Mga Alternatibong Mga Mapagkukunan ng Enerhiya: Pangkalahatang-ideya ng Teknolohiya

Kahit na ang mga mag-aaral ay alam na ang mga reserbang langis, gas at karbon ay walang hanggan. Patuloy na tumataas ang mga presyo ng enerhiya, nanghihinang nang labis ang mga nagbabayad at iniisip ang pagtaas ng kanilang sariling kita. Sa kabila ng mga nagawa ng sibilisasyon, sa labas ng mga lungsod maraming lugar kung saan hindi ibinibigay ang gas, at sa ilang mga lugar ay walang kahit na koryente. Sa parehong lugar kung saan umiiral ang tulad ng isang pagkakataon, ang gastos ng pag-install ng system kung minsan ay hindi tumutugma sa antas ng kita ng populasyon. Hindi kataka-taka na ang alternatibong enerhiya ng do-it-yourself ay interesado ngayon sa parehong mga may-ari ng malalaki at maliliit na bahay ng bansa, at mga mamamayan.

Ang buong mundo sa paligid natin ay puno ng enerhiya, na nakapaloob hindi lamang sa mga bituka ng mundo. Bumalik sa paaralan, sa mga aralin sa heograpiya, nalaman namin na posible na magamit nang may mataas na kahusayan ang enerhiya ng hangin, araw, tides, pagbagsak ng tubig, ang pangunahing bahagi ng lupa at iba pang magkatulad na mga carrier ng enerhiya sa sukat ng buong mga bansa at mga kontinente. Gayunpaman gamitin alternatibong mapagkukunan ng enerhiya posible para sa pagpainit ng isang hiwalay na bahay.

Mga Uri ng Mga Alternatibong Mga Pinagkukunang Enerhiya

Kabilang sa mga pagpipilian para sa likas na mapagkukunan ng pribadong supply ng enerhiya ay dapat pansinin:

• solar panel;
• mga solar collectors;
• mga bomba ng init;
• mga generator ng hangin;
• pag-install para sa pagsipsip ng enerhiya ng tubig;
• mga halaman ng biogas.

Sa pamamagitan ng sapat na pondo, maaari kang bumili ng isang yari na modelo ng isa sa mga aparatong ito at mag-order ng pag-install nito. Ang pagtugon sa mga kagustuhan ng mga mamimili, matagal nang pinagkadalubhasaan ng mga industriyista ang paggawa ng mga solar panel, heat pump, atbp. Gayunpaman, ang kanilang gastos ay nananatiling mataas. Ang ganitong mga aparato ay maaaring gawin sa kanilang sarili, makatipid ng kaunting pera, ngunit gumugol ng mas maraming oras at pagsisikap.

Video: kung anong natural na enerhiya ang maaaring magamit

Ang prinsipyo ng operasyon at ang paggamit ng mga solar panel sa isang pribadong bahay

Ang pisikal na kababalaghan na kung saan ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mapagkukunan ng enerhiya na ito ay batay sa photoelectric effect. Ang sikat ng araw, na bumabagsak sa ibabaw nito, ay naglalabas ng mga elektron, na lumilikha ng labis na singil sa loob ng panel. Kung ikinonekta mo ang isang baterya dito, pagkatapos ay salamat sa kidlat sa bilang ng mga singil sa circuit, lilitaw ang kasalukuyang.

Ang mga disenyo na may kakayahang makuha at pag-convert ng enerhiya ng araw ay marami, iba-iba at patuloy na nagpapabuti.Para sa maraming mga katutubong pandayaman, ang pagpapabuti ng mga kapaki-pakinabang na disenyo na ito ay naging isang mahusay na libangan. Sa pampakay na mga eksibisyon, ang mga taong mahilig ay sabik na nagpapakita ng maraming kapaki-pakinabang na mga ideya.

Ang basehan solar cell - mga espesyal na kristal na kumukuha ng enerhiya. Sa bahay, hindi maaaring gawin ang mga nasabing elemento, dapat silang bilhin. Ang mga kristal ay napaka-babasagin, dapat silang hawakan ng pangangalaga. Upang makagawa ng isang solar baterya, dapat mong:

1. Gumawa ng isang frame para sa mga solar panel mula sa isang transparent na materyal, tulad ng plexiglass.
2. Gumawa ng isang kaso mula sa isang sulok ng metal, playwud, atbp.
3. Malumanay na panghinang ang mga elemento ng mala-kristal sa circuit.
4. Ilagay ang mga photocells sa frame.
5. I-install ang pabahay.

