В сегодняшнем быстро развивающемся мире борьба за энергетические ресурсы между развитыми государствами считается преимуществом внешней политики многих государств, потому быть энергетически независимым ? это означает, быть свободным в экономическом и политическом проекте. Помимо прочего, едва ли не в первых рядах у технически развитых стран, стоит вопрос об эко. безопасности нашей планеты, о чём говорит Парижское соглашение о климате от 2015 года и ещё большой ряд международных документов. В контексте таких решений, а еще в связи с уменьшением запасов классических источников энергии (газ, нефть, уголь и другие) многие государства начинают все очень активно развивать альтернативные, возобновляемые источники энергии. Что такое экологически чистые источники энергии, их виды и способы применения, можно ли изготовить собственноручно – это тема сегодняшнего обзора.

экологически Чистые источники энергии не опасны для экологии нашей планеты

экологически Чистые источники энергии – что это такое         

Если выразить коротко, то экологически чистыми источниками энергии являются возобновляемые, экологические ресурсы, при преобразовании которых выходит электрическая и тепловая энергия, применяемая человеком для своих потребностей. Нетрадиционные источники получения электрической энергии ? солнце и вода, ветер и геотермальные воды, тепла – земля и солнце.

Виды экологически чистых источников энергии                                     

Формирование зелёной энергетики вызвано формированием технологий, позволивших с большей эффективностью применять возобновляемые источники энергии, о которых следует отдельно поговорить.

Солнечная энергия

Солнце – это неисчерпаемый энергетический источник, способным обеспечить теплом и электротоком всех жителей нашей планеты, но, для изменения этой энергии требуется присутствие специализированных технических устройств.

Рабочая схема независимой солнечной станции

  • Электроэнергия.

Для получения электричества нужна электростанция, ключевым элементом которой считается фотоэлектрическая панель (панель). Рабочий принцип подобного устройства (панели) построен на преобразовании излучения солнца в электроэнергию, которое происходит при попадании света на фотоэлементы, из которых она и состоит. Переменный ток появится благодаря созданию разности потенциалов в середине фотоэлемента и обусловлен физическими процессами, связанными с «p-n» проводимостью кремний содержащих материалов. Рабочий принцип фотоэлектрической панели приведён на другом рисунке.

Разнонаправленное движение электронов и дырок, вызванное солнечным излучением, делает разница потенциалов на поверхности фотоэлемента

Для работы аналогичной электрические станции, помимо фотоэлектрической батарее, понадобится ещё ряд технических устройств:

  • контроллер – обеспечивает работу электрические станции в режиме автомат, обеспечивая заряд батарей аккумулятора;
  • аккумуляторная батарея – считается накопителем энергии, выработанной фотоэлектрической батареей;
  • преобразователь напряжения – видоизменяет стабильное напряжение в переменое, применяемое для подсоединения домашних приборов;
  • соединительные провода, а еще устройства защиты и автоматики.
  • Тепловая энергия.

Для получения энергии тепла, которую можно применять для отапливания и горячего водообеспечения, требуется присутствие технических устройств, именуемых солнечными коллекторами.

Схема включения солнечного коллектора в систему обогрева и ГВС дома для жилья

Такие агрегаты бывают 2-ух видов: плоские и вакуумные. Отличаются по конструкции, но по фунционалу похожи между собой. Функция похожих устройств состоит в поглощении солнечной энергии и преобразовании её в энергию тепла, которая, со своей стороны, передаётся тепловому носителю в отопительном контуре или воде, идущей для систем с горячим водоснабжением потребителей. Для работы этой системы понадобится также циркулярный насос и бак-накопитель (водонагреватель электрический накопительный), запорная и регулировочная арматура, а еще системы автоматики и контроля.

Энергия ветра

Ветер также послужит источником получения электроэнергии, а так как он дует практически везде и всегда, что вызвано «дыханием» нашей планеты, то и залежи его безграничны.

Схема включения ветрогенератора в систему электропитания дома за городом

 

Трудности получения электроэнергии из кинетической энергии ветра заключаются в его непостоянстве, разнонаправленности и разной величине силы потоков воздуха. Для получения электричества с помощью энергии ветра требуется присутствие ветрогенератора (ветровой энергетической установки).

