Alternatiivne energia koduks oma kätega: ülevaade parimatest arengutest

Fossiilkütuste varud ei ole piiramatud ning energiahinnad kasvavad pidevalt. Nõustuge, et traditsiooniliste asemel tuleks kasutada alternatiivseid energiaallikaid, et mitte sõltuda teie piirkonna gaasi- ja elektritarnijatest. Aga sa ei tea, kust alustada?

Aitame teil tegeleda taastuvate energiaallikate peamiste allikatega - selles materjalis käsitlesime parimat ökotehnoloogiat. Alternatiivne energia on võimeline asendama tavapäraseid toitumisallikaid: saate ise väga tõhusalt paigaldada.

Meie artiklis käsitletakse soojuspumba, tuulegeneraatori ja päikesepaneelide koostamise lihtsaid viise, valitakse protsessi üksikute etappide fotod. Selguse huvides antakse materjalile videod keskkonnasõbralike rajatiste tootmise kohta.

Populaarsed taastuvenergia allikad

„Rohelised tehnoloogiad” vähendavad kodumajapidamiste kulutusi märkimisväärselt, kasutades peaaegu tasuta allikaid.

Iidsetest aegadest on inimesed, keda kasutati igapäevaelu mehhanismides ja seadmetes, mille eesmärk oli muuta mehaanilised jõud mehaaniliseks energiaks. Elav näide sellest on veeveskid ja tuulikud.

Elektri tekkimisega võimaldas generaatori olemasolu mehaanilist energiat muundada elektrienergiaks.

Täna tekitab märkimisväärne hulk energiat tuulikompleksid ja hüdroelektrijaamad. Lisaks tuulele ja veele on inimestele kättesaadavad sellised allikad nagu biokütused, maa interjööri energia, päikesevalgus, geiserite ja vulkaanide energia ning loodete tugevus.

Taastuva energia tootmise igapäevaelus kasutatakse laialdaselt järgmisi seadmeid:

• Päikesepaneelid.
• Soojuspumbad.
• Tuuleturbiinid kodus.

Kõrge hind, nii mõlemad seadmed kui ka paigaldustööd, peatavad paljud inimesed näiliselt vaba energia saamiseks.

Tagasimaksmine võib ulatuda 15-20 aastani, kuid see ei ole põhjus, miks jätta endale majanduslikud väljavaated. Kõiki neid seadmeid saab teha ja paigaldada iseseisvalt.

Käsitsi valmistatud päikesepaneelid

Valminud päikesepaneel maksab palju raha, nii et see ei ole piisav, et igaüks seda osta ja paigaldada. Enesehinnanguga paneelide kulusid saab vähendada 3-4 korda.

Enne päikesepaneeli seadistamist peate välja selgitama, kuidas see kõik toimib.

Päikeseenergiasüsteemi toimimise põhimõte

Süsteemi iga elemendi eesmärgi mõistmine võimaldab teil esitada oma töö tervikuna.

Iga päikeseenergiasüsteemi põhikomponendid:

• Päikesepaneel See on elementide kompleks, mis on ühendatud ühte üksusesse, mis teisendab päikesevalgust elektronide vooguks.
• Patareid. Üks laetav patareidpikka aega ei piisa, nii et süsteem võib koosneda kuni kümnest sellisest seadmest. Patareide arvu määrab elektrienergia tarbimine. Patareide arvu saab tulevikus suurendada, lisades süsteemi vajaliku arvu päikesepaneele;
• Päikesepatarei kontroller. See seade on vajalik aku normaalse laadimise tagamiseks. Selle peamine eesmärk on vältida aku laadimist.
• Inverter. Praeguseks konverteerimiseks vajalik seade. Laetavad patareid toodavad madalat pinge ja muundur muundab selle kõrgepinge vooluks, mis on vajalik funktsionaalse väljundvõimsuse jaoks. Kodu puhul piisab inverterist, mille väljundvõimsus on 3-5 kW.

Päikesepatareide põhijooneks on see, et nad ei suuda toota kõrgepinget. Süsteemi eraldi element on võimeline tekitama voolu 0,5-0,55 V. Üks päikesepatarei on võimeline tootma 18-21 V pinge, mis on piisav 12-voldise aku laadimiseks.

Kui on parem osta inverter, akud ja laadimiskontroller, siis on täiesti võimalik päikesepatareid ise valmistada.

Päikesepaneelide tootmine

Patareide valmistamiseks peate ostma päikesepatareid mono- või polükristallidele. Tuleb märkida, et polükristallide kasutusiga on palju väiksem kui üksikute kristallide kasutusaeg.

Lisaks ei ületa polükristallide efektiivsus 12%, samas kui üksikute kristallide näitaja jõuab 25% -ni. Ühe päikesepaneeli tegemiseks peate ostma vähemalt 36 neist elementidest.

Samm # 1 - Päikesepaneeli kokkupanek

Töö algab eluaseme valmistamisega, see nõuab järgmisi materjale:

• Puidust baarid
• Vineer
• Pleksiklaas
• Kiudplaat

Vineer on vajalik korpuse põhja lõikamiseks ja selle paigaldamiseks 25 mm paksuse varda raamile. Alumise suuruse määravad päikesepatareide arv ja nende suurus.

Kogu raami ümbermõõdu juures 0,15-0,2 m kõrgusega baarides on vaja puurida augud läbimõõduga 8-10 mm. Need on vajalikud selleks, et vältida aku rakkude ülekuumenemist töötamise ajal.

Samm # 2 - Päikesepaneelielementide ühendamine

Vastavalt keha suurusele on vaja lõigata kiudplaadist välja päikesepatareide substraat, kasutades kirjatarbeid. Kui selle seadmega tuleb tagada ka iga 5 cm ruudu külge paigaldatud ventilatsiooniavad. Valmis keha tuleb värvida ja kuivatada kaks korda.

Päikesepatareid tuleks kiuplaadi aluspinnale asetada tagurpidi ja teha desoldering. Kui valmistooteid ei ole enam joodetud juhtmetega varustatud, siis on töö oluliselt lihtsam. Siiski peab desoldering protsess toimuma niikuinii.

Tuleb meeles pidada, et elementide ühendamine peab olema järjepidev. Esialgu tuleb elemendid ühendada ridadena ja ainult sel juhul tuleb valmis ridu ühendada keerukaks, ühendades voolu kandvad rehvid.

Lõpetamisel tuleb elemendid ümber pöörata, paigaldada nii, nagu need peaksid olema ja kinnitatud silikooniga.

Seejärel tuleb kontrollida väljundpinge väärtust. Ligikaudu peaks see olema vahemikus 18-20 V. Nüüd peaks aku töötama mitu päeva, kontrollige akude laadimist. Alles pärast jõudluse jälgimist tehakse tihendusliited.

Samm # 3 - elektrisüsteemi montaaž

Olles veendunud ideaalses funktsionaalsuses, saate kokku panna toiteallika süsteemi. Sisend- ja väljundkontaktkaablid tuleb välja tuua seadme edasiseks ühendamiseks.

Pleksiklaas peaks katma katte ja kinnitage selle kruvidega korpuse külgedele läbi eelnevalt puuritud avade.

Päikesepatareide asemel patareide valmistamiseks saate kasutada dioodidega dioodidega D223B. 36 seeriadioodiga paneel on võimeline andma 12 V pinge.

Värvide eemaldamiseks tuleb esmalt dioodid atsetoonis leotada. Puurige plastpaneelis augud, sisestage dioodid ja lahti need. Valmis paneel tuleb asetada läbipaistvasse korpusesse ja pitseerida.

Päikesepaneeli paigaldamise põhireeglid

Kogu süsteemi tõhusus sõltub päikesepatarei õigest paigaldamisest.

