Sumber Tenaga Alternatif: Gambaran Keseluruhan Teknologi

Malah pelajar sekolah tahu bahawa simpanan minyak, gas dan arang batu tidak terbatas. Harga tenaga terus meningkat, memaksa pembayar menghela nafas lega dan memikirkan untuk meningkatkan pendapatan mereka sendiri. Walaupun terdapat pencapaian tamadun, di luar bandar terdapat banyak tempat di mana gas tidak dibekalkan, dan di beberapa tempat bahkan tidak ada elektrik. Di tempat yang sama di mana peluang tersebut ada, kos pemasangan sistem kadangkala tidak sesuai dengan tahap pendapatan penduduk. Tidak menghairankan bahawa tenaga alternatif dengan tangan mereka sendiri menarik perhatian kedua-dua pemilik rumah negara besar dan kecil, dan penduduk bandar.

Seluruh dunia di sekitar kita penuh dengan tenaga, yang tidak hanya terkandung di dalam perut bumi. Di sekolah, pada pelajaran geografi, kami belajar bahawa dengan menggunakan kecekapan tinggi tenaga angin, matahari, pasang surut, air jatuh, teras bumi dan pembawa tenaga lain yang serupa pada skala seluruh negara dan benua. Walau bagaimanapun gunakan sumber tenaga alternatif ada kemungkinan untuk memanaskan rumah yang berasingan.

Jenis Sumber Tenaga Alternatif

Antara pilihan sumber asli sumber tenaga swasta harus diperhatikan:

• panel solar;
• pengumpul suria;
• pam haba;
• penjana angin;
• pemasangan untuk penyerapan tenaga air;
• loji biogas.

Dengan dana yang mencukupi, anda boleh membeli model siap dari salah satu peranti ini dan memesan pemasangannya. Menanggapi permintaan pengguna, para perindustrian telah lama menguasai pembuatan panel suria, pam haba, dan lain-lain. Walau bagaimanapun, kosnya tetap tinggi. Peranti seperti itu dapat dilakukan sendiri, menjimatkan sejumlah wang, tetapi menghabiskan lebih banyak masa dan usaha.

Video: tenaga semula jadi apa yang boleh digunakan

Prinsip operasi dan penggunaan panel suria di rumah persendirian

Fenomena fizikal yang menjadi asas prinsip operasi sumber tenaga ini adalah kesan fotolistrik. Cahaya matahari, yang jatuh di permukaannya, melepaskan elektron, yang menghasilkan lebihan cas di dalam panel. Sekiranya anda menyambungkan bateri ke dalamnya, maka berkat kilat dalam jumlah cas di litar, arus akan muncul.

Reka bentuk yang mampu menangkap dan menukar tenaga matahari banyak, bervariasi dan sentiasa bertambah baik.Bagi banyak pengrajin rakyat, memperbaiki reka bentuk berguna ini telah menjadi hobi yang sangat baik. Pada pameran tematik, peminat seperti itu dengan rela menunjukkan banyak idea berguna.

Asas sel suria - kristal khas yang menangkap tenaga. Di rumah, elemen seperti itu tidak boleh dibuat, mereka mesti dibeli. Kristal sangat rapuh, ia mesti dikendalikan dengan berhati-hati. Untuk membuat bateri solar, anda mesti:

1. Buat bingkai untuk panel suria dari bahan telus, seperti plexiglass.
2. Buat casing dari sudut logam, papan lapis, dll.
3. Pateri elemen kristal secara perlahan ke dalam litar.
4. Letakkan photocells di dalam bingkai.
5. Pasang perumahan.

Secara umum, terdapat dua jenis sel suria: monokristalin dan polikristalin. Yang pertama lebih tahan lama dan mempunyai kecekapan sekitar 13%, sementara yang kedua gagal lebih cepat, kecekapannya sedikit lebih rendah - kurang dari 9%. Walau bagaimanapun, fotokel kristal tunggal berfungsi dengan baik hanya dengan aliran tenaga suria yang stabil, pada hari mendung kecekapannya menjadi jauh lebih rendah. Tetapi unsur polikristalin membawa perubahan cuaca yang lebih baik.

