Альтернативная энергетика для дома: Альтернативная энергия для полного обеспечения частного дома

Дом

Содержание

Альтернативная энергия для полного обеспечения частного дома

Взаимодействие систем

Альтернативные источники электроэнергии для дома имеют некоторые особенности работы. Например, когда светит солнце или дует ветер, соответствующие контроллеры заряжают аккумуляторы до напряжения 56 В. Если аккумуляторы уже заряжены, но выработка энергии продолжается (то есть еще светит солнце или дует ветер), то контроллеры отправляют вырабатываемую электроэнергию напрямую на ТЭНы, встроенные в буферную емкость, до разрядки аккумуляторов до 54В.

При разрядке аккумуляторов ниже 54 В вся вырабатываемая электроэнергия снова автоматически начинает подаваться на аккумуляторы для их зарядки. При достижении напряжения в них 56 В цикл повторяется.

Когда светит солнце (преимущественно в теплый период года) система солнечных коллекторов преобразует солнечную энергию в тепловую. Вырабатываемая тепловая энергия нагревает бойлер. Если температура воды в бойлере достигла 60°С, а тепловая энергия еще вырабатывается, то контролер солнечной системы перенаправляет подачу вырабатываемого тепла с бойлера на теплообменник буферной ёмкости, нагревая ее.

Пиролизный котел обеспечивает подогрев воды для радиаторного отопления и теплого пола. Также он нагревает воду в бойлере, если тепла, вырабатываемого солнечными коллекторами, не достаточно.

Таким образом любой избыток выработанной энергии будет аккумулироваться в том или ином виде, что в конечном счёте ускоряет окупаемость проекта, а сама система будет защищена от преждевременного износа (особенно это касается аккумуляторных батарей).

Мощность этих ТЭНов 4 кВт выбрана исходя из того что солнце и ветер совместно могут дать не более 4 кВт электоэнергии в час. Таким образом, ТЭНы нагревают воду в буферной емкости, которая, обладая большой теплоемкостью, может вместить большое количество теплоты и обеспечить непрерывное использование вырабатываемой энергии и максимальную эффективность установленного оборудования для производства электрической энергии.

Накопленная в буферной емкости теплота используется для производства горячей воды и поддержки системы комфортного теплого пола.

Все системы, потребляющие электроэнергию (система освещения, система кондиционирования и бытовые приборы в доме), берут ее из аккумуляторов, разряжая их. Напряжение 220 В на входе в дом обеспечивается инвертором.

Альтернативные источники энергии для дома

Для владельцев частных домов есть возможность значительно уменьшить счета за коммунальные услуги или вообще не пользоваться услугами поставщиков тепла, электроэнергии и газа. Можно даже обеспечить немалое хозяйство, а при желании и продавать излишки. Это реально и некоторыми уже проделано. Для этого используют альтернативные источники энергии. 

Альтернативные источники энергии могут обеспечить все потребности

Содержание статьи

Откуда можно получать энергию и в каком виде

На самом деле энергия, в том или ином виде, в природе есть практически везде — солнце, ветер, вода, земля — везде есть энергия. Основная задача — извлечь ее оттуда. Этим человечество занимается уже не одну сотню лет и достигло неплохих результатов. На сегодняшний момент альтернативные источники энергии могут обеспечить дом теплом, электроэнергией, газом, теплой водой. Причем альтернативная энергетика не требует каких-то сверх навыков или сверх знаний. Все можно сделать для своего дома своими руками. Итак, что можно сделать:

Все альтернативные источники энергии способны полностью обеспечить потребности человека, но для этого требуются слишком большие капиталовложения или/и слишком большие площади. Потому разумнее делать комбинированную систему: получать энергию от альтернативных источников, а при недостатке «добирать» из централизованных сетей.

Использование солнечной энергии

Один из самых мощных альтернативных источников энергии для дома — солнечное излучение. Для преобразования солнечной энергии есть два типа установок:

Не стоит думать что работают установки только не юге и только летом. Хорошо они работают и зимой. В ясную погоду при выпавшем снеге выработка энергии только немного ниже летней. Если в вашем регионе большое количество ясных дней, использовать подобную технологию можно.

Солнечные батареи

Солнечные батареи собирают из фотоэлектрических преобразователей, которые изготавливают на базе минералов, которые под действием солнечного света испускают электроны — вырабатывают электрический ток. Для частного применения используются кремниевые фотопреобразователи. По своей структуре они бывают монокристаллическими (сделаны из одного кристалла) и поликристаллическими (много кристаллов). Монокристаллические имеют более высокий КПД (13-25% в зависимости от качества)  и более продолжительный срок службы, но стоят дороже. Поликристаллические вырабатывают меньше электроэнергии (9-15%) и быстрее выходят из строя, но имеют более низкую цену.

Это поликристаллический фотопреобразователь. Обращаться с ними надо аккуратно — они очень хрупкие (монокристаллические тоже, но не в такой степени)

Сборка солнечной батареи своими руками несложна. Сначала надо приобрести некоторое количество кремниевых фотоэлементов (количество зависит от требуемой мощности). Чаще всего их покупают на китайских торговых площадках типа АлиЭкспресс. Затем порядок действий прост:

Несколько слов о том, почему подложку для солнечной панели (батареи) надо красить в белый цвет. Рабочий диапазон температур кремниевых пластин от — 40°C до +50°C. Работа при более высоких или низких температурах приводит к быстрому выходу элементов из строя. На крыше, летом, в закрытом объеме, температура может быть намного выше +50°C. Потому и необходим белый цвет — чтобы не перегреть кремний.

Солнечные коллекторы

При помощи солнечных коллекторов можно нагревать воду или воздух. Куда направлять нагретую солнцем воду — в краны для горячего водоснабжения или в систему отопления — выбираете вы сами. Только отопление будет низкотемпературным — для теплого пола, то что требуется. Но для того, чтобы температура в доме не зависела от погоды, систему требуется сделать резервируемой, чтобы при необходимости подключался другой источник тепла или котел переходил на другой источник энергии.

Наиболее распространенные трубчатые солнечные коллекторы

Солнечные коллекторы есть трех видов: плоские, трубчатые и воздушные. Наиболее распространенные — трубчатые, но и другие тоже имеют право на существование.

Плоские пластиковые

Две панели — черная и прозрачная — соединены в один корпус. Между ними расположен медный трубопровод в виде змейки. От солнца нижняя темная панель нагревается. от нее греется медь, а от нее — проходящая по лабиринту вода. Такой способ использования альтернативных источников энергии не самый эффективный, но привлекателен тем, что он очень прост в исполнении. Таким образом можно нагревать воду в бассейне. Надо будет только зациклить ее подачу (при помощи циркуляционного насоса). Точно также можно подогревать воду в емкости для летнего душа или использовать ее для бытовых нужд. Недостаток подобных установок — низкая эффективность и производительность. Чтобы нагреть большой объем воды, нужно или много времени, или большое количество плоских коллекторов.

Плоский солнечный коллектор

Трубчатые коллекторы

Это стеклянные трубки — вакуумные или коаксиальные — по которым протекает вода. Специальная система позволяет по максимуму концентрировать в трубках тепло, которое передается протекающей через них воде.

Трубчатые коллекторы могут быть вакуумными и перьевыми

В системе обязательно есть накопительная емкость, в которой вода и греется. Циркуляция воды в системе обеспечивается насосом. Такие системы самостоятельно не сделать — стеклянные трубки сделать своими руками проблематично и это — главный недостаток. Вместе с высокой ценой он сдерживает широкое внедрение этого источника энергии для дома. А сама система очень эффективна, на «ура» справляется с нагревом воды для ГВС и вносит приличный вклад в отопление.

Схема организации отопления и ГВС за счет альтернативных источников энергии — с использованием солнечных коллекторов

Воздушные коллекторы

В нашей стране они встречаются очень редко и зря. Они просты, их легко можно сделать своими руками. Единственный минус — требуется большая площадь: могут занимать всю южную (восточную, юго-восточную) стену. Система очень похожа на плоские коллекторы — черная нижняя панель, прозрачная верхняя, но греют они напрямую воздух, который принудительно (вентилятором) или естественным путем направляется в помещение. Несмотря на кажущуюся несерьезность, таким способом можно на протяжении светового дня греть небольшие помещения, в том числе и технические или подсобные: гаражи, дачи, сараи для живности.

Устройство возушного коллектора

Такой альтернативный источник энергии как солнце, дарит нам свое тепло, но большая его часть уходит «в никуда». Словить небольшую ее долю и использовать для личных нужд — вот задача, которую решают все эти приспособления.

Ветрогенераторы

Альтернативные источники энергии хороши тем, что они по большей части относятся к возобновляемым ресурсам. Самый вечный, наверное, ветер. Пока есть атмосфера и солнце, ветер тоже есть. Может какой-то непродолжительный период воздух и будет неподвижным, но очень недолго. Наши предки использовали энергию ветра в мельницах, а современный человек преобразует ее в электричество. Все что для этого требуется:

  • вышка, установленная в ветреном месте;
  • генератор с приделанными к нему лопастями;
  • накопительной батареи и системы распределения электрического тока.

Вышка строится любая, из любого материала. Накопительная батарея — аккумулятор, тут ничего не придумаешь, а куда подавать электричество — ваш выбор. Остается только сделать генератор. Его тоже можно купить уже готовым, но вполне можно сделать из двигателя от бытовой техники — стиральной машины, шуруповерта и т.п. Нужны будут неодимовые магниты и эпоксидная смола, токарный станок.

Схема обеспечения частного дома электричеством за счет альтернативных источников энергии (ветрогенератор и солнечные батареи)

На роторе мотора размечаем места под установку магнитов. Они должны находится на равном расстоянии друг от друга. Ротор выбранного мотора обтачиваем, формируя «посадочные места». Дно выемки должно иметь небольшой наклон, чтобы поверхность магнита была наклонена. В выточенные места на жидкие гвозди приклеиваются магниты, заливаются эпоксидной смолой. Поверхность затем наждачной бумагой доводится до гладкости. Далее надо приделать щетки, которые будут снимать ток. И все, можно собирать и запускать ветрогенератор.

Такие установки довольно эффективны, но их мощность зависит от многих факторов: интенсивности ветра, того, насколько правильно сделан генератор, насколько эффективно снимается разность потенциала щетками, от надежности электрических соединений и т.п.

Тепловые насосы для отопления дома

Тепловые насосы используют все имеющиеся в наличии альтернативные источники энергии. Они отбирают тепло у воды, воздуха, грунта. В небольших количествах это тепло есть там даже зимой, вот его и собирает тепловой насос и перенаправляет на обогрев дома.

Тепловые насосы также используют альтернативные источники энергии — тепло земли, воды и воздуха

Принцип работы

Чем же так привлекательны тепловые насосы? Тем, что затратив 1 кВт энергии на ее перекачку, в самом плохом варианте вы получите 1,5 кВт тепла, а самые удачные реализации могут дать до 4-6 кВт. И это никак не противоречит закону сохранения энергии, ведь расходуется энергия не на получение тепла, а не его перекачивание. Так что никаких нестыковок.

Схема теплового насоса для использования альтернативных источников энергии

У тепловых насосов есть три рабочих контура: два наружных и они внутренний, а также испаритель, компрессор и конденсатор. Работает схема так:

  • В первом контуре циркулирует теплоноситель, который отбирает тепло у низкопотенциальных источников. Он может быть опущен в воду, закопан в землю, а может отбирать тепло у воздуха. Самая высокая температура, которая достигается в этом контуре — около 6°C.
  • Во внутреннем контуре циркулирует теплоноситель с очень низкой температурой кипения (обычно 0°C). Нагревшись, хладагент испаряется, пар попадает в компрессор, где сжимается до высокого давления. При сжатии выделяется тепло, пары хладагента разогреваются до температуры в среднем от +35°C до +65°C.
  • В конденсаторе тепло передается теплоносителю из третьего — отопительного — контура. Остывающие пары конденсируются, затем дальше попадают в испаритель. И далее цикл повторяется.

Отопительный контур лучше всего делать в виде теплого пола. Температуры для этого самые подходящие. Для радиаторной системы потребуется слишком большое число секций, что некрасиво и невыгодно.

