Альтернативная энергия для частного дома

Содержание

Альтернативные источники энергии в быту для загородных домов: дополнительное электроснабжение, популярные источники

Альтернативная энергия для частного дома

В наше время альтернативные источники энергии в быту для загородных домов обсуждаются крайне часто. В большинстве случаев использование электроносителей обходится дорого, да и использовать их в загородных домах и на дачах можно далеко не всегда ввиду определенных ограничений.

Выделяют три основных источника альтернативной энергии в загородных домах:

  • Тепловые генераторы;
  • Ветрогенераторы;
  • Солнечные батареи.

Каждый из этих источников имеет свои преимущества и недостатки.

Разумеется, наибольшей эффективностью обладают комплексы, включающие в себя разные виды альтернативных источников энергии.

Однако каждый вариант заслуживает более подробного рассмотрения.

Ветроэнергетические установки

Зачастую альтернативное электроснабжение частного дома осуществляется с помощью ветроэнергетических установок. Их основным элементом является ветрогенератор (мачта с лопастями). Среди частей ветроэнергетической установки можно найти также инвертор, аккумуляторы и системы автоматического включения резерва.

На аккумуляторах накапливается электричество, вырабатываемое с помощью силы ветра. Затем стандартный ток проходит через инвертор и подается в дом.

К сожалению, стабильным источником электричества ветроэнергетическую установку назвать нельзя, потому что ее функционирование напрямую зависит от наличия ветра. Но до нескольких дней подряд дом может снабжаться электроэнергией благодаря аккумуляторам.

Минимальная скорость ветра, при которой начинается зарядка аккумуляторов, – 3 м/с. А при скорости ветра 9-10 м/с ветрогенератор достигает максимальной отдачи.

Установка ветрогенератора – это процесс сложный, дорогостоящий и трудоемкий. Выбирая такой источник энергии, нужно учитывать особенности рельефа, характер местности, среднюю скорость ветра и количество ветреных дней в году, количество электроэнергии, необходимой для потребления. К примеру, ветряка мощностью 150-200 Вт вполне хватит для освещения и нескольких электроприборов.

Но если в доме есть более мощная бытовая техника (к примеру, маленький холодильник), минимальная мощность ветряка – 1 кВт.

Если ветрогенератор расположен на открытой местности, где часто бывает ветер высокой скорости, его мощность может достигать 20 кВт – этого хватит для полного покрытия расходов электроэнергии, включая отопительную систему.

Для полного обеспечения электроэнергией небольшого дачного дома вполне хватит установки мощностью примерно в 2 кВт. Стоимость такого ветрогенератора сравнительно невысокая, и его установка обычно не вызывает трудностей.  Если же вам требуется ветрогенератор большей мощности, для него придется соорудить фундамент (зачастую бетонный).

Чем выше мачта, тем больше энергии будет вырабатываться, но и бетона для фундамента понадобится больше.

Отдельное помещение следует выделить для аккумуляторов. Температура воздуха там должна всегда быть больше нуля. Ветрогенератор требует постоянного обслуживания (текущего ремонта, смазки и проверки крепления лопастей).

Основными недостатками ветрогенераторов являются вибрация и шум. Но это касается преимущественно генераторов высокой мощности. В обычных же ветрогенераторах шум и вибрация практически незаметны.

Солнечные батареи

Солнечные батареи вырабатывают электроэнергию из энергии солнечного света. Мощность такой установки зависит от ее площади. К примеру, один метр квадратный солнечной батареи способен обеспечить напряжение примерно 25 вольт и мощность 100 ватт.

Чтобы преобразовать напряжение, вырабатываемое солнечной батареей, в обычный электрический ток, необходим инвертор.

Разумеется, что для нормального функционирования системы также необходимы аккумуляторы и контроллер для управления их зарядом.

Площадь солнечных батарей, необходимых для обеспечения дома электроэнергией, равняется примерно 10 метров квадратных. Располагать батареи следует с южной стороны дома, на плоской поверхности, наклонив их под определенным углом.

Чтобы батареи как можно дольше контактировали с солнечными лучами, лучшим решением будет расположить их на крыше загородного дома.

Особенностями солнечных батарей являются низкий КПД, небольшая мощность и высокая стоимость. Но модули необязательно устанавливать сразу в полном объеме. Их можно устанавливать постепенно, увеличивая мощность системы. Установка и эксплуатация солнечных батарей предельно проста.

Если вы используете стандартную установку из солнечных батарей, ее хватит для функционирования нескольких энергосберегающих ламп, телевизора, небольшого холодильника и дополнительного электроприбора невысокой мощности.

Стабильность снабжения дома электричеством при использовании солнечных батарей напрямую зависит от количества солнечных дней в году и эффективности освещения.

Тепловые генераторы

Тепловые генераторы, предлагаемые современным рынком, работают от дровяных печей медленного горения и котлов.