Ветрогенраторы бывают разных типов:

  • с вертикальной осью вращения – роторные, лопастные и ортогональные;
  • с горизонтальной осью вращения – крыльчатые, турбинные и барабанные.

Разнообразные модели отличительны по частоты вращения лопастей (тихоходные и скоростные) и барабанов, высоте установки и характеристикам. Для работы ветровой установки в электрической системе нужен набор оборудования, подобный тому, что применяется с фотоэлектрическими панелями (контроллер, преобразователь напряжения).

Заметка по теме:

Как выполнить ветрогенератор на 220В собственными руками. В статье мы будем рассматривать рабочий принцип и виды ветряков, специфики сборки устройства из машины для стирки и автомобильного генератора, хорошие советы и рекомендации профессионалов.

Энергия воды

На земле Земля вода занимает большую половину её поверхности ? это моря и океаны, озёра и реки, не настоящие водохранилища и другие водоёмы.

Схематичное изображение гидроэлектростанции плотинного типа

Энергию воды человек выучился применять уже давно, и с самого начала это была механическая, получаемая в результате движения среды воды. Её потоки приводили во вращение жернова мельницы либо другого механического устройства, а человек только регулировал скорость их вращения. В последующем этот вид энергии люди начали применять для генерации электроэнергии, как на реках с быстрым течением, так и в морях – за счёт приливов и отливов, «функционирующих» с постоянной точностью. Для выработки электроэнергии применяются специализированные турбины, помещаемые в водную среду, вал которых соединён с генератором, вырабатывающим переменный ток. Водные потоки, которые направлены на лопасти турбины, вращают её, и это движение передаётся генератору, и, как правило, формируется переменный ток.

Рабочая схема приливной электрические станции

В приливных станциях работа выполняется подобно, с той лишь разницей, что водные потоки двигаются разнонаправленно, это вызвано цикличностью периодов «приток?козырек».

Энергия земли

Энергия нашей планеты также применяется человеком для собственных потребностей, при помощи нее можно нагреть дом или разогреть воду, а еще реализовать производство электроэнергии.

  • Геотермальная энергетика.

В некоторых регионах нашей планеты внутреннее тепло просто вырывается наружу, что выражается в сейсмической активности, извержениях вулканов и наличии гейзеров. В подобных местах вопросы теплоснабжения и горячего водообеспечения решаются очень легко и не просят специального описания, а про генерацию электричества таким образом не все знают.

Способы устройства геотермальной станции

Для получения электроэнергии строится геотермальная электрическая станция, в которой энергетическим источником служит паровая турбина, приводимая во вращение паром, получаемым или преобразуемым за счёт энергии тепла земли.

Виды и способы изменения пара бывают самыми разными, что вызвано глубиной залегания геотермальных вод и их химическими свойствами, а еще тепловыми показателями.

  • Теплонасос.

Теплонасос ? это техническое приспособление, позволяющее применять тепло разных природных источников для отапливания и горячего водообеспечения.

Есть несколько видов таких агрегатов, различающихся по первичному источнику энергии и способу её передачи потребителю: «воздух?вода» и «воздух–воздух», «вода–вода» и «вода–воздух», а еще «земля–вода».

Теплонасос «вода–вода»

Работа теплонасоса «вода–вода», приведённого на рисунке, выполняется так:

  • в скважину, которая находится рядом с домом за городом, помещается внешний контур, в котором двигается тепловой носитель;
  • в здании помещается теплонасос, к которому подсоединяется внешний контур;
  • при прохождении благодаря насосу тепловой носитель наружного контура отдаёт своё тепло хладагенту, циркулирующему во внутреннем контуре теплонасоса, при этом хладагент выветривается;
  • внутренний контур строения также подсоединяется к теплонасосу, и по нему тоже двигается тепловой носитель;
  • хладагент, циркулируя по теплонасосу, проникает на атомайзер, где и происходит его исчезновение, при этом тепловая энергия, выделяющаяся в данный момент, передаётся тепловому носителю отопительного контура или ГВС строения.