Альтернативные источники тепловой энергии: откуда и как брать тепло

Но самые большие сложности вызывает устройство первого внешнего контура, который собирает тепло. Так как источники низкопотенциальные (тепла у низ мало), то для сбора его в достаточном количестве требуются большие площади. Есть четыре вида контуров:

  • Кольцами уложенные в воде трубы с теплоносителем. Водоем может быть любым — река, пруд, озеро. Главное условие — он не должен промерзать насквозь даже в самые сильные морозы. Более эффективно работают насосы, выкачивающие тепло из речки, в стоячей воде тепла передается намного меньше. Такой источник тепла реализуется проще всего — закинуть трубы, привязать груз. Только велика вероятность случайного повреждения.

    В воде сделать термальное поле проще всего

  • Термальные поля с закопанными ниже глубины промерзания трубами. В этом случае недостаток один — большие объемы земляных работ. Приходится снимать грунт на большой площади, да еще на солидную глубину.

    Большой объем земляных работ

  • Использование геотермальных температур. Бурят некоторое количество скважин большой глубины, в них опускают контура с теплоносителем. Чем хорош этот вариант — мало места требует, но не везде есть возможность бурить на большие глубины, да и услуги буровых стоят немало. Можно, правда, сделать буровую установку самостоятельно, но работа все равно нелегкая.

    Со скважинами требуется меньше места

  • Извлечение тепла из воздуха. Так работают кондиционеры с возможностью обогрева — отбирают тепло у «забортного» воздуха. Даже при минусовой температуре такие агрегаты работают, правда при не очень «глубоком» минусе — до -15°C. Чтобы работа была интенсивнее, можно использовать тепло от вентиляционных шахт. Закинуть туда несколько переть с теплоносителем и качать оттуда тепло.

    Самые компактные, но и самые нестабильные тепловые насосы, отбирающие тепло у воздуха

Основной недостаток тепловых насосов — высокая цена самого насоса, да и монтаж полей сбора тепла обходится недешево. На этом деле можно сэкономить, сделав насос самостоятельно и также своими руками уложив контура, но сумма все равно останется немалой. Плюс в том, что отопление будет недорогим а действовать система будет долго.

Все альтернативные источники энергии имеют природное происхождение, но получать двойную выгоду можно только от биогазовых установок. В них перерабатываются отходы жизнедеятельности домашних животных и птицы. В результате получается некоторый объем газа, который после очищения и осушения можно использовать по прямому назначению. Оставшиеся переработанные отходы можно продать или использовать на полях для повышения урожайности — получается очень эффективное и безопасное удобрение.

Из навоза тоже можно получать энергию, только не в чистом виде, а в виде газа

Коротко о технологии

Образование газа происходит при брожении, и участвуют в этом бактерии, живущие в навозе. Для выработки биогаза подходят отходы любого скота и птицы, но оптимален навоз КРС. Его даже добавляют к остальным отходам для «закваски» — в нем содержатся именно нужные для переработки бактерии.

Для создания оптимальных условий необходима анаэробная среда — брожение должно проходить без доступа кислорода. Потому эффективные биореакторы — закрытые емкости. Чтобы процесс шел активнее, необходимо регулярное перемешивание массы. В промышленных установках для этого устанавливаются мешалки с электроприводами, в самодельных биогазовых установках это обычно механические устройства — от простейшей палки до механических мешалок, которые «работают» от силы рук.

Принципиальная схема биогазовых установок

В процессе образования газа из навоза участвуют два типа бактерий: мезофильные и термофильные. Мезофильные активны при температуре от +30°C до +40°C, термофильные — при +42°C до +53°C. Более эффективно работают термофильные бактерии. При идеальных условиях выработка газа с 1 литра полезной площади может достигать 4-4,5 литров газа. Но поддерживать в установке температуру в 50°C очень непросто и затратно, хотя затраты себя оправдывают.

Немного о конструкциях

Самая простая биогазовая установка — это бочка с крышкой и мешалкой. В крышке сделан вывод для подключения шланга, по которому газ поступает в резервуар. От такого объема много газа не получите, но на одну-две газовые горелки его хватит.

Более серьезные объемы можно получить от подземного или надземного бункера. Если речь о подземном бункере, то его делают из железобетона. Стенки от грунта отделяют слоем теплоизоляции, саму емкость можно разделить на несколько отсеков, в которых будет происходить переработка со сдвигом во времени. Так как работают в таких условиях обычно мезофильные культуры, весь процесс занимает от 12 до 30 дней (термофильные перерабатывают за 3 дня), потому сдвиг по времени желателен.

Схема бункерной биогазовой установки

 

Навоз поступает через бункер загрузки, с противоположной стороны делают люк выгрузки, откуда отбирают переработанное сырье. Заполняется бункер биосмесью не полностью  — порядка 15-20%  пространства остается свободным — тут скапливается газ. Для его отвода в крышку встраивается трубка, второй конец которой опускается в гидрозатвор — емкость частично заполненную водой. Таким образом газ осушается — в верхней части собирается уже очищенный, он отводится при помощи другой трубки и уже может подавиться к потребителю.


Использовать альтернативные источники энергии может каждый. Владельцам квартир осуществить это сложнее, а вот в частном доме можно хоть все идеи реализовать. Есть уже даже реальные примеры того. Люди обеспечивают полностью потребности свои и немалого хозяйства.

Альтернативная энергия дома — 3 самых выгодных источника: как сделать своими руками

Стоимость электроэнергии в России постоянно растёт, например, в Иркутской области цена киловатта выросла в 3 раза за последние пять лет (с 0,38 до 1,11 р. за кВт). Это подвигает владельцев частных домов искать альтернативные источники энергии. В данной статье рассмотрим самые популярные решения: солнечные панели, тепловой насос и ветрогенератор.

Как сделать солнечные панели

В некоторых европейских странах с помощью солнечных панелей обеспечивается электроэнергия для небольших населенных пунктов.

Принцип работы

Принцип работы данного источника энергии основан на способности фотоэлементов преобразовывать энергию солнечного света в электрическую. Такие устройства состоят из:

  • Солнечных панелей. Представляют собой комплекс элементов, преобразующих поток электронов из поступающего солнечного света.
  • Аккумуляторов. Обычно устанавливается несколько батарей, особенно если речь идёт о большом доме. В процессе эксплуатации можно добавить дополнительных аккумуляторов.
  • Контроллеров. Такие устройства используются для обеспечения оптимальной зарядки аккумуляторов. Их функция заключается в предотвращении перегрева батарей в результате перезарядки.
  • Инверторов. Предназначение этих приборов заключается в преобразовании электрического тока. АКБ генерируют ток с низким напряжением, поэтому возникает необходимость в его преобразовании с помощью инверторов. Для частного использования достаточно мощности 3-5 кВт.

В батареях, предназначенных для использования в частных домах, применяются кремниевые фотоэлементы. Существует две разновидности данных элементов:

  • Поли-кристаллические. Весьма хрупкие, требуют максимально бережного обращения. Характеризуются низким КПД (10-15%), небольшим эксплуатационным периодом (до 20 лет). Единственное достоинство – дешевизна.

Наглядное отличие разновидностей фотоэлементов

  • Моно-кристаллические. Характеризуются надежностью, прочностью, продолжительным сроком службы (при правильной эксплуатации до 50 лет) и высоким КПД (25-30%). Единственный недостаток – относительно высокая стоимость.

Схема работы солнечных панелей

Экономика получения энергии из солнца у себя дома

В большинстве регионов Российской Федерации (кроме Ленинградской области и ещё некоторых субъектов на северо-западе) количество солнечных дней преобладает над пасмурными. Поэтому использование солнечной энергии в таких регионах рационально. При затратах на оборудование среднестатистического частного дома (80 кв.м.) в 100 т.р. они окупаются за 1-2 года.

Отличительная особенность таких источников энергии заключается в том, что они не способны выдавать высокого напряжения. В среднем (зависит от конкретной модели) одна солнечная батарея выдаёт напряжение 18-21 В. Такого тока хватает для подзарядки аккумулятора на 12 вольт. Инвертор, АКБ и контроллер необходимо приобретать готовыми, ибо это довольно сложные с технической точки зрения приборы. Солнечные панели можно изготовить самостоятельно. Как сделать такой альтернативный источник энергии своими руками мы расскажем далее.

Изготовление и сборка корпуса для панелей

Примерно так должен выглядеть корпус

Для создания корпуса солнечной панели понадобятся следующие материалы:

  • Бруски (размер произвольный, оптимальный 25х25 мм).
  • Фанера (или подобный листовой материал, например, OSB).
  • Оргстекло.
  • Силикон.
  • ДВП.

Из фанеры с помощью электролобзика (можно использовать ножовку, но лобзиком быстрее) вырезается днище корпуса. Размер выбирается, исходя из количества фотоэлементов и площади крыши.

Из брусков изготавливается рамка, в которую вставляются листы фанеры. По всему периметру конструкции с шагом 20-25 см сверлятся отверстия диаметром примерно 1 см. Они нужны для предотвращения перегрева конструкции при эксплуатации.

Сборка основных элементов

Из ДВП вырезается подложка по размеру корпуса, изготовленного ранее. После нарезки на листовом материале делаются вентиляционные отверстия с шагом 5-7 см. В конце корпус обрабатывается антисептиком (или специализированной пропиткой для дерева) и покрывается краской в два слоя. Такая мера нужна для предотвращения гниения древесины в результате постоянного воздействия ультрафиолетовых лучей и атмосферных осадков.

Фотоэлементы выкладываются на подложку из ДВП и производится распайка этих элементов последовательным соединением. Отдельные элементы соединяются в ряды, а затем несколько рядов объединяются в единую систему.

После спайки фотоэлементы необходимо перевернуть на другую сторону и зафиксировать силиконом. Затем с помощью мультиметра проверяется величина выходного напряжения. Оптимальное значение: 18-20 В.

Фотоэлементы в сборе

Следующий этап – тестирование. Собранные батареи подключаются на несколько дней. За этот промежуток проверяется их работоспособность. Убедившись в исправности системы, производится герметизация стыков.

Окончательная сборка системы

Первым делом все провода выводятся наружу, чтобы их можно было подключить к приборам. Из оргстекла (можно использовать обычный стеклорез) вырезается крышка. Она закрепляется к краям корпуса саморезами по металлу (у них шляпка больше, что обеспечивает большую прочность конструкции).

Солнечные элементы можно заменить на цепь из диодов типа Д223Б. Солнечная панель, с 36-ю такими диодами обеспечит напряжение около 12В. Перед сборкой конструкции необходимо удалить краску с диодов, замочив их в ацетоне. Далее размещается на пластиковой панели и производится распайка. Собранная конструкция помещается в прозрачный кожух, стыки обрабатываются герметиком.

Если мансардные перекрытия достаточно прочные, можно целиком покрыть крышу солнечными панелями.

Несколько важных правил

Чтобы обеспечить работоспособность изготовленной системы, учитывайте следующие параметры:

  • Солнечные батареи нельзя располагать в тени (от деревьев или построек), в противном случае она не будет оптимально функционировать. Учитывайте это при составлении чертежа.
  • Для обеспечения максимального КПД установки, фотоэлементы должны быть направлены в сторону солнца. Исходя из этого, в северном полушарии батареи необходимо направлять на юг, в южном полушарии на север.
  • Панель желательно размещать под углом, равным географической широте. В таком случае солнечные лучи будут попадать на панели под оптимальным углом.
  • Все элементы конструкции необходимо периодически чистить.

Оптимальное размещение пластин – на скатной крыше дома

Изготовление теплового насоса

Тепловые насосы обеспечивают отопление и горячую воду, используя грунт, воду и даже воздух.

Принцип работы и типология

Насосам необходимо электричество, следовательно, их нужно использовать в сочетании с другим источником энергии. Работают они на веществах вроде фреона. Их специфика заключается в закипании только при низких температурах. В газообразном состоянии, вещество начинает выдавать тепло. Установка состоит из трех частей: внутренний контур, внешний контур и контур насоса.

Внешний в основном закапывают в землю или опускают на дно водоема. Под воздействием внешних факторов циркулирующий фреон начинается нагреваться. Высокое давление насоса внешнего контура, превращает его в газообразное состояние. В итоге температура достигает 70С°.

Схема, наглядно объясняющая принцип работы теплового насоса.

Внутренний выполняет функцию распределителя, он разносит тепло, разогретое в насосе, по всему участку. Коллектор можно установить в любом удобном положении, как горизонтально, так и вертикально (иногда размеры участка не позволяют установить горизонтально).

