεσης ενός ηλιακού συλλέκτη με το σύστημα θέρμανσης και παροχής ζεστού νερού ενός κτηρίου κατοικιών

Τέτοιες μονάδες είναι δύο τύπων: επίπεδες και κενού. Διαφέρουν στο σχεδιασμό, αλλά είναι κατ 'αρχήν παρόμοια μεταξύ τους. Η λειτουργία τέτοιων συσκευών είναι η απορρόφηση της ενέργειας του ήλιου και η μετατροπή της σε θερμική ενέργεια, η οποία, με τη σειρά της, μεταφέρεται στον φορέα θερμότητας στο κύκλωμα θέρμανσης ή στο νερό που προορίζεται για παροχή ζεστού νερού στους καταναλωτές. Για τη λειτουργία αυτού του συστήματος, θα χρειαστείτε επίσης αντλία κυκλοφορίας και δεξαμενή αποθήκευσης (λέβητας), βαλβίδες απενεργοποίησης και ελέγχου, καθώς και συστήματα αυτοματισμού και ελέγχου.

Αιολική ενέργεια

Ο άνεμος μπορεί επίσης να χρησιμεύσει ως πηγή απόκτησης ηλεκτρικής ενέργειας, και καθώς φυσά σχεδόν πάντα και παντού, κάτι που οφείλεται στην «αναπνοή» του πλανήτη μας, τότε τα αποθέματά του είναι ανεξάντλητα.

Σχέδιο για τη σύνδεση μιας ανεμογεννήτριας με το σύστημα τροφοδοσίας ενός εξοχικού σπιτιού

Οι δυσκολίες στην απόκτηση ηλεκτρικής ενέργειας από την κινητική ενέργεια του ανέμου έγκειται στην ασυνέπεια, την πολυκατευθυντικότητα και τα διαφορετικά μεγέθη της ισχύος των ροών αέρα. Για να αποκτήσετε ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιώντας αιολική ενέργεια, χρειάζεστε μια αιολική γεννήτρια (μονάδα αιολικής ενέργειας).

Οι Carminers είναι διαφόρων τύπων:

Διαφορετικά μοντέλα διαφέρουν ως προς την ταχύτητα περιστροφής των λεπίδων (χαμηλή ταχύτητα και υψηλή ταχύτητα) και τα τύμπανα, το ύψος εγκατάστασης και τα τεχνικά χαρακτηριστικά. Για τη λειτουργία μιας ανεμογεννήτριας στο σύστημα τροφοδοσίας, απαιτείται ένα σετ εξοπλισμού, παρόμοιο με αυτό που χρησιμοποιείται με ηλιακούς συλλέκτες (ελεγκτής, μετατροπέας).

Σχετικό άρθρο:

Ενέργεια νερού

Στον πλανήτη Γη, το νερό καταλαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος της επιφάνειάς του - πρόκειται για θάλασσες και ωκεανούς, λίμνες και ποτάμια, τεχνητές δεξαμενές και άλλες δεξαμενές.

Σχηματική αναπαράσταση υδροηλεκτρικής μονάδας τύπου φράγματος

Ο άντρας έμαθε να χρησιμοποιεί την ενέργεια του νερού πολύ καιρό, και αρχικά ήταν μηχανικός, που αποκτήθηκε ως αποτέλεσμα της κίνησης του υδάτινου περιβάλλοντος.Οι ροές του έφεραν τις μυλόπετρες ενός μύλου ή άλλης μηχανικής συσκευής σε περιστροφή, και ένα άτομο έλεγχε μόνο την ταχύτητα περιστροφής του. Στο μέλλον, οι άνθρωποι άρχισαν να χρησιμοποιούν αυτόν τον τύπο ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, τόσο σε ποτάμια με γρήγορη ροή, όσο και στις θάλασσες - λόγω της άμπωτης και της ροής, "λειτουργούν" με συνεχή ακρίβεια. Για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, χρησιμοποιούνται ειδικοί στρόβιλοι, τοποθετημένοι σε υδατικό μέσο, ​​ο άξονας του οποίου συνδέεται με γεννήτρια που παράγει ηλεκτρικό ρεύμα. Τα ρεύματα νερού που κατευθύνονται στις λεπίδες του στροβίλου το περιστρέφουν, και αυτή η κίνηση μεταδίδεται στη γεννήτρια και, ως αποτέλεσμα, δημιουργείται ένα ηλεκτρικό ρεύμα.

Διάγραμμα λειτουργίας παλιρροιακού σταθμού

Σε παλιρροϊκούς σταθμούς, η εργασία πραγματοποιείται με παρόμοιο τρόπο, με τη μόνη διαφορά ότι οι ροές του νερού κινούνται σε διαφορετικές κατευθύνσεις, η οποία προκαλείται από την κυκλικότητα των περιόδων "ebb-tide".