Рабочая схема теплонасоса «воздух–вода»

Биологическое топливо                                                 

Всем знаменитым видом биологического топлива считаются дрова, однако в силу того, что леса есть не во всех регионах, да и применить их нужно крайне осторожно, то их в чистом виде не стоит рассматривать как альтернативное и очень легко восстанавливаемое горючее.

К альтернативным и возобновляемым видам источников энергии относятся такие варианты биологического топлива:

  • твёрдое – брикеты в виде топлива и гранулы (прессованные топливные гранулы), изготавливающиеся из опилок и отходов деревообрабатывающих производств, торф;
  • жидкое – биоэтанол и биобутанол, биометанол и биодизель;
  • газообразное – биогаз и биоводород.

Брикеты в виде топлива и прессованные топливные гранулы делаются на спецоборудовании, а для их сжигания применяются котлы, работающие на твёрдом топливе, оснащенные специализированными колосниковыми решётками, обеспечивающими их горение.

Пеллеты – прессованные топливные гранулы, делаются из отходов разных древесных пород

Жидкое горючее получают на специализированных фирмах путём переработки начального сырья на основе растительности. Биогаз также выполняется при помощи переработки отходов органики и его можно применять для изготовления электрической и энергии тепла. Для этого получившийся газ сжигается, а полученное тепло тратится на отопление и ГВС, а еще на получение пара, обеспечивающего работу специализированной турбины, вырабатывающей переменный ток.

экологически Чистые источники энергии для приватизированного дома  

Фактически все вышеперечисленные источники альтернативной энергии могут быть применены для приватизированного дома либо другого сооружения, исключением будет только производство жидкого биологического топлива, что вызвано большой ценой оборудования, нужного для его изготовления. Установки экологически чистых источников энергии, применяемые для личного использования, выглядят по-разному, ниже показаны варианты уже выполненных проектов возобновляемых энергетических установок:

  • Солнечная энергетика.

Электростанции работающие от солнца выпускаются у нас в государстве и многих технически богатых странах. Разнообразные модели отличительны по характеристикам, эксплуатационным срокам и стоимости, в связи с чем, всегда можно подобрать станцию в согласии с необходимостью и материальными возможностями. Вот определенные варианты, удачно реализованные на рынке нашей страны.

В удалённых регионах электростанция работающая от солнца может стать главным источником электроэнергии

Отзыв о модели электростанции работающей от солнца «Аbi-solar» мощностью 7,5кВт:

Подробно на Отзовик: http://otzovik.com/review_4483104.html

Фотоэлектрические батареи и коллекторы можно поставить рядом, таким образом обеспечить себя теплом и электротоком

Солнечные коллекторы также используются у нас в государстве для отапливания и горячего водообеспечения домов, однако это направление намного более развито на юге, где климат позволяет пользоваться аналогичными установками фактически целый год.

Вот определенные варианты подобного использования.

Вакуумный солнечный коллектор может легко уместиться на кровле каждого сооружения

Отзыв о гелиосистеме «Обстановка», созданной на базе коллектора «СВК-Nano-30»:

Подробно на Отзовик: http://otzovik.com/review_4503734.html

  • Ветровые установки.

Ветряные генераторы не сильно популярны среди рядовых потребителей, чем электростанции работающие от солнца, причина этому считается небольшая нагрузка ветра в намного более заселённых российских регионах. Все таки, на просторах интернета можно найти Фотоснимки и отзывы об успешном применении похожих установок.

Ветряк может стать хорошим дополнением к солнечной станции, хорошо рабочие параметры и набор сопутствующего оборудования у них фактически похожи

В местах, где нет централизованного электрического снабжения, ветровой генератор и солнечная станция становятся главным источником электроэнергии

Отзыв об применении ветровой электрические станции:

Подробно на Отзовик: http://otzovik.com/review_98896.html

  • Теплонасос.

