Alternativ energi til hjemmet med egne hender: En oversikt over de beste utviklingene

Reservene til fossile brensel er ikke ubegrensede, og energiprisene øker stadig. Enig, det ville være fint å bruke alternative energikilder i stedet for tradisjonelle for å ikke stole på leverandører av gass og elektrisitet i din region. Men du vet ikke hvor du skal begynne?

Vi vil hjelpe deg med å håndtere de viktigste kildene til fornybar energi - i dette materialet vurderte vi den beste miljøteknologien. Alternativ energi er i stand til å erstatte de vanlige kildene til næring: Du kan lage en svært effektiv installasjon for å få det selv.

I vår artikkel blir enkle måter å montere en varmepumpe på, en vindgenerator og solcellepaneler tatt i betraktning. Bildelyser av enkelte trinn i prosessen er valgt. For klarhet er materialet utstyrt med videoer om produksjon av miljøvennlige installasjoner.

Populære kilder til fornybar energi

"Grønne teknologier" vil redusere husholdningenes kostnader betydelig ved bruk av nesten gratis kilder.

Fra antikken har folk brukt i hverdagsmekanismer og -anordninger, som har til formål å snu de mekaniske kreftene i naturen til mekanisk energi. Et godt eksempel på dette er vannmøller og vindmøller.

Med tilstedeværelsen av elektrisitet tillod tilstedeværelsen av en generator mekanisk energi å bli omgjort til elektrisk energi.

I dag genereres en betydelig mengde energi av vindkomplekser og vannkraftverk. I tillegg til vind og vann er kilder som biodrivstoff, energi fra jordens indre, sollys, geysers og vulkaner, og tidevannets styrke tilgjengelig for folk.

I hverdagen for produksjon av fornybar energi er følgende enheter mye brukt:

• Solpaneler.
• Varmepumper.
• Vindturbiner til hjemmet.

Høye kostnader, både selve enhetene og installasjonsarbeidet, stopper mange mennesker på banen for å skaffe tilsynelatende fri energi.

Payback kan nå 15-20 år, men dette er ikke en grunn til å frata deg selv om økonomiske prospekter. Alle disse enhetene kan produseres og installeres selvstendig.

Håndlagde solpaneler

Det ferdige solpanelet koster mye penger, så det er ikke nok for alle å kjøpe og installere det. Med selvlagde panelkostnader kan kostnadene reduseres med 3-4 ganger.

Før du begynner å montere solpanel, må du finne ut hvordan alt fungerer.

Prinsippet om drift av solenergi systemet

Å forstå formålet med hvert av elementene i systemet vil tillate deg å presentere sitt arbeid som helhet.

Hovedkomponentene til ethvert solenergisystem:

• Solpanel Dette er et kompleks av elementer koblet til en enkelt enhet som konverterer sollys til en strøm av elektroner.
• Batterier. ett batteri batterieri lang tid er det ikke nok, så systemet kan bestå av opptil et dusin slike enheter. Antall batterier bestemmes av strømforbruket av strøm. Antallet batterier kan økes i fremtiden ved å legge til det nødvendige antall solcellepaneler til systemet;
• Solar ladestyring. Denne enheten er nødvendig for å sikre normal oppladning av batteriet. Hovedformålet er å forhindre at batteriet lades opp.
• inverter. Enheten kreves for gjeldende konvertering. Oppladbare batterier gir lav spenning, og omformeren konverterer den til strømmen av en høyspenning som kreves for funksjonell utgangseffekt. For et hjem vil en omformer med en effekt på 3-5 kW være tilstrekkelig.

Hovedfunksjonen til solceller er at de ikke kan produsere høyspenningsstrøm. Et separat element i systemet er i stand til å generere en strøm på 0,5-0,55 V. Ett solbatteri er i stand til å produsere en spenning på 18-21 V, som er nok til å lade opp et 12 volts batteri.

Hvis det er bedre å kjøpe en inverter, batterier og en ladestyring klar, så er det ganske mulig å lage solbatterier selv.

Solar panel produksjon

For produksjon av batterier må du kjøpe solceller på mono- eller polykrystaller. Det bør bemerkes at levetiden til polykrystaller er mye mindre enn for enkeltkrystaller.

I tillegg overstiger effektiviteten av polykrystaller ikke 12%, mens denne indikatoren for enkeltkrystaller når 25%. For å lage en solpanel må du kjøpe minst 36 av disse elementene.

Trinn # 1 - Montering av solpanelet

Arbeid begynner med produksjon av boliger, dette vil kreve følgende materialer:

• Tre barer
• kryssfiner
• Pleksiglass
• trefiberplate

Kryssfiner er nødvendig for å kutte bunnen av saken og sette den inn i stangens ramme med en tykkelse på 25 mm. Størrelsen på bunnen er bestemt av antall solceller og deres størrelse.

Langs rammens hele omkrets i stenger med en tone på 0,15-0,2 m, er det nødvendig å bore hull med en diameter på 8-10 mm. De må forhindre at batteriene overopphetes under drift.

Trinn # 2 - Tilkobling av solpanelelementer

I henhold til kroppens størrelse er det nødvendig å kutte et underlag for solceller ut av fiberplater ved hjelp av en brevpapirkniv. Når enheten også trenger å sørge for tilstedeværelse av ventilasjonshull som er arrangert hver 5 cm kvadratisk nest. Den ferdige kroppen må males og tørkes to ganger.

Solceller bør legges opp ned på et substrat av fiberplate og utføre desoldering. Hvis de ferdige produktene ikke lenger var utstyrt med loddetinnede ledere, blir arbeidet sterkt forenklet. Imidlertid skal desoldering prosessen gjøres uansett.

Det må huskes at sammenkoblingen av elementene må være konsistent. I utgangspunktet skal elementene kobles i rader, og først da skal de ferdige rader kombineres til et kompleks ved å bli med i nåværende bære.

Etter ferdigstillelse må elementene vendes, legges som det skal være og festes på plass med silikon.

Deretter må du sjekke verdien av utgangsspenningen. Omtrentlig bør det være innen 18-20 V. Nå skal batteriet kjøre inn i flere dager, kontroller muligheten for å lade batteriene. Først etter ytelsesovervåking er det gjort tetningsledd.

Trinn # 3 - Strømforsyning

Etter å ha overbevist om den perfekte funksjonaliteten, kan du sette sammen strømforsyningssystemet. Inngangs- og utgangskontaktkabler må føres ut for senere tilkobling av enheten.

Pleksiglass skal kutte dekselet og festes med skruer til sidene av huset gjennom de forhåndsborede hullene.

I stedet for solceller til fremstilling av batterier, kan du bruke en diode krets med dioder D223B. Et panel på 36 seriekoblede dioder er i stand til å levere en spenning på 12 V.

Diodene må først fuktes i aceton for å fjerne maling. Bor hull i plastpanelet, sett inn diodene og pakk dem ut. Det ferdige panelet må plasseres i et gjennomsiktig hylse og forsegles.

Grunnleggende regler for installasjon av solcellepanel

Effektiviteten til hele systemet er avhengig av riktig installasjon av solbatteriet.

Når du installerer, bør du vurdere følgende viktige parametere:

1. Skyggelegging. Hvis batteriet er i skyggen av trær eller høyere strukturer, vil det ikke bare fungere normalt, men kan også mislykkes.
2. Orientering. For å maksimere sollys på solceller må batteriet rettes mot solen. Hvis du bor på den nordlige halvkule, bør panelet være orientert i sør, hvis det er i sør, deretter omvendt.
3. Skråningen. Denne parameteren bestemmes av geografisk plassering. Eksperter anbefaler å installere panelet i en vinkel som er lik den geografiske bredden.
4. Tilgjengelighet. Det er nødvendig å konstant overvåke rensligheten på forsiden og fjerne et lag av støv og smuss i tide. Og om vinteren skal panelet rengjøres periodisk fra stikkende snø.

Det er ønskelig at ved bruk av solpanelet er hellingsvinkelen ikke konstant. Enheten vil arbeide til maksimum bare i tilfelle direkte sollys rettet mot dekselet.

Om sommeren er det bedre å plassere det på en skråning på 30º til horisonten. Om vinteren anbefales det å heve og stille til 70º.

Varmepumper for oppvarming

Varmepumper er en av de mest avanserte teknologiske løsningene ved å skaffe seg alternativ energi for ditt hjem. De er ikke bare de mest praktiske, men også miljøvennlige.

Deres operasjon vil redusere kostnadene forbundet med å betale for kjøling og oppvarming av rommet betydelig.

Varmepumpeklassifisering

Varmepumper er klassifisert etter antall kretser, energikilde og metode for produksjon.

Avhengig av sluttbehov kan varmepumper være:

• Enkelt, dobbelt eller tredobbelt;
• En- eller to-kondensator;
• Med mulighet for oppvarming eller med mulighet for oppvarming og kjøling.

I henhold til type energikilde og metoden for produksjonen er følgende varmepumper utpekt:

• Jorden er vann. De brukes i den tempererte klimasonen med jevn oppvarming av jorden, uansett årstid. For installasjon bruk en kollektor eller sonde, avhengig av jordtype. For boring krever ikke grunnbrønner å skaffe tillatelser.
• Luft - vann. Varme samler seg fra luften og er rettet mot vannoppvarming. Installasjon vil være hensiktsmessig i klimasone med vintertemperatur ikke lavere enn -15 grader.
• Vann - vann. Installasjon skyldes forekomst av reservoarer (innsjøer, elver, grunnvann, brønner, septiktanker). Effektiviteten til en slik varmepumpe er svært imponerende på grunn av den høye temperaturen i kilden i løpet av den kalde årstiden.
• Vann er luft. I denne pakken fungerer de samme vannkroppene som en varmekilde, men varmen overføres direkte til luften som brukes til oppvarming av rommene gjennom en kompressor. I dette tilfellet fungerer vannet ikke som kjølevæske.
• Jorden er luft. I dette systemet er lederen av varme bakken. Varm fra jord gjennom kompressoren overføres til luften. Ikke-frysende væsker brukes som energibærer. Dette systemet regnes som det mest universelle.
• Luft - luft. Operasjonen av dette systemet ligner driften av et klimaanlegg som er i stand til å oppvarme og kjøle et rom. Dette systemet er det billigste fordi det ikke krever utgravning og legging av rørledninger.

Når du velger en type varmekilde, må du fokusere på områdets geologi og muligheten for uhindret jordverk, samt tilgjengeligheten av ledig plass.

Med mangel på ledig plass må man forlate slike varmekilder som land og vann og ta varmen fra luften.

Driftsprinsippet til varmepumpen

Prinsippet for drift av varmepumper er basert på bruk av Carnot-syklusen, som, som et resultat av en skarp kompresjon av kjølevæsken, gir en temperaturøkning.

Med samme prinsipp, men med motsatt effekt, fungerer de fleste klimaanlegg med kompressorenheter (kjøleskap, fryser, klimaanlegg).

Hovedpensjonssyklusen, som implementeres i kamrene til disse enhetene, tyder på den motsatte effekten - som et resultat av en kraftig utvidelse, reduserer kjølemediet.

Derfor er en av de mest tilgjengelige metodene for produksjon av en varmepumpe basert på bruk av separate funksjonsenheter som brukes i klimatisk utstyr.

Så, for produksjon av en varmepumpe kan brukes husholdning kjøleskap. Fordamperen og kondensatoren vil spille rollen som varmevekslere, som tar varmeenergi fra mediet og direkte det til å varme kjølevæsken som sirkulerer i varmesystemet.

Montering av varmepumpen fra skrapmaterialer

Ved å bruke de gamle husholdningsapparater, eller rettere, de enkelte komponentene, kan du selvstendig montere en varmepumpe. Hvordan dette kan gjøres, se nedenfor.

Trinn 1 - Fremstilling av kompressor og kondensator

Arbeidet begynner med forberedelsen av kompressordelen av pumpen, hvis funksjoner vil bli tildelt til riktig knutepunkt i klimaanlegget eller kjøleskapet. Denne knuten må festes med en myk oppheng på en av veggene i arbeidsrommet, hvor det vil være praktisk.

Etter det må du lage en kondensator. For denne ideelle rustfritt ståltanken på 100 liter. Det er nødvendig å montere en spole i den (du kan ta et ferdig kobberrør fra et gammelt klimaanlegg eller kjøleskap.

Den tilberedte tanken skal kuttes i to like deler ved hjelp av en grinder - dette er nødvendig for å installere og fikse spolen i fremtidens kondensator.

Etter montering av spolen i en av halvdelene, må begge deler av tanken være tilkoblet og sveiset sammen slik at en lukket tank blir oppnådd.

Tenk på at når du sveiser, må du bruke spesielle elektroder, og enda bedre å bruke argonsveising, bare det kan sikre maksimal kvalitet på sømmen.

Trinn # 2 - gjør fordamperen

For fremstilling av fordamperen trenger du en forseglet plastbeholder med et volum på 75-80 liter, hvor du må sette en spole fra et rør med en diameter på tomme.

På enden av røret er det nødvendig å kutte tråden for den etterfølgende tilkoblingen med rørledningen. Etter å ha fullført forsamlingen og kontroller tetningen, bør fordamperen monteres på arbeidsplassens veggen ved hjelp av braketter av passende størrelse.

Gjennomføring av montering er bedre å betro en spesialist. Hvis en del av forsamlingen kan utføres uavhengig, bør en profesjonell arbeide med lodding av kobberrør og injeksjon av kjølemiddel. Samlingen av hoveddelen av pumpen avsluttes med tilkobling av varmebatterier og en varmeveksler.

Det skal bemerkes at dette systemet har lav effekt. Derfor blir det bedre hvis varmepumpen blir en ekstra del av det eksisterende varmesystemet.

Trinn # 3 - Arrangement og tilkobling av en ekstern enhet

Vann fra en brønn eller brønn er best egnet som varmekilde. Det fryser aldri, og selv om vinteren temperaturen sjelden faller under +12 grader. Enheten til to slike brønner vil være nødvendig.

Vann vil bli trukket fra en brønn og deretter matet til fordamperen.

Videre vil spillvannet slippes ut i den andre brønnen. Det forblir å koble alt dette til fordamperinnløpet, til utløpet og for å forsegle det.

I prinsippet er systemet klart for drift, men dets full autonomi vil kreve et automatiseringssystem som styrer temperaturen på det bevegelige kjølevæsken i varmekretsene og trykket fra freonet.

Først kan du gjøre med en vanlig startpakke, men det bør bemerkes at lanseringen av systemet etter avslutning Kompressoren kan utføres i 8-10 minutter - denne gangen er nødvendig for å utjevne presset av freon i systemet.

Enhet og bruk av vindgeneratorer

Vindkraft ble brukt av våre forfedre. Siden disse tider har ingenting i prinsippet blitt forandret.

Den eneste forskjellen er at møllens møllestifter er erstattet av en generator og en stasjon som forvandler bladets mekaniske energi til elektrisk energi.

Installasjon av vindgenerator regnes som økonomisk levedyktig hvis gjennomsnittlig årlig vindhastighet overstiger 6 m / s.

Installasjon gjøres best på åser og slett, ideelle steder er elvekystens og store vannkilder unna ulike tekniske tjenester.

Vindgenerator klassifisering

Klassifiseringen av vindgeneratorer avhenger av følgende nøkkelparametere:

• Avhengig av plasseringen av aksen kan det være vertikale flippers og horisontal. Den horisontale designen gir muligheten til å automatisk rotere hoveddelen for å søke etter vind. Hovedutstyret til den vertikale vindgeneratoren er plassert på bakken, slik at det er lettere å vedlikeholde, mens effektiviteten til de vertikalt beliggende bladene er lavere.
• Avhengig av antall blad utmerker seg enkelt, to, tre og multi-lobed vindgeneratorer. Multi-blad vindturbiner brukes ved lavt lufttrykk, sjelden brukt på grunn av behovet for å installere en girkasse.
• Avhengig av materialet som brukes til å lage bladene, kan bladene være seiling og tøff. Bladene av seiltypen er enkle å produsere og installere, men krever hyppig utskifting, da de raskt svikter på grunn av de plutselige vindkastene.
• Avhengig av skruens skrå, skiller du ut foranderlig og faste skritt. Ved bruk av en variabel tonehøyde er det mulig å oppnå en betydelig økning i rekkevidden av vindegeneratorens hastigheter, men dette vil føre til uunngåelig komplikasjon av strukturen og en økning i massen.

Kraften til alle typer enheter som konverterer vindkraft til en elektrisk analog, avhenger av bladets område.

Vindgeneratorenhet

I enhver vindturbininstallasjon inneholder følgende hovedelementer:

• bladeneroterer under vindens handling og sikrer rotorens bevegelse;
• generatorsom produserer en vekselstrøm;
• Blade Controller, er ansvarlig for dannelsen av AC til DC, som er nødvendig for å lade batterier;
• Oppladbare batterier, nødvendig for akkumulering og utjevning av elektrisk energi;
• inverter, utfører omvendt transformasjon av DC til AC, hvorfra alle husholdningsapparater fungerer;
• mastDet er nødvendig å løfte bladene over bakken for å oppnå høyde på bevegelsen av luftmassene.

Med denne generatoren, roterende kniver og masten anses å være hovedgenene til vindgeneratoren, og alt annet - flere komponenter som sikrer pålitelig og autonom drift av systemet som helhet

Lavhastighets vindgenerator fra generatoren

Det antas at dette designet er det mest enkle og rimelige for selvproduksjon. Det kan bli både en uavhengig energikilde og ta del av kraften i det eksisterende strømforsyningssystemet.

Med en bilgenerator og et batteri kan alle andre deler bli laget av skrapmaterialer.

Trinn # 1 - gjør vindhjulet

Bladene regnes som en av de viktigste delene av vindgeneratoren, siden deres design bestemmer driften av de andre knutepunktene. For fremstilling av blader kan brukes en rekke materialer - stoff, plast, metall og til og med tre.

Vi vil lage kniver av et kloakk plastrør. De viktigste fordelene med dette materialet er lav kostnad, høy fuktighetsbestandighet, enkel behandling.

Arbeid utføres i følgende rekkefølge:

1. Lengden på bladet beregnes, og plastrørets diameter skal være 1/5 av ønsket lengde;
2. Ved hjelp av et stikksag rør skal kuttes i lengderetningen i 4 stykker;
3. Ett stykke vil bli mal for å lage alle etterfølgende blader;
4. Etter trimming av røret må burrene på kantene behandles med sandpapir;
5. Klippbladene må festes på en ferdig forberedt aluminiumskive med montert feste;
6. Også til denne disken etter omarbeid må du feste generatoren.

Vær oppmerksom på at PVC-rør ikke har tilstrekkelig styrke og ikke klarer å motstå sterke vindstød. For fremstilling av kniver er det best å bruke et PVC-rør med en tykkelse på minst 4 cm.

Ikke den siste rollen på lastens størrelse har størrelsen på bladet. Derfor ville det ikke være overflødig å vurdere muligheten til å redusere størrelsen på bladet ved å øke tallet.

Etter montering skal vindhjulet balanseres. For å gjøre dette, fest det horisontalt på et stativ innendørs. Resultatet av riktig montering vil være ustabilitet på hjulet.

Hvis bladene roterer, er det nødvendig å utføre sitt underpunkt med et slipemiddel for å balansere strukturen.

Trinn # 2 - Lag en vindturbin mast

For fremstilling av masten kan du bruke et stålrør med en diameter på 150-200 mm. Minste mastlengde skal være 7 m. Hvis det er hindringer i området for å flytte luftmasse, må vindgeneratorhjulet heves til en høyde som overstiger et hinder på ikke mindre enn på 1 m.

Pinner for å sikre strekkmerker og selve masten må betones. Som strekkmerker kan du bruke stål eller galvanisert kabel med en tykkelse på 6-8 mm.

Trinn # 3 - Retrofit Automotive Generator

Endring består bare ved tilbakespoling av statorkabelen, samt ved fremstilling av en rotor med neodymmagneter. Først må du bore hullene som trengs for å fikse magneter i rotorens poler.

Installasjonen av magneter utføres med vekslende poler. Etter ferdigstillelse av arbeidet må de intermagnetiske imperfektene fylles med epoksyharpiks, og selve rotoren skal pakkes inn med papir.

Når du spoler en spole, må du vurdere at effektiviteten til generatoren vil avhenge av antall svinger. Spolen må vikles i en trefaseskjema i en retning.

Den ferdige generatoren må testes, resultatet av et korrekt utført arbeid vil være en figur på 30 V ved 300 rpm av generatoren.

Trinn 4 - ferdigstillelse av samlingen av en lavhastighets vindgenerator

Generatorens rotasjonsakse er laget av et rør med to monterte lagre, og halseksjonen er kuttet av galvanisert jern med en tykkelse på 1,2 mm.

Før montering av generatoren til masten, er det nødvendig å lage en ramme, profilrøret passer best til dette. Ved montering er det nødvendig å ta hensyn til at minimumsavstanden fra masten til bladet skal være større enn 0,25 m.

For å betjene systemet etter vindgeneratoren må du installere en ladestyring, batterier og en omformer.

Batterikapasiteten bestemmes av vindegeneratorens kraft. Denne figuren avhenger av størrelsen på vindhjulet, antall blad og vindhastighet.

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Å lage et solcellepanel med plastikkasse, en liste over materialer og arbeidsordre

Prinsipp for drift og gjennomgang av jordvarmepumper

Re-utstyr av generatoren og lage en lavhastighets vindgenerator med egne hender

Et særtrekk ved alternative energikilder er deres økologiske renhet og sikkerhet.

Den relativt lave kraften til installasjonene og bindende til spesifikke terrengforhold tillater kun de kombinerte systemene av tradisjonelle og alternative kilder til å fungere effektivt.

Bruker ditt hjem alternativ energi som kilder til varme og elektrisitet? Har du bygget din egen vindturbin eller laget solcellepaneler? Vennligst del din erfaring i kommentarene til vår artikkel.