Gør-det-selv alternativ energi til hjemmet: en gennemgang af de bedste øko-teknologier
Naturlige brændstofreserver er ikke ubegrænsede, og energipriserne stiger konstant.Enig, det ville være rart at bruge alternative energikilder i stedet for traditionelle, for ikke at være afhængig af gas- og elleverandører i din region. Men du ved ikke, hvor du skal starte?
Vi hjælper dig med at forstå de vigtigste kilder til vedvarende energi - i dette materiale kiggede vi på de bedste øko-teknologier. Alternativ energi kan erstatte konventionelle strømkilder: du kan skabe en meget effektiv installation til at producere den med dine egne hænder.
Vores artikel diskuterer enkle metoder til at samle en varmepumpe, vindgenerator og solpaneler og udvælger fotoillustrationer af de enkelte trin i processen. For overskuelighedens skyld er materialet forsynet med videoer om produktion af miljøvenlige installationer.
Artiklens indhold:
Populære kilder til vedvarende energi
"Grønne teknologier" vil reducere husstandens omkostninger betydeligt gennem brug af praktisk talt gratis kilder.
Siden oldtiden har folk brugt mekanismer og enheder i hverdagen, hvis handling var rettet mod at omdanne naturens kræfter til mekanisk energi. Et slående eksempel på dette er vandmøller og vindmøller.
Med fremkomsten af elektricitet gjorde tilstedeværelsen af en generator det muligt at omdanne mekanisk energi til elektrisk energi.
I dag genereres en betydelig mængde energi netop af vindkomplekser og vandkraftværker. Ud over vind og vand har mennesker adgang til sådanne kilder som biobrændstoffer, energien i jordens indre, sollys, energien fra gejsere og vulkaner og tidevandets kraft.
Følgende enheder er meget brugt i hverdagen til at generere vedvarende energi:
De høje omkostninger til både selve enhederne og installationsarbejde forhindrer mange mennesker i at modtage tilsyneladende gratis energi.
Tilbagebetaling kan nå 15-20 år, men dette er ikke en grund til at fratage dig selv økonomiske udsigter. Alle disse enheder kan fremstilles og installeres uafhængigt.
Hjemmelavede solpaneler
Et færdiglavet solpanel koster mange penge, så det er ikke alle, der har råd til at købe og installere det. Ved selv at lave panelet kan omkostningerne reduceres med 3-4 gange.
Før du begynder at bygge et solpanel, skal du forstå, hvordan det hele fungerer.
Arbejdsprincippet for et solenergiforsyningssystem
At forstå formålet med hvert element i systemet vil give dig mulighed for at forestille dig dets drift som en helhed.
Hovedkomponenterne i ethvert solenergisystem:
- Et solpanel. Dette er et kompleks af elementer forbundet til en enkelt helhed, der omdanner sollys til en strøm af elektroner.
- Batterier. En batteri batteriervil ikke vare længe, så systemet kan have op til et dusin sådanne enheder. Antallet af batterier bestemmes af den forbrugte strøm. Antallet af batterier kan øges i fremtiden ved at tilføje det nødvendige antal solpaneler til systemet;
- Solar laderegulator. Denne enhed er nødvendig for at sikre normal opladning af batteriet. Dens hovedformål er at forhindre, at batteriet genoplades.
- Inverter. En enhed, der kræves til at konvertere strøm. Batterierne giver lavspændingsstrøm, og inverteren konverterer den til den højspændingsstrøm, der kræves for funktionalitet - udgangseffekt.For et hjem vil en inverter med en udgangseffekt på 3-5 kW være tilstrækkelig.
Det vigtigste ved solpaneler er, at de ikke kan generere højspændingsstrøm. Et separat element i systemet er i stand til at generere en strøm på 0,5-0,55 V. Et solcellebatteri er i stand til at producere en strøm på 18-21 V, hvilket er nok til at oplade et 12-volts batteri.
Hvis det er bedre at købe inverteren, batterierne og laderegulatoren færdiglavet, så er det meget muligt at lave solpaneler selv.
At lave et solcellebatteri
For at lave et batteri skal du købe solcellefotoceller baseret på mono- eller polykrystaller. Det skal tages i betragtning, at levetiden for polykrystaller er væsentligt kortere end for enkeltkrystaller.
Derudover overstiger effektiviteten af polykrystaller ikke 12%, mens dette tal for enkeltkrystaller når 25%. For at lave ét solpanel skal du købe mindst 36 sådanne elementer.
Trin #1 - Samling af solpanelhuset
Arbejdet begynder med fremstillingen af kroppen; dette vil kræve følgende materialer:
- Træblokke
- Krydsfiner
- Plexiglas
- Fiberplade
Det er nødvendigt at skære bunden af sagen ud af krydsfiner og indsætte den i en ramme lavet af 25 mm tykke stænger. Størrelsen af bunden bestemmes af antallet af solfotoceller og deres størrelse.
Langs hele rammens omkreds skal der bores huller med en diameter på 8-10 mm i stænger i intervaller på 0,15-0,2 m. De er nødvendige for at forhindre, at battericellerne overophedes under drift.
Trin #2 - tilslutning af solpanelelementer
I henhold til størrelsen af sagen er det nødvendigt at skære substratet til solceller ud fra fiberplader ved hjælp af en papirkniv. Når du installerer det, er det også nødvendigt at sørge for tilstedeværelsen af ventilationshuller, arrangeret hver 5 cm på en firkantet måde. Den færdige krop skal males og tørres to gange.
Solceller skal placeres på hovedet på et fiberpladesubstrat og tilsluttes. Hvis de færdige produkter ikke allerede var udstyret med loddede ledere, er arbejdet meget forenklet. Aflodningsprocessen skal dog under alle omstændigheder udføres.
Det skal huskes, at forbindelsen af elementer skal være konsekvent. I første omgang skal elementerne forbindes i rækker, og først derefter skal de færdige rækker kombineres til et kompleks ved tilslutning til strømførende samleskinner.
Ved færdiggørelsen skal elementerne vendes, lægges som forventet og fastgøres med silikone.
Så skal du tjekke udgangsspændingen. Cirka skal den ligge i området 18-20 V. Nu skal batteriet køres ind i flere dage, og batteriernes ladeevne skal tjekkes.Først efter kontrol af ydeevnen forsegles samlingerne.
Trin #3 - samling af strømforsyningssystemet
Når du er overbevist om dens upåklagelige funktionalitet, kan du samle strømforsyningssystemet. Indgangs- og udgangskontaktledningerne skal bringes udenfor for efterfølgende tilslutning af enheden.
Et dæksel skal skæres ud af plexiglas og fastgøres med selvskærende skruer til siderne af kabinettet gennem forborede huller.
I stedet for solceller kan et diodekredsløb med D223B dioder bruges til at lave et batteri. Et panel med 36 dioder forbundet i serie er i stand til at levere 12 V.
Dioderne skal først lægges i blød i acetone for at fjerne maling. Der skal bores huller i plastpanelet, dioder skal indsættes og tilsluttes. Det færdige panel skal placeres i et gennemsigtigt hus og forsegles.
Grundlæggende regler for installation af et solpanel
Effektiviteten af hele systemet afhænger i høj grad af den korrekte installation af solcellebatteriet.
Når du installerer, skal du overveje følgende vigtige parametre:
- Skygge. Hvis batteriet er placeret i skyggen af træer eller højere strukturer, vil det ikke kun ikke fungere normalt, men kan også svigte.
- Orientering. For at maksimere sollys på fotocellerne skal batteriet rettes mod solen. Hvis du bor på den nordlige halvkugle, så skal panelet være orienteret mod syd, men hvis du bor på den sydlige halvkugle, så omvendt.
- Hælde. Denne parameter bestemmes af geografisk placering. Eksperter anbefaler at installere panelet i en vinkel svarende til den geografiske breddegrad.
- Tilgængelighed. Du skal konstant overvåge renheden af forsiden og fjerne laget af støv og snavs rettidigt. Og om vinteren skal panelet med jævne mellemrum rengøres for akkumuleret sne.
Det tilrådes, at hældningsvinklen ikke er konstant ved betjening af solpanelet. Enheden vil kun fungere maksimalt, hvis solens stråler er direkte rettet mod dens dæksel.
Om sommeren er det bedre at placere det i en hældning på 30º til horisonten. Om vinteren anbefales det at hæve den og installere den ved 70º.
Varmepumper til opvarmning
Varmepumper er en af de mest avancerede teknologiske løsninger til at opnå alternativ energi til dit hjem. De er ikke kun de mest bekvemme, men også miljøvenlige.
Deres drift vil betydeligt reducere omkostningerne forbundet med at betale for køling og opvarmning af lokalerne.
Klassificering af varmepumper
Jeg klassificerer varmepumper efter antallet af kredsløb, energikilden og metoden til at opnå den.
Afhængig af det endelige behov kan varmepumper være:
- En-, to- eller tre-kredsløb;
- En- eller to-kondensator;
- Med mulighed for opvarmning eller med mulighed for opvarmning og køling.
Baseret på typen af energikilde og metoden til at opnå den, skelnes følgende varmepumper:
- Jord - vand. De bruges i tempererede klimazoner med ensartet opvarmning af jorden, uanset årstiden. Til installation anvendes en opsamler eller sonde, afhængigt af jordtypen. Boring af lavvandede brønde kræver ikke indhentning af tilladelser.
- Luft - vand. Varme akkumuleres fra luften og ledes til opvarmning af vand. Installationen vil være passende i klimazoner med vintertemperaturer ikke lavere end -15 grader.
- Vand - vand. Installationen bestemmes af tilstedeværelsen af vandmasser (søer, floder, grundvand, brønde, bundfældningstanke). Effektiviteten af en sådan varmepumpe er meget imponerende, hvilket skyldes kildens høje temperatur i den kolde årstid.
- Vand er luft. I denne kombination fungerer de samme reservoirer som varmekilde, men varmen overføres direkte til den luft, der bruges til at opvarme lokalerne gennem en kompressor. I dette tilfælde fungerer vand ikke som kølemiddel.
- Jord er luft. I dette system er varmelederen jorden. Varme fra jorden overføres til luften gennem kompressoren. Ikke-frysende væsker bruges som energibærere. Dette system betragtes som det mest universelle.
- Luft - luft. Driften af dette system ligner driften af et klimaanlæg, der er i stand til at opvarme og afkøle et rum.Dette system er det billigste, da det ikke kræver gravearbejde eller lægning af rørledninger.
Når du vælger typen af varmekilde, skal du fokusere på stedets geologi og muligheden for uhindret gravearbejde samt tilgængeligheden af ledig plads.
Hvis der er mangel på ledig plads, bliver du nødt til at opgive varmekilder som jord og vand og tage varme fra luften.
Funktionsprincip for en varmepumpe
Driftsprincippet for varmepumper er baseret på brugen af Carnot-cyklussen, som som følge af skarp kompression af kølevæsken giver en temperaturstigning.
De fleste klimastyringsenheder med kompressorenheder (køleskab, fryser, klimaanlæg) fungerer efter samme princip, men med den modsatte effekt.
Hoveddriftscyklussen, som er implementeret i kamrene i disse enheder, har den modsatte effekt - som følge af en skarp udvidelse opstår en indsnævring af kølemidlet.
Derfor er en af de mest tilgængelige metoder til fremstilling af en varmepumpe baseret på brugen af individuelle funktionelle enheder, der anvendes i klimastyringsudstyr.
Så et husholdningskøleskab kan bruges til at lave en varmepumpe. Dens fordamper og kondensator vil spille rollen som varmevekslere, fjerne termisk energi fra miljøet og dirigere den direkte til opvarmning af kølevæsken, der cirkulerer i varmesystemet.
Samling af varmepumpe af skrotmaterialer
Ved at bruge gamle husholdningsapparater, eller rettere deres individuelle komponenter, kan du selv samle en varmepumpe. Lad os se på, hvordan dette kan gøres nedenfor.
Trin #1 - klargør kompressoren og kondensatoren
Arbejdet begynder med forberedelsen af kompressordelen af pumpen, hvis funktioner vil blive tildelt den tilsvarende enhed i klimaanlægget eller køleskabet. Denne enhed skal sikres med et blødt ophæng på en af væggene i arbejdsrummet, hvor det vil være praktisk.
Efter dette skal du lave en kondensator. En 100 liters rustfri ståltank er ideel til dette. Du skal installere en spole i den (du kan tage et færdiglavet kobberrør fra et gammelt klimaanlæg eller køleskab.
Den forberedte tank skal skæres på langs i to lige store dele ved hjælp af en kværn - dette er nødvendigt for at installere og fastgøre spolen i kroppen af den fremtidige kondensator.
Efter montering af spolen i en af halvdelene skal begge dele af tanken forbindes og svejses sammen, så der dannes en lukket tank.
Bemærk venligst, at ved svejsning skal du bruge specielle elektroder, og endnu bedre, brug argon svejsning, kun det kan sikre maksimal kvalitet af sømmen.
Trin #2 - fremstilling af en fordamper
For at lave en fordamper skal du bruge en forseglet plasttank med et volumen på 75-80 liter, hvori du skal placere en spole lavet af rør med en diameter på ¾ tommer.
Der skal skæres gevind i enderne af røret for efterfølgende at sikre forbindelse med rørledningen. Når samlingen er færdig, og tætningen er blevet kontrolleret, skal fordamperen fastgøres til væggen i arbejdsrummet ved hjælp af beslag af passende størrelse.
Det er bedre at overlade færdiggørelsen af monteringen til en specialist. Mens noget af monteringen kan udføres selv, bør lodning af kobberrør og indpumpning af kølemidlet udføres af en professionel. Montering af hoveddelen af pumpen afsluttes med tilslutning af varmebatterier og en varmeveksler.
Det skal bemærkes, at dette system er lavt strømforbrug. Derfor vil det være bedre, hvis varmepumpen bliver en ekstra del af det eksisterende varmesystem.
Trin #3 - arrangement og tilslutning af en ekstern enhed
Den bedste varmekilde er vand fra en brønd eller boring. Den fryser aldrig, og selv om vinteren falder temperaturen sjældent til under +12 grader. Det vil være nødvendigt at installere to sådanne brønde.
Vand vil blive trukket fra en brønd og efterfølgende tilført til fordamperen.
Dernæst vil spildevandet blive udledt i den anden brønd. Det eneste, der er tilbage, er at forbinde det hele til indløbet på fordamperen, til udløbet og forsegle det.
I princippet er systemet klar til drift, men for dets fuldstændige autonomi vil det kræve et automatiseringssystem, der styrer temperaturen på det bevægelige kølevæske i varmekredsløbene og freontrykket.
I første omgang kan du klare dig med en almindelig starter, men det skal bemærkes, at start af systemet efter at have slukket for kompressoren kan gøres på 8-10 minutter - denne gang er nødvendig for at udligne freontrykket i systemet.
Design og brug af vindgeneratorer
Vindenergi blev brugt af vores forfædre. Siden disse fjerne tider har der i princippet intet ændret sig.
Den eneste forskel er, at møllestenene i møllen er erstattet af en generator og et drev, som omdanner vingernes mekaniske energi til elektrisk energi.
Installation af en vindgenerator anses for økonomisk rentabel, hvis den gennemsnitlige årlige vindhastighed overstiger 6 m/s.
Installation udføres bedst på bakker og sletter; ideelle steder anses for at være kysten af floder og store vandområder, væk fra forskellige forsyningsselskaber.
Klassificering af vindgeneratorer
Klassificeringen af vindgeneratorer afhænger af følgende grundlæggende parametre:
- Afhængig af placeringen af akserne kan der evt lodrette twirlers Og vandret. Det vandrette design giver mulighed for automatisk at rotere hoveddelen for at søge efter vind. Hovedudstyret i en lodret vindgenerator er placeret på jorden, så det er lettere at vedligeholde, mens effektiviteten af lodrette vinger er lavere.
- Afhængigt af antallet af blade skelnes de enkelt-, dobbelt-, tredobbelt- og flerbladede vindgeneratorer. Flerbladede vindgeneratorer bruges ved lave luftstrømshastigheder og bruges sjældent på grund af behovet for at installere en gearkasse.
- Afhængigt af det materiale, der er brugt til at fremstille knivene, kan knivene være sejlende og stiv. Sejlblade er nemme at fremstille og installere, men kræver hyppig udskiftning, da de hurtigt svigter under påvirkning af skarpe vindstød.
- Afhængigt af skruens stigning er der foranderlig Og faste trin. Når du bruger en variabel tonehøjde, er det muligt at opnå en betydelig stigning i intervallet af driftshastigheder for vindgeneratoren, men dette vil føre til en uundgåelig komplikation af designet og en stigning i dens vægt.
Effekten af alle typer enheder, der konverterer vindenergi til en elektrisk analog, afhænger af bladenes areal.
Vindgeneratorenhed
Enhver vindmølle indeholder følgende grundlæggende elementer:
- Bladeroterer under påvirkning af vind og sikrer rotorens bevægelse;
- Generator, som producerer vekselstrøm;
- Blade Controller, er ansvarlig for dannelsen af vekselstrøm til jævnstrøm, som kræves til opladning af batterier;
- Genopladelige batterier, er nødvendige for akkumulering og udligning af elektrisk energi;
- Inverter, udfører omvendt konvertering af jævnstrøm til vekselstrøm, hvorfra alle husholdningsapparater fungerer;
- Mast, er nødvendigt for at løfte bladene over jorden, indtil luftmassernes bevægelseshøjde er nået.
Samtidig er generatoren klinger, der giver rotation og masten betragtes som hoveddelene af vindgeneratoren, og alt andet er ekstra komponenter, der sikrer pålidelig og autonom drift af systemet som helhed
Lavhastigheds vindgenerator fra en selvgenerator
Det menes, at dette design er det enkleste og mest tilgængelige til selvproduktion. Det kan enten blive en selvstændig energikilde eller overtage en del af strømmen i det eksisterende strømforsyningssystem.
Hvis du har en bilgenerator og batteri, kan alle andre dele være lavet af skrotmaterialer.
Trin #1 - at lave et vindhjul
Bladene betragtes som en af de vigtigste dele af en vindgenerator, da deres design bestemmer driften af de resterende komponenter. En række materialer kan bruges til at lave klinger - stof, plastik, metal og endda træ.
Vi laver klinger af kloakplastrør. De vigtigste fordele ved dette materiale er lave omkostninger, høj fugtbestandighed og nem forarbejdning.
Arbejdet udføres i følgende rækkefølge:
- Længden af bladet beregnes, og plastrørets diameter skal være 1/5 af de nødvendige optagelser;
- Ved hjælp af en stiksav skal røret skæres på langs i 4 dele;
- Den ene del bliver en skabelon til fremstilling af alle efterfølgende klinger;
- Efter afskæring af røret skal grater på kanterne behandles med sandpapir;
- De afskårne knive skal fastgøres på en forfremstillet aluminiumskive med den medfølgende fastgørelse;
- Efter ændringen skal du også tilslutte en generator til denne disk.
Bemærk venligst, at PVC-rør ikke er stærkt nok og ikke vil kunne modstå kraftige vindstød. Til fremstilling af knive er det bedst at bruge et PVC-rør med en tykkelse på mindst 4 cm.
Størrelsen af bladet spiller en vigtig rolle for belastningens størrelse. Derfor ville det ikke være forkert at overveje muligheden for at reducere størrelsen af vingerne ved at øge antallet af dem.
Efter montering skal vindhjulet afbalanceres. For at gøre dette skal du montere den vandret på et stativ indendørs. Resultatet af korrekt montering vil være hjulets ubevægelighed.
Hvis der sker rotation af knivene, er det nødvendigt at slibe dem med slibemiddel, før strukturen afbalanceres.
Trin #2 - fremstilling af en vindgeneratormast
For at lave en mast kan du bruge et stålrør med en diameter på 150-200 mm. Mastens minimumslængde skal være 7 m. Hvis der er forhindringer for luftmassernes bevægelse på stedet, skal vindgeneratorhjulet hæves til en højde, der overstiger forhindringen med mindst 1 m.
Pløkkene til sikring af trådwirerne og selve masten skal være betonbetonet. Som stikledninger kan du bruge stål eller galvaniseret kabel 6-8 mm tykt.
Trin #3 - genudstyr af bilgeneratoren
Modifikationen består kun af tilbagespoling af statorledningen, samt fremstilling af en rotor med neodymmagneter. Først skal du bore de nødvendige huller for at fastgøre magneterne i rotorpolerne.
Installation af magneter udføres med vekslende poler. Efter arbejdets afslutning skal de intermagnetiske hulrum fyldes med epoxyharpiks, og selve rotoren skal pakkes ind i papir.
Når du spoler spolen tilbage, skal du tage højde for, at generatorens effektivitet vil afhænge af antallet af omdrejninger. Spolen skal vikles i et trefaset kredsløb i én retning.
Den færdige generator skal testes; resultatet af korrekt udført arbejde vil være en aflæsning på 30 V ved 300 rpm af generatoren.
Trin #4 - færdiggørelse af samlingen af lavhastighedsvindgeneratoren
Generatorens roterende akse er lavet af et rør med to lejer monteret, og haledelen er skåret ud af galvaniseret jern med en tykkelse på 1,2 mm.
Før du fastgør generatoren til masten, er det nødvendigt at lave en ramme; et profilrør er bedst egnet til dette. Når du udfører fastgørelse, er det nødvendigt at tage højde for, at minimumsafstanden fra masten til bladet skal være mere end 0,25 m.
For at betjene systemet skal du installere en laderegulator, batterier og en inverter efter vindgeneratoren.
Batterikapaciteten bestemmes af vindgeneratorens effekt. Denne indikator afhænger af vindhjulets størrelse, antallet af vinger og vindhastigheden.
Konklusioner og nyttig video om emnet
Fremstilling af solpanel med plastikkasse, materialeliste og arbejdsgang
Driftsprincip og oversigt over jordvarmepumper
Genudrustning af en autogenerator og fremstilling af en lavhastighedsvindgenerator med dine egne hænder
Et karakteristisk træk ved alternative energikilder er deres miljøvenlighed og sikkerhed.
Anlæggenes ret lave effekt og deres forbindelse til visse terrænforhold gør det muligt effektivt kun at drive kombinerede systemer af traditionelle og alternative kilder.
Bruger dit hjem alternative energikilder til varme og elektricitet? Har du selv samlet en vindgenerator eller lavet solpaneler? Del venligst din oplevelse i kommentarerne til vores artikel.
Det er selvfølgelig ikke så enkelt som beskrevet, og det er faktisk ikke nemt at beskrive. Ideen med at bruge et vandhjul er bestemt ikke tiltalende.For at bruge vandenergi skal du bo lige ved en støjende flod. Det roterende hjul vil konstant knirke i nærheden af huset, og vandet larmer, hvilket vil blive generende med tiden. Jeg er kun tilbøjelig til vindmøller, de forstyrrer ikke området meget og skygger ikke for området. Jeg ville tvinge dem til at dække hele området i nærheden af huset. Eller jeg ville bruge solpaneler, de er de enkleste og mest krævende at vedligeholde. For du kan investere i dem én gang, og det er det.
Jeg er meget interesseret i at installere vindgeneratorer. Giver det mening at installere dem i områderne Moskva og Moskva? Eller vil det på grund af de mange bygninger være økonomisk urentabelt (den resulterende energi burde være nok til et lille landsted)? Kan du rådgive de vigtigste producenter af vindgeneratorer, og også beskrive, hvad du skal kigge efter, når du vælger en vindmølle?
Hej. Jeg var også interesseret i dette spørgsmål, og baseret på beregninger blev det konkluderet, at som en ekstra energikilde, uden at opgive den vigtigste, er denne mulighed ret værd at overveje på ethvert område. Men her skal du igen lave beregninger om, hvor gennemførligt dette er for en bestemt familie, overveje tilbagebetalingen, den ønskede effekt og så videre.
Dette kræver en hel separat artikel med omtrentlige beregninger. Ifølge mine personlige beregninger, under hensyntagen til hjemmelavede produkter og andre ting, kostede det omkring 200 tusind rubler for nøglefærdig installation af det nødvendige udstyr. Hvilket ifølge vores takster, taget mine fordele i betragtning, er økonomisk urentabelt på kort sigt. Anmeldelser roser Exmork og Aerogreen.
Naturligvis er der brug for alternativ energi som luft. Ellers vil planeten simpelthen blive kvalt.Desværre har traditionelle metoder til at opnå alternativ energi ikke levet op til deres håb. Erfaringerne fra Europa er et eksempel på dette. De er for afhængige af miljøforhold. Kun BTMG baseret på permanente magneter kan tjene som en reel kilde til alternativ energi. Som allerede er udviklet i Rusland, men endnu ikke er sat i produktion. Årsagen er banal. De russiske myndigheder har ikke brug for et sådant projekt. Folk har brug for det. Der er ingen strøm.