Care sunt sursele alternative de energie și cum pot fi utilizate în scopuri personale

Etichete:Iluminat

În lumea modernă în curs de dezvoltare rapidă, lupta pentru resursele energetice dintre țările dezvoltate este o prioritate a politicii externe a multor state, prin urmare, a fi independent din punct de vedere energetic înseamnă a fi liber din punct de vedere economic și politic. În plus, aproape în primul rând printre țările dezvoltate din punct de vedere tehnic, se pune problema siguranței mediului de pe planeta noastră, după cum reiese din Acordul de la Paris privind clima din 2015 și o serie de alte documente internaționale. În contextul acestor decizii, precum și în legătură cu scăderea rezervelor de surse tradiționale de energie (gaz, petrol, cărbune etc.), multe state încep să dezvolte în mod activ surse alternative de energie regenerabile. Care sunt sursele alternative de energie, tipurile și metodele lor de utilizare, puteți face asta singur - acesta este subiectul recenziei de astăzi.

Care sunt sursele alternative de energie

Sursele alternative de energie sunt sigure pentru ecologia planetei noastre

Conținutul articolului

1 Surse alternative de energie - ce este
2 Tipuri de surse alternative de energie
3 Surse alternative de energie pentru o casă privată
4 Există un viitor pentru sursele alternative de energie
5 Faceți-vă energie alternativă pentru casă
6 Video: energie alternativă pentru o casă privată

Surse alternative de energie - ce este

Pe scurt, sursele alternative de energie sunt resurse regenerabile, ecologice, a căror transformare produce energie electrică și termică folosită de oameni pentru propriile nevoi. Surse neconvenționale de electricitate - soare și apă, vânt și ape geotermale, căldură - pământ și soare.

Tipuri de surse alternative de energie

Dezvoltarea energiei verzi se datorează dezvoltării tehnologiilor care au făcut posibilă utilizarea surselor regenerabile de energie cu o eficiență mai mare, care ar trebui discutate separat.

Energie solara

Soarele este o sursă inepuizabilă de energie care poate furniza căldură și electricitate tuturor locuitorilor planetei noastre, totuși, pentru a converti această energie, este necesar să avem dispozitive tehnice speciale.

Schema stației solare autonome

Energie electrica.

Pentru a obține electricitate, este necesară o centrală electrică, al cărei element principal este baterie solară (panou). Principiul de funcționare al unui astfel de dispozitiv (panou) se bazează pe conversia radiației solare în energie electrică, care are loc atunci când lumina lovește fotocelulele din care constă. Curentul electric este generat prin crearea unei diferențe de potențial în interiorul fotocelulei și este cauzat de procesele fizice asociate cu conductivitatea „p-n” a materialelor care conțin siliciu. Principiul bateriei solare este prezentat în figura următoare.

Mișcarea multidirecțională a electronilor și găurilor cauzate de radiația solară creează o diferență de potențial pe suprafața fotocelulei

Pentru funcționarea unei astfel de centrale, cu excepția panou solar, vor fi necesare mai multe dispozitive tehnice:

controlor - asigură funcționarea centralei în modul automat, asigurând o încărcare a bateriilor de stocare;
acumulator - este un dispozitiv de stocare a energiei generate de panoul solar;
invertor - convertește tensiunea directă în tensiune alternativă utilizată pentru conectarea aparatelor de uz casnic;
conectarea firelor, precum și dispozitive de protecție și automatizare.

Energie termală.

Pentru a obține energie termică, care poate fi utilizată pentru încălzire și alimentare cu apă caldă, sunt necesare dispozitive tehnice numite colectoare solare.

Schema pentru conectarea unui colector solar la sistemul de încălzire și alimentare cu apă caldă a unei clădiri rezidențiale

Astfel de unități sunt de două tipuri: plate și vidate. Ele diferă prin design, dar sunt similare în principiu între ele. Funcția unor astfel de dispozitive este de a absorbi energia soarelui și de a o converti în energie termică, care, la rândul său, este transferată către purtătorul de căldură din circuitul de încălzire sau de apă care merge pentru alimentarea cu apă caldă a consumatorilor. Pentru funcționarea acestui sistem, veți avea nevoie, de asemenea, de o pompă de circulație și un rezervor de stocare (cazan), supape de închidere și control, precum și sisteme de automatizare și control.

Energie eoliana

Vântul poate servi și ca sursă de obținere a energiei electrice și, din moment ce suflă aproape întotdeauna și peste tot, care se datorează „respirației” planetei noastre, atunci rezervele sale sunt inepuizabile.