Tenaga elektrik yang dihasilkan dapat digunakan untuk menghidupkan peralatan rumah tangga atau memanaskan bilik dengan menggunakan teknologi pemanasan bawah lantai. Tetapi tenaga matahari tidak hanya sesuai untuk menghasilkan tenaga elektrik. Dengan menggunakan tenaga suria, anda boleh memanaskan air. Mengenai perkara ini di bahagian seterusnya artikel. Jadi, kelebihan sumber tenaga ini:

• tidak habis-habisnya;
• ketiadaan sisa atau bunyi bising dalam proses pengeluaran tenaga;
• autonomi;
• penyelenggaraan yang agak murah;
• kemajuan;

Kelemahan teknologi ini adalah seperti berikut:

• kos tinggi panel dan pentauliahan;
• sedikit pencemaran planet dengan pelepasan dari pengeluaran;
• bateri mahal;
• kecekapan panel yang rendah, dan, sebagai akibatnya, keperluan sebilangan besar daripadanya.

Arahan terperinci untuk pembuatan panel suria dalam bahan seterusnya:https://aquatech.tomathouse.com/ms/otoplenie/alt_otoplenie/solnechnaya-batareya-svoimi-rukami.html

Video: Pembuatan sel solar DIY

Bateri siap diletakkan, tentu saja, di bahagian bumbung yang paling cerah. Dalam kes ini, mungkin untuk menyesuaikan kecenderungan panel. Sebagai contoh, semasa hujan salji, panel harus diletakkan hampir secara menegak, jika tidak, lapisan salji boleh mengganggu operasi bateri atau bahkan merosakkannya.

Reka bentuk dan penggunaan pengumpul suria

Pengumpul suria primitif adalah plat logam hitam yang diletakkan di bawah lapisan nipis cecair lutsinar. Seperti yang anda ketahui dari kursus fizik sekolah, objek gelap menjadi lebih panas daripada yang terang. Cecair ini bergerak dengan bantuan pam, menyejukkan pinggan dan memanas pada masa yang sama. Litar cecair yang dipanaskan boleh diletakkan di dalam tangki yang disambungkan ke sumber air sejuk. Dengan memanaskan air di dalam tangki, cecair dari pemungut menyejukkan. Dan kemudian dia kembali. Oleh itu, sistem kuasa ini membolehkan anda mendapatkan sumber air panas yang berterusan, dan pada musim sejuk juga radiator panas.

Hari ini, terdapat 3 jenis peranti seperti itu:

• udara;
• tiub;
• rata.

Udara

Pengumpul udara adalah plat hitam yang ditutup dengan kaca atau plastik lutsinar. Di sekitar plat ini, udara beredar secara semula jadi atau paksa. Udara hangat digunakan untuk memanaskan bilik di rumah atau mengeringkan pakaian.

Kelebihannya adalah kesederhanaan reka bentuk dan kos rendah. Satu-satunya kelemahan adalah penggunaan peredaran udara paksa. Tetapi anda boleh melakukannya tanpanya.

Tubular

Pengumpul tiub berbentuk beberapa yang diselaraskan dalam rangkaian tiub kaca yang dilapisi dari dalam dengan bahan penyerap cahaya. Mereka disambungkan ke pengumpul biasa dan cecair yang beredar melaluinya. Pengumpul sedemikian mempunyai 2 cara untuk menghantar tenaga yang diterima: langsung dan tidak langsung. Kaedah pertama digunakan pada musim sejuk. Yang kedua digunakan sepanjang tahun. Terdapat variasi menggunakan tabung vakum: satu dimasukkan ke yang lain dan vakum dibuat di antara mereka.

Ini mengasingkan mereka dari persekitaran dan mengekalkan haba yang diterima dengan lebih baik. Kelebihannya adalah kesederhanaan dan kebolehpercayaan. Kelemahannya termasuk kos pemasangan yang tinggi.

Rata

Pemungut rata adalah jenis yang paling biasa. Dialah yang menjadi contoh untuk menerangkan prinsip operasi alat-alat ini. Kelebihan varieti ini adalah kesederhanaan dan murah jika dibandingkan dengan yang lain. Kelemahannya adalah kehilangan haba yang ketara daripada subtipe lain yang tidak ditanggung.

Untuk memperbaiki sistem suria yang ada, jurutera mencadangkan penggunaan sejenis cermin yang disebut hab. Mereka membolehkan anda menaikkan suhu air dari standard 120 hingga 200 ° C. Sub-spesies pengumpul ini disebut kepekatan. Ini adalah salah satu pilihan paling mahal, yang tentunya merupakan kelemahan.

Arahan lengkap untuk pembuatan pemasangan pengumpul suria dalam artikel kami yang seterusnya:https://aquatech.tomathouse.com/ms/otoplenie/boilery/solnechnyiy-vodonagrevatel-svoimi-rukami.html

Menggunakan tenaga angin

Sekiranya angin mampu menggerakkan sekumpulan awan, mengapa tidak menggunakan tenaganya untuk perkara lain yang berguna? Pencarian jawapan untuk soalan ini menyebabkan jurutera mencipta penjana angin. Peranti ini biasanya terdiri daripada:

• penjana;
• menara tinggi;
• bilah yang berpusing, menangkap angin;
• bateri
• sistem kawalan elektronik.

Prinsip operasi penjana angin cukup mudah. Bilahnya, berputar dari angin kencang, memutar batang transmisi (pada orang biasa - kotak gear). Mereka disambungkan ke alternator. Penghantaran dan penjana terletak di buaian atau, dengan cara lain, gondola. Ia mungkin mempunyai mekanisme putar. Penjana disambungkan ke automatik kawalan dan pengubah voltan naik. Selepas pengubah, voltan yang telah meningkatkan nilainya diberikan kepada sistem bekalan kuasa umum.

Oleh kerana isu-isu membuat generator angin telah lama dikaji, terdapat projek reka bentuk peranti yang paling pelbagai. Model dengan paksi putaran mendatar memenuhi ruang yang cukup besar, tetapi penjana angin dengan paksi putaran menegak jauh lebih padat. Sudah tentu, untuk pengoperasian alat yang berkesan memerlukan angin yang cukup kuat.

Kelebihan:

• kekurangan pelepasan;
• autonomi;
• penggunaan salah satu sumber yang boleh diperbaharui;

Kekurangan:

• keperluan untuk keteguhan angin;
• harga permulaan yang tinggi;
• bunyi putaran dan sinaran elektromagnetik;
• menduduki kawasan yang luas.

Panduan langkah demi langkah pembuatan penjana angin buat sendiri di laman web kami:https://aquatech.tomathouse.com/ms/otoplenie/alt_otoplenie/vetrogenerator-svoimi-rukami.html

Air sebagai sumber tenaga

Cara yang paling terkenal untuk menggunakan air untuk menjana elektrik, tentu saja, adalah loji tenaga hidroelektrik. Tetapi dia bukan satu-satunya.Masih ada tenaga pasang surut dan tenaga semasa. Dan sekarang dalam keadaan teratur.

Stesen janakuasa hidroelektrik adalah empangan di mana terdapat beberapa pintu banjir untuk pembuangan air terkawal. Kunci ini disambungkan ke bilah turbogenerator. Mengalir di bawah tekanan, air berputar, sehingga menghasilkan elektrik.

Kekurangan:

• banjir kawasan pesisir;
• penurunan jumlah penduduk sungai;
• bunyi bising.

Arus Kekuatan

Kaedah menjana tenaga ini serupa dengan penjana angin, dengan satu-satunya perbezaan ialah penjana dengan bilah besar diletakkan di seberang arus laut yang besar. Seperti Teluk Aliran, misalnya. Tetapi ia sangat mahal dan sukar secara teknikal. Oleh itu, semua projek utama masih di atas kertas. Walaupun begitu, terdapat projek kecil tetapi sedang dijalankan yang menunjukkan keupayaan tenaga jenis ini.

Tenaga pasang surut

Reka bentuk loji kuasa, yang mengubah tenaga jenis ini menjadi elektrik, adalah empangan besar yang terletak di teluk laut. Ia mempunyai lubang di mana air memasuki bahagian belakang. Mereka dihubungkan melalui saluran paip dengan penjana elektrik.

Loji tenaga pasang surut beroperasi seperti berikut: semasa air pasang, paras air naik dan tekanan dibuat yang dapat memutarkan batang penjana. Pada akhir pasang surut, saluran masuk ditutup dan pada saat air surut, yang berlaku setelah 6 jam, saluran keluar dibuka dan prosesnya diulang ke arah yang bertentangan.

Kelebihan kaedah ini:

• perkhidmatan murah;
• umpan untuk pelancong.

Kekurangan:

• kos pembinaan yang ketara;
• bahaya kepada fauna laut;
• kesilapan reka bentuk boleh menyebabkan banjir di bandar-bandar berdekatan.

Penggunaan biogas

Semasa proses anaerobik sisa organik, biogas yang disebut dilepaskan. Hasilnya adalah campuran gas yang terdiri daripada metana, karbon dioksida dan hidrogen sulfida. Penjana untuk pengeluaran biogas terdiri daripada:

• tangki tertutup;
• auger untuk mencampurkan sisa organik;
• paip untuk memunggah jisim sisa buangan;
• mulut untuk mengisi sisa dan air;
• paip cawangan di mana gas yang diterima tiba.

Selalunya, bekas untuk memproses sampah disusun bukan di permukaan, tetapi pada ketebalan tanah. Untuk mengelakkan kebocoran gas yang dihasilkan, ia ditutup sepenuhnya. Harus diingat bahawa dalam proses pengekstrakan biogas, tekanan di dalam tangki terus meningkat, sehingga gas harus diambil secara teratur dari tangki. Sebagai tambahan kepada biogas, hasil pemprosesan adalah baja organik yang sangat baik untuk tanaman tumbuh.

Untuk peranti dan peraturan operasi seperti itu penjana gas peningkatan keperluan keselamatan dikenakan, kerana biogas berbahaya untuk disedut dan boleh meletup. Namun, di sebilangan negara, misalnya, di China, kaedah menjana tenaga ini cukup meluas.

Produk buangan ini boleh digunakan sebagai:

• bahan mentah untuk loji janakuasa termal dan loji cogenerasi;
• penggantian gas asli di dalam dapur, pembakar dan dandang.

Kekuatan jenis bahan bakar ini adalah kebaharuan dan ketersediaan, terutama di kampung, bahan mentah untuk diproses. Bahan bakar jenis ini mempunyai beberapa kekurangan, seperti:

• pelepasan dari pembakaran;
• teknologi pengeluaran yang tidak sempurna;
• harga alat untuk membuat biogas.

Komposisi dan jumlah biogas yang diperoleh daripada sisa bergantung pada substrat. Sebilangan besar gas diperoleh dengan menggunakan lemak, biji-bijian, gliserin industri, rumput segar, silage, dll.Biasanya, campuran sisa haiwan dan sayur-sayuran ditambahkan ke tangki, di mana sedikit air ditambahkan. Pada musim panas, disyorkan untuk meningkatkan kelembapan jisim hingga 94-96%, dan pada musim sejuk, kelembapan 88-90% mencukupi. Air yang dibekalkan ke tangki sampah hendaklah dipanaskan hingga 35-40 darjah, jika tidak, proses penguraian akan diperlahankan. Untuk mengekalkan haba, lapisan bahan penebat dipasang di bahagian luar tangki.

Penggunaan biofuel (biogas)

Tindakan pam haba berdasarkan prinsip Carnot terbalik. Ini adalah alat yang agak besar dan agak kompleks yang mengumpulkan tenaga terma persekitaran rendah dan mengubahnya menjadi tenaga dengan potensi tinggi. Selalunya, pam haba digunakan untuk memanaskan bilik. Peranti ini terdiri daripada:

• litar luaran dengan penyejuk;
• litar dalaman dengan penyejuk;
• penyejat;
• pemampat;
• kapasitor.

Sistem ini juga menggunakan freon. Litar luaran pam haba dapat menyerap tenaga dari pelbagai persekitaran: bumi, air, udara. Kos buruh untuk penciptaannya bergantung pada jenis pam dan konfigurasinya. Yang paling sukar untuk mengatur pam jenis "tanah-air", di mana kontur luar terletak secara mendatar di ketebalan tanah, kerana memerlukan penggalian skala besar. Sekiranya terdapat kolam berhampiran rumah, masuk akal untuk membuat pam panas air-air. Dalam kes ini, litar luar hanya diturunkan ke kolam.

Kecekapan pam haba tidak banyak bergantung pada seberapa tinggi suhu medium, tetapi pada keteguhannya. Pam haba yang dirancang dan dipasang dengan betul dapat menyediakan rumah dengan cukup panas pada musim sejuk, walaupun pada suhu air, darat atau udara yang sangat rendah. Pada musim panas, pam haba boleh berfungsi sebagai penghawa dingin, menyejukkan rumah.

Kelebihan pemasangan ini merangkumi:

• kecekapan tenaga;
• keselamatan api;
• pelbagai fungsi;
• operasi lama sehingga baik pulih pertama.

Kelemahan sistem sedemikian adalah:

• harga awal yang tinggi berbanding dengan kaedah lain untuk memanaskan bangunan;
• keperluan untuk keadaan rangkaian bekalan kuasa;
• lebih bising daripada dandang gas klasik;
• keperluan untuk penggerudian.

Video: bagaimana pam haba berfungsi

Artikel berkaitan:

• Pemanasan rumah panas bumi: klasifikasi kaedah peranti
• Pam haba: jenis reka bentuk dan peranti bebas

Seperti yang anda lihat, untuk menyediakan haba dan elektrik di rumah anda, anda boleh menggunakan tenaga suria, angin dan air. Setiap kaedah mempunyai kelebihan dan kekurangan. Walaupun begitu, dari semua pilihan yang ada, anda boleh menggunakan kaedah ini, yang mana akan menjadi murah dan berkesan.

Bahan dikemas kini 01/30/2018