מקורות אנרגיה חלופיים לבית פרטי: סוגים ויתרונות, ייצור עשה זאת בעצמך

עתודות הפחמימנים על הפלנטה שלנו אינן אינסופיות, לכן, אנרגיה חלופית, הפועלת על מקורות אנרגיה מתחדשים, צוברת פופולריות במהירות. הבתים מצוידים בפאנלים סולאריים ובטורבינות רוח. חלקה של האנרגיה המופקת מתחנות כוח סולאריות ורוח הולך וגדל. ב-2010 זה היה 5%. זה גורם לך לחשוב על בניית תחנת כוח קטנה בבית.

כיצד לבחור מקור אנרגיה

ישנן אפשרויות רבות להפקת חשמל אלטרנטיבי, הן פופולריות והן לא כל כך פופולריות. חלקם אינם מתאימים לקווי הרוחב שלנו, וחלקם מסוכנים.

משאבת חום השואבת חום מהאדמה לתוך הבית כמו מקרר מתאימה רק לתושבי אזורים גיאותרמיים. ניסיון להקים אותו באתר שלו יעלה לתושב מחוז מוסקבה באדמה עליונה קפואה לעומק של שני מטרים. הקפאה תשפיע על מערכת השורשים של עצים ושיחים, שלאחר מכן תחלה או תמות.

ביוגז מתאים להפקה במפעלים גדולים בהם אין בעיות עם דלקים ביורואקטורים. בחווה פרטית יש מעט תועלת מביוגז, חווה בת ממוצעת לא תוכל לייצר את כמות הדלק הנדרשת. יהיה צורך לייבא אותו, מה שיוביל לעלויות משלוח קבועות. אל תשכח שייצור ביוגז הוא נפיץ ודורש בקרת ציוד, דבר שקשה ליישם בבית.

ישנם מקורות אנרגיה חלופיים מתאימים יותר לבית פרטי. אלו כוללים:

• אנרגיה סולארית.
• אנרגיית רוח.
• האנרגיה של זרימת המים.
• גז עץ המתקבל מפירוק תרמי של עץ ללא גישה לאוויר.

בניגוד לביוגז, הם מתאימים לשימוש בבתים פרטיים ובטוחים בשימוש נכון.

אבל לא לכולם באתר יש נחל או גישה לכמויות גדולות של עצים, אז אולי חכם יותר לשקול מקורות אנרגיה מתחדשים הזמינים בכל מקום. אלה כוללים אור שמש ורוח.

ישנם פתרונות מוכנים "עשה זאת בעצמך" להמרת אנרגיה חלופית. הם מאפשרים להמיר אותו לחשמל בצורה יעילה ככל האפשר ומתאימים ליישום בבית פרטי.

תחנת כוח סולארית

ספקי כוח גיבוי סולאריים מתאימים היטב למיקומים עם הפסקות חשמל מתמשכות. בשל עלותם הגבוהה, השימוש בהם אינו מעשי במקום בו אין בעיות בחשמל. תחנת כוח סולארית המותקנת כדי לחסוך בכסף תחזיר את עצמה רק בעוד 8-10 שנים. במהלך תקופה זו, סוללות עופרת יהפכו לבלתי שמישות, והחלפתן תגרור עלויות נוספות. כספים שהושקעו בהחלפת סוללות יעלו את עלות תחנת הכוח וידחו את תקופת ההחזר ב-3-5 שנים נוספות.

רכיבים נדרשים והרכבה

פאנל סולארי מורכב מתאי פוטו-וולטאיים המשתנים בצורה וגודלם.

תאים סולאריים גדלים מסיליקון ומתחלקים לשני סוגים: חד-גבישי (מונו-Si) ופולי-גבישי (פולי-Si).

לתאים חד-גבישיים יעילות של 20% וחיי שירות של עד 30 שנה. לצורך פעולתם הרגילה, יש צורך באור השמש כדי לפגוע בסוללות בזווית ישרה. באור מפוזר, עוצמתם של אלמנטים כאלה מצטמצמת פי שלושה, ואפילו ההצללה הקלה ביותר של אלמנט אחד מסירה את כל השרשרת ממצב היצירה.

לכן, SES (תחנות כוח סולאריות), הבנויות על תאי מונו-Si, זקוקות למערכות המנטרות את מיקום השמש ומסובבות את הפאנלים אחריה. אל תאפשר זיהום של הפאנלים, לשם כך הם מצוידים במערכת ניקוי אוטומטית. בתחנות כוח סולאריות קטנות, פאנלים סולאריים נשטפים ביד.

תחנות כוח על לוחות מונו-Si מתאימות לאזורים עם הרבה ימי שמש בשנה. במזג אוויר מעונן, היעילות שלהם קרובה לאפס.

לתאים רב גבישיים יש יתרונות וחסרונות משלהם. היתרונות כוללים עלות נמוכה ותפעול יעיל באור הסביבה.

יש להם עוד חסרונות:

• יעילות נמוכה יותר - 12%.
• חיי שירות קצרים יותר - עד 25 שנים.
• השפלה מוגברת בטמפרטורות מעל 55 מעלות צלזיוס.

פאנלים סולאריים Poly-Si מותקנים באזורים עם דומיננטיות של ימים מעוננים. היכולת להמיר אור מפוזר מאפשרת להרכיב אותם ללא מערכות סיבוב אוטומטי. בנוסף, אין צורך לשטוף אותם לעתים קרובות. בשל עלותם הנמוכה וחוסר היומרה שלהם, תאים סולאריים רב גבישיים נמצאים בשימוש נרחב בתחנות כוח סולאריות תוצרת בית.

עדיף להתחיל להרכיב תחנת כוח סולארית משלך עם מבחר הרכיבים. כוחו יהיה תלוי ישירות בהם. לייצור SES קלאסי תצטרך:

1. תאים פוטו-וולטאיים.
2. אוטובוס לחיבור אלמנטים.
3. יריעת זכוכית או פלסטיק שקוף.
4. פרופיל אלומיניום.
5. שרף אפוקסי עם מקשה.
6. חוטים בחתך של 4 מ"מ.
7. מגן קיר.
8. בקר פאנל סולארי.
9. מהפך 12-220 V.
10. מפסקי פחת.
11. בלוקים מסוף לנתיכים.
12. דיודות שוטקי.
13. סוללת עופרת עם קיבולת של לפחות 150 Ah.
14. מסופי סוללה.

תרשים חיבור רכיבי SES:

אתה צריך להתחיל בהרכבת הפנל הסולארי. חתכו מהאוטובוס חתיכות באורך 7 ס"מ והלחמו אותם למגעים השליליים של תא הפוטו הממוקם בצד הקדמי. חזור על שלב זה עבור כל תא צילום.

יש לחבר את "המוצרים המוגמרים למחצה" המתקבלים בסדרה, להלחים את המסוף השלילי של אלמנט אחד למסוף החיובי של השני. מספר תאי הפוטו במעגל (מודול) חייב להיות כזה שיופיע מתח של 14.5 וולט במסופים שלו. בעת שימוש בתאי חצי וולט, יש צורך ב-29 חלקים. כך שכאשר אלמנט אחד מוחשך במעגל, זרם הפוך אינו מתרחש, יש צורך להלחים את דיודת Schottky לתוך הרווח של האפיק השלילי של כל תא פוטו.

ניתן לייצר סוללה סולארית ממודול אחד, אך הספק שלה יהיה מינימלי. לכן, פאנלים סולאריים מורכבים ממספר מודולים המחוברים במקביל.

הסירו את הזכוכית והדביקו אליה בזהירות את המודולים שהורכבו. השתמשו בשרף אפוקסי כדבק, הוא אינו הופך לעכור כשהוא מתרפא ואינו מפריע לאור להיכנס לתאי הפוטו. אל תשתמש בדבקים אחרים, גם אם הם נראים טובים.

לאחר התייצבות האפוקסי, התקינו את הזכוכית במסגרת פרופיל האלומיניום, קודחו מראש חור עבור החוטים שבתוכה. הלחמו את מובילי המודול אל החוטים ודחוף אותם החוצה. עבור אטימות, מלא את כל המבנה באפוקסי.

האפוקסי הנרפא יקשר את הזכוכית למסגרת ויגן על תאי הפוטו מפני לחות ואבק.

תכונות של התקנה על הבית

ניתן להתקין את הפנל הסולארי שהורכב על הגג, אך האפשרות הטובה ביותר תהיה להתקין אותו על הקיר הדרומי של הבית. הפאנל המותקן עליו יהיה בשמש כמעט כל שעות האור.

תלו את המגן על הקיר וקבעו את הבקר, המהפך ובלוקי המסוף עם נתיכים המוכנסים למגן. הכנס את החוטים לתוך המגן וחבר אותם לפי התרשים. זכור שהסוללה פולטת גזים רעילים בעת הטעינה, לכן הנח אותה באזור מאוורר היטב.

בעת הפעלת תאורה פנימית ממהפך, חלק מהאנרגיה אובדת במהלך ההמרה. כדי שלא תצטרכו לבזבז אספקה ​​ממקור אנרגיה אוטונומי, התקינו בבית מערכת תאורה הפועלת מ-12 וולט.

קולטי שמש לחימום

אם כבר מדברים על תחנות כוח סולאריות הממירות אור לחשמל, אי אפשר שלא להזכיר סוג אחר של פאנלים סולאריים.

קולטי שמש משמשים במערכות חימום ואספקת מים חמים והם:

• אוויר.
• צִנוֹרִי.
• לִשְׁאוֹב.
• שָׁטוּחַ.

בתוך קולטי האוויר יש צלחות מכוסות בהרכב סופג אור. הם מחוממים על ידי השמש ומפיצים חום לאוויר שמסתובב דרך הקולט, המשמש לחימום הבית.

כדי להגדיל את שטח משטח העבודה בקולטי האוויר, משתמשים בלוחות גליים.

בגוף הקולטים הצינוריים יש צינורות זכוכית, הצבועים מבפנים בצבע שחור. אור השמש פוגע בצבע ומחמם אותו. לאחר מכן החום מועבר למים העוברים דרך הצינורות.

קולטי ואקום הם סוג של צינורות. בו מוחדרים הצינורות הצבועים לשקופות בקוטר גדול. יש ביניהם ואקום, שמפחית את איבוד החום מהצינור הפנימי.

הפשוטים והזולים מכולם הם אספנים שטוחים. הם מורכבים מצלחת, שמתחתיה יש צינורות עם מים במחזור, סגורים מלמטה בשכבה של חומר בידוד חום. היעילות של קולטים שטוחים היא הנמוכה ביותר.

דיאגרמת חיבור למערכת אספקת המים:

האוויר מהקולט נכנס ישירות לבית, והמים נכנסים תחילה אל הדוודים, שם הם מחוממים על ידי גופי חימום לטמפרטורה הרצויה. מהדוד מוזנים מים חמים למטבח ולאמבטיה, והם משמשים גם לחימום.

איך להכין מחולל רוח

תחנות כוח סולאריות אינן פועלות בלילה ובמזג אוויר מעונן, ותמיד נדרש חשמל. לכן, כאשר מעצבים אנרגיה חלופית לבית במו ידיכם, עליכם לספק בו גנרטור שאינו תלוי בשמש.

לשימוש כמקור שני לאנרגיה, גנרטור רוח מושלם. זה אפילו יכול להיות מורכב מחלקי חילוף משומשים, אשר יחסוך משמעותית את הכסף שלך.

רשימה של מה שאתה צריך כדי לבנות טחנת רוח:

1. גנרטור נרגש מגנטית ממשאית או טרקטור.
2. צינור בקוטר חיצוני של 60 מ"מ ואורך של 7 מטרים.
3. מטר וחצי של צינור בקוטר פנימי של 60 מ"מ.
4. חבל פלדה.
5. סוגרים ויתדות לחיבור הכבל.
6. חוטים בחתך של 4 מ"מ.
7. מפחית אוברדרייב 1 עד 50.
8. צינור PVC בקוטר 200 מ"מ.
9. להב מסור עגול.
10. שני מחברי EC-5.
11. חתיכת יריעת פלדה בעובי 1 מ"מ.
12. יריעת אלומיניום בעובי 0.5 מ"מ.
13. מיסב לקוטר הפנימי של התורן.
14. צימוד לחיבור צירי הגנרטור ותיבת ההילוכים.
15. צינור לקוטר הפנימי של המיסב, אורך - 60 ס"מ.

כל החומרים הללו נמכרים בחנות בנייה ומכוניות. תיבות הילוכים חדשות עם גנרטור הן יקרות ולכן עדיף לקנות אותן בשוק פשפשים.

הכנת גלגל רוח לבית

המרכיב העיקרי של כל טורבינת רוח הוא הלהבים, אז הם צריכים להיעשות תחילה.

כדי לקבוע את הגודל, השתמש בטבלה.

כוחו של גלגל הרוח צריך לחפוף באופן אידיאלי עם הגנרטור, אך בשל הגודל הגדול מדי של הגלגל המתקבל, זה לא תמיד אפשרי. לכן, לרוב הספק של הלהבים נמוך בהרבה מזה של הגנרטור. אין בזה שום דבר רע.

חותכים את צינור ה-PVC לאורכים שווים לאורך הלהבים. ראה אותם לשניים לאורך ציר האורך. צייר מחדש את הסימונים לתוך חצאי הצינור וחתוך את הלהבים לאורכו. נסרו משולשים מהחסר. גזרו את תושבות הלהב מיריעת הפלדה וקדח חורים בהם. קחו להב מסור עגול, קדחו בו חורים והברגו את הלהבים ללהב.

הרכבה, התקנה וחיבור

חפרו בור ובטון צינור בקוטר פנימי של 60 מ"מ. קח צינור של שבעה מטרים ובצעד לאחור 1 מטר מהקצה, התקן עליו את התושבת. לרתך את המיסב לאותו קצה של הצינור באמצעות ריתוך ארגון.

לכופף מסגרת מיריעת פלדה ולרתך אליה צינור מלמטה, שמתאים למיסב. הדק את תיבת ההילוכים עם הגנרטור למסגרת על ידי חיבור הצירים שלהם. התקן ריסונים של 2 פינים בתחתית המסגרת ובחלק העליון של התורן. הם ימנעו מהמסגרת להסתובב יותר מ-360 מעלות. הכינו שבשבת מזג אוויר מיריעת אלומיניום והצמידו אותה לחלק האחורי של המסגרת. קדחו חור עבור החוט בבסיס התורן.

חברו חוט לגנרטור והעבירו אותו דרך המסגרת והתורן. הנח את גלגל הרוח על גל תיבת ההילוכים וקבע אותו עליו. הכנס את המסגרת לתוך המיסב וסובב אותה. זה אמור להסתובב בקלות.

טורבינת הרוח השלמה נראית בערך כך:

1. להבים.
2. דיסק מהמעגל.
3. מפחית.
4. צימוד.
5. גֵנֵרָטוֹר.
6. שַׁבשֶׁבֶת.
7. הרכיבו את שבשבת מזג האוויר.
8. מֵסַב.
9. מגבילים.
10. תוֹרֶן.
11. הכבל.

תקע את היתדות לתוך האדמה כך שהמרחק מהתורן לכל אחת מהן יהיה זהה. קשרו את הכבלים לסוגרים שעל התורן. כדי להתקין את התורן, אתה צריך לקרוא מנוף. אל תנסה להתקין את מחולל הרוח בעצמך! במקרה הטוב תשבור את טחנת הרוח, במקרה הרע תסבול את עצמך. לאחר הרמת התורן עם מנוף משאית, יש לכוון את בסיסו לתוך הצינור שנבנה קודם לכן ולהמתין עד שהמנוף יוריד אותו לתוך הצינור.

החבל חייב להיות קשור ליתד כשהוא מתוח. יתר על כן, כל הכבלים חייבים להיות קשורים כך שהתורן יהיה אנכי לחלוטין, ללא עיוותים.

אתה צריך לחבר את מחולל הרוח למטען באמצעות מחבר EC-5. הטעינה עצמה מותקנת בפאנל עם ציוד ה-SES ומחוברת ישירות לסוללה.

כדי למנוע אובדן של מכשירי חשמל ביתיים, נתק תמיד את טורבינת הרוח מהמטען בזמן סופת רעמים.

ההרכבה של תחנת הכוח הושלמה. עכשיו לא תישארו בלי חשמל, גם אם תכבו את האור לזמן רב. יחד עם זאת, אינך צריך להוציא כסף על דלק עבור הגנרטור ועל זמן אספקתו. הכל יעבוד אוטומטית ולא ידרוש התערבותך.