Контур насоса опускают, в скважины на глубину 1-1,5 метра, предварительно пробурлив. Если же дом расположен подле озера, то прокладка теплообменника проходит в воде.  Отлично подойдет компрессор от кондиционера. 120 л бак будет конденсатором. В бак устанавливается медный змеевик, он нужен для того, чтобы по нему циркулировал фреон. Важно чтобы стенки змеевика были толстыми не менее 1мм. Если проигнорировать данный параметр, то труба при намотке может подвергнуться деформации.

Благодаря такой конструкции, вода начинает прогреваться. Пластиковая бочка объемом в 130-140 литров подойдет для испарителя. В неё монтируется еще один змеевик, а соединять первый и второй бак будет компрессор.

ПВХ труба послужит патрубком испарителя. Он выполняет функцию регулировки жидкости. Испаритель погружают в водоём. Вода непосредственно начинает обтекать его и происходит реакция – испарение фреона. В конденсаторе образуется газ и подает тепло воде, в которой находится змеевик. Помещение начинает греться за счет циркуляции теплоносителя.

Важно знать

Чтобы добиться максимального КПД от используемого прибора, учитывайте эти простые правила:

  • Не обращайте внимания на температуру воды в источнике, главное ее стабильное присутствие.
  • Точные термодинамические расчеты являются гарантией, что система будет продуктивно работать
  • Правильная проектировка и грамотный монтаж насоса, избавят от многих проблем и обеспечат его стабильную работу.
  • Мощность является самым важным показателем отопительной конструкции. Исходя из этого, чем дороже составляющие части отопительной системы, тем выше мощность.

Типы тепловых насосов.

Идеальным условием считается любой водоем, расположенный на участке. Вариант насоса с использование воды, заметно сократит работы на земле. Эксплуатация насоса с использованием тепла земли, напротив, подразумевает немало земляных работ.

Экономика получения такой энергии

Главное отличие теплового насоса, от иных генераторов состоит в том, что до 70% энергии добывается из окружающей среды. Такая добыча энергии считается экологически чистой. Теперь рассмотрим вопрос об экономичности, сделать расчеты очень легко. Для начала посчитаем цену за 1кВт тепла, в определенном регионе.

Вот данные для расчета:

  • Сухие поленья — 4,000 кВт/кг.
  • Влажные поленья — 3,100 кВт/кг.
  • Антрацит — 5,900 кВт/кг.
  • Уголь- 3,050 кВт/кг.
  • Топливо- 11,900 кВт/кг.
  • Мазут — 11,000 кВт/кг.
  • Газ (природный) — 11,000 кВт/м3.
  • Газ (сжиженный)- 22,800 кВт/м3.

Собственно после подсчетов, надо принять существенное решение по эксплуатированию того или иного источника тепла.

Как сделать ветрогенератор

Прародителем таких устройств являются ветряные мельницы, которыми пользовались сотни лет назад. Они позволяют круглый год получать электроэнергию в любых количествах (в зависимости от мощности генератора и погодных условий).

Принцип работы

Стандартная схема работы ветрогенератора.

Ветрогенератор преобразовывает механическую энергию (получаемую за счет вращения генератора) в электроэнергию. На таком принципе основана работа, к примеру, ГЭС (только вместо ветра используется течение). Любой ветрогенератор состоит из:

  • Лопастей, вращающихся элементов, приводящих ротор в движение.
  • Генератора, вырабатывающего переменный ток.
  • Аккумуляторных батарей, служащих средством накопления и оптимизации вырабатываемой электроэнергии.
  • Контролера, призванного перерабатывать переменный ток в постоянный.
  • Инвертора, преобразовывающего постоянный ток в переменный, благодаря которому функционируют бытовые приборы.
  • Мачты, позволяющей поднимать лопасти на необходимую высоту.

Максимальная мощность системы зависит в большей степени от общей площади лопастей. Использование ветрогенераторов рентабельно только для регионов со среднегодовой скоростью ветра от 6 м/сек. Такие показатели имеют всего несколько субъектов РФ.

Среднегодовая скорость ветра в разных регионах РФ

Классификация ветрогенераторов

Существует несколько классификаций данных устройств:

  • По расположению оси: горизонтальные и вертикальные. Первые позволяют совершать автоматизированный поворот в целях поиск ветра. Вертикальные размещаются на земле, имеют меньший КПД, но более просты в обслуживании.
  • По количеству лопастей: одно-, двух-, трех- и многолопастные. Последняя разновидность предназначена для регионов с низкой среднегодовой скоростью ветра. Требует использование специального редуктора, что повышает себестоимость системы. Поэтому многолопастные ветрогенераторы применяются довольно редко.
  • По материалу, из которого изготовлены лопасти: парусные и жесткие. Первые более просты в изготовлении, при этом требуют регулярной замены в связи с низкой прочностью. Жесткие лопасти дороже, сложнее в изготовлении, но более долговечны.
  • По шагу винта: корректируемые и фиксируемые. Первый тип позволяет увеличить диапазон рабочих скоростей, имеет больший вес и крайне сложен в изготовлении. Фиксируемые генераторы проще и практичнее, поэтому они более популярны.

Далее мы рассмотрим, как сделать тихоходный ветрогенератор из использованного автомобильного генератора.

Создание ветрового колеса

Вариант изготовления лопастей из пластика.

Лопасти являются важнейшей частью ветронератора, так как они определяют работоспособность остальных элементов. Изготовить лопасти можно из подручных материалов: ткань, дерево, пластик, поликарбонат, металл и т.д.

Мы рассмотрим технологию изготовления из обычной канализационной ПВХ трубы. В пользу такого материала говорит его устойчивость к влаге, низкая стоимость и простота в обработке. Для изготовления лопастей делаем следующее:

  1. Определяем необходимую длину лопасти. Оптимальный вариант – в 5 раз больше диаметра имеющейся трубы.
  2. Распиливаем ножовкой по металлу или лобзиком трубу вдоль на 4 части. Одна из них в дальнейшем будет использована в качестве шаблона.
  3. Обрабатываем края наждачной бумагой, убирая появившиеся в ходе резки заусеницы.
  4. Закрепляем обработанные лопасти и генератора на алюминиевом диске.

Желательно использовать ПВХ трубу толщиной от 4 см – в таком случае лопасти будут выдерживать сильные порывы ветра. Не делайте лопасти слишком длинными – они менее прочными. Если требуется обеспечить электроснабжение для большого дома, лучше увеличить количество элементов, а не их размеры.

Изготовление мачты

Профессиональный ветрогенератор.

Как и в случае с лопастями, мачту можно изготовить из подручных средств. Мы рекомендуем воспользоваться стальной трубой диаметром не менее 15 см – такой материал достаточно прочен и прост в обработке. Минимальная длина мачты – 7 м.

Если на участке много построек или деревьев, то рекомендуется поднять колесо на 1-1,5 метра. В противном случае не будет обеспечено равномерное движение воздушных потоков. Фиксирующие колышки и мачту необходимо залить бетоном – это обеспечит их надежную фиксацию. В раствор обязательно добавлять арматуру (или другие ненужные металлические элементы).

Манипуляции с автомобильным генератором

Делаем следующее:

  1. Просверливаем отверстия в генераторе, позволяющие зафиксировать магниты в полюсах ротора.
  2. Устанавливаем магниты, чередуя полюса (плюс – минус – плюс и т.д.). Образовавшиеся пустоты заполняем эпоксидной смолой или подобным материалом. Ротор оборачиваем бумагой.
  3. Перематываем катушку по трехфазной схеме, не меняя направление витков.

Подойдет генератор от любого автомобиля.

По завершению работ тестируем генератор. Оптимальный показатель: напряжение 25-30В при 300 об/мин. Если мощность получилась меньше, добавляем витков на катушке.

Шаг №4: завершение сборки конструкции

Поворотная ось генератора изготавливается из металлической трубы с двумя подшипниками, а хвостовая часть из оцинковки (минимальная толщина – 1,2 мм). Также создается рама, позволяющая закрепить генератор к мачте. Лучше использовать профильную трубу.

Важно: расстояние между мачтой и лопастью должно быть не менее 25 см.

Для обеспечения работоспособности системы дополнительно приобретается и устанавливается контроллер, инвертор и АКБ. Ёмкость батарей высчитывается исходя из мощности генератора, которая зависит от трёх факторов: габариты колеса, количество лопастей и среднегодовая скорость ветра.

Заключение

Задумались, какой метод альтернативного электроснабжения выбрать? Если вы живете в регионе с большим количеством ясных дней, оптимально воспользоваться солнечными батареями. Для субъектов со среднегодовой скоростью ветра от 6 м/сек рационально соорудить ветрогенератор. Тепловой насос мы посоветуем тем, у кого есть хотя бы минимальные инженерские навыки, так как подобное устройство сложно в изготовлении и обслуживании.

Альтернативная энергетика для загородного дома и дачи

Все чаще владельцы дачных участков и загородных домов задумываются об автономных системах водоснабжения, канализации и электроснабжения. Если по первым двум пунктам проблем в реализации не существует, то об автономных системах электроснабжения пока знают не многие. В статье постараемся рассмотреть наиболее перспективные альтернативные источники получения электроэнергии для организации полной автономности в загородном доме или на даче. Статья предназначена как для домовладельцев, которые уже подключены к общественным сетям электроснабжения, так и для отдаленных домовладений, к которым такие блага цивилизации пока не добрались.

Ветрогенераторы и солнечные батареи для дома и дачи

Два, наиболее подходящих из природных источников для получения электрической энергии – это солнце и ветер. Ветрогенераторная установка представляет собой простой пропеллер с электрическим генератором. Чем выше находится ветрогенератор, тем бОльшую скорость развивают лопасти и тем больше вырабатывается электричества. Естественно, что ветер дует не всегда, поэтому для создания определенного запаса в электричестве необходимы аккумуляторные батареи.

Солнечные батареи – еще один популярный способ получения энергии для загородных домов и дач. Солнечные панели могут устанавливаться на крыше дома или непосредственно на участке. Наибольшего эффекта можно добиться при использовании как ветрогенераторов, так и солнечных батарей. А в совокупности с дизельным генератором для выработки электричества в безветренную и пасмурную погоду, будет обеспечена практически полная автономность. Единственным недостатком для массового использования таких систем электроснабжения домов и дач пока является их стоимость. И если для освещения небольшого дома вполне хватит бытового ветряка, то уже для отопления и питания мощных бытовых приборов потребуется система достаточно большой мощности.

Для солнечных батарей немаловажным показателем является количество солнечных дней в году. Естественно, что южные города существенно выигрывают в этом показателе у северных регионов. Для ветрогенераторов ситуация иная: чем севернее город, тем более ветреная погода. Понятно, что перед установкой солнечных панелей или ветрогенератора, необходимо произвести расчеты энергопотребления и количества электроэнергии, которая будет вырабатываться на таких установках. И все эти расчеты должен выполнять специалист.

На рынке также представлены модульные системы электроснабжения для загородных домов и дач, которые включают в себя ветряк, солнечные панели, аккумуляторные батареи, преобразователи напряжений и систему управления. Все элементы располагаются внутри и снаружи небольшого модульного здания. В зависимости от района установки упор в выработке электроэнергии может делаться как на ветрогенератор (устанавливают генератор большей мощности), так и на солнечные батареи. Такие модульные системы автономного электроснабжения очень популярны у операторов сотовой связи, для которых установка вышек в отдаленных районах привычное дело.

Недостатки ветрогенераторов и солнечных панелей

Для ветрогенераторов, наверное, единственным значимым минусом при его эксплуатации можно назвать шум, возникающий при его работе. В странах Европы крупные ветропарки стараются возводить вдали от жилых домов, так как местные жители очень часто жалуются на постоянный шум от таких установок. Выходом из такой ситуации может служить отключение ветрогенератора в те моменты, когда хозяева находятся в доме. В остальное время ветрогенератор может вырабатывать электроэнергию для аккумуляторных батарей.

Еще один вопрос, с которым сталкиваются домовладельцы с ветряками или солнечными батареями, установленными на их участках, это необходимость в квалифицированных специалистах для обслуживания и ремонта. Зачастую загородные дома строят вдали от крупных городов, поэтому поиск специалистов для обслуживания таких энергетических установок может вызвать затруднения.