Если в вашем загородном доме установлен газовый котел, тепловой генератор – идеальный вариант для вас. При условии постоянного отопления термогенератор производит 150 кВт/ч электроэнергии.

Но как и большинство альтернативных источников энергии, стоит термогенератор недешево.

Другие источники альтернативной энергии

В некоторых случаях используются и другие альтернативные источники питания в загородном доме. К ним относятся мини-гидроэлектростанции. Если вам доступен источник воды с широким потоком и высокой скоростью течения, вы можете использовать этот источник.

Интересным альтернативным источником питания является энергия волн. Для ее использования нужны сложные установки.

Чаще всего альтернативные источники энергии являются лишь частью более сложных комплексов, допускающих также использование источников, которые работают на жидком топливе. К примеру, солнечные батареи часто используются вместе с ветрогенераторами и дизельными генераторами.

_______________________________________

Мы регулярно публикуем полезный контент про строительство домов –

Ставьте лайк и подписывайтесь на канал!

Полезные статьи о домах из дерева своими руками, которые нужно обязательно прочесть:

– Как поднять дом из дерева своими руками: поэтапное руководство с фото и видео

– Как покрасить дом из дерева снаружи и внутри и чем это сделать?

– Загородный дом дал трещину: как бороться с проблемой (с видео)

– Как легко сделать окосячку в доме своими руками (с видео)

– Как правильно крепить вагонку самому

– Как легко сделать обвязку дома из бруса своими руками

– Как легко залить фундамент своими руками (с видео)

– Винтовые сваи своими руками

– Утепление фундамента своими руками (с видео)

– Что такое нагель и как его крепить

– Обсада в деревянном доме своими руками

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5b1a5b2b3dceb797b1cc501a/5b86301fa05f4100ad8bc084

Отопление без газа альтернативное в частном доме и электричества и источники энергии

Альтернативная энергия для частного дома

Хозяевам частных особняков приходится решать массу задач.

И одна из них – как обогреть дом, если рядом с домом не проходит газовая магистраль, электричество подается с перебоями и с твердым топливом тоже бывают проблемы? Рассмотрим отопление без газа за счет альтернативных источников получения тепловой энергии и варианты обустройства тепловых магистралей. Предложенные способы создания теплосистемы могут быть основными, вспомогательными или сочетаться в различных допустимых вариантах.

Замена системы отопления в частном доме

Жизнь в частном доме обладает массой преимуществ, поэтому многие горожане выбирают свободные просторы загородного участка, дающие намного больше преимуществ, чем стандартные квартиры.

Обладая знаниями и умениями, можно создать комфорт на дачном участке и жить в свое удовольствие с начала весны и до начала зимы, переезжая в город только на период суровых морозов.

А если правильно подобрать альтернативное отопление частного дома без газа и электричества, то дача станет пригодной для круглогодичного проживания.

Замена тепловой системы в доме потребует первоначальных вложений. Затраты могут быть существенными, но они окупаются и довольно быстро, если дом эксплуатируется в постоянном режиме проживания.

Что еще придется учитывать:

  1. Быть готовым к проведению точных расчетов, чтобы обеспечить энергией все системы, бытовую технику.
  2. Потребуется составление проекта с указанием расположения основных, вспомогательных узлов.
  3. После этого наступает этап покупки оборудования. Это лучше делать самостоятельно или с помощью мастера, который потом будет тянуть тепловую магистраль.

На заметку! Чем тщательнее проводились расчеты, тем меньше денег потребуется на закупку оборудования.

Разберемся в самых распространенных системах отопления без применения газа.

Тепловые насосы

Принцип работы оборудования заключается в отборе энергии у источников с низким потенциалом и последующей передачей тепла для дальнейшего прогрева теплоносителя, который затем транспортируется по трубам отопления. Конструкция тепловых насосов напоминает узел холодильника, тут тоже есть теплообменник, испаритель, компрессор.

Работает вся схема на физических свойствах поддержания постоянной плюсовой температуры в низкопотенциальных источниках энергии – это воздух, вода, земля.

Первый контур теплоносителя прогревается до температуры окружающего источника, затем передает энергию хладагенту, компрессор всасывает и сжимает хладагент, нагревая вещество до +125 С, затем транспортирует в конденсатор, который направляет тепло в контур отопления. После охлаждения хладагент становится жидким и цикл нагрева возобновляется.

На заметку! Тепловые насосы являются энергозависимыми агрегатами, без электричества они не работают.

Различается три типа тепловых насосов:

  1. Земля-вода. Универсальные альтернативные источники энергии для частного дома, который удален от города. Такие насосы не привязаны к климатическим условиям, забор тепловой энергии осуществляется с глубин грунта ниже точки промерзания, поэтому оборудование показано для обогрева домов любой площади. Размещение контура может быть вертикальным с бурением скважин, горизонтальным – с выкладкой по плоскости грунта.