Schema pentru conectarea unui generator eolian la sistemul de alimentare cu energie electrică a unei case de țară

Dificultățile în obținerea energiei electrice din energia cinetică a vântului constau în inconstanța, multidirecționalitatea și diferitele mărimi ale puterii fluxurilor de aer. Pentru a obține electricitate folosind energia eoliană, este necesar un generator eolian (centrală eoliană).

Carminerii sunt de diferite tipuri:

cu axa verticală de rotație - rotativ, pale și ortogonal;
cu axa orizontală de rotație - paletă, turbină și tambur.

Diferite modele diferă în ceea ce privește viteza de rotație a palelor (viteză redusă și viteză mare) și tamburi, înălțimea instalării și caracteristicile tehnice. Pentru funcționarea unei turbine eoliene în sistemul de alimentare cu energie electrică, este necesar un set de echipamente, similar cu cel utilizat cu panourile solare (controler, invertor).

Articol asociat:

Cum să faci un generator de vânt de 220V cu propriile mâini. În publicație, vom lua în considerare principiul de funcționare și tipurile de turbine eoliene, caracteristicile asamblării unui dispozitiv de la o mașină de spălat și un generator de mașini, sfaturi utile și recomandări de la specialiști.

Energia apei

Pe planeta Pământ, apa ocupă cea mai mare parte a suprafeței sale - acestea sunt mări și oceane, lacuri și râuri, rezervoare artificiale și alte rezervoare.

Reprezentarea schematică a unei centrale hidroelectrice de tip baraj

Omul a învățat să folosească energia apei cu mult timp în urmă și inițial era mecanică, obținută ca urmare a mișcării mediului acvatic.Fluxurile sale au adus pietrele de moară ale unei mori sau ale altui dispozitiv mecanic în rotație și o persoană controlează doar viteza de rotație a acestora. În viitor, oamenii au început să folosească acest tip de energie pentru a genera energie electrică, atât pe râurile cu un debit rapid, cât și în mări - datorită fluxului și fluxului, „funcționând” cu o precizie constantă. Pentru a genera energie electrică, se folosesc turbine speciale, plasate într-un mediu apos, al cărui arbore este conectat la un generator care generează un curent electric. Fluxurile de apă direcționate către palele turbinei o rotesc, iar această mișcare este transmisă generatorului și, ca urmare, se generează un curent electric.

Diagrama de funcționare a centralei marea

În stațiile de maree, lucrarea se desfășoară într-un mod similar, cu singura diferență că apa curge se mișcă în direcții diferite, ceea ce este cauzat de ciclicitatea perioadelor „reflux”.

Energia pământului

Energia planetei noastre este folosită și de om pentru propriile sale nevoi, cu ajutorul ei puteți încălzi o casă sau încălzi apa, precum și produce energie electrică.

Energie geotermală.

În unele regiuni ale planetei noastre, pur și simplu izbucnește căldura internă, care se exprimă prin activitate seismică, erupții vulcanice și prezența gheizerelor. În astfel de locuri, problemele privind încălzirea și alimentarea cu apă caldă sunt rezolvate destul de simplu și nu necesită o descriere specială și nu toată lumea știe despre generarea de energie electrică în acest fel.

Opțiuni de stație geotermală

Pentru a obține energie electrică, se construiește o centrală geotermală, în care o turbină cu abur este utilizată ca sursă de energie, acționată de abur, obținută sau convertită din energia termică a pământului.

Tipurile și metodele de conversie a aburului pot fi diferite, datorită adâncimii apelor geotermale și a caracteristicilor lor chimice, precum și a indicatorilor termici.

Pompa de caldura.

O pompă de căldură este un dispozitiv tehnic care permite utilizarea căldurii din diverse surse naturale pentru încălzire și alimentare cu apă caldă.

Există mai multe tipuri de astfel de unități, care diferă în ceea ce privește sursa primară de energie și metoda de transmitere a acesteia către consumator: „aer-apă” și „aer-aer”, „apă-apă” și „apă-aer”, precum și „apă subterană”.

Pompa de căldură „apă-la-apă”

Funcționarea pompei de căldură apă-apă prezentată în figură este următoarea:

în bine, situat lângă o casă de țară, este plasat un circuit extern în care circulă lichidul de răcire;
clădirea este amplasată Pompa de caldurala care este conectat circuitul extern;
la trecerea prin pompă, lichidul de răcire al circuitului extern cedează căldura acestuia lichidului de răcire care circulă în circuitul intern al pompei de căldură, în timp ce lichidul de răcire se evaporă;
circuitul intern al clădirii este, de asemenea, conectat la pompa de căldură, iar purtătorul de căldură circulă și prin ea;
Agentul frigorific, care circulă prin pompa de căldură, pătrunde în evaporator, unde se evaporă, în timp ce energia termică eliberată în acest moment este transferată în mediul de încălzire al circuitului de încălzire sau al ACM al clădirii.

Diagrama de funcționare a pompei de căldură aer-apă

Articol asociat:

Pompa de caldura pentru incalzirea locuintei face posibilă încălzirea bateriilor într-un mod ecologic, sigur și gratuit. Principiul funcționării și dispozitivului său, criteriile de selecție, o prezentare generală a producătorilor și a modelelor - citiți publicația.

Biocombustibili

Lemnul de foc este un tip de biocombustibil cunoscut, dar datorită faptului că pădurile nu sunt disponibile în toate regiunile și trebuie utilizate cu mare atenție, nu ar trebui să fie considerate în forma lor pură ca un combustibil alternativ și ușor regenerabil.

Sursele alternative și regenerabile de energie includ următoarele tipuri de biocombustibili:

solid - brichete combustibile și granule (pelete) realizate din rumeguș și deșeuri de prelucrare a lemnului, turbă;
lichid - bioetanol și biobutanol, biometanol și biodiesel;
gazos - biogaz și biohidrogen.

Brichetele și peleții de combustibil sunt fabricate pe echipamente speciale și pentru arderea lor sunt utilizate cazane pe combustibil solidechipate cu grătare speciale care asigură arderea acestora.

Pelete de combustibil - pelete fabricate din deșeuri de diferite specii de lemn

Combustibilul lichid se obține la întreprinderi speciale prin prelucrarea materiilor prime originale ale plantei. Biogazul este, de asemenea, produs prin procesarea deșeurilor organice și poate fi utilizat pentru a genera electricitate și căldură. Pentru a face acest lucru, gazul rezultat este ars, iar căldura rezultată este consumată pentru încălzirea și alimentarea cu apă caldă, precum și pentru generarea de abur, care asigură funcționarea unei turbine speciale care generează un curent electric.

Surse alternative de energie pentru o casă privată

Aproape toate sursele de energie alternativă de mai sus pot fi utilizate pentru o casă privată sau altă structură, singura excepție poate fi producerea de biocombustibil lichid, care se datorează costului ridicat al echipamentelor necesare pentru producția sa. Instalațiile de surse alternative de energie utilizate pentru consumul personal pot arăta diferit, mai jos sunt exemple de proiecte deja implementate de instalații de energie regenerabilă:

Energie solara.

Centralele solare sunt produse în țara noastră și în multe țări dezvoltate tehnic din lume. Diferite modele diferă în ceea ce privește caracteristicile tehnice, durata de viață și costul și, prin urmare, este întotdeauna posibil să alegeți o stație în conformitate cu necesitatea și capacitățile financiare. Iată câteva dintre opțiunile care au fost implementate cu succes pe piața internă.

În regiunile îndepărtate, o centrală solară poate deveni principala sursă de energie electrică

Feedback asupra modelului centralei solare „Аbi-solar” cu o capacitate de 7,5 kW:
Mai multe detalii despre Otzovik: http://otzovik.com/review_4483104.html

Panourile solare și colectoarele pot fi amplasate una lângă alta, asigurându-vă astfel căldură și electricitate

Colectorii solari sunt folosiți și în țara noastră pentru încălzirea și alimentarea cu apă caldă a caselor, dar această direcție este cea mai dezvoltată în regiunile sudice, unde clima vă permite să utilizați astfel de instalații aproape tot timpul anului.

Iată câteva dintre aceste utilizări.

Colectorul solar cu vid poate fi amplasat cu ușurință pe acoperișul oricărei clădiri

Feedback asupra sistemului solar Atmosphere, creat pe baza colectorului SVK-Nano-30:
Mai multe detalii despre Otzovik: http://otzovik.com/review_4503734.html

Instalații eoliene.

Generatoarele eoliene sunt mai puțin frecvente în rândul consumatorilor obișnuiți decât centralele solare. Cu toate acestea, pe internet puteți găsi fotografii și mărturii despre utilizarea cu succes a unor astfel de instalații.

O moară de vânt poate fi un bun adaos la o stație solară, deoarece parametrii de funcționare și setul de echipamente necesare sunt aproape identici.

În locurile în care nu există o sursă de alimentare centralizată, generatorul eolian și stația solară devin principala sursă de energie electrică.

Feedback cu privire la utilizarea parcului eolian:
Mai multe detalii despre Otzovik: http://otzovik.com/review_98896.html

Pompa de caldura.

Puțini oameni sunt familiarizați cu acest tip de echipamente, dar treptat, datorită scăderii costului pompelor de căldură, cuceresc încet piața surselor alternative de energie. Iată câteva dintre proiectele finalizate cu succes.

Pompa de căldură nu ocupă mult spațiu, dar este capabilă să furnizeze pe deplin căldură unei case de la țară

O pompă de căldură aer-aer arată ca un aparat de aer condiționat

Producția de biogaz.

Producția de biogaz se poate face având o casă la țară, dar în același timp ar trebui să vă amintiți despre respectarea regimului de temperatură în timpul producției sale și a mirosului neplăcut format în timpul fermentării biomasei. Astfel de instalații pot fi oferite de locuitorii din regiunile sudice implicate în agricultură, deoarece deșeurile din culturi servesc ca materie primă pentru producerea acestui tip de combustibil alternativ.

Fabrica de biogaz de gunoi de grajd de pui situat lângă păsări

Uzină de biogaz pentru o casă privată, care lucrează la deșeurile de cereale

Există un viitor pentru sursele alternative de energie

Dacă există un viitor pentru sursele alternative de energie este o problemă de interes pentru mulți ingineri energetici, ecologiști și doar cetățeni activi ai țării noastre, iar răspunsul este neechivoc - DA, există un viitor. În țara noastră, în 2009, a fost adoptat și se implementează cu succes un program pentru dezvoltarea energiei alternative în Rusia, formulat ca „Principalele direcții ale politicii de stat în domeniul îmbunătățirii eficienței energetice a industriei energiei electrice pe baza utilizării surselor de energie regenerabile pentru perioada până în 2020”. În plus, statul oferă asistență întreprinderilor în implementarea programului International Finance Corporation (IFC) pentru dezvoltarea surselor regenerabile de energie. La nivel legislativ, sunt create pârghii economice pentru a promova răspândirea energiei „verzi”, exprimată în stabilirea unor tarife preferențiale și asistență financiară pentru construcții, stimulente fiscale și compensare pentru o parte din costurile de credit ale construcției.

Dezvoltarea pieței energiei alternative în Rusia după capacitatea instalată (cercul interior - 2009 / cercul exterior - 2020)

Un exemplu de astfel de asistență este introducerea așa-numitului „tarif verde” pentru electricitate. Esența sa constă în faptul că valorile acestui tarif sunt mai mari decât cele ale organizațiilor de furnizare a energiei electrice, astfel statul stimulează dezvoltarea energiei alternative într-un anumit teritoriu. Tariful permite utilizatorilor individuali și întreprinderilor cu centrale electrice alternative să compenseze parțial costurile de cumpărare și instalare a acestora prin vânzarea surplusului de energie electrică generată către rețeaua externă la prețuri mai mari. În prezent, guvernul rus a aprobat Regulile pentru o astfel de implementare și a pregătit proiecte de rezoluții care definesc condițiile pentru furnizarea „tarifului verde”. Legea, conform căreia se vor desfășura astfel de activități, este elaborată de Ministerul Energiei, Ministerul Dezvoltării Economice și Serviciul Federal Antimonopol și ar trebui supusă spre examinare Dumei de Stat în 2018.

Structura utilizării surselor de energie regenerabile în Rusia și în lume

Faceți-vă energie alternativă pentru casă

Dacă aveți timp liber, dorință și, de asemenea, capacitatea de a lucra cu un instrument manual, puteți crea instalații cu care să utilizați surse alternative pentru nevoile dvs., atât sub formă de energie electrică, cât și de energie termică.

Acest lucru se aplică tuturor tipurilor de energie alternativă de mai sus:

generarea solară - puteți realiza în mod independent panouri solare, în timp ce utilizați fotocelule fabricate din fabrică, asamblați un controler și un invertor și, de asemenea, realizați un colector solar;
turbine eoliene - dispozitivele electronice (controler, invertor) sunt asamblate în același mod ca și pentru stațiile solare, din piese de schimb fabricate din fabrică, iar generatorul eolian este destul de ușor realizat din materiale uzate și piese de schimb de la automobile;
microhidrocentrala - poate fi realizat și din piese auto, motociclete și materiale existente, singura condiție pentru o construcție reușită va fi prezența unui rezervor unde ar trebui amplasată turbina;
instalație de biogaz - orice sătean este capabil să colecteze, condițiile pentru aceasta vor fi - prezența cantității necesare de biomasă și temperatura aerului ambiant, permițând procesul de fermentare a acestuia.