Što su alternativni izvori energije i kako se mogu koristiti u osobne svrhe

Oznake:Rasvjeta

U suvremenom svijetu koji se brzo razvija, borba za energetske resurse između razvijenih zemalja prioritet je vanjske politike mnogih država, stoga biti energetski neovisnim znači biti ekonomski i politički slobodan. Uz to, gotovo na prvom mjestu među tehnički razvijenim zemljama nalazi se pitanje ekološke sigurnosti našeg planeta, o čemu svjedoči Pariški klimatski sporazum iz 2015. godine i niz drugih međunarodnih dokumenata. U kontekstu tih odluka, kao i u vezi sa smanjenjem rezervi tradicionalnih izvora energije (plin, nafta, ugljen itd.), Mnoge države počinju aktivno razvijati alternativne, obnovljive izvore energije. Što su alternativni izvori energije, njihove vrste i metode upotrebe, je li to moguće učiniti sami - to je tema današnjeg pregleda.

Alternativni izvori energije sigurni su za ekologiju našeg planeta

Sadržaj članka

1 Alternativni izvori energije - što je to
2 Vrste alternativnih izvora energije
3 Alternativni izvori energije za privatnu kuću
4 Postoji li budućnost za alternativne izvore energije
5 Uradi sam alternativnu energiju za dom
6 Video: alternativna energija za privatnu kuću

Alternativni izvori energije - što je to

Ukratko, alternativni izvori energije su obnovljivi, ekološki izvori, čija transformacija proizvodi električnu i toplinsku energiju koju ljudi koriste za vlastite potrebe. Nekonvencionalni izvori električne energije - sunce i voda, vjetar i geotermalne vode, toplina - zemlja i sunce.

Vrste alternativnih izvora energije

Razvoj zelene energije posljedica je razvoja tehnologija koje su omogućile korištenje obnovljivih izvora energije s većom učinkovitošću, o čemu bi trebalo raspravljati zasebno.

Solarna energija

Sunce je neiscrpni izvor energije koji može pružiti toplinu i električnu energiju svim stanovnicima našeg planeta, međutim, da bi se ta energija pretvorila, potrebni su posebni tehnički uređaji.

Shema autonomne solarne stanice

Električna energija.

Za dobivanje električne energije potrebna je elektrana čiji je glavni element solarna baterija (ploča). Načelo rada takvog uređaja (ploče) temelji se na pretvorbi sunčevog zračenja u električnu energiju, koja se događa kada svjetlost pogodi fotoćelije, od kojih se sastoji. Električna struja generira se stvaranjem potencijalne razlike unutar fotoćelije i uzrokovana je fizikalnim procesima povezanim s "p-n" vodljivošću materijala koji sadrže silicij. Princip solarne baterije prikazan je na sljedećoj slici.

Višesmjerno kretanje elektrona i rupa uzrokovano sunčevim zračenjem stvara potencijalnu razliku na površini fotoćelije

Za rad takve elektrane, osim solarni panelpotreban je niz tehničkih uređaja:

kontrolor - osigurava rad elektrane u automatskom načinu rada, osiguravajući punjenje akumulatora;
akumulatorska baterija - je uređaj za pohranu energije koju generira solarna ploča;
pretvarač - pretvara istosmjerni napon u izmjenični napon koji se koristi za spajanje kućanskih aparata;
spojne žice, kao i uređaji za zaštitu i automatizaciju.

Termalna energija.

Za dobivanje toplinske energije koja se može koristiti za grijanje i opskrbu toplom vodom potrebni su tehnički uređaji nazvani solarni kolektori.

Shema spajanja solarnog kolektora na sustav grijanja i opskrbe toplom vodom stambene zgrade

Takve su jedinice dvije vrste: ravne i vakuumske. Oni se razlikuju u dizajnu, ali u principu su slični jedni drugima. Funkcija takvih uređaja je apsorbirati sunčevu energiju i pretvoriti je u toplinsku energiju koja se, pak, prenosi na nosač topline u krugu grijanja ili vodu koja ide za opskrbu toplom vodom potrošača. Za rad ovog sustava trebat će vam i cirkulacijska pumpa i spremnik (bojler), zaporni i upravljački ventili, kao i sustavi za automatizaciju i upravljanje.

Energija vjetra

Vjetar također može poslužiti kao izvor dobivanja električne energije, a budući da puše gotovo uvijek i svugdje, što je posljedica "daha" našeg planeta, tada su njegove rezerve neiscrpne.