Альтернативные источники тепловой энергии

Как известно, большинство домов в деревнях даже в 21 веке отапливаются с помощью дров. В современных же загородных домах вместо простой печки устанавливают дровяные котлы с автоматической подачей дров, которые также подключаются к системе теплоснабжения в доме. Такие дровяные котлы имеют контейнер, в котором располагается определенный запас поленьев. Автоматическая система управления сама подбрасывает дрова в печь в зависимости от температуры в помещении и заданных параметров. Котлы для дровяных печей с автоматическим управлением могут изготавливаться с огнеупорной кирпичной кладкой внутри.

Вместо дров некоторые модели котлов в качестве сжигаемого топлива могут использовать газ, солярку, уголь или древесные отходы.

Альтернативные источники тепловой энергии для многоквартирного дома

На большей территории бывшего Союза используется централизованная система отопления жилых зданий. В начале 90-х начала распространятся технология, при которой привычные радиаторы отопления заменяли электрическими конвекторами. В то время это было весьма актуально, однако в наше время при существующих тарифах на электроэнергию отопление многоквартирного дома с использованием электричества становится весьма затратным делом.

Сейчас же многие жилые дома уже изначально проектируются с автономной системой теплоснабжения. В качестве нагревательных элементов в таких системах применяют газовые котлы.

Альтернативная энергетика для отопления, электроснабжения частного, загородного дома

Альтернативная энергетика для частного дома

Постоянное повышение тарифов на электроэнергию и проблемы с работой линий электропередач является проблемой для жителей нашей страны. Сильнее всего это чувствуют жители небольших городов, поселков и дачных участков. Частое отключение электричества и перепады напряжения в сети уже никого не удивляет. Единственным разумным выходом из сложившейся ситуации могут стать альтернативные источники энергии для дома. Основными положительными характеристиками их использования является:
— неиссякаемость природных ресурсов;
— возможность увеличения объёма потребления (перспектива расширения области применения)
— экономичность;
— экологичность.

Альтернативная энергетика для загородного дома

Энергия солнца – самый распространенный и  эффективный источник электроэнергии. Специалисты ведущих фирм по производству солнечных панелей и гелиоустановок работают над повышением КПД. Это позволяет использовать данное оборудование не только в бытовых, но и в промышленных целях. Усовершенствование фотоэлектрических модулей и уменьшение их стоимости позволяет создать дома автономную солнечную электростанцию. Для ее создания необходимо рассчитать сколько Вы потребляете электроэнергии в месяц и в соответствии с этим – в год. Также необходимо продумать где вы будете размещать солнечные батареи. Потому что нужно понимать хватит ли имеющейся площади для их размещения.

Альтернативная энергия для отопления дома

Использование альтернативной электрической энергии является большим преимуществом для владельцев частных домов. Очень приятным фактором при установке солнечны панелей являетсяотсутствие каких либо разрешений. 
 
Учитывая законодательные изменения в Украине, теперь можно не только обеспечить электроэнергией свой дом, но и заработать с ее помощью. С 2009 года государством создана программа «Зеленый тариф», на основании которой, владельцы частных домохозяйств могут получать прибыль от избытка получаемой электроэнергии из альтернативных источников энергии. Таким образом срок окупаемости автономной электростанции сократится.
 
Вы владелец частного дома? Тогда задумайтесь, возможно наступил момент перейти на использование альтернативных источников энергии.
 
Интернет-магазин Алтис – Ваш помощник для заработка!

Альтернативные источники энергии для частного дома

  В наше время использование альтернативных источников энергии в личных целях становится все популярнее. Все чаще в проект частного дома архитекторами заложены инновационные энергетические приспособления. И это экономически грамотно. Неоднократные кропотливые просчеты доказывают, что такие виды энергии значительно экономят бюджеты домовладельцев. Они экологически дружественны и имеют высокую производительность.

  Если Вы окончательно решили отказаться от центрального энергоснабжения и отдать предпочтение альтернативным энергоисточникам, тогда мы смело Вам поможем. Специалисты компании помогут подобрать приборы, рассчитают мощности, правильно все установят, и в результате нашего сотрудничества все инженерные системы будут работать в унисон. Ваш дом будет абсолютно автономным.

  Что мы советуем использовать в частном доме из источников альтернативной энергии?

1. Солнечные фотомодули, электростанции или батареи. Они предназначены для выработки электроэнергии, используя солнечную энергию. Такие устройства бывают разной мощности. Например, для дома, площадь которого 350 кв.м таких модулей понадобится не более 12 штук. Их производительность в солнечный период (март-сентябрь) будет составлять 300-400 кВт\час, а в менее активный период — до 150. Все батареи подключаются к инверторной системе (примерная мощность 6 кВт) через зарядное устройство. Для накопления электроэнергии, под землей на глубине 3 метра устанавливаются аккумуляторы, емкостью 92 ампера\ час.
Солнечная батарея состоит из кристаллов, которые улавливают энергию. Бывают монокристаллические и поликристаллические. Моно – более долговечные, но капризны. Для их безупречной работы нужен постоянный поток солнечного света. Поликристаллические батареи подстраиваются под любые погодные условия.
2. Ветрогенератор. С его помощью получим еще один альтернативный источник питания. В нем энергия ветра преобразуется в электричество. Для частного дома достаточно мощности в 5 кВт при диаметре лопастей 6-7 метров. Высота мачты, на которой установлен улавливатель ветра, составляет 26-30 метров. При высокой активности ветра, производительность генератора — 450-600 кВт\час, в иной период – до 200 кВт.
Используя только солнечные батареи и ветрогенератор, Вы получите 700 кВт в час, этого будет предостаточно для работы всей домашней техники в полную мощность.
3. Котел на биотопливе. Такой котел обеспечит высокую эффективность вследствие сжигания древесины, гранулированного торфа или других биопродуктов. Загрузка топлива происходит один раз в сутки. При мощности котла 60 кВт его ресурса хватит для того, чтобы отопить жилой дом до 400 кв. м., а также дополнительные помещения — баню, сауну, зимний сад.
4. Солнечный коллектор. Этот альтернативный источник энергии преобразует энергию солнца в тепловую. Устанавливается на крыше частного дома. Используется для нагревания воды. Преобразованная электроэнергия накапливается в специальную буферную емкость или сразу используется бойлером для нагрева воды. В летний период, когда потребность в отоплении отпадает, энергия используется для нагрева воды до 60 градусов, затем контроллер направляет «лишнюю» тепловую энергию в буферную емкость, объемом 2000 литров. Такая емкость имеет теплообменник, мощностью 45 кВт. Тепловая энергия из буферной зоны летом используется только для подогрева полов в ванных комнатах.
5. Геотермальные тепловые насосы – еще один вид альтернативного источника тепла. С помощью такой техники используется энергия земли и воды. Летом такая система работает на охлаждение дома. Минусами в этом виде получения альтернативной энергии есть дороговизна оборудования, но последующая экономия на оплате коммунальных услуг покажется Вам более приятной. Для работы насоса необходим постоянный источник энергии.
6. Инфракрасное отопление – сегодня становится очень популярным альтернативным видом отопления. Такой вид обогрева дома экономичный и быстро монтируется. При монтаже теплого пола используют инфракрасную пленку. Кроме теплого пола часто в частном доме прокладывают систему «теплый плинтус».

Как же все это будет работать системно?

  При монтаже системы отопления устанавливается котел на биотопливе, подключаются специально предназначенные для такого вида отопления радиаторы. Укладывается теплый пол, который работает от альтернативного источника энергии. Разводятся трубы по всему дому. Обязательно помним про буферную емкость и теплообменник.
Подогрев воды осуществляет бойлер с теплообменниками от солнечного коллектора и от котла.
Система кондиционирования дома также работает от альтернативного питания. Она автономна, с возможностью регулировки температуры в каждой комнате отдельно. Аналогичная ситуация и с вентилированием. Система вентиляции устанавливается с регуляторами влажности и очистки воздуха.
Энергия солнца, ветра или воды заряжает аккумуляторы до напряжения в них в размере 56 В. Если аккумуляторы заряжены, альтернативный источник направляет энергию в резервные емкости, а именно на ТЭНы. Их мощность 4 кВт. ТЭНы, в свою очередь, нагревают воду. Также накопленное тепло из буферной зоны идет на обогрев полов.

  Привычными и уже давно используемыми альтернативными источниками получения тепла есть камины, печи, а также кондиционеры.

  Применение альтернативного метода получения электроэнергии в частном доме — самое правильное решение. Вы получаете умный дом с минимальными энергопотерями. Для того, чтобы получить высокий коэффициент энергоэффективности в доме, специалисты компании неукоснительно правильно и согласно технологии спроектируют выбранный Вами инновационный альтернативный источник энергоснабжения, установят его и запустят бесперебойную работу всех систем жизнедеятельности Вашего дома.

Альтернативная энергетика для дома в Украине

Альтернативная энергетика – направление, которое использует возобновляемые источники энергии, такие как солнце, ветер и тепло Земли.

Показать:
9255075100

Сортировка:
По умолчаниюНазвание (А — Я)Название (Я — А)Сначала подешевлеСначала подорожеРейтинг (начиная с высокого)Рейтинг (начиная с низкого)Модель (А- Я)Модель (Я — А)

Данная отрасль предлагает альтернативу традиционным источникам, которые загрязняют окружающую среду.

Альтернативная энергетика и Зеленый тариф

Последние годы в Украине стремительно развивается солнечная энергетика. А благодаря действию Закона о Зеленом тарифе, солнечные электростанции до 30 кВт становятся более доступными для владельцев частных домов.

По состоянию на четвертый квартал 2016 года количество установленных сетевых солнечных станций на частных домах равнялось 1109 ед., что в общей сложности составляло 16,7 МВт. Учитывая последние тенденции, в 2017 году эти цифры могут вырасти в несколько раз.

Составляющие элементы системы для построения домашней солнечной электростанции в наше время имеют уже более привлекательную цену, чем несколько лет назад. Теперь купить такое оборудование как солнечные батареи (панели) и инвертор становиться все легче.

Если говорить о солнечных станциях, то их можно разделить на несколько типов:

  • Сетевая солнечная электростанция (grid-tie, Зеленый тариф)
  • Автономная станция (off-grid)
  • Гибридная электростанция (grid-tie with back-up)

Каждая система имеет свое назначение, преимущества и недостатки. Чтобы сделать правильный выбор Вы можете обратиться к специалистам нашей компании.

Основной набор оборудования, который используется при построении объектов генерации электроэнергии из солнечного излучения – это инвертор необходимого типа и мощности, солнечные батареи с подходящими параметрами и аккумуляторные батареи с достаточной энергоемкостью.

Чтобы выбрать оптимальную конфигурацию оборудования в нашем магазине обращайтесь к нашим специалистам за помощью.

7 способов снабдить ваш дом возобновляемой энергией — Key Life Homes

Если вы не очень богаты, вы, вероятно, всегда ищете способы сэкономить пару долларов. Один из лучших способов сократить ежемесячные счета — это инвестировать в возобновляемые источники энергии. Не от силовой установки, а всего того, что можно напугать самому.

Использование возобновляемых источников энергии для питания вашего дома может снизить или полностью исключить ваши счета за коммунальные услуги, а налоговые льготы для установки возобновляемых источников энергии могут сделать их еще более рентабельными.Вот семь различных способов снабдить ваш дом возобновляемой энергией.

Крышные солнечные панели
Это, вероятно, самый распространенный и очевидный метод, если вы изучаете возобновляемые источники энергии. Солнечные панели обычно устанавливаются на вашей крыше, хотя вы также можете установить их у себя во дворе. В зависимости от вашей широты и ориентации панелей вы можете генерировать 10 или более ватт на квадратный фут. Типичный дом потребляет не менее киловатта энергии, поэтому нескольких квадратных футов солнечных панелей должно хватить для обеспечения большей части или всех ваших потребностей.

Если срок службы вашей нынешней крыши подходит к концу, вы также можете подумать об инвестициях в солнечную черепицу. В то время как стандартные солнечные панели на крыше устанавливаются поверх вашей нынешней крыши, солнечная черепица фактически заменяет вашу черепицу. SolarCity Илона Маска недавно объявила о плане начать производство солнечной черепицы, и другие компании, такие как SunTegra, производят ее в течение многих лет.

Конечно, одна большая слабость солнечной энергии в том, что она работает только тогда, когда солнце встало.Если вы хотите запитать свой дом, когда солнце садится, вам нужно будет заплатить за электроэнергию в сети или инвестировать в второй тип возобновляемой энергии.

