Hva er alternative energikilder og hvordan kan de brukes til personlige formål

I den moderne raskt utviklende verden er kampen om energiressurser mellom utviklede land en prioritet for mange staters utenrikspolitikk, og det å være energisk uavhengig betyr derfor å være fri økonomisk og politisk. I tillegg, nesten i første omgang blant teknisk utviklede land, er det spørsmålet om miljøsikkerheten til planeten vår, noe som fremgår av Paris klimaavtale i 2015 og en rekke andre internasjonale dokumenter. I sammenheng med disse beslutningene, så vel som i forbindelse med en reduksjon i reservene til tradisjonelle energikilder (gass, olje, kull, etc.), begynner mange stater å aktivt utvikle alternative, fornybare energikilder. Hva er alternative energikilder, deres typer og bruksmetoder, er det mulig å gjøre det selv - dette er temaet i dagens gjennomgang.

Alternative energikilder er trygge for økologien til planeten vår

Alternative energikilder - hva er det?         

For å si det kort, er alternative energikilder fornybare, økologiske ressurser, hvis transformasjon produserer elektrisk og termisk energi brukt av mennesker til sine egne behov. Ukonvensjonelle kilder til elektrisitet er sol og vann, vind og geotermisk vann, varme - jorden og solen.

Typer alternative energikilder                                  

Utviklingen av grønn energi skyldes utviklingen av teknologier som har gjort det mulig å bruke fornybare energikilder med større effektivitet, som bør diskuteres separat.

Solenergi

Solen er en uuttømmelig energikilde som kan gi varme og strøm til alle innbyggerne på planeten vår, men for å konvertere denne energien er det nødvendig å ha spesielle tekniske enheter.

Ordningen med den autonome solstasjonen

For å skaffe elektrisitet trengs et kraftverk, hvor hovedelementet er solbatteri (panel). Prinsippet for drift av en slik enhet (panel) er basert på konvertering av solstråling til elektrisk energi, som oppstår når lys treffer fotocellene den består av. Elektrisk strøm genereres ved å skape en potensiell forskjell inne i fotocellen og er forårsaket av fysiske prosesser assosiert med "p-n" -ledningsevnen til silisiumholdige materialer. Prinsippet for solbatteriet er vist i følgende figur.

Den multidireksjonelle bevegelsen av elektroner og hull forårsaket av solstråling skaper en potensiell forskjell på overflaten til fotocellen

For drift av et slikt kraftverk, unntatt solcellepanel, kreves det et antall tekniske enheter:

For å oppnå varmeenergi som kan brukes til oppvarming og varmtvannsforsyning, kreves tekniske enheter som kalles solfangere.

Ordning for å koble en solfanger til oppvarmings- og varmtvannsforsyningssystemet til en boligbygning

Slike enheter er av to typer: flatt og vakuum. De er forskjellige i design, men de er i prinsippet like hverandre. Funksjonen til slike enheter er å absorbere solens energi og konvertere den til termisk energi, som igjen overføres til varmebæreren i varmekretsen eller vann som går til varmtvannsforsyning til forbrukerne. For drift av dette systemet trenger du også en sirkulasjonspumpe og en lagertank (kjele), avstengnings- og reguleringsventiler, samt automatiserings- og kontrollsystemer.

Vindkraft

Vind kan også tjene som en kilde for å skaffe seg elektrisk energi, og siden den blåser nesten alltid og overalt, noe som skyldes "pusten" på planeten vår, så er reservene uuttømmelige.

Ordning for å koble en vindgenerator til strømforsyningssystemet til et landsted

Vanskeligheter med å skaffe elektrisk energi fra vindens kinetiske energi ligger i dens uoverensstemmelse, flerdireksjonalitet og forskjellige størrelser av luftstrømmenes styrke. For å skaffe strøm med vindkraft, trenger du en vindgenerator (vindkraftverk).

Carminers er av forskjellige typer:

Ulike modeller varierer i rotasjonshastighet for kniver (lav hastighet og høy hastighet) og trommer, installasjonshøyde og tekniske egenskaper. For drift av vindturbinen i strømforsyningssystemet kreves et sett utstyr, i likhet med det som brukes med solcellepaneler (kontroller, inverter).

Relatert artikkel:

Energi av vann

På planeten Jorden opptar vann det meste av overflaten - dette er hav og hav, innsjøer og elver, kunstige reservoarer og andre reservoarer.

Skjematisk fremstilling av et vannkraftverk av dam-type

Mennesket lærte å bruke energien fra vann for lenge siden, og i utgangspunktet var den mekanisk, oppnådd som et resultat av bevegelsen av vannmiljøet.Strømmene brakte kvernsteinene til en mølle eller annen mekanisk innretning i rotasjon, og en person kontrollerte bare rotasjonshastigheten. I fremtiden begynte folk å bruke denne typen energi til å generere elektrisk energi, både i elver med rask flyt, og i havene - på grunn av ebb og flyt, "fungerte" med konstant nøyaktighet. For å generere elektrisk energi brukes spesielle turbiner, plassert i et vandig medium, hvis aksel er koblet til en generator som genererer en elektrisk strøm. Strømmer av vann rettet mot turbinbladene roterer den, og denne bevegelsen overføres til generatoren, og som et resultat genereres en elektrisk strøm.

Tidevannskraftsdriftsdiagram

I tidevannsstasjoner utføres arbeidet på en lignende måte, med den eneste forskjellen at vannet strømmer beveger seg i forskjellige retninger, noe som er forårsaket av periodene "ebb".

Jordens energi

Energien på planeten vår brukes også av mennesker til sine egne behov, med hjelpen kan du varme opp et hus eller varme opp vann, samt produsere elektrisk energi.

I noen regioner på planeten vår brister indre varme ganske enkelt ut, noe som kommer til uttrykk i seismisk aktivitet, vulkanutbrudd og tilstedeværelse av geysirer. På slike steder løses problemene med oppvarming og varmtvannsforsyning ganske enkelt og krever ingen spesiell beskrivelse, og ikke alle vet om å generere elektrisitet på denne måten.

Alternativer for geotermisk stasjon

For å oppnå elektrisk energi bygges et geotermisk kraftverk der en dampturbin brukes som energikilde, drevet av damp, oppnådd eller omgjort fra jordens termiske energi.

Typene og metodene for dampkonvertering kan være forskjellige, noe som skyldes dybden av geotermisk vann og deres kjemiske egenskaper, samt termiske indikatorer.

En varmepumpe er en teknisk enhet som tillater bruk av varme fra forskjellige naturlige kilder til oppvarming og varmtvannsforsyning.

Det er flere typer slike enheter, som er forskjellige i den primære energikilden og metoden for overføring til forbrukeren: "luft-vann" og "luft-luft", "vann-vann" og "vann-luft", så vel som "grunnvann".

Varmepumpe "vann-til-vann"

Driften av vann-til-vann-varmepumpen vist på figuren er som følger:

Driftsdiagram for luft-til-vann-varmepumpe

Relatert artikkel:

Biodrivstoff                                                 

Ved er en kjent type biodrivstoff, men på grunn av at skog ikke er tilgjengelig i alle regioner, og de må brukes veldig forsiktig, bør de ikke betraktes i sin rene form som et alternativt og lett fornybart drivstoff.

Alternative og fornybare energikilder inkluderer følgende typer biodrivstoff:

Drivstoffbriketter og pellets lages på spesialutstyr, og brukes til forbrenning kjeler med fast drivstoffutstyrt med spesielle rister som sørger for forbrenning.

Drivstoffpellets - pellets laget av avfall fra forskjellige treslag

Flytende drivstoff oppnås ved spesielle foretak ved å behandle de opprinnelige plantens råvarer. Biogass produseres også ved prosessering av organisk avfall og kan brukes til å generere strøm og varme. For dette blir den resulterende gassen brent, og den resulterende varmen forbrukes for varmeforsyning og varmtvannsforsyning, samt for å generere damp, som sikrer driften av en spesiell turbin som genererer en elektrisk strøm.

Alternative energikilder for et privat hus  

Nesten alle de ovennevnte kildene til alternativ energi kan brukes til et privat hus eller annen struktur, det eneste unntaket kan være produksjon av flytende biodrivstoff, som skyldes de høye kostnadene for utstyr som kreves for produksjonen. Installasjoner av alternative energikilder som brukes til eget forbruk, kan se annerledes ut. Nedenfor er eksempler på allerede implementerte prosjekter for installasjoner av fornybar energi:

Solkraftverk produseres i vårt land og mange teknisk utviklede land i verden. Forskjellige modeller avviker i tekniske egenskaper, levetid og pris, og det er derfor alltid mulig å velge en stasjon i samsvar med behovet og økonomiske evner. Her er noen av alternativene som er vellykket implementert i hjemmemarkedet.

I avsidesliggende regioner kan et solkraftverk bli hovedkilden til elektrisitet

Solcellepaneler og samlere kan plasseres side om side, og gir deg selv varme og strøm

Solfangere brukes også i vårt land til oppvarming og varmtvannsforsyning til hus, men denne trenden er mest utviklet i de sørlige regionene, der klimaet lar deg bruke slike installasjoner nesten hele året.