Sa pangkalahatan, mayroong dalawang uri ng mga photocells: monocrystalline at polycrystalline. Ang dating ay mas matibay at may kahusayan ng halos 13%, habang ang huli ay mabibigo nang mas mabilis, ang kanilang kahusayan ay bahagyang mas mababa - mas mababa sa 9%. Gayunpaman, ang mga photocells na solong-kristal ay gumagana lamang nang may isang matatag na daloy ng solar na enerhiya, sa isang maulap na araw ang kanilang kahusayan ay nagiging mas mababa. Ngunit ang mga elemento ng polycrystalline ay nagdadala ng mga vagaries ng panahon na mas mahusay.

Ang nagreresultang koryente ay maaaring magamit upang magamit ang mga gamit sa sambahayan o upang magpainit ng isang silid gamit ang underfloor na teknolohiya ng pag-init. Ngunit ang enerhiya ng araw ay hindi lamang angkop para sa pagbuo ng de-koryenteng enerhiya. Gamit ang solar energy, maaari mong maiinit ang tubig. Tungkol sa ito sa susunod na seksyon ng artikulo. Kaya, ang mga bentahe ng mapagkukunang enerhiya na ito:

• kawalan ng kasiyahan;
• ang kawalan ng anumang basura o ingay sa proseso ng paggawa ng enerhiya;
• awtonomiya;
• medyo murang pagpapanatili;
• progresibo;

Ang mga kawalan ng teknolohiyang ito ay ang mga sumusunod:

• ang mataas na gastos ng mga panel mismo at ang komisyon;
• bahagyang polusyon ng planeta na may mga paglabas mula sa produksyon;
• mamahaling baterya;
• mababang kahusayan ng mga panel, at, bilang kinahinatnan, ang pangangailangan para sa isang malaking bilang ng mga ito.

Mga detalyadong tagubilin para sa paggawa ng mga solar panel sa aming susunod na materyal:https://aquatech.tomathouse.com/tl/otoplenie/alt_otoplenie/solnechnaya-batareya-svoimi-rukami.html

Video: Ang paggawa ng solar solar cell

Ang mga natapos na baterya ay inilalagay, siyempre, sa sikat ng araw na bahagi ng bubong. Sa kasong ito, dapat na posible upang ayusin ang pagkahilig ng panel. Halimbawa, sa panahon ng mga snowfalls, ang mga panel ay dapat ilagay halos patayo, kung hindi man ang isang layer ng snow ay maaaring makagambala sa operasyon ng baterya o kahit na makapinsala sa kanila.

Disenyo at paggamit ng mga solar collectors

Ang primitive solar collector ay isang itim na plato ng metal na inilagay sa ilalim ng isang manipis na layer ng transparent na likido. Tulad ng alam mo mula sa kurso sa pisika ng paaralan, ang mga madilim na bagay ay nagpapainit ng higit sa mga magaan. Ang likido na ito ay gumagalaw sa tulong ng isang bomba, pinapalamig ang plato at nag-iinit nang sabay. Ang pinainitang circuit circuit ay maaaring mailagay sa isang tangke na konektado sa isang mapagkukunan ng malamig na tubig. Sa pamamagitan ng pagpainit ng tubig sa tangke, ang likido mula sa kolektor ay lumalamig. At saka siya bumalik. Kaya, pinapayagan ka ng sistemang ito ng kapangyarihan na makakuha ng isang palagiang mapagkukunan ng mainit na tubig, at sa taglamig din sa mga maiinit na radiator.

Ngayon, mayroong 3 uri ng mga naturang aparato:

• hangin;
• pantubo;
• patag.

Aerial

Ang mga kolektor ng hangin ay mga itim na plato, sakop ng baso o transparent na plastik. Sa paligid ng mga plate na ito, ang air ay umiikot o natural. Ang mainit na hangin ay ginagamit upang maiinit ang mga silid sa bahay o upang matuyo ang mga damit.

Ang kalamangan ay ang matinding pagiging simple ng disenyo at mababang gastos. Ang tanging disbentaha ay ang paggamit ng sapilitang sirkulasyon ng hangin. Ngunit magagawa mo kung wala ito.

