Čo sú alternatívne zdroje energie a ako ich možno použiť na osobné účely

V modernom rýchlo sa rozvíjajúcom svete je boj o energetické zdroje medzi rozvinutými krajinami prioritou zahraničnej politiky mnohých štátov, preto byť energeticky nezávislý znamená byť ekonomicky a politicky slobodný. Navyše, takmer na prvom mieste medzi technicky vyspelými krajinami je otázka bezpečnosti životného prostredia našej planéty, o čom svedčí Parížska dohoda o klíme z roku 2015 a množstvo ďalších medzinárodných dokumentov. V kontexte týchto rozhodnutí, ako aj v súvislosti s poklesom zásob tradičných zdrojov energie (plyn, ropa, uhlie atď.) Začína veľa štátov aktívne rozvíjať alternatívne obnoviteľné zdroje energie. Čo sú alternatívne zdroje energie, ich typy a spôsoby použitia, môžete to urobiť sami - to je téma dnešnej revízie.

Alternatívne zdroje energie sú pre ekológiu našej planéty bezpečné

Alternatívne zdroje energie - čo to je         

Stručne povedané, alternatívnymi zdrojmi energie sú obnoviteľné ekologické zdroje, ktorých transformáciou sa vyrába elektrická a tepelná energia používaná ľuďmi na ich vlastné potreby. Nekonvenčné zdroje elektriny - slnko a voda, vietor a geotermálne vody, teplo - zem a slnko.

Typy alternatívnych zdrojov energie                                  

Rozvoj zelenej energie je spôsobený vývojom technológií, ktoré umožnili využívať obnoviteľné zdroje energie s vyššou účinnosťou, o čom by sa malo diskutovať osobitne.

Solárna energia

Slnko je nevyčerpateľným zdrojom energie, ktorý môže poskytnúť teplo a elektrinu všetkým obyvateľom našej planéty, na premenu tejto energie je však potrebné mať špeciálne technické zariadenia.

Schéma autonómnej solárnej stanice

Na získanie elektriny je potrebná elektráreň, ktorej hlavným prvkom je solárna batéria (panel). Princíp fungovania takéhoto zariadenia (panelu) je založený na premene slnečného žiarenia na elektrickú energiu, ku ktorej dochádza pri dopade svetla na fotobunky, z ktorých sa skladá. Elektrický prúd sa generuje vytváraním potenciálneho rozdielu vo vnútri fotobunky a je spôsobený fyzikálnymi procesmi spojenými s „p-n“ vodivosťou materiálov obsahujúcich kremík. Princíp solárnej batérie je znázornený na nasledujúcom obrázku.

Viacsmerný pohyb elektrónov a dier spôsobený slnečným žiarením vytvára potenciálny rozdiel na povrchu fotobunky

Na prevádzku takejto elektrárne okrem solárny panel, je potrebných niekoľko technických zariadení:

Na získanie tepelnej energie, ktorá sa dá použiť na vykurovanie a zásobovanie teplou vodou, sú potrebné technické zariadenia nazývané solárne kolektory.

Schéma pripojenia solárneho kolektora k systému vykurovania a zásobovania teplou vodou bytového domu

Takéto jednotky sú dvoch typov: ploché a vákuové. Líšia sa dizajnom, ale sú si navzájom principiálne podobné. Funkciou takýchto zariadení je absorbovať slnečnú energiu a premieňať ju na tepelnú energiu, ktorá sa zase prenáša na tepelný nosič vo vykurovacom okruhu alebo na vodu, ktorá slúži na dodávku horúcej vody spotrebiteľom. Pre prevádzku tohto systému budete tiež potrebovať obehové čerpadlo a akumulačnú nádrž (kotol), uzatváracie a regulačné ventily, ako aj automatizačné a riadiace systémy.

Veterná energia

Vietor môže slúžiť aj ako zdroj získavania elektrickej energie a keďže fúka takmer vždy a všade, čo je dané „dychom“ našej planéty, potom sú jeho rezervy nevyčerpateľné.

Schéma pripojenia veterného generátora k systému napájania vidieckeho domu

Ťažkosti so získavaním elektrickej energie z kinetickej energie vetra spočívajú v jej nestálosti, viacsmernosti a rôznych veľkostiach sily prúdenia vzduchu. Na získanie elektriny pomocou veternej energie je potrebný veterný generátor (veterná elektráreň).

Carminers sú rôznych typov:

Rôzne modely sa líšia rýchlosťou otáčania lopatiek (nízka rýchlosť a vysoká rýchlosť) a bubnov, výšky inštalácie a technických charakteristík. Pre prevádzku veternej turbíny v napájacom systéme je potrebná sada zariadení, podobných tým, ktoré sa používajú so solárnymi panelmi (regulátor, invertor).

Súvisiaci článok:

Energia vody

Na planéte Zem voda zaberá väčšinu jej povrchu - sú to moria a oceány, jazerá a rieky, umelé nádrže a ďalšie nádrže.

Schematické znázornenie vodnej elektrárne priehradného typu

Muž sa naučil používať energiu vody už dávno a spočiatku bola mechanická, získaná v dôsledku pohybu vodného prostredia.Jeho prúdy priviedli do rotácie mlynské kamene mlyna alebo iného mechanického zariadenia a človek kontroloval iba rýchlosť ich rotácie. V budúcnosti ľudia začali používať tento typ energie na výrobu elektrickej energie, a to ako na riekach s rýchlym prietokom, tak aj v moriach - vďaka prílivu a odlivu „fungovali“ s konštantnou presnosťou. Na výrobu elektrickej energie sa používajú špeciálne turbíny umiestnené vo vodnom prostredí, ktorých hriadeľ je spojený s generátorom generujúcim elektrický prúd. Prúdy vody nasmerované na lopatky turbíny ju otáčajú a tento pohyb sa prenáša do generátora a v dôsledku toho sa generuje elektrický prúd.

Schéma činnosti prílivovej elektrárne

V prílivových staniciach sa práce vykonávajú podobným spôsobom, iba s tým rozdielom, že sa vodné toky pohybujú rôznymi smermi, čo je spôsobené cyklickosťou období „prílivu“.

Energia Zeme

Energiu našej planéty človek využíva aj pre svoje vlastné potreby, s jej pomocou môžete vykurovať dom alebo ohrievať vodu, ako aj vykonávať výrobu elektrickej energie.

V niektorých oblastiach našej planéty jednoducho prepukne vnútorné teplo, ktoré sa prejavuje seizmickou aktivitou, sopečnými výbuchmi a prítomnosťou gejzírov. Na takýchto miestach sú problémy s vykurovaním a dodávkou teplej vody vyriešené celkom jednoducho a nevyžadujú si osobitný popis, a nie každý vie o výrobe elektriny týmto spôsobom.

Možnosti geotermálnej stanice

Na získavanie elektrickej energie sa stavia geotermálna elektráreň, v ktorej sa ako zdroj energie využíva parná turbína poháňaná parou získavanou alebo prevádzanou z tepelnej energie zeme.

Typy a metódy premeny pary môžu byť rôzne, čo je dané hĺbkou geotermálnych vôd a ich chemickými vlastnosťami, ako aj tepelnými ukazovateľmi.

Tepelné čerpadlo je technické zariadenie, ktoré umožňuje využívať teplo z rôznych prírodných zdrojov na vykurovanie a dodávku teplej vody.

Existuje niekoľko druhov takýchto jednotiek, ktoré sa líšia primárnym zdrojom energie a spôsobom jej prenosu k spotrebiteľovi: „vzduch-voda“ a „vzduch-vzduch“, „voda-voda“ a „voda-vzduch“, ako aj „podzemná voda“.

Tepelné čerpadlo "voda-voda"

Činnosť tepelného čerpadla voda-voda znázornená na obrázku je nasledovná:

Schéma činnosti tepelného čerpadla vzduch-voda

Súvisiaci článok:

Biopalivá                                                 

Palivové drevo je všetkým známym druhom biopalív, ale vzhľadom na skutočnosť, že lesy nie sú dostupné vo všetkých regiónoch a je potrebné ich používať veľmi opatrne, nemalo by sa na ne pozerať v čistej podobe ako na alternatívne a ľahko obnoviteľné palivo.

Medzi alternatívne a obnoviteľné zdroje energie patria tieto druhy biopalív:

Palivové brikety a pelety sa vyrábajú na zvláštnych zariadeniach a používajú sa na ich spaľovanie kotly na tuhé palivávybavené špeciálnymi roštmi, ktoré zabezpečujú ich spaľovanie.

Palivové pelety - pelety vyrobené z odpadu rôznych druhov dreva

Kvapalné palivo sa získava v špeciálnych podnikoch spracovaním pôvodných rastlinných surovín. Bioplyn sa tiež vyrába spracovaním organického odpadu a dá sa z neho vyrábať elektrina a teplo. Za týmto účelom sa výsledný plyn spaľuje a výsledné teplo sa spotrebuje na dodávku tepla a dodávku teplej vody, ako aj na výrobu pary, ktorá zaisťuje činnosť špeciálnej turbíny, ktorá generuje elektrický prúd.

Alternatívne zdroje energie pre súkromný dom  

Takmer všetky vyššie uvedené zdroje alternatívnej energie je možné použiť pre súkromný dom alebo inú stavbu, jedinou výnimkou môže byť výroba tekutého biopaliva, čo je spôsobené vysokými nákladmi na zariadenie potrebné na jeho výrobu. Inštalácie alternatívnych zdrojov energie používané na osobnú spotrebu môžu vyzerať inak, nižšie uvádzame príklady už realizovaných projektov zariadení na výrobu obnoviteľnej energie:

Solárne elektrárne sa vyrábajú v našej krajine a v mnohých technicky vyspelých krajinách sveta. Rôzne modely sa líšia technickými vlastnosťami, životnosťou a nákladmi, a preto je vždy možné zvoliť stanicu v súlade s potrebami a finančnými možnosťami. Tu uvádzame niektoré z možností, ktoré sa úspešne uplatnili na domácom trhu.

V odľahlých regiónoch sa solárna elektráreň môže stať hlavným zdrojom elektrickej energie

Solárne panely a kolektory je možné umiestniť vedľa seba, čím si zaistíte teplo a elektrinu

Solárne kolektory sa aj u nás používajú na vykurovanie a dodávku teplej vody do domov, tento trend sa však najviac vyvíja v južných oblastiach, kde vám klíma umožňuje využívať takéto inštalácie takmer po celý rok.

Tu uvádzame niektoré z týchto použití.

Vákuový solárny kolektor možno ľahko umiestniť na strechu akejkoľvek budovy

Veterné generátory sú medzi bežnými spotrebiteľmi menej časté ako solárne elektrárne, dôvodom je nízke zaťaženie vetrom v najľudnatejších regiónoch našej krajiny. Napriek tomu na internete nájdete fotografie a posudky o úspešnom použití týchto inštalácií.

Veterný mlyn môže byť dobrým doplnkom solárnej stanice, pretože prevádzkové parametre a súprava potrebného vybavenia sú takmer identické.

Na miestach, kde nie je centralizované napájanie, sa veterný generátor a solárna stanica stávajú hlavným zdrojom elektrickej energie.

Málokto pozná tento typ zariadenia, ale postupne, v dôsledku poklesu nákladov na tepelné čerpadlá, pomaly dobýva trh alternatívnych zdrojov energie. Tu uvádzame niektoré z úspešne dokončených projektov.

Tepelné čerpadlo nezaberá veľa miesta, ale je schopné plne dodať teplo vidieckemu domu

Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch vyzerá ako klimatizácia

Produkciu bioplynu je možné zaistiť vidieckym domom, zároveň by ste však mali pamätať na dodržiavanie teplotného režimu pri jeho výrobe a na nepríjemný zápach vznikajúci pri fermentácii biomasy. Takéto zariadenia si môžu dovoliť obyvatelia južných oblastí zaoberajúcich sa poľnohospodárstvom, pretože je to rastlinný odpad, ktorý slúži ako surovina na výrobu tohto typu alternatívneho paliva.

Zariadenie na výrobu bioplynu z kuracieho hnoja umiestnené vedľa hydinárne

Bioplynová stanica pre súkromný dom pracujúca na odpade z obilnín

Existuje budúcnosť pre alternatívne zdroje energie  

Otázka, či existuje budúcnosť pre alternatívne zdroje energie, je predmetom záujmu mnohých energetikov, ekológov a iba aktívnych občanov našej krajiny a odpoveď je jednoznačná - ÁNO, budúcnosť existuje. U nás bol v roku 2009 prijatý a úspešne realizovaný program rozvoja alternatívnej energie v Rusku formulovaný ako „Hlavné smery štátnej politiky v oblasti zlepšovania energetickej efektívnosti elektroenergetiky založené na využívaní obnoviteľných zdrojov energie na obdobie do roku 2020“. Štát okrem toho poskytuje pomoc podnikom pri implementácii programu International Finance Corporation (IFC) pre rozvoj obnoviteľných zdrojov energie. Na legislatívnej úrovni sa vytvárajú ekonomické páky na podporu šírenia „zelenej“ energie, ktorá sa vyjadruje v zavedení preferenčných taríf a finančnej pomoci pre výstavbu, daňových stimulov a kompenzácie časti úverových nákladov na výstavbu.

Rozvoj trhu s alternatívnou energiou v Rusku podľa inštalovaného výkonu (vnútorný kruh - 2009 / vonkajší kruh - 2020)

Jedným z príkladov takejto pomoci je zavedenie takzvanej „zelenej tarify“ pre elektrinu. Jeho podstata spočíva v tom, že hodnoty tejto tarify sú vyššie ako hodnoty organizácií poskytujúcich napájanie, štát teda stimuluje rozvoj alternatívnej energie na konkrétnom území. Tarifa umožňuje jednotlivým užívateľom a podnikom s alternatívnymi elektrárňami čiastočne kompenzovať náklady na ich nákup a inštaláciu predajom prebytku vyrobenej elektriny do externej siete za vyššie ceny. V súčasnosti ruská vláda schválila Pravidlá pre túto implementáciu a pripravila návrhy rezolúcií definujúcich podmienky poskytovania „zelenej tarify“. Zákon, podľa ktorého sa budú tieto činnosti vykonávať, je vyvíjaný ministerstvom energetiky, ministerstvom hospodárskeho rozvoja a Federálnou protimonopolnou službou a mal by byť predložený na posúdenie Štátnej dume v roku 2018.

Štruktúra využívania obnoviteľných zdrojov energie v Rusku a vo svete

Alternatívna energia pre domácnosť si urobte sami

Ak máte voľný čas, túžbu a tiež schopnosť pracovať s ručným náradím, môžete vytvoriť inštalácie, pomocou ktorých môžete pre svoje potreby využívať alternatívne zdroje vo forme elektrickej a tepelnej energie.

To platí pre všetky vyššie uvedené typy alternatívnej energie:

Video: alternatívna energia pre súkromný dom

Ohodnoťte tento článok

Načítava...

 

Pozri tiež:

Schéma zapojenia priechodného spínača s 2 miestami: ako organizovať riadenie systému Stmievač: svetlo, ktoré je možné ovládať LED žiarovky na vnútorné osvetlenie priestorov na rôzne účely Ktorý multimetr je lepší pre domácnosť a nepreplatí zbytočné funkcie? Čo je to kremenná lampa pre domácnosť: vlastnosti výberu a vlastnosti modelov Originálne nápady na osvetlenie miestnosti v podkroví: dizajn osvetlenia