Альтернативные источники энергии для частного дома: виды и преимущества, изготовление своими руками

Содержание

Откуда можно получать энергию и в каком виде

На самом деле, энергия в той или иной форме присутствует почти везде в природе — солнце, ветер, вода, земля — везде, где есть энергия. Главная задача — извлечь его оттуда. Человечество работает над этим уже несколько сотен лет и достигло хороших результатов. Сегодня альтернативные источники энергии могут обеспечить дом теплом, электричеством, газом, горячей водой. Альтернативная энергия не требует каких-то сверхнавыков или сверхзнаний. Все можно сделать для своего дома своими руками. Итак, что можно сделать:

  • Использование солнечной энергии для сбора электроэнергии или нагрева воды — для ГВС или низкотемпературного отопления (солнечные батареи и коллекторы).
  • Преобразование энергии ветра в электричество (ветряные турбины).
  • Отопление дома путем извлечения тепла из воздуха, земли или воды (тепловые насосы).
  • Получение газа из отходов животноводства и птицеводства (биогазовые установки).

    Альтернативная энергия — способ удовлетворения собственных потребностей

Все альтернативные источники энергии могут полностью удовлетворить потребности человека, но это требует слишком больших инвестиций и/или слишком больших площадей. Поэтому разумнее сделать комбинированную систему: получать энергию из альтернативных источников, а в случае нехватки «доплачивать» из централизованных сетей.

Введение

Современная мировая экономика основана на богатствах времен динозавров: нефти, газе, угле и других ископаемых видах топлива. Большинство действий в нашей жизни, от поездки в метро до подогрева чайника на кухне, заканчиваются необходимостью сжигать это доисторическое наследие. Основная проблема заключается в том, что эти легкодоступные источники энергии не являются возобновляемыми. Рано или поздно человечество выкачает всю нефть из недр Земли, сожжет весь газ и выкопает весь уголь. На чем мы тогда будем греть чайники?

Не следует забывать и о негативном воздействии сжигания топлива на окружающую среду. Увеличение количества парниковых газов в атмосфере приводит к повышению средней температуры всей планеты. Продукты сгорания топлива загрязняют воздух. Особенно страдают жители крупных городов.

Мы все думаем о будущем, даже если это будущее наступит не при нашей жизни. Мир уже давно знает об ограниченности ископаемых видов топлива. И негативное воздействие их использования на окружающую среду. Ведущие страны уже внедряют программы постепенного перехода на чистые и возобновляемые источники энергии.

Во всем мире человечество ищет и постепенно внедряет замену ископаемому топливу. Солнечные, ветряные, приливные, геотермальные и гидроэлектростанции уже давно работают по всему миру. Казалось бы, что мешает уже сейчас обеспечить все потребности человечества с их помощью?

В действительности у альтернативной энергетики много проблем. Например, проблема географического распределения энергетических ресурсов. Ветряные электростанции строятся только в регионах с частыми сильными ветрами, солнечные электростанции строятся только в регионах с минимальным количеством пасмурных дней, а гидроэлектростанции строятся на крупных реках. Нефть, конечно, тоже не везде доступна, но ее легче достать.

Вторая проблема альтернативной энергетики — это нестабильность. Ветряные электростанции зависят от того, что ветер постоянно меняет скорость или вообще прекращается. Солнечные электростанции плохо работают в облачную погоду, а ночью они вообще не работают.

Ни ветер, ни солнце не учитывают потребности потребителей энергии. В то же время производство энергии на тепловой или атомной электростанции постоянно и легко регулируется. Единственный способ решить эту проблему — строительство огромных хранилищ энергии для создания резервов на случай низкого производства. Однако это делает всю систему очень дорогой.

Из-за этих и многих других трудностей развитие альтернативной энергетики во всем мире замедляется. Сжигать ископаемое топливо по-прежнему проще и дешевле.

Но хотя альтернативные источники энергии не являются экономически эффективными в глобальном экономическом масштабе, они могут быть очень привлекательными в индивидуальном доме. Многие люди уже ощущают на себе последствия постоянно растущих тарифов на электроэнергию, отопление и газ. С каждым годом энергетические компании все глубже и глубже забираются в карманы простых людей.

Эксперты международного венчурного фонда I2BF представили первый обзор рынка возобновляемых источников энергии. Они прогнозируют, что через пять-десять лет технологии альтернативной энергетики станут более конкурентоспособными и широко распространенными. Уже сейчас разрыв между стоимостью альтернативной и традиционной энергии быстро сокращается (www.active-house.ru).

Под стоимостью энергии понимается цена, которую производитель альтернативной энергии готов получить, чтобы компенсировать свои капитальные затраты в течение срока реализации проекта и обеспечить доходность в размере 10 процентов от вложенного капитала. Эта цена также включает стоимость долгового финансирования, так как большинство из них имеют значительный заемный капитал.

Освоение нетрадиционных источников

К нетрадиционным источникам энергии относятся:

  • солнечная энергия;
  • энергия ветра
  • геотермальный;
  • Морская энергия приливов и волн;
  • биомасса;
  • Энергия с низким экологическим потенциалом.

Повсеместная распространенность большинства видов делает возможным их разработку, также следует отметить их экологичность и отсутствие затрат на эксплуатацию топливного компонента.

Однако существуют некоторые недостатки, которые препятствуют их использованию в производственных масштабах. Это низкая плотность потока, что требует использования крупномасштабных «улавливающих» установок, а также изменчивость во времени.

Все это приводит к тому, что такие объекты очень материалоемки и поэтому увеличивают капитальные затраты. Ну, а процесс выработки энергии, в силу определенного элемента случайности, связанного с погодными условиями, вызывает массу проблем.

Второй по важности проблемой является «хранение» этого энергоресурса, поскольку существующие технологии хранения энергии не позволяют использовать его в больших количествах. Тем не менее, альтернативные источники энергии для дома становятся все более популярными, поэтому давайте рассмотрим основные энергетические установки, которые могут быть установлены в частном доме.

Все ли так гладко?

Казалось бы, такая технология энергоснабжения частного дома давно должна была вытеснить с рынка традиционные, централизованные методы энергоснабжения. Но почему этого не происходит? Существует несколько аргументов против альтернативной энергетики. Однако их значимость определяется в каждом конкретном случае — для некоторых сельских домовладельцев одни недостатки важны, а другие их вообще не интересуют.

Для больших загородных домов проблемой может стать не очень высокая эффективность установок альтернативной энергии. Конечно, местные солнечные системы, тепловые насосы или геотермальные не могут сравниться с эффективностью даже самых старых гидроэлектростанций, теплоэлектростанций, не говоря уже об атомных электростанциях, но этот недостаток часто минимизируется путем установки двух или даже трех систем, используя их более высокую производительность. Следствием этого может стать еще одна проблема — для их установки потребуется больше места, которое есть не во всех проектах домов.

Чтобы обеспечить бесперебойную работу обычного количества электроприборов и систем отопления в современном доме, требуется много электроэнергии. Поэтому источники, способные производить эту мощность, должны быть включены в проект. А это требует значительных инвестиций — чем мощнее оборудование, тем оно дороже.

Кроме того, в некоторых случаях (например, при использовании энергии ветра) источник не может гарантировать постоянное производство электроэнергии. По этой причине необходимо оснастить всю систему связи устройствами хранения данных. Обычно для этого устанавливаются батареи и коллекторы, что влечет за собой все те же дополнительные расходы и необходимость увеличения квадратных метров дома.

Плюсы и минусы альтернативной энергии

научный сотрудник солнечные батареи

Главная перспектива альтернативных источников — существование человечества даже в условиях острой нехватки нефти, газа и угля.

Недостатки и проблемы:

  • Затраты при строительстве и обслуживании — оборудование и расходные материалы стоят дорого. Это увеличивает конечную цену электроэнергии, поэтому не всегда экономически оправдано. Сейчас основной целью разработчиков является снижение затрат на установку.
  • Зависимость от внешних факторов: силу ветра, уровень приливов и отливов невозможно контролировать, результат преобразования солнечной энергии зависит от географии страны.
  • Низкий КПД и низкая выходная мощность установок (за исключением гидроэлектростанций). Вырабатываемая мощность не всегда соответствует потреблению.
  • Воздействие на климат. Например, спрос на биотопливо привел к сокращению площади продовольственных культур, а плотины гидроэлектростанций изменили характер рыболовства.

Применение и перспективы развития различных видов альтернативных источников энергии

В настоящее время основным источником энергоснабжения являются три вида источников энергии: вода, ископаемое топливо и ядерная энергия (см. «Мирный атом: дорога в никуда или светлое будущее?»). Переход к альтернативам — медленный процесс, но осознание необходимости этого побуждает большинство стран развивать энергосберегающие технологии и активнее внедрять собственные и передовые мировые практики. С каждым годом все больше и больше возобновляемой энергии поступает от солнца, ветра и других альтернативных источников. Давайте узнаем, что такое альтернативные источники энергии.

Технологические и эксплуатационные достоинства альтернативных источников энергии 

Действительно ли такие системы необходимы в частном доме, когда мы могли бы справиться с работой традиционных линий электропередач, которые все еще вызывают опасения из-за своего технического состояния? Над этим вопросом размышляют специалисты компании «ИнновацияСтрой», выполняющие инженерные работы в частных домах, включая установку систем альтернативной энергетики.

Альтернативная энергия для дома

Насколько эффективным и, главное, необходимым может быть альтернативный источник энергии для дома, можно судить по описанию его эксплуатационных преимуществ:

  • Полная энергетическая независимость от центральных линий электропередач;
  • Способность своевременно устранять аварийные ситуации и несущественные дефекты;
  • Возможность контролировать функциональность всех элементов конструкции альтернативной системы;
  • Отсутствие ограничений при определении номинальной мощности;
  • Отсутствие критических перепадов в электросети потребителя;
  • Минимизация риска выхода из строя бытовой техники в результате нарушений в работе электросети;
  • Контроль безопасности при использовании альтернативных источников;
  • Свободный выбор функционального оборудования на основе бюджетных приоритетов и технологических параметров.

Последний пункт обычно представляет наибольший интерес для тех, кто решил установить альтернативный источник энергии для своего дома.

Экономические преимущества

Финансовые преимущества альтернативных источников энергии проявляются, прежде всего, в возможности выбора системы энергоснабжения в доступном ценовом диапазоне, в зависимости от вида используемых топливных ресурсов, технических характеристик, авторитета марки производителя и других соображений.

Альтернативная энергия для дома

В этом случае домовладелец не несет дополнительных расходов, характерных для централизованных сетей, включая обслуживание и ремонт центральной линии — он покупает только оборудование, которое будет обеспечивать энергией только его дом.

  • Еще один финансовый нюанс — регулярные платежи. Наличие собственного альтернативного источника означает, что вам не придется ежемесячно оплачивать коммунальные услуги, которые довольно неоправданно высоки.
  • К списку экономических преимуществ добавляется возможность снижения затрат на установку, поскольку они ограничены границами дома и двора.
  • И, наконец, главным преимуществом является низкая эксплуатационная стоимость оборудования для систем альтернативного энергоснабжения дома.

Следствие всех этих приоритетов — очень быстрая окупаемость таких источников энергии. Если добавить сюда возможность внесения изменений в проект частного дома, а также низкую стоимость таких работ в компании «ИнноваСтрой», то приоритет альтернативных источников становится абсолютно очевидным.

Технические преимущества

Основное техническое преимущество заключается в том, что альтернативный источник энергии для дома может регулировать и контролировать мощность по усмотрению владельца. Еще один очевидный «плюс» заключается в том, что владелец всегда может отключить его, когда оборудование не нужно — например, при длительном отсутствии.

Альтернативная энергия для дома

Еще одним преимуществом является поддержание альтернативных источников энергии. Плановое техническое обслуживание зависит от ответственности и желания домовладельца. Нет необходимости планировать день с учетом визита центральной электросети, а если потребуется замена оборудования, это также находится в пределах возможностей и способностей владельца. Полная энергетическая независимость с ее техническими возможностями, которые предлагают альтернативные источники энергии в частном доме, означает также независимость от государственных служб, регуляторов и их не всегда компетентных действий.

Виды альтернативного электричества

Потребитель всегда стоит перед выбором, основанным на вопросе: что лучше? И это связано, во-первых, с затратами на приобретение нового типа источника электроэнергии, а во-вторых, с тем, как долго это устройство прослужит. То есть, будет ли это рентабельно, окупится ли вся идея, и если да, то за какой период времени? Скажем так, экономия денег никогда не была чем-то из ряда вон выходящим.

Как видите, вопросов и проблем здесь хватает, ведь своими руками электричество — дело не только серьезное, но и довольно дорогое.

Электрогенератор

Давайте начнем с этой конфигурации как с самой простой. Его простота заключается в том, что вам нужно купить электрогенератор, установить его в безопасном, закрытом помещении, которое будет соответствовать правилам пожарной безопасности. Затем вы подключаете его к электросети частного дома, заливаете жидкое топливо (бензин или дизельное топливо) и включаете его. После этого в вашем доме появляется электричество, которое зависит только от наличия топлива в баке генератора. Если вы рассмотрите автоматическую систему раздачи топлива, вы получите небольшую электростанцию, которая потребует от вас минимального присутствия.

Кроме того, электрогенераторы — это надежные и удобные устройства, которые при правильной эксплуатации работают практически бесконечно долго. Но вот в чем дело. Сегодня на рынке представлены два типа генераторов:

Какой из них лучше? Скажем, если вам нужен альтернативный источник энергии, который будет использоваться постоянно, то выбирайте дизель. Если он предназначен для временного использования, то бензин. И это еще не все. Дизельный генератор более громоздкий, чем бензиновый, он очень шумный во время работы, производит огромное количество дыма и испарений. Это также более дорогое решение.

Недавно на рынке появились газовые генераторы, которые могут работать как на природном, так и на сжиженном газе. Неплохой вариант, экологически чистый и не требующий специального помещения для установки. Например, несколько газовых баллонов можно подключить к одному генератору, который автоматически подключится к установке.

Альтернатива углеводородному топливу

Среди трех типов электрогенераторов газовый является самым лучшим и самым эффективным. Но стоимость топлива (жидкого или газообразного) недешева, поэтому стоит рассмотреть возможность получения топлива самостоятельно с минимальными денежными затратами. Например, биогаз, который может быть получен из биомассы.

Кстати, альтернативные виды энергии, которые сейчас называют биоэнергией, могут заменить почти все альтернативные источники электроэнергии. Например:

  • Биогаз получают в результате ферментации навоза, птичьего помета, сельскохозяйственных отходов и так далее. Самое главное — установить оборудование, которое используется для улавливания метана.
  • Например, из мусора, найденного на свалках, извлекается так называемый целлюлозный стандарт. Или, как его называют специалисты, — газ со свалок.

Предупреждение. Ученые уже подсчитали, что из всех свалок в мире можно произвести до 84 миллиардов литров свалочного газа и использовать его для выработки электроэнергии.

Альтернативная энергия для дома
МБГУ 1 — биогазовая установка

  • Соя и рапс — точнее, их семена — дают жиры, которые можно использовать для производства биотоплива.
  • Биоэтанол (биобензол) можно производить из свеклы, сахарного тростника и кукурузы.
  • Ученые показали, что обычные водоросли можно использовать для хранения солнечной энергии.

Другими словами, существует большое количество научных разработок, которые производят альтернативные формы энергии. И многие из них уже получили практическое применение. Примером может служить установка ИБГУ-1, с помощью которой из навоза можно получать до двенадцати кубометров биогаза в сутки. Отечественные фермеры признали работу ученых, поэтому это оборудование быстро продается.

Классификация альтернативных источников энергии 

В то время как традиционные методы требуют сжигания угля в количествах, измеряемых тоннами в минуту, прогрессивная часть человечества пытается найти выход из довольно предсказуемого энергетического кризиса в доступных природных ресурсах. Порывы ветра, энергия волн, невероятная сила солнечного излучения и другие факторы постепенно становятся на службу человеку. Уже существует классификация самих альтернативных источников энергии и, соответственно, оборудования для частных домашних проектов.

Энергия ветра

Человек уже умел использовать ветер 40 лет назад, когда появились первые ветрогенераторы. Сегодня такие установки не только актуальны и модны — в некоторых странах оснащение целых регионов ветряными турбинами стало тенденцией. В Новой Зеландии есть целые регионы, которые потребляют энергию ветра.

Альтернативная энергия для дома

В наших условиях эта тенденция пока не имеет признаков такой актуальности и находится в зачаточном состоянии. Тем не менее, в некоторых частных домах уже установлены ветряные мельницы, которые вырабатывают электроэнергию даже при слабых порывах ветра — от 2 до 6 метров в секунду. В регионах с сильными порывами ветра можно установить мачту высотой до 15 метров, чтобы обеспечить доступной электроэнергией несколько домов. Там, где таких ветров мало, используются более высокие мачты — до 30-45 метров с большим размахом лопастей и до 30 единиц оборудования.

Энергоэффективность и экономическая целесообразность этого вида альтернативной энергии поражает воображение. Например, одна ветровая турбина, вырабатывающая 1 мВт энергии, может сэкономить 90 000 тонн нефти в течение двадцати лет! Это же устройство сэкономит сжигание 30 000 тонн угля за тот же период! Затраты на установку и эксплуатацию окупаются гораздо быстрее, чем традиционные источники энергии.

Альтернативные источники энергии для дома

Эффективность ветряных источников несколько отодвигает на второй план необходимость в аккумуляторах. Из-за непостоянства и различий в силе ветра производство электроэнергии из этого источника нельзя назвать стабильным. Поэтому необходимо хранить избыточную энергию в аккумуляторах. Недостатком этого метода является то, что стоимость самих батарей потребляет 25-30% от общего бюджета на оборудование для этого альтернативного источника энергии. Кроме того, при частом использовании аккумуляторы имеют короткий срок службы.

Энергия солнца

Солнечные альтернативы для частного дома более продуктивны и гораздо более совершенны, чем даже ветряные турбины. Солнечные тепловые системы состоят из солнечных коллекторов, которые поглощают солнечную энергию и распределяют ее, а также системы батарей и бака для хранения солнечной жидкости.

Альтернативные источники энергии для дома

Существует два типа солнечных тепловых систем:

  • С плоскими пластинчатыми коллекторами;
  • С вакуумными коллекторами.

В средней полосе более актуальны трубчатые вакуумные коллекторы.Эффективность гелиосистемы практически безгранична — по расчетам ученых, на 1 квадратный метр приходится около 150-300 Вт солнечной энергии в сутки, что эквивалентно использованию 100 кубометров газа или 100-120 литров дизельного топлива.Преимущество этой системы в том, что такие альтернативные источники энергии для частного дома могут работать даже в пасмурные дни, несмотря на отсутствие солнца.

Альтернативные источники энергии для дома

Сила воды

Гидроэнергетика основана на преобразовании кинетической энергии водных масс в электрическую энергию, которая также может быть использована в человеческих целях.

К таким объектам относятся гидроэлектростанции различной мощности, установленные на реках и других водоемах. На таких электростанциях вода воздействует на лопасти турбины, которая вырабатывает электроэнергию либо под воздействием естественного потока воды, либо путем создания плотины. Турбина — это сердце гидроэлектростанции.

89e66a8494bf62c6a1e5db2e7419abc5.jpg

Другим способом получения электроэнергии путем преобразования энергии воды является использование энергии приливов и отливов путем строительства приливных электростанций. Эти установки основаны на использовании кинетической энергии морской воды во время прилива, которая возникает в морях и океанах во время отлива под воздействием объектов Солнечной системы.

Тепло земли

Геотермальная энергия основана на преобразовании тепла, излучаемого земной поверхностью, как в местах выхода геотермальной воды (сейсмические районы), так и в других регионах планеты.

9b2c10a81586e8f84bb119ad97708063.jpg

Чтобы использовать геотермальные воды, можно использовать тепло, выделяемое земной корой, и преобразовывать его в тепло и электроэнергию.

Использование теплового насоса позволяет извлекать тепло с поверхности земли, независимо от того, где она расположена. Его работа основана на свойствах жидкостей и газов, а также на законах термодинамики.

Тепловые насосы различаются по производительности и конструкции в зависимости от первичного источника энергии, который определяет их тип: «грунт-вода» и «вода-вода», «воздух-вода» и «грунт-воздух», «вода-воздух» и «воздух-воздух», «фреон-вода» и «фреон-воздух».

Геотермальная энергетика

Использование энергии недр — еще одно перспективное направление в современной энергетике. Энергия вырабатывается с помощью специальных устройств, называемых тепловыми насосами. Перекачивая теплую подповерхностную воду и охлаждая ее, эти насосы извлекают из нее тепловую энергию и преобразуют ее в электричество.

Альтернативная энергия для дома

В то же время они способны обеспечивать себя электроэнергией для поддержания функциональности. Соотношение входной и выходной мощности составляет 1,6. Интересно отметить, что во время производства электроэнергии жидкость, передающая тепло в систему отопления, может нагреваться вращающимися элементами в тепловом насосе.

Биологические источники

Эта категория представлена альтернативными источниками энергии в частном доме, использующими в качестве сырья биологические компоненты растительного или животного происхождения.

Альтернативная энергия для вашего дома

Например, были разработаны автономные системы для производства биогаза, а также целые производственные системы, основанные на извлечении энергии из навоза, растительных отходов и даже древесных отходов. Наука открывает все новые и новые способы использования биоресурсов для производства энергии. Например, недавно начались исследования по аккумулированию солнечной энергии с помощью обычных водорослей. Из сахарной свеклы можно производить биотопливо, которое можно использовать для питания бензиновых или дизельных генераторов. Аналогичным образом рапс, соя и кукуруза могут быть использованы для производства такого альтернативного топлива.

Другие виды альтернативной энергетики 

В последние годы возрос интерес к использованию альтернативных источников энергии и начались проекты с использованием космических технологий: многочисленные спутники могут накапливать и передавать на Землю энергию с уже стабильными характеристиками. Кроме того, в прибрежных районах устанавливаются электростанции, генерирующие энергию от движения волн. Еще одной областью современной энергетики является производство электроэнергии из грозовых разрядов.

Альтернативная энергия для вашего дома

Энергия приливов и отливов

Альтернативная энергия - альтернативная энергия во всем мире

Этот вид энергии возникает в результате естественного повышения и понижения уровня воды. Он работает с помощью электростанций. Они устанавливаются только в том случае, если разница в уровнях воды составляет не менее 5 метров. Для выработки электроэнергии строятся приливные электростанции, плотины и турбины.

Этот альтернативный источник энергии исследован лучше других и более предсказуем. Но потребовалось много времени, чтобы освоить эту технологию, узнать, как она работает, и она имеет небольшую долю в мировом производстве. Это связано с тем, что циклы приливов и отливов часто не соответствуют темпам потребления электроэнергии.

Энергия температурного градиента (гидротермальная энергия)

Энергия градиента температуры (гидротермальная энергия)
Энергия градиента температуры (гидротермальная энергия)

Морская вода имеет разную температуру на поверхности и в глубине океана. Эта разница может быть использована для выработки электроэнергии.

Первая установка, вырабатывающая электроэнергию из температуры океана, была создана еще в 1930 году. Сегодня в США и Японии существуют закрытые, открытые и комбинированные океанские электростанции.

Энергия жидкостной диффузии

Альтернативная энергия - Альтернативная энергия во всем мире
Энергия диффузии жидкости

Новый способ производства альтернативного источника энергии. Он описывается следующим образом: Осмотическая электростанция, установленная в устье реки, контролирует смешивание соленой и пресной воды и извлекает энергию из энтропии жидкости.

Вращение водяных турбин обеспечивает выравнивание концентрации соли, создавая избыточное давление. В настоящее время такая электростанция есть только в Норвегии.

Мини гидроэлектростанция

Мини-электростанция

Мини-ГЭС — это небольшая электростанция, вырабатывающая электроэнергию для одного домохозяйства. Они используются в качестве основного или резервного источника питания. Портативные гидроэлектростанции являются альтернативой для отдаленных и труднодоступных районов.

Прочие возможности

Есть и более редкие варианты, но их реализация требует больших затрат. Например, инфракрасные излучатели для обогрева помещений. На мировом рынке можно найти водородные котлы, которые обеспечивают тепло за счет химических реакций между кислородом и водородом.

Использование солнечной энергии

Одним из самых мощных альтернативных источников энергии для дома является солнечное излучение. Существует два типа установок для преобразования солнечной энергии:

  • солнечные батареи вырабатывают электроэнергию;
  • солнечные коллекторы нагревают воду.
    Солнечная энергия может нагревать воду или давать электричество
    Солнечная энергия может нагревать воду или вырабатывать электричество.

Не думайте, что эти системы работают только на юге и только летом. Они также хорошо работают зимой. В безоблачную погоду и во время снегопада выработка энергии лишь немного ниже, чем летом. Если в вашем регионе много солнечных дней, можно использовать эту технологию.

Солнечные батареи

Солнечные панели собираются из фотоэлектрических преобразователей, которые изготовлены из минералов, испускающих электроны под воздействием солнечного света, что приводит к выработке электроэнергии. Кремниевые фотопреобразователи используются для частных применений. Их структура может быть монокристаллической (из одного кристалла) или поликристаллической (из нескольких кристаллов). Монокристаллические имеют более высокий КПД (13-25% в зависимости от качества) и более длительный срок службы, но стоят дороже. Поликристаллические производят меньше энергии (9-15%) и имеют меньший срок службы, но стоят дешевле.

Это поликристаллический фотопреобразователь. Обращайтесь с ними осторожно - они очень хрупкие (монокристаллические тоже, но не в такой степени).
Это поликристаллические фотопреобразователи. С ними нужно обращаться осторожно — они очень хрупкие (монокристаллические тоже, но не в такой степени).

Солнечную батарею легко собрать своими руками. Во-первых, необходимо приобрести определенное количество кремниевых солнечных элементов (количество зависит от требуемой мощности). Чаще всего их покупают на китайских торговых площадках, таких как Aliexpress. Тогда процедура проста:

  • Сделайте каркас (из деревянных реек или металлических уголков). Установите на него подложку. Прозрачные — стекло, оргстекло (монолитный поликарбонат) — если солнечная батарея будет подвешена в окне, и непрозрачные (фанера, окрашенная в белый цвет), если батарея будет установлена на крыше.
  • Используйте алюминиевые проводники для соединения элементов в одну батарею (параллельно). Проводники могут быть припаяны непосредственно к пластинам (что несколько дороже), или вы можете купить их отдельно и припаять самостоятельно.
  • Готовая батарея должна быть герметичной. Он заполняется эпоксидной смолой или оклеивается специальной пленкой EVA. При герметизации убедитесь в отсутствии воздушных пузырьков. Они значительно снижают производительность батареи, поэтому их необходимо тщательно эвакуировать.
    Это готовая солнечная батарея.
    Это сборная солнечная батарея

Несколько слов о том, почему подложка для солнечной панели (батареи) должна быть окрашена в белый цвет. Диапазон рабочих температур кремниевых пластин составляет от -40°C до +50°C. Работа при более высоких или низких температурах приведет к быстрому повреждению элемента. На крыше, летом, в закрытом помещении, температура может быть намного выше +50°C. Именно поэтому необходим белый цвет — чтобы избежать перегрева кремния.

Солнечные коллекторы

Солнечные коллекторы можно использовать для нагрева воды или воздуха. Вы сами решаете, куда направить нагретую солнцем воду — на краны горячей воды или в систему отопления. Только нагрев будет низкотемпературным — при напольном отоплении именно это и требуется. Однако для того, чтобы температура в доме не зависела от погоды, система должна быть резервной, чтобы при необходимости можно было подключить другой источник тепла или переключить котел на другой источник энергии.

Наиболее распространенные трубчатые солнечные коллекторы
Наиболее распространенные трубчатые солнечные коллекторы

Существует три типа солнечных коллекторов: с плоскими пластинами, трубчатые и с воздушным охлаждением. Трубчатые — самые популярные, но и другие тоже имеют право на существование.

Плоские пластиковые

Две панели — черная и прозрачная — соединены в одном корпусе. Между ними находится медная трубка в форме змеи. Нижняя, темная панель нагревается солнцем, а медная панель нагревает воду, которая течет через лабиринт. Этот способ использования альтернативных источников энергии не является самым эффективным, но он привлекателен тем, что его очень легко осуществить. Таким способом можно нагревать воду в плавательном бассейне. Необходимо только закольцевать подачу воды (с помощью циркуляционного насоса). Также можно нагревать воду для летнего душа или использовать ее для бытовых нужд. Недостатком таких систем является их низкая эффективность и производительность. Для нагрева большого количества воды требуется либо много времени, либо большое количество коллекторов с плоскими пластинами.

Плоский пластинчатый солнечный коллектор
Плоский пластинчатый солнечный коллектор

Трубчатые коллекторы

Это стеклянные трубки — вакуумные или коаксиальные — через которые протекает вода. Специальная система обеспечивает максимальную концентрацию тепла в трубках и передачу его протекающей через них воде.

Трубчатые коллекторы могут быть вакуумными или перьевыми.
Трубчатые коллекторы могут быть вакуумными или перьевыми.

Система обязательно включает в себя накопительный бак, в котором нагревается вода. Циркуляция воды в системе обеспечивается насосом. Самостоятельно изготовить такие системы невозможно — стеклянные трубки проблематично соорудить своими руками, и это главный недостаток. Наряду с высокой ценой это ограничивает широкое внедрение данного источника энергии в быту. Сама система очень эффективна, справляется с нагревом ГВС и дает приличный вклад в отопление.

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

Воздушные коллекторы

В нашей стране они встречаются очень редко и напрасно. Они просты, их легко сделать своими руками. Единственным их недостатком является то, что они требуют большой площади: они могут занимать всю южную (восточную, юго-восточную) стену. Система очень похожа на плоские коллекторы — черная нижняя панель, прозрачный верх, но они непосредственно нагревают воздух, который принудительно (вентилятором) или естественным образом направляется в помещение. Несмотря на кажущуюся легкость, их можно использовать для обогрева небольших помещений в течение всего дня, включая технические или вспомогательные помещения, такие как гаражи, летние домики или сараи для животных.

Строительство воздушного коллектора
Конструкция солнечного коллектора

Такой альтернативный источник энергии, как солнце, дает нам свое тепло, но большая его часть уходит «в никуда». Захватить небольшую часть и использовать ее для своих нужд — вот задача, которую решают все эти гаджеты.

Солнечные панели собственноручного изготовления

Домашние солнечные панели стоят немалых денег, поэтому их приобретение и установка доступны не каждому. Самодельные солнечные панели могут снизить стоимость в 3-4 раза. Прежде чем приступить к созданию солнечной батареи, необходимо понять, как все это работает.

Необходимые компоненты и сборка

Солнечная панель собирается из фотоэлектрических элементов, которые различаются по форме и размеру.

Солнечные батареи выращиваются из кремния и делятся на два типа: монокристаллические (mono-Si) и поликристаллические (poly-Si).

Монокристаллические элементы имеют КПД 20% и срок службы до 30 лет. Для правильной работы им необходим солнечный свет, попадающий на батареи под правильным углом. Если свет рассеивается, эффективность таких ячеек снижается в три раза, и даже малейшее затенение одной ячейки выводит всю цепочку из режима генерации.

Поэтому для солнечных электростанций, работающих по технологии моно-Si, необходимы системы, отслеживающие положение солнца и поворачивающие панели в соответствии с ним. Нельзя допускать загрязнения панелей, они оснащены автоматической системой очистки. На небольших солнечных электростанциях солнечные панели очищаются вручную.

Моно-Si электростанции подходят для регионов с большим количеством солнечных дней в году. В пасмурную погоду их эффективность близка к нулю.

Поликристаллические ячейки имеют свои преимущества и недостатки. К преимуществам относятся низкая стоимость и эффективная работа при рассеянном свете.

У них больше недостатков:

  • Более низкая эффективность — 12%.
  • Короткий срок службы — до 25 лет.
  • Повышенная деструкция при температуре выше 55 °C.

Солнечные батареи Poly-Si устанавливаются в районах, где преобладают пасмурные дни. Их способность преобразовывать рассеянный свет позволяет устанавливать их без систем автоповорота. Кроме того, они не требуют частой чистки. Благодаря своей низкой стоимости и неприхотливости поликристаллические фотоэлементы широко используются в самодельных солнечных электростанциях.

Сборку собственной солнечной электростанции лучше начинать с выбора компонентов. Они будут напрямую определять его мощность. Для изготовления классической солнечной электростанции необходимы следующие компоненты:

  1. Фотоэлектрические элементы.
  2. Система шин для подключения солнечных батарей.
  3. Лист стекла или прозрачного пластика.
  4. Алюминиевый профиль.
  5. Эпоксидная смола и отвердитель.
  6. Провода 4 мм².
  7. Настенная пластина.
  8. Солнечный контроллер.
  9. Инвертор 12-220 В.
  10. Предохранители.
  11. Клеммы предохранителей.
  12. Диоды Шоттки.
  13. Свинцово-кислотный аккумулятор с минимальной емкостью 150 Ач.
  14. Клеммы аккумулятора.

Схема подключения компонентов солнечной электростанции:

Готовые решения для альтернативной энергетики своими руками

Начните со сборки солнечной батареи. Отрежьте от шины куски длиной 7 см и припаяйте их к минусовым контактам фотоэлемента с лицевой стороны. Повторите это с каждым солнечным элементом.

Соедините получившиеся «половинки» последовательно, припаяв минусовую клемму одного элемента к плюсовой клемме следующего. Количество фотоэлементов в цепи (модуле) должно быть таким, чтобы на их выводах развивалось напряжение 14,5 В. При использовании полувольтаических элементов их понадобится 29 штук. Для того чтобы при затемнении одного из элементов схемы не возникал обратный ток, в разрыв минусовой шины каждого фотоэлемента необходимо впаять диод Шоттки.

Можно сделать солнечную панель из одного модуля, но ее эффективность будет минимальной. Поэтому солнечные панели собираются из нескольких модулей, соединенных параллельно.

Обезжирьте стекло и аккуратно приклейте к нему собранные модули. В качестве клея используйте эпоксидную смолу; она не мутнеет после отверждения и не препятствует попаданию света на фотоэлементы. Не используйте другие клеи, даже если они кажутся хорошими.

После застывания эпоксидной смолы установите стекло в раму из алюминиевого профиля, предварительно просверлив в раме отверстие для проводов. Припаяйте выводы модуля к проводам и поместите их снаружи. Залейте всю конструкцию эпоксидной смолой, чтобы сделать ее герметичной.

Отвердевшая эпоксидная смола приклеит стекло к раме и защитит фотоэлементы от влаги и пыли.

Особенности установки на доме

Собранную солнечную панель можно установить на крыше, но лучшим вариантом является монтаж на южной стене дома. После установки панель будет находиться под воздействием солнечного света большую часть дня.

Повесьте панель на стену и установите внутри клеммные колодки контроллера, инвертора и предохранителей. Проложите провода к панели и подключите их, как показано на схеме подключения. Помните, что при зарядке из аккумулятора выделяются токсичные газы, поэтому поместите его в хорошо проветриваемое место.

При питании бытового освещения от инвертора часть энергии теряется при преобразовании. Чтобы не тратить энергию от автономного источника питания, установите в своем доме систему освещения на 12 В.

Система солнечного электроснабжения: принцип работы

Понимание назначения каждого компонента системы позволит представить систему как единое целое. Основные компоненты любой солнечной электрической системы:

  • Солнечная панель. Это совокупность взаимосвязанных элементов, которые преобразуют солнечный свет в поток электронов. Их главная особенность заключается в том, что они не могут вырабатывать ток высокого напряжения. Один элемент в системе способен вырабатывать ток напряжением 0,5-0,55 вольт. Соответственно, одна солнечная панель способна вырабатывать ток 18-21 В, что достаточно для зарядки аккумулятора 12 В.
  • Батареи. Одной батареи хватает ненадолго, поэтому в системе может быть до десятка батарей.  Количество перезаряжаемых батарей зависит от потребляемой мощности. В будущем количество батарей можно увеличить, добавив в систему необходимое количество солнечных панелей;
  • Контроллер заряда солнечных батарей. Это устройство необходимо для обеспечения надлежащей зарядки аккумулятора. Его основная задача — предотвратить перезарядку аккумулятора.
  • Инвертор. Устройство, необходимое для преобразования тока. Батареи подают низковольтный ток, а инвертор преобразует его в высоковольтный ток, необходимый для работы — выходную мощность. Для дома достаточно инвертора мощностью 3-5 кВт.

В то время как инвертор, батареи и контроллер заряда лучше купить готовые, солнечные панели можно изготовить самостоятельно.

Качественный контроллер и правильное подключение помогут сохранить работоспособность батарей как можно дольше и автономность всей солнечной системы

Тепловые насосы для отопления дома

Тепловые насосы используют все доступные альтернативные источники энергии. Они извлекают тепло из воды, воздуха и земли. Небольшое количество этого тепла присутствует даже зимой, поэтому тепловой насос забирает его и перенаправляет на обогрев дома.

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

Принцип работы

Что делает тепловые насосы такими привлекательными? Что, затратив 1 кВт энергии на ее перекачку, в худшем случае вы получите 1,5 кВт тепла, а наиболее успешные реализации могут дать до 4-6 кВт. И это никак не противоречит закону сохранения энергии, потому что энергия тратится не на производство тепла, а на его перекачку. Так что никакого расхождения нет.

Схема теплового насоса для использования альтернативных источников энергии
Схема теплового насоса для использования альтернативных источников энергии

Тепловые насосы имеют три рабочих контура: два внешних и один внутренний, а также испаритель, компрессор и конденсатор. Схема работает следующим образом:

  • В первом контуре циркулирует теплоноситель, который отбирает тепло от низкопотенциальных источников. Его можно погружать в воду, закапывать в землю или извлекать тепло из воздуха. Самая высокая температура, которая может быть достигнута в этом контуре, составляет около 6°C.
  • Во внутреннем контуре циркулирует хладагент с очень низкой температурой кипения (обычно 0°C). После нагрева хладагент испаряется, пар поступает в компрессор, где сжимается до высокого давления. При сжатии выделяется тепло, и пары хладагента нагреваются до средней температуры от +35°C до +65°C.
  • В конденсаторе тепло передается теплоносителю из третьего — отопительного — контура. Охлаждающий пар конденсируется и далее поступает в испаритель. И затем цикл повторяется.

Отопительный контур лучше всего выполнить в виде пола с подогревом. Температура идеально подходит для этого. Радиаторная система потребовала бы слишком много секций, что некрасиво и неэкономично.

Альтернативные источники тепловой энергии: откуда и как брать тепло

Однако самой большой проблемой является разработка первой внешней системы, получающей тепло. Поскольку источники низкопотенциальны (в них мало тепла), для сбора достаточного количества тепла необходимы большие площади. Существует четыре типа схем:

  • Кольца труб, проложенные в воде с теплоносителем. Водоем может быть любым — река, пруд, озеро. Основное условие — он не должен замерзать даже при самых сильных морозах. Насосы, выкачивающие тепло из реки, работают более эффективно, в стоячей воде тепло передается гораздо меньше. Такой источник тепла проще всего реализовать — прокинуть трубы, привязать нагрузку. Только вероятность случайного повреждения высока.
    В воде легче создать тепловое поле
    Создание теплового поля в воде — самый простой способ
  • Тепловые поля с трубами, заглубленными ниже глубины промерзания. В этом случае единственным недостатком является большой объем земляных работ. Необходимо выкопать котлован большой площади и значительной глубины.
    Много земляных работ
    Большой объем земляных работ
  • Использование геотермальных температур. На большой глубине бурится определенное количество скважин, в которые опускаются контуры с теплоносителем. Чем хорош этот вариант — он требует мало места, но не везде можно бурить на большую глубину, да и услуги бурильщиков стоят немало. Впрочем, можно провести буровую установку самостоятельно, но работа у всех непростая.
    Меньше места требуется для скважин
    Колодцы требуют меньше места
  • Извлечение тепла из воздуха. Именно так работают кондиционеры с возможностью обогрева — они извлекают тепло из «наружного» воздуха. Даже при отрицательных температурах такие устройства работают, хотя и не с очень «глубокими» нулями — до -15°C. Для более интенсивной работы можно использовать тепло от вентиляционных шахт. Залейте туда немного охлаждающей жидкости и подайте оттуда тепло.
    Самые компактные, но и самые нестабильные тепловые насосы, извлекающие тепло из воздуха
    Самые компактные, но и самые нестабильные тепловые насосы, извлекающие тепло из воздуха

Основным недостатком тепловых насосов является высокая цена самого насоса и дорогостоящая установка полей отбора тепла. В этом случае можно сэкономить, изготовив насос самостоятельно и с собственноручно проложенными контурами, но сумма все равно остается значительной. Хорошая новость заключается в том, что отопление стоит недорого, а система будет работать долгое время.

Отходы в доходы: биогазовые установки

Все альтернативные источники энергии имеют природное происхождение, но только биогазовые установки могут предложить двойную выгоду. Они перерабатывают отходы птицеводства и животноводства. В результате получается определенный объем газа, который после очистки и сушки можно использовать по назначению. Оставшиеся переработанные отходы можно продать или использовать на полях для повышения урожайности — это очень эффективное и безопасное удобрение.

Из навоза также можно получать энергию, но не в чистом виде, а в виде газа
Из навоза также можно получить энергию, но не в виде свободного навоза, а в виде газа.

Коротко о технологии

Образование газа происходит в результате ферментации, в которой принимают участие бактерии, живущие в навозе. Для производства биогаза подходят все виды отходов животноводства и птицеводства, но оптимальным является навоз крупного рогатого скота. Его даже добавляют к остальным отходам для «закваски», так как он содержит нужные бактерии для пищеварения.

Оптимальные условия требуют анаэробной среды — ферментация должна происходить без доступа кислорода. По этой причине эффективные биореакторы представляют собой закрытые контейнеры. Чтобы сделать процесс более активным, массу необходимо регулярно перемешивать. Для этих целей промышленные установки оснащены мешалками с электрическим приводом; в самостоятельно построенных биогазовых установках это обычно механические устройства — от простых палочек до механических мешалок, которые «работают» вручную.

Принципиальная схема биогазовой установки
Принципиальная схема биогазовой установки

В образовании газа из навоза участвуют два типа бактерий: мезофильные и термофильные. Мезофильные бактерии активны при температуре от +30 °C до +40 °C, а термофильные бактерии — при температуре от +42 °C до +53 °C. Термофильные бактерии более эффективны. В идеальных условиях производство газа из 1 литра площади может достигать 4-4,5 литров газа. Но поддерживать установку при температуре 50 °C очень сложно и дорого, хотя затраты оправданы.

Немного о конструкциях

Простейшая биогазовая установка представляет собой бочку с крышкой и мешалкой. На крышке имеется выход для подключения шланга, через который газ поступает в резервуар. Вы не получите много газа из этого объема, но его хватит для одной или двух газовых горелок.

Более серьезные объемы можно получить из подземного или надземного резервуара. Подземный бункер изготовлен из железобетона. Стены отделены от земли слоем теплоизоляции, сам резервуар может быть разделен на несколько камер, в которых будет происходить поэтапная обработка. Поскольку мезофильные культуры обычно работают в таких условиях, весь процесс занимает от 12 до 30 дней (термофильным культурам требуется три дня), поэтому желательна поэтапная обработка.

Принципиальная схема биогазовой установки
Схема бункерной биогазовой установки

Суспензия подается в бункер, на противоположной стороне которого имеется сливной люк, из которого удаляется переваренный материал. Резервуар для биосмеси заполняется не полностью, около 15-20% пространства остается свободным, где скапливается газ. Для его извлечения в крышку устанавливается трубка, другой конец которой опускается в сифон — емкость, частично заполненную водой. Таким образом, газ осушается — очищенный газ собирается в верхней части и направляется по другой трубе для доставки потребителю.


Каждый может использовать альтернативные источники энергии. Это сложнее для домовладельцев, но в частном доме все идеи могут быть реализованы. Есть даже реальные примеры из жизни. Люди удовлетворяют все потребности своего и не маленького хозяйства.

Как соорудить генератор свободной энергии своими руками?

Генераторы строятся с использованием следующих компонентов и устройств:

  • Элемент питания и резистор 2,2 КОМ. Обязательно включите его в чертеж.
  • Ферритовое кольцо с любой магнитной проводимостью.
  • Конденсатор емкостью 0,22 мкФ, номиналом до 250 В.
  • Толстая полоса меди диаметром около 2 миллиметров. Кроме того, используются тонкие медные провода в эмалированной изоляции диаметром 0,01 миллиметра. В этом случае лучистые установки также дают результат.
  • Пластиковая или картонная трубка диаметром 1,5-2,5 сантиметра.
  • Любой транзистор с подходящими параметрами. Хорошо, если в дополнение к осциллятору в базовом комплекте есть дополнительное руководство. Иначе невозможно сделать практические схемы самопитающихся генераторов свободной энергии.

Интересно. Для дополнительной развязки между силовыми и высоковольтными цепями используется специальный входной фильтр. Можно не ставить такое устройство, а подавать напряжение напрямую.

Для монтажа можно использовать стекловолоконную плиту или другое основание с аналогичными свойствами. Самое главное, чтобы радиатор со всеми необходимыми креплениями поместился на поверхности. Две катушки наматываются на пластиковую трубку так, что одна помещается внутри другой. Высоковольтная обмотка, также расположенная внутри, наматывается виток за витком. Это также иногда требуется для домашних неимпульсных генераторов.

После сборки необходимо всегда проверять форму генерируемых импульсов на правильность работы. Для этой цели берется осциллограф, цифровой или электронный. Единственный важный параметр, на который следует обратить внимание при настройке, — это наличие крутых кромок, которые разграничивают сформированную последовательность штифтов под прямым углом.

Практические схемы генераторов свободной энергии

Существует несколько способов достижения минимальной мощности:

  • через магниты;
  • через тепло воды;
  • из ферромагнитных сплавов;
  • из атмосферного конденсата.

Однако для того, чтобы вырабатывать электроэнергию в огромных количествах, необходимо научиться управлять ею. При практической схеме генераторов свободной энергии свет должен достигать каждого человека, независимо от его местонахождения. Это подтверждается историческими фактами. Такой эксперимент требует огромной мощности излучения, которой не могло существовать в те времена.

Даже сегодня существующие станции не способны обеспечить такой заряд. Создание схемы генератора бесплатной энергии требует определенных ресурсов и компонентов. Таким образом, для получения необходимого количества заряженной энергии пришлось бы использовать катушку, которую Тесла использовал в то время. Электроэнергия приобретается в том количестве, которое будет необходимо.

Принципиальная схема генератора свободной энергии

Откуда и в каком виде получить энергоресурсы


Традиционными источниками энергии являются тепловые, атомные и гидроэлектростанции. Альтернативные источники энергии могут быть самовозобновляющимися, эффективными, дешевыми и экологически чистыми. Дело в том, что энергия содержится в природных ресурсах, нужно только попытаться ее извлечь. Не обладая специальными навыками, можно сделать следующее:

  • установить солнечные коллекторы и батареи для питания освещения или нагрева воды;
  • установить ветряные турбины;
  • использовать тепловые насосы для отопления дома за счет тепла воды, грунта или воздуха;
  • использовать биогазовые установки для переработки отходов животных, птиц или людей.

Недостатком нетрадиционных источников энергии является то, что они требуют больших затрат.

Генератор свободной энергии: схема и описание

Суть в том, что человечество окружено воздухом, водой, вибрацией. Таким образом, в катушке есть две обмотки: первичная и вторичная, которая попадает в вибрацию, которую в процессе пересекают эфирные вихри в поперечном направлении. В результате индуцируется напряжение, что приводит к ионизации воздуха. Это происходит в конце обмотки, давая разряд.

Осциллограф колебаний тока сравнивает кривые. Индуктивная связь сильна из-за железа трансформатора, поэтому между обмотками возникает плотное сплетение и колебания. При переезде ситуация изменится. Импульс исчезнет, но мощность расширится за пределы нулевой точки и отключится при достижении максимального напряжения, хотя связь слабая и ток в первичной обмотке отсутствует. Тесла утверждал, что такие колебания продолжаются благодаря эфиру. Существующий носитель предназначен для производства электроэнергии. На практике рабочая схема генератора свободной энергии состоит из катушки, обмоток. А самый простой способ выработки электроэнергии выглядит следующим образом (фото ниже):

Принципиальная схема генератора свободной энергии

Магнитный генератор

Основной эффект, который можно получить с помощью этого типа устройств, заключается в приложении магнитного поля к электрической катушке. Список основных компонентов выглядит следующим образом:

  • Поддерживающая катушка, для регулирования тока.
  • Силовая катушка.
  • Блокирующая катушка.
  • Пусковая катушка, также требуется для устройств, работающих не на топливе.

Схема содержит управляющий транзистор вместе с конденсатором, диодами, ограничительным резистором и нагрузкой.

Создание переменного магнитного потока — это вопрос, по которому у большинства владельцев приборов возникает больше всего вопросов. Рекомендуется собрать две схемы, в которых есть постоянные магниты. Затем организуются силовые линии противоположного направления.

С самозапиткой

Необходимо сделать цепь, которая подает основной ток на рабочее устройство. Затем генераторы переходят в режим автоколебаний. Им больше не требуется внешний источник питания.

Такое устройство называется «похмелье». Но правильное название — генератор блоков. Он генерирует сильный электрический импульс.

Существуют три основные группы блокирующих генераторов:

  1. Полевые транзисторы с изолированным затвором.
  2. С базой в виде биполярных транзисторов.
  3. Для электронных ламп такие конструкции также распространены.

Вопрос эффективности

Сбор электроэнергии из земли окутан мифами — в интернете регулярно появляются материалы о добыче бесплатной электроэнергии путем использования неисчерпаемого потенциала электромагнитного поля планеты. Однако многие видеоролики, в которых показаны импровизированные системы, вырабатывающие электричество из земли и производящие лампочки мощностью в несколько ватт или вращающие электромоторы, являются мошенничеством. Если бы добыча электроэнергии из земли была настолько эффективной, ядерная и гидроэлектроэнергия давно ушли бы в прошлое.

Однако можно бесплатно вырабатывать электроэнергию из земной коры, причем делать это своими руками. Конечно, электричества будет достаточно только для светодиодных лампочек или для медленной зарядки мобильного устройства.

Напряжение от магнитного поля Земли
Напряжение от магнитного поля Земли — возможно ли это?

Чтобы устойчиво получать ток из окружающей среды (т.е. исключая молнию), нам нужен проводник и разность потенциалов. Проще всего найти разность потенциалов в почве, которая сочетает в себе все три среды — твердую, жидкую и газообразную. По своей структуре почва состоит из твердых частиц, между которыми находятся молекулы воды и пузырьки воздуха.

Важно знать, что элементарной единицей почвы является глинисто-гумусовый комплекс (мицелла), который имеет удельную разность потенциалов. По мере того как внешняя оболочка мицеллы накапливает отрицательный заряд, внутри нее возникает положительный заряд. Поскольку электроотрицательная оболочка мицеллы притягивает положительно заряженные ионы из окружающей среды, в почве постоянно происходят электрохимические и электрические процессы. В отличие от воды и воздуха, это позволяет построить устройство, вырабатывающее электричество, своими руками.

Особенности развития генератора

Практические эксперименты Теслы показали, что можно вырабатывать электричество с помощью генератора, двух катушек и одной дополнительной катушки без первичной катушки, двух обмоток. Если переместить рабочую и пустую катушки рядом на полметра, а затем просто отойти, корона исчезает. Ток, который находится под напряжением, не изменит своего положения в пространстве по сравнению с током, который не находится под напряжением. Объяснение возникновения и сохранения такой энергии в пустой вторичной обмотке простое.

Когда была разработана электротехника, были созданы установки переменного тока. Это были маломощные конструкции, охватывающие единую сеть заводов с различным оборудованием. Несмотря на это, бывали случаи, когда генераторы простаивали из-за перепадов напряжения. Пар заставлял турбины вращаться, двигатели работали быстрее, токовая нагрузка уменьшалась, и в результате автоматика перекрывала подачу давления. В результате нагрузка была потеряна, заводы перестали функционировать из-за колебаний тока и были вынуждены остановиться. В процессе разработки ситуация была стабилизирована путем подключения параллельной сети.

Характеристика генератора Тесла

Электрическая схема генератора свободной энергии Тесла

Через десять лет после получения патента на переменный ток Тесла разработал схему самодельного генератора свободной энергии. Модель с автономным питанием использует энергию самого растения. Для его работы требуется один импульс от батареи. Однако это изобретение до сих пор не используется в быту. Работа устройства напрямую зависит от конструкции его компонентов:

  1. Две специальные железные пластины, одна из которых поднята вверх, а другая вбита в землю.
  2. К конденсатору подключаются два провода, идущие от земли и сверху.

Постоянный электрический заряд передается на металлическую пластину, так как источники излучают микроскопические частицы радиации. Земля является вместилищем отрицательных частиц, поэтому клемма устройства выводится на нее. Заряд большой, поэтому конденсатор получает постоянный ток и питается от него.

Как сделать ветрогенератор

Солнечные электростанции не работают ночью или в пасмурные дни, а электроэнергия нужна всегда. По этой причине, планируя альтернативную систему энергоснабжения дома своими руками, вы должны рассмотреть генератор, который не зависит от солнца.

Для использования в качестве второго источника энергии ветряная турбина — отличный выбор. Его можно даже собрать из бывших в употреблении деталей, что позволит вам сэкономить деньги.

Список того, что вам понадобится для сборки ветряной турбины:

  1. Генератор с магнитным возбуждением от грузовика или трактора.
  2. Труба с внешним диаметром 60 мм и длиной 7 метров.
  3. Полтора метра трубы с внутренним диаметром 60 мм.
  4. Канат.
  5. Кронштейны и штыри для крепления веревки.
  6. Кабель 4 мм².
  7. Увеличьте передачу 1 до 50.
  8. Труба ПВХ диаметром 200 мм.
  9. Диск для циркулярной пилы.
  10. Два разъема EC-5.
  11. Кусок стального листа толщиной 1 мм.
  12. Алюминиевый лист толщиной 0,5 мм.
  13. Подшипник должен соответствовать внутреннему диаметру мачты.
  14. Муфта для соединения валов генератора и трансмиссии.
  15. Трубка, соответствующая внутреннему диаметру подшипника, длина 60 см.

Все эти материалы можно приобрести в строительном магазине и автомагазине. Новые редукторы генератора стоят дорого, поэтому их лучше покупать на блошином рынке.

Изготовление ветроколеса для дома

Главным компонентом любой ветряной турбины являются лопасти, поэтому именно они должны быть изготовлены в первую очередь.

Используйте таблицу для определения размеров.

Источник энергии в доме

В идеале мощность ветроколеса должна соответствовать мощности генератора, но из-за слишком больших размеров получаемого колеса это не всегда возможно. Поэтому мощность лопастей часто намного меньше мощности генератора. В этом нет ничего плохого.

Разрежьте трубу ПВХ на куски, равные длине лопастей. Распилите их пополам вдоль продольной оси. Сделайте отметку на половинках трубы и вырежьте лопасти по этой отметке. Отпилите треугольники от лезвий. Вырежьте из листовой стали держатели для лезвий и просверлите в них отверстия. Возьмите диск циркулярной пилы, просверлите в нем отверстия и прикрутите к нему лезвия.

Конструкция ветрогенератора

Готовый ветрогенератор состоит из следующих частей:

  • башня — размещается в ветреном месте;
  • лопастной генератор;
  • Контроллер лопастей — преобразует переменный ток в постоянный;
  • Инвертор — преобразует постоянный ток в переменный;
  • Аккумуляторная батарея;
  • резервуар для воды.

Аккумуляторная батарея позволяет преодолеть разрыв между ветреным и зимним сезонами.

Сборка, установка и подключение

Выкопайте яму и забетонируйте трубу с внутренним диаметром 60 мм. Возьмите семиметровую трубу и прикрепите к ней опоры на расстоянии 1 метра от края. Приварите подшипник к одному краю трубы с помощью аргоновой сварки.

Согните раму из листовой стали и приварите к ней снизу трубу, чтобы установить подшипник. Прикрепите коробку передач и генератор к раме, соединив их валы. Установите два штыревых упора в нижней части рамы и в верхней части мачты. Они не позволят раме вращаться более чем на 360 градусов. Сделайте флюгер из алюминиевого листа и прикрепите его к задней части рамы. Просверлите отверстие в основании мачты для кабеля.

Подсоедините кабель к генератору и протяните его через раму и мачту. Установите ветряное колесо на вал шестерни и закрепите его на валу. Вставьте раму в подшипник и поверните. Он должен легко поворачиваться.

Ветряная турбина в сборе выглядит следующим образом

Альтернативная электрическая энергия

  1. Лезвия.
  2. Лезвие от циркулярной пилы.
  3. Коробка передач.
  4. Сцепление.
  5. Генератор.
  6. Флюгер.
  7. Монтаж флюгера.
  8. Подшипник.
  9. Ограничители.
  10. Мачта.
  11. Кабель.

Вбейте колышки в землю так, чтобы расстояние от мачты до каждого колышка было одинаковым. Привяжите тросы к кронштейнам на мачте. Для установки мачты необходимо вызвать автокран. Не пытайтесь монтировать ветряк самостоятельно! В лучшем случае вы сломаете ветряную мельницу, а в худшем — поранитесь. После подъема мачты автокраном направьте основание мачты в предварительно зацементированную трубу и подождите, пока кран опустит ее в трубу.

Веревка должна быть привязана к колышку в натянутом состоянии. Все канаты должны быть привязаны так, чтобы мачта стояла строго вертикально, без какого-либо наклона.

Ветрогенератор должен быть подключен к зарядному устройству через разъем EC-5. Само зарядное устройство устанавливается в распределительном щите СЭС и подключается непосредственно к батарее.

Альтернативная энергия

Во избежание потери бытовых приборов всегда отключайте ветрогенератор от зарядного устройства во время грозы.

В настоящее время монтаж электростанции завершен. Теперь вы не останетесь без электричества даже в случае длительного отключения электроэнергии. Вам не придется тратить деньги на топливо для генератора или время на его доставку. Все будет работать автоматически и не потребует вашего вмешательства.

Поделиться:
Нет комментариев
×
Рекомендуем посмотреть
Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять
Политика конфиденциальности
Adblock
detector