С таким видом оборудования мало кто знаком, но потихоньку, в связи со снижением стоимости теплонасосов, они медленно завоевуют рынок экологически чистых источников энергии. Вот некоторые удачно реализованные проекты.

Теплонасос много места не занимает, но может окончательно обеспечить теплом дом за городской чертой

Теплонасос «воздух–воздух» снаружи схож на климатический прибор

  • Получение биогаза.

Получением биогаза можно заняться, имея дом за городской чертой, однако при этом необходимо не забывать о соблюдении режима температур во время его изготовления и плохом запахе, образующемся при брожении биомассы. Аналогичные установки могут позволить себе жители южных регионов, занимающиеся фермерским хозяйством, т.к. именно отходы культур сельского хозяйства служат сырьём во время изготовления этого вида альтернативного топлива.

Биогазовая установка, работающая на курином помёте, распложена рядом с птичником

Биогазовая установка для приватизированного дома, работающая на отходах злаковых культур

Есть ли грядущее у экологически чистых источников энергии  

Есть ли грядущее у экологически чистых источников энергии ? это вопрос, волнующий многих энергетиков, экологов и просто активных граждан нашей родины, и ответ четкий – ДА, грядущее есть. У нас в государстве в 2009 году была принята и удачно реализовывается программа формирования альтернативной энергетики в Российской Федерации, сформулированная как «Главные направления политики в области увеличения энергоэффективности электроэнергетики на основе применения возобновляемых источников энергии на период до 2020 года». Помимо прочего, государство помогает фирмам при выполнении программы Мировой материальной корпорации (IFC) по формированию возобновляемых источников энергии. Создаются на законодательном уровне экономические рычаги, помогающие распространению «зелёной» энергетики, выражающиеся в установлении специальных тарифов и денежной помощи во время строительства, налоговых льготах и компенсации части зайомных затрат на строительство.

Формирование рынка альтернативной энергетики в Российской Федерации по установленной мощности (внутренний круг – 2009 год/наружный круг – 2020 год)

Одним из примеров такой помощи считается внедрение как говорят иначе «зелёного тарифа» на электроэнергию. Смысл его состоит в том, что значения данного тарифа больше, чем у электроснабжающих организаций, аналогичным образом, государство активизирует формирование альтернативной энергетики на определенной территории. Тариф позволяет индивидуальным клиентам и фирмам, имеющим альтернативные энергетические установки, отчасти возместить расходы на их приобретение и монтаж путём реализации излишков выработанной электроэнергии во внешнюю сеть по довольно высоким ценам. В наше время правительством России утверждены Правила такой реализации и подготовлены проекты Постановлений, определяющих условия предоставления «зелёного тарифа». Закон, в согласии с которым, будет выполняться аналогичная деятельность, находится в создании в министерство энергетики, Министерства экономики и ФАС и обязан быть предоставлен для рассматривания в гос Думу в 2018 году.

Структура применения возобновляемых источников энергии в Российской Федерации и мире

Альтернативная энергетика для дома собственными руками

Если есть наличие свободного времени, желания, а еще умения работать ручным инструментом, можно сделать установки, благодаря которым применять альтернативные источники для собственных потребностей как в виде электрической, так и энергии тепла.

Это касается всех вышеперечисленных видов альтернативной энергетики:

  • солнечная генерация – можно лично сделать батареи которые работают от солнца, при этом применяя фотоэлементы производственного производства, собрать контроллер и преобразователь напряжения, а еще сделать солнечный коллектор;
  • ветровые установки – электронные устройства (контроллер, преобразователь напряжения) собираются подобно, как и для солнечных станций, из запчастей производственного производства, а ветрогенератор очень просто делается из материалов которые всегда под рукой и запчастей от автомототехники;
  • микро-ГЭС – также можно сделать из авто-, мотозапчастейи имеющихся материалов, только одним требованием успешного строительства будет наличие водоёма, куда следует поместить турбину;
  • биогазовая установка – способен собрать любой деревенский житель, условиями для этого будут – наличие нужного количества биомассы и температура окружающего воздуха, она позволяет происходить процессу её брожения.

Видео: альтернативная энергия для приватизированного дома

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *