Mitä ovat vaihtoehtoiset energialähteet ja miten niitä voidaan käyttää henkilökohtaisiin tarkoituksiin

Tunnisteet:Valaistus

Nykyaikaisessa nopeasti kehittyvässä maailmassa kehittyneiden maiden välinen taistelu energiavaroista on monien valtioiden ulkopolitiikan prioriteetti, joten energisesti itsenäinen oleminen tarkoittaa taloudellisen ja poliittisen vapauden vapautta. Lisäksi melkein ensinnäkin teknisesti kehittyneiden maiden joukossa on kysymys planeettamme ympäristöturvallisuudesta, mikä näkyy vuoden 2015 Pariisin ilmastosopimuksessa ja useissa muissa kansainvälisissä asiakirjoissa. Näiden päätösten yhteydessä sekä perinteisten energialähteiden (kaasu, öljy, hiili jne.) Varastojen vähenemisen yhteydessä monet valtiot ovat alkaneet aktiivisesti kehittää vaihtoehtoisia, uusiutuvia energialähteitä. Mitkä ovat vaihtoehtoiset energialähteet, niiden tyypit ja käyttötavat, onko mahdollista tehdä se itse - tämä on tämän päivän katsauksen aihe.

Vaihtoehtoiset energialähteet ovat turvallisia planeettamme ekologialle

Artikkelin sisältö

1 Vaihtoehtoiset energialähteet - mikä se on
2 Vaihtoehtoisten energialähteiden tyypit
3 Vaihtoehtoiset energialähteet omakotitalolle
4 Onko vaihtoehtoisille energialähteille tulevaisuutta?
5 Tee-se-itse-vaihtoehtoinen energia kotiin
6 Video: vaihtoehtoinen energia omakotitalolle

Vaihtoehtoiset energialähteet - mikä se on

Lyhyesti sanottuna vaihtoehtoiset energialähteet ovat uusiutuvia, ekologisia resursseja, joiden muuntaminen tuottaa sähköä ja lämpöä, jota ihmiset käyttävät omiin tarpeisiinsa. Epätavanomaisia sähkön lähteitä ovat aurinko ja vesi, tuuli ja maalämpö vedet, lämpö - maa ja aurinko.

Vaihtoehtoisten energialähteiden tyypit

Vihreän energian kehitys johtuu sellaisten tekniikoiden kehityksestä, jotka ovat mahdollistaneet uusiutuvien energialähteiden tehokkaamman käytön, josta tulisi keskustella erikseen.

Aurinkoenergia

Aurinko on ehtymätön energialähde, joka voi tuottaa lämpöä ja sähköä kaikille planeettamme asukkaille, mutta tämän energian muuntamiseksi tarvitaan erityisiä teknisiä laitteita.

Autonomisen aurinkokennon kaavio

Sähköenergia.

Sähkön saamiseksi tarvitaan voimalaitos, jonka pääelementti on aurinkoakku (paneeli). Tällaisen laitteen (paneelin) toimintaperiaate perustuu aurinkosäteilyn muuntumiseen sähköenergiaksi, joka tapahtuu, kun valo osuu valosoluihin, joista se koostuu. Sähkövirta syntyy luomalla potentiaaliero valokennon sisälle ja sen aiheuttavat fyysiset prosessit, jotka liittyvät piitä sisältävien materiaalien "p-n" johtavuuteen. Aurinkopariston periaate on esitetty seuraavassa kuvassa.

Aurinkosäteilyn aiheuttama elektronien ja reikien monisuuntainen liike luo potentiaalieron valokennon pinnalle

Tällaisen voimalaitoksen käyttöön, paitsi aurinkopaneeli, tarvitaan useita teknisiä laitteita:

ohjain - varmistaa voimalaitoksen toiminnan automaattisessa tilassa varaamalla akkuja;
akku - on aurinkopaneelin tuottaman energian varastointilaite;
invertteri - muuntaa tasajännitteen vaihtojännitteeksi, jota käytetään kodinkoneiden liittämiseen;
liitäntäjohdotsekä suojaus- ja automaatiolaitteet.

Lämpöenergia.

Lämpöenergian saamiseksi, jota voidaan käyttää lämmitykseen ja kuuman veden toimittamiseen, tarvitaan teknisiä laitteita, joita kutsutaan aurinkokeräimiksi.