Shema za povezivanje generatora vjetra na sustav napajanja ladanjske kuće

Poteškoće u dobivanju električne energije iz kinetičke energije vjetra leže u njegovoj nestalnosti, višesmjernosti i različitim veličinama snage zračnih tokova. Za dobivanje električne energije pomoću energije vjetra potreban vam je generator vjetra (vjetroelektrana).

Karmineri su različitih vrsta:

s vertikalnom osi rotacije - rotacijski, oštrica i pravokutni;
s vodoravnom osi rotacije - lopatica, turbina i bubanj.

Različiti se modeli razlikuju u brzini rotacije lopatica (mala brzina i velika brzina) i bubnjevima, visini ugradnje i tehničkim karakteristikama. Za rad vjetroagregata u sustavu napajanja potreban je set opreme, sličan onom koji se koristi kod solarnih panela (regulator, pretvarač).

Povezani članak:

Kako izraditi generator vjetra od 220V vlastitim rukama. U publikaciji ćemo razmotriti načelo rada i vrste vjetroagregata, značajke sastavljanja uređaja iz perilice rublja i generatora automobila, korisne savjete i preporuke stručnjaka.

Energija vode

Na planeti Zemlji voda zauzima veći dio njene površine - to su mora i oceani, jezera i rijeke, umjetni rezervoari i drugi rezervoari.

Shematski prikaz hidroelektrane branskog tipa

Čovjek je davno naučio koristiti energiju vode, koja je u početku bila mehanička, dobivena kao rezultat kretanja vodene okoline.Njegovi su potoci dovodili mlinske kamenje u mlin ili neki drugi mehanički uređaj u rotaciju, a osoba je samo kontrolirala brzinu njihove rotacije. U budućnosti su ljudi počeli koristiti ovu vrstu energije za generiranje električne energije, kako na rijekama s brzim protokom, tako i u morima - zbog oseka i protoka, "funkcionirajući" s konstantnom točnošću. Za generiranje električne energije koriste se posebne turbine smještene u vodenom mediju čija je osovina spojena na generator koji generira električnu struju. Struje vode usmjerene na lopatice turbine okreću je, a to se kretanje prenosi na generator i kao rezultat toga stvara se električna struja.

Dijagram rada plimne elektrane

U plimnim postajama posao se izvodi na sličan način, s jedinom razlikom što se protoci vode kreću u različitim smjerovima, što je uzrokovano cikličnošću razdoblja "oseke i oseke".

Energija zemlje

Čovjek energiju našeg planeta koristi i za vlastite potrebe, uz njezinu pomoć možete zagrijati kuću ili zagrijati vodu, kao i proizvoditi električnu energiju.

Geotermalna energija.

U nekim regijama našeg planeta unutarnja toplina jednostavno pukne, što se izražava u seizmičkoj aktivnosti, vulkanskim erupcijama i prisutnosti gejzira. Na takvim se mjestima pitanja grijanja i opskrbe toplom vodom rješavaju prilično jednostavno i ne zahtijevaju poseban opis, a ne znaju svi za proizvodnju električne energije na ovaj način.

Opcije geotermalne stanice

Za dobivanje električne energije gradi se geotermalna elektrana u kojoj se kao izvor energije koristi parna turbina koja se pokreće parom, dobiva ili pretvara iz toplinske energije zemlje.

Vrste i metode pretvorbe pare mogu biti različite, što je zbog dubine geotermalnih voda i njihovih kemijskih karakteristika, kao i toplinskih pokazatelja.

Toplinska pumpa.

Dizalica topline je tehnički uređaj koji omogućuje korištenje topline iz različitih prirodnih izvora za grijanje i opskrbu toplom vodom.

Postoji nekoliko vrsta takvih jedinica, koje se razlikuju u primarnom izvoru energije i načinu njenog prijenosa na potrošača: "zrak-voda" i "zrak-zrak", "voda-voda" i "voda-zrak", kao i "podzemna voda".

Toplinska pumpa "voda-voda"

Rad toplinske pumpe voda-voda prikazan na slici je sljedeći:

u dobro, smješten pored seoske kuće, smješten je vanjski krug u kojem cirkulira rashladna tekućina;
zgrada je postavljena Toplinska pumpana koji je spojen vanjski krug;
prilikom prolaska kroz pumpu, rashladna tekućina vanjskog kruga predaje toplinu rashladnoj tekućini koja kruži u unutarnjem krugu dizalice topline, dok rashladna tekućina isparava;
unutarnji krug zgrade također je povezan s dizalicom topline, a nosač topline također cirkulira kroz nju;
Rashladno sredstvo, cirkulirajući kroz toplinsku pumpu, ulazi u isparivač, gdje isparava, dok se oslobođena toplinska energija u ovom trenutku prenosi na medij za grijanje kruga grijanja ili PTV-a zgrade.

Dijagram rada dizalice topline zrak-voda

Povezani članak:

Toplinska pumpa za grijanje kuće omogućuje zagrijavanje baterija na ekološki prihvatljiv, siguran i besplatan način. Načelo njegovog rada i uređaja, kriteriji odabira, pregled proizvođača i modela - pročitajte publikaciju.

Biogoriva

Ogrjevno drvo je svima poznata vrsta biogoriva, ali s obzirom na to da šume nisu dostupne u svim regijama i moraju se vrlo pažljivo koristiti, ne bi se trebale u svom čistom obliku smatrati alternativnim i lako obnovljivim gorivom.

Alternativni i obnovljivi izvori energije uključuju sljedeće vrste biogoriva:

solidan - briketi i granule za gorivo (pelete) od piljevine i otpada od obrade drveta, treseta;
tekućina - bioetanol i biobutanol, biometanol i biodizel;
plinovit - bioplin i biohidrogen.

Briketi i peleti od goriva izrađuju se na posebnoj opremi, a za njihovo sagorijevanje koriste se kotlovi na kruto gorivoopremljene posebnim rešetkama koje osiguravaju njihovo izgaranje.

Gorivne pelete - pelete izrađene od otpada različitih vrsta drveta

Tekuće gorivo dobiva se u posebnim poduzećima preradom izvornih biljnih sirovina. Bioplin se također proizvodi preradom organskog otpada i može se koristiti za proizvodnju električne i toplinske energije. Za to se dobiveni plin sagorijeva, a rezultirajuća toplina troši za opskrbu toplinom i opskrbu toplom vodom, kao i za stvaranje pare, što osigurava rad posebne turbine koja generira električnu struju.

Alternativni izvori energije za privatnu kuću

Gotovo svi gore navedeni izvori alternativne energije mogu se koristiti za privatne kuće ili druge objekte, jedina iznimka može biti proizvodnja tekućeg biogoriva, što je zbog visokih troškova opreme potrebne za njegovu proizvodnju. Instalacije alternativnih izvora energije koje se koriste za osobnu potrošnju mogu izgledati drugačije, u nastavku slijede primjeri već provedenih projekata instalacija obnovljivih izvora energije:

Solarna energija.

Solarne elektrane proizvode se u našoj zemlji i mnogim tehnički razvijenim zemljama svijeta. Različiti se modeli razlikuju u tehničkim karakteristikama, vijeku trajanja i cijeni, stoga je uvijek moguće odabrati postaju u skladu s potrebama i financijskim mogućnostima. Evo nekoliko opcija koje su uspješno implementirane na domaćem tržištu.

U udaljenim regijama solarna elektrana može postati glavni izvor električne energije

Povratne informacije o modelu solarne elektrane "Abi-solar" snage 7,5 kW:
Više detalja o Otzoviku: http://otzovik.com/review_4483104.html

Solarni paneli i kolektori mogu se postaviti jedan pored drugog, osiguravajući si tako toplinu i električnu energiju

Solarni kolektori također se koriste u našoj zemlji za grijanje i opskrbu tople vode u kućama, ali ovaj je trend najrazvijeniji u južnim regijama, gdje klima omogućuje upotrebu takvih instalacija gotovo tijekom cijele godine.

Evo nekih od ovih namjena.

Vakumski solarni kolektor lako može stati na krov bilo koje zgrade

Povratne informacije o solarnom sustavu Atmosfera, stvorenom na temelju kolektora SVK-Nano-30:
Više detalja o Otzoviku: http://otzovik.com/review_4503734.html

Vjetrovne instalacije.

Vjetrogeneratori su rjeđi među običnim potrošačima od solarnih elektrana, a razlog tome je malo opterećenje vjetrom u najnaseljenijim regijama naše zemlje. Ipak, na Internetu možete pronaći fotografije i svjedočanstva o uspješnoj upotrebi takvih instalacija.

Vjetrenjača može biti dobar dodatak solarnoj stanici, jer su radni parametri i set potrebne opreme gotovo identični.

Na mjestima gdje nema centraliziranog napajanja, generator vjetra i solarna stanica postaju glavni izvor električne energije.

Povratne informacije o korištenju vjetroelektrane:
Više detalja o Otzoviku: http://otzovik.com/review_98896.html

Toplinska pumpa.

Malo je ljudi upoznato s ovom vrstom opreme, ali postupno, zbog smanjenja troškova dizalica topline, polako osvajaju tržište alternativnih izvora energije. Evo nekoliko uspješno završenih projekata.

Dizalica topline ne zauzima puno prostora, ali je u mogućnosti u potpunosti pružiti toplinu seoskoj kući

Dizalica topline zrak-zrak izgleda poput klima uređaja

Proizvodnja bioplina.

Proizvodnja bioplina može se postići postojanjem ladanjske kuće, ali istodobno se trebate sjetiti promatranja temperaturnog režima tijekom njegove proizvodnje i neugodnog mirisa koji nastaje tijekom fermentacije biomase. Takve instalacije mogu si priuštiti stanovnici južnih regija koje se bave poljoprivredom, jer otpad od usjeva služi kao sirovina za proizvodnju ove vrste alternativnog goriva.

Postrojenje za bioplin od pilećeg gnojiva smješteno pored peradarnika

Pogon za bioplin za privatnu kuću koji radi na otpadu od žitarica

Postoji li budućnost za alternativne izvore energije

Postoji li budućnost za alternativne izvore energije pitanje je koje zanima mnoge energetske inženjere, ekologe i samo aktivne građane naše zemlje, a odgovor je nedvosmislen - DA, budućnost postoji. Kod nas je 2009. godine usvojen i uspješno se provodi program razvoja alternativne energije u Rusiji, formuliran kao „Glavni pravci državne politike na polju poboljšanja energetske učinkovitosti elektroenergetske industrije temeljene na korištenju obnovljivih izvora energije za razdoblje do 2020. godine“. Uz to, država pruža pomoć poduzećima u provedbi programa Međunarodne financijske korporacije (IFC) za razvoj obnovljivih izvora energije. Na zakonodavnoj razini stvorene su ekonomske poluge za promicanje širenja "zelene" energije, izražene u uspostavljanju preferencijalnih tarifa i financijskoj pomoći za izgradnju, poreznim poticajima i naknadom dijela kreditnih troškova gradnje.

Razvoj tržišta alternativne energije u Rusiji instaliranim kapacitetom (unutarnji krug - 2009. / vanjski krug - 2020.)

Primjer takve pomoći je uvođenje takozvane "zelene tarife" za električnu energiju. Njegova je bit u činjenici da su vrijednosti ove tarife veće od vrijednosti organizacija za opskrbu električnom energijom, pa država potiče razvoj alternativne energije na određenom teritoriju. Tarifa omogućava pojedinačnim korisnicima i poduzećima s alternativnim elektranama da dijelom nadoknade troškove svoje kupnje i ugradnje prodajom viška proizvedene električne energije vanjskoj mreži po višim cijenama. Trenutno je ruska vlada odobrila Pravila za takvu provedbu i pripremila nacrt rezolucija kojima se definiraju uvjeti za odobravanje "zelene carine". Zakon prema kojem će se provoditi takve aktivnosti razvijaju Ministarstvo energetike, Ministarstvo gospodarskog razvoja i Savezna antimonopolska služba i trebali bi ga dostaviti na razmatranje Državnoj dumi 2018. godine.

Struktura korištenja obnovljivih izvora energije u Rusiji i svijetu

Uradi sam alternativnu energiju za dom

Ako imate slobodnog vremena, želje, a također i mogućnosti rada s ručnim alatom, možete stvoriti instalacije pomoću kojih ćete koristiti alternativne izvore za svoje potrebe, kako u obliku električne, tako i toplinske energije.

To se odnosi na sve gore navedene vrste alternativne energije:

solarna proizvodnja - možete samostalno izrađivati solarne ploče, koristeći tvornički izrađene fotoćelije, sastaviti kontroler i pretvarač, a također napraviti solarni kolektor;
vjetrenjače - elektronički uređaji (regulator, pretvarač) sastavljaju se na isti način kao i za solarne stanice, od tvornički izrađenih rezervnih dijelova, a generator vjetra prilično je jednostavno izrađen od otpadnog materijala i rezervnih dijelova od automobila;
mikrohidroelektrana - može se izrađivati i od automobila, dijelova motocikla i postojećih materijala, jedini uvjet za uspješnu izgradnju bit će prisutnost rezervoara na kojem treba postaviti turbinu;
postrojenje za bioplin - bilo koji stanovnik sela može sakupljati, uvjeti za to bit će - prisutnost potrebne količine biomase i temperature okolnog zraka, što omogućuje proces njegove fermentacije.