Важно! Стоимость обустройства системы зависит от типа монтажа. Бурение вертикальных шахт проводится с применением спецтехники – это дорого, горизонтальная выкладка дешевле, но нужно много свободной площади. Для отопления дома в 200 м2 контур выкладывается на 6 сотках.

  1. Вода-вода. Оптимальный вариант теплового насоса (ТН) для хозяев домов, рядом с которыми есть озеро, пруд или река. Цена оборудования ниже, монтаж проще. Для отбора низкопотенциальной энергии требуется погружной зонд-теплообменник, уровень заглубления составляет 10-15 метров.
  2. Воздух-воздух . Это самые недорогие ТН. Пример насоса воздух-воздух – сплит система. Теплообменник – это радиатор с большой площадью оребрения, обдуваемой вентилятором. Система имеет один недостаток – при понижении температуры за окном от -15 С функциональность прибора значительно снижается.

Прочие варианты альтернативной тепловой системы для дома

Рассматривая, как обогреть дом без газа, хозяину следует обратить внимание на следующие нюансы:

  • финансовые возможности – некоторые виды оборудования стоят очень дорого;
  • доступность иных видов топлива – это твердые виды, баллонный газ, отработанное масло;
  • степень утепления дома – ни одна система отопления не сработает с должной функциональностью, если строение плохо утеплено.

Также следует обратить внимание на региональные климатические условия и количество солнечных дней. Эти параметры влияют на показатели нагрева теплоносителя, в регионах с мягкими зимами обустроить альтернативное солнечное отопление можно как основное, а в регионах с суровыми климатическими условиями – только в качестве вспомогательного.

А теперь подробнее о возможных вариантах формирования теплосистемы без применения газа.

Солнечные аккумуляторы и коллекторы

Солнечное отопление дома – самый экономный способ без газа, но только при условии достаточного количества солнечных дней. В пасмурные дни и ночное время суток энергии будет недостаточно для обеспечения нужд хозяев дома в полном объеме.

На заметку! Для накопления энергии в схему интегрируются накопительные аккумуляторы, которые отдают запасы в нужное время суток.

Коллекторы различаются на плоские и оснащенные вакуумной трубой. В теплое время года при условии избытка солнца работоспособность приборов будет равной, а в зимнее время вакуумный коллектор показывает большую производительность. Оба вида агрегатов можно использовать для обустройства ГВС. Уровень прогрева воздуха плоскими коллекторами составляет +60 С, вакуумными +90 С.

Ветряки

Приборы для получения энергии из воздуха сегодня особенно популярны в странах Европы. Ветрогенераторы бывают вертикальными, горизонтальными.

Вне зависимости от типа агрегаты оснащены лопастями, мачтой, флюгером, контроллером, аккумуляторами батареями и инвертором. Потоки воздуха вращают лопасти ветряка, которые закреплены на самом конце мачты.

Размер стойки подбирается очень точно – если длина малая, ветра будет немного, при избыточном удлинении мачты потоки воздуха могут ее попросту сломать.

В процессе вращения лопастей энергия передается на ротор генератора, который производит электрическую энергию и направляет ее в контроллер – этот прибор преобразует энергию в постоянный ток.

Накопление энергии осуществляется в аккумуляторах, на выходе из которых ток из постоянного преобразуется в переменный посредством инвертора.

В итоге получается стандартный переменный ток с напряжением в 220 В и частотой в 50 Гц.

Инфракрасные излучатели

Инфракрасные лучи – альтернативные системы отопления, которые работают по принципу солнечного света.

Сначала нагреваются предметы, расположенные в зоне воздействия лучей, а потом тепло от предметов передается воздуху. Такой нагрев считается оптимальным для здоровья человека, не сушит воздух.

Дополнительный плюс – тепло долго сохраняется, даже если ИК-обогреватели уже выключены, а это неплохая экономия финансов.

Выпускаются ИК-обогреватели в разных видах, монтируются на полы, потолки, стены. Минус в локальности прогрева, чтобы обогреть большие площади необходимо покупать несколько приборов. К тому же следует внимательно выбирать обогреватели по длине луча – чем он длиннее, тем большее пространство может прогреть один прибор.

Водородный котел (наноспособ)

Принцип работы котла основан на физических свойствах взаимодействия молекул водорода и кислорода. В процессе расщепления атомов высвобождается огромное количество тепловой энергии, которая применяется для прогрева теплоносителя.

К достоинствам схемы можно отнести простоту монтажа оборудования и возможность интеграции в любую систему отопления.

Недостатком считается сложность доставки основного энергоносителя – водород можно транспортировать только при низкотемпературном режиме.