Ενέργεια της γης

Η ενέργεια του πλανήτη μας χρησιμοποιείται επίσης από τον άνθρωπο για τις δικές του ανάγκες, με τη βοήθειά του μπορείτε να θερμάνετε ένα σπίτι ή να θερμάνετε νερό, καθώς και να πραγματοποιήσετε την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Σε ορισμένες περιοχές του πλανήτη μας, η εσωτερική θερμότητα εκρήγνυται απλά, η οποία εκφράζεται στη σεισμική δραστηριότητα, τις ηφαιστειακές εκρήξεις και την παρουσία των geysers. Σε τέτοια μέρη, τα ζητήματα της θέρμανσης και της παροχής ζεστού νερού επιλύονται πολύ απλά και δεν απαιτούν ειδική περιγραφή και δεν γνωρίζουν όλοι για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με αυτόν τον τρόπο.

Επιλογές γεωθερμικού σταθμού

Για την απόκτηση ηλεκτρικής ενέργειας, κατασκευάζεται ένας γεωθερμικός σταθμός, στον οποίο ένας ατμοστρόβιλος χρησιμοποιείται ως πηγή ενέργειας, που οδηγείται από ατμό, λαμβάνεται ή μετατρέπεται από τη θερμική ενέργεια της γης.

Οι τύποι και οι μέθοδοι μετατροπής ατμού μπορεί να είναι διαφορετικοί, κάτι που οφείλεται στο βάθος των γεωθερμικών υδάτων και στα χημικά χαρακτηριστικά τους, καθώς και στους θερμικούς δείκτες.

Η αντλία θερμότητας είναι μια τεχνική συσκευή που επιτρέπει τη χρήση θερμότητας από διάφορες φυσικές πηγές για θέρμανση και παροχή ζεστού νερού.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι τέτοιων μονάδων, οι οποίοι διαφέρουν ως προς την πρωτογενή πηγή ενέργειας και τη μέθοδο μετάδοσής τους στον καταναλωτή: «αέρας-νερό» και «αέρας-αέρας», «νερό-νερό» και «νερό-αέρας», καθώς και «υπόγεια ύδατα».

Αντλία θερμότητας "νερό-νερό"

Η λειτουργία της αντλίας θερμότητας νερού-νερού που φαίνεται στο σχήμα έχει ως εξής:

Διάγραμμα λειτουργίας αντλίας θερμότητας αέρα-νερού

Σχετικό άρθρο:

Βιοκαύσιμα                                                 

Το καυσόξυλο είναι ένας πολύ γνωστός τύπος βιοκαυσίμου, αλλά λόγω του γεγονότος ότι τα δάση δεν είναι διαθέσιμα σε όλες τις περιοχές και πρέπει να χρησιμοποιούνται πολύ προσεκτικά, δεν πρέπει να θεωρούνται στην καθαρή τους μορφή ως εναλλακτικά και εύκολα ανανεώσιμα καύσιμα.

Οι εναλλακτικές και ανανεώσιμες πηγές ενέργειας περιλαμβάνουν τους ακόλουθους τύπους βιοκαυσίμων:

Οι μπρικέτες καυσίμου και τα σφαιρίδια κατασκευάζονται σε ειδικό εξοπλισμό και για την καύση τους χρησιμοποιούνται λέβητες στερεών καυσίμωνεξοπλισμένο με ειδικές σχάρες που εξασφαλίζουν την καύση τους.

Σφαιρίδια καυσίμου - σφαιρίδια από απορρίμματα διαφόρων ειδών ξύλου

Το υγρό καύσιμο λαμβάνεται σε ειδικές επιχειρήσεις με την επεξεργασία των αρχικών φυτικών πρώτων υλών. Το βιοαέριο παράγεται επίσης με την επεξεργασία οργανικών αποβλήτων και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας. Γι 'αυτό, το προκύπτον αέριο καίγεται και η προκύπτουσα θερμότητα καταναλώνεται για παροχή θερμότητας και παροχή ζεστού νερού, καθώς και για την παραγωγή ατμού, η οποία εξασφαλίζει τη λειτουργία μιας ειδικής τουρμπίνας που παράγει ηλεκτρικό ρεύμα.

Εναλλακτικές πηγές ενέργειας για ιδιωτική κατοικία  

Σχεδόν όλες οι παραπάνω πηγές εναλλακτικής ενέργειας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ιδιωτική κατοικία ή άλλη δομή, η μόνη εξαίρεση μπορεί να είναι η παραγωγή υγρών βιοκαυσίμων, η οποία οφείλεται στο υψηλό κόστος του εξοπλισμού που απαιτείται για την παραγωγή του. Οι εγκαταστάσεις εναλλακτικών πηγών ενέργειας που χρησιμοποιούνται για προσωπική κατανάλωση μπορεί να φαίνονται διαφορετικές, παρακάτω είναι παραδείγματα ήδη υλοποιημένων έργων εγκαταστάσεων ανανεώσιμης ενέργειας:

Οι ηλιακοί σταθμοί παράγονται στη χώρα μας και σε πολλές τεχνικά ανεπτυγμένες χώρες του κόσμου. Διαφορετικά μοντέλα διαφέρουν ως προς τα τεχνικά χαρακτηριστικά, τη διάρκεια ζωής και το κόστος, και ως εκ τούτου, είναι πάντα δυνατό να επιλέξετε έναν σταθμό ανάλογα με τις ανάγκες και τις οικονομικές δυνατότητες. Εδώ είναι μερικές από τις επιλογές που έχουν εφαρμοστεί με επιτυχία στην εγχώρια αγορά.

Σε απομακρυσμένες περιοχές, μια ηλιακή μονάδα παραγωγής ενέργειας μπορεί να γίνει η κύρια πηγή ηλεκτρικής ενέργειας

Οι ηλιακοί συλλέκτες και οι συλλέκτες μπορούν να τοποθετηθούν δίπλα-δίπλα, παρέχοντας έτσι στον εαυτό σας θερμότητα και ηλεκτρικό ρεύμα

Οι ηλιακοί συλλέκτες χρησιμοποιούνται επίσης στη χώρα μας για θέρμανση και παροχή ζεστού νερού σπιτιών, αλλά αυτή η κατεύθυνση αναπτύσσεται περισσότερο στις νότιες περιοχές, όπου το κλίμα σας επιτρέπει να χρησιμοποιείτε τέτοιες εγκαταστάσεις σχεδόν όλο το χρόνο.

Εδώ είναι μερικές από αυτές τις χρήσεις.

Ο ηλιακός συλλέκτης κενού μπορεί εύκολα να τοποθετηθεί στην οροφή οποιουδήποτε κτηρίου

Οι ανεμογεννήτριες είναι λιγότερο συχνές στους απλούς καταναλωτές από τους σταθμούς ηλιακής ενέργειας, ο λόγος για αυτό είναι το χαμηλό αέριο φορτίο στις πιο πυκνοκατοικημένες περιοχές της χώρας μας. Ωστόσο, στο Διαδίκτυο μπορείτε να βρείτε φωτογραφίες και μαρτυρίες για την επιτυχή χρήση τέτοιων εγκαταστάσεων.

Ένας ανεμόμυλος μπορεί να είναι μια καλή προσθήκη σε έναν ηλιακό σταθμό, καθώς οι παράμετροι λειτουργίας και το σύνολο του απαραίτητου εξοπλισμού είναι σχεδόν πανομοιότυπες.

Σε μέρη όπου δεν υπάρχει κεντρική παροχή ηλεκτρικού ρεύματος, η ανεμογεννήτρια και ο ηλιακός σταθμός γίνονται η κύρια πηγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Λίγοι άνθρωποι εξοικειώνονται με αυτόν τον τύπο εξοπλισμού, αλλά σταδιακά, λόγω της μείωσης του κόστους των αντλιών θερμότητας, κατακτούν αργά την αγορά εναλλακτικών πηγών ενέργειας. Εδώ είναι μερικά από τα επιτυχημένα έργα.

Η αντλία θερμότητας δεν καταλαμβάνει πολύ χώρο, αλλά είναι σε θέση να παρέχει πλήρως θερμότητα σε ένα εξοχικό σπίτι

Μια αντλία θερμότητας αέρα-αέρα μοιάζει με κλιματιστικό

Η παραγωγή βιοαερίου μπορεί να πραγματοποιηθεί έχοντας ένα εξοχικό σπίτι, αλλά ταυτόχρονα, θα πρέπει να θυμάστε να παρατηρείτε το καθεστώς θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της παραγωγής του και την δυσάρεστη οσμή που σχηματίζεται κατά τη ζύμωση της βιομάζας. Τέτοιες εγκαταστάσεις μπορούν να πραγματοποιηθούν από κατοίκους των νότιων περιοχών που ασχολούνται με τη γεωργία, επειδή Είναι απόβλητα καλλιεργειών που χρησιμεύουν ως πρώτη ύλη για την παραγωγή αυτού του τύπου εναλλακτικών καυσίμων.

