Варианты альтернативной энергетики для дома?

Потребляемые населением природные ресурсы с каждым годом дорожают, что вызвано значительным уменьшением их залежей, которые не восстанавливаются. Их стоимость ощутимо сказывается на каждой семье, из-за этого целесообразно уже сегодня предусмотреть в своем жилье альтернативный вариант энергоносителей.

Солнечные модули в качестве альтернативной энергии для дома

Существует несколько систем, которые могут преобразовывать солнечные лучи в энергию.

Мобильные электростанции

Наиболее продуктивными являются мобильные электростанции, энергия в которых накапливается в аккумуляторах и хранится в них же. Они представляют собой складывающиеся батареи, которые при открытии образуют площадь обогрева в несколько метров квадратных. Фотоэлектрические установки используются не только для обогрева отопления, но и воды. Гелиоустановки с вакуумными трубками могут работать даже в сильные морозы, главное чтобы было солнце.

Такие аппараты можно выполнить самостоятельно, они бывают двух видов:

• Трубчатые вариации – блок, состоящий из параллельно расположенных трубок, высота которых может достигать 4 метров. Трубки соединены с коллектором. Этот метод сопряжения позволяет набирать необходимые трубки и заменять их во время использования энергетического генератора. Трубки имеют особенную стеклянную конструкцию, в ней находиться черная светоотражающая трубка, которая наполнена специальной жидкостью служащей теплоносителем. Последний имеет низкую температуру кипения, за счет чего повышается КПД гелиоустановки.
  

• Плоские аналоги выполнены в виде ящика, в которых имеется спиралевидная трубка из меди, она термоизолирована, а со стороны солнечного света защищена стеклом.
  

Данные устройства преобразуют природную энергию и накапливают ее в буферной батарее, из которой она поступает в дом через коммутационные устройства и преобразователи напряжения.

Солнечные батареи

При выборе источника энергии в теплых регионах многие останавливаются на солнечных батареях. Их можно выполнить самому, только нужно купить улавливатели – кристаллы, которые самостоятельно не изготовить. Они очень хрупкие, поэтому при создании батареи нужно соблюдать осторожность.

Существует две разновидности таких элементов:

• Монокристаллы с КПД в 13%, но они работают только при постоянном солнечном потоке;
  
• Поликристаллы с КПД всего 9%, но они стойко переносят изменения природы и работают в любых условиях.
  

Принцип изготовления:

• Выполнить каркас устройства, чаще всего он идет из оргстекла;
  
• Создать корпус. Для него применяется металл, фанера и другие подходящие материалы;
  
• Спаять фотоэлементы по схеме и расположить их в каркасе.
  

Наглядно увидеть постройку солнечной батареи можно в следующем видео:

Ветрогенератор для дома

Эффективно использовать такой источник энергии научились еще 40 лет назад, когда начали строить ветряные электростанции. После этого стали создаваться многочисленные их вариации. Ветрогенератор по сути – высокий шпиль на самом верху которого располагается ветряк с многочисленными лопастями. Они соединены с генератором. Чем выше мачта такого устройства, тем больше она работает.

За счет разных конструкций лопастей сейчас можно приобрести ветрогенераторы:

• Роторные. Выполнены в виде бочки с вертикальными лопастями. Имеют самый низкий уровень шума и КПД;
  
• Быстроходные. Оснащены от 3 до 4 лопастей. Они нашли широкое распространение за счет высокой производительности, хотя и обладают высоким уровнем шума;
  
• Тихоходные. Имеют много лопастей и обладают средним уровнем шума, работают даже в безветренную погоду, но обладают большой парусностью и малым КПД.
  

Лопасти в ветрогенераторах крутятся под действием силы ветра. Чем он будет сильнее, тем больше энергии будет преобразовывать генератор. Чем выше его мачта, тем сильнее вращаются лопасти, так как в верхних воздушных массах движение осуществляется интенсивнее.

Ветряная система обладает накопительным эффектом – ее аккумуляторы заряжаются при ветреной погоде, а затем по мере надобности используют полученную от ветра энергию. При выборе ветряной конструкции нужно учитывать наличие ветра, мощность устройства и предполагаемое количество энергии. Иногда ветрогенераторы используются в комплексе с другими альтернативными источниками энергии, например, с солнечными батареями. Так, электричество производится в любую погоду.

Как сделать ветрогенератор своими руками, можно увидеть в следующем видео:


Также в следующей статье будет подробно описано, как сделать ветрогенератор своими руками.

Видео: Добыча энергии из земли своими руками

В программе «Чудо техники» на примере холодильника показано, как удаляемое из внутреннего пространства тепло может обогревать другое. При измерении температуры задней панели бытового прибора лазерным пирометром выяснилось, что она больше 40 градусов. Изобретатель Роберт Вебер 70 лет назад, проверив однажды свой холодильник и выяснив, куда девается тепло из камеры, решил направить его на обогрев помещения.


Для отопления жилого дома благодаря изобретению ученого стали осваивать генераторы альтернативной энергии в виде геотермального насоса. Чтобы его установить требуется использовать буровую установку.

В рассматриваемом случае речь идет об источнике низко потенциального тепла, который через насос преобразуется в тепло. Батареи при его использовании нагреваются до 40 градусов, а вода, которую он также обогревает, становится горячей и ее показатель составляет 65 градусов.

Метод основан на применении знания того, что даже при минусовой температуре в глубине земли ниже ее уровня промерзания почва остается теплой и составляет 70С. Принцип работы холодильника использован наоборот. В заложенных под землей трубах циркулирует хладагент – фреон, нагреваясь в земле, он испаряется, а после охлаждения внешним холодом конденсируется, при этом компрессор повышает давление фреона и тот отдает больше тепла, чем он приобрел в земле. Таким образом, грунтовая температура, которая составляет всего 7 градусов, повышается до 24.

Собрать геотермальную установку самому сложно, но герой ролика с этим справился. Он подключил всю систему своими руками, хотя она и представляет сложный механизм, состоящий из нескольких главных узлов:

• Основной блок со встроенной электронной системой;
  
• Устройство для подачи антифриза, которое находиться под землей. Для этого вначале выполняется глубокая скважина порядка 100 метров, а затем в нее вставляется извилистая трубка, наполненная антифризом. Если площадь участка, на котором стоит дом, позволяет, скважину бурить не придется, трубы будут располагаться под землей на глубине всего 2 метров. Иногда применяют вариант, когда трубы с теплоносителем располагают на глубине пролегания грунтовых вод, которые их омывают;
  
• Насос для преобразования энергии имеет малую мощность, выделяемое им тепло намного превосходит затраты электроэнергии. С ним коттедж в 300 м2 при морозе в 30 0С будет потреблять для обогрева всего 3кВт.
  

После правильного монтажа такой отопительной системы можно экономить на затратах электричества, а в летнее время использовать ее в виде кондиционера. В жаркую погоду в земле сохраняются все те же 7 градусов, охлаждаясь от которых фреон поступает в дом и с помощью вентилятора создает нормальные условия для пребывания в доме.

Все перечисленные альтернативные источники энергии могут полностью заменить привычное использование природных ресурсов. Ветрогенераторы и солнечные модули можно изготовить самостоятельно, если вникнуть в их конструкцию и найти подходящие чертежи. С добычей тепла из-под земли дело обстоит сложнее. Чтобы отопить большой дом, нужны ощутимые капиталовложения, зато потратив средства один раз можно сэкономить на оплате счетов на всю жизнь.