Новые источники энергии самоделки: Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших разработок

Содержание

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших разработок

Запасы природного топлива не безграничны, а цены на энергоносители постоянно растут. Согласитесь, было бы неплохо взамен традиционных источников энергии использовать альтернативные, чтобы не зависеть от поставщиков газа и электроэнергии в своем регионе. Но вы не знаете, с чего начинать?

Мы поможем вам разобраться с основными источниками возобновляемой энергии — в этом материале мы рассмотрели лучшие эко-технологии. Заменить привычные источники питания способна альтернативная энергия: своими руками можно устроить весьма эффективную установку для ее получения.

В нашей статье рассмотрены простые способы сборки теплового насоса, ветрогенератора и солнечных батарей, подобраны фотоиллюстрации отдельных этапов процесса. Для наглядности материал снабжен видеороликами по изготовлению экологически чистых установок.

Содержание статьи:

Популярные источники возобновляемой энергии

«Зеленые технологии» позволят ощутимо сократить бытовые расходы за счет использования практически бесплатных источников.

Еще с древних времен люди использовали в повседневном обиходе механизмы и устройства, действие которых было направлено на превращение в механическую энергию сил природы. Ярким примером тому являются водяные мельницы и ветряки.

С появлением электричества наличие генератора позволило механическую энергию превращать в электрическую.

Водяная мельница — предшественник насоса автомата, не требующий присутствия человека для совершения работы. Колесо самопроизвольно вращается под напором воды и самостоятельно черпает воду

Сегодня значительное количество энергии вырабатывается именно ветряными комплексами и гидроэлектростанциями. Помимо ветра и воды людям доступны такие источники, как биотопливо, энергия земных недр, солнечный свет, энергия гейзеров и вулканов, сила приливов и отливов.

В быту для получения возобновляемой энергии широко используют следующие устройства:

Высокая стоимость, как самих устройств, так и проведения монтажных работ, останавливает многих людей на пути к получению вроде бы бесплатной энергии.

Окупаемость может достигать 15-20 лет, но это не повод лишать себя экономических перспектив. Все эти устройства можно изготовить и установить самостоятельно.

При выборе источника альтернативной энергии нужно ориентироваться на ее доступность, тогда максимальная мощность будет достигнута при минимуме вложений

Солнечные панели собственноручного изготовления

Готовая солнечная панель стоит немалых денег, поэтому ее покупка и установка по карману далеко не каждому. При самостоятельном изготовлении панели расходы можно снизить в 3-4 раза.

Прежде чем приступить к устройству солнечной панели нужно разобраться, как все это работает.

Галерея изображений

Фото из

Расположение солнечной панели на скатной крыше

Монтаж солнечных батарей на пологую крышу

Конструкция для изменения угла наклона приборов

Формирование угла наклона солнечной батареи

Принцип работы системы солнечного электроснабжения

Понимание назначения каждого из элементов системы позволит представить ее работу в целом.

Основные составляющие любой системы солнечного электроснабжения:

  • Солнечная панель. Это комплекс соединенных в единое целое элементов, преобразующих солнечный свет в поток электронов.
  • Аккумуляторы. Одной надолго не хватит, поэтому система может насчитывать до десятка таких устройств.  Количество аккумуляторных батарей определяется мощностью потребляемой электроэнергии. Количество аккумуляторных батарей можно будет увеличить в будущем, добавив в систему необходимое количество солнечных панелей;
  • Контроллер солнечного заряда. Это устройство необходимо для обеспечения нормальной зарядки аккумуляторной батареи. Основное его назначение состоит в недопущении повторной перезарядки батареи.
  • Инвертор. Прибор, требующийся для преобразования тока. Аккумуляторные батареи выдают ток низкого напряжения, а инвертор преобразует его в ток необходимого для функционала высокого напряжения – выходная мощность. Для дома достаточно будет инвертора с выдаваемой мощностью  3-5 кВт.

Основная особенность солнечных батарей состоит в том, что они не могут вырабатывать ток высокого напряжения. Отдельный элемент системы способен вырабатывать ток напряжением 0,5-0,55 В. Одна солнечная батарея способна вырабатывать ток напряжением 18-21 В, чего достаточно для зарядки 12-вольтового аккумулятора.

Если инвертор, аккумуляторные батареи и контроллер заряда лучше приобрести готовыми, то солнечные батареи вполне возможно сделать самому.

Качественный контроллер и правильность подключения помогут как можно дольше сохранять работоспособность аккумуляторных батарей и автономность всей солнечной станции в целом

Изготовление солнечной батареи

Для изготовления батареи необходимо приобрести солнечные фотоэлементы на моно- либо поликристаллах. При этом нужно учесть, что срок службы поликристаллов значительно меньше, чем у монокристаллов.

Кроме того КПД поликристаллов не превышает 12%, тогда как этот показатель у монокристаллов достигает 25%. Для того, чтобы сделать одну солнечную панель необходимо купить как минимум 36 таких элементов.

Солнечную батарею собирают из модулей. Каждый модуль для бытового использования включает 30, 36 или 72 шт. элементов, соединенных последовательно с источником питания с максимальным напряжением около 50 V

Шаг #1 — сборка корпуса солнечной панели

Начинаются работы с изготовления корпуса, для этого потребуются следующие материалы:

  • Деревянные бруски
  • Фанера
  • Оргстекло
  • ДВП

Из фанеры необходимо вырезать днище корпуса и вставить его в рамку из брусков толщиной 25 мм. Размер днища определяется количеством солнечных фотоэлементов и их размером.

По всему периметру рамки в брусках с шагом 0,15-0,2 м необходимо высверлить отверстия диаметром 8-10 мм. Они требуются для предотвращения перегрева элементов батареи во время работы.

Правильно выполненные отверстия с шагом 0,15-0,20 м предохранят от перегрева элементы солнечной панели и обеспечат стабильную работу системы

Шаг #2 — соединение элементов солнечной панели

По размеру корпуса необходимо при помощи канцелярского ножа вырезать из ДВП подложку для солнечных элементов. При ее устройстве также нужно предусмотреть наличие вентиляционных отверстий, устраиваемых через каждые 5 см квадратно-гнездовым способом. Готовый корпус нужно дважды покрасить и высушить.

Солнечные элементы следует вверх ногами выложить на подложку из ДВП и выполнить распайку. Если готовые изделия уже не были оснащены припаянными проводниками, то работа существенно упрощается. Однако процесс распайки предстоит выполнить в любом случае.

Нужно помнить, что соединение элементов должно быть последовательным. Изначально элементы следует соединять рядами, а уже потом готовые ряды объединять в комплекс путем присоединения к токоведущим шинам.

По завершению элементы нужно перевернуть, уложить как положено и зафиксировать на своих местах при помощи силикона.

Каждый из элементов нужно надежно зафиксировать на подложке с помощью скотча либо силикона, в будущем это позволит избежать нежелательных повреждений

После чего надо проверить величину выходного напряжения. Ориентировочно оно должно находиться в пределах 18-20 В. Теперь батарею следует обкатать в течение нескольких дней, проверить способность зарядки аккумуляторных батарей. Только после контроля работоспособности производится герметизация стыков.

Шаг #3 — сборка системы электроснабжения

Убедившись в безукоризненном функционале, можно выполнить сборку системы электроснабжения. Входные и выходные контактные провода нужно вывести наружу для последующего подключения прибора.

Из оргстекла следует вырезать крышку и закрепить ее саморезами к бортикам корпуса через предварительно просверленные отверстия.

Вместо солнечных элементов для изготовления батареи можно использовать диодную цепь с диодами Д223Б. Панель из 36 последовательно соединенных диодов способна выдавать напряжение 12 В.

Диоды нужно предварительно замочить в ацетоне для удаления краски. В пластиковой панели следует высверлить отверстия, вставить диоды и произвести их распайку. Готовую панель необходимо поместить в прозрачный кожух и герметизировать.

Правильно ориентированные и установленные солнечные панели обеспечивают максимальную эффективность получения солнечной энергии, а также легкость и простоту обслуживания системы

Основные правила установки солнечной панели

От правильности установки солнечной батареи во многом зависит эффективность работы всей системы.

При установке нужно учесть следующие важные параметры:

  1. Затенение. Если батарея будет находиться в тени деревьев или более высоких сооружений, то она не только не будет нормально функционировать, но и может выйти из строя.
  2. Ориентация. Для максимального попадания солнечных лучей на фотоэлементы батарею необходимо направить в сторону солнца. Если Вы живете в северном полушарии, то панель должна быть ориентирована на юг, если же в южном, то наоборот.
  3. Наклон. Этот параметр определяется географическим положением. Специалисты рекомендуют устанавливать панель под углом, равным географической широте.
  4. Доступность. Нужно постоянно следить за чистотой лицевой стороны и вовремя удалять слой пыли и грязи. А в зимнее время панель периодически необходимо очищать от налипающего снега.

Желательно, чтобы при эксплуатации солнечной панели угол наклона не был постоянным. Прибор будет работать по максимуму только в случае прямо направленных на его крышку солнечных лучей.

Летом его лучше располагать под уклоном в 30º к горизонту. В зимнее время рекомендовано приподнимать и устанавливать на 70º.

В ряде промышленных вариантов солнечных батарей предусмотрены устройства слежения за движение солнца. Для бытового применения можно продумать и предусмотреть подставки, позволяющие менять угол наклона панели

Тепловые насосы для отопления

Тепловые насосы являются одним и из наиболее прогрессивных технологических решений в получении для вашего дома. Они не только наиболее удобны, но и экологически безопасны.

Их эксплуатация позволит существенно снизить расходы, связанные с оплатой на охлаждение и обогрев помещения.

Галерея изображений

Фото из

Тепловой насос с забором тепла земли или подземной воды

Внешний блок теплового насоса воздух-вода или воздух-воздух

Взаимосвязь внешней и внутренней составляющих эко-систем

Оборудование внутреннего блока теплового насоса

Классификация тепловых насосов

Тепловые насосы классифицирую по количеству контуров, источнику энергии и способу ее получения.

В зависимости от конечных потребностей тепловые насосы могут быть:

  • Одно-, двух или трехконтурные;
  • Одно- или двухконденсаторные;
  • С возможностью нагрева или с возможностью нагрева и охлаждения.

По виду источника энергии и способу ее получения различают следующие тепловые насосы:

  • Грунт – вода. Применяются в умеренном климатическом поясе с равномерным прогревом земли вне зависимости от времени года. Для монтажа используют коллектор либо зонд в зависимости от типа грунта. Для бурения неглубоких скважин не требуется получения разрешительных документов.
  • . Тепло аккумулируется из воздуха и направляется на нагрев воды. Установка будет уместной в климатических зонах с зимней температурой не ниже -15 градусов.
  • . Монтаж обусловлен наличием водоемов (озера, реки, грунтовые воды, скважины, отстойники). Эффективность такого теплового насоса является весьма внушительной, что обусловлено высокой температурой источника в холодное время года.
  • Вода – воздух. В данной связке в роли источника тепла выступают те же водоемы, но при этом тепло посредством компрессора передается непосредственно воздуху, используемому для обогрева помещений. В данном случае вода не выступает в качестве теплоносителя.
  • Грунт – воздух. В данной системе проводником тепла является грунт. Тепло из грунта через компрессор передается воздуху. В роли переносчика энергии применяют незамерзающие жидкости. Данная система считается наиболее универсальной.
  • . Работа данной системы сходна с работой кондиционера, способного обогревать и охлаждать помещение. Данная система является наиболее дешевой, так как не требует производства земляных работ и прокладки трубопроводов.

При выборе вида источника тепла нужно ориентироваться на геологию участка и возможность беспрепятственного проведения земляных работ, а также на наличие свободной площади.

При дефиците свободного места придется отказаться от таких источников тепла, как земля и вода и забирать тепло из воздуха.

От правильности выбора вида теплового насоса во многом зависит эффективность работы системы и затраты на ее устройство

Принцип работы теплового насоса

Принцип работы тепловых насосов основан на использовании цикла Карно, который в результате резкого сжатия теплоносителя обеспечивает повышение температуры.

По такому же принципу, но с противоположным эффектом, работает большинство климатических устройств с компрессорными установками (холодильник, морозильная камера, кондиционер).

Главный рабочий цикл, который реализуется в камерах данных агрегатов, полагает обратный эффект – в результате резкого расширения происходит сужение хладагента.

Именно поэтому один из наиболее доступных методов изготовления теплового насоса основан на использовании отдельных функциональных узлов, используемых в климатическом оборудовании.

Так, для изготовления теплового насоса  может быть использован бытовой холодильник. Его испаритель и конденсатор будут играть роль теплообменников, отбирающих тепловую энергию из среды и направляющие ее непосредствен на нагрев теплоносителя, который циркулирует в системе отопления.

Низкопотенциальное тепло из грунта, воздуха или воды вместе с теплоносителем попадает в испаритель, где превращается в газ, а далее еще больше сжимается компрессором, в результате чего температура становится еще выше

Сборка теплового насоса из подручных материалов

Используя старую бытовую технику, а точнее, ее отдельные узлы, можно самостоятельно собрать тепловой насос. Как это можн сделать, рассмотрим далее.

Шаг #1 — подготовка компрессора и конденсатора

Работы начинаются с подготовки компрессорной части насоса, функции которой будут отведены соответствующему узлу кондиционера либо холодильника. Данный узел необходимо закрепить с помощью мягкой подвески на одной из стен рабочего помещения там, где это будет удобно.

После этого необходимо изготовить конденсатор. Для этого идеально подойдет бак из нержавеющей стали объемом 100 л. В него необходимо вмонтировать змеевик (можно взять готовую медную трубку от старого кондиционера либо холодильника.

Подготовленный бак нужно с помощью болгарки разрезать вдоль на две равные части – это необходимо для установки и закрепления змеевика в теле будущего конденсатора.

После монтажа змеевика в одной из половинок обе части емкости нужно соединить и сварить между собой таким образом, чтобы получился замкнутый бак.

Для изготовления конденсатора использован бак из нержавеющей стали объемом 100 л, с помощью болгарки он был разрезан пополам, вмонтирован змеевик и произведена обратная сварка

Учтите, что при сварке нужно использовать специальный электроды, а еще лучше применять аргоновую сварку, только она может обеспечить максимальное качество шва.

Шаг #2 — изготовление испарителя

Для изготовления испарителя потребуется герметичный пластиковый бак объемом 75-80 литров, в который нужно будет поместить змеевик из трубы диаметром ¾ дюйма.

Для изготовления змеевика достаточно обмотать медную трубку вокруг стальной трубы диаметром 300-400 мм с последующей фиксацией витков перфорированным уголком

На концах трубки необходимо нарезать резьбу для последующего обеспечения соединения с трубопроводом. После завершения сборки и проверки герметизации испаритель следует закрепить на стене рабочего помещения при помощи кронштейнов соответствующего размера.

Завершение сборки лучше доверить специалисту. Если часть сборки можно выполнить самостоятельно, то с пайкой медных труб и закачкой хладагента должен работать профессионал. Сборка основной части насоса заканчивается подключением обогревательных батарей и теплообменника.

Нужно отметить, что данная система является маломощной. Поэтому будет лучше, если тепловой насос станет дополнительной частью существующей системы отопления.

Шаг #3 — обустройство и подключение внешнего устройства

В качестве источника тепла лучше всего подойдет вода из колодца или скважины. Она никогда не замерзает и даже зимой ее температура редко опускается ниже +12 градусов. Потребуется устройство двух таких скважин.

Из одной скважины будет происходить забор воды с последующей подачей в испаритель.

Энергию подземной воды можно использовать круглогодично. На ее температуру не влияют погодные условия и времена года

Далее отработанная вода будет сбрасываться во вторую скважину. Остается все это подключить к входу в испаритель, к выходу и герметизировать.

В принципе, система готова к эксплуатации, но для ее полной автономности потребуется система автоматики, контролирующая температуру движущегося теплоносителя в отопительных контурах и давление фреона.

На первых порах можно обойтись обыкновенным пускателем, но следует учесть, что запуск системы после отключения компрессора можно выполнять через 8-10 минут – это время необходимо для выравнивания давления фреона в системе.

Устройство и использование ветрогенераторов

Энергию ветра использовали еще наши предки. С тех далеких времен, в принципе, ничего не изменилось.

Отличие состоит лишь в том, что жернова мельницы заменены генератором и приводом, обеспечивающими преобразование механической энергии лопастей в электрическую энергию.

Галерея изображений

Фото из

Шаг 1: Подбор деталей для изготовления ветрогенератора

Шаг 2: Извлечение двигателя и патрона из ненужной дрели

Шаг 3: Детали для устройства крепежного узла ветрогенератора

Шаг 4: Установка крепежного узла в собранном виде

Шаг 5: Установка подшипника с внутренней стороны пластины

Шаг 6: Сборка ветрогенератора и установка на площадкуСборка ветрогенератора и установка на площадку

Шаг 7: Крепление лопастей ветрогенератора к пластине

Шаг 8: Небольшой самодельный ветрогенераторНебольшой самодельный ветрогенератор

Установка ветрогенератора считается экономически выгодной, если среднегодовая скорость ветра превышает 6 м/с.

Монтаж лучше всего производить на возвышенностях и равнинах, идеальными местами считаются побережья рек и крупных водоемов вдали от различных инженерных коммуникаций.

Для преобразования энергии воздушных масс в электрическую применяются ветрогенераторы, наиболее продуктивные в прибрежных регионах

Классификация ветряных генераторов

Классификация ветряных генераторов зависит от следующих основных параметров:

  • В зависимости от размещения оси могут быть и горизонтальные. Горизонтальная конструкция предусматривает возможность автоповорота основной части для поиска ветра. Основное оборудование вертикального ветрогенератора расположено на земле, поэтому его легче обслуживать, при этом КПД вертикально расположенных лопастей ниже.
  • В зависимости от количества лопастей различают одно-, двух-, трех- и многолопастные ветряные генераторы. Многолопастные ветрогенераторы используют при малой скорости воздушного потока, применяются редко из-за необходимости установки редуктора.
  • В зависимости от материала, используемого для изготовления лопастей, лопасти могут быть парусными и жесткими. Лопасти парусного типа просты в изготовлении и монтаже, но требуют частой замены, так как быстро выходят из строя под воздействием резких порывов ветра.
  • В зависимости от шага винта, различают изменяемый и фиксируемый шаги. При использовании изменяемого шага можно добиться значительного увеличения диапазона рабочих скоростей ветрогенератора, но это приведет к неминуемому усложнению конструкции и увеличению ее массы.

Мощность всех видов приборов, преобразующих энергию ветра в электрический аналог, зависит от площади лопастей.

Для работы ветрогенераторам практически не нужны классические источники энергии. Использование установки мощностью около 1 мВт позволит сэкономить 92 000 баррелей нефти или 29 000 т угля за 20 лет

Устройство ветряного генератора

В любой ветряной установке присутствуют следующие основные элементы:

  • Лопасти, вращающиеся под действием ветра и обеспечивающие движение ротора;
  • Генератор, который вырабатывает переменный ток;
  • Контроллер управления лопастями, отвечает за образование переменного тока в постоянный, который требуется для зарядки аккумуляторов;
  • Аккумуляторные батареи, нужны для накопления и выравнивания электрической энергии;
  • Инвертор, выполняет обратное превращение постоянного тока в переменный, от которого работают все бытовые приборы;
  • Мачта, необходима для подъема лопастей над поверхностью земли до достижения высоты перемещения воздушных масс.

При этом генератор, и мачта считаются основными частями ветрогенератора, а все остальное – дополнительные компоненты, обеспечивающие надежную и автономную работу системы в целом

В схему любого даже самого простого ветряного генератора обязательно должны быть включены инвертор, контроллер заряда и аккумуляторные батареи

Тихоходный ветряной генератор из автогенератора

Считается, что данная конструкция является наиболее простой и доступной для самостоятельного изготовления. Она может стать как самостоятельным источником энергии, так и взять на себя часть мощности существующей системы электроснабжения.

При наличии автомобильного генератора и аккумуляторной батареи все остальные части можно изготовить из подручных материалов.

Шаг #1 — изготовление ветрового колеса

Лопасти считаются одной из наиболее важных частей ветрогенератора, так как их конструкцией определяется работа остальных узлов. Для изготовления лопастей могут быть использованы самые разные материалы – ткань, пластик, металл и даже дерево.

Мы изготовим лопасти из канализационной пластиковой трубы. Основные преимущества данного материала – дешевизна, высокая влагоустойчивость, простота обработки.

Работы выполняются в следующем порядке:

  1. Производится расчет длины лопасти, при этом диаметр пластиковой трубы должен составлять 1/5 от необходимого метража;
  2. С помощью лобзика трубу следует разрезать вдоль на 4 части;
  3. Одна часть станет шаблоном для изготовления всех последующих лопастей;
  4. После обрезки трубы заусеницы на краях необходимо обработать наждачной бумагой;
  5. Вырезанные лопасти необходимо зафиксировать на заранее приготовленном алюминиевом диске с предусмотренным креплением;
  6. Также к этому диску после переделки нужно прикрутить генератор.

Учтите, что труба из ПВХ не обладает достаточной прочностью и не сможет противостоять сильным порывам ветра. Для изготовления лопастей лучше всего применять трубу из ПВХ толщиной не менее 4 см.

Далеко не последнюю роль на величину нагрузки оказывает размер лопасти. Поэтому не лишним будет рассмотреть вариант снижения размера лопасти за счет увеличения их количества.

Лопасти ветрогенератора изготовлены по шаблону из ¼ ПВХ канализационной трубы диаметром 200 мм, разрезанной вдоль оси на 4 части

После сборки следует произвести балансировку ветрового колеса. Для этого требуется закрепить его горизонтально на штативе в закрытом помещении. Результатом правильной сборки будет неподвижность колеса.

Если же происходит вращение лопастей, необходимо выполнить их подточку абразивом доя уравновешивания конструкции.

Шаг #2 — изготовление мачты ветрогенератора

Для изготовления мачты можно использовать стальную трубу диаметром 150-200 мм. Минимальная длина мачты должна составлять 7 м. Если на участке есть препятствия для перемещения воздушных масс, то колесо ветрогенератора нужно поднять на высоту, превышающую препятствие не менее, чем на 1 м.

Колышки для закрепления растяжек и саму мачту необходимо забетонировать. В качестве растяжек можно использовать стальной либо оцинкованный трос толщиной 6-8 мм.

Растяжки мачты придадут ветрогенератору дополнительную устойчивость и снизят расходы, связанные с устройством массивного фундамента, их стоимость гораздо ниже остальных типов мачт, но требуется дополнительная площадь для растяжек

Шаг #3 — переоборудование автомобильного генератора

Переделка состоит лишь в перемотке провода статора, а также в изготовлении ротора с неодимовыми магнитами. Для начала нужно высверлить отверстия, необходимые для фиксации магнитов в полюсах ротора.

Установка магнитов выполняется с чередованием полюсов. По завершению работ межмагнитные пустоты нужно заполнить эпоксидной смолой, а сам ротор обернуть бумагой.

При перемотке катушки нужно учесть, что эффективность работы генератора будет зависеть от количества витков. Катушку необходимо мотать по трехфазной схеме в одном направлении.

Готовый генератор нужно испытать, результатом правильно выполненной работы будет показатель в 30 В при 300 оборотах генератора.

Переоборудованный генератор готов к проведению испытаний по выдаваемому номинальному напряжению перед финальным монтажом всей системы тихоходного ветрогенератора

Шаг #4- завершение сборки тихоходного ветрогенератора

Поворотная ось генератора выполняется из трубы с насаженными двумя подшипниками, а хвостовая часть вырезается из оцинкованного железа толщиной 1,2 мм.

Перед креплением генератора к мачте необходимо изготовить раму, лучше всего для этого подойдет профильная труба. При выполнении крепления нужно учесть, что минимальное расстояние от мачты до лопасти должно быть больше 0,25 м.

Под действием потока ветра происходит движение лопастей и ротора, в результате достигается вращение редуктора и получается электрическая энергия

Для работы системы после ветрогенератора нужно установить контроллер заряда, аккумуляторные батареи, а также инвертор.

Емкость батареи определяется мощностью ветрогенератора. Данный показатель зависит от размеров ветряного колеса, количества лопастей и скорости ветра.

Выводы и полезное видео по теме

Изготовление солнечной панели с пластмассовым корпусом, перечень материалов и порядок выполнения работ

Принцип работы и обзор геотермальных насосов

Переоборудование автогенератора и изготовление тихоходного ветрогенератора своими руками

Отличительной чертой альтернативных источников энергии является их экологическая чистота и безопасность.

Довольно малая мощность установок и привязка к определенным условиям местности позволяют эффективно эксплуатировать только комбинированные системы традиционных и альтернативных источников.

Ваш дом использует альтернативную энергетику в качестве источников тепла и электроэнергии? Вы самостоятельно собрали ветрогенератор или изготовили солнечные батареи? Поделитесь, пожалуйста, своим опытом в комментариях к нашей статье.

Альтернативная энергия на сайте полезных самоделок

В последнее время очень много идет разговоров об энергосберегающих технологиях. Это и тепловые аккумуляторы, и вечные лампочки, и солнечные батареи, и даже испо…

Читать далее

Как известно, при включении трёхфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть, по распространенным конденсаторным схемам:…

Читать далее

Как уже неоднократно говорилось, существует масса альтернативных источников энергии, обладающих поистине неограниченным потенциалом. Человечество должно научит…

Читать далее

Как ни крути, а все запасы энергии, которые есть на Земле — это результат воздействия Солнца. Соответственно, вся нетрадиционная энергетика основывается на испо…

Читать далее

Казалось бы, солнечной энергии должно хватить человечеству на века. Это практически неисчерпаемый источник энергии. Но дело в том, что непосредственное применение…

Читать далее

Устройство ставится и умещается в выключателе или рядом с ним. Оно позволяет плавно включать эл. лампу, т. е. до номинального значения увеличить ток через лампу…

Читать далее

Если вы когда-нибудь задавались вопросом: что такое тепловой аккумулятор, как он работает и какую пользу можете из этого извлечь лично вы, то читайте эту статью…

Читать далее

Еще в 1988 г., германский доктор Вольфганг Файст вместе с профессором Бо Адамсоном (из Швеции) предложили необыкновенную схему оборудования обычного здания. Сут…

Читать далее

Наш заголовок — не шутка и не опечатка. Ветер действительно может обогреть жилище. Правда, для этого потребуется собрать ветряной генератор, об этом и пой…

Читать далее

Экологически чистая энергия из возобновляемых природных источников — это весьма перспективная тема для ведения рационального хозяйства. Солнечные электростанции…

Читать далее

Я хочу предложить читателям интересное на мой взгляд и полезное устройство — портативную ветроэлектростанцию. В летнее время я с семьей часто отдыхаю на берегу…

Читать далее

Этим вопросом я задался, когда готовился пойти в поход на байдарках на две недели. Электроэнергия требовалась, прежде всего, для восполнения заряда аккумуляторо…

Читать далее

Цена солнечных батарей в России сейчас достаточно высока. Это обуславливается их малой распространенностью и отсутствием собственных производств….

Читать далее

Немаловажную роль в формировании себестоимости выпускаемой продукции играет экономия электрической энергии, а именно рационального использования освещения цехов…

Читать далее

В хозяйстве радиоконструктора всегда найдутся старые диоды и транзисторы от ставших ненужными радиоприемников и телевизоров. В умелых руках это — богатство, кот…

Читать далее

Это возможно самая важная вещь, которую вы когда-либо читали! Похоже, что изобретатель из США Стэнли Мэйер разработал электрическую ячейку, которая позволяет…

Читать далее

В последнее время все большее внимание привлекают нетрадиционные, с технической точки зрения, источники энергии: солнечное излучение, морские приливы и волны и …

Читать далее

В статье рассказано о том, как построить трёхфазный (однофазный) генератор 220/380 В на базе асинхронного электродвигателя переменного тока. Трехфазный асинхрон…

Читать далее

Стандартная схема включения люминесцентных ламп не лишена недостатков: гудит дроссель, глючит стартер, лампы моргают и никак не хотят загораться….

Читать далее

Оказывается этот загадочный обогреватель ВИН устроен очень просто и его легко можно собрать прямо у себя дома. Рассмотрим вкратце принцип действия. В основу ра…

Читать далее

Альтернативная энергия. готовые решения своими руками — Аккумуляторы

Отсутствие в удалённых районах развитой инфраструктуры часто вынуждает хозяев искать источники альтернативной энергии для своего дома. Технологии не стоят на месте, подобные вещи уже не являются чем-то экзотическим и труднодоступным. В данной статье вы узнаете, что сегодня предлагает рынок в качестве замены подключения к центральным электросетям.

Какие бывают

В окружающей среде энергия присутствует всегда в том или ином виде. Это ветер, излучение солнца, потоки воды, тепло земли. Остаётся лишь воспользоваться ими и преобразовать в ту, которая необходима. Рассмотрим, какие источники альтернативной энергии позволяют это сделать.

Солнечные батареи

Принцип работы основан на способности электронных приборов, называемых фотоэлементами, преобразовывать энергию фотонов солнечного света в электрическую. Данный пример альтернативной энергии является самым распространённым.

В батареях, выпускаемых для частного применения, используются кремниевые фотоэлементы. Они бывают двух видов:

  • Поликристаллические. Очень хрупкие, поэтому требуют аккуратного обращения. Обладают малым КПД – не более 15%. Средний срок службы 20 лет. Преимущество – низкая цена.
  • Монокристаллические. Более надёжны. Срок службы может достигать 50 лет. КПД 25%. Недостатком является дороговизна.

Преимущества солнечных батарей:

  • неисчерпаемый источник энергии на несколько десятилетий;
  • простота установки и обслуживания, для работы нет необходимости в ежедневном участии человека;
  • долговечность;
  • отсутствие вредного воздействия на окружающую среду и человека.

Их недостатками являются высокая стоимость оборудования, которое окупается довольно долго, и зависимость от интенсивности солнечного света. Если небо затягивает тучами, мощность фотоэлементов снижается.

Ветрогенераторы

Представляют собой комбинацию установленной на специальной мачте ветротурбины с лопастями и электрогенератора. При прохождении потоков воздуха через данную установку лопасти под их воздействием начинают вращаться и приводят в движение соединённый с редуктором внутренний вал.

Такая конструкция позволяет увеличить первоначальную скорость вращения. Редуктор подключён к генератору, который при вращении ротора вырабатывает электрический ток. Его излишки накапливаются в установленных аккумуляторах.

В зависимости от расположения оси вращения ветрогенераторы подразделяются на горизонтальные и вертикальные. Первый тип более популярен. Многие модели оснащены системой автоматического разворота по направлению ветра, значительно увеличивающей эффективность работы установки.

Преимущества данных устройств во многом аналогичны солнечным батареям. КПД может составлять от 25% до 47% в зависимости от конкретной модели и погодных условий.

Работа ветрогенератора не зависит от времени суток. Нужен только ветер, и чем сильнее он будет, тем лучше. Стоимость оборудования относительно невысока, но затраты на монтаж могут выйти гораздо большими.

Основными недостатками являются шум во время работы и низкочастотный инфразвук, негативно влияющий на состояние здоровья. По этой причине устанавливать мачту с устройством следует как можно дальше от жилья.

Биогазовые установки

Используют для работы различные отходы жизнедеятельности, например, от домашних или сельскохозяйственных животных и птиц. В герметичной ёмкости они подвергаются обработке анаэробными бактериями, которые в свою очередь выделяют биогаз.

  • Чтобы процесс шёл быстрее, отходы нужно периодически перемешивать, для чего используется ручная или механическая мешалка.

Биогаз попадает в специальное хранилище, называемое газгольдер, где подвергается усушке. Дальше он используется как обычный природный газ. Из оставшихся после переработки отходов можно сделать удобрение.

  1. Современные технологии для получения энергии с помощью биогазовых установок позволяют это делать без выполнения неприятных действий. Их главные преимущества:
  • независимость от погодных условий;
  • экономия на утилизации отходов;
  • возможность использовать множество видов сырья.
  • К недостаткам можно отнести следующие:
  • хоть это и биологически чистый вид топлива, при его сжигании в атмосферу выделяется небольшое количество вредных выбросов;
  • использовать установку удобно только в районах, богатых необходимым сырьём;
  • стоимость оборудования достаточно высока.

Тепловые насосы

Их правильнее назвать альтернативным источником тепла. Предназначены для организации отопления и горячего водоснабжения дома. Потребляют электричество, поэтому их необходимо использовать в комбинации с другими видами альтернативной энергии.

Принцип действия основывается на способности таких веществ, как фреон, закипать при низких температурах. Когда оно переходит в газообразное состояние, выделяется тепловая энергия. Установка состоит из внешнего и внутреннего контуров, а также контура насоса. Внешний закапывается под землю или опускается на дно водоёма.

Циркулирующий по нему фреон нагревается под воздействием окружающей среды, в контуре насоса под большим давлением переходит в газообразное состояние, в результате чего температура поднимается до 70 С°. Внутренний разносит нагретый в насосе теплоноситель по дому.

Тепловые насосы очень эффективны и способны обеспечивать горячей водой и отоплением круглый год. Затраты на электроэнергию при этом минимальны – при расходе 1 кВт электричества выделяется в среднем 4 кВт энергии тепла.

Что выбрать

Давайте разберёмся, какой вариант альтернативной энергии лучше. Солнечные батареи являются наиболее предпочтительным вариантом из-за простоты и экологичности. Однако они не работают в ночное время суток.

Ветрогенераторы хорошо подходят для местностей, где постоянно дуют сильные ветры. Функционируют и днём, и ночью, но если потоки воздуха ослабевают – эффективность становится равна нулю. Наилучшим вариантом является комбинация этих двух устройств. Тогда вы можете быть почти на 100% уверенными, что никогда не останетесь без электричества.

Остановите свой выбор на биогазовой установке, если держите в хозяйстве коров, свиней или кур, или неподалёку есть ферма, откуда можно брать отходы для переработки.

А если вы нуждаетесь в горячем водоснабжении и отоплении, дополните систему дома тепловыми насосами. Они не требовательны в обслуживании, отсутствует необходимость покупать и где-то складировать топливо, как в случае, например, с твердотопливным котлом.

Фото видов альтернативной энергии

Энергетика

Ветряной электрогенератор из старого сканера

В последнее время очень много идет разговоров об энергосберегающих технологиях. Это и тепловые аккумуляторы, и вечные лампочки, и солнечные батареи, и даже испо…

Читать далее

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети без потери мощности

Как известно, при включении трёхфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть, по распространенным конденсаторным схемам:…

Читать далее

Солнечно-водородная энергия

Как уже неоднократно говорилось, существует масса альтернативных источников энергии, обладающих поистине неограниченным потенциалом. Человечество должно научит…

Читать далее

Биогаз на сельском подворье

Как ни крути, а все запасы энергии, которые есть на Земле — это результат воздействия Солнца. Соответственно, вся нетрадиционная энергетика основывается на испо…

Читать далее

Биогаз. Теория и практика

Казалось бы, солнечной энергии должно хватить человечеству на века. Это практически неисчерпаемый источник энергии. Но дело в том, что непосредственное применение…

Читать далее

Как сделать простую лампочку вечной

Устройство ставится и умещается в выключателе или рядом с ним. Оно позволяет плавно включать эл. лампу, т. е. до номинального значения увеличить ток через лампу…

Читать далее

Если вы когда-нибудь задавались вопросом: что такое тепловой аккумулятор, как он работает и какую пользу можете из этого извлечь лично вы, то читайте эту статью…

Читать далее

Технология строительства «Пассивный дом» — залог активной экономии

Еще в 1988 г., германский доктор Вольфганг Файст вместе с профессором Бо Адамсоном (из Швеции) предложили необыкновенную схему оборудования обычного здания. Сут…

Читать далее

Отапливание дома самодельной ветряной установкой

Наш заголовок — не шутка и не опечатка. Ветер действительно может обогреть жилище. Правда, для этого потребуется собрать ветряной генератор, об этом и пой…

Читать далее

Экологически чистая энергия

Экологически чистая энергия из возобновляемых природных источников — это весьма перспективная тема для ведения рационального хозяйства. Солнечные электростанции…

Читать далее

Я хочу предложить читателям интересное на мой взгляд и полезное устройство — портативную ветроэлектростанцию. В летнее время я с семьей часто отдыхаю на берегу…

Читать далее

Самодельный термогенератор с нагревом с помощью пара

Этим вопросом я задался, когда готовился пойти в поход на байдарках на две недели. Электроэнергия требовалась, прежде всего, для восполнения заряда аккумуляторо…

Читать далее

Цена солнечных батарей в России сейчас достаточно высока. Это обуславливается их малой распространенностью и отсутствием собственных производств….

Читать далее

Модернизация системы освещения в целях экономии электроэнергии

Немаловажную роль в формировании себестоимости выпускаемой продукции играет экономия электрической энергии, а именно рационального использования освещения цехов…

Читать далее

Самодельная солнечная батарея

В хозяйстве радиоконструктора всегда найдутся старые диоды и транзисторы от ставших ненужными радиоприемников и телевизоров. В умелых руках это — богатство, кот…

Читать далее

Вода вместо бензина: электролиз — технология будущего

Это возможно самая важная вещь, которую вы когда-либо читали! Похоже, что изобретатель из США Стэнли Мэйер разработал электрическую ячейку, которая позволяет…

Читать далее

Установки для получения биогаза

В последнее время все большее внимание привлекают нетрадиционные, с технической точки зрения, источники энергии: солнечное излучение, морские приливы и волны и …

Читать далее

Асинхронный электродвигатель в качестве генератора

В статье рассказано о том, как построить трёхфазный (однофазный) генератор 220/380 В на базе асинхронного электродвигателя переменного тока. Трехфазный асинхрон…

Читать далее

Продление жизни люминесцентным лампам

Стандартная схема включения люминесцентных ламп не лишена недостатков: гудит дроссель, глючит стартер, лампы моргают и никак не хотят загораться….

Читать далее

Вихревой индукционный нагреватель ВИН

Оказывается этот загадочный обогреватель ВИН устроен очень просто и его легко можно собрать прямо у себя дома. Рассмотрим вкратце принцип действия. В основу ра…

Читать далее

Примеры использования альтернативной энергии в виде готовых решений и устройств своими руками

Запасы углеводородов на нашей планете рано или поздно закончатся. Даже с учётом внедрения различных технологий по их экономии, истощение запасов угля, нефти и газа не за горами. Стоимость энергоносителей растёт и люди понимают, что о сохранности своего бюджета позаботиться могут только они сами. Поэтому обращают внимание на альтернативные источники энергии. Кроме того, интерес к альтернативной энергетике вызывается и банальным отсутствием в некоторых местах «благ цивилизации» в виде газа и электроэнергии. Часто получается так, что подвод электричества или газа в некоторые населённые пункты экономически не оправдан, а за свой счёт жители этого сделать не могут. Поэтому владельцы частных домов делают своими руками или приобретают различные установки для получения тепла и электричества. Ведь энергия содержится в солнечном свете, ветре, недрах Земли, приливах и отливах. Кроме того, используют разницу температур, энергию падающей воды и прочие источники альтернативной энергии. В этом материале мы поговорим о разных интересных установках в области альтернативной энергетики, сделанных своими руками.

 

Готовые решения для использования альтернативной энергии

Как вы знаете, окружающая природа полна энергии. Наверняка, все слышали о том, что можно достаточно эффективно использовать солнечный свет, ветер, приливов, отлив и другие возобновляемые источники энергии. Причём эту энергию можно использовать в масштабах целой страны, а можно только для обеспечения энергией частного дома или дачи.

Ниже приведены некоторые примеры установок, позволяющих преобразовывать альтернативную энергию в свет и тепло:

  • Солнечная панель;
  • Установка для получения биогаза;
  • Тепловой насос;
  • Ветряной генератор.

Если у вас есть в наличии свободные средства, то можно приобрести такие установки и оплатить монтаж. Благодаря наличию устойчивого спроса на такие установки производители за рубежом и в России наладили выпуск подобной продукции. Но если вы ограничены в средствах, то можно попробовать сделать такие установки своими руками.

Давайте разберём некоторые примеры.
Вернуться к содержанию
 

Тепловой насос

Принцип действия всех разновидностей тепловых насосов базируется на циклах Карно. Установка представляет собой холодильник. В процессе работы он забирает низкопотенциальную энергию при её охлаждении.

А затем проводит её преобразование в тепловую энергию с высоким потенциалом. В роли окружающей среды могут выступать воздух, земля, вода. Эти вещества в любой момент содержат определённое количество тепла.

В состав теплового насоса входят следующие основные узлы:

  • Наружный контур, в котором находится природный теплоноситель;
  • Внутренний контур, заполненный водой;
  • Компрессор;
  • Испаритель;
  • Конденсатор.

Как и в бытовом холодильнике в таких системах используется фреон. Наружный контур, как правило, погружают в скважину с водой или просто в водоём на поверхности. Есть варианты, когда наружный контур закапывается в землю. Но это дорого стоит и не всегда можно осуществить.

Тепловой насос

Существуют готовые решения тепловых насосов, а есть те модели, которые делаются своими руками. Как сделать это устройство для использования альтернативной энергии своими руками? Для начала нужно найти компрессор. Если есть старый кондиционер или холодильник, можно снять с них. Мощность, требуемая на нагрев, составляет до 10 кВт.

Коллектор теплового насоса может быть установлен как горизонтально, так и вертикально. Второй вариант используется, если места недостаточно. Тогда делается бурение несколько скважин, в которые и опускается контур.

Если расположение горизонтальное, то коллектор закапывается в землю примерно на 1,5 метра. Теплообменник в воде делается тогда, когда обогреваемое жильё находится у берега природного водоёма. Для конденсатора потребуется ёмкость объёмом 120─140 литров.

В неё помещается змеевик из меди, где циркулирует фреон.

Испаритель может быть выполнен их пластиковой ёмкости того же объёма, что и конденсатор. В него вставляется медный змеевик, который совмещается через компрессор с тем, что находится в конденсаторе.

При изготовлении системы своими руками патрубок для испарителя обычно выполняется из куска канализационной трубы. С помощью патрубка выполняется регулирование поступления воды. Испаритель опускают в водоём.

При его обтекании вода запускает процесс испарение фреона. Тот, в свою очередь, поднимается наверх в конденсатор. Там он отдаёт тепловую энергию воде, в которой находится змеевик.

Эта вода обогревает дом, циркулируя в отопительной системе.

Стоит отметить, что температура воды в водоёме не столь важна. Главное, чтобы она там была постоянно. Если насос спроектирован и смонтирован правильно, то может обогревать дом зимой. Даже если температура воды в водоёме будет очень низкой. Летом тепловой насос может выступить в роли кондиционера для охлаждения помещения.

Вернуться к содержанию
 

Солнечные батареи

Это, пожалуй, наиболее распространённый вариант использования альтернативной энергии. В этом случае источников альтернативной энергии является солнечный свет, а преобразуется он в электрический ток. Принцип работы солнечной батареи можно посмотреть по ссылке.

Солнечная батарея

Солнечные батареи предлагаются в составе готовых решений и их можно изготовить своими руками. Если это установки фабричного производства, то, как правило, в комплекте идёт контроллер, инвертор, иногда аккумуляторы, необходимые провода и крепёж. Хотя можно встретить немало предложений, когда солнечные панели продаются отдельно.

Что касается изготовления солнечных батарей своими руками, то для многих это занятие стало настоящим хобби. Иногда даже проводятся выставки по тематике использования альтернативной энергии. На них энтузиасты показывают солнечные батареи, которые сделали своими руками.

Для самостоятельного изготовления гелиопанелей нужно купить фотоэлементы (на моно или поликристаллах) и спаять их в последовательную цепь. Количество элементов определяется требуемым напряжением и мощностью на выходе батареи. Изготовить фотоэлементы своими руками не получиться. Технология сложная и реализовать её можно лишь в фабричных условиях.

Итак, что необходимо сделать по шагам:

  • Спаять в последовательную цепь фотоэлементы;
  • Закрепить их на стеле, поликарбонате или другом материале, пропускающем солнечный свет. Исполнение бывает разным. Фотоэлементы располагаются между стёклами, а стыки изолируются. Иногда элементы просто закрепляют на стекле защитной автомобильной плёнкой;
  • Изготовить корпус для батареи из алюминиевых уголков;
  • Установить панель с фотоэлементами в корпус;
  • Соединить панель с другими элементами гелиосистемы.

Подробнее об изготовлении солнечной батареи своими руками читайте по указанной ссылке.

Что касается типа фотоэлементов, то монокристаллические считаются более эффективными, чем поликристаллические. Они способны хорошо улавливать рассеянный солнечный свет, что важно в условиях пасмурной погоды.

Хотя есть мнение специалистов, что для эффективности работы солнечной батареи гораздо важнее равномерность свойств фотоэлементов, чем их тип.

В любой случае, на практике удаётся добиться КПД солнечной панели не более 15─17%.

Вернуться к содержанию
 

Установка для синтеза биогаза

Биогаз представляет собой чистый вид топлива, получаемый без ущерба для окружающей среды. Технология его получения основывается на деятельности анаэробных бактерий. В качестве сырья для синтеза биогаза используются пищевые отходы.

Установка для синтеза биогаза

Отходы как жидкие, так и твёрдые помещаются в ёмкость. Это должна быть герметичная ёмкость, которая оснащена шнеком. Он используется для перемешивания этой массы. Кроме того, должны быть предусмотрены:

  • Вход для загрузки отходов;
  • Выход для остатков отходов, которые не были переработаны;
  • Патрубок для отвода газа.

Герметичность установки должна быть проведена особенно тщательно. Если газ из ёмкости планируется отбирать периодически, то нужно предусмотреть специальный клапан. С его помощью вы сможете сбросить избыточное давление, если необходимо. При разложении биологических отходов в этой установке выделяется сероводород и метан, в составе которых присутствует углекислота.

Вообще, создание установки для синтеза биогаза своими руками непростая задача. Обычно на практике используются готовые решения, но некоторые умельцы самостоятельно делают такие установки для получения альтернативной энергии. Для этого следует решить несколько задач, изложенных ниже:

  • Нужно обустроить место для ёмкости. Её объём выбирается исходя из того, сколько будет одновременно перерабатываться отходов. Чтобы обеспечить эффективную работу установки, нужно заполнить её на 2/3. Сама ёмкость может быть из металла или из бетона. Что касается производительности, то 100 м3 газа получаются из 1 тонны пищевых отходов;
  • Организовать подогрев. Для ускорения процесса ёмкость с отходами должна подогреваться. Здесь может быть несколько вариантов. К примеру, змеевик вокруг ёмкости или ТЭН под ёмкостью. Анаэробные бактерии становятся активными при нагреве до определённой температуры. Поэтому обогрев необходим;
  • Автоматика. Обогрев должен включаться, когда загружается новая партия отходов и выключаться при достижении определённой температуры;
  • Нужен газовый электрогенератор для преобразования полученного биогаза;
  • Следует организовать сбор отработанного сырья отходов. Эти отходы можно использовать для удобрения на садовых грядках.

Такие установки для генерации биогаза применяются в США и Китае в различных частных хозяйствах и на фермах. Здесь основная проблема в том, чтобы организовать беспрерывное получение биогаза. А для этого потребуется постоянный поток пищевых отходов или навоза.

Вернуться к содержанию
 

Ветряной генератор

Ещё в далёком прошлом наши предки стали использовать ветряные мельницы. Чего-то принципиального в таких устройствах не изменилось. Только теперь энергия ветра используется не для получения муки, а для выработки электрического тока.

Привод от лопасти передаётся на генератор, и он преобразует энергию вращения в электрический ток. Есть немало готовых решений «ветряков», но ещё больше их изготавливается своими руками.

Такие установки для использования альтернативной энергии являются самыми популярными для самостоятельного изготовления после солнечных батарей.

Ветряной генератор

Чтобы изготовить ветрогенератор своими руками, потребуются:

  • Генератор;
  • Высокая башня;
  • Накопительный аккумулятор;
  • Лопасти.

Кроме того, нужно организовать хотя бы элементарную схему управления ветряным генератором для получения и накопления электричества. Сооружение башни и вращающихся лопастей является не очень сложным. Для этого нужно только немного соображать в механике и подобрать нужные материалы. А вот с генератором несколько сложнее.

Если есть лишние деньги, то можно купить уже готовый генератор с необходимыми характеристиками. Однако умельцы предлагают использовать для этого мотор от старой стиральной машинки. Его переделывают в генератор с использованием неодимовых магнитов.

Работа по переделке непростая. Места в виде углублений под магниты делаются путём расточки ротора двигателя на токарном станке. В полученные углубления магниты приклеиваются на суперклей. После этого ротор заворачивается в бумагу, а пространство между магнитами заливается «эпоксидкой». После высыхания бумага удаляется и проводится шлифование поверхности ротора «наждачкой».

Учтите, чтобы устранить залипание магнитов, их нужно расположить под небольшим наклоном. В этом случае, когда ротор будет вращаться, на магнитах будет возникать разность потенциалов. Тогда с клемм снимается электрический ток.

Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Этим вы поможете развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.

Вернуться к содержанию

Альтернативные источники энергии: 5 основных видов

На сегодняшний день существует множество альтернативных источников энергии, которые применяются как в быту, так и на производствах

К нетрадиционным источникам энергии относят энергию солнца, ветра, а также ту, которая вырабатывается мускульными усилиями человека. Подробности узнаем ниже.

Практичная альтернативная энергетика: виды

Альтернативные источники энергии – это разнообразные перспективные способы получения, а также передачи полученной электроэнергии. При этом такие источники энергии, возобновляемые, и приносят минимальный вред окружающей среде. К таким источникам энергии относятсясолнечные панели и солнечные станции.

Они в свою очередь подразделяются на 3 типа получения энергии с помощью:

  • Фотоэлементов;
  • Солнечных панелей;
  • Комбинированных вариантов.

Популярно использование систем зеркал, которые нагревают воду до высоких температур, в результате чего получается пар, который, проходя через систему труб, крутит турбину. Ветряки и ветряные станции дают ток за счет энергии ветра, который крутит специальные лопасти, соединенные с генераторами.

Популярно использование энергии волн, а также приливов и отливов.

Как показывали опыты, такие электростанции способны вырабатывать около 15 кВт, что значительно превосходит по мощности солнечные и ветровые электростанции.

Из геотермальных источников горячая вода широко используется для вырабатывания электроэнергии. Интересно использование кинетической энергии в некоторых помещениях, например, в спортивных залах, где движущиеся части тренажеров соединены с помощью тяг с генераторами, которые, в результате движения людьми, вырабатывают электроэнергию.

Нетрадиционные источники энергии: способы получения

Нетрадиционные источники энергоснабжения – это в первую очередь получение электроэнергии с помощью ветра, солнечного света, энергии волн приливов и отливов, а также с использованием геотермальных вод. Но, помимо этого, есть и другие способы с использованием биомассы и других методов.

А именно:

  1. Получение электричества из биомассы. Такая технология подразумевает под собой производство из отходов биогаза, который состоит из метана и углекислого газа. Некоторые экспериментальные установки (гумиреактор от Михаэль) перерабатывают навоз, солому, что позволяет получить из 1 т материала 10–12 м3 метана.
  2. Получение электричества термальным способом. Преобразование тепловой энергии в электричество путем нагрева одних соединенных между собой полупроводников, состоящих из термоэлементов и охлаждения других. В результате разницы температур, получается электрический ток.
  3. Водородная ячейка. Это устройство, которое из обычной воды путем электролиза позволяет получить достаточно большое количество водородно-кислородной смеси. При этом расходы на получение водорода минимальны. Но такое получение электроэнергии пока только лишь находится в стадии экспериментов.

Еще одной разновидностью получения электроэнергии является специальное устройство, которое называется двигатель Стирлинга. Внутри специального цилиндра с поршнем находится газ или жидкость.

При внешнем нагреве объем жидкости или газа увеличивается, поршень двигается и заставляет работать в свою очередь генератор. Далее газ или жидкость, проходя по системе труб, охлаждается и двигает поршень обратно.

Это довольно грубое описание, но дает понять, как работает данный двигатель

Варианты альтернативной энергии

В современном мире из-за некоторого ограничения природных ресурсов тепла и электроэнергии, некоторые люди используют альтернативные источники энергии. Одними из основных направлений альтернативной энергетики является поиск и использование нетрадиционных видов и источников.

Источники, с помощью которых можно получить электричество:

  • Являются возобновляемыми;
  • Могут успешно заменить традиционные;
  • Постоянно усовершенствуются, ведутся разработки и исследования.

Оснащение пъезоэлементами высокой мощности турникетов в метро и на железнодорожных станциях позволяет, при наступлении на специальные пластины, от давления человеческого веса вырабатывать электроэнергию. Такие действующие установки в качестве эксперимента установлены в некоторых городах Китая и Японии.

Зеленая энергетика – получение биогаза, которым впоследствии можно отапливать дома из морских водорослей. Установлено, что с 1 га водной поверхности, занятой зелеными водорослями, можно получить до 150 000 м3 газа.

Использование энергии спящих вулканов, вода закачивается в вулкан, под воздействием тепла и высоких температур, превращается в пар, который по специальным трубам поступает к турбине и крутит ее. В настоящее время в мире действует всего 2 таких экспериментальных установки.

Использование сточной воды с помощью специальных ячеек, в которых находятся особенные бактерии, которые окисляют органику, приводит к тому, что в ходе химических процессов, происходит выработка электронов и, как следствие, электричества.

Источники энергии дома: варианты

В связи с ростом тарифов на энергию многие люди начинают задумываться не только об экономии энергии, но и об дополнительных источниках энергии. Некоторые люди предпочитают сделать самоделки своими руками, а некоторые предпочитают какие-либо готовые решения, к которым могут относиться определенные варианты.

А именно:

  1. Установка на стекла солнечных панелей, которые обладают высокой прозрачностью, благодаря чему их можно размещать даже в многоэтажных домах. Но при этом их КПД даже в солнечную ясную погоду не превышает 10%.
  2. Для освещения некоторых участков помещения используются светодиоды и светодиодные лампы на небольших аккумуляторах соединенных с солнечной панелью. Достаточно в течение дня заряжать, таким образом, аккумулятор чтобы вечером получить освещение.
  3. Установка традиционных солнечных панелей, которые позволяют заряжать аккумуляторы и от них уже через инвертор частично питать домашние приборы и лампы. Можно также вырабатывать горячую воду в теплое время года путем установки вакуумного насоса и теплового коллектора на крышу.

У жителей, проживающих в городских условиях, к сожалению, выбор дополнительных источников энергии ограничен, в отличие от тех, кто проживает в загородных домах. В частном доме гораздо больше возможностей сделать автономное электроснабжение. А также сделать для загородного дома или на даче автономные независимые системы обогрева.

Отопление для частного дома: альтернативные источники энергии

Среди наиболее распространенных способов получения электроэнергии является движущая сила ветра. Достаточно поставить около загородного дома высокую мачту с движущимися лопастями, соединенными с генератором, чтобы получать электрический ток и заряжать аккумуляторы.

Для получения тепла, можно использовать тепловые насосы, при их использовании, можно брать тепло практически из любого места:

Принцип их работы, как в холодильнике, только при прокачивании через насос воздуха или воды, получается тепло. Самодельные конструкции, ничуть не уступают промышленным.

В домашних условиях можно самостоятельно изготовить подобные конструкции достаточно найти чертежи и изготовить ветряк, чтобы получить дешевое электричество буквально из воздуха.

Есть и другие виды и возможности получить электроэнергию и отопление для частного дома.

Эффективно использование обыкновенного генератора, особенно в северных регионах России, так как, при недостатке солнечного света, панели просто бесполезны.

То же самое касается и тепловых конвекторов, которые предназначены для нагрева воды. Несколько проще для получения тепла использование котла на биотопливе, в качестве материала для топки используются прессованные опилки, гранулы, в том числе и из соломы и торфа. Но такие котлы на биотопливе стоят несколько дороже, чем работающие на газе.

Ток и тепло своими руками: альтернативная энергетика для дома

Дармовая электроэнергетика для квартиры или частного дома всегда интересовала людей, так как в последние годы тарифы на отопление и электроэнергию только лишь растут.

И для экономии, многие люди стараются найти варианты получения тепла и энергии даром.

Для этого изготавливают разные системы, в том числе пытаются изобрети вечный источник, и придумывают необычные и новые способы получения тока и тепла.

Относительная бесплатная энергетика (сборка солнечных панелей своими руками):

  • Можно приобрести части солнечной батареи в Китае;
  • Самостоятельно все собрать;
  • Как правило, к каждому комплекту прилагается схема сборки.
  • Все это позволяет самостоятельно собрать панель и схему питания, в частности квартиры или частного дома.

Безтопливная халявная энергетика получается из электромагнитных волн – любые колебания можно преобразовать в электричество. Правда КПД таких схем очень мал, но, тем не менее, с помощью специально сделанных приборов можно заряжать телефоны и прочую мелкую бытовую технику.

Правда зарядка займет довольно длительное время.

Для получения тепла, некоторые умельцы используют метан, который в свою очередь получают из навоза животных и прочих отходов. Правильно сделанная система является хорошим вариантом для получения тепловой энергии и обогрева дома, а также для приготовления пищи.

Солнце и ветер, как альтернативные виды энергии

Альтернатива получения, как тепла, так и электричества, для многих людей является актуальной Малая солнечная энергетика – это использование солнечных батарей на основе кремния, количество получаемой энергии зависит от количества батарей, широты местонахождения дома или иного помещения.

Интересна технология получения энергии с помощью генераторов, достаточно к генератору подключить контроллер заряда, и соединить всю схему с аккумуляторами, так можно получить достаточное количество энергии.

Актуально использование специальных термоэлектрических преобразователей энергии тепла в электричество, проще говоря, использование термопары из полупроводников.

Одна часть пары нагревается, вторая охлаждается, в результате этого возникает свободная электроэнергия, которую можно использовать в быту.

Можно использовать в качестве выработки энергии детей, достаточно соединить на детской площадке качели с динамо-машиной с тем, чтобы получать небольшой процент электроэнергии, который может использоваться для освещения детской площадки.

Бесплатная электроэнергия своими руками (видео)

Альтернатор или, проще говоря, генератор электроснабжения на сегодняшний день является наиболее привычным способом получения электрической энергии. Но, несмотря на это, находится достаточно много возможностей для получения электроэнергии с использованием альтернативных источников по всему земному шару.

  • admin IDV
  • Распечатать

Альтернативная энергетика своими руками для дома

Хозяева домов могут уменьшить счета за электроэнергию, если применят альтернативные энергосберегающие технологии.

Для этого можно установить на своем участке, на плоских и наклонных поверхностях крыши дома:

  • солнечные батареи;
  • солнечные коллекторы;
  • ветрогенераторы;
  • светодиодные фонари;
  • тепловые насосы.

Все это источники переменного тока, получаемого от солнца, воды и ветра. Полученного количества тепла и электричества хватит для помещений и подсобных хозяйств, например, теплицы.

Для установки таких средств приобретают готовые комплектующие в магазинах, выполняют сборку, монтаж и установку.

Альтернативная энергия которая будет использоваться для частного дома доступна с точки зрения технологий и финансово, так как часто реализуется своими руками.

Собираем альтернативный источник энергии | Лучшие идеи для частного дома

Получать электроэнергию и тепло от общих сетей финансово невыгодно. Экологии наносится вред. Автономные энергоэффективные технологии снабжают необходимыми энергоресурсами. Оплата коммунальных услуг снижается. Окружающая среда не загрязняется.

Доступны разные виды альтернативной энергетики для сбережения ресурсов, которые можно использовать.

Солнечные батареи

Солнечный поток – это энергия, при помощи которой получают:

  • тепло для обогрева дома;
  • электричества – свет и работа электроприборов.

Плюсы:

  • неограниченность ресурса;
  • экологичность;
  • полная бесшумность;
  • трансформация исходной энергии в разные виды;
  • самостоятельное конструирование.

КПД солнечных панелей зависит от интенсивности ухода за ними. При появлении налета пыли или грязи отдача снижается.

У монокристаллов коэффициент полезного действия составляет 14%, тогда как у поликристаллов – 9%.

Получение электроэнергии из недр земли

Чтобы получить из недр Земли энергию, устанавливают тепловой насос, работающий по геотермальному принципу. Схема универсальная – она дает возможномть получать электричество как из почвы, так и из грунтовых вод.

Генератор из биоотходов

Биогаз также используется для отопления. Принцип работы прибора аналогичен тем, которые работают на природном топливе. Получают энергоресурсы благодаря жизнедеятельности анаэробных бактерий. Отходы помещают в закрытую емкость. В баке процесс жизнедеятельности бактерий приводит к выделению газа метана.

Недостаток – нужен постоянный источник отходов. Поэтому станцию, работающую на биотопливе, используют на фермах.

Энергия из ветра

Использование ветрогенератора основано на принципе мельницы. Вращающиеся лопасти вырабатывают электричество.

Применение возможно только в областях, где постоянно дуют ветра, которые должны обладать достаточной мощностью, для того, чтобы вращать лопасти.

Самодельная гидроэлектростанция

Если в шаговой доступности находится ручей со стремниной, то на нем можно организовать самодельную электростанцию. Это даст дополнительную возможность получать электричество.

Зарядка аккумулятора от солнечной батареи

Для того, чтобы повысить автономность работы аккумулятора, используют солнечные батареи. Оснастив накопительное устройство солнечными пластинами в 30-35 мА, можно обеспечить бесперебойное питание устройства, выдающего емкость в 0,5 А/ч.

Единственная проблема, которая может в этом случае возникнуть – облачная погода. Она растягивает во времени зарядку аккумулятора. Ночью процесс останавливается.

Тепловые насосы для отопления

Тепловые насосы – это емкость, заполненная фреоном. Весь режим работы альтернативного устройства основан на цикле Карно, когда тепло забирается из окружающей среды.

Принцип работы теплового насоса

В состав насоса входят:

  • Внешний контур, который заполняется теплоносителем природного происхождения.
  • Внутренний контур, который заполняют проточной водой.
  • Испаритель.
  • Компрессор.
  • Конденсатор.

Принцип работы заключается в том, что наружный контур помещается в любой тип теплоносителя, например, в водоем. При перепадах температуры (между дневными и ночными показателями) происходит выделение тепла водой. Этот выделенный излишек забирается внутренним контуром и преобразуется в энергию.

Сборка теплового насоса из подручных материалов

Для того, чтобы в домашних условиях изготовить альтернативный тепловой насос необходим в первую очередь компрессор мощностью не менее 7 кВт.

Вторым элементом является конденсатор, который должен быть выполнен из нержавеющего металла. Внутрь бака помещается медный змеевик.

Важно – там, где змеевик выходит из бака необходимо продумать элементы крепления, которые позволят подсоединить шланг. Суть змеевика заключается в том, что в нем будет находиться фреон.

Пластиковый испаритель должен иметь приблизительно такой же объем бака, как и накопитель. В нем устанавливают продолжение змеевика, по которому в дальнейшем будет циркулировать фреон.

Советуем почитать:  Всемирный день вторичной переработки

Вход в бак снабжается канализационной трубой. Бак будет наполняться водой из природного резервуара.

Схема работы и последовательность шагов:

  • Испаритель устанавливается в водоеме. Он заполняется водой.
  • Хладагент испаряется.
  • Он поднимается по трубам и переходит в емкость испарителя.
  • Из-за перепада температуры он конденсируется и выделяет тепло.

Устройство и использование ветрогенераторов

Конструкция ветрогенератора состоит из двух основных частей. Механическая часть состоит из столба, к которому крепится вертушка. Столб ставят как можно дальше от дома.

Подвижная часть представляет собой лопасти, прикрепленные к цилиндру, внутри которого имеется шарикоподшипниковый механизм. Он обеспечивает вращение.

Интенсивность оборотов влияет на количество тока, который будет вырабатывать вся конструкция.

Вторая часть – это генератор. Его можно приобрести в электротехническом магазине.

Основная задача правильно совместить две части изделия, для его правильной работы.

После сборки устанавливать конструкцию нужно в тех местах, где потоки воздуха смогут крутить лопасти максимально быстро и долго. Иначе эффективность будет низкой.

Классификация ветряных генераторов – источников альтернативной энергии

По типу конструкции ветрогенераторы могут быть:

  • Горизонтальные – крыльчатые.
  • Вертикальные – карусельного типа.

Устройство ветряного генератора

Конструкция обуславливает следующий принцип действия альтернативного механизма:

  1. Лопасти колеса вращаются под действием ветра.
  2. Вращение передает на ротор двигателя крутящий момент. Сам вал находится внутри конструкции. Между лопастями и валом расположен редуктор, который способен преобразовать малое количество вращений в большее – для того, чтобы увеличить мощность.
  3. Далее располагается инвертор. Он преобразует механическое движение в электрический ток.
  4. Завершает всю конструкцию аккумулятор, который собирает полученное электричество и доставляет его в дом.

Электростанция на солнечных батареях

Установка солнечных панелей потребует:

  • Накопители, представляющие из себя фотоэлементы.
  • АКБ – для накопления заряда.
  • Контроллер, который позволит следить за аккумулятором.
  • Устройство для преобразования 12 или 24 В тока в 200 В.
  • Конструктивные и фиксирующие элементы.

Особенности установки на доме

Следует учесть, что угол наклона должен меняться. Зимой альтернативный солнечный накопитель следует переводить в положение с большим углом к горизонту. Делается это для того, чтобы на солнечном коллекторе не скапливался снег. Иначе это приведет к резкому уменьшению эффективности.

Выбирать следует участок крыши дома, которая обращена на южную, восточную или юго-восточную стороны света.

Советуем почитать:  Возвратные и безвозвратные отходы производства

Солнечные коллекторы для нагрева воды

Для получения горячей воды и отопления в частном доме используют альтернативный коллектор, работающий от солнечного тепла. Принцип работы и устройство конструкции:

  1. Короб. Металлический прослужит дольше. Выполненный из плит ОСБ, ДВП, ДСП – более дешевый вариант, но его эксплуатации будет менее длительная. Для увеличения срока службы пропитывают плиту специальными септиками и лаками.
  2. На дно короба укладывается минеральная вата или пенопласт – они служат теплоизоляторами и предотвращают теплопотери.
  3. На плиту укладываются плотными рядами трубы. Лучший материал медь – обладает высокой теплопроводностью. Допускаются металлопластиковые варианты, но их энергоэффективность будет на 20% меньше медных.
  4. Входная часть и выходная снабжаются фиттингами. Они обеспечивают подключение к коммуникациям водоснабжения дома.
  5. Сверху короб закрывается стеклом. Можно также использовать акриловый материал или монолитный поликарбонат. Важный момент – поверхность должна быть не гладкой, а рифленой, для лучшего процесса нагрева. Солярное стекло обладает способностью устранять потери тепла. Оно обеспечивает меньшие энергопотери.

Далее вся альтернативная конструкция подключается к источнику воды, который будет циркулировать внутри помещения.

Как сделать ветрогенератор?

Вертикальные ветрогенераторы просты в конструкции. Их легко смастерить для использования в частных домах, причем можно выполнить это своими руками. Данный вид альтернативного источника бладают высокой эффективностью, КПД и надежностью эксплуатации.

Вертикальное расположение ветряка у дома позволяет лучше улавливать потоки ветра и не переживать за устойчивость всей конструкции.

Изготовление ветроколеса для дома

Альтернативное ветроколесо имеет лопасти, насаженные на конус или цилиндр. Подшипник будет вращать их на валу, далее идет редуктор и генератор электрического тока. Включить в цепь не получится напрямую. Необходимо далее трансформировать энергию в переменный ток.

Сборка, установка и подключение

При сборке и установке альтернативного вертикального ветряка выбирают любое место рядом с домом для расположения всей конструкции. Профиль лопастной конструкции позволяет получать высокий коэффициент полезного действия.

У горизонтального конструктивного решения ветряка необходимо предусмотреть высокий шест. Лопасти располагают как можно выше.

Обоим типам понадобится АКБ.

Использовать в доме альтернативные источники энергии – выгодно и надежно. Применяют как один из видов, так и сразу несколько с учетом погодных и климатических условий.

Альтерн. энергия

Это небольшое устройство является одновременно батареей на солнечных батареях и беспроводной зарядной площадкой. С одной стороны — поликристаллическая солнечная панель мощностью 3 Вт, способная

Читать далее

Привет всем! Сегодня в статье я попытаюсь вам подробнейшим способом описать изготовление полезной самоделки. А именно сегодня мы подробно рассмотрим, как сделать компактную динамо-машину для зарядки

Читать далее

Несколько лет назад мастер купил лампу на распродаже. Отражатель лампы был изготовлен из алюминия и имел вогнутую поверхность в виде параболического зеркала. Во время моих первоначальных

Читать далее

В СССР для питания велофары устанавливали динамо. Для того чтобы, при движении велосипеда, лампочка в фаре светилась, нужно было металлическое колесо, установленное на динамо, прижать к шине

Читать далее

toozpick
Генераторы / Химия и опыты
10-12-2019, 15:25
5

Рейтинг: 4.37 из 10

Приветствую, Самоделкины! Наступила зима, похолодало и этому старенькому аккумулятору уже не под силу завести двигатель автомобиля. Скорее всего аккумулятор потерял значительную часть своей емкости,

Читать далее

Здравствуйте, уважаемые читатели! Из ниже приведенной статьи вы узнаете, как построить своими руками велогенератор. На базе велосипеда можно создать генератор, с помощью которого можно запитывать

Читать далее

warenic
Альтерн. энергия
11-11-2019, 17:29
10

Рейтинг: 8.15 из 10

Доброго времени суток, уважаемые читатели и любители помастерить! Из ниже приведенной статьи вы узнаете, как сделать небольшую биогазовую установку работающую на отходах. Мастер antoniraj с

Читать далее

Здравствуйте, уважаемые посетители сайта «В гостях у Самоделкина». В этой статье представлен вариант изготовления генератора для лодочного мотора Tohatsu M5 (5 л.с.). В спецификации к мотору (среди

Читать далее

pogranec
Альтерн. энергия / Ветряки
18-10-2019, 22:53
6

Рейтинг: 7.41 из 10

С развитием технологий, альтернативная энергетика все больше входит в жизнь современного общества. Солнечная энергетика, ветрогенераторы, гидрогенераторы и даже геотермальное отопление для

Читать далее

Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины! Портативные зарядные устройства на аккумуляторах (Powerbank) уже давно вошли в повседневную жизнь. В данной статье, автор YouTube канала «KJDOT»

Читать далее

Приветствую любителей помастерить, предлагаю к рассмотрению автономный источник питания, от которого можно зарядить мобильный телефон, ноутбук и прочую технику, а также можно организовать систему

Читать далее

pogranec
Автосамоделки / Генераторы
2-09-2019, 00:25
15

Рейтинг: 8.4 из 10

А нужно, для переделки бензинового автомобиля в электрический, всего то немного, заменить двигатель ДВС на электро. Как справился с этой задачей мастер-самодельщик, мы и узнаем из этой статьи. Раньше

Читать далее

Гелиостат, это устройство способное поворачивать зеркало, (в данном случае солнечную панель) так, чтобы направлять солнечные лучи постоянно в одном направлении, несмотря на видимое суточное движение

Читать далее

Привет всем любителям помастерить, а также тем, кто может находить выходы из сложных жизненных ситуаций. Сегодня мы рассмотрим проект, как автор организовал бесплатный полив огорода, используя

Читать далее

Новые источники возобновляемой альтернативной энергии » Изобретения и самоделки

Новые источники природной возобновляемой альтернативной энергии.

Когда мы думаем о возобновляемых источниках энергии, мы думаем о полях с ветряными мельницами или промышленных крышах, покрытых кремниевыми солнечными панелями, разработанными человеческими инженерами в высокотехнологичных лабораториях. Поскольку инженеры работают над тем, чтобы сделать энергетические системы более эффективными и доступными, некоторые находят вдохновение в природе.

У организмов и природных систем было около 3,8 миллиардов лет, чтобы развиваться. Поскольку энергия — это валюта жизни, в процессе они нашли энергоэффективные способы функционирования. От более производительных ветряных турбин до стратегических солнечных батарей — мы можем многое узнать от природы об улучшении производства и использования энергии.

Например, ученые из Корнелла, изучающие движения крыльев насекомых, когда парящие насекомые обнаружили, что кончики крыльев отслеживают фигуры восьмерки, сводя к минимуму потребление энергии. Такая энергосберегающая кинематика может помочь повысить эффективность миниатюрных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), используемых для наблюдения.

Идея подражать природе для проектирования машин не нова. Орнитоптер Леонардо да Винчи был вдохновлен взмахами крыльев птиц, хотя на самом деле он никогда не летал. От мостов и зданий до управления водными ресурсами и распределения продуктов питания, в современном мире множество других примеров биомимикрии.

Сейчас, когда популярность возобновляемой энергии растет, ученые и инженеры стремятся понять природу, чтобы спроектировать устройства ветровой, морской и солнечной энергии таким образом, чтобы повысить эффективность и уменьшить воздействие на окружающую среду.

Солнечные спирали

В июле 2016 года самолет на солнечной энергии, пролетавший над пустынным районом Андалусии в Испании, сфотографировал потрясающие снимки концентрированной солнечной электростанции Gemasolar. Завод, которым управляет Torresol Energy, состоит из 2650 гелиостатов — зеркал, которые поворачиваются, чтобы отследить движение солнца, разветвляться вокруг и отражать солнечный свет в направлении башни высотой 150 метров (490 футов). Центральная башня содержит расплавленные соли, которые могут хранить энергию этого света в течение длительных периодов времени.

В захватывающей статье, опубликованной в Solar Energy в 2012 году, исследователи из Массачусетского технологического института и RWTH Aachen University в Германии сообщили, что размещение гелиостатов для концентрированной солнечной электростанции, такой как Gemasolar, можно оптимизировать, имитируя спиральное расположение цветков в подсолнухе. Этот узор, называемый спиралью Ферма, обычно встречается при расположении листьев на стеблях и цветочках в цветах.

Спиральное расположение семян на подсолнечнике обеспечивает модель для оптимального расположения гелиостатов в концентрированном солнечном растении. (sxn / Getty Images)

Исследователи обнаружили, что для солнечной электростанции с центральной башней эффективность гелиостатов, ближайших к башне, была выше. Следовательно, расположение их по спиральной схеме Ферма привело бы к уменьшению занимаемой площади и повышению эффективности для силовой установки. Вдохновение от подсолнухов на этом не останавливается — исследователи также обнаружили, что наклон каждого гелиостата под «золотым углом» 137,5 ° относительно его соседа приведет к меньшей блокировке и потере солнечной радиации.

Александр Митсос, один из ведущих исследователей проекта, отмечает, что, хотя биомиметическая схема вызвала большой интерес, спиральная структура Ферма еще не была непосредственно внедрена в коммерческую концентрированную солнечную электростанцию. Некоторые заводы CSP, такие как Gemasolar, действительно имеют спиральную структуру. Однако «насколько я знаю, это не биомиметические», — говорит Митсос.

Извлечение энергии из приливов

По данным Управления энергетической информации США, энергия, обнаруженная в волнах у побережья США, теоретически может обеспечить эквивалент около 66% производства электроэнергии в США в 2017 году . Чтобы задействовать огромный потенциал океанов для обеспечения энергией, Дженнифер Франк из Университета Висконсина черпает вдохновение из колеблющегося полета насекомых, птиц и летучих мышей для создания «колеблющихся подводных крыльев» — для извлечения энергии из приливов и отливов.

Обычные устройства для извлечения энергии из приливных течений вращаются. Колеблющееся судно на подводных крыльях напоминает крыло самолета, но с симметричным эллиптическим поперечным сечением, которое позволяет собирать энергию в периоды приливов и отливов. Судно на подводных крыльях вздымается в ответ на приливные токи, превращая энергию приливов в электрический ток. Франк сравнивает это движение качки и подъема с удачей большого кита, за исключением того, что животное обычно использует это движение для движения.

Что такого в хлопающем движении, которое делает его хорошим источником силы? Франк и ее сотрудники обнаружили, что подъем на определенных частотах и ​​качки на определенных амплитудах приводит к генерации большого количества подъемной силы. Не только это, но и потому, что движение имитирует естественные движения рыб и водных млекопитающих, «мы думаем, что оно более благоприятно для окружающей среды», — говорит Франк.

Команда показала, что это устройство можно масштабировать, а также оно может хорошо функционировать на мелкой воде. В настоящее время ведется работа по определению оптимального размещения компонентов.

«Я чувствую, что если мы сможем разработать оптимальную конфигурацию массива этих устройств с фольгой, она будет генерировать достаточно энергии на квадратный фут, чтобы сделать ее конкурентоспособной с ветровой и солнечной энергией», — говорит Франк.

Вдохновленный грязью. Как получают электричество со дна моря

Реза Алам, профессор машиностроения в Калифорнийском университете в Беркли, нашел свое вдохновение для снижения стоимости морской энергии в довольно неожиданном месте — грязи.

«Грязь может поглощать огромное количество энергии от океанских волн», — говорит Алам. Он отмечает, что в прибрежном штате Керала на юго-западе Индии реки приносят обильные грязи к береговой линии во время муссонов. Грязь поглощает энергию волн, успокаивает воду, привлекает рыбу и дает местному рыбаку обильный улов.

«Если грязь может сделать такую ​​большую работу по использованию энергии океанских волн, почему бы нам не спроектировать что-то, что ведет себя как грязь и реагирует на действие волн, проходящих над ней?» — спрашивает он.

Вдохновившись этим явлением, Алам и его команда разработали искусственный «ковер» на морском дне, который поглощает энергию, как грязь, а затем превращает ее в полезную энергию. Потенциальные приложения включают в себя подводную аквакультуру и опреснение морской воды.

«В одной только Калифорнии в среднем 35 киловатт энергии на метр береговой линии идет к побережью из океана», — говорит Алам. «Это означает, что каждый метр калифорнийского побережья может обеспечить электропитание семи домов, если устройство работает с КПД 20%, что является консервативным».

В настоящее время команда испытывает различные материалы и конфигурации в волновом резервуаре, чтобы выяснить, что лучше всего работает в различных средах, таких как скалистые или грязные берега. Бывший аспирант лаборатории Алама, Маркус Леманн, основал компанию CalWave Power Technologies, которая работает над технологиями якорной волновой энергии, вдохновленными концепцией ковров на морском дне.