Εργοστάσιο βιοαερίου κοπριάς κοτόπουλου που βρίσκεται δίπλα στον ορνιθώνα

Εργοστάσιο βιοαερίου για ιδιωτική κατοικία, που εργάζεται για τη σπατάλη δημητριακών

Υπάρχει μέλλον για εναλλακτικές πηγές ενέργειας  

Το αν υπάρχει μέλλον εναλλακτικών πηγών ενέργειας είναι ένα ζήτημα που ενδιαφέρει πολλούς μηχανικούς, οικολόγους και απλώς ενεργούς πολίτες της χώρας μας, και η απάντηση είναι ξεκάθαρη - ΝΑΙ, υπάρχει μέλλον. Στη χώρα μας, το 2009, ένα πρόγραμμα για την ανάπτυξη εναλλακτικής ενέργειας στη Ρωσία υιοθετήθηκε και εφαρμόζεται με επιτυχία, διατυπώθηκε ως "Οι κύριες κατευθύνσεις της κρατικής πολιτικής στον τομέα της βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης της βιομηχανίας ηλεκτρικής ενέργειας με βάση τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας για την περίοδο έως το 2020". Επιπλέον, το κράτος παρέχει βοήθεια σε επιχειρήσεις κατά την εφαρμογή του προγράμματος International Finance Corporation (IFC) για την ανάπτυξη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Σε νομοθετικό επίπεδο, δημιουργούνται οικονομικοί μοχλοί για την προώθηση της εξάπλωσης της «πράσινης» ενέργειας, που εκφράζεται με τον καθορισμό προτιμησιακών τιμολογίων και χρηματοοικονομικής βοήθειας για κατασκευές, φορολογικών κινήτρων και αποζημίωσης για μέρος του πιστωτικού κόστους της κατασκευής.

Ανάπτυξη της εναλλακτικής αγοράς ενέργειας στη Ρωσία με εγκατεστημένη χωρητικότητα (εσωτερικός κύκλος - 2009 / εξωτερικός κύκλος - 2020)

Ένα παράδειγμα τέτοιας βοήθειας είναι η εισαγωγή του λεγόμενου «πράσινου τιμολογίου» για την ηλεκτρική ενέργεια. Η ουσία του έγκειται στο γεγονός ότι οι τιμές αυτού του τιμολογίου είναι υψηλότερες από εκείνες των οργανισμών παροχής ηλεκτρικής ενέργειας, επομένως, το κράτος ενθαρρύνει την ανάπτυξη εναλλακτικής ενέργειας σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Το τιμολόγιο επιτρέπει σε μεμονωμένους χρήστες και επιχειρήσεις με εναλλακτικούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας να αντισταθμίζουν εν μέρει το κόστος αγοράς και εγκατάστασής τους, πωλώντας πλεόνασμα παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας στο εξωτερικό δίκτυο σε υψηλότερες τιμές. Επί του παρόντος, η ρωσική κυβέρνηση έχει εγκρίνει τους Κανόνες για την εφαρμογή αυτή και έχει εκπονήσει σχέδια ψηφισμάτων που ορίζουν τους όρους για την παροχή του «πράσινου τιμολογίου». Ο νόμος, σύμφωνα με τον οποίο θα διεξαχθούν τέτοιες δραστηριότητες, αναπτύσσεται από το Υπουργείο Ενέργειας, το Υπουργείο Οικονομικής Ανάπτυξης και την Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Αντιμονοπωλιακών και θα πρέπει να υποβληθεί προς εξέταση στην Κρατική Δούμα το 2018.

Η δομή της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στη Ρωσία και τον κόσμο

Κάντε μόνοι σας εναλλακτική ενέργεια για το σπίτι

Εάν έχετε ελεύθερο χρόνο, επιθυμία, καθώς και ικανότητα εργασίας με ένα εργαλείο χειρός, μπορείτε να δημιουργήσετε εγκαταστάσεις με τη βοήθεια των οποίων μπορείτε να χρησιμοποιήσετε εναλλακτικές πηγές για τις ανάγκες σας, τόσο με τη μορφή ηλεκτρικής όσο και θερμικής ενέργειας.

Αυτό ισχύει για όλους τους παραπάνω τύπους εναλλακτικής ενέργειας:

Βίντεο: εναλλακτική ενέργεια για ιδιωτική κατοικία

Βαθμολογήστε αυτό το άρθρο

Φόρτωση...

 

Δείτε επίσης:

Διάγραμμα καλωδίωσης ενός διακόπτη διέλευσης με 2 θέσεις: πώς να οργανώσετε τον έλεγχο του συστήματος Διακόπτης Dimmer: φως που μπορεί να ελεγχθεί Λαμπτήρες LED για εσωτερικό φωτισμό χώρων για διάφορους σκοπούς Ποιο πολύμετρο είναι καλύτερο για το σπίτι και δεν πληρώνει υπερβολικά για περιττές λειτουργίες; Τι είναι η λάμπα χαλαζία για το σπίτι: χαρακτηριστικά επιλογής και χαρακτηριστικά μοντέλων Πρωτότυπες ιδέες φωτισμού για δωμάτιο σε στιλ σοφίτας: σχεδιασμός φωτισμού