Ветряные турбины
Ветряные турбины чаще всего используются на ветряных фермах или плавучих морских объектах, но если у вас достаточно недвижимости, вы можете установить небольшую ветряную турбину на своей территории, чтобы обеспечить энергией свой дом.
У ветряных турбин есть несколько недостатков, которые делают их менее популярными в жилых районах. Они могут быть уродливыми и наделать много шума.Они занимают место, и в зависимости от того, где вы живете, местные законы и правила зонирования могут прямо запретить это.

Но если эти недостатки вас не касаются или не беспокоят, энергия ветра может оказаться большим преимуществом. Ветроэнергетика более стабильна, чем солнечная, и ветряная турбина хорошего размера может легко вырабатывать большую часть или все ваши потребности в электроэнергии. В зависимости от вашего региона ветер может быть лучшим вложением в возобновляемые источники энергии, чем солнечная.

Солнечная печь
Возможно, вы не готовы обеспечить весь свой дом возобновляемыми источниками энергии.Это большой проект, и, возможно, он просто невыполним по разным причинам. Вы по-прежнему можете обеспечить часть своего дома возобновляемой энергией, построив солнечную печь.

Солнечные печи обычно представляют собой научный проект, но на самом деле печи потребляют довольно много электроэнергии. Использование солнца для пассивного нагрева пищи — хороший способ начать работать в мире возобновляемых источников энергии. Солнечные печи работают, улавливая солнечный свет для нагрева пищи. Вы можете купить духовку на солнечной батарее или построить свою собственную из нескольких распространенных материалов.

Духовки на солнечных батареях

имеют ряд преимуществ: они бесплатно нагревают пищу и работают даже при отключении электричества или в аварийной ситуации. Вам никогда не придется перекусить из-за недостатка энергии.

Hydro Power
Это не сработает для большинства людей, но если на вашем участке есть источник проточной воды, вам повезло. Вы можете направить поток или реку частично или полностью, чтобы они протекали через турбину и приводили в действие ваш дом.

Есть несколько способов сделать это, но в самом простом случае вы захотите найти наибольшее расстояние по вертикали, которое будет преодолевать вода, и отвести эту воду, чтобы она проходила через турбину контролируемым образом.В зависимости от количества воды и расстояния по вертикали вы можете таким образом производить значительную мощность. Установить гидроэлектростанцию ​​непросто, и вам может потребоваться профессиональная установка. Однако, если у вас есть некоторые инженерные знания, вы даже можете построить его самостоятельно с нуля.

И преимущества гидроэнергетики огромны. В отличие от солнечной и ветровой, гидроэнергетика стабильна и непрерывна, а это означает, что вы всегда будете получать одинаковую мощность, несмотря ни на что. Вам никогда не придется беспокоиться о том, что ваш генератор не сможет питать ваш дом.Это может стоить небольшого инженерного проекта.

Солнечное водонагревание
Солнечная энергия нужна не только для производства электроэнергии. Вы также можете использовать энергию солнца для обогрева дома.

Солнечные водонагреватели используют солнце для нагрева запаса воды, которую затем можно перекачивать через радиаторы, из смесителей или насадок для душа. Эта система намного дешевле, чем использование газа или электричества для нагрева воды, и ее проще установить, чем солнечные панели.Если вы не хотите полностью использовать возобновляемые источники энергии для всего дома, хорошей альтернативой может стать солнечное нагревание воды.

Существует множество различных типов солнечных водонагревателей, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки, поэтому обязательно выберите тот тип системы, который лучше всего подходит для вас.

Солнечная система кондиционирования воздуха
Может показаться странным использование солнечного тепла для охлаждения вашего дома, но это именно то, что делает солнечная система кондиционирования воздуха.Солнечное кондиционирование воздуха использует те же принципы, что и солнечный водонагреватель, но использует эту горячую воду в системе кондиционирования воздуха.

Кондиционер потребляет больше электроэнергии, чем что-либо еще в вашем доме. Кондиционер может стоить вам значительных денег каждый год, особенно если у вас есть система кондиционирования и вы живете в жарком климате. Использование горячей воды для охлаждения дома поможет вам сэкономить деньги и защитить окружающую среду.
В качестве бонуса горячая вода, производимая для кондиционирования воздуха, также может использоваться для других целей в вашем доме.В зависимости от вашей установки, вы также можете получить преимущества солнечного нагрева воды с дополнительным кондиционированием воздуха.

Tesla Powerwall
Технически Powerwall (или другая подобная большая аккумуляторная батарея) не является возобновляемой энергией, но она хорошо работает с любым домашним генератором возобновляемых источников и может даже сэкономить ваши деньги без какой-либо другой системы возобновляемой энергии.

Powerwall — это большая перезаряжаемая батарея, способная хранить несколько киловатт-часов электроэнергии. Сам по себе он может быть запрограммирован на подзарядку от сети при низких ценах на электроэнергию и разрядку при высоких ценах, чтобы сэкономить ваши деньги в часы пик.

Однако Powerwall лучше всего использовать в сочетании с источником возобновляемой энергии, например, солнечной или ветровой. Powerwall может накапливать избыточную электроэнергию, которую вы не используете сразу, поэтому вы всегда можете использовать возобновляемую солнечную или ветровую энергию, даже когда солнце садится или не дует ветер.

Powerwall может сгладить колебания в выработке возобновляемой энергии, устраняя один из основных недостатков возобновляемой энергии. Кроме того, благодаря предстоящему законодательству вы можете получить налоговую скидку за подключение Powerwall к сети.

Статья предоставлена ​​компанией Popular Mechanics

Учитывая чистую энергию? Вот 3 возобновляемых способа питания вашего дома — Защита окружающей среды

Учитывая чистую энергию? Вот 3 возобновляемых способа питания вашего дома

Не каждый зеленый источник энергии подойдет вашей собственности, но у вас есть несколько вариантов. Вот три, с которых можно начать мозговой штурм.

  • Автор Jenna Tsui
  • 27 января, 2020

Когда-то мысль о том, чтобы снабдить ваш дом возобновляемой энергией, казалась невозможной.Мало того, что методы были ограничены, но и заоблачные цены делали каждый вариант недоступным для большинства домовладельцев. Однако сегодня все больше потребителей требуют экологически чистых альтернатив. Стоимость снизилась, благодаря чему возобновляемые источники энергии стали доступны людям повсюду.

Не каждый зеленый источник энергии подойдет вашей собственности, но у вас есть несколько вариантов. Вот три, с которых можно начать мозговой штурм.

1. Ветровые турбины

Вы, наверное, заметили эти электрогенераторы на огромных участках открытой местности. Если у вас большая собственность, установите собственную уменьшенную версию. Однако у вас есть несколько недостатков, которые следует учитывать. А именно, турбина может создавать шум, и это большое визуальное дополнение к вашему двору.

Ассоциации домовладельцев вашего района тоже может не понравиться. Поскольку вы не можете предсказать ветер, вам придется подключиться к электросети, если ваши турбины не вращаются.

У этого возобновляемого источника также есть много преимуществ. Во-первых, это стабильный источник энергии. В районах с правильным ветром — и если вы установите достаточно большую турбину — вы можете легко привести в действие всю свою собственность. Следите за погодой и отрегулируйте свое оборудование, чтобы максимально использовать ветреные дни, и вы будете хороши на фронте энергии.

Вы можете сделать небольшие или большие вложения в экологически чистую энергию своего дома — это зависит от размера оборудования, в которое вы инвестируете.Турбина с выходной мощностью менее 100 Вт может стоить всего 3000 долларов. Между тем, один, способный привести в действие обширный дом сам по себе, может стоить 50 000 долларов. Конечно, для пожизненного использования бесплатного и экологически чистого электричества это может стоить покупки.

Солнечная энергия и другие возобновляемые источники энергии для вашего дома

Когда солнечная или другая альтернативная энергия имеет смысл для вашего дома? Вы ищете более низкие счета за коммунальные услуги? Обеспокоены нашим влиянием на планету от сжигания ископаемого топлива? Хотели бы вы большей энергетической независимости, чтобы вас меньше беспокоили обесточенные линии электропередач, отключение электроэнергии, отключение электричества или другие сбои в электроснабжении?

Вот веские причины для выбора солнечной и альтернативной энергии:

  • Сократите счет за электричество. Пусть солнце, земля или ветер помогут с счетами. Большинство альтернативных энергетических систем дополняют ископаемое топливо, используемое в вашем доме. Меньше покупаемого топлива означает больше денег в вашем кармане.
  • Помогите сохранить окружающую среду. Использование большего количества возобновляемой энергии означает использование меньшего количества электроэнергии, вырабатываемой за счет сжигания ископаемого топлива, которое выделяет вредные парниковые газы.
  • Повысьте отказоустойчивость вашего дома во время перебоев в подаче электроэнергии. Когда случаются перебои в подаче электроэнергии из-за шторма, дом с фотоэлектрическими панелями может вырабатывать собственное электричество.
  • Повысьте экологичность своего дома. Стоимость дома при перепродаже увеличивается, если в нем есть такие элементы экологически чистой энергии, как фотоэлектрическая система или геотермальный тепловой насос.
  • Воспользуйтесь государственными и федеральными льготами. Существует удивительное количество программ стимулирования улучшений энергосбережения, которые включают модернизацию возобновляемых источников энергии — скидки, ссуды под низкие проценты, налоговые льготы и многое другое. Актуальную информацию можно найти на сайте www.dsireusa.org .

Как уменьшить углеродный след

Сегодня у нас больше возможностей для использования возобновляемых источников энергии, чем когда-либо прежде.Кроме того, становится доступнее установка энергосберегающих обновлений, таких как солнечные панели и геотермальные тепловые насосы. Но независимо от того, как вырабатывается энергия в наших домах, важно снизить потребление за счет применения энергоэффективных методов.

В 2018 году потребители коммунальных услуг в США использовали в среднем 10972 киловатт-часа (кВтч) в год. Это составляет около 914 кВтч каждый месяц. Бытовые потребители в Теннесси потребляли больше всего электроэнергии каждый год в среднем 15 394 кВтч. В то время как бытовые потребители на Гавайях использовали в среднем меньше всего в год: 6 213 кВтч.

Вот что потребляет больше всего энергии в вашем доме:

  1. Охлаждение и обогрев: 47% потребления энергии
  2. Водонагреватель: 14% потребления энергии
  3. Стирально-сушильная машина: 13% энергопотребления
  4. Освещение: 12% потребления энергии
  5. Холодильник: 4% потребления энергии
  6. Электрический духовой шкаф: 3-4% энергопотребления
  7. TV, DVD, кабельная приставка: 3% энергопотребления
  8. Посудомоечная машина: 2% потребления энергии
  9. Компьютер: 1% потребления энергии

Рентабельная альтернативная энергетическая система не должна обеспечивать всех потребностей вашего дома в энергии.Понимание этой концепции поможет вам решить, какая система вам подходит и какой размер имеет наибольшее значение.

Альтернативные источники энергии: солнечные, геотермальные и ветровые

С огромной излучающей энергию батареей в небе — солнцем — удивительно, что мы используем так мало энергии, которая попадает на наш путь. Сегодня солнечная энергия составляет около 1,6% производства электроэнергии в США, и в настоящее время используется более 1,4 миллиона солнечных панелей.

Чтобы рассмотреть возможность переоборудования вашего дома с помощью солнечной энергии, необходимо учитывать множество переменных:

  1. Вы живете в солнечном районе? В то время как солнце попадает в Миннесоту и Аризону, мощность, генерируемая в Аризоне, будет намного больше в зависимости от интенсивности солнца и количества солнечных дней в этой местности.Солнечные системы не производят столько энергии в туманные или пасмурные дни, как в ясные солнечные дни.
  2. Счета за электроэнергию выше или ниже в вашем районе? Когда электроэнергия или газ дешевеют, установка солнечных батарей становится менее привлекательной с финансовой точки зрения. Если тарифы на электроэнергию выше, инвестиции в солнечную энергию становятся более выгодными.
  3. Доступны ли скидки и льготы? Местные органы власти и коммунальные предприятия могут поощрять модернизацию солнечных батарей для уменьшения потребления энергии в энергосистеме в периоды пиковой нагрузки, например, в жаркие дни, когда включаются кондиционеры.
  4. Предлагает ли ваша коммунальная компания вариант с привязкой к сети? В то время как первоначальные солнечные энергетические системы полагались на большие банки дорогих батарей для хранения энергии, производимой в течение дня, для использования в ночное время (когда солнечная энергия не генерируется), текущая модель состоит в том, чтобы вернуть избыточное производство энергии в источник сетка днем, затем рисовать из сетки ночью. То, сколько вам платят за энергию, которую вы подаете в сеть, имеет большое значение для вашей общей экономии энергии.Если в вашем районе нет опции, привязанной к сетке, вы можете предложить коммунальному предприятию запустить ее.