Her er noen av disse bruksområdene.

Vakuum solfangeren kan enkelt plasseres på taket til enhver bygning

Vindgeneratorer er mindre vanlige blant vanlige forbrukere enn solkraftverk, årsaken til dette er den lave vindbelastningen i de mest befolkede regionene i landet vårt. Likevel, på Internett kan du finne fotografier og attester om vellykket bruk av slike installasjoner.

En vindmølle kan være et godt tillegg til en solstasjon, siden driftsparametrene og settet med nødvendig utstyr er nesten identiske.

På steder der det ikke er sentralisert strømforsyning, blir vindgeneratoren og solstasjonen den viktigste kilden til elektrisk energi.

Få mennesker er kjent med denne typen utstyr, men gradvis erobrer de langsomt markedet for alternative energikilder på grunn av nedgangen i kostnadene for varmepumper. Her er noen av de vellykkede prosjektene.

Varmepumpen tar ikke mye plass, men er i stand til å gi varme til et landsted fullt ut

En luft-til-luft-varmepumpe ser ut som et klimaanlegg

Biogassproduksjon kan gjøres ved å ha et landsted, men samtidig bør du huske på å observere temperaturregimet under produksjonen og den ubehagelige lukten som dannes under gjæringen av biomasse. Slike installasjoner kan gis av innbyggere i de sørlige regionene som driver jordbruk, fordi det er avlingsavfall som fungerer som råvare for produksjon av denne typen alternativt drivstoff.

Biogassanlegg for kyllinggjødsel plassert ved siden av fjørfehuset

Biogassanlegg for et privat hus, som arbeider med avfall av korn

Er det en fremtid for alternative energikilder  

Hvorvidt det er en fremtid for alternative energikilder er et spørsmål som interesserer mange kraftteknikere, økologer og bare aktive borgere i vårt land, og svaret er utvetydig - JA, det er en fremtid. I vårt land ble det i 2009 vedtatt et program for utvikling av alternativ energi i Russland, og det blir vellykket implementert, formulert som "De viktigste retningene for statens politikk innen forbedring av energieffektiviteten i elkraftindustrien basert på bruk av fornybare energikilder i perioden frem til 2020". I tillegg gir staten bistand til bedrifter i implementeringen av International Finance Corporation (IFC) -programmet for utvikling av fornybare energikilder. På lovgivningsnivå opprettes økonomiske spaker for å fremme spredning av "grønn" energi, uttrykt i etablering av fortrinnsrater og økonomisk støtte til bygging, skatteincitamenter og kompensasjon for en del av kredittkostnadene ved bygging.

Utvikling av det alternative energimarkedet i Russland etter installert kapasitet (indre sirkel - 2009 / ytre sirkel - 2020)

Et eksempel på slik bistand er innføringen av den såkalte ”grønne tariffen” for elektrisitet. Essensen ligger i at verdiene til denne tariffen er høyere enn verdiene til strømforsyningsorganisasjoner, og dermed stimulerer staten utviklingen av alternativ energi i et bestemt territorium. Tariffen gjør det mulig for enkeltbrukere og bedrifter med alternative kraftverk å delvis kompensere for kostnadene ved kjøp og installasjon ved å selge overskuddsproduksjon til det eksterne nettet til høyere priser. For øyeblikket har den russiske regjeringen godkjent reglene for slik gjennomføring og utarbeidet utkast til resolusjoner som definerer vilkårene for levering av den “grønne tariffen”. Loven, ifølge hvilken slike aktiviteter vil bli utført, utvikles av Energidepartementet, Departementet for økonomisk utvikling og Federal Antimonopoly Service og bør sendes til behandling for statsdumaen i 2018.

Strukturen for bruk av fornybare energikilder i Russland og verden

Gjør-det-selv alternativ energi til hjemmet

Hvis du har ledig tid, lyst og også evnen til å jobbe med et håndverktøy, kan du lage installasjoner som du kan bruke alternative kilder til dine behov, både i form av elektrisk og termisk energi.

Dette gjelder alle ovennevnte typer alternativ energi:

Video: alternativ energi til et privat hus

Ranger denne artikkelen

Laster inn ...

 

Se også:

Koblingsskjema for en gjennomgangsbryter med to steder: hvordan organisere systemkontroll Dimmerbryter: lys som kan styres LED-lamper for innendørs belysning av lokaler til forskjellige formål Hvilket multimeter er bedre hjemme og ikke for mye for unødvendige funksjoner? Hva er en kvartslampe hjemme: valg av funksjoner og egenskaper til modeller Opprinnelige lysideer for et loft-stil rom: lysdesign