מהם מקורות אנרגיה חלופיים, וכיצד ניתן להשתמש בהם למטרות אישיות
בעולם המתפתח במהירות של ימינו, המאבק על משאבי אנרגיה בין מדינות מפותחות הוא בראש סדר העדיפויות של מדיניות החוץ של מדינות רבות, ולכן היות עצמאות אנרגטית פירושה חופש כלכלית ופוליטית. בנוסף, כמעט מלכתחילה בקרב המדינות המפותחות טכנית עומדת שאלת הבטיחות הסביבתית של כדור הארץ שלנו, כפי שמעידה הסכם פריז בנושא אקלים משנת 2015 ומספר מסמכים בינלאומיים אחרים. במסגרת החלטות אלה, כמו גם בקשר לירידה ברזרבות מקורות האנרגיה המסורתיים (גז, נפט, פחם וכו '), מדינות רבות מתחילות לפתח יותר ויותר מקורות אנרגיה חלופיים המתחדשים. מהם מקורות אנרגיה חלופיים, סוגיהם ושיטות השימוש שלהם, האם אתה יכול לעשות זאת בעצמך - זה נושא הסקירה של היום.
מקורות אנרגיה חלופיים בטוחים לאקולוגיה של כדור הארץ שלנו
תוכן המאמר
מקורות אנרגיה חלופיים - מה זה
אם לנסח זאת בקצרה, מקורות אנרגיה חלופיים הם משאבים אקולוגיים מתחדשים, ששינוים מייצר אנרגיה חשמלית ותרמית המשמשת את בני האדם לצרכיהם שלהם. מקורות חשמל לא שגרתיים - שמש ומים, רוח ומים גיאותרמיים, חום - אדמה ושמש.
סוגי מקורות אנרגיה חלופיים
פיתוח אנרגיה ירוקה נובע מפיתוח טכנולוגיות שאפשרו להשתמש במקורות אנרגיה מתחדשים ביעילות רבה יותר, עליהם יש לדון בנפרד.
אנרגיה סולארית
השמש היא מקור אנרגיה בלתי נדלה שיכול לספק חום וחשמל לכל תושבי כדור הארץ שלנו, אולם כדי להמיר אנרגיה זו יש צורך במכשירים טכניים מיוחדים.
התוכנית של התחנה הסולארית האוטונומית
- אנרגיה חשמלית.
כדי להשיג חשמל יש צורך בתחנת כוח שהמרכיב העיקרי בה הוא סוללה סולארית (לוּחַ). עקרון הפעולה של מכשיר כזה (פאנל) מבוסס על הפיכת קרינת השמש לאנרגיה חשמלית, המתרחשת כאשר האור פוגע בתאי הפוטו מהם הוא מורכב. זרם חשמלי נוצר על ידי יצירת הבדל פוטנציאלי בתוך תא הצילום ונגרם על ידי תהליכים פיזיקליים הקשורים למוליכות "p-n" של חומרים המכילים סיליקון. העיקרון של הסוללה הסולארית מוצג באיור הבא.
התנועה הרב כיוונית של אלקטרונים וחורים הנגרמת על ידי קרינת השמש יוצרת הבדל פוטנציאלי על פני תא התאים.
להפעלת תחנת כוח כזו, למעט פנל סולארי, נדרשים מספר מכשירים טכניים:
- בקר - מבטיח את הפעלת תחנת הכוח במצב אוטומטי, ומספק טעינת סוללות אחסון;
- סוללת מצבר - הוא מכשיר אחסון לאנרגיה שמפיק הפאנל הסולארי;
- ממיר מתח - ממיר מתח DC למתח AC המשמש לחיבור מכשירי חשמל ביתיים;
- חוטי חיבורוכן מכשירי הגנה ואוטומציה.
- אנרגיית תרמית.
כדי להשיג אנרגיית חום שניתן להשתמש בה לחימום ואספקת מים חמים, נדרשים מכשירים טכניים הנקראים קולטי שמש.