Рыбные турбины

В Стэнфордском университете профессор биоинженерии Джон Дабири и его коллеги проводят испытания ветровых турбин с вертикальной осью, вдохновленных схемами обучения рыб.

Обычные ветряные электростанции используют ветряные турбины с горизонтальной осью, которые вращаются под прямым углом к ​​ветру так же, как ветряные мельницы на фермах прошлых лет. В то время как отдельные турбины с горизонтальной осью работают с высокой эффективностью, турбины должны быть расположены далеко друг от друга, чтобы схемы воздушного потока, генерируемые одной турбиной, не влияли на рабочие характеристики соседних турбин. Чтобы решить эту проблему, команда Дабири вместо этого обратилась к ветряным турбинам с вертикальной осью.

Плавающие рыбы создают за собой следы движения воды, которые напоминают модели воздушного потока, создаваемого за ветряными турбинами. Вместо того, чтобы подавляться этими схемами потока, соседние рыбы фактически используют их для усиления и координации плавания, поскольку конструктивное вмешательство потоков между соседями сводит к минимуму «сопротивление» или сопротивление потоку воздуха. (Если вы когда-либо проектировали грузовик во время вождения или другого водителя во время езды на велосипеде, вы сами испытали это явление.)

Команда Dabiri использовала эту схему обучения рыб, чтобы вдохновить дизайн ветряной электростанции на оптимальный сбор энергии. Вместо того, чтобы следовать обычному подходу горизонтальной оси и расположенным далеко друг от друга турбинам, они расположили турбины с вертикальной осью в непосредственной близости.

Они обнаружили, что если соседние турбины находятся в шахматном порядке и вращаются в противоположных направлениях, изменение скорости и направления ветра соседними турбинами может фактически быть полезным для коллективной работы ветропарка. Фактически, исследования группы в Полевой лаборатории оптимизированной энергии ветра Калифорнийского технологического института (FLOWE) показали, что мощность, генерируемая на единицу площади, может быть почти в 10 раз больше при высоких скоростях ветра по сравнению с мощностью для современных турбин с горизонтальной осью.

Проблема коммерциализации

Очевидно, что биомимикрия может предложить усилия для повышения эффективности и экономичности использования возобновляемых источников энергии. Однако существенным препятствием, по-видимому, являются медленные темпы коммерциализации.

Причины этого сложны и переплетены. В случае с морской энергией, проблема с объединенными испытательными установками является проблемой для ученых, особенно потому, что трудно получить разрешения на испытания в океане. Новые технологии сложно оценить без обозначенных испытательных площадок и выделенного финансирования со стороны правительства и промышленности.

Выживаемость в суровых условиях и воздействие на окружающую среду также являются основными проблемами для любой технологии экологически чистой энергии.

«Разработка аппаратного обеспечения по сути медленная и дорогая», — говорит Дабири. «Идея использования биологического вдохновения обычно привлекательна, но тяжелая работа заключается в разработке технологии, которая может успешно функционировать в реальном мире в течение длительного времени».

В случае концентрированной солнечной энергии и энергии волн ограничивающий фактор представляется экономичным.

«Идея использования энергии волн для генерации электричества не нова, и существуют тысячи патентов с некоторыми блестящими идеями — и что интересно, для устройств волновой энергии большинство этих идей работают», — говорит Алам. «Но вопрос в том, можете ли вы генерировать энергию, которая может конкурировать с ископаемым топливом?»

Жюри узнало, сколько из этих био-вдохновленных технологий увидят свет. Ради планеты многие надеются, что, по крайней мере, некоторые из них.

Эта статья была первоначально опубликована в Ensia , некоммерческом информационном агентстве, опубликованном Институтом окружающей среды при Университете Миннесоты.

smithsonianmag.com

получаем электричество из огня (41 фото)

Самодельный теплоэлектрогенератор: подробные пошаговые фото по изготовлению генератора вырабатывающего электрическую энергию при нагревании.

Приветствую любителей самоделок! Из этой статьи вы узнаете, как добыть электричество прямо из огня, а так же, как своими руками собрать небольшой компактный теплоэлектрогенератор.

Вообще, идея получения электричества из тепла не нова. В недалеком прошлом можно было встретить огромное количество разнообразных безумных устройств, таких как «партизанские котелки» и керосиновые электрогенераторы, которые способны были обеспечить питание небольших радиостанций.

Подобных устройств раньше было множество, но все они работали примерно на одном и том же принципе. Внутри находилось огромное количество термопар, один контакт термопары нужно было нагреть, а второй остудить. За счет этого и получался электрический ток.

Зачастую в качестве термопары использовали сплав сурьмы с цинком и сплав константан. Вместе эти сплавы давали достаточно неплохой результат, и в принципе стоили недорого, собственно благодаря этому и получили широкое применение в устройствах подобного типа.

Давайте соберем свой теплоэлектрогенератор из более-менее доступных компонентов и посмотрим, что реально можно запитать с помощью такого приспособления.

Изготовление самодельного теплоэлектрогенератора

Вообще получить электричество из тепла довольно просто. Достаточно соединить 2 куска различных металлов или сплавов и нагреть место контакта. В первой версии теплоэлектрогенератора будем использовать самые доступные металлы, и начнем с железа (стали) и меди.

Задача стоит следующая: необходимо сварить стальную и медную проволоку. Для этого понадобится угольный электрод, очищенный от медного покрытия.

На сварочном аппарате выставляем ток 40А (этого достаточно, чтобы зажечь небольшую дугу и аккуратненько сварить вместе две проволоки).

Как оказалось, в принципе сварить вместе сталь с медью не так уж и сложно. Теперь давайте посмотрим сколько же электричества можно получить из такой простой штуковины. Для этого подключаем мультиметр, подогреваем термопару и смотрим за показаниями прибора.

Как видим, при нагреве термопары зажигалкой, напряжение начинает расти и уже получаются какие-то там микровольты. Но это совсем мало, давайте усилим нагрев и прибегнем к помощи горелки.

В пламени горелки термопара раскалилась докрасна, а максимальное напряжения, которое получилось выжать из этой термопары достигло 0,004В.

Значит для того, чтобы получить напряжение в 5В потребуется примерно 1250 таких термопар. Согласитесь, компактным такое решение точно не назовешь. Давайте попробуем использовать другую пару металлов, например, железо и алюминий.

Свариваем обе проволоки вместе и тестируем точно таким же образом.

Из этой термопары получилось выжать почти 0,003В, что меньше предыдущих показаний. Алюминиевая проволока очень быстро плавится и сильного нагрева не выдерживает, а значит не подходит для поставленной задачи.

Теперь давайте проверим термопару с висмутом, ведь если верить таблицам, то результаты должны быть просто зверские. У автора как раз есть кусок висмута (остался после прошлых экспериментов). Металл очень легко плавится (температура плавления висмута составляет всего 270°C). Поэтому не составит труда отлить пруток и вплавить туда стальной стержень и таким образом получить термопару.

Как видим, даже при малейшем нагреве напряжение начинает расти.

А теперь возьмем термопару из сплавов хромель и алюмель. Это самая распространенная термопара. Давайте посмотрим сколько вольт можно будет выжать из такой термопары.

Как видим, даже при небольшом нагреве напряжение растет выше 10мВ. Если же нагреть термопару докрасна, то получим уже больше 30мВ. Хоть результат и неплохой, но все равно слабоват для компактного генератора малых размеров.

Теперь возьмем элемент Пельтье.

Внутри у него расположено большое количество термопар из полупроводников. Полупроводниковые термопары должны быть гораздо эффективнее, чем металлические, и за счет большого количества последовательно соединенных термопар, они дают достаточно высокое напряжение при относительно невысоком нагреве.

Простая кружка с кипятком поставленная на элемент Пельтье, и он уже дает напряжение 1В.

Давайте попробуем собрать небольшую установку с использованием 4-х элементов Пельтье, чтобы получить более высокое напряжение. Для изготовления прибора потребуется алюминиевая профтруба и полоса, тарелка, и вот такая вот мочалка:

Сперва отрежем 4 куска трубы по 6см. Если сложить их вместе, то получится неплохой теплообменник, который будет равномерно распределять тепло по всем четырем сторонам и будет исключать локальный перегрев.

В качестве стенок корпуса будут куски полосы шириной в 4см.

Далее с помощью винтов собираем боковые стенки и теплообменник, вот такой дымоход получился:

Теперь необходимо установить элементы Пельтье и систему охлаждения. Радиаторы изготовим из все той же полосы алюминия. Сначала на листе бумаги расчертим, как должен выглядеть радиатор. На чертеже можно легко измерить примерный угол наклона каждого из ребер радиатора и это очень поможет в дальнейшей работе.

Изготовим еще 3 аналогичные конструкции и закрепим радиаторы с помощью алюминиевой проволоки.

Когда все радиаторы установлены на свои места, можно провести первое тестирование. Зажигаем свечу и помещаем ее внутрь устройства.

Как видим, напряжение начинает расти, но останавливается едва, преодолев 0,5В. При этом теплообменник нагрелся всего лишь до 40°C, что очень мало, так что можно греть дальше.

Большая часть горячего воздуха просто проходит мимо и нужно это исправлять. А поможет в этом обычная мочалка из нержавейки, которую используют для мытья посуды. Стальная проволока будет задерживать воздушный поток и будет хорошо передавать тепло алюминиевому теплообменнику. Тут главное не переборщить, чтобы воздух мог легко проходить сквозь этот теплообменник.

Такой вот простой доработкой получилось увеличить эффективность конструкции и повысить напряжение почти до 1,5В. Можно сказать, получилась пальчиковая батарейка.

Температура у основания радиатора поднялась до 48°C, до предела далеко, так что можно греть дальше. И давайте попробуем подключить простенький китайский повышающий DC-DC преобразователь. На вход ему можно подавать напряжение от 1 до 5В, а на выходе получаем стабильные 5В пригодных для зарядки смартфона и питания различных usb-устройств.

Небольшой светодиодный светильник хоть и не слишком ярко, но все-таки светится от этого генератора. А теперь подключим смартфон.

Телефон действительно видит зарядку, но отказывается заряжаться от этой штуковины.

В общем получать электричество таким способом можно, но чтобы зарядить смартфон, мощность этого теплоэлектрогенератора нужно увеличить.

Смотрим видео автора самоделки:

Энергия для дома своими руками. Альтернативные источники энергии.

После постройки дома и ввода его в эксплуатацию основные расходы будут именно на энергию. Это обстоятельство делает выгодным использование альтернативных источников. В тоже время устройства для получения альтернативной энергии дороги сами по себе и срок их окупаемости составляет не менее 10 лет. Выходом будет альтернативные источники энергии для дома своими руками. Их изготовление стоит в разы дешевле. При этом используется не изготовление с нуля, а сборка из готовых компонентов. Здесь есть множество решений. Их можно разделить на системы генерации энергии и системы ее сохранения.

Ветрогенераторы для дома дачи

В первую очередь интересны из-за своей низкой стоимости при самостоятельном изготовлении. Если их приобретать новыми в готовом виде, то особой выгоды в сравнении с солнечными батареями они не обеспечивают. Исключение — ветреные места, например, горные районы. При самостоятельном изготовлении выгода может быть огромной.

При установке нужно помнить, что ветрогенераторы издают шум. Скоростные модели при работе на сильном ветре небезопасны, из-за возможного разлета элементов лопастей. Лучше всего ветряки подходят для больших ветреных участков, с низкой стоимостью земли. Там под них вполне можно отвести несколько соток в отдаленном углу. Для компактных участков, придомовых территорий в коттеджных поселках они не подходят.

Вертикальные тихоходные ветрогенераторы безопасны и производят меньше шума. Ветровое колесо у них намного проще в изготовлении, но сам электрический генератор требует повышающего редуктора.

Солнечные батареи

Их можно назвать самым лучшим источником альтернативной энергии. Они не имеют подвижных элементов, чрезвычайно надежны и эффективны, подходят для любых населенных климатических зон. Солнечные батареи можно размещать в коттеджных поселках, на компактных городских участках, на крыше дома. Они очень функциональны, но их распространению препятствует высокая цена. Советы по выгодному приобретению:

  • приобретать панели не менее 250 Вт мощности;
  • не покупать солнечные батареи у посредников;
  • не приобретать готовых комплектов с инверторами;

Выгодно купить солнечные батареи можно на Алиэкспрессе и сайтах производителей. Китайские производители вне конкуренции в ценовом отношении. Панели по 200 – 250 вт наиболее удобны (площадь 1 – 1,5м). Также функциональны гибкие пленочные солнечные элементы.

Такие альтернативные источники энергии как солнце обладают суточной цикличностью. Поэтому часть стоимости системы нужно будет потратить на аккумуляторы. Предложено множество вариантов.

Запасаем электроэнергию

Солнечная альтернативная энергетика требует аккумуляторных батарей. В доме нет особых требований по массе и габаритам батарей, поэтому выбор нужно проводить по цене и количеству циклов. Сейчас оптимальный вариант — свинцово-кислотные батареи. Они обладают энергоемкостью 50 Вт/кг и самой низкой стоимостью. Рассматривать другие типы аккумуляторов нерентабельно.

Приобретать нужно только самые крупные форм-факторы батарей. Чем больше емкость одной единицы — тем дешевле будет весь комплект в пересчете на один Вт запасенной энергии. От автомобильных аккумуляторов желательно отказаться. Лучше использовать батареи для грузовиков или тяговые для погрузчиков. Выгодные варианты есть в комплектах батарей для промышленных ИБП.

Электросеть постоянного тока в доме

Если посмотреть на готовые солнечные электростанции для дома, то можно заметить, что 30-50% стоимости занимает преобразователь постоянного тока в переменный (инвертор). При самостоятельной сборке солнечной электростанции этот узел можно исключить. В этом случае будет сеть низкого напряжения и постоянного тока. Для нее потребуются специализированные приборы. Обычная бытовая техника работать не будет, поэтому это решение оправданно, только когда такие электроприборы имеются.

Это может быть, например, специально изготовленная электроплита, система LED освещения, насос с двигателем постоянного тока и другие устройства. Изготовление таких потребителей электроэнергии оправданно, так как в сравнении с готовой солнечной электростанцией вы экономите 30-50% стоимости.

Напрямую подключать солнечные батареи даже к специально изготовленным потребителям электроэнергии не рекомендуется. Необходим стабилизатор напряжения (на постоянный ток). Его стоимость не идет ни в какое сравнение с преобразователем. Кроме того, он тоже может быть изготовлен самостоятельно.

Тепловая энергия и отопление для частного дома

Самое лучшее решение в этой области — тепловой насос. Готовые модели таких котлов стоят недорого. Самостоятельно нужно изготавливать только теплообменники. Источниками дополнительного тепла служит почва, воздух в помещении, вода. Очень выгодно развивать направление аккумуляции тепла. Вода — максимально удобный теплоноситель. Она может использоваться в системах классических солнечных нагревателей. Основной материал – медные и стальные трубы, готовые элементы радиаторов.

Вам понравится

нетрадиционная энергетика для частного дома, виды энергии своими руками

На сегодняшний день существует множество альтернативных источников энергии, которые применяются как в быту, так и на производствах

К нетрадиционным источникам энергии относят энергию солнца, ветра, а также ту, которая вырабатывается мускульными усилиями человека. Подробности узнаем ниже.

Практичная альтернативная энергетика: виды

Альтернативные источники энергии – это разнообразные перспективные способы получения, а также передачи полученной электроэнергии. При этом такие источники энергии, возобновляемые, и приносят минимальный вред окружающей среде. К таким источникам энергии относятсясолнечные панели и солнечные станции.

Они в свою очередь подразделяются на 3 типа получения энергии с помощью:

  • Фотоэлементов;
  • Солнечных панелей;
  • Комбинированных вариантов.

Популярно использование систем зеркал, которые нагревают воду до высоких температур, в результате чего получается пар, который, проходя через систему труб, крутит турбину. Ветряки и ветряные станции дают ток за счет энергии ветра, который крутит специальные лопасти, соединенные с генераторами.

Популярно использование энергии волн, а также приливов и отливов.

Как показывали опыты, такие электростанции способны вырабатывать около 15 кВт, что значительно превосходит по мощности солнечные и ветровые электростанции.

Из геотермальных источников горячая вода широко используется для вырабатывания электроэнергии. Интересно использование кинетической энергии в некоторых помещениях, например, в спортивных залах, где движущиеся части тренажеров соединены с помощью тяг с генераторами, которые, в результате движения людьми, вырабатывают электроэнергию.

Нетрадиционные источники энергии: способы получения

Нетрадиционные источники энергоснабжения – это в первую очередь получение электроэнергии с помощью ветра, солнечного света, энергии волн приливов и отливов, а также с использованием геотермальных вод. Но, помимо этого, есть и другие способы с использованием биомассы и других методов.

А именно:

  1. Получение электричества из биомассы. Такая технология подразумевает под собой производство из отходов биогаза, который состоит из метана и углекислого газа. Некоторые экспериментальные установки (гумиреактор от Михаэль) перерабатывают навоз, солому, что позволяет получить из 1 т материала 10–12 м3 метана.
  2. Получение электричества термальным способом. Преобразование тепловой энергии в электричество путем нагрева одних соединенных между собой полупроводников, состоящих из термоэлементов и охлаждения других. В результате разницы температур, получается электрический ток.
  3. Водородная ячейка. Это устройство, которое из обычной воды путем электролиза позволяет получить достаточно большое количество водородно-кислородной смеси. При этом расходы на получение водорода минимальны. Но такое получение электроэнергии пока только лишь находится в стадии экспериментов.

Еще одной разновидностью получения электроэнергии является специальное устройство, которое называется двигатель Стирлинга. Внутри специального цилиндра с поршнем находится газ или жидкость. При внешнем нагреве объем жидкости или газа увеличивается, поршень двигается и заставляет работать в свою очередь генератор. Далее газ или жидкость, проходя по системе труб, охлаждается и двигает поршень обратно. Это довольно грубое описание, но дает понять, как работает данный двигатель

Варианты альтернативной энергии

В современном мире из-за некоторого ограничения природных ресурсов тепла и электроэнергии, некоторые люди используют альтернативные источники энергии. Одними из основных направлений альтернативной энергетики является поиск и использование нетрадиционных видов и источников.

Источники, с помощью которых можно получить электричество:

  • Являются возобновляемыми;
  • Могут успешно заменить традиционные;
  • Постоянно усовершенствуются, ведутся разработки и исследования.

Оснащение пъезоэлементами высокой мощности турникетов в метро и на железнодорожных станциях позволяет, при наступлении на специальные пластины, от давления человеческого веса вырабатывать электроэнергию. Такие действующие установки в качестве эксперимента установлены в некоторых городах Китая и Японии.

Зеленая энергетика – получение биогаза, которым впоследствии можно отапливать дома из морских водорослей. Установлено, что с 1 га водной поверхности, занятой зелеными водорослями, можно получить до 150 000 м3 газа. Использование энергии спящих вулканов, вода закачивается в вулкан, под воздействием тепла и высоких температур, превращается в пар, который по специальным трубам поступает к турбине и крутит ее. В настоящее время в мире действует всего 2 таких экспериментальных установки. Использование сточной воды с помощью специальных ячеек, в которых находятся особенные бактерии, которые окисляют органику, приводит к тому, что в ходе химических процессов, происходит выработка электронов и, как следствие, электричества.

Источники энергии дома: варианты

В связи с ростом тарифов на энергию многие люди начинают задумываться не только об экономии энергии, но и об дополнительных источниках энергии. Некоторые люди предпочитают сделать самоделки своими руками, а некоторые предпочитают какие-либо готовые решения, к которым могут относиться определенные варианты.

А именно:

  1. Установка на стекла солнечных панелей, которые обладают высокой прозрачностью, благодаря чему их можно размещать даже в многоэтажных домах. Но при этом их КПД даже в солнечную ясную погоду не превышает 10%.
  2. Для освещения некоторых участков помещения используются светодиоды и светодиодные лампы на небольших аккумуляторах соединенных с солнечной панелью. Достаточно в течение дня заряжать, таким образом, аккумулятор чтобы вечером получить освещение.
  3. Установка традиционных солнечных панелей, которые позволяют заряжать аккумуляторы и от них уже через инвертор частично питать домашние приборы и лампы. Можно также вырабатывать горячую воду в теплое время года путем установки вакуумного насоса и теплового коллектора на крышу.

У жителей, проживающих в городских условиях, к сожалению, выбор дополнительных источников энергии ограничен, в отличие от тех, кто проживает в загородных домах. В частном доме гораздо больше возможностей сделать автономное электроснабжение. А также сделать для загородного дома или на даче автономные независимые системы обогрева.

Отопление для частного дома: альтернативные источники энергии

Среди наиболее распространенных способов получения электроэнергии является движущая сила ветра. Достаточно поставить около загородного дома высокую мачту с движущимися лопастями, соединенными с генератором, чтобы получать электрический ток и заряжать аккумуляторы.

Для получения тепла, можно использовать тепловые насосы, при их использовании, можно брать тепло практически из любого места:

  • Воздуха;
  • Воды;
  • Земли.

Принцип их работы, как в холодильнике, только при прокачивании через насос воздуха или воды, получается тепло. Самодельные конструкции, ничуть не уступают промышленным. В домашних условиях можно самостоятельно изготовить подобные конструкции достаточно найти чертежи и изготовить ветряк, чтобы получить дешевое электричество буквально из воздуха. Есть и другие виды и возможности получить электроэнергию и отопление для частного дома.

Эффективно использование обыкновенного генератора, особенно в северных регионах России, так как, при недостатке солнечного света, панели просто бесполезны.

То же самое касается и тепловых конвекторов, которые предназначены для нагрева воды. Несколько проще для получения тепла использование котла на биотопливе, в качестве материала для топки используются прессованные опилки, гранулы, в том числе и из соломы и торфа. Но такие котлы на биотопливе стоят несколько дороже, чем работающие на газе.

Ток и тепло своими руками: альтернативная энергетика для дома

Дармовая электроэнергетика для квартиры или частного дома всегда интересовала людей, так как в последние годы тарифы на отопление и электроэнергию только лишь растут. И для экономии, многие люди стараются найти варианты получения тепла и энергии даром. Для этого изготавливают разные системы, в том числе пытаются изобрети вечный источник, и придумывают необычные и новые способы получения тока и тепла.

Относительная бесплатная энергетика (сборка солнечных панелей своими руками):

  • Можно приобрести части солнечной батареи в Китае;
  • Самостоятельно все собрать;
  • Как правило, к каждому комплекту прилагается схема сборки.
  • Все это позволяет самостоятельно собрать панель и схему питания, в частности квартиры или частного дома.

Безтопливная халявная энергетика получается из электромагнитных волн – любые колебания можно преобразовать в электричество. Правда КПД таких схем очень мал, но, тем не менее, с помощью специально сделанных приборов можно заряжать телефоны и прочую мелкую бытовую технику.

Правда зарядка займет довольно длительное время.

Для получения тепла, некоторые умельцы используют метан, который в свою очередь получают из навоза животных и прочих отходов. Правильно сделанная система является хорошим вариантом для получения тепловой энергии и обогрева дома, а также для приготовления пищи.

Солнце и ветер, как альтернативные виды энергии

Альтернатива получения, как тепла, так и электричества, для многих людей является актуальной Малая солнечная энергетика – это использование солнечных батарей на основе кремния, количество получаемой энергии зависит от количества батарей, широты местонахождения дома или иного помещения.

Интересна технология получения энергии с помощью генераторов, достаточно к генератору подключить контроллер заряда, и соединить всю схему с аккумуляторами, так можно получить достаточное количество энергии.

Актуально использование специальных термоэлектрических преобразователей энергии тепла в электричество, проще говоря, использование термопары из полупроводников. Одна часть пары нагревается, вторая охлаждается, в результате этого возникает свободная электроэнергия, которую можно использовать в быту. Можно использовать в качестве выработки энергии детей, достаточно соединить на детской площадке качели с динамо-машиной с тем, чтобы получать небольшой процент электроэнергии, который может использоваться для освещения детской площадки.

Бесплатная электроэнергия своими руками (видео)

Альтернатор или, проще говоря, генератор электроснабжения на сегодняшний день является наиболее привычным способом получения электрической энергии. Но, несмотря на это, находится достаточно много возможностей для получения электроэнергии с использованием альтернативных источников по всему земному шару.

8 совершенно потрясающих проектов по производству энергии для дома своими руками

Небольшие возобновляемые источники энергии необходимы для устойчивого дома, но перевод вашего дома на экологически чистые источники энергии может повлечь за собой огромную первоначальную цену. Мы просмотрели в Интернете некоторые из самых инновационных примеров самодельных энергетических решений, чтобы составить общий список проектов «сделай сам», которые сделают ваш дом более экологичным и энергоэффективным, не тратя на это целое состояние. От солнечных водонагревателей и зарядных устройств для гаджетов до самодельных суперэффективных холодильников — вы найдете ссылки (с инструкциями) на некоторые из лучших проектов, которые вы можете сделать дома.

Самодельный энергосберегающий холодильник

«Холодильник с атмосферным воздухом» не совсем экологически чистый прибор, работающий круглый год, но когда зимой все остывает, этот самодельный холодильник определенно сэкономит несколько долларов на счетах за электроэнергию! Изолированная деревянная коробка удобно помещается в дверном проеме и даже регулирует температуру с помощью недорогого термостата и пары компьютерных вентиляторов.

Электрическая газонокосилка своими руками

Небольшой двигатель постоянного тока, две 12-вольтовые батареи, автоматический выключатель и электропроводка могут превратить вашу загрязняющую окружающую среду газонокосилку, работающую на ископаемом топливе, в чистую, зеленую газонокосилку! Первая версия косилки Ли требовала электрического зарядного устройства.После еще нескольких обновлений Ли создал полностью экологичную электрическую косилку на солнечной энергии.

Сделай сам ветряную турбину

Возможно, он не вырабатывает достаточно энергии для зарядки вашей электрокосилки, но этот мини-ветряк от GotWind.org — отличный способ управлять небольшими электроинструментами или включать садовые фонари. Проекты ветряных турбин своими руками немного сложнее, чем некоторые другие доступные варианты возобновляемых источников энергии, но они того стоят, когда речь идет о жизни вне сети.Существует множество тарифных планов для более мощных ветряных генераторов, но прежде чем покупать, проведите небольшое исследование. На GotWind вы найдете хороший выбор недорогих проектов ветроэнергетики своими руками.

Бюджетный солнечный водонагреватель

Представьте себе экономию на счетах за электроэнергию и пользу для окружающей среды, если вы больше не будете зависеть от ископаемого топлива для нагрева воды! Этот самодельный солнечный водонагреватель недорог в изготовлении и обеспечивает обжигающую горячую воду всего за пару часов.Этот конкретный проект требует небольшой уборки, если вы хотите сэкономить, и 5-галлонного ведра недостаточно для горячей воды для средней семьи, но зеркальный солнечный предварительный нагреватель, найденный на Wired, фактически перекачивает нагретую воду в домашнее хозяйство. бак.

Генератор с педальным приводом

От ноутбуков до сотовых телефонов и блендеров — велосипедные генераторы устраняют потребность в электричестве для питания ваших любимых гаджетов и позволяют вам оставаться в форме одновременно.Это конкретное зарядное устройство с педальным приводом было создано библиотекарем начальной школы Филлипса в Вирджинии — разве не все школы должны использовать его?! Здесь вы также найдете бесплатные планы для велосипедного генератора на солнечной энергии или можете приобрести планы у мастера по производству педалей Дэвида Батчера за 50 долларов, включая фотографии и онлайн-поддержку.

Гидроэнергетика своими руками

Живописный, деревенский, спокойный и чистый, возобновляемый источник энергии. Это водяное колесо, сделанное своими руками, было создано из переработанных материалов и обеспечивает примерно половину потребностей дизайнера в электричестве, дополняя мощность его солнечных батарей в доме в Новой Англии.Гидроэнергетика — это старый, но не забытый вариант устойчивой энергетики!

Стиральная машина с приводом от человека

Простая конструкция и легкое ручное управление делают эту неэнергосберегающую стиральную машину идеальным выбором для развивающихся стран, а также для тех, кто живет вне сети. Разработанная Майклом Пердриэлем «маленькая стиральная машина» перемешивает одежду, качая механический рычаг, и может стирать белье менее чем за полчаса. В настоящее время машина используется в Непале и имеет портативную конструкцию на колесах для удобного наполнения и опорожнения.

Самодельное зарядное устройство на солнечных батареях

Небольшое зарядное устройство на солнечных батареях своими руками, подобное этому, является идеальной резервной копией на случай отключения электроэнергии, но этот проект можно легко расширить, чтобы он служил не только аварийным источником питания. Изображенная здесь версия стоит около 150 долларов и может заряжать сотовые телефоны, ноутбуки или iPod, а также может питать портативный DVD-плеер в бассейне. Для полной зарядки 12-вольтовой батареи требуется около 8 часов солнечного света, и устройство идеально подходит для использования в кемпинге или дома.

Источник: ecoble.com

Instructables ’10 проектов по производству чистой энергии своими руками

Выработка энергии для зарядки и питания устройств или бытовой техники бесплатно — предел мечтаний многих. Вот несколько идей, как добиться этого в домашних условиях или хотя бы приблизиться к этому.

Дело в том, что прежде чем монтировать солнечные батареи на крыше дома или покупать ветряк или солнечный котел, следует подумать, экономически ли это выгодно, хотя, несомненно, чрезвычайно экологично.Мы живем во времена, когда правительства постоянно меняют политику в отношении производства электроэнергии на дому, и всегда сложно сказать, что будет дальше.

В этом отношении минимальные финансовые вложения, максимум DIY домашние развлечения и максимум производство почти бесплатной энергии были бы идеальным решением в идеальном мире. Хорошо, да, я осмелюсь сказать, что невозможно сделать энергию из воздуха, не вложив абсолютно ничего, но есть способы создать свою собственную энергию. Вы можете создавать устройства, которые дадут вам тот небольшой непрерывный бесплатный поток, который вам действительно нужен.

Вот несколько выборов для проектов «Сделай сам» , которые могут дать вам советы, рекомендации и идеи о том, как генерировать собственную энергию и давать энергию бесплатно. Все они приняли участие в американо-мексиканском конкурсе инноваций, который в настоящее время требует большего количества участников на одном из наших любимых сайтов DIY — Instructables.

1. Устройство автоматического полива растений

Комнатные растения — замечательная вещь.Они не только озеленяют пространство, оживляя часто стерильную среду, но и служат многим целям — от добавления цвета до очистки воздуха и удаления загрязняющих веществ. Но самая большая проблема возникает, как только мы планируем этот столь желанный двухнедельный отпуск, который заставит нас перезарядить наши батареи, но, к сожалению, вполне может приговорить наши любимые комнатные растения.

К счастью, мастера DIY не допустят этого. Благодаря пользователю JM1999, вот учебник, который может помочь нам сделать устройство для полива растений, которое работает автоматически.Это чрезвычайно легко и не требует никакого сложного оборудования — только несколько мелочей и много доброй воли.

2. Прототип свободной энергии

Это настоящее дело. Учебное пособие, которое не только проведет вас по пути создания прототипа свободной энергии, но также поможет вам построить собственный водородный топливный элемент. После запуска устройство может генерировать газ, который приводит в действие генератор переменного тока мощностью 5,5 л.с., производящий 2,2 кВт постоянного электричества 220 В.

 

3.Квантовая батарея

Некоторое время назад мы публиковали статью о том, как сделать аккумулятор своими руками, которая, к сожалению, не вызвала особого интереса. Думаю, из-за того, что в процессе задействовано так много токсичных химикатов и опасностей, иногда безопаснее выбрать магазинную модель. Теперь, вот еще один учебник, который может быть намного более успешным.

В результате самодельная квантовая батарея должна быть очень эффективной, но для ее реализации требуются значительные инвестиции и высокотехнологичные инструменты.Милен, автор учебника, имеет целью привлечь внимание потенциальных добровольцев, у которых есть деньги, время и необходимое оборудование, чтобы проверить, действительно ли это работает. Может, это ты? Интересно узнать, работает ли он на самом деле.

 

4. Простая банка для приготовления пищи на солнечной энергии

Во многих частях мира пастеризация воды или доступ к энергии для приготовления пищи — это просто удовольствие, а часто даже мечта. Но даже если вы можете делать все эти вещи, как вам угодно, и на вас не особо давят обстоятельства, иметь возможность приготовить воскресный обед, используя только солнечную энергию, действительно круто.

Этот урок от heguer_ryu проведет вас через 8 простых шагов, которые превратят несколько банок Мейсона, черную краску и несколько дополнительных деталей в полностью функционирующие банки для приготовления пищи, уменьшенную версию нашей любимой солнечной печи, сделанной своими руками.

5. Используйте мышцы, чтобы зарядить телефон

Поначалу это может показаться забавным, но если подумать, зарядное устройство для телефона, использующее только механическую энергию, может оказаться чрезвычайно полезным в экстренных случаях, когда нет электропитания в течение нескольких дней. На самом деле, именно поэтому Ганеш Селварадж придумал простое зарядное устройство, состоящее из простых, легкодоступных деталей и использующее мышечную силу.Проверьте учебник, это настоящее удовольствие. Вот демонстрационное видео.

6. Солнечный трекер с шаговым двигателем

Похоже, многие пользователи хотят следовать этому руководству (судя по комментариям под ним). Собственно, в этом нет ничего удивительного, ведь с помощью простого солнечного трекера можно повысить эффективность любого устройства, улавливающего солнечную энергию. Единственное разочарование в этом заключается в том, что учебник полностью представлен на испанском языке. Изобретатель, hectorhhg, обещает очень скоро предоставить инструкции по 11 шагам на английском языке, так что следите за ними, мы тоже это сделаем.

 

7. Велосипедное зарядное устройство для телефона

Это то, что я очень хочу попробовать и сделать. Судя по всему, за 9 простых шагов вы сможете сделать полностью функционирующее зарядное устройство для мобильного телефона, использующее энергию, вырабатываемую вашим велосипедом. Вам не нужно много компонентов, чтобы заставить его работать, и на самом деле вам даже не нужно много времени. Если вы серьезный велосипедист и в вашем мире нет пункта назначения, куда нельзя было бы добраться на двух колесах, то это определенно стоит рассмотреть.

 

8. Делайте энергию из сорняков

Идея состоит в том, что это меньшая и немного более дешевая альтернатива биогазовой установке, которую мы показывали вам, как построить у себя на заднем дворе некоторое время назад. Это руководство проведет вас через процесс создания собственного сверхдоступного анаэробного дигестора. Более того, это на самом деле дает совершенно новую цель всем этим сорнякам, которые растут у вас в саду и вы не знаете, что с ними делать. Изобретатель Антонирай подсчитал, что система может сделать 0.226 кубометров газа (0,818 МДж) из 2,5 кг сорняков. Более того, навозная жижа, которая получается из него, является отличным компостным материалом для сада.

9. Создавайте энергию, двигая руками

Кинетическая энергия использовалась для выработки энергии в виде многочисленных устройств, которые часто не оправдывают высоких ожиданий, возложенных на них с самого начала. Но это устройство здесь, руководство предоставлено пользователем ayush290, кажется довольно крутым, и это определенно то, на что можно потратить воскресенье после обеда.

По сути, вам нужна электроника, двигатель, шестерни и шкивы, и вы получите небольшую машину, которая превращает 10-15 минут ручного вращения в целых 12 вольт (хотя производитель ограничил его до 5 вольт, поэтому он может использовать его только для зарядки мобильных телефонов). Проще говоря, это время, проведенное за вращением, зарядит ваш телефон на 40-50% и вполне может помочь вам сжечь несколько дополнительных калорий в пути.

10. Зарядное устройство FireCharger

В этом учебном пособии дается пошаговое руководство, которое поможет вам создать собственное устройство FireCharger своими руками.Его цель состоит в том, чтобы, по сути, дать толчок горящему дереву и придать дополнительную мощность огню, которая необходима для длительного поддержания постоянного тепла. Устройство в значительной степени позволяет использовать любую сырую или пересушенную древесину и сжигать ее при очень высоких температурах. Да, на рынке есть аналогичные устройства, и, по-видимому, вы можете добиться того же эффекта с помощью дешевого фена, но этот бесплатный, а бесплатное всегда здорово.

Засучите рукава, выберите день недели, который вы посвятите этому, и почему бы просто не пройтись по списку и не сделать их все? Хорошо, я оставляю это вам, но я считаю, что все (или большинство) стоит хотя бы попробовать.

Изображения (c) Инструкции/различные пользователи

(посетили 23 124 раза, сегодня посетили 1 раз)

Самодельная энергия получает импульс, чтобы стать массовым явлением

Эти шаги, которые включают в себя новое законодательство ЕС и развертывание так называемых живых лабораторий по всей Европе, похоже, поддержат растущее стремление людей участвовать в производстве чистой энергии.

«Сейчас мы видим эти семена трансформации, с большим вниманием к гражданам как к активным энергетическим игрокам — или просьюмерам — организованным в коллективы, такие как энергетические сообщества и кооперативы», — сказала д-р Инес Кампос, исследователь устойчивого развития в Университете Лиссабон в Португалии.

В настоящее время в Европе насчитывается более 3600 кооперативов по возобновляемым источникам энергии, по сравнению с 3400 в начале года и 2400 в начале 2015 года, по данным REScoop.eu, Европейской федерации кооперативов по возобновляемым источникам энергии. Между тем, по оценкам, к 2050 году половина домохозяйств в ЕС сможет производить чистую энергию. каркасы для их поддержки.

Но все может измениться после принятия Европейским парламентом в марте новых правил экологически чистой энергии, которые должны вступить в силу в начале следующего года. Правила направлены на поддержку людей в их усилиях по созданию собственных энергетических проектов и потреблению, хранению и продаже того, что они производят. Ранее не существовало общих правил ЕС для таких «просьюмеров».

Такие общественные инициативы в области возобновляемых источников энергии могут быть поддержаны проектом PROSEU, возглавляемым доктором Кампосом, который работает над тем, чтобы эти инициативы стали массовыми.

‘(Если граждане должны) быть в центре преобразования энергии, то эти коллективы должны быть вовлечены в процесс’.

Доктор Инес Кампус, исследователь устойчивого развития в Лиссабонском университете в Португалии.

Центральное место в проекте занимают «живые лаборатории», которые запускаются в девяти странах Европы. Лаборатории объединяют гражданское общество, бизнес-сектор и правительство для изучения и обсуждения потенциальных возможностей и структур стимулирования для энергетических коллективов, а также способов преодоления факторов, которые их сдерживали.

«В конце этого живого лабораторного процесса мы стремимся к тому, чтобы сообщество расширило использование возобновляемых источников энергии и разработало план их дальнейшей интеграции», — сказал доктор Кампос.

Вино

Основные инициативы первых дней проекта, запущенного год назад, были реализованы в Португалии. Винный сектор южного региона Алентежу был одним из первых, кто участвовал в лабораториях.

Доктор Кампос говорит, что виноградарство является хорошей отправной точкой для обеспечения «целостной перспективы» для поддержки общественных инициатив, поскольку это энергоемкий сектор, уязвимый к климатическим воздействиям и стремящийся к сокращению выбросов и затрат.

Этот сектор, по ее словам, инвестирует в некоторые инновационные зеленые технологии, такие как создание биомассы из оливковых косточек, которые некоторые винодельни используют для производства оливкового масла для производства тепловой энергии и компоста.

«Мы обнаружили, что технологии — не самое большое препятствие, — сказал доктор Кампос. «Основные барьеры, которые мы определили до сих пор, носят нормативный или юридический характер. Конечно, существуют и финансовые барьеры, но, например, большинство производителей вина вложили бы средства в хорошую установку возобновляемых источников энергии, если бы это означало, что в конечном итоге они сэкономят деньги.’

Проект также сотрудничает с деревней Сан-Луис, где местная администрация настаивает на создании первого в Португалии сообщества возобновляемых источников энергии.

Чтобы помочь сделать это сообщество инклюзивным, говорит доктор Кампос, обсуждаются такие идеи, как потенциальные схемы краудфандинга для поддержки инвестиций сельских жителей в солнечную установку, находящуюся в совместном владении.

Сотрудничество только началось, но основные препятствия для создания зеленых сообществ уже появляются.

Доктор Кампос говорит, что португальские правила позволяют местному сообществу стать совладельцем установки по производству возобновляемой энергии, но не потреблять самостоятельно вырабатываемую ею энергию, которую необходимо будет подавать в сеть.

Неравномерность национальных правовых режимов в Европе также привела к тому, что в Португалии существует только один кооператив по возобновляемым источникам энергии — Coopérnico — по сравнению с сотнями в Германии, добавляет она. Однако д-р Кампос считает, что новое законодательство ЕС, устанавливающее правила, помогающие потребителям стать более активными игроками на рынке электроэнергии, может помочь ускорить создание зеленых энергетических сообществ в странах, где их немного.

«(Если граждане должны) быть в центре преобразования энергии, то эти коллективы должны быть вовлечены», — добавила она.

Технологии

Эти изменения и инициативы могут также помочь будущему внедрению новых технологий, разрабатываемых для возобновляемых источников энергии, которые помогут передать энергию в руки потребителей. Например, проект под названием «Сила воли» разрабатывает несколько пилотных систем, которые улавливают и используют CO2, уже содержащийся в воздухе, для отопления и других целей в таких условиях, как дома и предприятия, а также в качестве топлива в транспортном секторе.

Используя энергию возобновляемых источников, таких как солнце или ветер, технология Willpower сочетает уловленный CO2 с водой и ферментами в камере реактора. Затем проводится ряд химических реакций для получения метанола.

Эта система на основе метанола может высвобождать энергию, когда это необходимо, и хранить ее между сезонами, что делает ее более подходящей для круглогодичного использования в жилых помещениях, а не краткосрочные возможности батарей, которые накапливают солнечную энергию, говорит Антонио Мартинес, генеральный директор. немецкой энергетической компании Gensoric, которая управляет Willpower.

«Мы можем хранить в контейнере площадью 10 или 20 квадратных метров столько же энергии, сколько батарея может хранить на футбольном поле, и, возможно, за одну пятую стоимости», — сказал он.

Система работает при низком давлении и температуре тела, по сравнению с другими изучаемыми системами улавливания и преобразования CO2, которые могут требовать высокого давления и температуры 500°C или выше, говорит Мартинес.

В то время как в рамках проекта была протестирована модель, которая примерно вдвое больше бытовой стиральной машины, чтобы проверить, работает ли система и безопасна ли она, Мартинес говорит, что до того, как она поступит в продажу, еще несколько лет.Команде необходимо отточить такие методы, как настройка ферментов, чтобы сделать систему более эффективной и найти улучшенные способы улавливания атмосферного CO2.

Мартинес считает, что эта технология может в конечном итоге привести к созданию доступной домашней версии, даже меньшей, чем стиральная машина, и позволит сообществам создавать и совместно использовать накопители энергии через связанные системы.

Соединение этих систем в модели на базе сообщества позволит хранить огромное количество энергии и поможет дать потребителям чувство свободы, которого они раньше не испытывали от традиционных крупных энергетических компаний, сказал Мартинес.

По его мнению, толчок на уровне ЕС также поможет сообществам, заинтересованным в привлечении зеленой энергии. «Я думаю, у нас есть много людей, заинтересованных в том, чтобы сыграть в этом свою роль, — сказал Мартинес, — но должны существовать правила и стимулы».

Исследование, описанное в этой статье, финансировалось ЕС. Если вам понравилась эта статья, поделитесь ею в социальных сетях.

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? Беспокоитесь о нашем влиянии на планету сжигания ископаемого топлива? Хотели бы вы иметь большую энергонезависимость, чтобы вас меньше беспокоили обрывы линий электропередач, отключения электроэнергии, отключения электроэнергии или другие сбои в работе коммунальных служб?

Вот веские причины для рассмотрения солнечной и альтернативной энергии:

  • Сократите счета за электроэнергию. Пусть солнце, земля или ветер помогут со счетами. Большинство альтернативных энергетических систем дополняют ископаемое топливо, которое использует ваш дом. Меньше купленного топлива означает больше денег в кармане.
  • Помогите сохранить окружающую среду. Использование большего количества возобновляемых источников энергии означает использование меньшего количества электроэнергии, вырабатываемой при сжигании ископаемого топлива, которое выделяет вредные парниковые газы.
  • Повысьте устойчивость вашего дома во время отключения электроэнергии. При отключении электроэнергии из-за урагана дом с фотогальваническими (PV) панелями может генерировать собственное электричество.
  • Улучшите экологичность вашего дома. Стоимость дома при перепродаже увеличивается, если в нем есть элементы экологически чистой энергии, такие как фотоэлектрическая система или геотермальный тепловой насос.
  • Воспользуйтесь льготами штата и федерального уровня. Существует удивительное количество программ стимулирования энергосбережения, которые включают в себя модернизацию возобновляемых источников энергии — скидки, кредиты под низкие проценты, налоговые льготы и многое другое. Актуальную информацию можно получить на сайте www.dsireusa.org .

Как уменьшить углеродный след

Сегодня у нас больше возможностей для использования возобновляемых источников энергии, чем когда-либо прежде.А энергосберегающие модернизации, такие как солнечные батареи и геотермальные тепловые насосы, также становятся все более доступными для установки. Но независимо от того, как вырабатывается энергия в наших домах, важно сократить потребление, применяя энергоэффективные методы.

В 2018 году потребители коммунальных услуг в США использовали в среднем 10 972 киловатт-часов (кВтч) в год. Это составляет около 914 кВтч каждый месяц. Бытовые потребители в Теннесси использовали больше всего электроэнергии в среднем 15 394 кВтч в год. 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% энергопотребления
  2. Водонагреватель: 14% использования энергии
  3. Стиральная машина и сушилка: 13% энергопотребления
  4. Освещение: 12% энергопотребления
  5. Холодильник: 4% энергопотребления
  6. Электрическая духовка: 3-4% энергопотребления
  7. ТВ, DVD, кабельная приставка: 3% энергопотребления
  8. Посудомоечная машина: 2% энергопотребления
  9. Компьютер: 1% энергопотребления

Экономичная альтернативная энергетическая система не обязана обеспечивать все энергетические потребности вашего дома.Понимание этой концепции поможет вам решить, какая система подходит именно вам и какой размер наиболее целесообразен.

Альтернативные источники энергии: солнечная, геотермальная и ветровая

С огромной энергоизлучающей батареей в небе — солнцем — удивительно, что мы используем так мало энергии, которая встречается на нашем пути. Сегодня на солнечную энергию приходится около 1,6% производства электроэнергии в США, и используется более 1,4 миллиона солнечных панелей.

Чтобы рассмотреть вопрос об оснащении вашего дома солнечной энергией, необходимо учитывать множество переменных:

  1. Вы живете в солнечном районе? В то время как солнце освещает Миннесоту так же, как и Аризону, мощность, вырабатываемая в Аризоне, будет намного выше в зависимости от интенсивности солнца и количества солнечных дней в этом районе.Солнечные системы не производят столько энергии в туманные или пасмурные дни, сколько в ясные солнечные дни.
  2. В вашем районе счета за электроэнергию выше или ниже? Когда электроэнергия или газ дешевле, установка солнечных батарей становится менее привлекательной с финансовой точки зрения. Если тарифы на энергию выше, инвестиции в солнечную энергию становятся выгоднее.
  3. Доступны ли скидки и поощрения? Местные органы власти и коммунальные службы могут поощрять модернизацию солнечных батарей, чтобы уменьшить нагрузку на энергосистему в периоды пикового использования, например, в жаркие дни, когда включаются кондиционеры.
  4. Предлагает ли ваша коммунальная служба вариант с привязкой к сети? В то время как первоначальные системы солнечной энергии полагались на большие банки дорогих батарей для хранения энергии, произведенной в течение дня, для использования ночью (когда солнечная энергия не вырабатывается), текущая модель заключается в том, чтобы возвращать избыточное производство энергии обратно в электроэнергию. сетке днем, затем рисуйте по сетке ночью. То, сколько вам платят за энергию, которую вы отдаете в сеть, имеет большое значение для вашей общей экономии энергии.Если в вашем районе нет возможности подключения к сети, вы можете предложить утилите запустить ее.

Солнечная энергия: как работает фотоэлектрическая система

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

Есть два основных места для установки домашней солнечной системы:

Крыша: Для домов по соседству лучше всего использовать солнечную батарею на крыше. Но некоторые сообщества считают солнечные батареи на крышах бельмом на глазу. В этом случае можно рассмотреть новое поколение кровельных материалов, вырабатывающих солнечную энергию. Они выглядят как плитка или сланец, но на самом деле являются рецепторами солнечной энергии. (Нетрудно представить будущее, в котором оконные стекла и даже краска для дома будут содержать микрорецепторы солнечной энергии, помогающие питать дом.)

Автономная система: Для более крупных объектов с более обширными дворами может подойти автономная система с металлическим каркасом. Преимущество заключается в том, что панели не зависят от уклона крыши или направления крыши. Панели можно наклонять, чтобы максимально использовать солнечные лучи. Одним из нововведений является массив, который движется подобно подсолнуху, следуя за дугой движения солнца по небу.

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

Проекты «сделай сам» для рассмотрения: Даже если вы не готовы установить солнечную батарею для всего дома, 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 составлять около 5000 долларов и меньше со скидками и поощрениями. Ландшафтные светильники на солнечных батареях добавляют атмосферу, не увеличивая счет за электричество.

Когда нанять профессионала: За прошедшие годы появилось много компаний, которые не только проектируют и устанавливают солнечные системы, но и помогают с разрешениями, финансированием и подключением к коммунальной сети. В некоторых случаях вы не платите аванс, и ваши ежемесячные платежи за систему ниже ваших текущих счетов за коммунальные услуги. Погасив систему, вы становитесь ее владельцем и впоследствии пожинаете плоды.

Геотермальная энергия

Другой вариант альтернативной энергии, геотермальная, зависит от чрезвычайно постоянного 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 путем интеграции технологии теплового насоса с постоянной умеренной температурой земли для обеспечения дома отоплением и кондиционированием воздуха. Как и обычные тепловые насосы (включая холодильники и портативные кондиционеры), геотермальные (также известные как геотермальные) тепловые насосы питаются от электричества и работают, перекачивая хладагент через циклы конденсации и испарения для перемещения тепла от одного источника к другому.Но геотермальные системы круглый год потребляют гораздо меньше энергии, независимо от того, жарко или холодно на улице. Вы можете ожидать, что геотермальный тепловой насос будет в два раза эффективнее кондиционера с самым высоким рейтингом и почти на 50% эффективнее, чем лучшая газовая печь.

К сожалению, энергосберегающие преимущества геотермальных тепловых насосов связаны с высокой стоимостью установки. «Земляной контур» в геотермальной системе состоит из длинных пластиковых труб, которые 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 как только установка завершена, эти системы обычно обеспечивают многолетнюю недорогую и бесперебойную работу.

Ветроэнергетика для дома

Как и другие альтернативные энергетические системы, ветровое оборудование продолжает становиться все более сложным и менее дорогим. В 2018 году на ветер приходилось около 6,5% энергии, произведенной в США.И вам не обязательно жить в аэродинамической трубе. Даже слабый ветер со скоростью восемь миль в час может генерировать энергию. Но более ветреная местность будет генерировать больше энергии. Большинство производителей предполагают, что для оптимальной работы турбину окружает не менее акра земли, свободной от деревьев или построек. Очевидно, что турбина между высокими зданиями не будет эффективной.

Как работает домашняя ветряная электростанция

В типичном жилом доме ветряная турбина установлена ​​на высокой башне. Турбины не устанавливаются на крыше, так как они заставят ваш дом вибрировать.Как и в случае с солнечной энергией, инвертор преобразует энергию постоянного тока, генерируемую в энергию переменного тока, от которой работает ваш дом. Опасения по поводу домашних турбин варьируются 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, ветряная система зависит от погоды и местоположения. Больше ветра, больше энергии. Например, одна семья недалеко от озера Эри в Огайо построила ветряную турбину высотой 45 футов и мощностью 1,8 кВт за 15 000 долларов.Это включает в себя 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 могла бы окупиться за 12 лет.

Варианты «сделай сам» : Из-за масштаба оборудования установка ветряной турбины, достаточной для обеспечения большинства 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, в 26 штатах требуется, чтобы определенный процент энергии производился из альтернативных возобновляемых источников.

Как сделать свой дом более энергоэффективным

  • Кондиционирование воздуха и отопление — Как отмечалось выше, на них приходится почти половина годового энергопотребления вашего дома. Когда придет 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.
  • Бытовая техника — Когда придет время заменить бытовую технику, выбирайте модели с наивысшим рейтингом энергоэффективности. Теперь у нас есть бойлеры, печи и безрезервуарные водонагреватели с КПД 98%. Программы Energy Star подталкивают к более эффективным бытовым приборам, приспособлениям и оборудованию для отопления и охлаждения.
  • Windows — Убедитесь, что ваши окна находятся в хорошем рабочем состоянии. Они нормально закрываются? Нарушены ли уплотнения? Если требуется замена окон, выбирайте самые энергоэффективные из доступных моделей.
  • Освещение — Замена ламп накаливания на светодиоды — самый простой и экономичный способ минимизировать расходы на коммунальные услуги.
  • Утечка фантомного питания — Остерегайтесь утечек «фантомного питания», которые возникают из-за устройств, которые потребляют электричество, даже когда они выключены, таких как микроволновые печи, принтеры, которые подключены к розетке, и т. д. Попробуйте подключать устройства к разветвителям питания и поддерживать их питание полосы выключены, когда приборы не используются.
  • Энергоаудит — Рассмотрите возможность найма энергоаудитора для проверки вашего дома на наличие утечек энергии.С помощью различных методов тестирования они могут определить, где ваш дом пропускает холодный или горячий наружный воздух, в зависимости от сезона.

Ознакомьтесь с наборами инструментов для энергосбережения своими руками в библиотеке Лос-Гатоса

Посетители библиотеки Лос-Гатоса могут ознакомиться с бесплатными наборами инструментов для экономии энергии своими руками, в которых содержится множество предметов, помогающих сократить потребление энергии в доме.

По данным Совета по защите национальных ресурсов, сокращение потребления энергии является важным шагом в борьбе с изменением климата и обеспечении устойчивого образа жизни.

Наборы инструментов предоставляются Silicon Valley Clean Energy (SVCE), некоммерческой организацией из Саннивейла, которая поставляет чистую безуглеродную электроэнергию в 13 населенных пунктов Кремниевой долины, включая Лос-Гатос. Их можно приобрести в большинстве библиотек округа Санта-Клара.

Мэтт Ланди, сотрудник SVCE по работе с населением, сказал, что предметы в комплекте, такие как аэраторы с низким расходом воды и таблетки для обнаружения утечек воды, могут помочь повысить энергоэффективность и сократить счета.

«Это множество вещей — инструменты, материалы, которые может использовать каждый — и все они сосредоточены на том, чтобы улучшить энергетическую ситуацию в вашем доме, — сказал Ланди, — сделать вещи более энергоэффективными, убедиться, что вы не теряете энергию». или тепла.

Наборы инструментов поставляются с предметами, которые пользователь оставляет себе, такими как светодиодные лампы, уплотнитель для окон и дверей и эффективные батареи, говорит специалист по коммуникациям SVCE Микаэла Пиппин.

В библиотеку возвращаются другие предметы, такие как инфракрасные термометры и измеритель энергопотребления Kill-A-Watt для измерения энергопотребления приборов и оборудования.

«Мы держим [наборы] на складе, поэтому мы координируем свои действия с библиотеками, чтобы пополнять их по мере их проверки», — сказал Пиппин.

В библиотеке Лос-Гатоса есть четыре комплекта, доступных для проверки.По словам Ланди, в 2021 году эти четыре комплекта проверялись 14 раз.

«По сути, вы не хотите тратить энергию впустую, потому что вы платите за энергию, поэтому потраченная впустую энергия означает потраченные впустую деньги», — сказал Ланди. «Кроме того, использование меньшего количества ресурсов помогает уменьшить количество выбросов или нагрузку на сеть».

SVCE также предлагает клиентам другие услуги и ресурсы, например скидки при замене газовых водонагревателей на водонагреватели с электрическим насосом.

Наборы отлично подходят для тех, кто ищет простой и не требующий больших усилий способ снизить энергопотребление, сказал Пиппин.

«Наборы инструментов — это своего рода вводный трамплин к более крупным изменениям, поэтому, если вы знаете, что у вас много электронных потерь в вашем доме, возможно, вы хотите уменьшить свои счета за электроэнергию», — сказал Пиппин. «Вы также можете узнать о других вещах в вашем доме, о которых вы, возможно, не знаете, которые увеличивают ваш счет за электроэнергию».

SVCE приняла программу набора инструментов от штата в 2019 году и перезапустила ее в январе 2020 года, прямо перед пандемией. Спрос на пополнение запасов наборов был относительно низким за последние два года, но Пиппин сказал, что некоммерческая организация надеется повысить осведомленность и привлечь больше жителей к использованию наборов.

«Я думаю, что за последние два года мы упустили то, чего нам не хватало, — знакомства с членами нашего сообщества, ответов на вопросы. У нас есть эти программы, помимо наборов инструментов для самостоятельной сборки», — сказал Пиппин. «Мы действительно хотим поддерживать наших клиентов на любом этапе их пути, потому что это действительно усилия сообщества».

Генерация электроэнергии вне сети: 4 лучших способа

Итак, вы подумали о том, подходит ли вам жизнь вне сети; вы знаете, что это означает отсутствие счетов за коммунальные услуги и выработку всей собственной энергии, но что в этом общего? 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 комфортного проживания вне сети.

Подключение к автономной электросети с помощью солнечной энергии

Солнечная энергия, вероятно, приходит на ум большинству из нас, когда речь заходит об автономной энергии. Вариант с питанием от солнца, который включает в себя фотогальванические солнечные панели, инвертор и батареи, может обеспечить большое количество электроэнергии (особенно если вы подвергаетесь воздействию солнечных лучей там, где живете) в течение длительного времени, без каких-либо движущихся частей и небольшого обслуживания. . Обратной стороной, по крайней мере, на данный момент, является стоимость: электропитание всего дома полностью от солнечной энергии редко бывает рентабельным, даже с учетом положительной окупаемости инвестиций в течение нескольких десятилетий.Добавьте к этому широкий разброс солнечного воздействия в зависимости от местоположения и тот факт, что солнечная энергия работает только тогда, когда светит солнце, и легко понять, почему солнечная энергия остается частью ответа, а не всем.

Производство электроэнергии вне сети с использованием энергии ветра

Если вы получите хорошие новости после того, как обратитесь в местную метеорологическую службу, чтобы проверить среднюю скорость ветра в вашем районе, выработка электроэнергии с помощью ветряных турбин для жилых помещений является еще одним вариантом автономной энергии. Зная средние значения и диапазоны скорости ветра, вы можете оценить, сколько электроэнергии будет производить данная система. Имейте в виду, что скорость ветра на конкретном участке может значительно отличаться от средней по региону в зависимости от местной топографии.

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

Как и в случае с солнечной энергией, в отключении от сети энергии ветра есть свои плюсы и минусы; самый большой и очевидный из них — потребность в бризе: если ветер не дует, турбина стоит на месте и электричество не вырабатывается. Ветряные турбины также имеют движущиеся части, а это означает, что больше вещей требуют обслуживания и могут выйти из строя.Но если у вас есть хороший постоянный сильный ветер, дующий через задний двор, вы можете собирать его энергию на долгие годы.

Использование электроэнергии микро-ГЭС для автономной работы

Вероятно, наименее известная из автономных энергетических систем, микрогидроэлектроэнергия использует источник проточной воды, такой как ручей, для выработки электроэнергии; он производится за счет энергии воды, текущей с верхнего уровня на нижний, которая вращает турбину в нижней части системы.

Производство электроэнергии на микрогидроэлектростанциях может быть наиболее рентабельным из трех.Если ваш источник в порядке, он работает 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, обеспечивая много автономной энергии в течение очень долгого времени; поскольку он производит гораздо более постоянную энергию, для хранения энергии требуется меньше батарей, потому что меньше (или нулевое) время, 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.

Консервация

Если вы можете использовать то, что у вас есть, более эффективно, нет причин тратить больше, чтобы сделать больше.В то время как проектирование для повышения эффективности является лучшим способом достижения высокого уровня энергосбережения, существует множество модификаций изоляции и повышения эффективности, которые могут помочь сократить спрос. Руководство по энергосбережению Министерства энергетики США содержит дополнительные советы по экономии денег и энергии в домашних условиях.

Energy — Sustainability

Система чистой энергии является основой для обеспечения справедливого перехода к углеродной нейтральности и создания более справедливого и здорового города. Нью-Йорк взял на себя обязательство достичь углеродной нейтральности к 2050 году.Для достижения этой цели к 2040 году мы преобразуем нашу электросеть, работающую на ископаемом топливе, в сеть, на 100 % питаемую от ресурсов с нулевым уровнем выбросов. Наша чистая электросеть должна быть устойчивой к последствиям изменения климата и в то же время быть доступной для всех жителей Нью-Йорка.

Щелкните тему или нажмите клавишу ввода в теме, чтобы развернуть текстовое поле.


Энергетическая система Нью-Йорка сегодня

Нью-Йорк имеет долгую историю лидерства в области энергетики, начиная с создания в 1882 году станции Перл-Стрит компании Edison Illuminating, первой коммерческой электростанции в Соединенных Штатах.Всего несколько лет спустя на Ниагарском водопаде была построена крупнейшая в то время в мире гидроэлектростанция. Сегодня Нью-Йорк получает электроэнергию от сотен электростанций и гидроэлектростанций, работающих на ископаемом топливе, нескольких атомных электростанций и, все чаще, от солнечных и ветряных установок. Столкнувшись с продолжающейся сильной зависимостью от ископаемого топлива , высокой стоимостью энергии и усилением последствий изменения климата , Нью-Йорк предпринимает решительные действия для достижения справедливого перехода к чистой, доступной и устойчивой энергетической системе.

Электричество в Нью-Йорке сегодня в основном вырабатывается за счет сжигания ископаемого топлива, что составляет около четверти от общего объема выбросов парниковых газов (ПГ) в городе. Мы ожидаем, что к концу 2021 года наша местная электросеть будет примерно на 85% питаться от ископаемого топлива. Это сильно отличается от энергосистемы на севере штата, где чистые источники составляют 88% электроснабжения. В настоящее время недостаточно линий электропередачи, чтобы доставить эту чистую энергию в Нью-Йорк.

В результате только около половины электроэнергии Нью-Йорка поступает из-за пределов города; остальные должны быть произведены в пяти районах.В Нью-Йорке работают 24 электростанции, работающие на природном газе и/или мазуте. Большинство из этих заводов были построены несколько десятилетий назад, а 70% из них старше 50 лет. Помимо выбросов парниковых газов, которые способствуют изменению климата, эти растения выделяют загрязнители воздуха, которые вызывают проблемы с качеством воздуха и здоровьем жителей Нью-Йорка. Замена этих станций возобновляемыми источниками энергии надежным и доступным способом является главным приоритетом для нашего перехода к чистой энергии.

В будущем спрос на электроэнергию может увеличиться, поскольку люди перейдут на электромобили и заменят устаревшие системы отопления электрическими тепловыми насосами.Таким образом, чистая и устойчивая сеть станет еще более важной на нашем пути к углеродной нейтральности и более здоровому городу.

Источник: Отчет независимого системного оператора Нью-Йорка (NYISO) о тенденциях в электроэнергетике за 2020 г.

Производство электроэнергии в северной части штата Нью-Йорк намного чище, чем в нижней части штата, в основном благодаря более широкому доступу к гидроэнергетике и ветровым ресурсам. «Нижний штат» включает Нью-Йорк, Лонг-Айленд, Вестчестер, долину Гудзона и столичный регион (зоны NYISO F-K).«Северная часть штата» включает остальные районы штата (зоны NYISO AE). Посетите веб-сайт NYISO для получения дополнительной информации.

Сегодня слишком много жителей Нью-Йорка с трудом оплачивают счета за электроэнергию из-за высокой стоимости электроэнергии в Нью-Йорке. Когда семья платит более 6% своего дохода по счетам за электроэнергию, она считается «обремененной стоимостью энергии». В 2019 году около 600 000 семей в Нью-Йорке, что составляет более 1,5 миллиона жителей, столкнулись с бременем расходов на электроэнергию.

Для достижения наших целей в области климата потребуется, чтобы многие здания перевели свои системы отопления и горячего водоснабжения с ископаемого топлива на экологически чистое электричество.Крайне важно, чтобы этот переход был спланирован должным образом, чтобы обеспечить его доступность для всех жителей Нью-Йорка.

Источник: Понимание и снижение бремени затрат на энергию в городе Нью-Йорке , Управление устойчивого развития мэра Нью-Йорка и Управление экономических возможностей мэра, Отчет за 2019 г.

Приблизительно 600 000 семей Нью-Йорка обременены расходами на электроэнергию, а это означает, что они платят слишком много по счетам за коммунальные услуги, которые, по определению штата, превышают 6% их дохода.Окрестности в Южном Бронксе, заливе Ямайка, южном берегу Статен-Айленда и Восточном Нью-Йорке особенно страдают от бремени затрат на электроэнергию.

Последствия изменения климата

жителей Нью-Йорка уже ощущают последствия изменения климата. По данным Нью-Йоркской группы экспертов по изменению климата, средняя максимальная летняя температура с 1970 года выросла на 2,5–3,5 °F, и затяжные периоды сильной жары становятся все более частыми. Жители Нью-Йорка сталкиваются с более частыми штормовыми явлениями и более сильными ливнями.Уровень моря у Батареи уже поднялся более чем на 18 дюймов с 1850 года.

Наша энергетическая система уязвима для этих изменений. Например, сильный ветер во время прибрежных штормов может опрокинуть воздушные провода, а аномальная жара может привести к выходу из строя электрооборудования. Повышение уровня моря может повредить оборудование, расположенное близко к берегу, если оно не защищено от наводнений. Система экологически чистой энергии Нью-Йорка должна быть спроектирована таким образом, чтобы обеспечить надежность и устойчивость перед лицом этих усиливающихся климатических воздействий.

Источник: Энергетическое управление Лонг-Айленда (LIPA)

Ураган «Сэнди» обрушился на Нью-Йорк в 2012 году, в результате чего погибло 44 человека, тысячи жителей были перемещены, а два миллиона человек остались без электричества.Наводнение было широко распространено, в результате чего было повреждено энергетическое оборудование, такое как электрическая подстанция LIPA Arverne в Рокавеях, изображенная выше. С тех пор Нью-Йорк инвестировал более 1 миллиарда долларов в меры по защите от ураганов, чтобы защитить наше энергетическое оборудование от будущих ураганов и климатических воздействий.


Как Нью-Йорк обеспечит справедливый энергетический переход

Все жители Нью-Йорка примут участие в нашем энергетическом переходе — жители, общественные организации, частный сектор, а также местные, государственные и федеральные органы власти.При переходе приоритет должен отдаваться здоровью и общественным благам, особенно в сообществах экологической справедливости, и обеспечить доступность энергии для всех жителей Нью-Йорка. Здания и инфраструктура должны снизить потребление энергии и отказаться от сжигания ископаемого топлива на месте. Городские власти должны ускорить создание 100% чистой сети Нью-Йорка за счет максимального использования возобновляемых источников энергии в городе и увеличения передачи от чистых ресурсов за пределами города, одновременно готовясь к последствиям изменения климата .Городские власти имеют возможность подавать пример , внедряя энергоэффективные и устойчивые решения в области энергетики на территории, принадлежащей городу. Наконец, городские власти должны активно участвовать в климатических инициативах штата Нью-Йорк и выступать за поддержку штата нашего справедливого перехода в Нью-Йорке.

Обеспечение доступного доступа к энергии для всех

Городские власти активно поддерживают потребителей коммунальных услуг с низким доходом. С 2019 года мы успешно обращались в Комиссию по обслуживанию населения штата Нью-Йорк (PSC) с просьбой расширить доступ к программе для малоимущих, ограничить прекращение предоставления коммунальных услуг, создать субсидию на экстренную помощь в связи с COVID и облегчить клиентам решение вопросов, связанных с неоплаченные счета.Совсем недавно городские власти успешно подали прошение о дополнительных скидках на оплату коммунальных услуг для клиентов с низким доходом; выучить больше.

Снижение энергопотребления

Чтобы достичь наших целей в области климата, мы должны коллективно сократить количество энергии, используемой в наших домах и на предприятиях, путем модернизации наших зданий. Инвестиции в энергоэффективность там, где мы живем и работаем, также могут сделать помещения более комфортными и улучшить качество местного воздуха. Местный закон № 97 от 2019 года, краеугольный камень Закона о мобилизации климата, требует, чтобы здания площадью более 25 000 квадратных футов соответствовали строгим ограничениям выбросов парниковых газов, начиная с 2024 года.Эти ограничения со временем уменьшаются, чтобы строительный сектор города соответствовал нашим целям по сокращению выбросов углерода. Здания могут сократить энергопотребление и одновременно уменьшить выбросы парниковых газов за счет модернизации систем отопления и охлаждения, перехода на светодиодное освещение и установки эффективных приборов. Узнайте больше об усилиях Нью-Йорка по модернизации энергосистем зданий в рамках программы NYC Accelerator.

В Нью-Йорке насчитывается более миллиона зданий, от домов на одну семью и многоквартирных домов до промышленных складов и коммерческих небоскребов.Эти здания выбрасывают примерно две трети от общего объема выбросов парниковых газов Нью-Йорка, что делает инициативы по повышению энергоэффективности в зданиях ключевым компонентом на пути Нью-Йорка к углеродной нейтральности.

Ускорьте создание электросети Нью-Йорка со 100% чистой

Построить новую передачу для подключения возобновляемых источников энергии к Нью-Йорку

NYC потребляет примерно столько же электроэнергии, сколько весь штат Массачусетс, но занимает только 1/35 площади! Просто не хватает места для производства всей чистой энергии, в которой мы нуждаемся, полагаясь только на пространство в пяти густонаселенных районах.В среднем Нью-Йорк использует 8000 мегаватт электроэнергии. Летом, когда жители Нью-Йорка включают свои кондиционеры, общегородской спрос может возрасти до 11 500 мегаватт. Чтобы достичь нашей цели 100% чистой энергии, удовлетворяя при этом потребности Нью-Йорка в электроэнергии, нам нужно будет построить новые линии электропередачи, чтобы принести чистую энергию в Нью-Йорк.

Соединение крупных ветровых и гидроэлектростанций

К 2035 году штат Нью-Йорк строит 9000 мегаватт морской ветроэнергетики, и городские власти настаивают на том, чтобы подключить ее напрямую к Нью-Йорку.В дополнение к озеленению сети, оффшорная ветроэнергетика может создать тысячи новых рабочих мест в Нью-Йорке и помочь оживить наши рабочие набережные — например, предпринимаемые в настоящее время усилия по преобразованию Южно-Бруклинского морского терминала в оффшорную ветроустановку.

В отличие от прерывистых возобновляемых источников энергии, которые производят энергию только тогда, когда светит солнце или дует ветер, гидроэнергетика всегда включена, что делает ее хорошо контролируемым и надежным источником чистой энергии. Наша стратегия будет использовать существующие гидроэнергетические ресурсы, не ведя к строительству новых плотин, при этом защищая права коренных народов.

Солнечная энергия

Солнечные панели позволяют зданиям самостоятельно вырабатывать электроэнергию без вредных выбросов и экономят деньги жителей, сокращая количество электроэнергии, которую им нужно покупать у коммунальных предприятий. Общественная солнечная энергия позволяет жителям, которые не могут установить солнечную энергию на своих крышах, подписаться на большую солнечную установку, расположенную в другом месте Нью-Йорка, и получить соответствующую скидку на свой счет за электроэнергию. К 2030 году Нью-Йорк нацелился на 1000 мегаватт солнечной энергии по всему городу, что достаточно для питания 250 000 домов.По состоянию на начало 2021 года уже установлено 265 МВт, что в семь раз больше, чем в 2013 году.

Построить хранилище энергии в масштабе

Аккумулятор энергии делает экологически чистые источники энергии более надежными: он может накапливать дополнительную электроэнергию, произведенную, когда дует самый сильный ветер или когда солнце ярко светит, и сохранять ее, чтобы использовать ее позже, когда погода изменится или солнце зайдет. Накопление энергии может сократить использование городских электростанций, снизить выбросы парниковых газов и улучшить качество местного воздуха, обеспечивая при этом преимущества устойчивости.В случае более масштабного отключения сети хранилище также может обеспечить резервное питание для ключевых служб, домов и предприятий. Нью-Йорк планирует к 2025 году установить 500 мегаватт накопителей энергии по всему городу и усердно работает над оптимизацией процессов выдачи разрешений, чтобы обеспечить безопасное и быстрое развертывание накопителей энергии по всему городу.

Подготовка к последствиям изменения климата

После урагана «Сэнди» городские власти активно выступали за то, чтобы наши энергетические системы были построены таким образом, чтобы противостоять растущим последствиям изменения климата, даже если мы движемся к углеродной нейтральности.Городские власти возглавили усилия по планированию изменения климата в наших электроэнергетических компаниях (Con Edison и Управление энергетики Лонг-Айленда), в наших газовых компаниях (Con Edison и National Grid) и в нашем сетевом операторе (Нью-Йоркский независимый системный оператор или NYISO). . Благодаря нашим усилиям компания Con Edison инвестировала 1 миллиард долларов в усовершенствования системы защиты от песчаных бурь и провела всестороннее исследование, чтобы лучше понять, как изменение климата повлияет на ее электрическую инфраструктуру, включая то, что можно сделать для минимизации этих последствий.NYISO также проводит исследования, чтобы лучше понять, как изменение климата повлияет на энергосистему штата, а также как переход на возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнечная энергия, изменит функционирование нашей энергетической системы.

Чтобы подготовиться к климатическим воздействиям, таким как более экстремальные погодные условия, Нью-Йорк первым разработал Руководство по проектированию устойчивости к изменению климата. Эти рекомендации содержат пошаговые инструкции для инженеров, архитекторов и проектировщиков по включению прогнозов будущих климатических условий в проекты зданий и инфраструктуры, чтобы сделать их более устойчивыми.Начиная с 2021 года городские власти приступят к реализации пятилетней пилотной программы по тестированию Рекомендаций по капитальным проектам Нью-Йорка, кульминацией которой станет обязательное требование о включении строгих стандартов проектирования устойчивости во все капитальные проекты города.

Подавать пример на принадлежащем городу имуществе

Правительство Нью-Йорка является крупнейшим землевладельцем в Нью-Йорке, владеющим тысячами зданий и земельных участков в пяти районах, включая школы, государственное жилье и административные здания.У городских властей есть возможность и ответственность возглавить процесс декарбонизации и поддержать растущий рынок экологически чистой энергии путем внедрения энергоэффективных и устойчивых решений в области энергетики на территории города.

Департамент общегородских административных служб (DCAS) обязался к 2025 году установить солнечные панели мощностью 100 мегаватт на крышах зданий, принадлежащих городу, и добиться к 2030 году сокращения выбросов парниковых газов от городских зданий и предприятий на 50% (по сравнению с уровнями 2005 года). .
Узнайте больше об усилиях DCAS по сокращению выбросов парниковых газов городскими властями

Жилищное управление города Нью-Йорка (NYCHA), крупнейшее управление государственного жилищного строительства в Северной Америке, взяло на себя обязательство к 2025 году установить 25 мегаватт мощностей возобновляемых источников энергии и снизить энергоемкость своего портфеля на 20% к тому же году.
Загрузить Программу устойчивого развития NYCHA

Департамент образования Нью-Йорка (DOE) делает крупнейший в стране школьный округ экологически безопасным и эффективным, вдохновляя учащихся, учителей, родителей и школьное сообщество на участие в программах, ориентированных на устойчивое развитие.Министерство энергетики уже установило солнечные панели на крышах более 50 школьных зданий, и в ближайшие несколько лет планируется завершить еще 200 солнечных проектов.
Прочтите тематическое исследование об усилиях Министерства энергетики

Департамент охраны окружающей среды Нью-Йорка (DEP) сокращает выбросы парниковых газов за счет установки почти 10 МВт солнечной и 7 МВт гидроэлектростанций в ближайшие годы; путем реализации мер по энергоэффективности и водосбережению; и за счет снабжения своих объектов по переработке сточных вод возобновляемым биогазом.Каждый день DEP вывозит до 250 тонн пищевых отходов Нью-Йорка со свалок и превращает их в возобновляемый биогаз, значительно сокращая выбросы парниковых газов и одновременно продвигая городские цели по безотходному производству.
Узнайте больше об усилиях DEP

Эти варочные яйца в Ньютаун-Крик в Бруклине ежедневно превращают 250 тонн пищевых отходов в возобновляемый биогаз. Затем биогаз очищается до качества трубопровода и направляется в местные жилые дома и на предприятия, вытесняя не только фракционированный природный газ, но и выбросы парниковых газов, связанные с его добычей и транспортировкой в ​​Нью-Йорк.

Участие в климатических инициативах штата Нью-Йорк

Штат Нью-Йорк принимает масштабные меры по борьбе с изменением климата; Закон о климатическом лидерстве и защите общества от 2019 года (CLCPA) представляет собой одно из самых агрессивных законодательных актов в области экологически чистой энергии в стране.
Узнайте больше об участии города в разбирательстве CLCPA

Городские власти также активно участвуют в важных разбирательствах в Департаменте государственной службы штата (DPS), который регулирует работу энергетических компаний, чтобы обеспечить доступные, безопасные и надежные услуги, поддерживая при этом цели штата в области климата.Правила DPS влияют на то, как энергия вырабатывается, доставляется и оплачивается. Городские власти от имени жителей Нью-Йорка выступают за доступные тарифы на электроэнергию, безопасные коммунальные услуги и рентабельные инвестиции коммунальных услуг в переход на экологически чистую энергию.

Кроме того, городские власти активно участвуют в работе Независимого системного оператора Нью-Йорка (NYISO) — организации, ответственной за надежную эксплуатацию энергосистемы штата Нью-Йорк.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.