Важно! Отопление на водороде считается взрывоопасным, поэтому следует позаботиться об обеспечении максимальной защиты. Просчет проекта, составление схемы лучше поручить профессионалам.

Водородное отопление прогревает теплоноситель до температуры от +45 С, а это стандартные параметры для контуров теплого пола. Поэтому водородные котлы можно применять как для магистралей обычного типа с трубопроводом, радиаторами, так и для обустройства схемы теплых полов.

Электрические котлы

Энергозависимые источники тепла, которые выпускаются в широком ассортименте.

К преимуществам относятся:

  • многообразие вариантов;
  • простота монтажа;
  • отсутствие разрешительных документов на установку;
  • возможность применения котлов в качестве основного или дополнительного источника энергии;
  • многофункциональность.

Электрокотлы – оборудование, которое работает от электрического тока, поэтому расходы на отопление могут быть значительными. Сократить затраты поможет установка двухтарифного счетчика с ночным сниженным тарифом. Для накопления тепловой энергии в схему встраиваются аккумуляторные баки, также рекомендуется дополнить систему контроллерами температуры нагрева теплоносителя.

Важно! При правильном оборудовании магистрали хозяин может неплохо сэкономить – днем прогрев будет поддерживаться на минимально допустимых температурах, а основная раздача и накопление тепла будет производиться в ночное время, когда тарифы на электроэнергию снижены.

Биотопливо

В эту группу входят различные производственные остатки в виде шелухи сельскохозяйственных культур, опилок и прочего. Такое альтернативное топливо для дома проходит процессы обработки, прессования и сжигается в котлах. Преимущество перед стандартными дровами, углем в дешевизне, длительности горения и значительном объеме тепловой энергии.

Отопление дома твердотопливным котлом считается одним из самых дешевых вариантов, работающих вне зависимости от наличия электроэнергии. Простая деревенская печь, буржуйка или прочие вариации котлов не требуют подключения к системе электропитания и могут дополняться трубопроводом с жидким теплоносителем.

Одной из разновидностей биологического топлива является биогаз, вырабатываемый в результате гниения органических отходов. Формирование системы на биогазе требует знаний и наличия источника энергии.

Еще один вариант – отопление на отработанном масле. В качестве топлива применяется продукт отработки, который стоит очень дешево, но обладает немалым КПД.

Соорудить масляное отопление частного дома сможет умелый мастер, при этом не потребуется значительных вложений.

Главное – правильно просчитать схему, с учетом выхода продуктов горения, возможностью своевременной очистки всех элементов от сажевых отложений.

Чтобы сделать тепловую систему дома независимой от подачи электропитания, пригодится самотечная схема. В этом случае теплоноситель транспортируется по наклонно уложенным трубам естественным образом. При необходимости в схему встраивается циркуляционный насос, который ускоряет движение теплоносителя.

На заметку! Самые дорогие виды альтернативного источника тепла – тепловые насосы. Первоначальные затраты велики, но окупаются в течение 5-7 лет при постоянном проживании в доме. Потом расходы снижаются до минимальных, а служат такие схемы более 100 лет.

Источник: https://dizain-vannoy.ru/sistema-otopleniya/sistemy-otopleniya/vodorodnoe-induktsionnoe/otoplenie-bez-gaza.html

6 источников альтернативного отопления частного дома

Альтернативная энергия для частного дома

Экологичная усадьба:Не каждый дом, расположенный в пригородной зоне или в сельской местности, можно подключить к системе газоснабжения или наладить отопление при помощи источника энергоснабжения.

Не каждый дом, расположенный в пригородной зоне или в сельской местности, можно подключить к системе газоснабжения или наладить отопление при помощи источника энергоснабжения.

Для этого могут существовать многие причины, среди которых одна из основных – постоянно растущие расходы на подключение, обустройство и содержание отопительной системы с использованием природного газа.

В таких ситуациях наиболее рациональный выход – альтернативные источники тепла для дома, которые можно выбрать, исходя из конкретных условий и местонахождения объекта.

В качестве альтернативных источников тепла предлагаются многочисленные технологии отопления с использованием различных видов энергии, включая такие, которые дарит людям сама природа – энергия, ветра, земли, солнечная электроэнергия, биологические виды топлива, а также ставшая привычной энергия сгорания твердого и жидкого топлива.

Выбирая альтернативные системы отопления частного дома, следует учитывать специфику местных условий, отталкиваясь при расчетах от критериев:

Рассмотрим альтернативные способы обогрева помещений и системы отопления частных домов, применяемые как альтернатива газу.

КОТЛЫ НА БИОТОПЛИВЕ – АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ИСТОЧНИК ОТОПЛЕНИЯ ЧАСТНОГО ДОМА И КВАРТИРЫ

Котлы на биотопливе – распространенные альтернативные источники энергии для частного дома, которые отличает высокое качество исполнения.

Биотопливо в виде брикетов и пеллет из сырья растительного происхождения (опилки, стружка, отходы пиломатериалов, лузга подсолнечника) – альтернативное отопление, которое может служить идеальной заменой газовому отоплению в частном доме благодаря высокой теплоотдаче, которая может достигать 6-8 тыс. кКал/кг.

Котел для биотоплива – универсальное отопительное устройство с высоким КПД, оснащенное автоматической системой управления, и может с успехом применяться и для отопления другими видами твердого топлива, в том числе углем, дровами, угольными брикетами.

Котлы на биотопливе, как альтернативные источники отопления частного дома, могут использоваться не только для отопления (одноконтурные котлы), но и обеспечивать горячее водоснабжение помещений – для этого можно приобрести двухконтурный котел или добавить к существующему устройству второй контур с бойлером соответствующего типа (проточный или накопительный). Несложное устройство котлов для биотоплива дает возможность обустроить альтернативное отопление дома своими руками, сэкономив, таким образом, часть средств семейного бюджета.

СИСТЕМА ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ — ХОРОШИЙ ВАРИАНТ

Рассматривая альтернативные виды отопления частного дома, стоит обязательно остановиться на тепловых насосах, использующих энергию природных источников тепла, в том числе, подземных и наземных вод, грунта, воздуха. В зависимости от того, какие альтернативные источники тепла используются, различаются тепловые насосы:

Конструктивно тепловой насос состоит из следующих компонентов:

Фреон, попадая в испаритель через капиллярное отверстие, испаряется в результате резкого падения давления. Стенки испарителя, нагретые за счет геотермальных вод, отдают тепло хладагенту.

Компрессор, всасывая и сжимая хладагент, способствует его нагреву до температуры до 85-125о С, после чего выталкивает его в конденсатор, отдавая тепло через конденсатор в отопительный контур. Остывший хладагент вновь превращается в жидкость. Процесс повторяется до тех пор, пока помещение не прогреется до установленной температуры.

Получив сигнал, терморегулятор останавливает работу теплонасоса и вновь включает его, когда температура в доме опускается до соответствующей отметки.

Если вам удалось обеспечить электричество в частном доме своими руками (или с привлечением мастера) – установка теплового насоса поможет сократить расходы на теплоснабжение в сравнении газовым отоплением.

К достоинствам тепловых насосов относятся:

Схема подогрева воды с помощью теплового насоса

СОЛНЕЧНЫЕ КОЛЛЕКТОРЫ — ОТЛИЧНЫЙ ВИД АЛЬТЕРНАТИВЫ

Современное отопление частного дома может быть обеспечено за счет многочисленных альтернативных способов обогрева, среди которых солнечный коллектор является одним из наиболее эффективных.

В отличие от солнечных батарей, где вырабатывается солнечная электроэнергия, устройство солнечных коллекторов позволяет концентрировать тепловую энергию Солнца и направлять ее на нагревание теплоносителя (воды, масла, воздуха, антифриза и пр.).

Циркулирующий в коллекторе теплоноситель нагревается, после чего накопленное тепло передается в резервуар-накопитель для последующего расходования в системе отопления и горячего водоснабжения.

ИНФРАКРАСНЫЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ СВОИМИ РУКАМИ

Источники тепла — инфракрасные излучатели, именуемые как эко обогреватели, — еще один вариант обогрева помещений в частном доме, в офисе или на производстве.

Принцип действия инфракрасного излучателя основан на передаче тепловой энергии в виде инфракрасного излучения предметам, которые, нагреваясь, отдают направленное тепло в воздух помещения, в окружающее пространство на открытых площадках и т.д.

Наиболее эффективно ИК излучатели, как альтернативные системы отопления, способны обогревать конкретные предметы или части помещений. Таким образом, ИК излучателемможно обогреть людей, работающих на открытом воздухе или в конкретной части помещения.

Использование ИК обогревателей создает экономию на отоплении, позволяя обогревать только полезную часть пространства.

По способу установки и крепления различаются обогреватели настенные, потолочные, напольные, с направленным действием инфракрасного излучения.

ВОДОРОДНЫЕ КОТЛЫ — НАНОСПОСОБ

Водородные котлы как эффективные системы альтернативного отопления появились сравнительно недавно. Водородный котел, как источник тепла, использует тепловую энергию, образующуюся при реакции между водородом и кислородом, в результате которой образуются молекулы Н2О с одновременным выделением значительного количества теплоты (до 40о С). Полученное тепло передается на обогрев помещений.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ЛУЧШЕ ЧЕМ ГАЗ

Электрические котлы как альтернативное отопление частного дома – наиболее простой выход в поисках недорогих способов отопления помещений. Подобрать электрический котел, несложно, достаточно заглянуть в соответствующие каталоги, с помощью специалистов выполнить расчеты необходимой мощности оборудования, соответствующей объемам помещений.

Важно: перед установкой электрического котла проверьте сопротивление изоляции электропроводки и ее соответствие мощности нового оборудования. Во избежание скачков напряжения понадобится стабилизатор напряжения.

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на НАШ канал Эконет.ру, что позволяет смотреть онлайн, скачать с ютуб бесплатно видео об оздоровлении, омоложении человека. Любовь к окружающим и к себе, как чувство высоких вибраций – важный фактор оздоровления – econet.ru.

Ставьте ЛАЙКИ, делитесь с ДРУЗЬЯМИ!

https://www..com/channel/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/videos 

Для установки электрических котлов не требуется отдельное помещение – даже самые мощные из них имеют небольшие габариты. Нет необходимости и в мощных вытяжках и дымоходах – такое альтернативное отопление дома полностью соответствует экологическим требованиям. Альтернативное отопление — это современный подход к энергии. опубликовано econet.ru 

Источник: https://econet.ru/articles/138791-6-istochnikov-alternativnogo-otopleniya-chastnogo-doma

Обзор альтернативных источников энергии для частного дома

Альтернативная энергия для частного дома

В условиях нынешнего постоянного роста тарифов владельцы частных домов начинают потихоньку использовать в своём хозяйстве альтернативные источники энергии. Это позволяет экономить на услугах ЖКХ. А некоторые владельцы просто лишены возможности подключения к энергетическим ресурсам.

То есть, в некоторые районы просто невозможно провести электричество, отопление или это стоит очень дорого. Поэтому люди всё чаще обращают внимание на такие источники энергии, которые даёт природа, или получаемые из отходов жизнедеятельности человека. В результате появились некоторые устройства, которые мы рассмотрим в этой статье.

Если для жителей многоквартирных домов использовать такие установки проблематично, то жители частного сектора вполне могут таким способом экономить на счетах за «коммуналку». Современные установки альтернативной энергии позволяют самостоятельно получать тепло, электричество и даже газ.

Некоторые помимо обеспечения энергоресурсами дома, ещё и умудряются продавать их излишки.

 

Альтернативные источники энергии

Давайте, вкратце перечислим основные источники альтернативной энергии, которые можно использоваться в частном доме. Это:

  • Использование солнечной энергии для получения тепла и электричества;
  • Использование ветрогенераторов;
  • Различные виды тепловых насосов;
  • Энергия из биотоплива;
  • Самодельные гидроэлектростанции;
  • Прочие.

Альтернативные источники энергии для частного дома

Теперь рассмотрим эти пункты подробнее.

Вернуться

 

Солнечная энергия для получения электричества и тепла

Солнце ─ это один из наиболее распространённых и мощных источников энергии, используемых в частных домах. С помощью различных установок солнечную энергию преобразовывают в тепло или электричество.

Очень часто в домах можно встретить оба варианта. Современные модели солнечных батарей и тепловых коллекторов позволяют получать тепло и электричество в ясную погоду даже зимой.

Так, что если в вашем регионе много солнечных дней, то такие установки рекомендуются для использования солнечной энергии.

Получение электричества

Солнечные батареи, используемые для преобразования энергии солнца в электричество, собраны из фотоэлементов. Фотоэлектрические пластины изготовлены на базе кремния с различными добавками. Когда на них попадает солнечный свет, они испускают электроны и возникает  электрический ток. В основе этого процесса лежит явление p-n перехода.

Принцип действия фотоэлементов

Схема работы солнечной батареи

Фотоэлементы в зависимости от своей структуры бывают монокристаллическими и поликристаллические. Монокристаллические имеют КПД немного выше поликристаллических, и показывают хорошую производительность даже в пасмурную погоду.

Многие собирают солнечные батареи своими руками из фотоэлементов, которые можно без проблем купить в интернете. Порядок действий примерно следующий:

  • Изготавливается каркас из дерева или металла. Предпочтительнее делать из алюминия;
  • Затем делается подложка для установки фотоэлементов и стекло. Иногда фотоэлементы наклеиваются прямо на стекло (оргстекло, поликарбонат), а не на подложку;
  • Элементы собираются в единую батарею с помощью пайки. Это делается при помощи медных лужёных шин. Они также продаются в специализированных онлайн-магазинах;
  • Далее проводится герметизация. Для этого могут быть использованы герметики, эпоксидная смола, специальные плёнки. Здесь важно добиться того, чтобы между стеклом и фотоэлементами не было пустот (воздушных пузырей);
  • Далее батарея собирается и подключается в гелиосистему. В зависимости от электрических характеристик, требуемых на выходе, батареи могут объединяться последовательно и параллельно. Одна батарея, как правило, имеет номинал напряжения 18 вольт.

Вернуться
 

Получение тепловой энергии

Солнечную энергию в частных домах также используют для нагрева воздуха или воды. Для этого применяется установка под названием солнечный коллектор.

При этом нагретая вода может быть использована как для обогрева дома, так и для горячего водоснабжения.

Чтобы минимизировать влияние погоды, тепловые коллекторы используются совместно с бойлерами и котлами на газе или электричестве. Можно выделить три основных типа солнечных коллекторов:

  • Плоские;
  • Вакуумные;
  • Воздушные.

Плоские коллекторы

Конструкция таких коллекторов довольно простая и их часто можно встретить в частных домах и дачных участках. Такие коллекторы представляют собой короб, одна сторона которого прозрачная (стекло, поликарбонат, плёнка), а вторая выкрашена в чёрный цвет и теплоизолирована. Между этими стенками находится абсорбер. Часто для этого используется медный змеевик.

Плоский солнечный коллектор

Солнечные лучи нагревают конструкцию и через абсорбер передаёт тепло воды, циркулирующей в змеевике. КПД таких систем небольшой, но они просты и могут быть изготовлены своими руками. Такие системы могут быть использованы для ГВС в летнее время года. Зимой в российском климате они неработоспособны.
Вернуться
 

Вакуумные коллекторы

Такие системы изготавливают промышленным способом и могут применяться для ГВС и отопления дома круглый год. Здесь теплоноситель находится в медной трубке, которая помещена в стеклянную большего диаметра, и между ними откачан воздух. Благодаря вакууму достигается идеальная теплоизоляция.

Принцип действия вакуумного коллектора

Вакуумный коллектор в частном доме

В состав систем с вакуумным коллектором входит накопитель, где подогревается вода. Циркуляция воды обеспечивается при помощи насоса, а вода обычно разделена на два контура. Через вакуумный коллектор может циркулировать какой-нибудь антифриз, который будет отдавать тепло в бойлере воде, циркулирующей в системе отопления частного дома или ГВС. Стоимость подобных систем высока и окупаются они несколько лет.

Вернуться
 

Воздушные коллекторы

Это самый простой и малоэффективный вариант сбора солнечной тепловой энергии. По своей конструкции воздушные коллекторы напоминают плоские. Есть короб с прозрачной внешней стороной и теплоизолированной нижней. Через внутреннее пространство проходит воздух самотёком или под действием вентилятора.

Воздушный солнечный коллектор

Подобные установки работают летом, ранней осенью и весной весь световой день. В частных домах их обычно используют для обогрева подсобных помещений, сараев с животными, гаражей.

Вернуться
 

Ветрогенератор в частном доме

Ещё одним неиссякаемым источником энергии на нашей планете является ветер. Для преобразования энергии ветра в электрическую применяются ветрогенераторы. Их целесообразно устанавливать в частных домах тех регионов, где высокая среднегодовая скорость ветра. Обычно это прибрежные и равнинные районы.

Схема работы ветрогенератора

Устройство ветрогенератора

Сам по себе ветрогенератор не используется. Он может эффективно работать только в составе ветряной системы. Как и в случае гелиосистем, в состав такой системы входят:

  • Контроллер;
  • Аккумуляторы;
  • Инвертор;
  • Кабели, соединители, крепёж.

При использовании ветрогенераторов существует ряд проблем. Стоимость таких установок довольно высокая, даже если их мощность небольшая.

Если в местности, где вы проживаете, среднегодовые скорости ветра небольшие, то установка не окупится. К тому же, ветрогенераторы создают шум при работе.

Поэтому их нужно устанавливать на удалении от жилых домов, а для этого не всегда есть возможность и доступные площади.

Вернуться
 

Вода-вода

Тепловые насосы типа «вода-вода» отбирают тепло у воды из грунтовых вод и передают его воде, циркулирующей в системе отопления и ГВС частного дома. Коллектор для сбора тепла укладывается в водоёме (он не должен промерзать целиком) рядом с домом или под него бурятся скважины. Скважины бурятся на глубину около 15 метров.

Тепловой насос вода-вода

Вернуться
 

Воздух-воздух

Это наиболее доступный вариант среди всех тепловых насосов. Конструкция таких установок похожа на сплит-систему. Электричество в насосах воздух-воздух расходуется на отбор тепла из окружающей среды и перекачка его в дом. Современные модели таких насосов могут работать при сильных морозах, хотя при этом падает их эффективность.

Тепловой насос воздух-воздух

Один киловатт электроэнергии в таких системах превращается примерно в 5 кВт тепла.

Вернуться

 

Воздух-вода

Тепловые насосы по схеме воздух-вода довольно широко распространены в частных домах и производственных помещениях. Внешний блок этой установки забирает тепло из окружающей среды и с его помощью нагревает воду. Подобные конструкции получили широкое распространение благодаря доступной цене и простому монтажу.

Тепловой насос воздух-вода

Однако есть и отрицательные моменты. В российском климате их не получиться использовать зимой. Высокий КПД тепловых насосов воздух-вода сохраняется при температуре 7─15 С. В зоне отрицательных температур эффективность сильно падает.
Вернуться
 

Грунт-вода

Эта разновидность тепловых насосов является самой универсальной и наиболее дорогостоящей. Зато подобные системы можно реализовать практически в любой климатической зоне, где есть непромерзающий слой грунта на доступной глубине.

Тепловой насос грунт-вода

Коллектор с циркулирующим в нём теплоносителем укладывается в непромерзающий слой земли. В этом слое температура круглый год держится примерно 7─10 С. Расположение коллектора может быть горизонтальным или вертикальным. В любом случае здесь большие затраты на проведение монтажных работ. Это выливается в значительные финансовые траты. Так, что здесь нужно заранее просчитать окупаемость такой установки и все резоны. Кроме того, под укладку коллектора требуется свободное пространство рядом с домом, а это не всегда возможно.

Вернуться
 

Энергия из биотоплива

Ещё один вариант использования альтернативных источников энергии – это биогазовые установки. Они предназначены для переработки пищевых отходов, а также результатов жизнедеятельности скота и птицы.

На выходе получаем биогаз, который может использоваться по прямому назначению или сжигаться в газогенераторе для выработки электроэнергии. В частных домах многие держат скотину.

Поэтому недостатка в сырье не будет.

Установка для получения биогаза

Навоз, пищевые отходы нагреваются с ёмкости, представляющей водяную баню. Бактерии в навозе (мезофильные и термофильные) способствуют брожению. Навоз может перерабатываться сам по себе, а может использоваться в качестве добавки. Важное требование к установке заключается в том, чтобы брожение шло без доступа кислорода (анаэробная среда).

Для активизации процесса делается подогрев (около 40 С) и перемешивание. Перемешивание может осуществляться как электрической мешалкой, так и вручную. Выработка в идеальных условиях работы составляет: с 4─5 литров навоза получается 1 литр газа.

В крышке ёмкости имеется вывод для газа, который проходит через коллектор (осушается), и далее используется по назначению. Он может подаваться как на горелки, так и газогенератор или какие-нибудь механические двигатели для совершения работы.

В промышленных масштабах получение биогаза выполняется в подземный железобетонных бункерах. Пространство до грунта прокладывают теплоизоляцией. Сама ёмкость может быть поделена на несколько частей, где образование газа идёт со смещением во времени. Процесс полной переработки в таких установках продолжается от 3 до 30 дней.

В установке также есть люк для выгрузки отработанного сырья. Загрузка выполняется примерно на 15─20 процентов.

Вернуться
 

Самодельные гидроэлектростанции

Да, есть и такие умельцы, которые самостоятельно делают миниатюрные гидроэлектростанции. Для этого нужна речка рядом с частным домом. Причём тем лучше, чем течение в речке сильнее.

В основу маленькой гидроэлектростанции ложится водяное колесо. Остальные комплектующие изготавливаются из подручных средств.

Для изготовления электростанции также потребуется фанера, медный провод, неодимовые магниты, смола.

Самодельная электростанция

Последовательность работ:

Водяное колесо, как правило, выполняется из металла. В самом простом варианте умельцы изготавливают его из автомобильных дисков. Их крепят на ось и приваривают к ним лопасти.

Передачу крутящего момента на генератор выполняют с помощью редуктора. Подобные установки не требуют серьёзных затрат, но мало распространены. Ведь не у каждого дома есть речка с бодрым течением.

Зато там, где это возможно, хозяева частного дома могут неплохо сэкономить на электроэнергии.

Вернуться
 

Прочие варианты

Существуют и более экзотические варианты использования альтернативной энергии. Но их вряд ли можно использовать в частных домах в массовом порядке. Например, инфракрасные излучатели. Их ещё называют эко обогревателями.

Могут быть использованы, как в частных домах, так и в офисном здании и в производственных помещениях. Такие установки основаны на передаче тепла в форме инфракрасного излучения. Оно нагревает предметы, а те, нагреваясь, передают тепло в окружающее пространство.

Их в основном используют для нагрева отдельных предметов или полезной части пространства. Есть настенные, напольные, потолочные ИК излучатели.

А также существуют водородные котлы, которые основаны на основе реакции водорода и кислорода. В результате реакции образовывается вода с выделением большого количества тепла. Оно идёт на обогрев частного дома.

Источник: https://akbinfo.ru/alternativa/alternativnye-istochniki-jenergii-dlja-chastnogo-doma.html

Альтернативная энергия для дома – основные варианты использования современных источников энергии. Обзор лучших идей и схем для Вас!

Альтернативная энергия для частного дома

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.

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.

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

Источник: https://electrikmaster.ru/alternativnaya-energiya/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.