Kaavio aurinkokeräimen liittämiseksi asuinrakennuksen lämmitys- ja kuumavesijärjestelmään

Kaavio aurinkokeräimen liittämiseksi asuinrakennuksen lämmitys- ja käyttövesijärjestelmään

Tällaisia yksiköitä on kahta tyyppiä: tasainen ja tyhjiö. Ne eroavat toisistaan rakenteeltaan, mutta ovat periaatteessa samanlaisia. Tällaisten laitteiden tehtävänä on absorboida auringon energia ja muuttaa se lämpöenergiaksi, joka puolestaan siirtyy lämmityspiirissä olevaan lämmönsiirtoaineeseen tai veteen, joka menee kuumavesivarastoon kuluttajille. Tämän järjestelmän toimintaan tarvitaan myös kiertovesipumppu ja varastosäiliö (kattila), sulku- ja säätöventtiilit sekä automaatio- ja ohjausjärjestelmät.

Tuulivoima

Tuuli voi toimia myös sähköenergian saantilähteenä, ja koska se puhaltaa melkein aina ja kaikkialla, mikä johtuu planeettamme "hengityksestä", sen varannot ovat ehtymättömiä.

Kaavio tuuligeneraattorin liittämiseksi maalaistalon virtalähteeseen

Vaikeudet saada sähköenergiaa tuulen kineettisestä energiasta ovat sen epävakaudessa, monisuuntaisuudessa ja ilmavirtojen voimakkuuden eri suuruuksissa. Sähkön saamiseksi tuulienergialla tarvitaan tuuligeneraattoria (tuulivoimalaa).

Kaivoskoneita on erityyppisiä:

pystysuoralla pyörimisakselilla - pyörivä, terä ja kohtisuora;
vaakasuoralla pyörimisakselilla - siipi, turbiini ja rumpu.

Eri mallit eroavat toisistaan terien (hitaalla ja suurella nopeudella) ja tynnyrien pyörimisnopeuden, asennuskorkeuden ja teknisten ominaisuuksien suhteen. Tuulivoimalan käyttämiseksi virransyöttöjärjestelmässä tarvitaan joukko laitteita, samanlaisia kuin aurinkopaneelien kanssa (ohjain, invertteri).

Aiheeseen liittyvä artikkeli:

Kuinka tehdä 220 V tuuligeneraattori omin käsin. Julkaisussa tarkastelemme tuuliturbiinien toimintaperiaatetta ja tyyppejä, laitteen kokoamisen ominaisuuksia pesukoneesta ja autogeneraattorista, hyödyllisiä vinkkejä ja asiantuntijoiden suosituksia.

Veden energia

Maaplaneetalla vesi vie suurimman osan sen pinnasta - nämä ovat meriä ja valtameriä, järviä ja jokia, tekosäiliöitä ja muita säiliöitä.

Kaaviokuva padotyyppisestä vesivoimalaitoksesta

Ihminen oppi käyttämään veden energiaa kauan sitten, ja aluksi se oli mekaanista, joka saatiin vesiympäristön liikkeen seurauksena.Sen virrat saivat pyörimään myllyn tai muun mekaanisen laitteen myllykivet, ja henkilö hallitsi vain niiden pyörimisnopeutta. Tulevaisuudessa ihmiset alkoivat käyttää tämän tyyppistä energiaa sähköenergian tuottamiseen sekä joilla, joilla on nopea virtaus, että merillä - laskuveden ja virtauksen vuoksi "toimimalla" jatkuvasti tarkasti. Sähköenergian tuottamiseksi käytetään erityisiä turbiineja, jotka on sijoitettu vesipitoiseen väliaineeseen, jonka akseli on kytketty generaattoriin, joka tuottaa sähkövirtaa. Turbiinilapoihin kohdistuvat vesivirrat pyörittävät sitä, ja tämä liike välittyy generaattorille, ja seurauksena syntyy sähkövirta.

Vuorovesivoimalaitoksen toimintakaavio

Vuorovesiasemilla työ tehdään samalla tavalla, sillä ainoalla erolla, että vesivirrat liikkuvat eri suuntiin, mikä johtuu "laskuveden" jaksojen syklisyydestä.

Maan energia

Ihminen käyttää planeettamme energiaa myös omiin tarpeisiinsa, joiden avulla voit lämmittää taloa tai lämmittää vettä sekä tuottaa sähköenergiaa.

Maalämpö.

Joillakin maapallomme alueilla sisäinen lämpö vain puhkeaa, mikä ilmaistaan seismisessä aktiivisuudessa, tulivuorenpurkauksissa ja geysirien läsnäolossa. Tällaisissa paikoissa lämmitys ja lämminvesihuolto ratkaistaan yksinkertaisesti eivätkä vaadi erityistä kuvausta, eivätkä kaikki tiedä sähkön tuottamisesta tällä tavalla.

Maalämpöaseman vaihtoehdot

Sähköenergian saamiseksi rakennetaan geotermistä voimalaitosta, jossa höyryturbiinia käytetään energialähteenä höyryllä, joka on saatu tai muunnettu maan lämpöenergiasta.

Höyrymuunnoksen tyypit ja menetelmät voivat olla erilaisia, mikä johtuu geotermisten vesien syvyydestä ja niiden kemiallisista ominaisuuksista sekä lämpöindikaattoreista.

Lämpöpumppu.

Lämpöpumppu on tekninen laite, joka sallii useista luonnollisista lähteistä peräisin olevan lämmön käytön lämmitykseen ja kuuman veden toimittamiseen.

Tällaisia yksiköitä on useita tyyppejä, jotka eroavat toisistaan ensisijaisen energialähteen ja sen välittämisen suhteen kuluttajalle: "ilma-vesi" ja "ilma-ilma", "vesi-vesi" ja "vesi-ilma" sekä "pohjavesi".

Lämpöpumppu "vesi-vesi"

Kuvassa esitetyn vesi-vesilämpöpumpun toiminta on seuraava:

sisään hyvin, joka sijaitsee maalaistalon vieressä, sijoitetaan ulkoinen piiri, jossa jäähdytysneste kiertää;
rakennus on sijoitettu Lämpöpumppujohon ulkoinen piiri on kytketty;
kulkiessaan pumpun läpi ulkoisen piirin jäähdytysneste luovuttaa lämmön lämpöpumpun sisäpiirissä kiertävälle jäähdytysnesteelle samalla kun jäähdytysneste haihtuu;
myös rakennuksen sisäinen piiri on kytketty lämpöpumppuun, ja myös lämmönsiirtoaine kiertää sen läpi;
Lämpöpumpun läpi kiertävä kylmäaine menee höyrystimeen, jossa se haihtuu, kun taas tällä hetkellä vapautunut lämpöenergia siirtyy rakennuksen lämmityspiirin lämmitysvälineeseen tai käyttövettä.

Ilma-vesi-lämpöpumpun toimintakaavio

Aiheeseen liittyvä artikkeli:

Lämpöpumppu kodin lämmitykseen mahdollistaa paristojen lämmittämisen ympäristöystävällisellä, turvallisella ja ilmaisella tavalla. Sen toimintaperiaate ja laite, valintaperusteet, yleiskatsaus valmistajiin ja malleihin - lue julkaisu.

Biopolttoaineet

Polttopuut ovat kaikki tunnettuja biopolttoainetyyppejä, mutta koska metsiä ei ole saatavana kaikilla alueilla, ja niitä on käytettävä erittäin huolellisesti, niitä ei pidä pitää puhtaassa muodossaan vaihtoehtoisena ja helposti uusiutuvana polttoaineena.

Vaihtoehtoiset ja uusiutuvat energialähteet sisältävät seuraavanlaisia biopolttoaineita:

kiinteä - sahanpurusta ja puunjalostusjätteestä, turpeesta valmistetut polttoainebriketit ja -rakeet (pelletit);
nestemäinen - bioetanoli ja biobutanoli, biometanoli ja biodiesel
kaasumainen - biokaasu ja biovety.

Polttoainebriketit ja -pelletit valmistetaan erikoislaitteilla, ja niiden polttamiseen käytetään kiinteän polttoaineen kattilatvarustettu erityisillä ritilöillä, jotka varmistavat niiden palamisen.

Polttoainepelletit - pellettejä, jotka on valmistettu eri puulajien jätteistä

Nestemäistä polttoainetta saadaan erityisyrityksistä käsittelemällä alkuperäisiä kasviraaka-aineita. Biokaasua tuotetaan myös jalostamalla orgaanista jätettä, ja sitä voidaan käyttää sähkön ja lämmön tuottamiseen. Tätä varten tuloksena oleva kaasu poltetaan ja syntyvä lämpö kulutetaan lämmön ja kuuman veden syöttöön sekä höyryn tuottamiseen, mikä varmistaa erityisen virran tuottavan turbiinin toiminnan.

Vaihtoehtoiset energialähteet omakotitalolle

Lähes kaikkia edellä mainittuja vaihtoehtoisen energian lähteitä voidaan käyttää omakotitalossa tai muussa rakennuksessa, ainoa poikkeus voi olla nestemäisen biopolttoaineen tuotanto, joka johtuu sen tuottamiseen tarvittavien laitteiden korkeista kustannuksista. Henkilökohtaiseen kulutukseen käytettävien vaihtoehtoisten energialähteiden asennukset voivat näyttää erilaisilta, alla on esimerkkejä jo toteutetuista uusiutuvien energialähteiden hankkeista:

Aurinkoenergia.

Aurinkovoimaloita tuotetaan maassamme ja monissa teknisesti kehittyneissä maissa. Eri mallit eroavat toisistaan teknisten ominaisuuksiensa, käyttöiän ja kustannustensa vuoksi, ja siksi on aina mahdollista valita asema tarpeiden ja taloudellisten mahdollisuuksien mukaan. Tässä on joitain vaihtoehtoja, jotka on pantu menestyksekkäästi täytäntöön kotimarkkinoilla.

Syrjäisillä alueilla aurinkovoimalasta voi tulla tärkein sähköenergian lähde

Syrjäisillä alueilla aurinkovoimalasta voi tulla tärkein sähkön lähde

Palaute 7,5 kW: n aurinkovoimalan "Аbi-solar" mallista:
Lisätietoja Otzovikista: http://otzovik.com/review_4483104.html

Aurinkopaneelit ja keräilijät voidaan sijoittaa vierekkäin, mikä tarjoaa sinulle lämpöä ja sähköä

Aurinkopaneelit ja keräilijät voidaan sijoittaa vierekkäin, mikä tuottaa itsellesi lämpöä ja sähköä

Maassamme käytetään aurinkokeräimiä myös talojen lämmitykseen ja kuumavesihuoltoon, mutta tämä suuntaus on eniten kehittynyt eteläisillä alueilla, joissa ilmasto sallii tällaisten laitteistojen käyttämisen melkein ympäri vuoden.

Tässä on joitain näistä käyttötarkoituksista.

Tyhjiö aurinkokeräin voidaan helposti sijoittaa minkä tahansa rakennuksen katolle

Palaute Atmosphere-aurinkokunnasta, joka luotiin SVK-Nano-30 -keräimen perusteella:
Lisätietoja Otzovikista: http://otzovik.com/review_4503734.html

Tuuli-asennukset.

Tuuligeneraattorit ovat harvinaisempia tavallisten kuluttajien keskuudessa kuin aurinkovoimalat, syynä tähän on matala tuulikuorma maamme väkirikkaimmilla alueilla. Internetistä löytyy kuitenkin valokuvia ja suosituksia tällaisten asennusten onnistuneesta käytöstä.

Tuuliturbiini voi olla hyvä lisä aurinkokeskukseen, koska toimintaparametrit ja tarvittavien laitteiden joukko ovat melkein identtiset.

Tuulimylly voi olla hyvä lisä aurinkokeskukseen, koska toimintaparametrit ja tarvittavien laitteiden joukko ovat melkein identtiset.

Paikoissa, joissa ei ole keskitettyä virtalähdettä, tuuligeneraattorista ja aurinkoasemasta tulee tärkein sähköenergian lähde.

Palaute tuulipuiston käytöstä:
Lisätietoja Otzovikista: http://otzovik.com/review_98896.html

Lämpöpumppu.

Harvat ihmiset tuntevat tämäntyyppiset laitteet, mutta vähitellen, lämpöpumppujen kustannusten laskun takia, he ovat valloittamassa hitaasti vaihtoehtoisten energialähteiden markkinoita. Tässä on joitain onnistuneesti toteutettuja projekteja.

Lämpöpumppu ei vie paljon tilaa, mutta se pystyy toimittamaan lämpöä maalaistaloon

Ilma-ilma-lämpöpumppu näyttää ilmastointilaitteelta

Biokaasun tuotanto.

Biokaasun tuotanto voidaan tehdä omistamalla maalaistalo, mutta samalla on syytä muistaa tarkkailla lämpötilaa sen tuotannon aikana ja epämiellyttävä haju biomassan käymisen aikana. Tällaisia asennuksia voivat varata maataloudessa mukana olevat eteläisten alueiden asukkaat, koska viljajätteet toimivat raaka-aineena tämän tyyppisen vaihtoehtoisen polttoaineen tuotannossa.

Kanalannan biokaasulaitos siipikarjan talon vieressä

Biokaasulaitos yksityiselle talolle, joka työskentelee viljajätteillä

Onko vaihtoehtoisille energialähteille tulevaisuutta?

Onko vaihtoehtoisilla energialähteillä tulevaisuutta, kiinnostaa monia energiainsinöörejä, ekologeja ja vain maamme aktiivisia kansalaisia, ja vastaus on yksiselitteinen - KYLLÄ, on tulevaisuutta. Maassamme hyväksyttiin vuonna 2009 vaihtoehtoisen energian kehittämisohjelma Venäjällä, jota toteutetaan menestyksekkäästi ja joka muotoiltiin seuraavasti: "Valtion politiikan pääsuunnat uusiutuvien energialähteiden käyttöön perustuvan sähköteollisuuden energiatehokkuuden parantamiseksi vuoteen 2020 asti". Lisäksi valtio avustaa yrityksiä International Finance Corporation (IFC) -ohjelman toteuttamisessa uusiutuvien energialähteiden kehittämiseksi. Lainsäädännön tasolla luodaan taloudellisia vipuja "vihreän" energian leviämisen edistämiseksi ilmaistuna etuuskohteluun perustuvien tariffien ja rakennusalan taloudellisen tuen, verokannustimien ja osan rakentamisen luottokustannusten korvaamisesta.

Vaihtoehtoisten energiamarkkinoiden kehitys Venäjällä asennetun kapasiteetin mukaan (sisäkehä - 2009 / ulompi ympyrä - 2020)

Yksi esimerkki tällaisesta avusta on niin kutsutun sähkön vihreän tariffin käyttöönotto. Sen ydin on siinä, että tämän tariffin arvot ovat korkeammat kuin virtalähde-organisaatioiden, valtio stimuloi vaihtoehtoisen energian kehittämistä tietyllä alueella. Tariffi antaa yksittäisille käyttäjille ja vaihtoehtoisia voimalaitoksia käyttäville yrityksille mahdollisuuden korvata osittain osto- ja asennuskustannuksensa myymällä ylituotettua sähköä ulkoverkkoon korkeampiin hintoihin. Tällä hetkellä Venäjän hallitus on hyväksynyt tällaisen täytäntöönpanon säännöt ja laatinut päätösluonnokset, joissa määritetään "vihreän tariffin" tarjoamisen ehdot. Laki, jonka mukaan tällaista toimintaa harjoitetaan, on energiaministeriön, elinkeinoministeriön ja liittovaltion monopoliviraston kehitteillä, ja se on toimitettava valtion duumaan tarkasteltavaksi vuonna 2018.

Uusiutuvien energialähteiden käytön rakenne Venäjällä ja muualla maailmassa

Tee-se-itse-vaihtoehtoinen energia kotiin

Jos sinulla on vapaa-aikaa, halua ja kyky työskennellä käsityökalulla, voit luoda asennuksia, joilla voit käyttää vaihtoehtoisia lähteitä tarpeisiisi, sekä sähkö- että lämpöenergiana.

Tämä koskee kaikkia edellä mainittuja vaihtoehtoisen energian tyyppejä:

aurinkoenergiaa - Voit tehdä itsenäisesti aurinkopaneeleja samalla kun käytät tehdasvalmisteisia valokennoja, koota ohjain ja invertteri sekä tehdä aurinkokeräin;
tuuliturbiinit - elektroniset laitteet (ohjain, invertteri) kootaan samalla tavalla kuin aurinkokennoille tehdasvalmisteisista varaosista, ja tuuligeneraattori valmistetaan melko helposti romumateriaaleista ja autojen varaosista;
mikro-vesivoimala - se voidaan valmistaa myös autoista, moottoripyörien osista ja käytettävissä olevista materiaaleista, onnistuneen rakentamisen ainoa edellytys on säiliö, johon turbiini tulisi sijoittaa;
biokaasulaitos - kuka tahansa kyläinen pystyy keräämään, edellytykset tälle ovat - vaaditun määrän biomassaa ja ympäröivä lämpötila, joka sallii sen käymisen.