תוכנית לחיבור קולט שמש למערכת חימום ומים חמים של בניין מגורים
יחידות כאלה הן משני סוגים: שטוח ואקום. הם שונים בעיצובם, אך הם דומים עקרוניים זה לזה. תפקידם של מכשירים כאלה הוא לקלוט את אנרגיית השמש ולהמיר אותה לאנרגיה תרמית, אשר בתורם מועברת למוביל החום במעגל החימום או למים המעבירים אספקת מים חמים לצרכנים. לצורך הפעלת מערכת זו תזדקקו גם למשאבת זרימה ומיכל אחסון (דוד), שסתומי כיבוי ובקרה, כמו גם מערכות אוטומציה ובקרה.
אנרגיית רוח
רוח יכולה גם לשמש מקור להשגת אנרגיה חשמלית, ומכיוון שהיא נושבת כמעט תמיד ובכל מקום, הנובעת מ"נשימתו "של כדור הארץ שלנו, אז עתודותיה אינן נדלות.
תוכנית לחיבור גנרטור רוח למערכת אספקת החשמל של בית כפרי
קשיים בהשגת אנרגיה חשמלית מהאנרגיה הקינטית של הרוח נעוצים בחוסר העקביות שלה, בכיוון הרב-כיווני ובגודל שונה של חוזק האוויר. כדי להשיג חשמל באמצעות אנרגיית רוח, אתה צריך מחולל רוח (תחנת כוח רוח).
כרמינרים הם מסוגים שונים:
- עם ציר סיבוב אנכי - סיבובי, להב ואורתוגונלי;
- עם ציר סיבוב אופקי - שבשבת, טורבינה ותוף.
דגמים שונים נבדלים במהירות סיבוב הלהבים (מהירות נמוכה ומהירות גבוהה) ותופים, גובה ההתקנה ומאפיינים טכניים. להפעלת טורבינת הרוח במערכת אספקת החשמל, נדרש סט ציוד, בדומה לזה המשמש עם פאנלים סולאריים (בקר, מהפך).
מאמר קשור:
איך מכינים גנרטור רוח 220V במו ידיכם. בפרסום נשקול את עיקרון הפעולה וסוגי טורבינות הרוח, את התכונות של הרכבת מכשיר ממכונת כביסה וגנרטור לרכב, טיפים שימושיים והמלצות ממומחים.
אנרגיה של מים
על פני כדור הארץ, כדור הארץ תופס את רוב פני השטח שלהם - אלה ימים ואוקיאנוסים, אגמים ונהרות, מאגרים מלאכותיים ומאגרים אחרים.
ייצוג סכמטי של תחנת כוח הידרואלקטרית מסוג סכר
האדם למד להשתמש באנרגיית המים לפני זמן רב, ובתחילה זה היה מכני, שהושג כתוצאה מתנועת הסביבה הימית.זרמיו הביאו את אבני הריחיים של טחנה או מכשיר מכני אחר לסיבוב, ואדם שלט רק במהירות סיבובם. בעתיד, אנשים החלו להשתמש באנרגיה מסוג זה כדי לייצר אנרגיה חשמלית, הן בנהרות עם זרימה מהירה, והן בים - עקב הגאות והזרימה, "מתפקדים" בדיוק מתמיד. להפקת אנרגיה חשמלית משתמשים בטורבינות מיוחדות המונחות במדיום מימי, שצירו מחובר לגנרטור המייצר זרם חשמלי. זרמי המים המופנים אל להבי הטורבינה מסובבים אותו, ותנועה זו מועברת לגנרטור, וכתוצאה מכך נוצר זרם חשמלי.
תרשים פעולת תחנת הכוח הגאות
בתחנות גאות, העבודות מתבצעות באופן דומה, כאשר ההבדל היחיד שזרמי המים נעים לכיוונים שונים, הנגרם על ידי מחזוריות התקופות "גאות ושפל".
אנרגיה של כדור הארץ
האנרגיה של הפלנטה שלנו משמשת את האדם גם לצרכיו שלו, בעזרתה תוכלו לחמם בית או לחמם מים, כמו גם לייצר אנרגיה חשמלית.
- אנרגיה גיאותרמית.
באזורים מסוימים בכדור הארץ שלנו, חום פנימי פשוט פורץ החוצה, שמתבטא בפעילות סייסמית, בהתפרצויות געשיות ובנוכחות גייזרים. במקומות כאלה, נושאי החימום ואספקת המים החמים נפתרים בפשטות ואינם דורשים תיאור מיוחד, ולא כולם יודעים על ייצור חשמל בדרך זו.
אפשרויות תחנה גיאותרמית
להשגת אנרגיה חשמלית נבנית תחנת כוח גיאותרמית, שבה טורבינת קיטור משמשת כמקור אנרגיה, המונעת על ידי קיטור, מתקבלת או מומרת מהאנרגיה התרמית של כדור הארץ.
הסוגים והשיטות להמרת קיטור יכולים להיות שונים, בשל עומק המים הגיאותרמיים ומאפייניהם הכימיים, כמו גם אינדיקטורים תרמיים.
- משאבת חום.
משאבת חום היא מכשיר טכני המאפשר שימוש בחום ממקורות טבעיים שונים לחימום ואספקת מים חמים.
ישנם מספר סוגים של יחידות כאלה, השונות במקור האנרגיה העיקרי ובאופן העברתו לצרכן: "אוויר-מים" ו"אוויר-אוויר "," מים-מים "ו"אוויר-מים", כמו גם "מי תהום".
משאבת חום "מים למים"
פעולת משאבת החום מים למים המוצגת באיור היא כדלקמן:
- ב נו, הממוקם ליד בית כפרי, ממוקם מעגל חיצוני בו נוזל הקירור מסתובב;
- הבניין ממוקם משאבת חוםאליו מחובר המעגל החיצוני;
- כאשר עובר דרך המשאבה, נוזל הקירור של המעגל החיצוני מוותר על חוםו לנוזל הקירור שמסתובב במעגל הפנימי של משאבת החום, בעוד נוזל הקירור מתאדה;
- קו המתאר הפנימי של הבניין מחובר גם למשאבת החום, ומוביל החום מסתובב דרכו גם הוא;
- הקירור, שמסתובב דרך משאבת החום, נכנס למאייד, שם הוא מתאדה, ואילו אנרגיית החום המשתחררת ברגע זה מועברת למדיום החימום של מעגל החימום או מים חמים של הבניין.
תרשים פעולת משאבת חום אוויר למים
מאמר קשור:
משאבת חום לחימום הבית מאפשר לחמם סוללות בצורה ידידותית לסביבה, בטוחה וחופשית. עקרון פעולתו ומכשירו, קריטריונים לבחירה, סקירה כללית של יצרנים ודגמים - קרא את הפרסום.
דלק ביולוגי
עצים להסקה הם סוג ידוע של דלק ביולוגי, אך בשל העובדה כי יערות אינם זמינים בכל האזורים, ויש להשתמש בהם בזהירות רבה, אין לראות בהם בצורתם הטהורה דלק חלופי ומתחדש בקלות.
מקורות אנרגיה חלופיים ומתחדשים כוללים את הסוגים הבאים של דלקים ביולוגיים:
- מוצק - לבניות דלק וגרגירים (כדורים) העשויים מנסורת ופסולת נגרות, כבול;
- נוזל - ביו-אתנול וביובוטנול, ביו-מתנול וביו-דיזל;
- גזית - ביוגז וביו-מימן.
לבני דלק וגלולות מיוצרים על ציוד מיוחד, ולשם צריבתם משמשים דודי דלק מוצקמצוידים בסורגים מיוחדים המבטיחים את בעירתם.
כדורי דלק - כדורים העשויים מפסולת מסוגי עץ שונים
דלק נוזלי מתקבל במפעלים מיוחדים על ידי עיבוד חומרי הגלם המקוריים של הצמח. ביוגז מיוצר גם בעיבוד פסולת אורגנית ובאמצעותו ניתן לייצר חשמל וחום. לשם כך נשרף את הגז שנוצר, ואת החום שנוצר נצרך לחימום ואספקת מים חמים, כמו גם לייצור קיטור, המבטיח הפעלת טורבינה מיוחדת המייצרת זרם חשמלי.