Солнечная энергия: как работает фотоэлектрическая система

Солнечные батареи (набор солнечных панелей) генерируют энергию, поглощая солнечный свет. Инвертор преобразует энергию постоянного (постоянного тока), производимую панелями, в мощность переменного (переменного тока), от которой работает ваш дом. Общие рекомендации требуют 1 киловатт или 1000 ватт на 1000 квадратных футов площади дома, но вы должны работать со своим подрядчиком, чтобы определить правильный размер для вашего дома.

Есть два основных места для установки домашней солнечной системы:

Крыша: Для жилых домов лучше всего использовать солнечные батареи на крыше. Но некоторые сообщества считают, что солнечные батареи на крышах — это бельмо на глазу. В этом случае можно рассмотреть новое поколение кровельных материалов, генерирующих солнечную энергию. Они выглядят как плитка или сланец, но на самом деле являются рецепторами солнечной энергии. (Нетрудно представить будущее, в котором оконное стекло и даже краска для дома будут содержать микрорецепторы солнечной энергии, которые помогут обеспечить дом.)

Автономная: Для более крупных участков с большими дворами может быть подходящей автономная система с металлическим каркасом. Преимущество состоит в том, что панели не зависят от наклона крыши или направления крыши. Панели можно наклонять, чтобы максимально использовать солнечные лучи. Одно из нововведений — это массив, который движется, как подсолнух, по дуге солнца по небу.

Стоимость: С учетом множества переменных — размера дома, изоляции, эффективности бытовой техники, географического положения, скидок и льгот — стоимость домашней солнечной системы трудно определить.Вы можете рассчитывать потратить более 20 000 долларов на такую ​​систему и рассчитывать окупить затраты через 10–20 лет.

DIY-проектов, которые следует рассмотреть: Даже если вы не готовы установить солнечную батарею на весь дом, небольшие проекты могут производить солнечную энергию для конкретных задач. Установленный на крыше солнечный водонагреватель может быть в рамках бюджета и уровня квалификации домовладельца. Затраты могут составить около 5000 долларов и меньше с учетом скидок и льгот. Озеленение на солнечных батареях добавляет атмосферу, не увеличивая счет за электричество.

Когда нанимать профессионала: За прошедшие годы появилось много компаний, которые не только проектируют и устанавливают солнечные системы, но также помогают с разрешениями, финансированием и подключением к коммунальной сети. В некоторых случаях вы не платите деньги, а ваши ежемесячные платежи за систему ниже, чем ваши текущие счета за коммунальные услуги. После оплаты системы вы становитесь ее владельцем и в дальнейшем получаете выгоду.

Геотермальная энергия

Другой вариант альтернативной энергии, геотермальная энергия, зависит от чрезвычайно стабильного источника: самой земли.В частности, геотермальные системы используют постоянную температуру земли на глубине не менее 8 футов — около 50 градусов по Фаренгейту.

Геотермальные системы работают за счет интеграции технологии теплового насоса с постоянной умеренной температурой земли для обеспечения дома отоплением и кондиционированием воздуха. Подобно обычным тепловым насосам (включая холодильники и переносные кондиционеры), геотермальные (также известные как наземные источники) тепловые насосы питаются от электричества и работают путем перекачивания хладагента через циклы конденсации и испарения для передачи тепла от одного источника к другому.Но геотермальные системы потребляют гораздо меньше энергии круглый год, независимо от того, насколько жарко или холодно на улице. Вы можете ожидать, что геотермальный тепловой насос будет вдвое эффективнее, чем лучший кондиционер, и почти на 50% эффективнее, чем лучшая газовая печь.

К сожалению, преимущества геотермальных тепловых насосов в области энергосбережения заключаются в высокой стоимости установки. «Контур заземления» в геотермальной системе состоит из длинных отрезков пластиковой трубы, которую можно разместить горизонтально, в траншеях или вертикально, в глубоких ямах.Почвенные условия и доступная земля определяют, какой тип контура заземления используется. В любом случае, монтажные работы могут легко увеличить стоимость системы до 20 000 долларов и более. Но после завершения установки эти системы обычно обеспечивают долгие годы недорогой и безотказной работы.

Энергия ветра для домов

Как и другие альтернативные энергетические системы, ветроэнергетическое оборудование продолжает становиться все более сложным и менее дорогим. В 2018 году на долю ветра приходилось около 6,5% энергии, произведенной в Соединенных Штатах.И необязательно жить в аэродинамической трубе. Даже легкий ветер со скоростью восемь миль в час может генерировать энергию. Но более ветреный район будет генерировать больше энергии. Большинство производителей предлагают, чтобы турбину окружали не менее акра земли, свободной от деревьев или построек, для оптимальной производительности. Очевидно, что турбина между высотными зданиями неэффективна.

Как работает ветряная энергия в доме

В типичном жилом помещении ветряная турбина устанавливается на высокой башне. На крыше не устанавливают турбины, так как они могут вызвать вибрацию вашего дома.Как и в случае с солнечной энергией, инвертор преобразует генерируемую энергию постоянного тока в мощность переменного тока, от которой работает ваш дом. Беспокойство по поводу домашних турбин варьируется от эстетики до шума и гибели птиц. Тем не менее, некоторые пользователи утверждают, что шум не больше, чем у электрического трансформатора.

Стоимость: Как и солнечная энергия, ветровая система зависит от погоды и местоположения. Больше ветра, больше мощности. Одна семья возле озера Эри в Огайо, например, построила ветряную турбину высотой 45 футов и мощностью 1,8 кВт за 15 000 долларов.Это включает турбину, башню, фундамент, установку, инвертор, разрешения, системы мониторинга и подключение к электросети. Такая система обеспечивает до 400 кВтч энергии, примерно половину потребности семьи. Такая система окупится за 12 лет.

Опции для дома : Из-за масштабов оборудования установка ветряной турбины, достаточной для обеспечения большей части или всех потребностей дома в электроэнергии, не считается проектом «сделай сам».

Итог: Даже если ветряная турбина не подходит для вашего дома, вы можете получать часть электроэнергии от ветряной электростанции.По крайней мере, 26 штатов требуют, чтобы определенный процент энергии производился из альтернативных возобновляемых источников.

Как сделать ваш дом более энергоэффективным

  • Кондиционирование и отопление — Как отмечалось выше, на них приходится почти половина годового потребления энергии вашим домом. Когда пришло время заменить вашу систему, выберите максимально возможную эффективность. И убедитесь, что ваши текущие системы поддерживаются. Проверьте фильтры и убедитесь, что воздуховоды на чердаке не протекают.
  • Приборы — Когда пришло время заменить ваши приборы, выбирайте модели с наивысшими показателями энергоэффективности. Теперь у нас есть котлы, печи и водонагреватели с КПД 98%. Программы Energy Star продвигают более эффективные бытовые приборы, приспособления и оборудование для обогрева и охлаждения.
  • Windows — Убедитесь, что ваши окна находятся в хорошем рабочем состоянии. Они закрываются правильно? Уплотнения скомпрометированы? Если замена окон в порядке, выберите наиболее энергоэффективные доступные модели.
  • Освещение — Замена ламп накаливания на светодиоды — самый простой и экономичный способ минимизировать коммунальные расходы.
  • Phantom Power Drain — Остерегайтесь утечек «фантомного питания», которые возникают из-за устройств, которые используют электричество, даже когда они выключены, например, микроволновых печей, подключенных принтеров и т. Д. Попробуйте подключить устройства к удлинителям и сохранить это питание. полоски отключаются, когда техника не используется.
  • Энергоаудит — Рассмотрите возможность найма энергоаудитора для проверки вашего дома на утечку энергии.С помощью различных методов тестирования они могут определить, куда в ваш дом поступает холодный или горячий наружный воздух, в зависимости от сезона.

Производство электроэнергии вне сети: 4 лучших способа

Итак, вы подумали, подходит ли вам жизнь вне сети; вы знаете, что это означает, что вам больше не нужно платить за коммунальные услуги и вырабатывать всю собственную энергию, но что в этом замешано? Это не так просто, как поставить несколько солнечных батарей на крышу и назвать это хорошим; Когда дело доходит до выработки электроэнергии вне сети, существует несколько методов, которые можно комбинировать для выработки всей энергии, необходимой для комфортной жизни вне сети.

Подключитесь к автономному источнику питания с помощью солнечной энергии

Когда речь заходит о внесетевой энергии, большинству из нас приходит на ум солнечная энергия. Вариант с питанием от солнца, который включает фотоэлектрические солнечные панели, инвертор и батареи, может обеспечивать много электроэнергии (особенно если вы получаете много солнечного света в месте проживания) в течение длительного времени без каких-либо движущихся частей и небольшого обслуживания. Обратной стороной, по крайней мере, на данный момент, является стоимость: полностью питать весь дом солнечной энергией редко бывает рентабельным, даже если учесть несколько десятилетий для положительной отдачи от инвестиций.Добавьте к этому широкую вариацию солнечной экспозиции в зависимости от местоположения и тот факт, что солнечная энергия работает только тогда, когда солнце светит, и легко понять, почему солнечная энергия остается частью ответа, а не целиком.

Производство электроэнергии вне сети с помощью энергии ветра

Если вы получите хорошие новости после того, как обратитесь в местную метеорологическую службу, чтобы узнать среднюю скорость ветра в вашем районе, производство электроэнергии с помощью ветряных турбин жилого размера — еще один вариант для внесетевой энергии.Зная диапазон средней скорости и скорости ветра, вы можете оценить, сколько электроэнергии будет производить данная система. Имейте в виду, что скорость ветра на определенном участке может значительно отличаться от средних по региону в зависимости от местной топографии.

Когда дело доходит до выбора турбины, размер имеет значение. Согласно Руководству по ветроэнергетике США, если типичный дом потребляет в среднем 830 кВтч электроэнергии в месяц, требуется турбина, вырабатывающая от 5 до 15 кВт (с учетом средней скорости ветра).Размер ротора турбины мощностью 10 кВт составляет около 23 футов в диаметре, и он установлен на башне, часто более 100 футов высотой. Если вы живете в городе или на небольшом участке, большой может не подойти, но у многих людей есть необходимая недвижимость для такого размера.

Как и в случае с солнечной энергией, у отказа от сети есть свои плюсы и минусы; Самая большая и очевидная проблема — это потребность в легком ветерке: если ветер не дует, турбина остается неподвижной и электричество не генерируется. Ветряные турбины также имеют движущиеся части, а это означает, что больше вещей, требующих обслуживания, могут выйти из строя.Но если у вас есть хороший постоянный сильный ветерок, дующий через задний двор, вы можете собирать его энергию на долгие годы.

Использование микрогидроэлектроэнергии для питания от сети

Вероятно, наименее известная из внесетевых энергетических систем, микрогидроэлектроэнергия использует источник проточной воды, например ручей, для выработки электроэнергии; он производится из энергии воды, текущей с верхнего уровня на более низкий уровень, который вращает турбину в нижнем конце системы.

По данным Energy Alternatives Ltd., производство электроэнергии на основе микрогидроэлектроэнергии может быть наиболее рентабельным из трех.«Наш опыт с микрогидросистемами показал, что гидроэнергетика будет производить от 10 до 100 раз больше энергии, чем фотоэлектрическая или ветровая при тех же капиталовложениях». Если у вас хороший источник, он работает 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, обеспечивая много автономной энергии в течение длительного-длительного времени; Поскольку он производит гораздо более стабильную энергию, для хранения энергии требуется меньше батарей, потому что меньше (или ноль) времени, когда система не собирает энергию. Конечно, как и в случае с двумя другими, для этого требуются довольно специфические условия на месте; если у вас нет ручья на заднем дворе, вы не можете использовать микрогидро.