Paigaldamisel arvestage järgmisi olulisi parameetreid:

1. Varjutamine Kui aku on puude või kõrgemate struktuuride varjus, siis see ei tööta mitte ainult normaalselt, vaid võib ka ebaõnnestuda.
2. Orientatsioon. Päikesevalguse maksimeerimiseks päikesepatareides peab aku olema suunatud päikese poole. Kui elate põhjapoolkeral, peaks paneel olema orienteeritud lõunasse, kui see asub lõunaosas, siis vastupidi.
3. Kallutage. See parameeter määratakse kindlaks geograafilise asukoha järgi. Eksperdid soovitavad paigaldada paneeli geograafilise laiusega võrdse nurga all.
4. Saadavus Esikülje puhtust on vaja pidevalt jälgida ja aegsasti eemaldada tolmu ja mustuse kiht. Ja talvel tuleb paneeli korrapäraselt puhastada lumest.

On soovitav, et päikesepaneeli töötamise ajal ei ole kaldenurk konstantne. Seade töötab maksimaalselt ainult otsese päikesevalguse korral, mis on suunatud selle kaane külge.

Suvel on parem paigutada see horisontaaljoonele 30º kallakule. Talvel on soovitatav tõsta ja seadistada 70º.

Soojuspumbad kütmiseks

Soojuspumbad on üks kõige arenenumaid tehnoloogilisi lahendusi alternatiivne energia oma kodu jaoks. Nad ei ole mitte ainult kõige mugavamad, vaid ka keskkonnasõbralikud.

Nende kasutamine vähendab märkimisväärselt ruumi jahutamise ja soojendamisega seotud kulusid.

Soojuspumba liigitus

Soojuspumbad liigitatakse vooluringide arvu, energiaallika ja selle tootmise meetodi järgi.

Sõltuvalt lõplikest vajadustest võivad soojuspumbad olla:

• Ühe, kahe või kolmekordne;
• Üks või kaks kondensaatorit;
• Kuumutamise või kütmise ja jahutamise võimalusega.

Vastavalt energiaallika tüübile ja tootmismeetodile eristatakse järgmisi soojuspumpasid:

• Maapind on vesi. Neid kasutatakse mõõdukates kliimavööndites, kus maa ühtlaselt kuumutatakse, olenemata aastaajast. Paigaldamiseks kasutage sõltuvalt pinnase tüübist kollektorit või sondi. Puurimiseks ei nõua madalad kaevud lubade saamist.
• Õhk - vesi. Kuumus koguneb õhust ja on suunatud vee soojendamisele. Paigaldamine on asjakohane kliimavööndites, kus talvine temperatuur ei ole madalam kui -15 kraadi.
• Vesi - vesi. Paigaldamine on tingitud reservuaaride (järved, jõed, põhjavesi, kaevud, septikud) olemasolu tõttu. Niisuguse soojuspumba tõhusus on väga muljetavaldav tänu allika kõrge temperatuurile külmhooajal.
• Vesi on õhk. Selles kimbus toimivad samad veekogud soojusallikana, kuid soojus edastatakse otse õhku, mida kasutatakse ruumide kuumutamiseks kompressori kaudu. Sel juhul ei toimi vesi jahutusvedelikuna.
• Maa on õhk. Selles süsteemis on soojuse juht maa. Soojust pinnasest kompressori kaudu viiakse õhku. Külmutamata vedelikke kasutatakse energia kandjana. Seda süsteemi peetakse kõige universaalsemaks.
• Õhk - õhk. Selle süsteemi toimimine on sarnane ruumi kütmiseks ja jahutamiseks sobiva konditsioneeri toimimisele. See süsteem on odavaim, sest see ei nõua gaasijuhtmete kaevamist ja paigaldamist.

Soojusallika tüübi valimisel peate keskenduma saidi geoloogiale ja takistamatute mullatööde võimalustele ning vaba ruumi kättesaadavusele.

Vaba ruumi puudumisega tuleb loobuda sellistest soojusallikatest nagu maa ja vesi ning võtta õhust soojust.

Soojuspumba tööpõhimõte

Soojuspumpade tööpõhimõte põhineb Carnot-tsükli kasutamisel, mis annab jahutusvedeliku terava surve tulemusena temperatuuri tõusu.

Sama põhimõtte kohaselt, kuid vastupidise mõjuga, töötab enamik kompressoriga (külmik, sügavkülmik, kliimaseade) kliimaseadmed.

Peamine töötsükkel, mida rakendatakse nende üksuste kambrites, viitab vastupidisele mõjule - terava laienemise tulemusena kitsendab külmutusagens.

Seetõttu on üks kõige soojem soojuspumba tootmise meetodeid kliimaseadmetes kasutatavate eraldi funktsionaalsete üksuste kasutamisest.

Niisiis, soojuspumba valmistamiseks võib kasutada majapidamises kasutatavat külmkappi. Selle aurusti ja kondensaator täidavad soojusvahetite rolli, mis võtavad soojust energiast ja suunavad selle otse küttesüsteemis ringleva jahutusvedeliku kuumutamiseks.

Soojuspumba monteerimine jääkide materjalidest

Kasutades vanu kodumasinaid või pigem selle üksikuid komponente, saate ise soojuspumba kokku panna. Kuidas seda teha, vaadake allpool.

Samm # 1 - Kompressori ja kondensaatori ettevalmistamine

Töö algab pumba kompressoriosa ettevalmistamisega, mille funktsioonid määratakse kliimaseadme või külmiku asjakohasesse sõlme. See sõlme tuleb kinnitada pehme suspensiooniga tööruumi ühele seinale, kus see on mugav.

Pärast seda peate tegema kondensaatori. Selle ideaalse 100-liitrise roostevabast terasest paagi jaoks. Sellesse on vaja paigaldada mähis (võite võtta vanast konditsioneerist või külmikust valmis vasktoru.

Valmistatud paak tuleb lõigata veski abil kaheks võrdseks osaks - see on vajalik spiraali paigaldamiseks ja kinnitamiseks tulevase kondensaatori korpusesse.

Pärast spiraali paigaldamist ühele poolest tuleb paagi mõlemad osad ühendada ja keevitada nii, et suletud mahuti oleks saavutatud.

Arvestage, et keevitamisel tuleb kasutada spetsiaalseid elektroode ja isegi paremini kasutada argooni keevitamist, vaid see tagab õmbluse maksimaalse kvaliteedi.

Samm # 2 - aurusti valmistamine

Aurusti valmistamiseks vajate suletud plastist paaki, mille maht on 75-80 liitrit, kus peate asetama spiraali tolli läbimõõduga torust.

Toru otstes on vaja lõigata lõng järgnevaks ühendamiseks gaasijuhtmega. Pärast kokkupaneku lõpetamist ja tihenduse kontrollimist tuleb aurusti paigaldada tööruumi seinale sobiva suurusega sulgudes.

Assamblee lõpuleviimine on parem usaldada spetsialistile. Kui osa seadmestikust saab teostada iseseisvalt, siis peaks professionaal töötama vasktorude kõvajoodisega ja külmutusagensi süstimisega. Pumba põhiosa kokkupanek lõpeb kütteseadmete ja soojusvaheti ühendamisega.

Tuleb märkida, et see süsteem on madala võimsusega. Seetõttu on parem, kui soojuspump saab olemasoleva küttesüsteemi täiendavaks osaks.

Samm # 3 - välise seadme paigutus ja ühendamine

Kaevu või kaevu vesi sobib kõige paremini soojusallikaks. Mitte kunagi külmub ja isegi talvel langeb temperatuur harva alla +12 kraadi. Vaja on kahe sellise kaevu seadet.

Vesi tõmmatakse ühest süvendist ja lisatakse seejärel aurustisse.

Lisaks juhitakse reovesi teise süvendisse. Jääb see kõik ühendamiseks aurusti sisselaskeava, väljalaskeava ja pitsatiga.

Põhimõtteliselt on süsteem kasutusvalmis, kuid selle täielik autonoomsus nõuab automaatika süsteemi, mis reguleerib liikuva jahutusvedeliku temperatuuri küttekontuurides ja freoni rõhku.

Alguses saate teha tavalise starteriga, kuid tuleb märkida, et süsteemi käivitamine pärast seiskamist kompressorit saab teostada 8-10 minutiga - see aeg on vajalik freoni rõhu tasakaalustamiseks süsteemis.

Tuulegeneraatorite seade ja kasutamine

Tuuleenergiat kasutasid meie esivanemad. Sellest ajast peale pole midagi muutunud.

Ainus erinevus on see, et veski veskikivid asendatakse generaatori ja ajamiga, mis muudab terade mehaanilise energia elektrienergiaks.

Tuulegeneraatori paigaldamist peetakse majanduslikult elujõuliseks, kui keskmine aastane tuulekiirus ületab 6 m / s.

Paigaldamist on kõige parem teha mägedel ja tasandikel, ideaalsed kohad on jõgede rannik ja suured veekogud erinevate inseneriteenuste kaugusel.

Tuulegeneraatori klassifikatsioon

Tuulegeneraatorite klassifikatsioon sõltub järgmistest põhiparameetritest:

• Sõltuvalt telje paigutusest võib olla vertikaalsed peeglid ja horisontaalne. Horisontaalne konstruktsioon annab võime automaatselt pöörama peamist osa tuul otsimiseks. Vertikaalse tuulegeneraatori põhivarustus asub maapinnal, seega on seda kergem hooldada, samas kui vertikaalselt asetsevate labade efektiivsus on madalam.
• Olenevalt labade arvust eristatakse ühe-, kahe-, kolme- ja multi-lobed tuulegeneraatorid. Mitme teraga tuuleturbiine kasutatakse madalal kiirusel, mida harva kasutatakse seetõttu, et on vaja paigaldada käigukast.
• Sõltuvalt terade valmistamiseks kasutatavast materjalist võivad labad olla purjetamine ja karm. Purjetamise tüübi labad on kerge valmistada ja paigaldada, kuid vajavad sagedast asendamist, sest need võivad kiiresti äkilise tuulepuhangu tõttu ebaõnnestuda.
• Eraldage kruvi pikkusest sõltuvalt muutuv ja fikseeritud sammud. Muutuva pigi kasutamisel on võimalik saavutada tuulegeneraatori töökiiruse vahemiku märkimisväärne suurenemine, kuid see toob kaasa struktuuri vältimatu komplikatsiooni ja selle massi suurenemise.

Igat tüüpi seadmete võimsus, mis muudavad tuuleenergia elektriliseks analoogiks, sõltub labade piirkonnast.

Tuulegeneraator

Igas tuuleturbiinis on järgmised põhielemendid:

• Labadpöörleb tuule toimel ja tagab rootori liikumise;
• Generaatormis tekitab vahelduvvoolu;
• Blade Controller, vastutab vahelduvvoolu ja alalisvoolu moodustumise eest, mis on vajalik akude laadimiseks;
• Laetavad patareid, mis on vajalik elektrienergia kogumiseks ja tasakaalustamiseks;
• Inverter, teostab alalisvoolu muundamist vahelduvvooluks, millest kõik töötab kodumasinate töös;
• MastÕhumasside liikumise kõrguse saavutamiseks on vaja tõsta terad maapinnast kõrgemale.

Selle generaatoriga pöörlevad lõiketerad masti peetakse tuulegeneraatori peamisteks osadeks ja kõike muud - lisakomponente, mis tagavad süsteemi kui terviku usaldusväärse ja iseseisva toimimise.

Generaatori madala kiirusega tuulegeneraator

Arvatakse, et see disain on enim tootmiseks kõige lihtsam ja taskukohasem. See võib muutuda nii sõltumatuks energiaallikaks kui ka võtta osa olemasoleva toitesüsteemi võimsusest.

Auto generaatori ja akuga võib kõik muud osad valmistada jääkide materjalidest.

Samm # 1 - tuule ratta tegemine

Terasid peetakse tuulegeneraatori üheks olulisemaks osaks, kuna nende konstruktsioon määrab teiste sõlmede toimimise. Terade valmistamiseks võib kasutada erinevaid materjale - kangast, plastist, metallist ja isegi puidust.

Teeme kanalisatsiooni plasttorustikku. Selle materjali peamised eelised on odav, kõrge niiskuskindlus, lihtne töötlemine.

Tööd tehakse järgmises järjekorras:

1. Arvutatakse tera pikkus ja plasttoru läbimõõt peab olema 1/5 nõutud pikkusest;
2. Pisutoru kasutamine tuleb lõigata pikemalt 4 tükki;
3. Üks tükk muutub kõigi järgnevate terade valmistamiseks;
4. Pärast toru korrastamist tuleb servade servad töödelda liivapaberiga;
5. Lõiketerad peavad olema kinnitatud eelnevalt valmistatud alumiiniumkettale kinnitatud;
6. Samuti tuleb see plaat pärast ümbertöötamist generaatorit kinnitada.

Pange tähele, et PVC-torul ei ole piisavat tugevust ega suuda taluda tugevaid tuuleenergiaid. Labade valmistamiseks on kõige parem kasutada PVC-toru, mille paksus on vähemalt 4 cm.

Mitte viimane roll koormuse suurusel on tera suurus. Seetõttu ei oleks üleliigne kaaluda tera suuruse vähendamise võimalust nende arvu suurendamise teel.

Pärast kokkupanekut peab tuuleratas olema tasakaalus. Selleks kinnitage see horisontaalselt statiivile siseruumides. Õige kokkupanemise tulemus on ratta liikumatus.

Kui labad pöörlevad, on vaja alampunkti hõõrdematerjaliga struktuuri tasakaalustamiseks täita.

Samm # 2 - tuuleturbiini tõstmine

Masti valmistamiseks saate kasutada 150-200 mm läbimõõduga terastoru. Masti minimaalne pikkus peaks olema 7 m. Kui piirkonnas on takistusi liikumiseks õhu mass, tuulegeneraatori ratast tuleb tõsta kõrguseni, mis ületab takistust, mis ei ole väiksem kui 1 m.

Stantside ja mastide kinnitamiseks mõeldud haakeseadised peavad olema betoneeritud. Nagu venitusarmid, saate kasutada terasest või tsingitud kaablit paksusega 6-8 mm.

Samm # 3 - Automotori genereerimine

Muutmine seisneb ainult staatori traadi tagasikerimises ja neodüümmagnetitega rootori valmistamises. Kõigepealt tuleb puurida augud, mis on vajalikud magnetite kinnitamiseks rootori poolusesse.

Magnetite paigaldamine toimub vahelduvpoltidega. Töö lõpuleviimisel tuleb magnetvälised defektid täita epoksüvaikuga ja rootor peaks olema paberiga mähitud.

Spiraali tagasikerimisel tuleb arvestada, et generaatori tõhusus sõltub pöörete arvust. Rull peab olema kolmefaasilise skeemi külge ühes suunas.

Valmistatud generaatorit tuleb katsetada, korrektselt tehtud töö tulemus on generaatori 300 pööret minutis 30 V.

Samm # 4 - madala kiirusega tuulegeneraatori montaaži lõpuleviimine

Generaatori pöördtelg on valmistatud kahe kinnitatud laagriga torust ja sabaosa lõigatakse galvaniseeritud rauda paksusega 1,2 mm.

Enne generaatori paigaldamist mastile on vaja luua raam, profiili profiil on selleks kõige sobivam. Paigaldamisel tuleb arvestada, et minimaalne kaugus mastist terale peaks olema suurem kui 0,25 m.

Süsteemi juhtimiseks pärast tuulegeneraatorit peate paigaldama laadimiskontrolli, patareid ja inverter.

Aku võimsust määrab tuulegeneraatori võimsus. See arv sõltub tuule ratta suurusest, labade arvust ja tuulekiirusest.

Järeldused ja kasulik video antud teemal

Päikesepaneeli valmistamine plastkorpusega, materjalide loend ja töökorraldus

Geotermiliste pumpade töö ja ülevaatuse põhimõte

Generaatori varustus ja väikese kiirusega tuulegeneraatori valmistamine oma kätega

Alternatiivsete energiaallikate eripäraks on nende ökoloogiline puhtus ja ohutus.

Seadmete üsna väike võimsus ja sidumine konkreetsete maastikutingimustega võimaldavad tõhusalt toimida ainult traditsiooniliste ja alternatiivsete allikate kombineeritud süsteemide abil.

Kas teie kodu kasutab soojuse ja elektri allikana alternatiivset energiat? Kas olete ehitanud oma tuuleturbiini või teinud päikesepaneele? Palun jaga oma kogemusi meie artikli kommentaarides.