מקורות אנרגיה חלופיים לבית פרטי
כמעט כל מקורות האנרגיה האלטרנטיבית הנ"ל יכולים לשמש לבית פרטי או למבנה אחר. היוצא מן הכלל היחיד יכול להיות ייצור דלק ביולוגי נוזלי, הנובע מהעלות הגבוהה של הציוד הנדרש לייצורו. התקנות של מקורות אנרגיה חלופיים המשמשים לצריכה אישית עשויות להיראות אחרת, להלן דוגמאות לפרויקטים שכבר הוטמעו של מתקני אנרגיה מתחדשת:
- אנרגיה סולארית.
תחנות כוח סולאריות מיוצרות בארצנו ובמדינות רבות מפותחות טכנית בעולם. מודלים שונים נבדלים בין מאפיינים טכניים, חיי שירות ועלות, ולכן תמיד ניתן לבחור תחנה בהתאם לצורך וליכולות הפיננסיות. להלן כמה מהאופציות שיושמו בהצלחה בשוק המקומי.
באזורים מרוחקים, תחנת כוח סולארית יכולה להפוך למקור החשמל העיקרי
משוב על המודל של תחנת כוח סולארית "Аbi-solar" בנפח 7.5 קילוואט:פרטים נוספים על אוצוביק: http://otzovik.com/review_4483104.html
ניתן להציב פאנלים סולאריים וקולטים זה לצד זה, ובכך לספק לעצמכם חום וחשמל
קולטי שמש משמשים גם בארצנו לחימום ואספקת מים חמים של בתים, אך כיוון זה מפותח ביותר באזורי הדרום, שם האקלים מאפשר לכם להשתמש במתקנים כאלה כמעט בכל ימות השנה.
להלן כמה מהשימושים הללו.
ניתן להניח את קולט השמש הוואקום בקלות על גג כל בניין
משוב על מערכת השמש האטמוספירה, שנוצר על בסיס אספן SVK-Nano-30:פרטים נוספים על אוצוביק: http://otzovik.com/review_4503734.html
- מתקני רוח.
מחוללי רוח שכיחים פחות בקרב צרכנים רגילים מאשר תחנות כוח סולאריות, הסיבה לכך היא עומס הרוח הנמוך באזורים המאוכלסים ביותר בארצנו. עם זאת, באינטרנט תוכלו למצוא תצלומים והמלצות על השימוש המוצלח במתקנים כאלה.
טחנת רוח יכולה להיות תוספת טובה לתחנה סולארית, מכיוון שפרמטרי ההפעלה ומערכת הציוד הדרוש כמעט זהים.
במקומות בהם אין ספק כוח מרכזי, מחולל הרוח ותחנת השמש הופכים למקור האנרגיה החשמלית העיקרית.
משוב על השימוש בחוות הרוח:פרטים נוספים על אוצוביק: http://otzovik.com/review_98896.html
- משאבת חום.
מעטים האנשים שמכירים ציוד מסוג זה, אך בהדרגה, בגלל הירידה בעלות משאבות החום, הם כובשים אט אט את שוק מקורות האנרגיה האלטרנטיביים. להלן כמה מהפרויקטים שהושלמו בהצלחה.
משאבת החום אינה תופסת מקום רב, אך מסוגלת לספק חום מלא לבית כפרי
משאבת חום אוויר-אוויר נראית כמו מזגן
- ייצור ביוגז.
ייצור ביוגז יכול להיעשות על ידי בית כפרי, אך יחד עם זאת עליכם לזכור לגבי התבוננות במשטר הטמפרטורה במהלך ייצורו ובריח הלא נעים שנוצר במהלך תסיסת הביומסה. מתקנים כאלה יכולים להעניק תושבי אזורי הדרום העוסקים בחקלאות בגלל זהו פסולת יבולים המשמשת חומר גלם לייצור דלק חלופי מסוג זה.
מפעל ביוגז של זבל עוף הממוקם בסמוך לבית העופות
מפעל ביוגז לבית פרטי, עובד על פסולת דגנים
האם יש עתיד למקורות אנרגיה חלופיים
האם יש עתיד למקורות אנרגיה חלופיים זו שאלה שמעניינת מהנדסי כוח רבים, אקולוגים וסתם אזרחים פעילים במדינתנו, והתשובה היא חד משמעית - כן, יש עתיד. בארצנו, בשנת 2009, אומצה תוכנית לפיתוח אנרגיה חלופית ברוסיה והיא מיושמת בהצלחה, שגובשה כ"הכיוונים העיקריים של מדיניות המדינה בתחום שיפור יעילות האנרגיה של תעשיית החשמל המבוססת על שימוש במקורות אנרגיה מתחדשים לתקופה עד 2020 ". בנוסף, המדינה מעניקה סיוע למפעלים ביישום תוכנית IFC (International Finance Corporation) לפיתוח מקורות אנרגיה מתחדשים. ברמת החקיקה נוצרים מנופים כלכליים לקידום התפשטות האנרגיה ה"ירוקה "המתבטאים בהקמת תעריפים מועדפים וסיוע כספי לבנייה, תמריצי מס ופיצוי עבור חלק מעלויות האשראי של הבנייה.
פיתוח שוק האנרגיה האלטרנטיבית ברוסיה לפי קיבולת מותקנת (מעגל פנימי - 2009 / מעגל חיצוני - 2020)
אחת הדוגמאות לסיוע כזה היא הכנסת מה שמכונה "התעריף הירוק" לחשמל. מהותה נעוצה בעובדה שערכי התעריף הזה גבוהים יותר מערכי ארגוני אספקת החשמל, ולכן המדינה מגרה את התפתחות האנרגיה האלטרנטיבית בשטח ספציפי. התעריף מאפשר למשתמשים פרטיים ועסקים בעלי תחנות כוח אלטרנטיביות לפצות חלקית על עלויות הרכישה וההתקנה שלהם באמצעות מכירת עודפי חשמל שנוצר לרשת החיצונית במחירים גבוהים יותר. נכון לעכשיו, ממשלת רוסיה אישרה את הכללים ליישום כזה והכינה טיוטות החלטות המגדירות את התנאים למתן "התעריף הירוק". החוק, לפיו יבוצעו פעילויות כאלה, מפותח על ידי משרד האנרגיה, המשרד לפיתוח כלכלי ושירות האנטימונופול הפדרלי, ויש להגישו לבדיקת דומא המדינה בשנת 2018.
מבנה השימוש במקורות אנרגיה מתחדשים ברוסיה ובעולם
עשה זאת בעצמך אנרגיה חלופית לבית
אם יש לכם זמן פנוי, רצון, כמו גם יכולת לעבוד עם כלי ידני, תוכלו ליצור מתקנים שבעזרתם תוכלו להשתמש במקורות חלופיים לצרכים שלכם, הן בצורה של אנרגיה חשמלית והן תרמית.
זה חל על כל סוגי האנרגיה האלטרנטיבית לעיל:
- דור סולארי - אתה יכול ליצור באופן עצמאי פאנלים סולאריים, תוך שימוש בתאי פוטו תוצרת בית, להרכיב בקר ומהפך, וגם להכין קולט שמש;
- טורבינות רוח - מכשירים אלקטרוניים (בקר, מהפך) מורכבים באותו אופן כמו לתחנות סולאריות, מחלקי חילוף מתוצרת המפעל, וגנרטור הרוח עשוי די בקלות מחומרי גרוטאות וחלקי חילוף ממכוניות;
- תחנת כוח מיקרו-הידרואלקטרית - זה יכול להיעשות גם מחלקי רכב, אופנועים וחומרים קיימים, התנאי היחיד לבנייה מוצלחת יהיה נוכחות של מאגר שבו יש להציב את הטורבינה;
- מפעל ביוגז - כל כפרי יכול לאסוף, התנאים לכך יהיו - נוכחות הכמות הנדרשת של ביומסה וטמפרטורת האוויר הסביבתי, מה שמאפשר לתהליך התסיסה שלו להתרחש.
וידאו: אנרגיה חלופית לבית פרטי
טעינה... ראה גם:
תרשים חיווט של מתג מעבר עם שני מקומות: כיצד לארגן את בקרת המערכת 
מתג דימר: אור הניתן לשליטה 
מנורות לד לתאורת פנים מקורה למטרות שונות 
איזה מולטימטר עדיף לבית ולא משלם יותר מדי עבור פונקציות מיותרות? 
מהי מנורת קוורץ לבית: תכונות בחירה ומאפיינים של דגמים 
רעיונות תאורה מקוריים לחדר בסגנון לופט: עיצוב תאורה