Сохранение

Если вы можете использовать то, что у вас есть, более эффективно, нет причин тратить больше, чтобы заработать больше. Несмотря на то, что проектирование с целью повышения эффективности — лучший способ достичь высокого уровня энергосбережения, существует множество вариантов модернизации изоляции и повышения эффективности, которые могут помочь сократить спрос. В Руководстве по энергосбережению Министерства энергетики США содержатся дополнительные советы по экономии денег и энергии в домашних условиях.

Определение возобновляемых источников энергии и типы возобновляемых источников энергии

Перейти к разделу

Ветряные турбины и большая солнечная панель в Палм-Спрингс, Калифорния

Возобновляемые источники энергии стремительно развиваются, поскольку инновации снижают затраты и начинают реализовывать перспективы экологически чистой энергии в будущем.Американская солнечная и ветровая генерация бьет рекорды и интегрируется в национальную электросеть без ущерба для надежности.

Это означает, что возобновляемые источники энергии все больше вытесняют «грязное» ископаемое топливо в энергетическом секторе, предлагая выгоду от более низких выбросов углерода и других видов загрязнения. Но не все источники энергии, которые продаются как «возобновляемые», полезны для окружающей среды. Биомасса и большие плотины гидроэлектростанций создают трудные компромиссы при рассмотрении воздействия на дикую природу, изменения климата и других проблем.Вот что вам следует знать о различных типах возобновляемых источников энергии и о том, как вы можете использовать эти новые технологии у себя дома.

Что такое возобновляемая энергия?

Возобновляемая энергия, часто называемая чистой энергией, поступает из природных источников или процессов, которые постоянно пополняются. Например, солнечный свет или ветер продолжают светить и дуть, даже если их наличие зависит от времени и погоды.

В то время как возобновляемые источники энергии часто считают новой технологией, использование энергии природы уже давно используется для отопления, транспортировки, освещения и многого другого.Ветер привел в движение лодки для плавания по морям и ветряные мельницы для измельчения зерна. Солнце согревало днем ​​и помогало разжигать костры до вечера. Но за последние 500 лет или около того люди все чаще обращались к более дешевым и грязным источникам энергии, таким как уголь и дробленый газ.

Теперь, когда у нас появляются все более инновационные и менее дорогие способы улавливания и сохранения энергии ветра и солнца, возобновляемые источники энергии становятся все более важным источником энергии, на их долю приходится более одной восьмой U.Поколение С. Расширение возобновляемых источников энергии также происходит в больших и малых масштабах: от солнечных панелей на крышах домов, которые могут продавать электроэнергию обратно в сеть, до гигантских оффшорных ветряных электростанций. Даже некоторые целые сельские общины полагаются на возобновляемые источники энергии для отопления и освещения.

Поскольку использование возобновляемых источников энергии продолжает расти, ключевой целью будет модернизация энергосистемы Америки, сделав ее более умной, безопасной и более интегрированной в разных регионах.

Грязная энергия

Невозобновляемая или «грязная» энергия включает ископаемые виды топлива, такие как нефть, газ и уголь.Невозобновляемые источники энергии доступны только в ограниченном количестве, и их восполнение занимает много времени. Когда мы перекачиваем газ на станции, мы используем ограниченный ресурс, полученный из сырой нефти, которая существует с доисторических времен.

Невозобновляемые источники энергии также обычно встречаются в определенных частях мира, что делает их более распространенными в одних странах, чем в других. Напротив, в каждой стране есть доступ к солнцу и ветру. Приоритет невозобновляемых источников энергии может также повысить национальную безопасность за счет уменьшения зависимости страны от экспорта из стран, богатых ископаемым топливом.

Многие невозобновляемые источники энергии могут угрожать окружающей среде или здоровью человека. Например, для бурения нефтяных скважин может потребоваться вскрытие бореальных лесов Канады, технологии, связанные с гидроразрывом, могут вызывать землетрясения и загрязнение воды, а угольные электростанции загрязняют воздух. В довершение всего, все эти действия способствуют глобальному потеплению.

Виды возобновляемых источников энергии

Солнечная энергия

Люди использовали солнечную энергию на протяжении тысяч лет — чтобы выращивать зерновые культуры, сохранять тепло и сушить пищу.По данным Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, «за один час на Землю падает больше энергии солнца, чем используется всеми людьми в мире за один год». Сегодня мы используем солнечные лучи по-разному — для обогрева домов и предприятий, для подогрева воды или питания устройств.

Солнечные панели на крышах Восточного Остина, Техас

Солнечные или фотоэлектрические элементы изготавливаются из кремния или других материалов, которые преобразуют солнечный свет непосредственно в электричество.Распределенные солнечные системы вырабатывают электроэнергию на местном уровне для домов и предприятий, используя панели на крышах или общественные проекты, которые питают целые кварталы. Солнечные фермы могут генерировать электроэнергию для тысяч домов, используя зеркала для концентрации солнечного света на акрах солнечных элементов. Плавучие солнечные фермы — или «плавучие гелиоэлектрики» — могут эффективно использовать очистные сооружения и водоемы, которые не являются экологически уязвимыми.

Solar поставляет чуть более 1 процента США.производство электроэнергии . Но почти треть всех новых генерирующих мощностей в 2017 году приходилась на солнечную энергию, уступая только природному газу.

Солнечные энергетические системы не производят загрязнителей воздуха или парниковых газов, и до тех пор, пока они правильно расположены, большинство солнечных панелей оказывают незначительное воздействие на окружающую среду, помимо производственного процесса.

Энергия ветра

Мы далеко ушли от старых ветряных мельниц. Сегодня турбины высотой с небоскребы — с турбинами почти такого же диаметра — привлекают внимание во всем мире.Энергия ветра вращает лопасти турбины, которая питает электрический генератор и производит электричество.

Ветер, на который приходится чуть более 6 процентов выработки электроэнергии в США, стал самым дешевым источником энергии во многих частях страны. В число ведущих штатов ветроэнергетики входят Калифорния, Техас, Оклахома, Канзас и Айова, хотя турбины можно размещать в любом месте с высокими скоростями ветра — например, на вершинах холмов и открытых равнинах — или даже на открытом море в открытом море.

Другие альтернативные источники энергии

Hydroelectric Power

Гидроэнергетика является крупнейшим возобновляемым источником электроэнергии в Соединенных Штатах, хотя вскоре ожидается, что энергия ветра выйдет на первое место.Гидроэнергетика полагается на воду — обычно это быстро движущаяся вода в большой реке или быстро спускающаяся вода с высокой точки — и преобразует силу этой воды в электричество, вращая лопасти турбины генератора.

На национальном и международном уровнях крупные гидроэлектростанции или мегаплотины часто считаются невозобновляемыми источниками энергии. Мегаплотины отводят и сокращают естественные потоки, ограничивая доступ животных и людей, которые зависят от рек. Небольшие гидроэлектростанции (установленная мощность менее 40 мегаватт), тщательно управляемые, не причиняют такой большой экологический ущерб, поскольку они отвлекают лишь часть потока.

Биомасса Энергия

Биомасса — это органический материал, который поступает из растений и животных и включает в себя сельскохозяйственные культуры, древесные отходы и деревья. Когда биомасса сжигается, химическая энергия выделяется в виде тепла и может генерировать электричество с помощью паровой турбины.

Биомассу часто ошибочно называют чистым возобновляемым топливом и более зеленой альтернативой углю и другим ископаемым видам топлива для производства электроэнергии. Однако недавняя наука показывает, что многие формы биомассы, особенно лесной, производят более высокие выбросы углерода, чем ископаемое топливо.Также существуют негативные последствия для биоразнообразия. Тем не менее, при определенных обстоятельствах некоторые формы энергии биомассы могут служить альтернативой с низким уровнем выбросов углерода. Например, опилки и щепа с лесопильных заводов, которые в противном случае быстро разлагались бы и выделяли углерод, могут быть источником энергии с низким содержанием углерода.

Геотермальная энергия

Геотермальная электростанция Сварценги недалеко от Гриндавика, Исландия

Даниэль Снаер Рагнарссон / iStock

Если вы когда-нибудь отдыхали в горячем источнике, значит, вы использовали геотермальную энергию.Ядро Земли примерно такое же горячее, как поверхность Солнца, из-за медленного распада радиоактивных частиц в горных породах в центре планеты. Бурение глубоких скважин выводит на поверхность очень горячую подземную воду в качестве гидротермального ресурса, который затем прокачивается через турбину для выработки электроэнергии. Геотермальные установки обычно имеют низкие выбросы, если они закачивают пар и воду, которые они используют, обратно в резервуар. Есть способы создать геотермальные электростанции там, где нет подземных резервуаров, но есть опасения, что они могут увеличить риск землетрясения в районах, которые уже считаются геологическими горячими точками.

Океан

Приливная и волновая энергия все еще находится в стадии развития, но океаном всегда будет управлять гравитация луны, что делает использование ее силы привлекательным вариантом. Некоторые подходы к приливной энергии могут нанести вред дикой природе, например, приливные заграждения, которые работают так же, как плотины и расположены в океанской бухте или лагуне. Как и приливная сила, сила волны зависит от плотинных структур или устройств, закрепленных на дне океана, на поверхности воды или чуть ниже нее.

Возобновляемые источники энергии в доме

Солнечная энергия

В меньшем масштабе мы можем использовать солнечные лучи для питания всего дома — будь то с помощью фотоэлементов или пассивной солнечной конструкции дома.Пассивные солнечные дома предназначены для того, чтобы встречать солнце через окна, выходящие на юг, а затем сохранять тепло через бетон, кирпич, плитку и другие материалы, которые сохраняют тепло.

Некоторые дома на солнечной энергии производят более чем достаточно электроэнергии, что позволяет домовладельцу продавать излишки электроэнергии обратно в сеть. Батареи также являются экономически привлекательным способом хранения избыточной солнечной энергии, чтобы ее можно было использовать в ночное время. Ученые усердно работают над новыми достижениями, сочетающими форму и функцию, такими как солнечные световые люки и кровельная черепица.

Геотермальные тепловые насосы

Геотермальная технология — это новый взгляд на узнаваемый процесс: змеевики в задней части холодильника представляют собой мини-тепловой насос, отводящий тепло изнутри, чтобы продукты оставались свежими и прохладными. В доме геотермальные или геообменные насосы используют постоянную температуру земли (на несколько футов ниже поверхности) для охлаждения домов летом и обогрева домов зимой — и даже для нагрева воды.

Геотермальные системы могут быть изначально дорогими в установке, но обычно окупаются в течение 10 лет.Они также тише, требуют меньшего количества проблем с обслуживанием и служат дольше, чем традиционные кондиционеры.

Малые ветряные системы

Ветряная электростанция на заднем дворе? Лодки, владельцы ранчо и даже компании сотовой связи регулярно используют небольшие ветряные турбины. Дилеры теперь помогают размещать, устанавливать и обслуживать ветряные турбины и для домовладельцев, хотя некоторые энтузиасты DIY устанавливают турбины сами. В зависимости от ваших потребностей в электроэнергии, скорости ветра и правил зонирования в вашем районе ветряная турбина может снизить вашу зависимость от электросети.

Продажа энергии, которую вы собираете

Дома, работающие на ветряной и солнечной энергии, могут быть автономными или подключаться к более крупной электросети, которую предоставляет их поставщик электроэнергии. Электроэнергетические компании в большинстве штатов позволяют домовладельцам оплачивать только разницу между потребляемой электроэнергией, поставляемой в сеть, и тем, что они произвели — процесс, называемый чистым счетчиком. Если вы производите больше электроэнергии, чем используете, ваш провайдер может заплатить вам розничную цену за эту мощность.

Возобновляемая энергия и вы

Пропаганда возобновляемых источников энергии или их использование в домашних условиях может ускорить переход к экологически чистой энергии будущего.Даже если вы еще не можете установить солнечные батареи, вы можете выбрать электричество из экологически чистых источников энергии. (Обратитесь в свою энергетическую компанию, чтобы узнать, предлагает ли она такой выбор.) Если возобновляемая энергия недоступна через ваше коммунальное предприятие, вы можете приобрести сертификаты возобновляемой энергии для компенсации вашего использования.

Годовые отчеты по энергетике

NRDC | NRDC

NRDC каждый год анализирует самые свежие данные, чтобы представить общую картину энергетического сектора США, который претерпевает значительный сдвиг в сторону увеличения объемов возобновляемой энергии и экономичной энергоэффективности.Однако Америка по-прежнему должна делать больше, чтобы достичь своей доли в наших глобальных климатических целях.