Tubular

Ang mga kolektor ng pantubo ay nasa anyo ng maraming nakahanay sa isang serye ng mga tubo ng salamin na pinahiran mula sa loob na may light-absorbing material. Nakakonekta ang mga ito sa isang pangkaraniwang kolektor at likido ang nagpapalibot sa kanila. Ang ganitong mga kolektor ay may 2 paraan ng paglilipat ng natanggap na enerhiya: direkta at hindi direkta. Ang unang pamamaraan ay ginagamit sa taglamig. Ang pangalawa ay inilapat sa buong taon. Mayroong pagkakaiba-iba gamit ang mga tubo ng vacuum: ang isa ay ipinasok sa isa at ang isang vacuum ay nilikha sa pagitan nila.

Inihiwalay nito ang mga ito mula sa kapaligiran at mas mahusay na pinapanatili ang natanggap na init. Ang mga kalamangan ay pagiging simple at pagiging maaasahan. Ang mga kawalan ay kasama ang mataas na gastos ng pag-install.

Flat

Ang Flat collector ay ang pinaka-karaniwang uri. Siya ang nagsilbing halimbawa upang maipaliwanag ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga aparatong ito. Ang bentahe ng iba't ibang ito ay ang pagiging simple at murang kumpara sa iba. Ang kawalan ay makabuluhang pagkawala ng init kaysa sa iba pang mga subtypes ay hindi nagdurusa.

Upang mapabuti ang umiiral na mga solar system, iminungkahi ng mga inhinyero gamit ang isang uri ng salamin na tinatawag na isang hub. Pinapayagan ka nitong itaas ang temperatura ng tubig mula sa karaniwang 120 hanggang 200 ° C. Ang mga subspecies ng mga kolektor na ito ay tinatawag na konsentrasyon. Ito ay isa sa mga pinakamahal na pagpipilian, na, siyempre, ay isang sagabal.

Kumpletuhin ang mga tagubilin para sa pagmamanupaktura ng pag-install ng isang solar kolektor sa aming susunod na artikulo:https://aquatech.tomathouse.com/tl/otoplenie/boilery/solnechnyiy-vodonagrevatel-svoimi-rukami.html

Paggamit ng lakas ng hangin

Kung ang hangin ay may kakayahang magmaneho ng mga kawan ng mga ulap, bakit hindi gagamitin ang enerhiya nito para sa iba pang mga kapaki-pakinabang na bagay? Ang paghahanap para sa isang sagot sa tanong na ito ang humantong sa mga inhinyero na lumikha ng isang generator ng hangin. Ang aparatong ito ay karaniwang binubuo ng:

• generator;
• mataas na tore;
• blades na umiikot, nakakakuha ng hangin;
• baterya
• electronic control system.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng wind generator ay medyo simple. Ang mga blades, na umiikot mula sa malakas na hangin, paikutin ang mga shaft ng paghahatid (sa mga karaniwang tao - ang gearbox). Ang mga ito ay konektado sa isang alternator. Ang paghahatid at generator ay matatagpuan sa duyan o, sa ibang paraan, isang gondola. Maaaring magkaroon ito ng mekanismo ng swivel. Ang generator ay konektado sa mga awtomatikong control at ang step-up na boltahe transpormer. Matapos ang transpormer, ang boltahe na nadagdagan ang halaga ay ibinibigay sa pangkalahatang sistema ng supply ng kuryente.

Dahil ang mga isyu sa paglikha ng mga generator ng hangin ay napag-aralan nang mahabang panahon, mayroong mga proyekto ng pinaka magkakaibang disenyo ng mga aparatong ito. Ang mga modelo na may pahalang na axis ng pag-ikot ay sumakop sa isang medyo malaking puwang, ngunit ang mga generator ng hangin na may patayong axis ng pag-ikot ay mas siksik. Siyempre, para sa epektibong operasyon ng aparato ay nangangailangan ng isang sapat na malakas na hangin.

Mga kalamangan:

• kakulangan ng mga paglabas;
• awtonomiya;
• paggamit ng isa sa mababagong mapagkukunan;

Mga Kakulangan:

• ang pangangailangan para sa patuloy na hangin;
• mataas na panimulang presyo;
• pag-ikot ng ingay at electromagnetic radiation;
• sakupin ang malalaking lugar.

Isang hakbang-hakbang na gabay sa paggawa ng isang do-it-yourself generator ng hangin sa aming website:https://aquatech.tomathouse.com/tl/otoplenie/alt_otoplenie/vetrogenerator-svoimi-rukami.html

Ang tubig bilang isang mapagkukunan ng enerhiya

Ang pinakamahusay na kilalang paraan ng paggamit ng tubig upang makabuo ng koryente ay, siyempre, mga halaman ng hydroelectric power. Ngunit hindi lamang siya.Mayroon pa ring lakas ng tubig at kasalukuyang enerhiya. At ngayon sa pagkakasunud-sunod.

Ang isang hydroelectric power station ay isang dam kung saan mayroong maraming mga baha para sa kinokontrol na paglabas ng tubig. Ang mga kandilang ito ay konektado sa mga blades ng turbogenerator. Ang daloy sa ilalim ng presyon, ang tubig ay iniikot ito, sa gayon ay bumubuo ng kuryente.

Mga Kakulangan:

• pagbaha ng mga lugar sa baybayin;
• pagbaba sa bilang ng mga naninirahan sa mga ilog;
• ingay.

Mga Lakas ng Kusina

Ang pamamaraang ito ng pagbuo ng enerhiya ay katulad ng isang generator ng hangin, na may kaibahan lamang na ang isang generator na may malaking blades ay inilalagay sa kabuuan ng isang malaking kasalukuyang dagat. Tulad ng Gulf Stream, halimbawa. Ngunit ito ay masyadong mahal at technically mahirap. Samakatuwid, ang lahat ng mga pangunahing proyekto ay nasa papel pa rin. Gayunpaman, may maliit, ngunit patuloy na mga proyekto na nagpapakita ng mga kakayahan ng ganitong uri ng enerhiya.

Enerhiya ng Tidal

Ang disenyo ng planta ng kuryente, na lumiliko ang ganitong uri ng enerhiya sa koryente, ay isang malaking dam na matatagpuan sa bay bay. Mayroon itong mga butas kung saan pumapasok ang tubig sa likuran. Ang mga ito ay konektado sa pamamagitan ng isang pipeline na may mga electric generator.

Ang planta ng lakas ng tubig sa tubig ay nagpapatakbo tulad ng sumusunod: sa panahon ng mataas na tubig, ang antas ng tubig ay tumataas at ang presyon ay nilikha na maaaring paikutin ang generator baras. Sa pagtatapos ng pagtaas ng tubig, ang mga saksakan ay sarado at sa mababang pagtaas ng tubig, na nangyayari pagkatapos ng 6 na oras, ang mga saksakan ay binuksan at ang proseso ay paulit-ulit sa kabaligtaran na direksyon.

Ang mga bentahe ng pamamaraang ito:

• murang serbisyo;
• pain para sa mga turista.

Mga Kakulangan:

• makabuluhang gastos sa konstruksyon;
• nakakapinsala sa mga fauna sa dagat;
• ang mga error sa disenyo ay maaaring maging sanhi ng pagbaha sa mga kalapit na lungsod.

Application ng Biogas

Sa panahon ng anaerobic na pagproseso ng organikong basura, ang tinatawag na biogas ay pinakawalan. Ang resulta ay isang halo ng mga gas na binubuo ng mitein, carbon dioxide at hydrogen sulfide. Ang isang generator para sa produksyon ng biogas ay binubuo ng:

• selyadong tangke;
• auger para sa paghahalo ng organikong basura;
• isang pipe para sa pag-alis ng basura ng basura;
• tagapuno para sa pagpuno ng basura at tubig;
• isang pipe ng sanga kung saan nakarating ang natanggap na gas.

Kadalasan, ang isang lalagyan para sa pagproseso ng basura ay isinaayos hindi sa ibabaw, ngunit sa kapal ng lupa. Upang maiwasan ang pagtagas ng nagresultang gas, ganap itong natatakpan. Dapat alalahanin na sa proseso ng pagkuha ng biogas, ang presyon sa tangke ay patuloy na tumataas, kaya ang gas ay kinakailangan na regular na kinuha mula sa tangke. Bilang karagdagan sa biogas, ang resulta ng pagproseso ay isang mahusay na organikong pataba na kapaki-pakinabang para sa mga lumalagong halaman.

Sa aparato at mga patakaran ng operating tulad nito gas generator ipinataw ang mga kinakailangan sa kaligtasan, dahil ang biogas ay mapanganib na makahinga at maaaring sumabog. Gayunpaman, sa ilang mga bansa sa mundo, halimbawa, sa China, ang pamamaraang ito ng pagbuo ng enerhiya ay laganap.

Ang produktong basura na ito ay maaaring magamit bilang:

• hilaw na materyales para sa thermal power halaman at mga halaman ng cogeneration;
• kapalit ng likas na gas sa mga stoves, burner at boiler.

Ang lakas ng ganitong uri ng gasolina ay ang pagiging bago at pagkakaroon, lalo na sa mga nayon, ng mga hilaw na materyales para sa pagproseso. Ang ganitong uri ng gasolina ay may maraming mga kawalan, tulad ng:

• mga paglabas mula sa pagkasunog;
• di-sakdal na teknolohiya ng produksiyon;
• ang presyo ng patakaran ng pamahalaan para sa paglikha ng biogas.

Ang komposisyon at dami ng biogas na nakuha mula sa basura ay nakasalalay sa substrate. Karamihan sa gas ay nakuha sa pamamagitan ng paggamit ng taba, butil, industriyal na gliserin, sariwang damo, silage, atbp.Karaniwan, isang pinaghalong basura ng hayop at gulay ay idinagdag sa tangke, kung saan idinagdag ang ilang tubig. Sa tag-araw, inirerekumenda na madagdagan ang kahalumigmigan ng masa sa 94-96%, at sa taglamig, sapat ang 88-90% ng kahalumigmigan. Ang tubig na ibinibigay sa tangke ng basura ay dapat na pinainit sa 35-40 degrees, kung hindi man ay mabagal ang mga proseso ng agnas. Upang mapanatili ang init, ang isang layer ng insulating material ay naka-mount sa labas ng tangke.

Ang paggamit ng mga biofuel (biogas)

Ang pagkilos ng heat pump ay batay sa salungat na prinsipyo ng Carnot. Ito ay isang halip malaki at sa halip kumplikadong aparato na nangongolekta ng mababang-potensyal na thermal energy ng kapaligiran at pinapalitan ito ng enerhiya na may mataas na potensyal. Kadalasan, ang mga heat pump ay ginagamit sa mga heat room. Ang aparato ay binubuo ng:

• panlabas na circuit na may coolant;
• panloob na circuit na may coolant;
• pangsingaw;
• tagapiga;
• kapasitor.

Gumagamit din ang system ng freon. Ang panlabas na circuit ng heat pump ay maaaring sumipsip ng enerhiya mula sa iba't ibang mga kapaligiran: lupa, tubig, hangin. Ang mga gastos sa paggawa para sa paglikha nito ay nakasalalay sa uri ng bomba at pagsasaayos nito. Ang pinakamahirap ayusin ang isang bomba ng uri na "ground-water", kung saan ang panlabas na tabas ay pahalang na matatagpuan sa kapal ng lupa, dahil nangangailangan ito ng malaking sukat na paghuhukay. Kung mayroong isang lawa malapit sa bahay, makatuwiran na gumawa ng isang water-to-water heat pump. Sa kasong ito, ang panlabas na circuit ay simpleng ibinaba sa lawa.

Ang kahusayan ng heat pump ay hindi nakasalalay sa kung gaano kataas ang temperatura ng daluyan, ngunit sa pagpapatuloy nito. Ang isang maayos na dinisenyo at naka-install na heat pump ay maaaring magbigay ng bahay ng sapat na init sa taglamig, kahit na sa napakababang temperatura ng tubig, lupa o hangin. Sa tag-araw, ang mga heat pump ay maaaring kumilos bilang isang air conditioner, palamig ang bahay.

Ang mga bentahe ng mga pag-install na ito ay kinabibilangan ng:

• kahusayan ng enerhiya;
• kaligtasan ng sunog;
• multifunctionality;
• mahabang operasyon hanggang sa unang pag-overhaul.

Ang mga kahinaan ng naturang sistema ay:

• mataas na paunang presyo sa paghahambing sa iba pang mga pamamaraan ng pag-init ng isang gusali;
• kinakailangan para sa estado ng network ng supply ng kuryente;
• mas maingay kaysa sa isang klasikong gas boiler;
• ang pangangailangan para sa pagbabarena.

Video: kung paano gumagana ang mga heat pump

Mga Kaugnay na Artikulo:

• Geothermal pag-init sa bahay: pag-uuri ng mga pamamaraan ng aparato
• Heat pump: mga uri ng disenyo at independyenteng aparato

Tulad ng nakikita mo, upang maibigay ang iyong bahay sa init at kuryente, maaari mong gamitin ang solar energy, hangin at tubig. Ang bawat isa sa mga pamamaraan ay may mga pakinabang at kawalan nito. Gayunpaman, mula sa lahat ng mayroon nang mga pagpipilian, maaari mong gamitin ang pamamaraan, na kung saan ay magiging parehong murang at epektibo.

Nai-update ang materyal na 01/30/2018