2020:

Медленное и устойчивое не победит в климатической гонке

В 2019 году Америка добилась устойчивого прогресса в нескольких важнейших секторах чистой энергии. После резкого роста в 2018 году общее углеродное загрязнение в США снизилось на 3 процента в 2019 году, главным образом за счет сектора энергетики, который на 11 лет раньше выполнил цели по сокращению выбросов в соответствии с Планом чистой энергии времен Обамы. Энергия ветра и солнца процветает, а законы штатов, обязательства коммунальных предприятий и корпоративные цели в области экологически чистой энергии, поставленные в 2019 году, будут способствовать дальнейшему ускорению роста возобновляемых источников энергии по всей стране.С другой стороны, Соединенные Штаты продолжают добывать нефть и газ в огромных количествах; В 2019 году на потребление нефти и газа в США пришлось 80 процентов выбросов углерода, и мы экспортируем большие объемы этого ископаемого топлива за границу, что способствует глобальным выбросам. Такого медленного продвижения к экологически чистой энергии в будущем будет просто недостаточно, чтобы удержать глобальное потепление на уровне ниже 1,5 градусов по Цельсию и предотвратить наихудшие последствия климатического кризиса. Как мы отмечаем в нашем Ежегодном энергетическом отчете 8 th , в наших энергетических тенденциях на 2019 год есть хорошие новости, но мы должны сделать больше — гораздо больше — и у нас больше нет времени тратить зря.


ПРОСМОТРЕТЬ ОТЧЕТ

Восьмой годовой отчет по энергетике: медленное и устойчивое не победит в климатической гонке


2019

Энергетический прогресс Америки: дуэль чистой и грязной инфраструктуры

Перед лицом враждебной администрации, которая остановила национальный импульс (и даже вызвало некоторый откат), отдельные штаты, города, коммунальные предприятия и предприятия берут на себя новаторские обязательства по решению проблемы климата. Солнечная и ветровая энергия процветают, а стоимость чистой энергии продолжает быстро падать.Ветровая и солнечная энергия уже вытесняют угольную энергию и, вероятно, окажут аналогичное экономическое давление на природный газ в течение следующих полутора десятилетий. Между тем, угольная генерация упала до минимума за четыре десятилетия. К сожалению, однако, инфраструктура природного газа и нефти расширяется, чему способствует приток дешевой нефти и газа, подвергнутых гидроразрыву. А после пяти лет снижения выбросов углекислого газа (CO2) в 2018 году выбросы в США выросли; во всем мире выбросы CO2 достигли рекордно высокого уровня. США должны подтвердить приверженность достижению наших климатических целей от штата к штату и от города к городу, настаивая на возвращении федеральной поддержки.

2018

Американский климатический перекресток: продвигая чистую энергию выше и быстрее

После еще одного года значительных достижений США в области чистой энергетики Межправительственная группа экспертов по изменению климата выпустила отрезвляющее предупреждение об опасных последствиях, если мы не будем действовать быстро, чтобы ограничить глобальное потепление. В этом отчете исследуются возникающие возможности и препятствия на пути к более безопасному климату в будущем. Популярность угля упала до исторического минимума в 2017 году, когда возобновляемые источники энергии и энергоэффективность были самыми чистыми и дешевыми U.С. источники энергии. В результате Америка почти достигла целей по сокращению выбросов в Плане чистой энергии на 13 лет раньше, чем предполагалось, несмотря на враждебную администрацию Трампа. Прогресс и инновации открыли доступ к более чистым и дешевым альтернативам, которые становятся основным ресурсом по всей стране. Даже с учетом этих положительных тенденций необходимо сделать гораздо больше для обеспечения продолжения перехода к чистой энергии.

2017

Революция чистой энергии в Америке

Согласно отчету NRDC за 2017 год, несмотря на новые политические препятствия, улучшение экономики способствует революции в чистой энергии, в которой нуждается Америка.Десятки рекордов чистой энергии были побиты в Соединенных Штатах. Солнечная энергия продемонстрировала беспрецедентный рост, и теперь у нас есть первая в США оффшорная ветряная электростанция. Более сильные инвестиции и стандарты в области энергоэффективности позволили сократить потери энергии и счета за коммунальные услуги. Тем временем сетевые операторы и коммунальные предприятия прилагают все усилия, чтобы интегрировать больше чистой энергии в нашу систему электроснабжения без ущерба для надежности. В целом Соединенные Штаты сокращают загрязнение, вызывающее изменение климата, даже несмотря на то, что национальные расходы на энергию достигают рекордно низкого уровня.

2016

Ускорение перехода к будущему чистой энергии

Соединенные Штаты строят революцию в области чистой энергии, которая, согласно отчету NRDC за 2016 год, обеспечит значительное сокращение загрязнения. Выработка угля упала до исторического минимума, производя только одну треть нашей электроэнергии, в то время как производство возобновляемой энергии достигло рекордного уровня, при этом более одной восьмой электроэнергии Америки вырабатывается с помощью солнечных панелей, ветряных турбин и других возобновляемых ресурсов. В прошлом году в области энергетики был достигнут ряд побед для окружающей среды, о чем свидетельствует глобальное климатическое соглашение и план по сокращению выбросов углерода для Соединенных Штатов.

2015

Тектонический сдвиг в энергетическом ландшафте Америки

Соединенные Штаты возглавляют глобальный переход к экологически чистой энергии, который достиг новых рубежей: потребление угля и электроэнергии по всей стране снизилось, потребление нефти не изменилось, а возобновляемые источники энергии резко выросли, согласно отчету NRDC за 2015 год. отчет. Устойчивый прогресс в области энергоэффективности, ветроэнергетики и солнечной энергетики проложил путь к первым в Америке общенациональным ограничениям на выбросы углерода электростанциями и вселил надежду на значительный прогресс в глобальных переговорах по климату, запланированных на декабрь в Париже.

2014

Позитивные тенденции в энергетике служат хорошим предзнаменованием для безопасности и экономики США

Соединенные Штаты сокращают нефтяную зависимость, замедляют рост потребностей в электроэнергии и делают энергетические услуги более доступными для всех американцев. Потребление нефти и энергии остается значительно ниже уровней десятилетней давности, возобновляемые источники энергии стремительно растут, а рост продаж электроэнергии в США продолжает снижаться. Обзор NRDC за 2014 год показывает, что общее состояние энергетической экономики США остается отличным.Самым важным фактором, способствующим этим положительным тенденциям, является энергоэффективность — крупнейший и самый недорогой ресурс в стране. Эффективность позволила Америке получать больше работы за счет меньшего количества нефти, природного газа и электроэнергии, одновременно продвигая нашу экономику вперед. Есть все признаки того, что эти положительные энергетические тенденции будут продолжаться и ускоряться.

2013

(на удивление) хорошие новости энергетики в Америке

На протяжении десятилетий энергетические новости Америки становились все хуже и хуже, начиная с нефтяного кризиса 1970-х годов.Однако анализ NRDC за 2013 год обнаружил заметный поворот. Судя по ключевым показателям экономики, безопасности и окружающей среды, состояние энергетической экономики США никогда не было лучше. В значительной степени благодаря повышению энергоэффективности положительные энергетические тенденции экономят стране сотни миллиардов долларов ежегодно, помогая американским рабочим и компаниям конкурировать во всем мире, делая нашу страну более энергобезопасной и существенно сокращая национальный углеродный след. Однако эти тенденции должны продолжаться и ускоряться, чтобы компенсировать наиболее разрушительные последствия изменения климата.Мы должны опираться на положительные энергетические тенденции Америки и уделять приоритетное внимание повышению эффективности, которое стоит гораздо меньше, чем энергия, которую они вытесняют.

альтернативных источников энергии для домовладельцев | Home Guides

По данным Управления энергетической информации США, потребление энергии в США упало на 4,8 процента в 2009 году, но только 8 процентов этой энергии приходилось на возобновляемые источники (см. Ссылки 1). Многие люди полагаются на традиционные источники электроэнергии просто потому, что они не знают, что там есть, и большинство не понимают, что их электрическая компания может получать часть своей электроэнергии из возобновляемых источников (см. Ресурсы 1).В зависимости от вашего региона вы можете запросить более высокий процент зеленой энергии у своей энергетической компании или установить свою собственную систему.

Покупка зеленой энергии

Первым шагом к альтернативной энергии для многих домовладельцев является покупка зеленой энергии у их коммунальной компании. Зеленая энергия поступает из возобновляемых источников, таких как ветер, вода или солнечное тепло. Вы можете приобрести экологически чистую электроэнергию у своей нынешней энергетической компании — чтобы узнать об этом, посетите веб-сайт «Green Power Locator» Агентства по охране окружающей среды США.Согласно EPA, на каждый киловатт-час традиционной энергии, которую вы заменяете зеленой энергией, вы предотвращаете выброс более фунта углекислого газа в атмосферу. (См. Ресурсы 3, стр. 2)

Биомасса

Биомасса является вторым по частоте использования возобновляемым источником энергии в стране, уступая только гидроэнергетике, поскольку источником энергии является сжигание древесных отходов сельскохозяйственных предприятий и промышленных деревообрабатывающих предприятий. По данным Министерства энергетики США, древесные отходы также могут быть «газифицированы», чтобы производить меньше загрязнения воздуха и больше энергии, чем при сжигании твердой древесины.Электростанции, работающие на биомассе, должны располагаться рядом с основными поставщиками древесных отходов, поэтому большинство из них сосредоточено в восточной части страны. (См. Ссылки 2)

Доступны малогабаритные бытовые печи на биомассе, которые можно легко установить практически в любом доме и вентилировать прямо снаружи, но согласно Green Institute, большинство этих печей больше похожи на комнатные обогреватели, чем на печи для всего дома. , поэтому они не являются полноценным источником зеленой энергии. Однако они могут снизить потребность вашей семьи в электричестве или газе, позволив вам снизить температуру на термостате.(См. Ресурсы 2, стр. 5)

Геотермальная энергия

Геотермальная энергия использует естественное тепло Земли для нагрева запасов подземных вод, которые приводят в действие турбины, активируя генератор, производящий энергию. Геотермальная энергия наиболее целесообразна в западной части Соединенных Штатов из-за ограничений технологии бурения. Новые технологии позволят растениям улавливать тепло из более глубоких источников, тем не менее, делая геотермальную энергию более доступной (см. Ссылки 3).На западе США у некоторых домовладельцев могут быть индивидуальные или групповые геотермальные скважины, которые собирают тепло с земли и направляют его прямо в дом; геотермальное отопление может быть вдвое дешевле, чем отопление на природном газе (см. Ресурсы 4).

Солнечная энергия

Солнечная энергия — это обычный начальный шаг к жизни вне сети. У каждого есть доступ к солнечному свету, который поглощают фотоэлектрические элементы, вызывая реакцию на атомном уровне, которая отправляет свободные электроны в цепь в виде электричества.Это означает, что вы можете установить солнечную батарею на крыше вашего дома, чтобы производить достаточно энергии для обеспечения всего вашего электричества. Солнечные панели лучше всего работают в таких местах, как юго-запад США, где много солнечного света, но правильная установка и размещение могут заставить солнечную энергию работать практически где угодно (см. Ссылки 4). Некоторые домовладельцы с жилыми системами солнечной энергии также используют одну небольшую ветряную турбину, чтобы компенсировать недостаток солнечной энергии зимой, когда ветер бывает сильнее, но солнце не такое сильное — это называется «гибридом». «система (см. ссылки 6).

Ветер

Ветряные турбины похожи на пропеллеры на ходулях — ветер вращает лопасти, которые вращают генератор для производства энергии. Последовательное крупносерийное производство требует большого количества турбин, установленных на высоте 100 футов или выше, чтобы использовать преимущества лучшего качества ветра, поэтому этот вид производства осуществляется на предприятиях, называемых ветряными установками или ветряными фермами, которые поставляют электроэнергию электроэнергетическим компаниям. Ветер повсюду, но он самый сильный и самый обильный в штатах Равнин, что делает их идеальным местом для использования энергии ветра (см. Ссылки 5).По состоянию на 2011 год ветряные турбины, как правило, подходят только в пригородных или сельских районах, поскольку для каждой турбины требуется около акра земли (см.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *