Альтернативная энергия для частного дома своими руками: Страница не найдена – Совет Инженера

Содержание

Альтернативные источники энергии для частного дома своими руками

В этой статье мы расскажем как сделать альтернативные источники энергии для частного дома своими руками. Альтернативные источники энергии – возможность жить автономной жизнью, забыть о 85% счетов за коммунальные услуги. Не страдать от неожиданного отключения горячей воды, электричества.

Альтернативные источники энергии для частного дома своими руками

Вам будет безразлично, насколько в следующем месяце поднимут тариф на электричество или что до отопительного сезона цена за тепло снова увеличивается в 2 раза. Стоимость оборудования для альтернативы обычным счетам высокая, но многие системы можно сделать своими руками.

Такая техника обходится дешевле, а служит не хуже покупного варианта. Какие можно сделать альтернативные источники энергии для частного дома своими руками рассмотрим в этой статье.

Биологические отходы для генератора

Биологический газ используется так же, как и природный его аналог. Как продукт жизнедеятельности газ выделяют анаэробные бактерии.

Для получения газа делают большой отстойник, помещают туда биологические отходы, создают среду для развития анаэробных бактерий. От них получают сероводород, примесь углекислоты и метан. Эти газы потом используют для подогрева воды, отопления дома.

В Китае и США подобная технология используется на постоянной основе. В условиях нашей страны необходимо закупать навоз на фермах или иметь своё хозяйство для обеспечения постоянного объема экскрементов животных.

Как сделать генератор электричества в домашних условиях

Подготовьте герметичную ёмкость, большой шнек, который автоматически будет помешивать отходы. Нужен патрубок, по нему будет отводиться газ в коммунальные системы.

Если откачка газа происходит не постоянно, подумайте, каким образом будете снижать избыточное давление. Не делать этого нельзя, у системы снесёт крышу в момент перебора газовых масс.

Алгоритм работы

Посчитайте, сколько газа нужно для потребностей вашего дома. Из тонны навоза вырабатывается примерно 100 кубов газа. Подумайте, сколько нужно его вам? Исходя из этих данных, выбирается объем тары для отходов.

Она делается из металла, не вступающего в реакцию с химическими веществами или из армированного бетона. Для нормальной жизни бактерий смесь в котловане постоянно подогревается до определенной температуры.

Подогрев массы делается тэнами или оборудуют змеевик, подключив его к системе отопления. Выгодно ставить автоматическую систему, которая включается в тот момент, когда сырье в котловане становится холоднее, нужной температуры.

Получится организовать и бесперебойную подачу газа, и экономию ресурсов. Полученный биогаз используется не только для отопления дома, подогрева воды, но и для системы электричества.

Для подачи электричества в дом используют газовый генератор. Думаете пользоваться биогазом для обеспечения всех потребностей дома? Считайте сколько нужно газа для генератора, для отопления дома, для подогрева воды. Учитывая эти данные, делайте ёмкость для отходов подходящего размера. Считайте расходы на покупку био отходов, если нет своего хозяйства. Просчитывайте, что выгодно: создавать систему выработки газа или пользоваться нормальными коммунальными услугами.

Отработанные системой отходы можно использовать, как компост для грядок на даче. Для одного участка такого материала будет много, поэтому можно наладить продажу готового компоста дачникам.

Ветрогенератор как альтернативный источник энергии

Раньше ветер использовался, чтобы крутить жернова на мельнице. Сегодня эти приспособления заменили генераторы. Собрать систему своими руками нетрудно, главное найти нормальные чертежи.

Для сборки системы понадобится:

  •  генератор. Его или покупают или берут мотор старой стиральной машинки. В этом случае нужно немного доработать ротор;
  •  подбираем оптимальный аккумулятор;
  •  подбираем качественный контроллер заряда аккумулятора;
  •  находим мультипликатор;
  •  нужен будет преобразователь напряжения.

Ветровых установок существует довольно много, но общие особенности имеются.

Принцип сборки ветрогенератора

Первым делом собирается каркас. Следующим этапом происходит установка поворотного узла, лопасти и генератор устанавливают следом. Следом ставится боковая лопата, пружинная стяжка. Следующим этапом берём генератор и пропеллер, устанавливаем их на станину. Она в свою очередь вставляется в раму. Рама соединяется с поворотным узлом. Ещё один шаг – установка токосъемника и его присоединение к генератору. Оставшиеся провода присоединяют к батарее.

Система сборки ветровой установки зависит от её модели, мощности. Для начала посчитайте, сколько электричества нужно для обслуживания вашего дома. Подогрев воды, отопление помещения тоже может проводиться приборами, работающими от электричества.

Внимательно отнеситесь к выбору пропеллера. От его диаметра будет зависеть, сколько электричества получите в результате работы системы.

Тепловой насос как альтернативный источник энергии

Тепловой насос представляет собой систему, которая способна превращать в тепло энергию грунтовой воды, воздуха или самой земли. Оборудование используется в основном для обогрева помещений.

Если нужно обеспечивать все потребности дома, то выбирают комбинированный вариант: тепловой насос и другой вариант техники.

Особенности системы

Под системой следует понимать большую камеру, как у холодильника. Она охлаждает среду, при этом выделяя тепло. Его собирают и используют для нужд частного дома. Для создания подобной системы будут нужны: испаритель, конденсатор, компрессор, два контура с фреоном.

Определитесь сразу, как будет стоять коллектор. В идеале он должен стоять по горизонтали, но если участок не позволяет, выбирайте вертикальный вариант.

Как сделать подобную систему лучше интересоваться у мастеров, или посмотреть подробный мастер класс. Размер системы, её мощность, должны рассчитываться с учётом потребностей дома, количества техники и других моментов.

Сначала вы определяете максимальный предел потребления ресурсов, затем определяетесь с системами, которые эти системы могут предоставить.

Солнечные батареи как альтернативный источник энергии

Солнечные батареи – знакомая конструкция. Её или покупают или создают самостоятельно. Есть два способа сделать такую конструкцию.

Собираем готовые фрагменты

Этот способ сборки солнечных батарей довольно простой. Вы считаете, сколько энергии будет тратиться каждый месяц на освещение здания, подогрев воды, отопление, работу техники и другие моменты.

Затем считаете, какой мощности должна быть солнечная батарея, чтобы все эти потребности обслуживать. В продажу фото фрагменты попадают с маркировкой, сообщающей информацию о мощности. С учётом этих данных определяется, сколько фрагментов понадобится для сборки солнечной батареи в вашем случае.

Сборка деталей должна быть очень осторожной. Элементы хрупкие и сломать что-то легче простого. При работе с фрагментами следуйте инструкции, или вызывайте специалистов.

Алгоритм работы

Подготовьте кусок фанеры по размеру вашей батареи. Далее делаются специальные рейки из дерева. В самой фанере сделайте разметку и продырявьте отмеченные места для вентиляции.

Фото фрагменты солнечной батареи спаиваются, как показано в инструкции, крепятся к листу ДСП, он в свою очередь помещается на фанеру с рейками, а сверху прикрывается оргстеклом. Полученную солнечную батарею сразу проверьте, всё ли работает правильно.

Если нет возможности заниматься разработкой оборудования самостоятельно, солнечные батареи можно купить в готовом виде. В конечном итоге, стоимость техники всё равно окупается за несколько лет.

Альтернативные источники энергии для частного дома своими руками сделать реально, главное правильно рассчитывать максимальные потребности, комбинировать технологии и качественно делать работу.

Надеемся что статья «Альтернативные источники энергии для частного дома своими руками» вам понравилась!

 

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

Альтернативные способы отопления частного дома

Поскольку традиционные источники тепловой энергии каждый год дорожают, многих владельцев частных домов интересует, существует ли альтернативное отопление частного дома, позволяющее экономить деньги на обогреве помещений.

Что такое альтернативное отопление частного дома

Обычно под «альтернативным отоплением» понимают все способы теплоснабжения жилого дома, которые еще несколько десятилетий назад не использовали потребители. В действительности данный термин следует трактовать более узко.

Альтернативные виды отопления частного дома – это обогрев помещений, при котором:

  • для выработки тепла используются восполнимые источники энергии, за которые не требуется оплачивать счета от поставщиков услуг. В качестве варианта, возможно частичное их использование;
  • обустройство отопительных систем производится по приемлемым размерам затрат, несопоставимым со стоимостью обогреваемого дома.

Причины внедрения альтернативного отопления

Основная причина, почему владельцы недвижимости внедряют альтернативные системы отопления частного дома – это постоянный рост цен на многие виды энергоносителей, в том числе электроэнергию, природный газ, уголь и т.д.

Несмотря на то, что сейчас теплоснабжение частного дома, работающего за счет магистрального газа, обходится дешевле всего, данный источник тепловой энергии из года в год дорожает.

Поскольку запасы его ограничены, такая тенденция будет сохраняться и в будущем.

Альтернативное отопление частного дома не только экономически выгодно, оно прогрессивно, поскольку в результате не сжигается ископаемое топливо и древесина.

Варианты выбора альтернативного отопления

Гелиосистемы

Солнечную энергию можно использовать для обогрева жилых помещений двумя способами:

  • путем преобразования в электричество, на котором потом будет работать отопительное оборудование;
  • для нагрева жидкого теплоносителя, циркулирующего естественным способом или при помощи насоса через конвекторы или радиаторы.

Простейшее альтернативное отопление дома своими руками можно создать именно при помощи солнечного отопительного коллектора, циркуляционного насоса и батарей.

Особенность применения гелиосистем заключается в том, что даже в южных регионах, где в году много солнечных дней, никто не отменял пасмурную погоду и ночное время. По этой причине можно сделать вывод, что они не пригодны в качестве круглосуточных источников тепловой энергии.

Возможны следующие варианты реализации такого вида теплоснабжения:

Источник: http://teplosten24.ru/alternativnye-sposoby-otopleniya-chastnogo-doma.html

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

Благодаря современным технологиям бесплатное электричество можно добывать из земли и воздухаВ наш век высоких технологий трудно представить свою жизнь без электричества. На этом ресурсе работает практически вся наша домашняя техника, без которой жизнь станет более сложной и менее интересной.

Однако с сегодняшними ценами на электричество, многие задумываются о возможности получать подобный вид энергии бесплатно. Поэтому, сегодня мы решили вам рассказать, о нескольких интересных вариантах. Нет, мы не будем описывать способы обмана коммунальных служб или убеждать вас, что без большинства электроприборов можно обойтись.

Мы расскажем вам о четырех самых необычных вариантов получения необходимого всем природного ресурса.

Немного о том, что такое бесплатное электричество

На данный момент стоимость коммунальных услуг достаточно высока. Поэтому многие люди задумываются об источниках необходимых ресурсов, более дешевых, чем централизованный газ и электроэнергия.

Для обеспечения дому тепла с минимальной затратой средств был изобретен твердотопливный пиролизный котел. В данном агрегате газ образуется за счет перегорания твердого топлива. Этого прибора достаточно для обогрева целого дома.

Более того, многие твердотопливные печи имеют варочные поверхности и духовки. Используя такой прибор, вы можете вовсе отказаться от проведения газа в свой дом.

С электричеством все намного сложнее.

На данный момент в современных домах столько электроприборов, что обеспечить достаточное количество энергии альтернативными способами для них всех, действительно тяжело.

Обратите внимание

Однако вы можете с помощью необычных способов получения бесплатной электроэнергии, сделать максимально дешевым обслуживание некоторой части электроприборов. Давайте посмотрим, что это за способы.

Какое может быть бесплатное электричество для дома:

  • Самым распространенным считается электричество, полученное от энергии солнца;
  • Также пользуется дармовая энергия, получаемая из воздуха и атмосферы;
  • Очень интересно получение статического электричества из земли;
  • Электрический ток также можно вырабатывать из эфира;
  • На грани фантастики кажется халявное электричество из нечего;
  • Как оказалось, из магнитного поля тоже можно добывать электричество;
  • Возможна добыча электричества из дерева, воды и других подручных средств.

Некоторые из этих способов способны обеспечить электричеством лишь маленькую лампочку. Других хватит, чтобы заставить работать как минимум половину электроприборов в доме.

Домашний генератор электроэнергии «на халяву» создать невозможно. Ведь на материал для таких устройств нужно потратить некоторые деньги. Поэтому, говоря: «Выработка электричества на шару», мы имеем ввиду дешевое электричество, если, конечно, речь идет не про Anticlove.

Добывать бесплатное электричество можно с помощью простых технических приспособлений

Сегодня мы расскажем вам о нескольких, самых перспективных альтернативных способах добычи электричества. Также мы поговорим о возможности получения электроэнергии из нечего.

Можно ли получать электричество из земли

Одним из самых интересных и невероятных способов, как добыть электричество, является его получение из земли. Интересно? Еще бы! Ведь в отличие от энергии из атомных частицу и солнечных батарей, такой способ добычи энергии пока не получил всеобщего распространения.

В домашних условиях можно получить не только свет, но и необходимое количество тепла. Для этого можно использовать твердотопливные печи или котлы.

Вам, наверное, интересно, как получают электричество из земли. Здесь все не так просто. Дело в том, что земля не только сочетает в себе три среды, ведь между земляными частицами находятся молекулы воды и воздуха, но и состоит из структур, мицеллы и гумуса, имеющих разные потенциалы.

Важно

Из за этого внешняя оболочка земли имеет отрицательный заряд, а внутренняя – положительный. Как вы знаете, положительные частицы притягиваются к отрицательным. За счет этого в почве происходят электрические процессы.

 Попробовать сделать земляную электростанцию можно своими руками. Для этого нужно знать основы электротехники, но мы вам расскажем краткое пособие по созданию такой конструкции. Итак, как можно добыть земное электричество.

Схема создания земляной электростанции:

  • В землю помещается металлический проводник;
  • К проводнику присоединяется два других проводника ноль и фаза;
  • По этим проводникам электричество течет в дом.

Конечно, такая схема не позволит вам получить свет на весь дом. Ведь в лучшем случае вы получите всего 20 вольт, которых будет достаточно для того, чтобы зажечь пару лампочек. Однако усовершенствуя систему, вы сможете снять нагрузку с части электроприборов.

Способы получения электричества из воздуха

Атмосферное электричество можно получать в больших количествах. К тому же данный вариант обеспечения дома не относится к разряду «необычные способы». Ведь все знают о существовании ветряных электростанций.

Существуют целые поля ветряных электростанций. Они похожи на ряды с огромными вентиляторами. Однако минус такой системы заключается в том, что она вырабатывает электроэнергию. Только когда есть ветер.

На самом деле, взять электроэнергию из атмосферы можно не только из ветра. Есть и другие более интересные способы. Ведь на самом деле воздух – эта самая заряженная стихия.

Источники освещения, работающие от атмосферы:

  1. Грозовые батареи притягивают молнии. Они состоят из заземления и металлического проводника, между которыми во время удара молнии накапливается свободная энергия. Однако использование такого способа не распространено потому, что невозможно предсказать величину накопившейся электроэнергии, а также из-за опасности этого изделия.
  2. Ветрогенираторы – это известный всем способ добычи энергии. Вы можете сделать такую станцию и для себя. Однако в этом случае вам придется рассчитать необходимое количество приборов, а также установить их в месте, которое будет максимально ветряным.
  3. Тороидальный генератор Стивена Марка вырабатывает электричество не сразу, а через некоторое время после его включения. Такое автономное устройство состоит из нескольких катушек, между которыми образуется резонансные частоты и магнитный вихрь. Такие самодельные приборы добывают достаточно электричества для обслуживания одного электроприбора.
  4. Прибор Капанадзе, вопреки мнению многих состоит не из магнита и проволоки, он сделан по тому же принципу, что и трансформатор Тесла. Он получает эфирное электричество и работает без топлива. Однако устройство такого прибора запатентовано и засекроечено.

Электричество из воздуха очень часто добывают в скандинавских странах

Такие варианты добычи электричества из атмосферы очень перспективны. Это новые способы получения этого ресурса, некоторые из которых уже используются в Европе. Некоторые из них можно собрать самому и вполне возможно, все люди будут получать электричество даром из таких приборов.

Халявное электричество из солнца

Большой популярностью в Европе пользуются солнечные батареи. Вы наверняка слышали об этом способе добычи электричества. И это действительно работает, и не является вариантом, как заработать на стекле.

Если вам интересно лучше разобраться в способах получения электричества. Обратитесь к Валерию Белоусову, который выкладывает свои видео на Ютубе.

Конечно, чтобы пользоваться такой энергией, нужно сначала серьезно потратиться, ведь солнечные батареи стоят недешево, а чтобы обеспечить такой энергией весь дом, их нужно будет купить много.

Также нужно учитывать, что если ваш дом в лесу преобразовать солнечную энергию в электричество не получится. Проблемы могут возникнуть и в холодное время года.

Однако у солнечных станций есть несколько весомых преимуществ.

Преимущества солнечных электростанций:

  • Солнечная энергия вечная;
  • Она не выделяет в среду вредных веществ и не способствует накоплению радиоволн;
  • Вы сможете заранее рассчитать, сколько сможете получить энергии от того или иного количества батарей;
  • Цена потраченная на батареи со временем окупится за счет сэкономленных на электроэнергии средств.

Солнечная электроэнергия – это отличная альтернатива централизованному электричеств. С ее помощью может быть обеспечена вся ваша электрика.

Все из ничего

Исследования видов «зеленой энергии» в последнее время ведутся все интенсивней, так как это является путем в будущее. На нашей планете изначально есть все для жизни человечества.

Нужно только уметь это взять и использовать на благо. Многие ученые и просто любители создают такие устройства? как генератор свободной энергии.

Своими руками, следуя законам физики и собственной логике, они делают то, что принесет пользу всему человечеству.

Так о каких явлениях идет речь? Вот несколько из них:

  • статическое или радиантное природное электричество;
  • использование постоянных и неодимовых магнитов;
  • получение тепла от механических нагревателей;
  • преобразование энергии земли и космического излучения;
  • имплозионные вихревые двигатели;
  • тепловые солнечные насосы.

В каждой из этих технологий для высвобождения большего объема энергии используется минимальный начальный импульс.

Как сделать генератор свободной энергии своими руками? Для этого нужно иметь сильное желание изменить свою жизнь, много терпения, старание, немного знаний и, конечно, необходимые инструменты и комплектующие.

Вода вместо бензина? Что за глупости!

Двигатель, работающий на спирте, наверное, найдет больше понимания, чем идея разложения воды на молекулы кислорода и водорода. Ведь еще в школьных учебниках сказано, что это совершенно нерентабельный способ получения энергии.

Однако уже существуют установки для выделения водорода способом сверхэффективного электролиза. Причем стоимость полученного газа равна стоимости кубометров воды, использованных при этом процессе. Не менее важно, что затраты электричества тоже минимальны.

Совет

Скорее всего, в ближайшем будущем наряду с электромобилями по дорогам мира будут разъезжать машины, двигатели которых будут работать на водородном топливе. Установка сверхэффективного электролиза – это не совсем генератор свободной энергии. Своими руками ее достаточно трудно собрать.

Однако способ непрерывного получения водорода по данной технологии можно совместить с методами получения зеленой энергии, что повысит общую эффективность процесса.

Один из незаслуженно забытых

Таким устройствам, как бестопливные двигатели, совершенно не требуется обслуживание. Они абсолютно бесшумны и не загрязняют атмосферу. Одна из самых известных разработок в области экотехнологий – принцип получения тока из эфира по теории Н.

Теслы. Устройство, состоящее из двух резонансно настроенных трансформаторных катушек, является заземленным колебательным контуром. Изначально генератор свободной энергии своими руками Тесла сделал в целях передачи радиосигнала на дальние расстояния.

Если рассматривать поверхностные слои Земли как огромный конденсатор, то можно представить их в виде одной токопроводящей пластины. В качестве второго элемента в этой системе используется ионосфера (атмосфера) планеты, насыщенная космическими лучами (так называемый эфир).

Через обе эти «пластины» постоянно текут разнополюсные электрические заряды. Чтобы «собрать» токи из ближнего космоса, необходимо изготовить генератор свободной энергии своими руками. 2013 год стал одним из продуктивных в этом направлении.

Всем хочется пользоваться бесплатным электричеством.

Как сделать генератор свободной энергии своими руками

Схема однофазного резонансного устройства Н. Тесла состоит из следующих блоков:

  1. Две обычные аккумуляторные батареи по 12 В.
  2. Выпрямитель тока с электролитическими конденсаторами.
  3. Генератор, задающий стандартную частоту тока (50 Гц).
  4. Блок усилителя тока, направленный на выходной трансформатор.
  5. Преобразователь низковольтного (12 В) напряжения в высоковольтное (до 3000 В).
  6. Обычный трансформатор с соотношением обмоток 1:100.
  7. Повышающий напряжение трансформатор с высоковольтной обмоткой и ленточным сердечником, мощностью до 30 Вт.
  8. Основной трансформатор без сердечника, с двойной обмоткой.
  9. Понижающий трансформатор.
  10. Ферритовый стержень для заземления системы.

Все блоки установки соединяются согласно законам физики. Система настраивается опытным путем.

Неужели все это правда?

Может показаться, что это абсурд, ведь еще один год, когда пытались создать генератор свободной энергии своими руками — 2014. Схема, которая описана выше, просто использует заряд аккумулятора, по мнению многих экспериментаторов. На это можно возразить следующее.

Энергия поступает в замкнутый контур системы от электрополя выходных катушек, которые получают ее от высоковольтного трансформатора благодаря взаимному расположению. А зарядом аккумулятора создается и поддерживается напряженность электрического поля.

Вся остальная энергия поступает из окружающей среды.

Бестопливное устройство для получения бесплатного электричества

Известно, что возникновению магнитного поля в любом двигателе способствуют обычные катушки индуктивности, изготовленные из медного или алюминиевого провода.

Чтобы компенсировать неизбежные потери вследствие сопротивления этих материалов, двигатель должен работать непрерывно, используя часть вырабатываемой энергии на поддержание собственного поля.

Это значительно снижает КПД устройства.

В трансформаторе, работающем от неодимовых магнитов, нет катушек самоиндукции, соответственно и потери, связанные с сопротивлением, отсутствуют. При использовании постоянного магнитного поля токи вырабатываются ротором, вращающимся в этом поле.

Как сделать небольшой генератор свободной энергии своими руками

Схема используется такая:

  • взять кулер (вентилятор) от компьютера;
  • удалить с него 4 трансформаторные катушки;
  • заменить небольшими неодимовыми магнитами;
  • ориентировать их в исходных направлениях катушек;
  • меняя положение магнитов, можно управлять скоростью вращения моторчика, который работает абсолютно без электричества.

Такой почти вечный двигатель сохраняет свою работоспособность до извлечения из цепи одного из магнитов. Присоединив к устройству лампочку, можно бесплатно освещать помещение. Если взять более мощный движок и магниты, от системы можно запитать не только лампочку, но и другие домашние электроприборы.

О принципе работы установки тариэля капанадзе

Этот знаменитый генератор свободной энергии своими руками (25кВт, 100 кВт) собран по принципу, описанному Николо Тесла еще в прошлом столетии. Данная резонансная система способна выдавать напряжение, в разы превосходящее начальный импульс. Важно понимать, что это не «вечный двигатель», а машина для получения электричества из природных источников, находящихся в свободном доступе.

Для получения тока в 50 Гц используются 2 генератора с прямоугольным импульсом и силовые диоды. Для заземления используется ферритовый стержень, который, собственно, и замыкает поверхность Земли на заряд атмосферы (эфира, по Н. Тесла). Коаксиальный кабель применяется для подачи мощного выходного напряжения на нагрузку.

Говоря простыми словами, генератор свободной энергии своими руками (2014, схема Т. Капанадзе), получает только начальный импульс от 12 В источника. Устройство способно постоянно питать током нормального напряжения стандартные электроприборы, обогреватели, освещение и так далее.

Собранный генератор свободной энергии своими руками с самозапиткой устроен так, чтобы замкнуть цепь. Некоторые умельцы пользуются таким способом для подзарядки аккумулятора, дающего начальный импульс системе.

Обратите внимание

В целях собственной безопасности важно учитывать тот факт, что выходное напряжение системы имеет высокие показатели. Если забыть об осторожности, можно получить сильнейший удар током.

Так как генератор свободной энергии своими руками 25кВт может принести как пользу, так и опасность.

Кому все это нужно?

Сделать генератор свободной энергии своими руками может практически любой человек, знакомый с основами законов физики из школьной программы.

Электропитание своего собственного жилища можно полностью перевести на экологическую и доступную энергию эфира. С использованием таких технологий снизятся транспортные и производственные расходы.

Атмосфера нашей планеты станет чище, остановится процесс «парникового эффекта».

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

Источник: https://superfb.site/domashnij-uyut/sdelaj-sam/alternativnaya-energetika-dlya-doma-svoimi-rukami-obzor-luchshih-eko-tehnologij.html

10 альтернативных источников энергии, о которых вы ничего не знали

Тысячи людей каждый день проходят через турникеты при входе на железнодорожные станции. Сразу в нескольких исследовательских центрах мира появилась идея использовать поток людей в качестве инновационного генератора энергии.

 Японская компания East Japan Railway Company решила оснастить каждый турникет на железнодорожных станциях генераторами.

Установка работает на вокзале в токийском районе Сибуя: в пол под турникетами встроены пьезоэлементы, которые производят электричество от давления и вибрации, которую они получают, когда люди наступают на них.

Другая технология «энерго-турникетов» уже используется в Китае и в Нидерландах. В этих странах инженеры решили использовать не эффект нажатия на пьезоэлементы, а эффект толкания ручек турникета или дверей-турникетов.

Концепция голландской компании Boon Edam предполагает замену стандартных дверец при входе в торговые центры (которые обычно работают по системе фотоэлемента и сами начинают крутиться) на двери, которые посетитель должен толкать и таким образом производить электроэнергию.

В голландском центре Natuurcafe La Port такие двери-генераторы уже появились. Каждая из них производит около 4600 киловатт-час энергии в год, что на первый взгляд может показаться незначительным, но служит неплохим примером альтернативной технологии по выработке электричества.

Водоросли отапливают дома

Водоросли стали рассматриваться в качестве альтернативного источника энергии относительно недавно, но технология, по мнению экспертов, очень перспективна.

Достаточно сказать, что с 1 гектара площади водной поверхности, занятой водорослями, в год можно получать 150 тысяч кубометров биогаза.

Это приблизительно равно объёму газа, который выдает небольшая скважина, и достаточно для жизнедеятельности небольшого поселка.

Зеленые водоросли просты в содержании, быстро растут и представлены множеством видов, использующих энергию солнечного света для осуществления фотосинтеза.

Важно

Всю биомассу, будь то сахара или жиры, можно превратить в биотопливо, чаще всего в биоэтанол и биодизельное топливо.

Водоросли — идеальное эко-топливо, потому что растут в водной среде и не требуют земельных ресурсов, обладают высокой продуктивностью и не наносят ущерба окружающей среде.

По оценкам экономистов, к 2018 году глобальный оборот от переработки биомассы морских микроводорослей может составить около 100 млрд долларов.

Уже существуют реализованные проекты на «водорослевом» топливе — например, 15-квартирный дом в немецком Гамбурге.

Фасады дома покрыты 129 аквариумами с водорослями, служащими единственным источником энергии для отопления и кондиционирования здания, получившего название Bio Intelligent Quotient (BIQ) House.

«Лежачие полицейские» освещают улицы

Концепцию выработки электроэнергии при помощи так называемых «лежачих полицейских» начали реализовывать сначала в Великобритании, затем в Бахрейне, а скоро технология дойдет и до России.

 Все началось с того, что британский изобретатель Питер Хьюс создал «Генерирующую дорожную рампу» (Electro-Kinetic Road Ramp) для автомобильных дорог. Рампа представляет собой две металлические пластины, немного поднимающиеся над дорогой.

Под пластинами заложен электрический генератор, который вырабатывает ток всякий раз, когда автомобиль проезжает через рампу. 

В зависимости от веса машины рампа может вырабатывать от 5 до 50 киловатт в течение времени, пока автомобиль проезжает рампу. Такие рампы в качестве аккумуляторов способны питать электричеством светофоры и подсвечиваемые дорожные знаки. В Великобритании технология работает уже в нескольких городах. Способ начал распространяться и на другие страны — например, на маленький Бахрейн.

Самое удивительное, что нечто подобное можно будет увидеть и в России. Студент из Тюмени Альберт Бранд предложил такое же решение по уличному освещению на форуме «ВУЗПромЭкспо».

По подсчетам разработчика, в день по «лежачим полицейским» в его городе проезжает от 1000 до 1500 машин.

За один «наезд» автомобиля по оборудованному электрогенеретором «лежачему полицейскому» будет вырабатываться около 20 ватт электроэнергии, не наносящей вред окружающей среде.

Больше, чем просто футбол

Разработанный группой выпускников Гарварда, основателей компании Uncharted Play, мяч Soccket может за полчаса игры в футбол сгенерировать электроэнергию, которой будет достаточно, чтобы несколько часов подпитывать LED-лампу. Soccket называют экологически чистой альтернативой небезопасным источникам энергии, которые нередко используются жителями малоразвитых стран.

Принцип аккумулирования энергии мячом Soccket довольно прост: кинетическая энергия, образуемая от удара по мячу, передается крошечному механизму, похожему на маятник, который приводит в движение генератор.

Генератор производит электроэнергию, которая накапливается в аккумуляторе. Сохраненная энергия может быть использована для питания любого небольшого электроприбора — например, настольной лампы со светодиодом.

Выходная мощность Soccket составляет шесть ватт. Генерирующий энергию мяч уже завоевал признание мирового сообщества: получил множество наград, был высоко оценен организацией Clinton Global Initiative, а также получил хвалебные отзывы на известной конференции TED.

Скрытая энергия вулканов

Одна из главных разработок в освоении вулканической энергии принадлежит американским исследователям из компаний-инициаторов AltaRock Energy и Davenport Newberry Holdings. «Испытуемым» стал спящий вулкан в штате Орегон.

Соленая вода закачивается глубоко в горные породы, температура которых благодаря распаду имеющихся в коре планеты радиоактивных элементов и самой горячей мантии Земли очень высока. При нагреве вода превращается в пар, который подается в турбину, вырабатывающую электроэнергию.

На данный момент существуют лишь две небольшие действующие электростанции подобного типа – во Франции и в Германии.

Совет

Если американская технология заработает, то, по оценке Геологической службы США, геотермальная энергия потенциально способна обеспечить 50% необходимого стране электричества (сегодня ее вклад составляет лишь 0,3%).

Другой способ использования вулканов для получения энергии предложили в 2009 году исландские исследователи. Рядом с вулканическими недрами они обнаружили подземный резервуар воды с аномально высокой температурой. Супер-горячая вода находится где-то на границе между жидкостью и газом и существует только при определенных температуре и давлении.

Ученые могли генерировать нечто подобное в лаборатории, но оказалось, что такая вода встречается и в природе — в недрах земли. Считается, что из воды «критической температуры» можно извлечь в десять раз больше энергии, чем из воды, доведенной до кипения классическим образом.

Энергия из тепла человека

Принцип термоэлектрических генераторов, работающих на разнице температур, известен давно. Но лишь несколько лет назад технологии стали позволять использовать в качестве источника энергии тепло человеческого тела.

 Группа исследователей из Корейского ведущего научно-технического института (KAIST) разработала генератор, встроенный в гибкую стеклянную пластинку.

Такой гаджет позволит фитнес-браслетам подзаряжаться от тепла человеческой руки — например, в процессе бега, когда тело сильно нагревается и контрастирует с температурой окружающей среды.

Корейский генератор размером 10 на 10 сантиметров может производить около 40 милливат энергии при температуре кожи в 31 градус Цельсия.

Похожую технологию взяла за основу молодая Энн Макосински, придумавшая фонарик, заряжающийся от разницы температур воздуха и человеческого тела. Эффект объясняется использованием четырех элементов Пельтье: их особенностью является способность вырабатывать электричество при нагреве с одной стороны и охлаждении с другой стороны.

В итоге фонарик Энн производит довольно яркий свет, но не требует батарей-акуумуляторов. Для его работы необходима лишь температурная разница всего в пять градусов между степенью нагрева ладони человека и температурой в комнате.

Шаги по «умной» тротуарной плитке

На любую точку одной из оживленных улиц приходится до 50000 шагов в день. Идея использовать пешеходный поток для полезного преобразования шагов в энергию была реализована в продукте, разработанном Лоуренсом Кемболл-Куком, директором британской Pavegen Systems Ltd. Инженер создал тротуарную плитку, генерирующую электроэнергию из кинетической энергии гуляющих пешеходов.

Устройство в инновационной плитке сделано из гибкого водонепроницаемого материала, который при нажатии прогибается примерно на пять миллиметров. Это, в свою очередь, создаёт энергию, которую механизм преобразует в электричество. Накопленные ватты либо сохраняются в литиевом полимерном аккумуляторе, либо сразу идут на освещение автобусных остановок, витрин магазинов и вывесок.

Обратите внимание

Сама плитка Pavegen считается абсолютно экологически чистой: ее корпус изготовлен из нержавеющей стали специального сорта и переработанного полимера с низким содержанием углерода. Верхняя поверхность изготовлена из использованных шин, благодаря этому плитка обладает прочностью и высокой устойчивостью к истиранию.

Во время проведения летней Олимпиады в Лондоне в 2012 году плитку установили на многих туристических улицах. За две недели удалось получить 20 миллионов джоулей энергии. Этого с избытком хватило для работы уличного освещения британской столицы.

Велосипед, заряжающий смартфоны

Чтобы подзарядить плеер, телефон или планшет, необязательно иметь под рукой розетку. Иногда достаточно лишь покрутить педали. Так, американская компания Cycle Atom выпустила в свет устройство, позволяющее заряжать внешний аккумулятор во время езды на велосипеде и впоследствии подзаряжать мобильные устройства. 

Продукт, названный Siva Cycle Atom, представляет собой легкий велосипедный генератор с литиевым аккумулятором, предназначенным для питания практически любых мобильных устройств, имеющих порт USB.

 Такой мини-генератор может быть установлен на большинстве обычных велосипедных рам в течение считанных минут. Сам аккумулятор легко снимается для последующей подзарядки гаджетов.

Пользователь занимается спортом и крутит педали — а спустя пару часов его смартфон уже заряжен на 100 поцентов.

Компания Nokia в свою очередь тоже представила широкой публике гаджет, присоединяемый к велосипеду и позволяющий переводить кручение педалей в способ получегия экологически безопасной энергии.

Комплект Nokia Bicycle Charger Kit имеет динамо-машину, небольшой электрический генератор, который использует энергию от вращения колес велосипеда и подзаряжает ей телефон через стандартный двухмиллиметровый разъем, распространенный в большинстве телефонов Nokia.

Польза от сточных вод

Любой крупный город ежедневно сбрасывает в открытые водоемы гигантское количество сточных вод, загрязняющих экосистему. Казалось бы, отравленная нечистотами вода уже никому не может пригодиться, но это не так — ученые открыли способ создавать на ее основе топливные элементы.

Одним из пионеров идеи стал профессор Университета штата Пенсильвания Брюс Логан. Общая концепция весьма сложная для понмания неспециалиста и построена на двух столпах — применении бактериальных топливных ячеек и установке так называемого обратного электродиализа. Бактерии окисляют органическое вещество в сточных водах и производят в данном процессе электроны, создавая электрический ток.

Для производства электричества может использоваться почти любой тип органического отходного материала – не только сточные воды, но и отходы животноводства, а также побочные продукты производств в виноделии, пивоварении и молочной промышленности. Что касается обратного электродиализа, то здесь работают электрогенераторы, разделенные мембранами на ячейки и извлекающие энергию из разницы в солености двух смешивающихся потоков жидкости.

«Бумажная» энергия

Японский производитель электроники Sony разработал и представил на Токийской выставке экологически чистых продуктов био-генератор, способный производить электроэнергию из мелко нарезанной бумаги. Суть процесса заключается в следующем: для выделения целлюлозы (это длинная цепь сахара глюкозы, которая находится в зеленых растениях) необходим гофрированный картон.

Цепь разрывается с помощью ферментов, а образовавшаяся от этого глюкоза подвергается обработке другой группой ферментов, с помощью которых высвобождаются ионы водорода и свободные электроны.

Электроны направляются через внешнюю цепь для выработки электроэнергии.

Важно

 Предполагается, что подобная установка в ходе переработки одного листа бумаги размером 210 на 297 мм может выработать около 18 Вт в час (примерно столько же энергии вырабатывают 6 батареек AA).

Метод является экологически чистым: важным достоинством такой «батарейки» является отсутствие металлов и вредных химических соединений. Хотя на данный момент технология еще далека от коммерциализации: электричества вырабатывается достаточно мало – его хватает лишь на питание небольших портативных гаджетов.

Смотреть далее: 10 самых красивых ветряных электростанций мира

Источник: https://recyclemag.ru/article/10-neobychnyh-alternativnyh-istochnikov-energii

Альтернативные источники энергии

Ограниченные запасы ископаемого топлива и глобальное загрязнение окружающей среды заставило человечество искать возобновляемые альтернативные источники такой энергии, чтобы вред от ее переработки был минимальным при приемлемых показателях себестоимости производства, переработки и транспортировки энергоресурсов.

Современные технологии позволяют использовать имеющиеся альтернативные энергетические ресурсы, как в масштабе целой планеты, так и в пределах энергосети квартиры или частного дома.

Буйное развитие жизни на протяжении нескольких миллиардов лет наглядно доказывает обеспеченность Земли источниками энергии. Солнечный свет, тепло недр и химический потенциал позволяют живым организмам осуществлять множественные энергетические обмены, существуя в среде, созданной физическими факторами – температурой, давлением, влажностью, химическим составом.

Круговорот веществ и энергии в природе

Экономические критерии альтернативных источников энергии

Человек издревле использовал энергию ветра как движитель для кораблей, что позволяло развиваться торговле.

Возобновляемое топливо из отмерших растений и отходов жизнедеятельности было источником тепла для приготовления пищи и получения первых металлов. Энергия перепада воды приводила в действие мельничные жернова.

На протяжении тысячелетий это были основные виды энергии, которые мы теперь называем альтернативными источниками.

С развитием геологии и технологий добычи недр стало экономически выгодней добывать углеводороды и сжигать их для получения энергии по мере необходимости, чем ждать у моря погоды в буквальном смысле, надеясь на удачное совпадение течений, направления ветра, облачности.

Нестабильность и изменчивость погодных условий, а также относительная дешевизна двигателей, работающих на ископаемом топливе, заставили прогресс развиваться по пути использования энергии недр земли.

Диаграмма, демонстрирующая соотношение потребления ископаемых и возобновляемых источников энергии

Усвоенный и переработанный живыми организмами углекислый газ, покоившийся в недрах миллионы лет, снова возвращается в атмосферу при сжигании ископаемых углеводородов, что является источником парникового эффекта и глобального потепления. Благополучие будущих поколений и хрупкое равновесие экосистемы заставляют человечество пересмотреть экономические показатели и использовать альтернативные виды энергии, ведь здоровье дороже всего.

Сознательное использование возобновляемых природой альтернативных источников энергии становится популярным, но, как и прежде, преобладают экономические приоритеты.

Но в условиях загородного дома или на даче использование источников альтернативного электричества и тепла может оказаться единственным экономически выгодным вариантом получения энергии, если проведение, подключение и установка линий энергоснабжения окажется слишком дорогой затеей.

Обеспечение удаленного от цивилизации дома минимально необходимым объемом электроэнергии с помощью солнечных панелей и ветрогенератора

Возможности использования альтернативных видов энергии

Пока ученые исследуют новые направления и разрабатывают технологии холодного термоядерного синтеза, домашние мастера могут использовать следующие альтернативные источники энергии для дома:

  • Солнечный свет;
  • Энергия ветра;
  • Биологический газ;
  • Разница температур;

По данным альтернативным видам возобновляемой энергии существуют готовые решения, успешно внедренные в массовое производство. Например – солнечные батареи, ветрогенераторы, биогазовые установки и тепловые насосы различной мощности можно приобрести вместе с доставкой и установкой, чтобы иметь свои альтернативные источники электричества и тепловой энергии для частного дома.

Промышленно выпускаемая солнечная панель, установленная на крыше частного дома

В каждом отдельном случае должен быть свой собственный план обеспечения домашних электроприборов источниками альтернативной электрической энергии, согласно потребностей и возможностей.

Например, для питания ноутбука, планшета, зарядки телефона можно использовать источник напряжением 12 В., и переносные адаптеры.

Данного напряжения, при достаточном объеме аккумулятора энергии будет достаточно для освещения при помощи светодиодных лент.

Солнечные батареи и ветрогенераторы должны заряжать аккумуляторы, ввиду непостоянства освещения и силы энергии ветра.

С увеличением мощности альтернативных источников электричества и объема аккумуляторов возрастает энергетическая независимость автономного энергоснабжения.

Если требуется подключить к альтернативному источнику электричества электроприборы, работающие от 220 В., то применяют преобразователи напряжения.

Схема, иллюстрирующая питание домашних электроприборов от аккумуляторов, заряжаемых ветрогенератором и солнечными панелями

Альтернативная энергия солнечного излучения

В домашних условиях практически невозможно создать фотоэлементы, поэтому конструкторы альтернативных источников энергии используют готовые комплектующие, собирая генерирующие конструкции, добиваясь необходимой мощности. Соединение фотоэлементов последовательно увеличивает выходное напряжение полученного источника электричества, а подключение собранных цепочек параллельно дает больший суммарный ток сборки.

Схема подключения фотоэлементов в сборке

Ориентироваться можно на интенсивность энергии солнечного излучения – это примерно один киловатт на квадратный метр. Также нужно учитывать коэффициент полезного действия солнечных батарей – на данный момент это приблизительно 14%, но ведутся интенсивные разработки для увеличения КПД солнечных генераторов. Выходная мощность зависит от интенсивности излучения и угла падения лучей.

Можно начать с малого – приобрести одну или несколько небольших солнечных батарей, и иметь источник альтернативного электричества на даче в объеме, необходимом для зарядки смартфона или ноутбука, чтобы иметь доступ к глобальной сети интернет. Замеряя ток и напряжение, изучают объемы потребления энергии, обдумывая перспективу дальнейшего расширения использования источников альтернативной электроэнергии.

Установка дополнительных солнечных батарей на крыше дома

Нужно помнить, что солнечный свет также является источником теплового (инфракрасного) излучения, которое может использоваться для нагрева теплоносителя без дальнейшего преобразования энергии в электричество. Данный альтернативный принцип применяется в солнечных коллекторах, где при помощи отражателей инфракрасное излучение концентрируется и передается теплоносителем в систему отопления.

Солнечный коллектор в составе домашней системы отопления

Альтернативная энергия ветра

Простейший путь для самостоятельного создания ветрогенератора – это использовать автомобильный генератор.

Для увеличения оборотов и напряжения источника альтернативного электричества (эффективности генерации  электрической энергии) следует применить редуктор или ременную передачу.

Объяснение всевозможных технологических нюансов выходит за рамки данной статьи – нужно изучать принципы аэродинамики, чтобы понять процесс преобразования скорости потока воздушных масс в альтернативное электричество.

На начальном этапе изучения перспектив преобразования возобновляемых источников альтернативной энергии ветра в электричество, нужно выбрать конструкцию ветряка.

Наиболее распространенные конструкции – это лопастной винт с горизонтальной осью, ротор Савониуса, и турбина Дарье.

   Лопастной винт с тремя лопастями в качестве источника альтернативной энергии – наиболее распространенный вариант для самодельного изготовления.

Разновидности турбин Дарье

При проектировании лопастей винтов большое значение имеет угловая скорость вращения ветряка. Существует так называемый фактор эффективности винта, который зависит от скорости воздушного потока, а также длины, сечения, количества и угла атаки лопастей.

Обобщенно данную концепцию можно понять так – при малом ветре длины лопасти с самым удачным углом атаки будет недостаточно для достижения максимальной эффективности генерации энергии, но с многократным усилением потока и увеличением угловой скорости кромки лопастей будут испытывать чрезмерное сопротивление, которое может их повредить.

Сложный профиль лопасти ветряка

Поэтому длину лопастей рассчитывают исходя из средней скорости ветра, плавно изменяя угол атаки относительно удаления от центра винта.

Для предотвращения поломки лопастей при ураганном ветре выводы генератора замыкают накоротко, что препятствует вращению винта.

Совет

Для приблизительных расчетов можно принимать один киловатт альтернативной электроэнергии от трехлопастного винта диаметром 3 метра при средней скорости ветра 10м/с.

Для создания оптимального профиля лопасти потребуется компьютерное моделирование и ЧПУ станок. В домашних условиях мастера используют подручные материалы и инструменты, стараясь максимально точно воссоздать чертежи альтернативных источников ветровой энергии. В качестве материалов используется дерево, метал, пластик и т.д.

Самодельный винт ветрогенератора, сделанный из дерева и металлической пластины

Для генерации электричества мощности автомобильного генератора может оказаться недостаточно, поэтому мастера своими руками изготавливают генерирующие электрические машины,  или переделывают электродвигатели. Наиболее популярная конструкция источника альтернативного электричества – ротор с попеременно размещенными неодимовыми магнитами и статором с обмотками.

Роторы самодельного генератора
Статор с обмотками для самодельного генератора

Альтернативная энергия биогаза

Биологический газ в качестве источника энергии получают в основном двумя способами – это пиролиз и анаэробное (без доступа кислорода) разложение органических веществ.

Для пиролиза требуется лимитированная подача кислорода, необходимая для поддержания температуры реакции, при этом выделяются горючие газы: метан, водород, угарный газ и другие соединения: углекислый газ, уксусная кислота, вода, зольные остатки.

В качестве источника для пиролиза лучше всего подходит топливо с большим содержанием смол. На видео ниже показана наглядная демонстрация выделения горючих газов из древесины при нагреве.

Для синтеза биогаза из отходов жизнедеятельности организмов применяются метантанки различных конструкций. Устанавливать метантанк дома своими руками имеет смысл при наличии в домашнем хозяйстве курятника, свинарника и поголовья крупного рогатого скота.

Основной газ на выходе – метан, но большое количество примеси сероводорода и других органических соединений требует применения систем очищения для удаления запаха и предотвращения засорения горелок в тепловых генераторах или загрязнения топливных трактов двигателя.

Нужно основательное изучение энергии химических процессов, технологий с постепенным набором опыта, пройдя путь проб и ошибок, чтобы получить на выходе источника горючий биологический газ приемлемого качества.

Независимо от происхождения, после очистки смесь газов подается в теплогенератор (котел, печь, конфорка плиты) или в карбюратор бензинового генератора, — такими способами получается полноценная альтернативная энергия своими руками. При достаточной мощности газогенераторов возможно не только обеспечение дома альтернативной энергией, но и обеспечивается работа небольшого производства, как показано на видео:

Тепловые машины для экономии и получения альтернативной энергии

Тепловые насосы широко применяются в холодильниках и кондиционерах. Было замечено, для перемещения тепла требуется в несколько раз меньше энергии, чем для его генерации.

Поэтому студеная вода из скважины имеет тепловой потенциал относительно морозной погоды.

Понижая температуру проточной воды из скважины или из глубин незамерзающего озера, тепловые насосы отбирают тепло и передают его в систему отопления, при этом достигается значительная экономия электричества.

Экономия электроэнергии с помощью теплового насоса

Другой тип тепловой машины – двигатель Стирлинга, работающий от энергии разницы температур в замкнутой системе цилиндров и поршней, размещенных на коленчатом вале под углом 90º.

Вращение коленвала может использоваться для генерации электричества.

 В сети имеется множество материалов из проверенных источников, подробно объясняющих принцип действия двигателя Стирлинга, и даже приводятся примеры самодельных конструкций, как на видео ниже:

К сожалению, домашние условия не позволяют создать двигатель Стирлинга с параметрами выхода энергии выше, чем у забавной игрушки или демонстрационного стенда.

Для получения приемлемой мощности и экономичности требуется, чтобы рабочий газ (водород или гелий) был под большим давлением (200 атмосфер и больше).

Подобные тепловые машины уже используются в солнечных и геотермальных электростанциях и начинают внедряться в частный сектор.

Двигатель Стирлинга в фокусе параболического зеркала

Чтобы получить максимально стабильное и независимое электричество на даче или в частном доме потребуется совмещения нескольких альтернативных источников энергии.

Новаторские идеи по созданию альтернативных источников энергии

Целиком и полностью охватить весь спектр возможностей возобновляемой альтернативной энергетики не сможет ни один знаток. Альтернативные источники энергии имеются буквально в каждой живой клетке. Например, водоросль хлореллы давно известна как источник белков в корме для рыб.

Ставятся опыты по выращиванию хлореллы в невесомости, для применения в качестве пищи  космонавтов при дальних космических перелетах в будущем. Энергетический потенциал водорослей и других простых организмов изучается для синтеза горючих углеводородов.

Аккумулирование солнечного света в живых клетках хлореллы, выращиваемой в промышленных установках

Нужно иметь в виду, что преобразователя и аккумулятора энергии солнечного света лучшего, чем фторопласт живой клетки пока не придумано. Поэтому потенциальные возобновляемые источники альтернативного электричества имеются в каждом зеленом листе, осуществляющем фотосинтез.

Основная сложность состоит в том, чтобы собрать органический материал, при помощи химических и физических процессов достать оттуда энергию и преобразовать ее в электричество. Уже сейчас большие площади аграрных земель отводятся под выращивание альтернативных энергетических культур.

Уборка мискантуса — энергетической агротехнической культуры

Другим колоссальным источником альтернативной энергии может служить атмосферное электричество. Энергия молний огромная и обладает разрушительными воздействиями, и для защиты от них используются молниеотводы.

альтТрудности с обузданием энергетического потенциала молнии и атмосферного электричества состоят в большом напряжении и силе тока разряда за очень короткое время, что требует создания многоступенчатых систем из конденсаторов для накопления заряда с последующим использованием запасенной энергии. Также хорошие перспективы имеются у статического атмосферного электричества.

Источник: http://infoelectrik.ru/alternativnoe-elektrichestvo/alternativnoe-elektrichestvo.html

Альтернативная энергия

В китайском городе Хэфэй с 2006 года идет разработка «искусственного солнца» для имитации процесса ядерного синтеза, при помощи которого настоящее Солнце генерирует энергию.

Чтобы получить альтернативный и безграничный источник энергии, ученые разогревают плазму до рекордных температур внутри специальной камеры, под названием токамак.

В ноябре исследователям удалось разогреть плазму до температуры 100 миллионов градусов Цельсия, и теперь стало известно, что китайское «Солнце» будет полностью достроено уже в 2019 году.

Читать далее

Водородное топливо является одним из самых экологически чистых видов источников энергии. При этом получить его до сих пор довольно проблематично.

На помощь может прийти изобретение экспертов из Стэнфордского университета, которые недавно разработали «искусственное легкое».

Обратите внимание

Оно не поможет вам дышать, зато может создавать сырье для производства чистой энергии, побочным продуктом которой будет лишь простая вода.

Читать далее

Уже сейчас можно производить водородное топливо. Только вот есть одна проблема: это очень дорого и не всегда энергетически эффективно. В настоящее время есть катализатор для этих целей, но это платина, что недешево.

Однако группа исследователей из Калифорнийского университета в Беркли нашла дешевый и эффективный новый катализатор для того, чтобы генерировать водородное топливо из воды так же эффективно, как платина.

И этот катализатор не появился бы на свет, если бы не обычный желатин.

Читать далее

Разработкой новой модели электромобиля уже мало кого можно удивить. Но электричество — не единственный вид альтернативной энергии, который можно применять на практике. И недавно шведский автомобильный гигант Scania, специализирующийся на производстве грузовых автомобилей, заявил, что уже вовсю готовит к выходу свой первый грузовик, работающий на водородном топливе под названием Renova.

Читать далее

В последние годы ученые всего мира пытаются найти способы разработки дешевого способа производства низкоуглеродного топлива, которое в перспективе может заменить продукты нефтепереработки.

И, вполне возможно, что в этом случае, как часто это бывает, на помощь человеку придет сама природа.

Ведь, как сообщает издание Nature Communications, группа исследователей из Йоркского Университета совместно со своими коллегами нашла в кишечнике морских беспозвоночных белок, который может перерабатывать древесину в низкоуглеродное биотопливо.

Читать далее

Одним из наиболее перспективных направлений в ядерной энергетике является тип ректора, который называется токамаком. В нем используются очень мощные магнитные поля, с помощью которых внутри специальной тороидальной камеры (в форме полого бублика) улавливается нагретая плазма.

Важно

Одна из сложностей заключается в том, что плазма внутри камеры разогревается до колоссальных значений – миллионов градусов Цельсия. Такие температуры обычно можно встретить, например, у короны Солнца. Физики из Великобритании заявляют, что нашли безопасный способ охлаждения раскаленной до миллиона градусов плазмы.

Об этом сообщает информационное издание Рейтер.

Читать далее

Солнечная энергия является, вне всяких сомнений, весьма перспективной технологией, да к тому же еще и экологически чистой. Но есть одна проблема: хранение энергии. Если ее сразу не использовать – потери будут весьма значительными.

Конечно, можно использовать литий-ионные аккумуляторы или более интересные разработки, но куда лучше было бы создать такую технологию, которая позволила бы сохранять энергию солнца длительный срок. И, похоже, группе исследователей из Швеции это удалось.

По заявлению специалистов, благодаря новой разработке энергия может сохраняться до 18 лет!

Читать далее

На самом деле уже давно ведутся разработки в сфере создания средств по выработке энергии из воды.

На деле все звучит просто: нужно лишь разорвать связи между водородом и кислородом в молекуле воды и вы получите доступ к практически неисчерпаемому источнику экологически чистого топлива.

На деле же большинство подобных наработок крайне дороги и невыгодны как с экономической точки зрения, так и с точки зрения КПД. Однако группа исследователей из США недавно представила новый эффективный способ получения топлива из воды.

Читать далее

Одним из основных недостатков альтернативных видов энергии является то, что ее выработка происходит непостоянно и та же солнечная энергия в значительной степени зависит от погодных условий.

Несмотря на довольно хороший уровень развития солнечных батарей, эту технологию можно значительно улучшить. По крайней мере, именно этим и занялись ученые из США и Саудовской Аравии, создав гибридное устройство, объединяющее в своем составе солнечную панель и проточную батарею.

Совет

Причем, новая разработка имеет гораздо большую эффективность, чем все предыдущие изобретения в этой сфере.

Читать далее

У всех новых электронных устройств, будь то новенький iPhone Xs или дешевый смарт-браслет за 1 доллар, заказанный в известном китайском интернет-магазине, есть одна общая черта: все они питаются от литий-ионных аккумуляторных батарей.

Причем с развитием технологий эти элементы питания мало изменяются и порой не могут обеспечить должный уровень автономности устройства, заставляя нас использовать внешние зарядные устройства. Конечно, существует масса разработок в этой сфере, но большинство из них крайне дороги и не всегда практичны.

Однако выход есть и, вполне возможно, совсем скоро на смену литию придет цинк.

Читать далее

Создание средств передвижения, работающих на альтернативном топливе, из концептуальных разработок наконец-то перешло к производству серийных моделей. Например, в Германии на днях состоялся запуск поезда Coradia iLint — первого поезда, работающего на водородных топливных элементах.

Читать далее

У побережья Камбрии, что на северо-западе Англии, заработала крупнейшая в мире ветряная электростанция.

Новую ветряную ферму запустили из-за опасений, что выход Великобритании из Евросоюза может негативно сказаться на развитии энергетической отрасли.

Мощность Walney Extension, крупнейшей ветряной электростанции в мире, составляет 659 мегаватт. Вырабатываемой ею энергии хватит для питания 590 000 домов.

Читать далее

Источник: https://Hi-News.ru/tag/alternativnaya-energiya

Альтернативные источники энергии для частного дома для отопления

Здесь вы узнаете:

Расценки на коммунальные услуги постоянно растут, что вынуждает людей использовать более экономичные и дешевые источники тепла. Для этого разработано множество технологий, позволяющих вырабатывать тепловую энергию с минимальными денежными затратами. Альтернативные источники энергии для частного дома позволяют оптимизировать затраты и получить недорогое тепло для отопительных систем. Что же это за источники? Об этом мы поговорим в рамках данного обзора.

Самые распространенные альтернативные источники тепла:

  • Солнечная энергия – доступна во многих регионах, причем почти бесплатно;
  • Тепловые насосы – нельзя сказать, что это самый экономичный вариант обогрева, но смысл в использовании все-таки есть;
  • Топливные брикеты и биотопливо – созданны природой;
  • Ветрогенераторы – дорогое оборудование, позволяющее задействовать дармовую энергию ветра;
  • Инфракрасное отопление – отличная альтернатива обычному водяному отоплению.

Поговорим обо всем более подробно и вычислим их сильные и слабые стороны.

Котел на биотопливе

Человечество, в результате своей деятельности, производит гигантское количество отходов. Многие из них имеют биологическую природу и не вредят экологии. К ним относятся древесные щепки, кукурузные початки, солома, торф и многое другое. Все это прекрасно горит, о чем свидетельствуют взрывы на деревообрабатывающих комбинатах и горящие торфяники. Поэтому подобным видам топлива уделяется все большее внимание – на рынке начали появляться прессованные брикеты, пеллеты, торф в гранулах, прессованная древесина и прочие продукты, изготовленные из растительных материалов.

В результате на свет появляется экологически чистое топливо, которое можно использовать для обогрева частных домов. Оно не загрязняет окружающую среду, избавляя ее от гор ненужного мусора. Естественно, что та же древесная стружка может сгнить самостоятельно, никак не повлияв на экологию. Но зачем пропадать столь ценному материалу, который может стать отличным альтернативным источником? Достаточно только спрессовать ее и придать удобную для применения форму.

Те же кукурузные початки являются прекрасным источником тепла, сгорая с очень высокой температурой – не зря их добавляют вместе с дровами при растопке печей в деревенских банях. Что касается пеллет, то для их изготовления используются не только древесные опилки, но и шелуха от семечки.

Тепловые насосы

Тепловая альтернативная энергия окружает нас повсюду. Она есть в земле, воде и даже в воздухе. Поэтому нам ничто не мешает аккумулировать ее и подавать в обогреваемые помещения. Например, тепло может быть извлечено из незамерзающих слоев грунта, начинающихся уже в нескольких метрах под землей. Тепловые насосы закачивают туда специальный теплоноситель, испаряющийся при низких температурах. Наверху он конденсируется и отдает тепло в помещения (примерно таким образом работает холодильник, забирая тепло у продуктов и отдавая его в атмосферу через радиатор).

Тепловые насосы не являются автономными источниками тепла, так как для их работы нужна электроэнергия. Но если сравнивать «прожорливость» классических электрических отопительных систем и систем, построенных на базе тепловых насосов, то экономичность может достигать 20-30%, в зависимости от источника тепловой энергии и эффективности оборудования. Откуда выгоднее брать тепло?

  • Из воздуха – специалисты отмечают невысокую стоимость оборудования, но оно будет эффективным только в теплых регионах, так как падение температуры воздуха приводит к падению эффективности работы теплового насоса;
  • Из грунтовых вод – подводные течения, расположенные ниже линии промерзания грунта, никогда не замерзают и являются отличным источником тепла;
  • Из грунта – тепла в земле очень много, так как на глубине уже нескольких метров температура всегда положительная.

Любой из этих источников можно использовать для обогрева своего жилища.

Для того чтобы подобрать наиболее эффективный, экономичный и недорогой источник тепла, следует обратиться к профильным специалистам, занимающимся монтажом систем отопления с тепловыми насосами – условия работы и стоимость оборудования варьируются в зависимости от особенностей того или иного региона и даже района.

Солнечные коллекторы

Солнце поставляет на нашу планету гигантское количество тепловой и световой энергии. Человек давно стремится овладеть этой альтернативной энергией, но сталкивается с многочисленными проблемами. Главное проблемой является ограниченное количество энергии, получаемой на 1 кв. м. земной поверхности. Поэтому солнечные коллекторы, используемые для аккумуляции тепла от нашей родной звезды, обладают достаточно большими размерами.

То же самое относится к солнечным батареям – ученым удалось создать достаточно эффективные солнечные элементы, вырабатывающие электроэнергию, но площадь батарей остается огромной.

Солнечные коллекторы устанавливаются на крыше и служат для генерации почти дармового тепла. Оно поступает в отопительную систему и передается в обогреваемые помещения. Благодаря достижениям разработчиков, такие системы могут показать неплохую эффективность. Отпугивают только большая стоимость оборудования и низкая эффективность в пасмурную или в очень холодную погоду.

Альтернативой солнечным коллекторам становятся солнечные электрические батареи. Они генерируют электроэнергию, которая потом превращается в тепло, создаваемое электрическими котлами. Но для получения достаточного количества электроэнергии придется заставить солнечными батареями всю крышу, потратив на это приличную сумму денег. Впрочем, для некоторых районов солнечные батареи и коллекторы могут стать наиболее приемлемыми.

Еще одним достоинством солнечных батарей является то, что ими можно запитать всю домашнюю электронику, дополнив локальную энергосистему аккумуляторными батареями и инверторными преобразователями.

Ветряные генераторы тепла

Создавая альтернативное отопление частного дома своими руками, можно обратить внимание не только на биотопливо и солнечные коллекторы/батареи, но и на ветряные генераторы. Они обеспечивают генерацию электроэнергии, которая трансформируется в тепло. Стоимость оборудования не очень высока, но его применение оправдано лишь в том случае, если в данной местности постоянно дуют ветра. Хорошую эффективность показывают ветряные генераторы с вертикальными роторами, вращающимися при любом направлении ветра.

Инфракрасное отопление

Многие знакомы с системами теплых полов – они монтируются не только в кухнях и в ванных, но и в жилых помещениях. В последние годы на рынке появилась альтернатива жидкостным теплым полам, в которых источником обогрева является теплоноситель из отопительной системы – это специальная инфракрасная пленка, работающая от электроэнергии. Она укладывается под напольное покрытие, заставляя его излучать тепло. Таким образом, здесь отсутствуют лишние тепловые потери, присутствующие в традиционных электрических и водяных теплых полах.

Инфракрасное отопление может работать как базовый, так и в качестве вспомогательного источника тепла.

Нетрадиционная энергетика своими руками. Альтернативные источники энергии для дома своими руками

Вопрос добычи электроэнергии с годами не теряет своей актуальности. Ученым казалось, что с появлением атомных электростанций человечество получит безграничное количество энергии и больше никогда не будет задаваться этим вопросом. Но все оказалось несколько иначе — запасы необходимого для АЭС урана U 235 не бесконечны, и уже сейчас во многих странах, даже в США, чувствуется его недостаток. Есть методы получения другого необходимого топлива, например, плутония P 239 , искусственными методами, но этого далеко не достаточно. Доходит до того, что приходится использовать созданные ранее ядерные боеприпасы для извлечения из них вложенного ядерного заряда с целью использования на станциях.

Чтобы решить энергетический вопрос окончательно, многие разработчики обратили внимание на альтернативные источники электроэнергии.

К ним традиционно относят следующие:

  • солнечные батареи;
  • ветрогенераторы;
  • тепло земли;
  • биогазовый генератор;
  • сила приливов и отливов, некоторые другие.

Рассмотрим использование этих альтернативных источников электричества более подробно.

Посредством солнечных лучей на Землю переносится приблизительно 1000 кВт мощности ежегодно, что равно той энергии, которая выделяется при сгорании 100 л дизельного топлива. Это довольно большое количество, и его освоение занимает умы очень многих современных исследователей. Лучшим вариантом на сегодня для использования солнечного излучения являются солнечные батареи, часто объединенные по несколько десятков в большие блоки, так называемые панели. Принцип работы таких изделий простой — фотоны из лучей солнца, проходя через батареи, создают на полупроводниковом материале разность потенциалов, что и вызывает движение тока в электрической цепи.

Типичная батарея такого плана, имеющая площадь поверхности в 60–80 см 2 , при хорошей солнечной погоде может давать ток около 1 А, чего достаточно для зарядки мобильного телефона, прослушивания радио и других несложных задач. Если соорудить большую панель из 40–50 таких элементов, то можно получить, соответственно, источник энергии на 40–50 А тока и 20–25 В напряжения. Такой мощности будет достаточно уже и для более серьезных задач: освещения помещения, зарядки автомобильного аккумулятора. Чтобы покрыть нужды частного дома в электричестве, всю поверхность его крыши покрывают такими солнечными панелями.

Солнечная альтернативная электроэнергетика — неплохой вариант добычи электричества, но способ имеет несколько недостатков, главными среди которых можно назвать высокую стоимость организации своей электростанции, а также полную зависимость от погодных условий: в случае пасмурной погоды вырабатываемой мощности будет очень мало.

Ветрогенераторы

Ветряки широко применяются во многих развитых странах мира: Голландии, Дании, Японии, США и других. Особенно эффективно их использование в гористой местности или на морских побережьях, где постоянно бушуют сильные ветры. Мощности современной электростанции из ветряных генераторов достаточно, чтобы покрывать нужды крупных сельскохозяйственных объектов, удаленных от цивилизации, или инфраструктуры небольших городов.

Конструкция ветряка выглядит следующим образом: в нем присутствуют лопасти определенной формы, которые жестко связаны с ротором установленного внутри электрогенератора. При движении лопастей ротор вращается, и генератор вырабатывает электричество. Чем крупнее лопасти, чем большее они создают вращение, чем больший и чем чаще возникает ветер в данной местности, тем больше электрогенератор будет вырабатывать электрической энергии. Подсчитано, что минимальная скорость ветра, при которой может работать ветрогенератор, равна около 2 м/с. Если постоянная скорость ветра будет больше 8–10 м/с, то вырабатываемого электричества будет достаточно, чтобы запитывать электросеть частного дома.

Недостатком этого способа считается то, что входящий в систему аккумулятор довольно быстро выходит из строя (из-за слишком частых циклов зарядки-разрядки), а его стоимость составляет ощутимую часть всей ветряной установки. От ветра могут повреждаться детали конструкции, что потребует регулярного ремонта.

Все чаще можно видеть, как люди оборудуют ветряки для дома. Невзирая на некоторые сложности, они способны работать голами и приносить владельцу немало выгод.

Геотермальные источники

Углубление в недра Земли показало: под пластами поверхности — высокая температура. Это можно видеть по таким явлениям, как, например, гейзеры — фонтаны горячей воды, бьющие из-под земли. Тепло земли также относится к альтернативным источникам энергии — его очень удобно использовать с помощью теплового насоса. Правда, стоит отметить, что работа насоса также требует подвода некоторого количества тока, но, как показывает практика, соотношение затраченной на работу насоса мощности по отношению к полученной от тепла недр земли составляет приблизительно 1:4–1:6, что вполне перекрывает расходы и делает этот метод очень выгодным.

Принцип реализации данного способа также довольно прост — к зоне повышенной температуры в земле проделывается скважина, куда потом устанавливается тепловой насос. Он служит для того, чтобы охлаждать горячую подземную воду, а в результате этого выделяется дополнительная энергия, которая по специальным коммуникациям направляется на потребителя.

Выгоды от использования такого метода добывания электричества очевидны, но есть и существенный минус — для дома площадью в 150 м 2 придется потратить на необходимые работы и оборудование около 20–30 тысяч долларов.

Биогазовые установки

Немалую популярность в последние годы набрало использование биомассы. Суть его состоит в том, что из различной биомассы (барда, птичьего помета, навоза и других подобных веществ) при брожении выделяется особый газ под названием целлюлозный этанол. Здесь альтернативное электричество можно получить, просто сжигая получаемый таким образом газ.

Чтобы реализовать такую задумку, учеными были разработаны специальные биогазовые установки, которые сейчас продаются по довольно доступным ценам. Наиболее выгодно их использовать различным фермерским хозяйствам, где биологические отходы являются неотъемлемой частью производственного цикла. Единожды потратившись на биогазовую конструкцию, фермер может получить отличный источник близкого к природному газа, который в итоге легко преобразовать как в тепло, так и в электричество.

Еще один интересный альтернативный источник энергии, который широко применяется в морских странах. Благодаря естественным приливам и отливам, вода постоянно движется. Если установить на некоторой глубине водяные турбины, то они, используя это движение масс воды, будут вырабатывать довольно немалую мощность. Примечательно, что даже учитывая низкую скорость воды от приливов и отливов, водяные турбины могут показывать высокую эффективность работы. Это можно увидеть на примере крупнейшей в мире приливной электростанции, находящейся во Франции и способной давать целых 240 мВт мощности.

В качестве заключения стоит сказать, что это не все возможные способы получения тока. Они совершенствуются и разрабатываются постоянно, но наибольшего практического результата удалось добиться именно указанными методами. Они уже сейчас способны составить достойную альтернативу традиционным вариантам получения электричества, а в некоторых случаях полностью их заместить.

Счет за электричество – неминуемая статья расходов для любого современного человека. Централизованное электроснабжение постоянно дорожает, но потребление электричества с каждым годом все равно растет. Особенно остро эта проблема стоит для майнеров, ведь, как известно, добыча криптовалюты потребляет значительное количество электроэнергиии, в связи с чем счета на ее оплату могут превышать прибыль от . При таких условиях стоит обратить внимание на то, что практически все природные ресурсы могут быть использованы для преобразования в электричество. Даже в воздухе присутствует статическое электричество, осталось только найти методы им воспользоваться.

Где взять бесплатное электричество?

Добыть электричество можно из всего. Единственное условие: необходим проводник и разница потенциалов. Ученые и практики постоянно ищут новые альтернативные источники электричества и энергии, которые будут бесплатными. Следует уточнить, что под бесплатными подразумевается отсутствие платы за централизованное энергоснабжение, но само оборудование и его установка все же стоит средств. Правда, такие вложения с лихвой окупаются впоследствии.

На данный момент бесплатная электроэнергия добывается из трех альтернативных источников:

Методика получения электричестваОсобенности выработки энергии
Солнечная энергия
Требует установки солнечных батарей или коллектора из стеклянных трубок. В первом случае электричество будет вырабатываться благодаря постоянному движению электронов под воздействием солнечных лучей внутри батареи, во втором — электричество будет преобразовано из тепла от нагрева.
Ветряная энергия
При ветре лопасти ветряка начнут активно вращаться, вырабатывая электричество, которое может сразу поставляться в аккумулятор или сеть.
Геотермальная энергия
Метод заключается в получение тепла из глубины грунта и его последующей переработки в электроэнергию. Для этого пробуривают скважину и устанавливают зонд с теплоносителем, который будет забирать часть постоянного тепла, существующего в глубине земли.

Такие методы используются как обычными потребителями, так и в широких масштабах. Например, огромные геотермальные станции установлены в Исландии и вырабатывают сотни МВт.

Как сделать бесплатное электричество дома?

Бесплатное электричество в квартире должно быть мощным и постоянным, поэтому для полного обеспечения потребления потребуется мощная установка. Первым делом следует определить наиболее подходящий метод. Так, для солнечных регионов рекомендуется установка . Если солнечной энергии недостаточно тогда следует использовать ветряные или геотермальные электростанции. Последний метод особенно подходит для регионов расположенных в относительной близости к вулканическим зонам.

Определившись с методом получения энергии, следует также позаботиться о безопасности и сохранности электроприборов. Для этого домашняя электростанция должна быть подключена к сети через инвертор и стабилизатор напряжения для обеспечения подачи тока без резких скачков. Стоит также учитывать, что альтернативные источники достаточно капризны к погодным условиям. При отсутствии соответствующих климатических условий выработка электроэнергии остановиться или будет недостаточной. Поэтому следует обзавестись также мощными аккумуляторами для накопления на случай отсутствия выработки.

Готовые установки альтернативных электростанций широко представлены на рынке. Правда, их стоимость достаточно высока, но в среднем все они окупаются от 2-х до 5-ти лет. Сэкономить можно приобретая не готовую установку, а ее комплектующие, а затем уже самостоятельно спроектировать и подключить электростанцию.

Как получить бесплатное электричество на даче?

Подключение к централизованной системе энергоснабжение проблематичный процесс и часто дачи остаются без света долгое время. Здесь на помощь может прийти установка дизельного генератора или альтернативные способы добычи.

На дачах зачастую отсутствует огромное количество электроприборов. Соответственно, потребление электроэнергии значительно меньше. Для начала следует определить преимущественный период времени, который будет проводиться в помещении. Так для летних дачников подойдут солнечные коллекторы и батареи, для остальных ветряные методы.

Питать отдельные электроприборы или освещать помещение можно также собирая электроэнергию от заземления. Схема для получения бесплатного электричества: ноль — нагрузка — земля. Напряжение внутри дома подается через фазовый и нулевой проводник. Включив в эту схему третий проводник нагрузки к нулю, в него будет направлено от 12Вт до 15Вт, которые не будут фиксироваться приборами учета. Для такой схемы обязательно нужно позаботиться о надежном заземлении. Ноль и земля не несут опасности удара током.

Бесплатное электричество из земли

Земля благоприятная среда для извлечения электричества. В грунте присутствуют три среды:

  • влажность — капли воды;
  • твердость — минералы;
  • газообразность — воздух между минералами и водой.

Кроме того, в почве постоянно проходят электрические процессы, так как его основной гумусовый комплекс представляет собой систему, на внешней оболочке которого формируется отрицательный заряд, а на внутренней положительный, что влечет за собой постоянное притягивание положительно заряженных электронов к отрицательным.

Метод похож на тот, что используется в обычных батарейках. Для получения электричества из земли следует погрузить в грунт на глубину полуметра два электрода. Один медный, второй из оцинкованного железа. Расстояние между электродами должно быть примерно в 25 см. Грунт между проводниками заливается солевым раствором, а к проводникам подключаются провода, на одном будет положительный заряд, на втором отрицательный.

В практических условиях выходная мощность такой установки составит приблизительно 3Вт. Мощность заряда также зависит от состава грунта. Конечно, такой мощности недостаточно для того, чтоб обеспечить энергоснабжение в частном доме, но установку можно усилить, изменяя размер электродов или последовательно соединить между собой необходимое количество. Проведя первый опыт, можно примерно просчитать, сколько понадобиться таких установок, чтоб обеспечить 1 кВт, а далее рассчитать необходимое количество на основе среднего потребления в сутки.

Как добыть бесплатное электричество из воздуха?

Впервые о получении электричества из воздуха заговорил Никола Тесла. Опыты ученого доказали, что между основанием и поднятой металлической пластиной существует статическое электричество, которое можно накапливать. К тому же, воздух в современном мире постоянно подвергается дополнительной ионизации за счет функционирования множества электросетей.

Почва может выступать основанием для механизма добычи электроэнергии из воздуха. Металлическую пластину размещают на проводнике. Она должна быть размещена выше других, рядом стоящих объектов. Выходы от проводника подключают к аккумулятору, в котором будет накапливаться статическое электричество.

Бесплатное электричество от ЛЭП

Линии электропередач пропускают по своим проводам огромное количество электричества. Вокруг провода, в котором идет ток, создается электромагнитное поле. Таким образом, если поместить под ЛЭП кабель, то на его концах образуется электрический ток, точную мощность которого можно просчитать, зная какой мощности ток передается по кабелю.

Еще одним способом является создание трансформатора вблизи линий электропередач. Трансформатор можно создать при помощи медной проволоки и стержня, используя метод первичной и вторичной обмотки. Выходная мощность тока в таком случае зависит от объема и мощности трансформатора.

Стоит учесть, что такая система получения бесплатного электричества является незаконной, хоть в ней и отсутствует фактическое незаконное подключение к сети. Дело в том, что такое вклинивание в систему электроснабжение наносит ущерб ее мощности и может караться штрафами.

Бесплатное электричество из сетевого фильтра

Многие искатели бесплатного электричества наверняка находили в интернете версии о том, что удлинитель может стать источником нескончаемой свободной энергии, образовывая замкнутую цепь. Для этого следует взять сетевой фильтр с длиной провода не менее трех метров. Из кабеля сложить катушку, диаметром не более 30 см, подключить к розетке потребителя электроэнергии, изолировать все свободные отверстия, оставив только еще одну розетку для вилки самого удлинителя.

Далее сетевому фильтру необходимо дать изначальный заряд. Легче всего это сделать подключив удлинитель к функционирующей сети, а затем за доли секунды замкнуть в себе. Бесплатное электричество из удлинителя подойдет для питания осветительных приборов, но мощность свободной энергии в такой сети слишком мала для чего-то большего. А сам метод достаточно спорный.

Бесплатное электричество из магнитов

Магнит излучает магнитное поле и как следствие – его можно использовать для добычи бесплатного электричества. Для этого следует обмотать магнит медной проволокой, образуя маленький трансформатор, разместив который вблизи электромагнитного поля можно получать бесплатную энергию. Мощность электроэнергии в таком случае зависит от размера магнита, количества обмоток и мощности электромагнитного поля.

Как использовать бесплатное электричество?

Решив заменить централизованное энергоснабжение на альтернативные источники, следует учитывать все необходимые меры безопасности. Во избежание резких перепадов напряжения электрический ток к приборам должен подаваться через стабилизаторы напряжения. Обязательно стоит обратить внимание на опасности каждого метода. Так, погружение электродов в почву подразумевает последующую заливку почвы соленым раствором, что сделает ее непригодной для дальнейшего роста растений, а системы накопление статического электричества из воздуха могут привлекать молнии.

Электричество не только полезно, но и опасно. Неправильная фазировка может привести к ударам тока, а короткое замыкание в сети — к пожарам. Подходить к обеспечению дома электричеством в домашних условиях нужно с детального изучением методов и законов физики.

Следует также учитывать, что большинство методов не дают стабильной мощности и зависят от многих факторов, в том числе и погодных условий, предугадать которые невозможно. Поэтому энергию рекомендуется или накапливать в аккумуляторах, а на всякий случай иметь запасной вид электрообеспечения.

Прогноз на будущее

Уже сейчас альтернативные источники энергии широко используются. Львиная доля потребления электричества приходиться на домашние электроприборы и освещения. Заменив их питание с централизованного на альтернативное можно существенно экономить бюджет. Особое внимание на альтернативные источники электроснабжения стоит обратить майнерам, так как майнинг на централизованном энергоснабжении способен забирать до 50% прибыли, в то время, как добыча на бесплатном электропитании будет приносить чистый доход.

Все больше домов переходит на питание от солнечных батарей или ветряных электростанций. Такие методы дают намного меньше мощности, но являются экологически чистыми источниками энергии, которые не наносят вреда окружающей среде. Конструируются также и промышленные альтернативные электростанции.

В дальнейшем это сфера будет только дополняться новыми методами и улучшенными аналогами.

Заключение

Добыть электроэнергию можно даже из воздуха, но для покрытия всех нужд потребления необходимо спроектировать целую систему альтернативной выработки электроэнергии. Можно пойти легким путем и купить уже готовые солнечные батареи или ветряные станции, а можно приложить усилия и собрать собственную электростанцию. Сейчас бесплатное электричество не до конца изведанная сфера и открывает массу возможностей для самостоятельных экспериментов.

Отсутствие в удалённых районах развитой инфраструктуры часто вынуждает хозяев искать источники альтернативной энергии для своего дома. Технологии не стоят на месте, подобные вещи уже не являются чем-то экзотическим и труднодоступным. В данной статье вы узнаете, что сегодня предлагает рынок в качестве замены подключения к центральным электросетям.

Какие бывают

В окружающей среде энергия присутствует всегда в том или ином виде. Это ветер, излучение солнца, потоки воды, тепло земли. Остаётся лишь воспользоваться ими и преобразовать в ту, которая необходима. Рассмотрим, какие источники альтернативной энергии позволяют это сделать.

Солнечные батареи

Принцип работы основан на способности электронных приборов, называемых фотоэлементами, преобразовывать энергию фотонов солнечного света в электрическую. Данный пример альтернативной энергии является самым распространённым.

В батареях, выпускаемых для частного применения, используются кремниевые фотоэлементы. Они бывают двух видов:

  • Поликристаллические. Очень хрупкие, поэтому требуют аккуратного обращения. Обладают малым КПД – не более 15%. Средний срок службы 20 лет. Преимущество – низкая цена.
  • Монокристаллические. Более надёжны. Срок службы может достигать 50 лет. КПД 25%. Недостатком является дороговизна.

Преимущества солнечных батарей:

  • неисчерпаемый источник энергии на несколько десятилетий;
  • простота установки и обслуживания, для работы нет необходимости в ежедневном участии человека;
  • долговечность;
  • отсутствие вредного воздействия на окружающую среду и человека.

Их недостатками являются высокая стоимость оборудования, которое окупается довольно долго, и зависимость от интенсивности солнечного света. Если небо затягивает тучами, мощность фотоэлементов снижается.

Ветрогенераторы

Представляют собой комбинацию установленной на специальной мачте ветротурбины с лопастями и электрогенератора. При прохождении потоков воздуха через данную установку лопасти под их воздействием начинают вращаться и приводят в движение соединённый с редуктором внутренний вал.

Такая конструкция позволяет увеличить первоначальную скорость вращения. Редуктор подключён к генератору, который при вращении ротора вырабатывает электрический ток. Его излишки накапливаются в установленных аккумуляторах.

В зависимости от расположения оси вращения ветрогенераторы подразделяются на горизонтальные и вертикальные. Первый тип более популярен. Многие модели оснащены системой автоматического разворота по направлению ветра, значительно увеличивающей эффективность работы установки.

Преимущества данных устройств во многом аналогичны солнечным батареям. КПД может составлять от 25% до 47% в зависимости от конкретной модели и погодных условий.

Работа ветрогенератора не зависит от времени суток. Нужен только ветер, и чем сильнее он будет, тем лучше. Стоимость оборудования относительно невысока, но затраты на монтаж могут выйти гораздо большими.

Основными недостатками являются шум во время работы и низкочастотный инфразвук, негативно влияющий на состояние здоровья. По этой причине устанавливать мачту с устройством следует как можно дальше от жилья.

Биогазовые установки

Используют для работы различные отходы жизнедеятельности, например, от домашних или сельскохозяйственных животных и птиц. В герметичной ёмкости они подвергаются обработке анаэробными бактериями, которые в свою очередь выделяют биогаз.

Чтобы процесс шёл быстрее, отходы нужно периодически перемешивать, для чего используется ручная или механическая мешалка.

Биогаз попадает в специальное хранилище, называемое газгольдер, где подвергается усушке. Дальше он используется как обычный природный газ. Из оставшихся после переработки отходов можно сделать удобрение.

Современные технологии для получения энергии с помощью биогазовых установок позволяют это делать без выполнения неприятных действий. Их главные преимущества:

  • независимость от погодных условий;
  • экономия на утилизации отходов;
  • возможность использовать множество видов сырья.

К недостаткам можно отнести следующие:

  • хоть это и биологически чистый вид топлива, при его сжигании в атмосферу выделяется небольшое количество вредных выбросов;
  • использовать установку удобно только в районах, богатых необходимым сырьём;
  • стоимость оборудования достаточно высока.


Тепловые насосы

Их правильнее назвать альтернативным источником тепла. Предназначены для организации отопления и горячего водоснабжения дома. Потребляют электричество, поэтому их необходимо использовать в комбинации с другими видами альтернативной энергии.

Принцип действия основывается на способности таких веществ, как фреон, закипать при низких температурах. Когда оно переходит в газообразное состояние, выделяется тепловая энергия. Установка состоит из внешнего и внутреннего контуров, а также контура насоса. Внешний закапывается под землю или опускается на дно водоёма.

Циркулирующий по нему фреон нагревается под воздействием окружающей среды, в контуре насоса под большим давлением переходит в газообразное состояние, в результате чего температура поднимается до 70 С°. Внутренний разносит нагретый в насосе теплоноситель по дому.

Тепловые насосы очень эффективны и способны обеспечивать горячей водой и отоплением круглый год. Затраты на электроэнергию при этом минимальны – при расходе 1 кВт электричества выделяется в среднем 4 кВт энергии тепла.


Что выбрать

Давайте разберёмся, какой вариант альтернативной энергии лучше. Солнечные батареи являются наиболее предпочтительным вариантом из-за простоты и экологичности. Однако они не работают в ночное время суток.

Ветрогенераторы хорошо подходят для местностей, где постоянно дуют сильные ветры. Функционируют и днём, и ночью, но если потоки воздуха ослабевают – эффективность становится равна нулю. Наилучшим вариантом является комбинация этих двух устройств. Тогда вы можете быть почти на 100% уверенными, что никогда не останетесь без электричества.

Остановите свой выбор на биогазовой установке, если держите в хозяйстве коров, свиней или кур, или неподалёку есть ферма, откуда можно брать отходы для переработки.

А если вы нуждаетесь в горячем водоснабжении и отоплении, дополните систему дома тепловыми насосами. Они не требовательны в обслуживании, отсутствует необходимость покупать и где-то складировать топливо, как в случае, например, с твердотопливным котлом.

Запасы углеводородов на нашей планете не бесконечны, поэтому стремительно набирает популярность альтернативная энергетика, работающая на возобновляемых источниках энергии. Дома оборудуются солнечными панелями и ветряками. Растёт доля выработанной солнечными и ветровыми электростанциями энергии. В 2010 году она была равна 5%. Это заставляет задуматься о постройке небольшой электростанции у себя дома.

Как выбрать источник энергии

Существует множество вариантов получения альтернативного электричества, популярных и не очень. Некоторые из них не подходят для наших широт, а некоторые представляют опасность.

Тепловой насос, перекачивающий тепло из почвы в дом по принципу холодильника, подойдёт лишь для жителей геотермальных районов. Попытка построить его у себя на участке обойдётся жителю Подмосковья в вымороженный на двухметровую глубину верхний слой почвы. От замерзания пострадает корневая система деревьев и кустарников, которые впоследствии заболеют или погибнут.

Биогаз подходит для добычи на крупных предприятиях, где не возникает проблем с топливом для биореакторов. В частном хозяйстве выгоды от биогаза мало, среднестатистическое подсобное хозяйство не сможет производить нужное количество топлива. Его придётся завозить, что приведёт к постоянным расходам на доставку. Не стоит забывать, что производство биогаза взрывоопасно и требует контроля за оборудованием, который в домашних условиях трудно осуществить.

Есть более подходящие альтернативные источники энергии для частного дома. К ним относятся:

  • Солнечная энергия.
  • Энергия ветра.
  • Энергия потока воды.
  • Древесный газ, получаемый при термическом разложении древесины без доступа воздуха.

В отличие от биогаза, они подходят для эксплуатации в частных домах и безопасны при правильном использовании.

Но не у всех на участке течёт ручей или имеется доступ к большим объёмам древесины, поэтому будет разумнее рассмотреть возобновляемые источники энергии, которые доступны везде. К ним относятся солнечный свет и ветер.

Для преобразования альтернативной энергии есть готовые решения своими руками. Они позволяют максимально эффективно превращать её в электричество и подходят для реализации в частном доме.

Электростанция на солнечных батареях

Резервные источники питания на основе солнечных батарей хорошо подойдут для тех мест, где имеются постоянные перебои с электроснабжением. Из-за высокой стоимости их использование нецелесообразно там, где нет проблем с электричеством. Установленная для экономии солнечная электростанция окупит себя лишь через 8−10 лет. За это время свинцовые аккумуляторы придут в негодность, и их замена повлечёт за собой дополнительные расходы. Средства, потраченные на замену аккумуляторов, увеличат стоимость электростанции и отодвинут сроки окупаемости ещё на 3−5 лет.

Необходимые компоненты и сборка

Солнечная панель собирается из фотоэлектрических элементов, которые различаются формой и размерами.

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

Монокристаллические элементы обладают 20% КПД и сроком службы до 30 лет. Для их нормальной работы нужен солнечный свет, попадающий на батареи под прямым углом. При рассеянном свете мощность таких элементов снижается в три раза и даже малейшее затенение одного элемента выводит из режима генерации всю цепочку.

Поэтому СЭС (солнечным электростанциям), построенным на mono-Si элементах, нужны системы, следящие за положением солнца и поворачивающие панели вслед за ним. Нельзя допускать загрязнения панелей, для этого они оборудуются автоматической системой очистки. На небольших СЭС солнечные батареи моются вручную.

Электростанции на mono-Si панелях подойдут для регионов с большим количеством солнечных дней в году. При пасмурной погоде их эффективность близка к нулю.

Поликристаллические элементы имеют свои преимущества и недостатки. К преимуществам можно отнести небольшую стоимость и эффективную работу при рассеянном свете.

Недостатков у них больше:

  • Более низкий КПД — 12%.
  • Меньший срок службы — до 25 лет.
  • Усиленная деградация при температурах выше 55 °C.

Солнечные poly-Si батареи устанавливаются в местности с преобладанием пасмурных дней. Способность преобразовывать рассеянный свет позволяет монтировать их без систем автоповорота. Кроме того, их не нужно часто мыть. Из-за своей дешевизны и неприхотливости поликристаллические фотоэлементы широко применяются в самодельных СЭС.

Сборку собственной солнечной электростанции лучше начать с подбора компонентов. От них будет напрямую зависеть её мощность. Для изготовления классической СЭС понадобятся:

  1. Фотоэлектрические элементы.
  2. Шина для соединения элементов.
  3. Лист стекла или прозрачного пластика.
  4. Алюминиевый профиль.
  5. Эпоксидная смола с отвердителем.
  6. Провода сечением 4 мм².
  7. Настенный щиток.
  8. Контроллер солнечной батареи.
  9. Инвертор 12−220 В.
  10. Предохранители.
  11. Клеммники для предохранителей.
  12. Диоды Шоттки.
  13. Свинцово-кислотный аккумулятор ёмкостью не менее 150 Ач.
  14. Клеммы для аккумулятора.

Схема подключения компонентов СЭС:

Начинать нужно со сборки солнечной панели. Отрежьте от шины кусочки по 7 см длиной и припаяйте их к минусовым контактам фотоэлемента, расположенным на лицевой стороне. Повторите это действие с каждым фотоэлементом.

Полученные «полуфабрикаты» нужно соединить последовательно, припаивая минусовой вывод одного элемента к плюсовому следующего. Количество фотоэлементов в цепи (модуле) должно быть таким, чтобы на её выводах возникало напряжение 14,5 В. При использовании полувольтовых элементов, их понадобится 29 штук. Чтобы при затемнении одного элемента в цепи не возникал обратный ток, нужно в разрыв минусовой шины каждого фотоэлемента впаять по диоду Шоттки.

Из одного модуля можно сделать солнечную батарею, но её мощность будет минимальной. Поэтому солнечные панели собираются из нескольких параллельно подключённых модулей.

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

После схватывания эпоксидки установите стекло в раму из алюминиевого профиля, заранее просверлив в ней отверстие для проводов. Припаяйте выводы модулей к проводам и просуньте их наружу. Для герметичности залейте всю конструкцию эпоксидкой.

Застывшая 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 будет её установка на южную стену дома. Установленная на ней панель будет находиться под солнечными лучами почти весь световой день.

Повесьте щиток на стену и закрепите в щитке контроллер, инвертор и клеммники со вставленными в них предохранителями. Заведите в щиток провода и подключите их согласно схеме. Помните, что при зарядке из аккумулятора выделяются ядовитые газы, поэтому его нужно размещать в хорошо проветриваемом помещении.

При запитывании внутридомового освещения от инвертора часть энергии теряется при преобразовании . Чтобы не приходилось зря тратить запасы из автономного источника энергии, дома установите систему освещения, работающую от 12 вольт.

Солнечные коллекторы для нагрева

Говоря о СЭС, преобразующих свет в электричество, нельзя не упомянуть о другой разновидности солнечных панелей.

Солнечные коллекторы применяются в системах отопления и горячего водоснабжения и бывают:

  • Воздушные.
  • Трубчатые.
  • Вакуумные.
  • Плоские.

Внутри воздушных коллекторов находятся покрытые светопоглощающим составом пластины. Они нагреваются солнцем и отдают тепло циркулирующему по коллектору воздуху, которым отапливают жилище.

Для увеличения площади рабочей поверхности в воздушных коллекторах используют гофрированные пластины.

В корпусе трубчатых коллекторов расположены стеклянные трубки, окрашенные изнутри чёрной краской. Солнечный свет, попадая на краску, нагревает её. Затем тепло передаётся бегущей по трубкам воде.

Вакуумные коллекторы представляют собой разновидность трубчатых. В ней окрашенные трубки вставлены в прозрачные, обладающие большим диаметром. Между ними находится вакуум, уменьшающий потери тепла из внутренней трубки.

Самыми простыми и дешёвыми из всех являются плоские коллекторы. Они состоят из пластины, под которой находятся трубки с циркулирующей водой, закрытые снизу слоем теплоизоляционного материала. КПД у плоских коллекторов — самый низкий.

Схема подключения к системе водоснабжения:

Воздух из коллектора поступает в дом напрямую, а вода сначала поступает в бойлеры, где подогревается ТЭНами до нужной температуры. Из бойлера горячая вода подаётся на кухню и в ванную, также она используется для отопления.

Как сделать ветрогенератор

Солнечные электростанции не работают ночью и в пасмурную погоду, а электричество требуется всегда. Поэтому, проектируя альтернативную энергетику для дома своими руками, нужно предусмотреть в ней генератор, не зависящий от солнца.

Для использования в качестве второго источника энергии отлично подойдёт ветрогенератор. Его можно собрать даже из б/у запчастей, что существенно сэкономит ваши средства.

Список того, что понадобится для сборки ветряка:

  1. Генератор с магнитным возбуждением от грузовика или трактора.
  2. Труба с наружным диаметром 60 мм и длиной 7 метров.
  3. Полтора метра трубы с внутренним диаметром 60 мм.
  4. Стальной трос.
  5. Скобы и колышки для крепления троса.
  6. Провода, сечением 4 мм².
  7. Повышающий редуктор 1 к 50.
  8. ПВХ труба, диаметром 200 мм.
  9. Диск от циркулярной пилы.
  10. Два разъёма EC-5.
  11. Кусок стального листа, толщиной 1 мм.
  12. Лист алюминия, толщиной 0,5 мм.
  13. Подшипник под внутренний диаметр мачты.
  14. Муфта для соединения валов генератора и редуктора.
  15. Труба под внутренний диаметр подшипника, длина — 60 см.

Все эти материалы продаются в строительном и в автомагазине. Новые редукторы с генератором стоят дорого, поэтому их лучше купить на барахолке.

Изготовление ветроколеса для дома

Главным элементом любого ветряка являются лопасти, поэтому их нужно изготовить первыми.

Чтобы определиться с размерами, используйте таблицу.

Ветроколесо по мощности в идеале должно совпадать с генератором, но из-за чрезмерно больших размеров получающегося колеса это не всегда возможно. Поэтому чаще всего мощность лопастей значительно ниже таковой у генератора. В этом нет ничего страшного.

Разрежьте ПВХ трубу на отрезки, равные длине лопастей. Распилите их пополам по продольной оси. Перерисуйте на половинки трубы разметку и по ней вырежьте лопасти. Отпилите от заготовок треугольники. Из стального листа вырежьте крепления для лопастей и просверлите в них дырки. Возьмите диск от циркулярной пилы, насверлите в нём отверстий и болтами прикрутите лопасти к диску.

Сборка, установка и подключение

Выройте яму и забетонируйте в ней трубу с внутренним диаметром 60 мм. Возьмите семиметровую трубу и, отступив 1 метр от края, установите на неё скобы. Вварите в тот же край трубы подшипник, используя аргонную сварку.

Согните из стального листа раму и снизу приварите к ней трубу, которая влезает в подшипник. Закрепите на раме редуктор с генератором, соединив их валы. Установите снизу рамы и на верхушке мачты 2 ограничителя в виде штырей. Они не дадут раме поворачиваться больше, чем на 360 градусов. Сделайте флюгер из алюминиевого листа и закрепите его на задней части рамы. В основании мачты просверлите отверстие для провода.

Подключите к генератору провод и протяните его сквозь раму и мачту. Оденьте на вал редуктора ветроколесо и закрепите его на нём. Вставьте раму в подшипник и покрутите её. Она должна легко вращаться.

Ветряк в сборе выглядит примерно так:

  1. Лопасти.
  2. Диск от циркулярки.
  3. Редуктор.
  4. Соединительная муфта.
  5. Генератор.
  6. Флюгер.
  7. Крепление флюгера.
  8. Подшипник.
  9. Ограничители.
  10. Мачта.
  11. Провод.

Вбейте в землю колышки так, чтобы расстояние от мачты до каждого из них было одинаковым. Привяжите тросы ко скобам на мачте. Для установки мачты нужно вызывать автокран. Не пытайтесь установить ветрогенератор самостоятельно! В лучшем случае вы разобьёте ветряк, в худшем — пострадаете сами. После поднятия мачты автокраном, направьте её основание в забетонированную ранее трубу и дождитесь, пока кран опустит её в трубу.

Трос нужно привязывать к колышку в натянутом состоянии. Причём все тросы должны быть привязаны так, чтобы мачта стояла строго вертикально, без перекосов.

Подключать ветрогенератор нужно к зарядному устройству через разъём ЕС-5. Сама зарядка устанавливается в щитке с оборудованием СЭС и подключается напрямую к аккумулятору.

Чтобы не лишиться бытовой техники, во время грозы всегда отключайте ветряк от зарядного устройства.

Сборка электростанции закончена. Теперь вы не останетесь без электричества, даже если вам отключат свет на длительное время. При этом не придётся тратить деньги на топливо для генератора и время на его доставку. Все будет работать автоматически и не потребует вашего вмешательства.

Тарифы на «классические» энергоносители (газ, уголь, бензин, нефть) день ото дня неуклонно повышаются. И это понятно. Ведь человечество давно уже традиционно использует невозобновляемые источники энергии. А их в природе хотя и много, но все же ограниченное количество. Когда-нибудь настанет то время, когда они иссякнут. И придется переключаться, по крайней мере на приватном уровне, на что-либо иное. Сделать альтернативные источники энергии для дома своими руками — лучший вариант для частника, владельца небольшого строения или компактного производства, не требующего огромных энергозатрат.

Прогнозы экономистов и ученых

Некоторые ученые предупреждают: природных ресурсов, используемых человечеством, может не хватить уже представителям ныне живущих поколений, не говоря о потомках! Подсчитано, что в современных условиях обычная семья тратит на оплату света, отопления, бензина для автомобиля до 40 процентов своего бюджета. А по скромным прогнозам экономистов эта доля может вырасти и до 70%! Поэтому для многих представителей так называемого среднего класса (и не только) альтернативные источники энергии для дома, своими руками созданные, — отличный и весьма экономичный выход из складывающейся ситуации.

Наиболее популярные

Вообще-то, практически любой природный фактор можно превращать в энергию. Например, ветер, солнце, силу воды, тепло земных недр, разложение биомасс. Наиболее популярно использование альтернативных источников энергии солнца и ветра. Однако этот вопрос не проработан в достаточной мере на законодательном уровне. Теоретически все ресурсы принадлежат государству. Поэтому, используя такие виды альтернативных источников энергии, как сила ветра или излучение солнца, скорее всего, придется заплатить налог.

Ветер

Подобного рода используют давно (яркий пример — ветряные мельницы, существовавшие еще в древние времена). Лет сорок назад активно начали строить ветряные электростанции. Альтернативные источники энергии для дома, своими руками созданные (миниветрогенераторы), как правило, состоят из специальных лопастей для улавливания ветра, соединенных с генератором напрямую или же через редуктор. Надо иметь в виду, что такой прибор эффективен только в местности, где есть постоянные ветра (например, на побережье моря). Также нужно помнить, что ветряки будут эффективными только при высоте мачты от пятнадцати метров (что довольно проблематично в условиях частного сектора).

Разновидности

Есть ветряки тихоходные. Они предназначены для скорости ветра до шести метров в секунду и характеризуются наличием множества лопастей (иногда до тридцати). Такие приборы малошумные, запускаются и при несильном ветре, но зато имеют низкий КПД при довольно большой парусности. Быстроходные ветряки используют ветер до пятнадцати метров в секунду. Они имеют три или четыре лопасти, достаточно шумно работают и обладают высоким КПД. Из всех видов они самые распространенные в мире. Роторные ветрогенераторы имеют вид бочки с вертикальным расположением лопастей. Они не требуют ориентировки по ветру, но зато у них самый низкий КПД.

Как использовать

Установить ветряки как альтернативные источники энергии своими руками довольно несложно. Вначале необходимо разметить место под мачту во дворе или в удобном месте на участке, где дует постоянно ветер (проанализировав расположение предварительно). Требуется заложить прочный фундамент, чтобы высокая (лучше — более 15 метров) мачта прочно держалась на земле. Ветряк (или несколько приборов) следует выбирать быстроходный. Можно купить в магазине, а тем, у кого руки «правильно выросли», — сделать по соответствующим чертежам самому. Такой информации сейчас довольно много в СМИ и специальной литературе.

Выбирайте тот вариант, который, по отзывам пользователей, покажется самым надежным и посильным в эксплуатации. В момент подключения машины, как показывает опыт, лучше позвать профессионального электрика. Он-то наверняка подскажет, как ваш ветряк правильно подключается, даже если имеется самоучитель и инструкция. И еще: для того чтобы запитать от этой энергии несколько лампочек и приборов (например, телевизор или компьютер), будет необходимо установить сразу несколько ветряков. Так что думайте, насколько вам это по карману. Не забывайте и об основном условии — наличии постоянно дующего ветра. Ведь устанавливать ветрогенератор в глухом лесу, как говорится, пустая трата времени и денег. А вообще-то, ветряки как альтернативные источники энергии своими руками сделать и установить в частном доме представляется вполне возможным и в финансовом, и в физическом плане.

Солнце

Его энергия является поистине неиссякаемой. И к тому же довольно перспективной в использовании. Все мы видели по телевизору европейские варианты «умного дома», где и отопление, и освещение, и нагрев воды производятся за счет применения солнечной энергии. Интересно, что за один год на поверхность почвы и воды попадает столько солнечного излучения, что его (если полностью использовать для получения энергии) хватило бы всему человечеству на многие тысячи лет! Остается, как обычно, только взять то, что «валяется» под ногами. А это бывает не так уж и просто. Загвоздка кроется в довольно низком КПД фотоэлектрических преобразователей и гелиоустановок, придуманных человечеством. Но в этом направлении ведутся постоянные работы ученых.

Гелиоустановки

Такие высокотехнологические приборы, как солнечные альтернативные источники энергии для дома, своими руками изготовить, безусловно, можно (и даже нужно). Только приготовьтесь к тому, что сделать это будет, скорее всего, не так-то просто, и без определенных навыков или помощи специалиста не обойтись!

Для нагрева воды

Наиболее целесообразное и простое использование приборов — для нагрева воды. Разделяют прямой и косвенный нагрев. К прямому относятся разнообразные теплицы, баки для подогрева воды на солнце, парники, застекленные лоджии, веранды, например. Такой вид нагрева позволяет использовать бесплатную солнечную энергию для выработки тепла в любом удобном месте: на крыше, на каком-либо открытом пространстве. В качестве теплоносителя применяют незамерзающие жидкости (антифриз), а последующая происходит в теплообменниках-накопителях. Из них же и производится забор воды на отопление и бытовые нужды.

Кстати, существует детский конструктор «Альтернативные источники энергии» («Знаток»), позволяющий собрать до 130 проектов. Дети в возрасте от пяти лет также могут приобщиться к созданию ветряков, использовать механическую, водную, солнечную энергию для получения электричества.

Солнечные батареи

Развитие привело к созданию солнечных батарей как наиболее эффективному способа использования излучения Солнца. Такого рода панель представляет собой систему полупроводников, преобразующих солнечную энергию в электричество. Подобные системы обеспечивают бесперебойное и надежное, экономически выгодное снабжение частного дома электроэнергией. Особенно эффективны они в труднодоступных районах. Например, в горах, где много солнечных дней в году, а «официальное» снабжение электричеством отсутствует или страдает нерегулярностью. Или в местности, где есть частые перебои с поставкой электроэнергии от основного источника.

Преимущества установки

Подобная установка обладает следующими достоинствами:

  • не требует прокладывания кабеля к опорам, что значительно удешевляет производство;
  • минимизированы затраты на установку и обслуживание батарей;
  • экологическая чистота добываемой энергии;
  • малый вес солнечных батарей;
  • полнейшая бесшумность при эксплуатации;
  • довольно длительный срок использования.

Недостатки

Проблемы альтернативных источников энергии, таких как солнечные батареи, заключаются:

  • в трудоемком процессе сборки;
  • в том, что они занимают много места;
  • чувствительны к механическим повреждениям и загрязнением;
  • не функционируют в ночное время;
  • их эффективность сильно зависит от солнечной или пасмурной погоды.

Монтаж

Альтернативные источники энергии — солнечные батареи — монтируются при определенных навыках достаточно легко. Вначале нужно осуществить подбор необходимых материалов для конструкции. Нам понадобятся качественные фотоэлементы (из моно- или поликристаллического кремния). Лучше взять те, работа которых эффективна и при пасмурной погоде — поликристаллы, легкодоступные в наборе. Ячейки покупаем одной фирмы-производителя, чтобы все было совместимо и взаимозаменяемо. Также нужны будут проводники, соединяющие фотоэлементы. Корпус изготавливается из Его габариты определяем по количеству ячеек. Для внешнего покрытия — оргстекло. Для крепления на крышу дома используем саморезы. Для пайки проводов — обыкновенный паяльник. В общем, ничего «военного». При помощи хорошей инструкции, как правило, прилагаемой к набору, можно разобраться самому. На крайний случай пригласить в помощники соседа по даче.

Установка альтернативных источников энергии. Альтернативные источники энергии для дома своими руками. Виды и проблемы альтернативных источников энергии

Альтернативная энергия для дома: выбираем источник

Многие полагают, что дешевое отопление частного дома возможно только на магистральном газе. Подумаем, что делать, если его нет, и подведение не планируется, и какой может быть альтренативная энергия для дома.

  • Как работает ветрогенератор.
  • Как установить солнечный коллектор.
  • Как обустроить тепловой насос.
  • Как выбрать инвертор.

Сегодня, когда цены на энергоносители стремительно растут вверх, а стоимость подключения к трубе с «голубым топливом» неоправданно высока, всё большее число домовладельцев отказывается от традиционных энергоресурсов и обращает свой взор на альтернативные источники энергии для дома.

Опираясь на знания экспертов и опыт участников forumhouse.ru мы расскажем вам, чем можно заменить газ; как ветер, солнце и тепло земли становятся альтернативой электричеству из проводов – используя их, можно осветить и обогреть загородный дом.

Альтернативный источник электроэнергии: ловец ветра

Именно так можно назвать ветрогенератор. Люди с давних пор используют силу ветра в качестве источника альтернативной энергии.

Пройдя долгий путь, знакомые всем ветряные мельницы превратились в современные ветроэнергетические установки способные вырабатывать электроэнергию.

По какому принципу работает ветрогенератор

Всё довольно просто. Поток ветра вращает лопасти ветроколеса, заставляя таким образом вращаться вал электрогенератора.

Генератор в свою очередь вырабатывает электрический ток.

Следует помнить, что генератор выдает непостоянное напряжение с различной частотой. На случай отсутствия ветра в комплект ветроэнергетической системы входит блок аккумуляторных батарей, куда и поступает выработанная генератором электроэнергия.

Среди индивидуальных домовладельцев наиболее широкое распространение получили ветроэнергетические установки мощностью до 10 кВт. Имеются три основных типа конструкции ветродвигателей:

  • Малолопастные. Чаще всего имеют три лопасти. Отличаются высоким КПД и простотой конструкции. Недостатки: из-за малой площади лопастей, начальный запуск двигателя требует скорости ветра не менее 5-5 м/с. Также пользователи отмечают высокий уровень шума.
  • Многолопастные. На ветровое колесо монтируется от 18 до 24 выгнутые лопасти. Начинают работать при скорости ветра в 2-4 м/с. Отличаются низким уровнем шума, но и более низким КПД, чем малолопастные ветродвигатели. Недостатки: усложненность конструкции, которая мешает установить ветрогенератор своими руками, и возникающий при их работе гироскопический эффект.
  • Роторные ветродвигатели – имеют вертикально расположенные лопасти, которые двигаются не по прямой, а по кругу. Достоинства: стабильная работа при постоянном ветре, низкий уровень шума. Существенный недостаток подобной конструкции ветродвигателя низкий КПД, не более 18 %.

Посмотрим, как же сделать ветроэнергетическую установку эффективной в наших условиях.

Интересен личный опыт участника forumhouse.ru Александра Капустина (ник на форуме Бывалый 1406)

– Размещать ветрогенератор следует на площадке, где для ветров существует как можно меньше помех. Энергия ветра – это кубическая функция скорости ветра. Это означает, что незначительные изменения скорости ветра вызывают существенные изменения выходной мощности. В целях безопасности ставить ветряк желательно дальше от жилых построек. О высоте мачты – ставим как можно выше.

В условиях поселков под Москвой можно рекомендовать высоту мачты не менее 15 метров. А при самостоятельном расчёте системы альтернативного энергоснабжения частного дома сначала необходимо выяснить, какое количество энергии требуется от системы. Для этого придётся определить пиковую мгновенную мощность, а также рассчитать две величины ожидаемого суточного энергопотребления — его максимальное и среднее значения.

Следует помнить, что в наших климатических условиях ветряки могут работать на полную мощность примерно 20–30% дней в году, поэтому ветрогенератор следует рассматривать как дополнительную, резервную систему электроснабжения по выработке электроэнергии для питания бытовых электроприборов.

Ловцы солнца

Как можно использовать энергию солнца: первое, что приходит в голову – солнечная батарея.

Уже никого не удивить фотоэлементами, размещенными на крыше коттеджа.

Но речь в нашем материале пойдёт не о них, а об устройстве способном преобразовывать солнечную энергию в тепло пригодное ля отопления или горячего водоснабжения дома.

Солнечные коллекторы

За ответом на вопрос, что такое солнечный коллектор, обратимся за разъяснениями к заместителю технического директора компании «АкваБур» Евгению Касаткину.

– В основу гелиосистемы или, проще говоря, солнечного коллектора заложен принцип получения тепла от солнечного излучения и дальнейшей передачей накопленной энергии в систему ГВС или отопления.

Существуют два вида солнечных коллекторов:

  • Вакуумный солнечный коллектор. Съем потенциала в данной системе производиться с помощью вакуумных трубок. Вакуумная трубка – это колба с двойным стеклом с выкаченным из неё воздухом. С внутренней стороны колба покрыта отражающим материалом, который впускает солнечное излучение, но не выпускает наружу. А во внутренней части системы, находятся трубки со стержнем, в котором находиться теплоноситель. Вакуумная прослойка даёт возможность сохранить около 95% улавливаемой тепловой энергии.
  • Плоский солнечный коллектор. Съем потенциала в данной системе основан на поглощении солнечного излучения абсорбирующей пластиной, после чего энергия, в виде накопленного тепла передаётся жидкому носителю. Обратная сторона солнечного коллектора покрывается теплоизоляцией.

Какую систему выбрать с учётом работы в наших условиях

По мнению руководителя направления отдела развития компании «Виссманн» Михаила Мурашко:

При пасмурной погоде, смоге и рассеянном излучении наиболее эффективно работают трубчатые вакуумные коллекторы. А плоские солнечные коллекторы, более оптимальны для использования в районах с высокой солнечной инсоляцией.

Евгений Касаткин:

– В зимний период и в северных районах солнечный коллектор может использоваться как дополнительная система, подключённая к системе отопления или ГВС. Но наилучшие показатели мы получим летом, когда система при правильной её установке и монтаже, может полностью удовлетворить вашу потребность в горячей воде, без использования косвенных систем нагрева воды.

Установка солнечного коллектора позволит вам получить практически бесплатное тепло. Если системе необходима принудительная циркуляция теплоносителя, то электричество потребуется лишь для работы насоса. А в солнечный день, гелиосистема может нагреть воду до температуры 50-70 С.

Тепловые насосы

Как гласит закон сохранения энергии: «Энергия не может возникнуть из ничего и не может просто так исчезнуть, она может только переходить из одной формы в другую».

В земле, воздухе и воде содержится большое количество низкопотенциальной тепловой энергии которую можно использовать для отопления дома. Остаётся только собрать эту рассеянную тепловую энергию и «запустить» её в систему теплоснабжения дома. Для этого применяется специальное устройство – тепловой насос.

В чем заключается эта технология, объясняет директор компании «SagaTherm» Александр Сагалович:

– Тепловой насос – это холодильная машина.В обычных условиях тепловая энергия передается от более нагретого тела к менее нагретому. Тепловой насос может забирать тепловую энергию у менее нагретого тела и передавать его более нагретому, нагревая его еще сильнее.

Тепловой насос способен отбирать тепловую энергию из следующих источников – воздуха, воды и земли. В наших условиях наиболее целесообразно построить систему тепловых насосов, базирующуюся на отборе тепла земли и воды.

Для перекачивания 4 кВт тепловой энергии нам понадобится примерно 1 кВт электроэнергии. Но электроэнергия тоже никуда просто так не пропадет, она превратится в тепловую энергию, т.к. компрессор в процессе работы также нагревается. Итого – затратив 1 кВт электроэнергии, мы получаем 5 кВт тепла.

Какую выгоду даёт установка этого устройства

Евгений Касаткин:

Выгоду от использования тепловых насосов лучше всего демонстрирует следующая таблица.

Теперь мы знаем, как работает тепловой насос. Рассмотрим, какие бывают типы систем.

Выбор конструкции будет зависеть от наличия на вашем участке дополнительных свободных площадей или водоёма.

  • Вертикальная система. Применяется, если на участке нет места для закладки контура труб или отсутствуют незамерзающие зимой водоёмы. Для монтажа теплового насоса бурятся от 3 до 5 скважин, глубиной от 50 до 150 метров.
  • Горизонтальная система. Менее затратна, чем вертикальная система, т.к. отпадает необходимость в бурении дорогих скважин. Контур труб закладывается на небольшой глубине, обычно около 1.5 метров, но требуется довольно приличная площадь участка.
  • Водная система. Если возле участка, не далее чем 100 метров, есть незамерзающий в зимнее время водоём, то закладка контура труб в нём будет наиболее разумным выбором.

Особенности эксплуатации тепловых насосов

Как и любая инженерная система, отопление и горячее водоснабжение на базе теплового насоса требует очень вдумчивого подхода.

Александр Сагалович:

– Вертикальная и горизонтальная системы обустройства грунтового теплообменника одинаково эффективны. Горизонтальный теплообменник занимает много места, но значительно дешевле вертикального.

Бурение скважин обойдётся дороже, но зато можно сэкономить место на участке.

Для многих это единственное решение, т.к. участок не позволяет разместить горизонтальный теплообменник.

При обустройстве горизонтального грунтового теплообменника понадобится примерно 5 соток земли на каждые 10 кВт мощности. После завершения работ, эту землю можно использовать без ограничений, единственное, на ней нельзя будет строить капитальные строения. Одним из способов использования тепловых насосов в качестве отопительного контура, может стать монтаж системы водяного тёплого пола.

Инвертор – как часть системы источника альтернативной энергии

Как уже говорилось выше, выработанное источником альтернативной энергии электричество накапливается в аккумуляторах. Но что делать дальше с этой энергией, ведь аккумуляторные батареи выдают постоянный ток, непригодный для подключения бытовых электроприборов? На помощь приходит преобразователь тока – инвертор. При помощи данного прибора постоянный ток преобразовывается в переменный.

Об особенностях использования инверторов для создания систем автономного и бесперебойного электропитания, рассказывает главный инженер компании «СибКонтакт» Сергей Лесков:

– Инверторы встраиваются в различные системы по производству альтернативной энергии содержащие аккумулятор, тем самым обеспечивая весь дом электроэнергией с напряжением 220В и частотой 50 Гц. Инверторы с синусоидальной формой выходного напряжения являются обязательной частью установки автономного электропитания, так как к ним можно подключить любое, даже самое чувствительное оборудование.

При создании системы автономного и бесперебойного электропитания инверторы имеют ряд преимуществ по сравнению с дизель и бензогенераторами:

  • Эти элементы системы работают в автономном режиме и не требуют присутствия человека;
  • В режиме холостого хода потребляют минимум электроэнергии;
  • Не требуют специальной вытяжной вентиляции помещения;
  • Не требуют звукоизоляции помещения.

Таким образом, выбор эффективного источника альтернативной энергии для загородного дома, заключается в комплексном подходе к решению множества достаточно сложных задач, требующих знаний, опыта и умелых рук.

Узнать больше об альтернативной энергии в частном доме вы можете из соответствующей ветки форума. В нашей теме раскрывается вопрос использования ветрогенератора и о том, можно ли собрать его своими руками для энергоснабжения альтернативного дома.

Поучаствуйте в обсуждении нескольких вариантов применения тепловых насосов. Ознакомившись с видео на нашем сайте, вы увидите, как геотермальный насос обеспечивает теплом дом в случае отсутствия магистрального газа. А в этом разделе форума ведётся обсуждение инверторов.

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

Запасы природного топлива не безграничны, а цены на энергоносители постоянно растут. Согласитесь, было бы неплохо взамен традиционных источников энергии использовать альтернативные, чтобы не зависеть от поставщиков газа и электроэнергии в своем регионе. Но вы не знаете, с чего начинать?

Мы поможем вам разобраться с основными источниками возобновляемой энергии – в этом материале мы рассмотрели лучшие эко-технологии. Заменить привычные источники питания способна альтернативная энергия: своими руками можно устроить весьма эффективную установку для ее получения.

В нашей статье рассмотрены простые способы сборки теплового насоса, ветрогенератора и солнечных батарей, подобраны фотоиллюстрации отдельных этапов процесса. Для наглядности материал снабжен видеороликами по изготовлению экологически чистых установок.

Популярные источники возобновляемой энергии

“Зеленые технологии” позволят ощутимо сократить бытовые расходы за счет использования практически бесплатных источников.

Еще с древних времен люди использовали в повседневном обиходе механизмы и устройства, действие которых было направлено на превращение в механическую энергию сил природы. Ярким примером тому являются водяные мельницы и ветряки.

С появлением электричества наличие генератора позволило механическую энергию превращать в электрическую.

Сегодня значительное количество энергии вырабатывается именно ветряными комплексами и гидроэлектростанциями. Помимо ветра и воды людям доступны такие источники, как биотопливо, энергия земных недр, солнечный свет, энергия гейзеров и вулканов, сила приливов и отливов.

В быту для получения возобновляемой энергии широко используют следующие устройства:

Высокая стоимость, как самих устройств, так и проведения монтажных работ, останавливает многих людей на пути к получению вроде бы бесплатной энергии.

Окупаемость может достигать 15-20 лет, но это не повод лишать себя экономических перспектив. Все эти устройства можно изготовить и установить самостоятельно.

Солнечные панели собственноручного изготовления

Готовая солнечная панель стоит немалых денег, поэтому ее покупка и установка по карману далеко не каждому. При самостоятельном изготовлении панели расходы можно снизить в 3-4 раза.

Прежде чем приступить к устройству солнечной панели нужно разобраться, как все это работает.

Принцип работы системы солнечного электроснабжения

Понимание назначения каждого из элементов системы позволит представить ее работу в целом.

Основные составляющие любой системы солнечного электроснабжения:

  • Солнечная панель. Это комплекс соединенных в единое целое элементов, преобразующих солнечный свет в поток электронов.
  • Аккумуляторы. Одной аккумуляторнойбатареинадолго не хватит, поэтому система может насчитывать до десятка таких устройств. Количество аккумуляторных батарей определяется мощностью потребляемой электроэнергии. Количество аккумуляторных батарей можно будет увеличить в будущем, добавив в систему необходимое количество солнечных панелей;
  • Контроллер солнечного заряда. Это устройство необходимо для обеспечения нормальной зарядки аккумуляторной батареи. Основное его назначение состоит в недопущении повторной перезарядки батареи.
  • Инвертор. Прибор, требующийся для преобразования тока. Аккумуляторные батареи выдают ток низкого напряжения, а инвертор преобразует его в ток необходимого для функционала высокого напряжения – выходная мощность. Для дома достаточно будет инвертора с выдаваемой мощностью 3-5 кВт.

Основная особенность солнечных батарей состоит в том, что они не могут вырабатывать ток высокого напряжения. Отдельный элемент системы способен вырабатывать ток напряжением 0,5-0,55 В. Одна солнечная батарея способна вырабатывать ток напряжением 18-21 В, чего достаточно для зарядки 12-вольтового аккумулятора.

Если инвертор, аккумуляторные батареи и контроллер заряда лучше приобрести готовыми, то солнечные батареи вполне возможно сделать самому.

Изготовление солнечной батареи

Для изготовления батареи необходимо приобрести солнечные фотоэлементы на моно- либо поликристаллах. При этом нужно учесть, что срок службы поликристаллов значительно меньше, чем у монокристаллов.

Кроме того КПД поликристаллов не превышает 12%, тогда как этот показатель у монокристаллов достигает 25%. Для того, чтобы сделать одну солнечную панель необходимо купить как минимум 36 таких элементов.

Шаг #1 – сборка корпуса солнечной панели

Начинаются работы с изготовления корпуса, для этого потребуются следующие материалы:

Из фанеры необходимо вырезать днище корпуса и вставить его в рамку из брусков толщиной 25 мм. Размер днища определяется количеством солнечных фотоэлементов и их размером.

По всему периметру рамки в брусках с шагом 0,15-0,2 м необходимо высверлить отверстия диаметром 8-10 мм. Они требуются для предотвращения перегрева элементов батареи во время работы.

Шаг #2 – соединение элементов солнечной панели

По размеру корпуса необходимо при помощи канцелярского ножа вырезать из ДВП подложку для солнечных элементов. При ее устройстве также нужно предусмотреть наличие вентиляционных отверстий, устраиваемых через каждые 5 см квадратно-гнездовым способом. Готовый корпус нужно дважды покрасить и высушить.

Солнечные элементы следует вверх ногами выложить на подложку из ДВП и выполнить распайку. Если готовые изделия уже не были оснащены припаянными проводниками, то работа существенно упрощается. Однако процесс распайки предстоит выполнить в любом случае.

Нужно помнить, что соединение элементов должно быть последовательным. Изначально элементы следует соединять рядами, а уже потом готовые ряды объединять в комплекс путем присоединения к токоведущим шинам.

По завершению элементы нужно перевернуть, уложить как положено и зафиксировать на своих местах при помощи силикона.

После чего надо проверить величину выходного напряжения. Ориентировочно оно должно находиться в пределах 18-20 В. Теперь батарею следует обкатать в течение нескольких дней, проверить способность зарядки аккумуляторных батарей. Только после контроля работоспособности производится герметизация стыков.

Шаг #3 – сборка системы электроснабжения

Убедившись в безукоризненном функционале, можно выполнить сборку системы электроснабжения. Входные и выходные контактные провода нужно вывести наружу для последующего подключения прибора.

Из оргстекла следует вырезать крышку и закрепить ее саморезами к бортикам корпуса через предварительно просверленные отверстия.

Вместо солнечных элементов для изготовления батареи можно использовать диодную цепь с диодами Д223Б. Панель из 36 последовательно соединенных диодов способна выдавать напряжение 12 В.

Диоды нужно предварительно замочить в ацетоне для удаления краски. В пластиковой панели следует высверлить отверстия, вставить диоды и произвести их распайку. Готовую панель необходимо поместить в прозрачный кожух и герметизировать.

Основные правила установки солнечной панели

От правильности установки солнечной батареи во многом зависит эффективность работы всей системы.

При установке нужно учесть следующие важные параметры:

  1. Затенение. Если батарея будет находиться в тени деревьев или более высоких сооружений, то она не только не будет нормально функционировать, но и может выйти из строя.
  2. Ориентация. Для максимального попадания солнечных лучей на фотоэлементы батарею необходимо направить в сторону солнца. Если Вы живете в северном полушарии, то панель должна быть ориентирована на юг, если же в южном, то наоборот.
  3. Наклон. Этот параметр определяется географическим положением. Специалисты рекомендуют устанавливать панель под углом, равным географической широте.
  4. Доступность. Нужно постоянно следить за чистотой лицевой стороны и вовремя удалять слой пыли и грязи. А в зимнее время панель периодически необходимо очищать от налипающего снега.

Желательно, чтобы при эксплуатации солнечной панели угол наклона не был постоянным. Прибор будет работать по максимуму только в случае прямо направленных на его крышку солнечных лучей.

Летом его лучше располагать под уклоном в 30º к горизонту. В зимнее время рекомендовано приподнимать и устанавливать на 70º.

Тепловые насосы для отопления

Тепловые насосы являются одним и из наиболее прогрессивных технологических решений в получении альтернативной энергии для вашего дома. Они не только наиболее удобны, но и экологически безопасны.

Их эксплуатация позволит существенно снизить расходы, связанные с оплатой на охлаждение и обогрев помещения.

Классификация тепловых насосов

Тепловые насосы классифицирую по количеству контуров, источнику энергии и способу ее получения.

В зависимости от конечных потребностей тепловые насосы могут быть:

  • Одно-, двух или трехконтурные;
  • Одно- или двухконденсаторные;
  • С возможностью нагрева или с возможностью нагрева и охлаждения.

По виду источника энергии и способу ее получения различают следующие тепловые насосы:

  • Грунт – вода. Применяются в умеренном климатическом поясе с равномерным прогревом земли вне зависимости от времени года. Для монтажа используют коллектор либо зонд в зависимости от типа грунта. Для бурения неглубоких скважин не требуется получения разрешительных документов.
  • Воздух – вода. Тепло аккумулируется из воздуха и направляется на нагрев воды. Установка будет уместной в климатических зонах с зимней температурой не ниже -15 градусов.
  • Вода – вода. Монтаж обусловлен наличием водоемов (озера, реки, грунтовые воды, скважины, отстойники). Эффективность такого теплового насоса является весьма внушительной, что обусловлено высокой температурой источника в холодное время года.
  • Вода – воздух. В данной связке в роли источника тепла выступают те же водоемы, но при этом тепло посредством компрессора передается непосредственно воздуху, используемому для обогрева помещений. В данном случае вода не выступает в качестве теплоносителя.
  • Грунт – воздух. В данной системе проводником тепла является грунт. Тепло из грунта через компрессор передается воздуху. В роли переносчика энергии применяют незамерзающие жидкости. Данная система считается наиболее универсальной.
  • Воздух – воздух. Работа данной системы сходна с работой кондиционера, способного обогревать и охлаждать помещение. Данная система является наиболее дешевой, так как не требует производства земляных работ и прокладки трубопроводов.

При выборе вида источника тепла нужно ориентироваться на геологию участка и возможность беспрепятственного проведения земляных работ, а также на наличие свободной площади.

При дефиците свободного места придется отказаться от таких источников тепла, как земля и вода и забирать тепло из воздуха.

Принцип работы теплового насоса

Принцип работы тепловых насосов основан на использовании цикла Карно, который в результате резкого сжатия теплоносителя обеспечивает повышение температуры.

По такому же принципу, но с противоположным эффектом, работает большинство климатических устройств с компрессорными установками (холодильник, морозильная камера, кондиционер).

Главный рабочий цикл, который реализуется в камерах данных агрегатов, полагает обратный эффект – в результате резкого расширения происходит сужение хладагента.

Именно поэтому один из наиболее доступных методов изготовления теплового насоса основан на использовании отдельных функциональных узлов, используемых в климатическом оборудовании.

Так, для изготовления теплового насоса может быть использован бытовой холодильник. Его испаритель и конденсатор будут играть роль теплообменников, отбирающих тепловую энергию из среды и направляющие ее непосредствен на нагрев теплоносителя, который циркулирует в системе отопления.

Сборка теплового насоса из подручных материалов

Используя старую бытовую технику, а точнее, ее отдельные узлы, можно самостоятельно собрать тепловой насос. Как это можн сделать, рассмотрим далее.

Шаг #1 – подготовка компрессора и конденсатора

Работы начинаются с подготовки компрессорной части насоса, функции которой будут отведены соответствующему узлу кондиционера либо холодильника. Данный узел необходимо закрепить с помощью мягкой подвески на одной из стен рабочего помещения там, где это будет удобно.

После этого необходимо изготовить конденсатор. Для этого идеально подойдет бак из нержавеющей стали объемом 100 л. В него необходимо вмонтировать змеевик (можно взять готовую медную трубку от старого кондиционера либо холодильника.

Подготовленный бак нужно с помощью болгарки разрезать вдоль на две равные части – это необходимо для установки и закрепления змеевика в теле будущего конденсатора.

После монтажа змеевика в одной из половинок обе части емкости нужно соединить и сварить между собой таким образом, чтобы получился замкнутый бак.

Учтите, что при сварке нужно использовать специальный электроды, а еще лучше применять аргоновую сварку, только она может обеспечить максимальное качество шва.

Шаг #2 – изготовление испарителя

Для изготовления испарителя потребуется герметичный пластиковый бак объемом 75-80 литров, в который нужно будет поместить змеевик из трубы диаметром ¾ дюйма.

На концах трубки необходимо нарезать резьбу для последующего обеспечения соединения с трубопроводом. После завершения сборки и проверки герметизации испаритель следует закрепить на стене рабочего помещения при помощи кронштейнов соответствующего размера.

Завершение сборки лучше доверить специалисту. Если часть сборки можно выполнить самостоятельно, то с пайкой медных труб и закачкой хладагента должен работать профессионал. Сборка основной части насоса заканчивается подключением обогревательных батарей и теплообменника.

Нужно отметить, что данная система является маломощной. Поэтому будет лучше, если тепловой насос станет дополнительной частью существующей системы отопления.

Шаг #3 – обустройство и подключение внешнего устройства

В качестве источника тепла лучше всего подойдет вода из колодца или скважины. Она никогда не замерзает и даже зимой ее температура редко опускается ниже +12 градусов. Потребуется устройство двух таких скважин.

Из одной скважины будет происходить забор воды с последующей подачей в испаритель.

Далее отработанная вода будет сбрасываться во вторую скважину. Остается все это подключить к входу в испаритель, к выходу и герметизировать.

В принципе, система готова к эксплуатации, но для ее полной автономности потребуется система автоматики, контролирующая температуру движущегося теплоносителя в отопительных контурах и давление фреона.

На первых порах можно обойтись обыкновенным пускателем, но следует учесть, что запуск системы после отключения компрессора можно выполнять через 8-10 минут – это время необходимо для выравнивания давления фреона в системе.

Устройство и использование ветрогенераторов

Энергию ветра использовали еще наши предки. С тех далеких времен, в принципе, ничего не изменилось.

Отличие состоит лишь в том, что жернова мельницы заменены генератором и приводом, обеспечивающими преобразование механической энергии лопастей в электрическую энергию.

Виды альтернативных источников энергии

В природе энергия присутствует практически везде – ветер, вода, земля и солнце – это альтернативные и возобновляемые источники энергии. Но основной задачей человечества является создание приспособлений, которые могут извлечь ее оттуда, именно этим занимается альтернативная энергетика.

Человечество достигло невероятных успехов в этом направлении, на сегодняшний день такие установки можно изготовить самостоятельно для своего дома. Зачем нужны эти устройства, и что можно изготовить своими руками?

Необходимость использования новых источников энергии

Развитие энергетики и технологический прогресс привели к постоянному росту спроса на энергоресурсы. До 60-х годов прошлого века основным источником энергетики являлась нефть. Кризис 1973 года показал, что ориентация на один вид ресурса может повлечь за собой непредвиденные ситуации. Многие экономически развитые страны разработали новую энергетическую стратегию, которая основывается на диверсификации энергетических источников.

С этого времени ученые уделяют большое внимание проблемам всемирного энергосбережения и изучению возможностей применения нетрадиционных альтернативных источников энергии.

Освоение нетрадиционных источников

К нетрадиционным источникам энергии относятся:

  • энергия солнца;
  • энергия ветра;
  • геотермальная;
  • энергия морских приливов и волн;
  • биомассы;
  • низкопотенциальная энергия окружающей среды.

Их освоение представляется возможным благодаря повсеместной распространенности большинства видов, можно отметить также их экологическую чистоту и отсутствие эксплуатационных затрат на топливную составляющую.

Однако существуют и некоторые отрицательные качества, которые препятствуют применению их в производственных масштабах. Это – небольшая плотность потока, которая заставляет применять «перехватывающие» установки большой площади, также изменчивость во времени.

Все это приводит к тому, что подобные устройства обладают большой материалоемкостью, а значит, увеличиваются и капиталовложения. Ну, а процесс получения энергии из-за некоторого элемента случайности, связанного с погодными условиями, доставляет немало неприятностей.

Другой наиважнейшей проблемой остается «сохранение» этого энергетического сырья, так как существующие технологии аккумулирования электроэнергии не позволяют сделать это в больших количествах. Тем не менее, в бытовых условиях альтернативные источники энергии для дома пользуются все большей популярностью, поэтому ознакомимся с основными энергоустановками, которые можно установить в частном владении.

Солнечные батареи

Солнечная панель состоит из комплекса соединенных элементов, которые преобразуют солнечный свет в поток электронов. Характерной особенностью является тот факт, что они не в состоянии генерировать ток высокого напряжения. Отдельный элемент вырабатывает ток напряжением до 0,55 В, а одна батарея вырабатывает ток напряжением до 21 В, который позволяет питать 12-вольтовую аккумуляторную батарею.

Естественно, для обеспечения дома электроэнергией потребуется система, насчитывающая десятки таких устройств. Также в ее состав входят следующие компоненты:

  • контроллер для управления зарядкой аккумуляторной батареи, предотвращает повторный заряд;
  • инвертор, преобразующий ток из низкого в высокое напряжение;
  • аккумулятор.

Все три элемента лучше приобрести в готовом виде, ну, а солнечную батарею можно изготовить самостоятельно.

Процесс изготовления батареи

Батарея собирается из модулей, состоящих из 30, 36 или 72 фотоэлементов. Они соединяются последовательно с источником питания, его максимальное напряжение составляет 50 В.

  1. Из фанеры вырезается дно корпуса и вставляется в рамку, по периметру которой высверливаются отверстия. Они необходимы для обеспечения вентиляции и предотвращения перегрева во время работы.
  2. Подложка для солнечных элементов вырезается по размеру корпуса, здесь также необходимо предусмотреть наличие отверстий.
  3. Корпус окрашивается и высушивается, после этого на него выкладываются вверх ногами солнечные элементы и запаиваются.
  4. Элементы соединяются для начала рядами, затем они подключаются к токоведущим шинам.
  5. Перевернутые элементы фиксируются при помощи силикона.

Величина выходного напряжения должна составлять около 18-20 В, в этом нужно предварительно убедиться. Также в течение нескольких дней проверяется работоспособность батареи, только после этого выполняется герметизация стыков и собирается система электроснабжения.

При установке панели следует обратить внимание на следующее:

  1. Не располагать батарею в тени деревьев или высоких сооружений.
  2. Произвести ориентацию батареи в сторону солнца.
  3. Правильно определить наклон.
  4. Обеспечить доступность для своевременного удаления пыли, грязи и слоя снега.
  5. Предусмотреть подставку, регулирующую угол наклона для зимнего и летнего сезона.

Ветрогенераторы

Альтернативные источники энергии для частного дома – это возобновляемые ресурсы, к которым можно отнести и энергию ветра. Наши предки умели строить мельницы, использующие воздушные потоки для вращения лопастей, сейчас же человек научился преобразовать их в электричество.

Существует несколько разновидностей ветряных генераторов, которые различаются в зависимости от основных параметров.

Размещение оси

Различают вертикальные и горизонтальные конструкции. Горизонтальные обеспечивают автоматический поворот основной части для поиска ветра, обладают более высоким уровнем КПД. Оборудование вертикальных генераторов расположено на земле, эксплуатация и обслуживание этого вида проще.

Количество лопастей

Существуют следующие виды:

  • однолопастные;
  • двухлопастные;
  • трехлопастные;
  • многолопастные.

Последний тип используется редко, в основном, при малой скорости ветра.

Материал для лопастей

Лопасти бывают жесткими и парусными, однако из-за быстрой потери своей функциональности, в результате резких порывов ветра, требуют частой замены.

Ветряная установка состоит из следующих основных элементов, которые можно изготовить собственноручно:

  1. Лопасти, которые в результате вращения обеспечивают движение ротора.
  2. Генератор, вырабатывающий переменный ток.
  3. Контроллер, преобразующий переменный ток в постоянный, необходимый для зарядки аккумуляторов.
  4. Аккумуляторы для накопления электроэнергии.
  5. Инвертор превращает постоянный ток в переменный, необходимый для функционирования всех бытовых приборов.
  6. Мачта для обеспечения поднятия лопастей до необходимой высоты с наиболее активными воздушными массами.

Тепловые насосы

Этот самая прогрессивная технология, в которой используются альтернативные источники энергии для дома своими руками, обеспечивающая значительную экономию средств на обогрев или охлаждение дома.

Принцип работы оборудования основан на цикле Карно: в результате резкого сжатия теплоносителя происходит повышение температуры. Противоположное действие наблюдается в функционировании холодильных и морозильных камер.

Для изготовления теплового насоса могут применяться некоторые узлы, использующиеся в данном оборудовании. Тепловая энергия, отбирающаяся из грунта, воздуха, воды, попадая в испаритель, превращается в газ, далее сжимается компрессором, а температура повышается.

Классификация насосов следующая:

  1. По количеству контуров:
    • одноконтурные;
    • двухконтурные;
    • трехконтурные.
  2. По виду источника.

Встречаются следующие разработки.

Грунт-вода

Применяются с успехом на территориях с умеренным климатом, где прослеживается равномерный подогрев почвы в любое время года. Скважины бурятся неглубоко, поэтому разрешающие документы оформлять не придется. В зависимости от типа грунта используют зонд или коллектор.

Воздух-вода

Такие установки используются в зонах с климатом, где зимняя температура не опускается ниже 15-20 градусов. Аккумулирующееся тепло из воздуха используется для нагрева воды.

Вода-вода

Применяются в условиях наличия водоема: рек, озер, скважин, отстойников, грунтовых вод. Как известна температура водных источников значительно выше температуры воздуха в зимнее время. Этим и обусловлена эффективность данных установок.

Вода-воздух

Тепло из водоемов посредством компрессора передается воздуху и используется для обогрева жилых площадей.

Грунт-воздух

Наиболее универсальная система, использующая в качестве переносчиков энергии незамерзающие жидкости. Тепло из грунта посредством компрессора передается воздуху.

Воздух-воздух

Наиболее дешевая система, которая не требует проведения земляных работ, а также прокладки трубопровода. Способна как обогревать, так и охлаждать помещение.

При выборе одной из систем следует учесть следующее:

  • геологию участка;
  • возможность проведения земляных работ;
  • наличие свободного пространства.

Эффективность установки зависит от правильности выбора источника альтернативной энергии.

Биогазовые установки

Газ образуется в результате обработки продуктов жизнедеятельности домашних птиц и животных. Переработанные отходы используются для удобрения почвы на приусадебных участках. Процесс основан на реакции брожения, в котором участвуют бактерии, живущие в навозе.

Самым лучшим источником биогаза считается навоз КРС, хотя для этого также подходят отходы птиц или другого домашнего скота.

Брожение происходит без доступа кислорода, поэтому целесообразно использовать закрытые емкости, которые еще называют биореакторами. Реакция активизируется, если периодически перемешивать массу, для этого используется ручной труд или различные электромеханические приспособления.

Также потребуется поддерживать температуру в установке от 30 до 50 градусов для обеспечения активности мезофильных и термофильных бактерий и участия их в реакции.

Изготовление конструкции

Самой простой биогазовой установкой является бочка с мешалкой, закрывающаяся крышкой. Газ из бочки поступает в резервуар через шланг, в крышке для этой цели проделывается отверстие. Такая конструкция обеспечивает газом одну или две газовые горелки.

Для получения масштабных объемов газа используется надземный или подземный бункер, который изготавливается из железобетона. Всю емкость целесообразно разделить на несколько отсеков, для того чтобы реакция происходила со сдвигом во времени.

Процесс брожения при участии мезофильных культур занимает до 30 дней, поэтому такие условия оптимальны для бесперебойного выделения газа. Загружают навоз через загрузочный бункер, с противоположной стороны отбирается отработанное сырье.

Емкость заполняется массой не полностью, примерно на 20 процентов, остальное пространство служит для скапливания газа. К крышке емкости подсоединяются две трубки, одна отводится к потребителю, а другая к гидрозатвору – емкости, заполненной водой. Это обеспечивает очищение и осушение газа, к потребителю подается газ высокого качества.

Мини гидроэлектростанции

Самодельные гидроэлектростанции – это дополнительные альтернативные источники энергии своими руками, их можно построить у ручья или водоема с плотиной. Основа этой конструкции – колесо, которое вращается потоками воды, а от скорости течения зависит мощность установки.

Как самостоятельно изготовить конструкцию?

Для осуществления задуманного понадобятся следующие материалы:

  • автомобильные колеса;
  • генератор;
  • обрезки уголка и металла;
  • фанера;
  • медный провод;
  • магниты неодимовые;
  • полистироловая смола.

Колесо изготавливается из дисков размером 11 дюймов. Стальная труба разрезается на четыре части по вертикали, из получившихся сегментов получаются лопасти, их потребуется 16 штук. Лопасти крепятся сваркой, а диски – болтами.

Размеры сопла соответствуют ширине колеса, его изготавливают из обрезка металла. Придав соответствующую форму, края соединяют сваркой. Сопло должно быть настроено по высоте для регулирования водяного потока.

Далее, ось сваривается и на нее устанавливается колесо. Изготавливается генератор, который защищается металлическим крылом от брызг. Все элементы покрываются краской для защиты от влаги и коррозии.

Такое устройство не требует огромных капиталовложений, но оно способно значительно снизить расходы на электроэнергию.

Геотермальная энергия

В недрах земного шара таятся неизведанные виды альтернативных источников энергии. Человечество знает, какова сила и масштабы природных стихийных проявлений. Мощность извержения одного вулкана несравнима ни с одной из рукотворных энергетических установок.

К сожалению, человек еще не умеет использовать эту гигантскую энергию во благо, но природная теплота Земли или геотермальная энергетика приковывает взгляды ученых, так как она представляет собой неисчерпаемый ресурс.

Известно, что наша планета ежегодно излучает громадное количество внутреннего тепла, которое компенсируется радиоактивным распадом изотопов в коре земного шара. Различают два типа источника геотермальной энергии.

Подземные бассейны

Это естественные бассейны с горячей водой или пароводяной смесью – гидротермальные или паротермальные источники. Ресурсы из этих источников добываются посредством буровых скважин, далее энергия используется для нужд человечества.

Горные породы

Тепло горячих горных пород может быть использовано для нагревания воды. Для этого ее закачивают в горизонты для дальнейшего применения в энергетических целях.

Одним из недостатков этого вида энергии является его слабая концентрация. Однако в условиях, где при погружении на каждые 100 метров, температура увеличивается на 30-40 градусов, можно обеспечить хозяйственное ее применение.

Технология использования этой энергии в перспективных «геотермальных районах» обладает явными преимуществами:

  • неисчерпаемость запасов;
  • экологическая чистота;
  • отсутствие больших издержек на разработку источников.

Дальнейшее развитие цивилизации невозможно без внедрения новых технологий в области энергетики. На этом пути стоят трудноразрешимые задачи, которые еще предстоит решить человечеству.

Тем не менее, освоение этого направления играет важную роль, и сегодня уже существует оборудование, способное существенно сэкономить ресурсы традиционные и альтернативные источники энергии являются отличной альтернативой им. Для воплощения таких идей требуется терпение, умелые руки, а также некоторые навыки и знания.

Видео

Ознакомиться с работой различных альтернативных источников энергии в частном доме вы сможете, посмотрев наше видео.

Добавить комментарий

Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Как альтернативные источники энергии помогают получать тепло и электричество

Ухудшение экологии и истощение природных ресурсов заставляет задумываться о том, как получать электричество и тепло из возобновляемых источников.

В этой статье рассказываем, как работает альтернативная энергия и почему многие страны делают выбор в её пользу.

Что такое альтернативная энергия?

Энергия бывает возобновляемой (альтернативной) и невозобновляемой (традиционной).

Альтернативные источники энергии – это обычные природные явления, неисчерпаемые ресурсы, которые вырабатываются естественным образом. Такая энергия ещё называется регенеративной или «зелёной».

Невозобновляемые источники – это нефть, природный газ и уголь. Им ищут замену, потому что они могут закончиться. Ещё их использование связано с выбросом углекислого газа, парниковым эффектом и глобальным потеплением.

Человечество получает энергию, в основном за счёт сжигания ископаемого топлива и работы атомных электростанций. Альтернативная энергетика – это методы, которые отдают энергию более экологичным способом и приносят меньше вреда. Она нужна не только для промышленных целей, но и в простых домах для отопления, горячей воды, освещения, работы электроники.

Ресурсы возобновляемой энергии

  • Солнечный свет
  • Водные потоки
  • Ветер
  • Приливы
  • Биотопливо (топливо из растительного или животного сырья)
  • Геотермальная теплота (недра Земли)

Альтернативные виды энергии

1. Солнечная энергия

Один из самых мощных видов альтернативных источников энергии. Чаще всего её преобразуют в электричество солнечными батареями. Всей планете на целый год хватит энергии, которую солнце посылает на Землю за день. Впрочем, от общего объёма годовая выработка электроэнергии на солнечных электростанциях не превышает 2%.

Основные недостатки – зависимость от погоды и времени суток. Для северных стран извлекать солнечную энергию невыгодно. Конструкции дорогие, за ними нужно «ухаживать» и вовремя утилизировать сами фотоэлементы, в которых содержатся ядовитые вещества (свинец, галлий, мышьяк). Для высокой выработки необходимы огромные площади.

Солнечное электричество распространено там, где оно дешевле обычного: отдалённые обитаемые острова и фермерские участки, космические и морские станции. В тёплых странах с высокими тарифами на электроэнергию, оно может покрывать нужны обычного дома. Например, в Израиле 80% воды нагревается солнечной энергией.

Батареи также устанавливают на беспилотные автомобили, самолёты, дирижабли, поезда Hyperloop .

2. Ветроэнергетика

Запасов энергии ветра в 100 раз больше запасов энергии всех рек на планете. Ветровые станции помогают преобразовывать ветер в электрическую, тепловую и механическую энергию. Главное оборудование – ветрогенераторы (для образования электричества) и ветровые мельницы (для механической энергии).

Этот вид возобновляемой энергии хорошо развит – особенно в Дании, Португалии, Испании, Ирландии и Германии. К началу 2016 года мощность всех ветрогенераторов обогнала суммарную установленную мощность атомной энергетики.

Недостаток в том, что её нельзя контролировать (сила ветра непостоянна). Ещё ветроустановки могут вызывать радиопомехи и влиять на климат, потому что забирают часть кинетической энергии ветра – правда, учёные пока не знают хорошо это или плохо.

3. Гидроэнергия

Чтобы преобразовать движение воды в электричество нужны гидроэлектростанции (ГЭС) с плотинами и водохранилищами. Их ставят на реках с сильным потоком, которые не пересыхают. Плотины строят для того, чтобы добиться определённого напора воды – он заставляет двигаться лопасти гидротурбины, а она приводит в действие электрогенераторы.

Строить ГЭС дороже и сложнее относительно обычных электростанций, но цена электричества (на российских ГЭС) в два раза ниже. Турбины могут работать в разных режимах мощности и контролировать выработку электричества.

4. Волновая энергетика

Есть много способов генерации электричества из волн, но эффективно работают только три. Они различаются по типу установок на воде. Это камеры, нижняя часть которых погружена в воду, поплавки или установки с искусственным атоллом.

Такие волновые электростанции передают кинетическую энергию морских или океанических волн по кабелю на сушу, где она на специальных станциях преобразуется в электричество.

Этот вид используется мало – 1% от всего производства электроэнергии в мире. Системы тоже дорогие и для них нужен удобный выход к воде, который есть не у каждой страны.

5. Энергия приливов и отливов

Эту энергию берут от естественного подъёма и спада уровня воды. Электростанции ставят только вдоль берега, а перепад воды должен быть не меньше 5 метров. Для генерации электричества строят приливные станции, дамбы и турбины.

Приливы и отливы хорошо изучены, поэтому этот источник более предсказуем относительно других. Но освоение технологий было медленным и их доля в глобальном производстве мала. Кроме того, приливные циклы не всегда соответствуют норме потребления электричества.

6. Энергия температурного градиента (гидротермальная энергия)

Морская вода имеет неодинаковую температуру на поверхности и в глубине океана. Используя эту разницу, получают электроэнергию.

Первая установка, которая даёт электричество за счёт температуры океана была сделана ещё в 1930 году. Сейчас есть океанические электростанции закрытого, открытого и комбинированного типа в США и Японии.

7. Энергия жидкостной диффузии

Это новый вид альтернативного источника энергии. Осмотическая электростанция, установленная в устье реки, контролирует смешение солёной и пресной воды и извлекает энергию из энтропии жидкостей.

Выравнивание концентрации солей даёт избыточное давление, которое запускает вращение гидротурбины. Пока есть только одна такая энергетическая установка в Норвегии.

8. Геотермальная энергия

Геотермальные станции берут внутреннюю энергию Земли – горячую воду и пар. Их ставят в вулканических районах, где вода у поверхности или добраться до неё можно пробурив скважину (от 3 до 10 км.).

Извлекаемая вода отапливает здания напрямую или через теплообменный блок. Ещё её перерабатывают в электричество, когда горячий пар вращает турбину, соединённую с электрогенератором.

Недостатки: цена, угроза температуре Земли, выбросы углекислого газа и сероводорода.

Больше всего геотермальных станций в США, Филиппинах, Индонезии, Мексике и Исландии.

9. Биотопливо

Биоэнергетика получает электричество и тепло из топлива первого, второго и третьего поколений.

  • Первое поколение – твёрдое, жидкое и газообразное биотопливо (газ от переработки отходов). Например, дрова, биодизель и метан.
  • Второе поколение – топливо, полученное из биомассы (остатков растительного или животного материала, или специально выращенных культур).
  • Третье поколение – биотопливо из водорослей.

Биотопливо первого поколения легко получить. Сельские жители ставят биогазовые установки, где биомасса бродит под нужной температурой.

Самый традиционный способ и древнейшее топливо – дрова. Сейчас для их производства сажают энергетические леса из быстрорастущих деревьев, тополя или эвкалипта.

Плюсы и минусы альтернативной энергии

Главная перспектива альтернативных источников – существования человечества даже в условиях жёсткого дефицита нефти, газа и угля.

Преимущества:

  • Доступность – не нужно обладать нефтяными или газовыми месторождениями. Правда, это относится не ко всем видам. Страны без выхода к морю не смогут получать волновую энергию, а геотермальную можно преобразовывать только в вулканических районах.
  • Экологичность – при образовании тепла и электричества нет вредных выбросов в окружающую среду.
  • Экономия – полученная энергия имеет низкую себестоимость.

Недостатки и проблемы:

  • Траты на этапе строительства и обслуживание – оборудование и расходные материалы дорогие. Из-за этого повышается итоговая цена электроэнергии, поэтому она не всегда оправдана экономически. Сейчас главная задача разработчиков снизить себестоимость установок.
  • Зависимость от внешних факторов: невозможно контролировать силу ветра, уровень приливов, результат переработки солнечной энергии зависит от географии страны.
  • Низкий КПД и маленькая мощность установок (кроме ГЭС). Вырабатываемая мощность не всегда соответствует уровню потребления.
  • Влияние на климат. Например, спрос на биотопливо привёл к сокращению посевных площадей для продовольственных культур, а плотины для ГЭС изменили характер рыбных хозяйств.

Возобновляемая энергия в мире

Главный потребитель возобновляемых источников энергии – Евросоюз. В некоторых странах альтернативная энергетика вырабатывает почти 40% от всей электроэнергии. Там уже прижились разные меры поддержки: скидочные тарифы на подключение и возврат денег за покупку оборудования. Не отстают страны Востока и США.

Германия

40% электроэнергии в Германии дают возобновляемые источники. Она лидер по числу ветровых установок, которые генерируют 20,4 % электричества. Оставшаяся доля приходится на гидроэнергетику, биоэнергетику и солнечную энергетику. Немецкое правительство поставило план: вырабатывать 80% энергии за счёт альтернативных источников к 2050 году, но закрывать атомные электростанции пока не хочет.

Исландия

У Исландии очень много горячей воды, потому что она расположилась в зоне вулканической активности. Страна обеспечивает 85% домов отоплением из геотермальных источников и покрывает ими 65% потребностей населения в электроэнергии. Мощность источников настолько велика, что они хотят наладить экспорт энергии в Великобританию.

Швеция

После нефтяного кризиса 1973 года страна стала искать другие источники энергии. Началось всё с ГЭС и АЭС. Из-за атомных станций шведов часто критиковали Greenpeace, но с конца 80-х доля энергии от АЭС не растёт.

Начиная с 90-х Швеция строит оффшорные ветропарки в море. На выбросы предприятиями углерода в атмосферу введён дополнительный налог, а для производителей ветровой, солнечной и биоэнергии есть льготы.

Ещё Швеция активно использует энергию от переработки мусора и даже планирует его закупать у соседних стран, чтобы отказаться от нефти. Некоторые города получают тепло от мусоросжигательных заводов.

Китай

В Китае самая мощная ГЭС в мире – «Три ущелья». По состоянию на 2018 год – это крупнейшее по массе сооружение. Её сплошная бетонная плотина весит 65,5 млн тонн. За 2014 станция произвела рекордные для мира 98,8 млрд кВт⋅ч.

Крупнейшие ветровые ресурсы тоже здесь (три четверти из них поставлены в море). К 2020 году страна планирует выработать при их помощи 210 ГВт.

Ещё тут 2 700 геотермальных источников и делают 63% устройств для преобразования солнечной энергии. Китай занимает третье место в производстве биотоплива на основе этанола.

Альтернативная энергия в России

Разное географическое положение регионов и специфика климатических поясов в России не позволяют развивать эту отрасль равномерно. Нет инвестиций и есть пробелы в законе.

Виды возобновляемой энергии в России

Солнечная энергия

Используется и в промышленных масштабах, и у местного населения как резервный или основной источник тепла и электричества. Мощность всех солнечных установок – 400 МВт, из них самые крупные в Самарской, Астраханской, Оренбургской областях и Крыму. Самая мощная СЭС – «Владиславовка» (Крым). Ещё разрабатываются проекты для Сибири и Дальнего Востока.

Ветровая энергетика

Ветровая возобновляемая энергия в России представлена чуть хуже, чем солнечная, хотя и здесь есть промышленные установки. Общая мощность ветровых генераторов в нашей стране – 183,9 МВт (0,08 % от всей энергосистемы). Больше всего установок – в Крыму, а мощнейшая находится в Адыгее – «Адыгейская ВЭС».

Гидроэнергетика

Это самый популярный вариант альтернативного источника энергии в России. Около 200 речных ГЭС вырабатывают до 20% от всей энергии в стране. В заливе Кислая губа в Мурманской области с 1968 года есть приливная электростанция – «Кислогубская ПЭС». Самая крупная ГЭС стоит на реке Енисей – «Саяно-Шушенская».

Геотермальная энергетика

За счёт обилия вулканов этот вид энергетики распространён на Камчатке. Там 40% потребляемой энергии генерируется на геотермальных источниках. По данным учёных, потенциал Камчатки оценивается в 5000 МВт, а вырабатывается только 80 МВт энергии в год. Ещё геотермальные станции есть на Курилах, Ставропольском и Краснодарском крае.

Биотопливо

Наша страна входит в тройку экспортёров пеллет на европейском рынке. В России есть заводы, создающие из остатков древесины пеллеты и брикеты, которыми топят котлы и печки.

Сельскохозяйственные отходы преобразуют в жидкое топливо и биогаз для дизельных двигателей. А вот свалочный газ не используется вообще, его просто выбрасывают в атмосферу, нанося ущерб окружающей среде.

Компании, которые занимаются возобновляемыми источниками энергии

Рост инвестиций в возобновляемую энергетику и поддержка правительства помогает многим компаниям успешно вести бизнес.

First Solar Inc.

Эта американская компания была образована в 1990 году и стала известной благодаря производству солнечных батарей. Сейчас это крупнейшая фирма, которая продаёт солнечные модули, поставляет оборудование и отвечает за технический сервис.

Vestas Wind Systems A/S

Старейший производитель ветрогенераторов из Дании. Компания основана в 1898 году и на сегодняшний день ей удалось установить более 60 тысяч ветровых турбин в 63 странах. Vestas продаёт отдельные генераторы, комплексные станции и обслуживает устройства.

Atlantica Yield PLC

Эта компания с офисом в Лондоне владеет классическими линиями электропередач, солнечными и ветровыми станциями в Северной Америке, Испании, Алжире, Южной Америке и Южной Африке.

ABB Ltd. Asea Brown Boveri

Шведско-швейцарская компания, известная автомобильными двигателями, генераторами и робототехникой. С 1999 года бренд занимается преобразованием солнечной и ветровой энергии. В 2013 году компания стала мировым лидером в области оборудования фотоэлектрической энергии.

10 альтернативных источников энергии, о которых вы ничего не знали

Для решения проблемы ограниченности ископаемых видов топлива исследователи во всем мире работают над созданием и внедрением в эксплуатацию альтернативных источников энергии. И речь идет не только о всем известных ветряках и солнечных батареях. На смену газу и нефти может прийти энергия от водорослей, вулканов и человеческих шагов. Recycle выбрал десять самых интересных и экологически чистых энерго-источников будущего.

Джоули из турникетов

Тысячи людей каждый день проходят через турникеты при входе на железнодорожные станции. Сразу в нескольких исследовательских центрах мира появилась идея использовать поток людей в качестве инновационного генератора энергии. Японская компания East Japan Railway Company решила оснастить каждый турникет на железнодорожных станциях генераторами. Установка работает на вокзале в токийском районе Сибуя: в пол под турникетами встроены пьезоэлементы, которые производят электричество от давления и вибрации, которую они получают, когда люди наступают на них.

Другая технология «энерго-турникетов» уже используется в Китае и в Нидерландах. В этих странах инженеры решили использовать не эффект нажатия на пьезоэлементы, а эффект толкания ручек турникета или дверей-турникетов. Концепция голландской компании Boon Edam предполагает замену стандартных дверец при входе в торговые центры (которые обычно работают по системе фотоэлемента и сами начинают крутиться) на двери, которые посетитель должен толкать и таким образом производить электроэнергию.

В голландском центре Natuurcafe La Port такие двери-генераторы уже появились. Каждая из них производит около 4600 киловатт-час энергии в год, что на первый взгляд может показаться незначительным, но служит неплохим примером альтернативной технологии по выработке электричества.

Водоросли отапливают дома

Водоросли стали рассматриваться в качестве альтернативного источника энергии относительно недавно, но технология, по мнению экспертов, очень перспективна. Достаточно сказать, что с 1 гектара площади водной поверхности, занятой водорослями, в год можно получать 150 тысяч кубометров биогаза. Это приблизительно равно объёму газа, который выдает небольшая скважина, и достаточно для жизнедеятельности небольшого поселка.

Зеленые водоросли просты в содержании, быстро растут и представлены множеством видов, использующих энергию солнечного света для осуществления фотосинтеза. Всю биомассу, будь то сахара или жиры, можно превратить в биотопливо, чаще всего в биоэтанол и биодизельное топливо. Водоросли — идеальное эко-топливо, потому что растут в водной среде и не требуют земельных ресурсов, обладают высокой продуктивностью и не наносят ущерба окружающей среде.

По оценкам экономистов, к 2018 году глобальный оборот от переработки биомассы морских микроводорослей может составить около 100 млрд долларов. Уже существуют реализованные проекты на «водорослевом» топливе — например, 15-квартирный дом в немецком Гамбурге. Фасады дома покрыты 129 аквариумами с водорослями, служащими единственным источником энергии для отопления и кондиционирования здания, получившего название Bio Intelligent Quotient (BIQ) House.

«Лежачие полицейские» освещают улицы

Концепцию выработки электроэнергии при помощи так называемых «лежачих полицейских» начали реализовывать сначала в Великобритании, затем в Бахрейне, а скоро технология дойдет и до России. Все началось с того, что британский изобретатель Питер Хьюс создал «Генерирующую дорожную рампу» (Electro-Kinetic Road Ramp) для автомобильных дорог. Рампа представляет собой две металлические пластины, немного поднимающиеся над дорогой. Под пластинами заложен электрический генератор, который вырабатывает ток всякий раз, когда автомобиль проезжает через рампу.

В зависимости от веса машины рампа может вырабатывать от 5 до 50 киловатт в течение времени, пока автомобиль проезжает рампу. Такие рампы в качестве аккумуляторов способны питать электричеством светофоры и подсвечиваемые дорожные знаки. В Великобритании технология работает уже в нескольких городах. Способ начал распространяться и на другие страны — например, на маленький Бахрейн.

Самое удивительное, что нечто подобное можно будет увидеть и в России. Студент из Тюмени Альберт Бранд предложил такое же решение по уличному освещению на форуме «ВУЗПромЭкспо». По подсчетам разработчика, в день по «лежачим полицейским» в его городе проезжает от 1000 до 1500 машин. За один «наезд» автомобиля по оборудованному электрогенеретором «лежачему полицейскому» будет вырабатываться около 20 ватт электроэнергии, не наносящей вред окружающей среде.

Больше, чем просто футбол

Разработанный группой выпускников Гарварда, основателей компании Uncharted Play, мяч Soccket может за полчаса игры в футбол сгенерировать электроэнергию, которой будет достаточно, чтобы несколько часов подпитывать LED-лампу. Soccket называют экологически чистой альтернативой небезопасным источникам энергии, которые нередко используются жителями малоразвитых стран.

Принцип аккумулирования энергии мячом Soccket довольно прост: кинетическая энергия, образуемая от удара по мячу, передается крошечному механизму, похожему на маятник, который приводит в движение генератор. Генератор производит электроэнергию, которая накапливается в аккумуляторе. Сохраненная энергия может быть использована для питания любого небольшого электроприбора — например, настольной лампы со светодиодом.

Выходная мощность Soccket составляет шесть ватт. Генерирующий энергию мяч уже завоевал признание мирового сообщества: получил множество наград, был высоко оценен организацией Clinton Global Initiative, а также получил хвалебные отзывы на известной конференции TED.

Скрытая энергия вулканов

Одна из главных разработок в освоении вулканической энергии принадлежит американским исследователям из компаний-инициаторов AltaRock Energy и Davenport Newberry Holdings. «Испытуемым» стал спящий вулкан в штате Орегон. Соленая вода закачивается глубоко в горные породы, температура которых благодаря распаду имеющихся в коре планеты радиоактивных элементов и самой горячей мантии Земли очень высока. При нагреве вода превращается в пар, который подается в турбину, вырабатывающую электроэнергию.

На данный момент существуют лишь две небольшие действующие электростанции подобного типа – во Франции и в Германии. Если американская технология заработает, то, по оценке Геологической службы США, геотермальная энергия потенциально способна обеспечить 50% необходимого стране электричества (сегодня ее вклад составляет лишь 0,3%).

Другой способ использования вулканов для получения энергии предложили в 2009 году исландские исследователи. Рядом с вулканическими недрами они обнаружили подземный резервуар воды с аномально высокой температурой. Супер-горячая вода находится где-то на границе между жидкостью и газом и существует только при определенных температуре и давлении.

Ученые могли генерировать нечто подобное в лаборатории, но оказалось, что такая вода встречается и в природе — в недрах земли. Считается, что из воды «критической температуры» можно извлечь в десять раз больше энергии, чем из воды, доведенной до кипения классическим образом.

Энергия из тепла человека

Принцип термоэлектрических генераторов, работающих на разнице температур, известен давно. Но лишь несколько лет назад технологии стали позволять использовать в качестве источника энергии тепло человеческого тела. Группа исследователей из Корейского ведущего научно-технического института (KAIST) разработала генератор, встроенный в гибкую стеклянную пластинку.

Т акой гаджет позволит фитнес-браслетам подзаряжаться от тепла человеческой руки — например, в процессе бега, когда тело сильно нагревается и контрастирует с температурой окружающей среды. Корейский генератор размером 10 на 10 сантиметров может производить около 40 милливат энергии при температуре кожи в 31 градус Цельсия.

Похожую технологию взяла за основу молодая Энн Макосински, придумавшая фонарик, заряжающийся от разницы температур воздуха и человеческого тела. Эффект объясняется использованием четырех элементов Пельтье: их особенностью является способность вырабатывать электричество при нагреве с одной стороны и охлаждении с другой стороны.

В итоге фонарик Энн производит довольно яркий свет, но не требует батарей-акуумуляторов. Для его работы необходима лишь температурная разница всего в пять градусов между степенью нагрева ладони человека и температурой в комнате.

Шаги по «умной» тротуарной плитке

На любую точку одной из оживленных улиц приходится до 50000 шагов в день. Идея использовать пешеходный поток для полезного преобразования шагов в энергию была реализована в продукте, разработанном Лоуренсом Кемболл-Куком, директором британской Pavegen Systems Ltd. Инженер создал тротуарную плитку, генерирующую электроэнергию из кинетической энергии гуляющих пешеходов.

Устройство в инновационной плитке сделано из гибкого водонепроницаемого материала, который при нажатии прогибается примерно на пять миллиметров. Это, в свою очередь, создаёт энергию, которую механизм преобразует в электричество. Накопленные ватты либо сохраняются в литиевом полимерном аккумуляторе, либо сразу идут на освещение автобусных остановок, витрин магазинов и вывесок.

Сама плитка Pavegen считается абсолютно экологически чистой: ее корпус изготовлен из нержавеющей стали специального сорта и переработанного полимера с низким содержанием углерода. Верхняя поверхность изготовлена из использованных шин, благодаря этому плитка обладает прочностью и высокой устойчивостью к истиранию.

Во время проведения летней Олимпиады в Лондоне в 2012 году плитку установили на многих туристических улицах. За две недели удалось получить 20 миллионов джоулей энергии. Этого с избытком хватило для работы уличного освещения британской столицы.

Велосипед, заряжающий смартфоны

Чтобы подзарядить плеер, телефон или планшет, необязательно иметь под рукой розетку. Иногда достаточно лишь покрутить педали. Так, американская компания Cycle Atom выпустила в свет устройство, позволяющее заряжать внешний аккумулятор во время езды на велосипеде и впоследствии подзаряжать мобильные устройства.

Продукт, названный Siva Cycle Atom, представляет собой легкий велосипедный генератор с литиевым аккумулятором, предназначенным для питания практически любых мобильных устройств, имеющих порт USB. Такой мини-генератор может быть установлен на большинстве обычных велосипедных рам в течение считанных минут. Сам аккумулятор легко снимается для последующей подзарядки гаджетов. Пользователь занимается спортом и крутит педали — а спустя пару часов его смартфон уже заряжен на 100 поцентов.

Компания Nokia в свою очередь тоже представила широкой публике гаджет, присоединяемый к велосипеду и позволяющий переводить кручение педалей в способ получегия экологически безопасной энергии. Комплект Nokia Bicycle Charger Kit имеет динамо-машину, небольшой электрический генератор, который использует энергию от вращения колес велосипеда и подзаряжает ей телефон через стандартный двухмиллиметровый разъем, распространенный в большинстве телефонов Nokia.

Польза от сточных вод

Любой крупный город ежедневно сбрасывает в открытые водоемы гигантское количество сточных вод, загрязняющих экосистему. Казалось бы, отравленная нечистотами вода уже никому не может пригодиться, но это не так — ученые открыли способ создавать на ее основе топливные элементы.

Одним из пионеров идеи стал профессор Университета штата Пенсильвания Брюс Логан. Общая концепция весьма сложная для понмания неспециалиста и построена на двух столпах — применении бактериальных топливных ячеек и установке так называемого обратного электродиализа. Бактерии окисляют органическое вещество в сточных водах и производят в данном процессе электроны, создавая электрический ток.

Для производства электричества может использоваться почти любой тип органического отходного материала – не только сточные воды, но и отходы животноводства, а также побочные продукты производств в виноделии, пивоварении и молочной промышленности. Что касается обратного электродиализа, то здесь работают электрогенераторы, разделенные мембранами на ячейки и извлекающие энергию из разницы в солености двух смешивающихся потоков жидкости.

«Бумажная» энергия

Японский производитель электроники Sony разработал и представил на Токийской выставке экологически чистых продуктов био-генератор, способный производить электроэнергию из мелко нарезанной бумаги. Суть процесса заключается в следующем: для выделения целлюлозы (это длинная цепь сахара глюкозы, которая находится в зеленых растениях) необходим гофрированный картон.

Цепь разрывается с помощью ферментов, а образовавшаяся от этого глюкоза подвергается обработке другой группой ферментов, с помощью которых высвобождаются ионы водорода и свободные электроны. Электроны направляются через внешнюю цепь для выработки электроэнергии. Предполагается, что подобная установка в ходе переработки одного листа бумаги размером 210 на 297 мм может выработать около 18 Вт в час (примерно столько же энергии вырабатывают 6 батареек AA).

Метод является экологически чистым: важным достоинством такой «батарейки» является отсутствие металлов и вредных химических соединений. Хотя на данный момент технология еще далека от коммерциализации: электричества вырабатывается достаточно мало – его хватает лишь на питание небольших портативных гаджетов.

8 необычных источников альтернативной энергии для дома, офиса и отдыха

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

Солнечные панели в окнах

В наше время самым распространенным в быту альтернативным источником энергии являются солнечные панели. Традиционно их устанавливают на крышах частных домов или во дворах. Но с недавних пор стало возможным размещать эти элементы прямо в окнах, что позволяет использовать такие батареи даже владельцам обычных квартир в многоэтажных домах.

При этом уже появились решения, позволяющие создавать солнечные панели с высоким уровнем прозрачности. Именно такие энергетические элементы и следует устанавливать в окнах жилых помещений.

К примеру, прозрачные солнечные панели разработали специалисты из Мичиганского Государственного Университета. Эти элементы пропускают 99 процентов проходящего через них света, но имеют при этом коэффициент полезного действия в 7%.

Uprise – ветряная турбина на прицепе

Компания Uprise создала необычную ветряную турбину высокой мощности, которую можно использовать как в быту, так и в промышленных масштабах. Этот ветряк располагается в прицепе, который может передвигать за собой внедорожник или дом на колесах.

В сложенном состоянии с турбиной Uprise можно ездить по дорогам общего пользования. Но в развернутом состоянии она превращается в полноценный ветряк высотой пятнадцать метров и мощностью 50 кВт.

Uprise можно использовать во время путешествий в доме на колесах, для обеспечения энергией отдаленных объектов или обычных частных жилых домов. Установив эту турбину у себя во дворе, ее владелец может даже продавать излишки электричества соседям.

Makani Power – электростанция на основе воздушного змея

Makani Power – это проект одноименной компании, перешедшей недавно в подчинение полусекретной лаборатории инноваций Google X . Идея данной технологии одновременно проста и гениальна. Речь идет о небольшом воздушном змее, который может летать на высоте до одного километра и вырабатывать электричество.

Летательный аппарат Makani Power оснащен встроенными ветряными турбинами, которые будут активно работать на высоте, где скорость ветра значительно больше, чем на уровне земли. Полученная энергия в данном случае передается по шнуру, соединяющем воздушного змея с базовой станцией.

Энергия будет также вырабатываться от движений самого летательного аппарата Makani Power. Дергая под силой ветра трос, этот воздушный змей заставит крутиться динамо-машину, встроенную в базовую станцию.

При помощи Makani Power можно обеспечить энергией как частные дома, так и отдаленные объекты, куда нецелесообразно проводить традиционную линию электропередач.

Betaray – стеклянный шар для аккумуляции солнечной энергии

Современные солнечные батареи все еще имеют весьма низкий коэффициент полезного действия. А потому для получения от них высоких производственных показателей приходится застилать панелями достаточно большие пространства. Но технология с названием Betaray позволяет увеличить КПД примерно в три раза.

Betaray – это небольшая по размерам установка, которую можно расположить во дворе частного дома или на крыше многоэтажки. В ее основе лежит прозрачная стеклянная сфера диаметром чуть меньше одного метра. Она аккумулирует солнечный свет и фокусирует его на достаточно небольшую фотоэлектрическую панель. Максимальный КПД данной технологии имеет потрясающе высокий показать в 35 процентов.

При этом сама установка Betaray является динамической. Она автоматически подстраивается под положение Солнца на небе, чтобы в любой момент работать на максимуме возможностей. И даже ночью эта батарея вырабатывает электричество, преобразуя свет от Луны, звезды и уличного освещения.

Little Sun – солнечный подсолнух для бытовых нужд

Датско-исландский художник Олафур Элиассон дал старт необычному проекту с названием Little Sun, который объединяет в себе творческое начало, технологии и социальные обязательства успешных людей перед обездоленными. Речь идет о небольшом устройстве в виде цветка подсолнуха, которые в течение дня наполняется энергией от солнечного света, чтобы вечерами нести освещение в самые темные уголки планеты.

Каждый желающий может пожертвовать деньги на то, чтобы солнечный светильник Little Sun появился в жизни какой-нибудь семьи из Страны Третьего Мира. Лампы Little Sun позволяют детям из трущоб и отдаленных деревень отдавать вечера под учебу или чтение, без которых невозможен успех в современном обществе.

Светильники Little Sun можно также приобрести и для себя, сделав их частью собственной жизни. Эти устройства можно использовать при выезде на природу или для создания потрясающей вечерней атмосферы на открытых площадках.

Green Heart – спортивная площадка, которая превращает сожженные калории в электроэнергию

Многие скептики посмеиваются над спортсменами, утверждая, что затрачиваемые ими во время выполнения упражнений силы вполне можно использовать для выработки электричества. Создатели спортивной площадки Green Heart пошли на поводу у такого мнения и создали первый в мире набор уличных тренажеров, каждый из которых является маленькой электростанцией.

Первая спортивная площадка Green Heart появилась в ноябре 2014 года в Лондоне. Электричество, которое вырабатывают на ней любители физических упражнений, можно использовать для зарядки мобильных устройств: смартфонов или планшетных компьютеров.

Излишки энергии площадка Green Heart отправляет в локальные электросети.

Giraffe Street Lamp – электростанция, спрятанная в качелях для детей

Парадоксально, но заставить вырабатывать «зеленую» энергию можно даже детей. Ведь они никогда не прочь что-нибудь вытворить, как-нибудь поиграть и развлечь себя. А потому голландские инженеры создали необычные качели с названием Giraffe Street Lamp, которые используют детскую непоседливость в процессе производства электричества.

Качели Giraffe Street Lamp вырабатывают энергию в то время, когда ими пользуются по прямому назначению. Раскачиваясь в сиденье, дети или взрослые стимулируют работу динамо-машины, встроенной в данную конструкцию.

Конечно, полученного электричества не хватит для полноценного функционирования частного жилого дома. Зато накопленной за день игр энергии вполне достаточно для работы не очень мощного уличного фонаря в течение пары часов после наступления сумерек.

Power Pocket: тепло человеческого тела как альтернативный источник энергии

Мобильный оператор Vodafone осознает, что его прибыли становятся больше, когда телефоны клиентов работают круглосуточно, а сами их владельцы не беспокоятся о том, где найти розетку для зарядки аккумуляторов своего гаджета. А потому эта компания спонсировала разработку необычной технологии с названием Power Pocket.

Устройства на основе технологии Power Pocket должны находиться как можно ближее к телу человека, чтобы использовать его тепло для производства электроэнергии для бытовых нужд.

На данный момент, на основе технологии Power Pocket создано два практичных товара: шорты и спальный мешок. Впервые они были опробованы во время музыкального фестиваля Isle of Wight Festival в 2013 году. Опыт оказался удачным, одной ночи человека в таком спальном мешке оказалось достаточно, чтобы зарядить аккумулятор смартфона примерно на 50 процентов.

В данном обзоре мы рассказали лишь про те альтернативные источники энергии, которые можно использовать в бытовых нуждах: дома, в офисе или во время отдыха. Но есть еще немало неординарных современных «зеленых» технологий, разработанных для использования в промышленных масштабах. Про них можно прочитать в обзоре 10 самых необычных источников альтернативной энергии .

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Альтернативные источники энергии — 20 наиболее интересных и перспективных. Альтернативная энергетика для дома своими руками

Автор building-su На чтение 12 мин Просмотров 59 Опубликовано

Что такое альтернативная энергия?

Энергия бывает возобновляемой (альтернативной) и невозобновляемой (традиционной).

Альтернативные источники энергии – это обычные природные явления, неисчерпаемые ресурсы, которые вырабатываются естественным образом. Такая энергия ещё называется регенеративной или «зелёной».

Невозобновляемые источники – это нефть, природный газ и уголь. Им ищут замену, потому что они могут закончиться. Ещё их использование связано с выбросом углекислого газа, парниковым эффектом и глобальным потеплением.

Человечество получает энергию, в основном за счёт сжигания ископаемого топлива и работы атомных электростанций. Альтернативная энергетика – это методы, которые отдают энергию более экологичным способом и приносят меньше вреда. Она нужна не только для промышленных целей, но и в простых домах для отопления, горячей воды, освещения, работы электроники.

Солнечная энергия

Один из самых мощных видов альтернативных источников энергии. Чаще всего её преобразуют в электричество солнечными батареями. Всей планете на целый год хватит энергии, которую солнце посылает на Землю за день. Впрочем, от общего объёма годовая выработка электроэнергии на солнечных электростанциях не превышает 2%.

Основные недостатки – зависимость от погоды и времени суток. Для северных стран извлекать солнечную энергию невыгодно. Конструкции дорогие, за ними нужно «ухаживать» и вовремя утилизировать сами фотоэлементы, в которых содержатся ядовитые вещества (свинец, галлий, мышьяк). Для высокой выработки необходимы огромные площади.

Солнечное электричество распространено там, где оно дешевле обычного: отдалённые обитаемые острова и фермерские участки, космические и морские станции. В тёплых странах с высокими тарифами на электроэнергию, оно может покрывать нужны обычного дома. Например, в Израиле 80% воды нагревается солнечной энергией.

Батареи также устанавливают на беспилотные автомобили, самолёты, дирижабли, поезда Hyperloop .

Энергия ветра

Использование ветра в качестве движущей силы — давняя традиция. Ветряные мельницы использовались для помола муки, лесопильных работ) и в качестве насосной или водоподъемной станции. Современные ветрогенераторы вырабатывают электроэнергию за счет энергии ветра. Сначала они превращают кинетическую энергию ветра в механическую энергию ротора, а затем в электрическую энергию.

Ветроэнергетика является одной из самых быстроразвивающихся технологий возобновляемой энергетики. По последним данным IRENA, за последние два десятилетия мировые мощности по производству энергии ветра на суше и на море выросли почти в 75 раз — с 7,5 ГВт в 1997 году до примерно 564 ГВт к 2018 году.

Волновая энергетика

Есть много способов генерации электричества из волн, но эффективно работают только три. Они различаются по типу установок на воде. Это камеры, нижняя часть которых погружена в воду, поплавки или установки с искусственным атоллом.

Такие волновые электростанции передают кинетическую энергию морских или океанических волн по кабелю на сушу, где она на специальных станциях преобразуется в электричество.

Этот вид используется мало – 1% от всего производства электроэнергии в мире. Системы тоже дорогие и для них нужен удобный выход к воде, который есть не у каждой страны.

Тепло земли

Этот источник нетрадиционной энергетики вырабатывает электроэнергию из тепла земли. Этот метод получения является долгосрочным, поскольку он применяет почти неиссякаемый ресурс.

Главный плюс этого метода получения энергии — независимость от времени года.

Однако имеются и минусы – необходимость бурения скважин глубиной в 1 км.

Энергия воды

Еще в древнем Египте и Римской империи энергия воды использовалась для привода рабочих машин, в том числе мельниц. В средние века водяные мельницы применялись в Европе на лесопильных и целлюлозно-бумажных предприятиях. С конца XIX века энергию воды активно используют для получения электроэнергии.

Энергия температурного градиента (гидротермальная энергия)

Морская вода имеет неодинаковую температуру на поверхности и в глубине океана. Используя эту разницу, получают электроэнергию.

Первая установка, которая даёт электричество за счёт температуры океана была сделана ещё в 1930 году. Сейчас есть океанические электростанции закрытого, открытого и комбинированного типа в США и Японии.

Энергия приливов и отливов

Приливы и волны — еще один способ получения энергии. Они заставляют вращаться генератор, который и отвечает за выработку электричества. Таким образом для получения электроэнергии волновые электростанции используют гидродинамическую энергию, то есть энергию, перепад давления и разницу температур у морских волн. Исследования в этой области еще ведутся, но специалисты уже подсчитали — только побережье Европы может ежегодно генерировать энергии в объеме более 280 ТВт·ч, что составляет половину энергопотребления Германии.


Как устроена самая мощная в мире приливная турбина

Что можно использовать в частном доме

Выработка электричества при помощи АЭС нужна не только для фирм и государства, но для частного дома. Имеются разные конструкции, которые вырабатывают электроэнергию нетрадиционным методом.

АЭС позволит вам сэкономить на счетах электричества, а кроме того, вы никогда не останетесь без света при отключении электричества.

Солнечные коллекторы

Принцип действия этой конструкции следующий: она нагревается на солнце, затем направляет накопленное тепло к воде, и тем самым нагревает ее. В результате вы будете всегда иметь горячую воду, а также отопление в любое время.

Солнечные панели

Панели установлены на крыше

Солнечные панели помогут получить экологичную энергию для дома. Для покупки вам нужно рассчитать необходимую мощность и выбрать место для крепления. Покупка и установка фотоэлементов оправдана и окупается в будущем.

Производство биогаза

Изготовление биогаза в домашних условиях позволяет заменить использование традиционного топлива на недорогой аналог. Такую конструкцию можно изготовить своими руками или приобрести в магазине.

Тепловые насосы

Тепловые насосы в любое время года нагревают помещение до необходимой температуры. Большинство из них оборудованы обратной функцией — охлаждением, что будет кстати летом. В качестве источника может использоваться вода, ветер или тепло земли.

Мини гидроэлектростанция

Мини гидроэлектростанция — это маленькая станции, которая вырабатывает электричество для жилья.

Применяют это сооружения с целью главного или запасного источника электроэнергии. Переносные ГЭС хорошо подойдут для местностей, к которым трудно добраться.

Прочие возможности

Существуют и более редкие возможности, однако их дорого реализовывать. Например, инфракрасные излучатели для обогрева помещения. На мировом рынке можно встретить водородные котлы, обеспечивающие тепло за счет химических реакций между кислородом и водородом.

Солнечная черепица от TESLA

Замыслам Илона Маска нет конца. Solar Roof — черепица, позволяющая заменить не самые эстетичные солнечные панели на крышах домов. Черепица из солнечного излучения аккумулирует электроэнергию и выглядит совершенно естественно. Заказчики даже могут выбрать текстуру: шифер и три вида стекла.

Солнечные панели собственноручного изготовления

Готовая солнечная панель стоит немалых денег, поэтому ее покупка и установка по карману далеко не каждому. При самостоятельном изготовлении панели расходы можно снизить в 3-4 раза. Прежде чем приступить к устройству солнечной панели нужно разобраться, как все это работает.










Система солнечного электроснабжения: принцип работы

Понимание назначения каждого из элементов системы позволит представить ее работу в целом. Основные составляющие любой системы солнечного электроснабжения:

  • Солнечная панель. Это комплекс соединенных в единое целое элементов, преобразующих солнечный свет в поток электронов. Их основная особенность состоит в том, что они не могут вырабатывать ток высокого напряжения. Отдельный элемент системы способен вырабатывать ток напряжением 0,5-0,55 В. Соответственно одна солнечная батарея способна вырабатывать ток напряжением 18-21 В, что достаточно для зарядки 12-вольтовой аккумуляторной батареи.
  • Аккумуляторы. Одной батареи надолго не хватит, поэтому система может насчитывать до десятка таких устройств.  Количество аккумуляторных батарей определяется мощностью потребляемой электроэнергии. Количество аккумуляторных батарей можно будет увеличить в будущем, добавив в систему необходимое количество солнечных панелей;
  • Контроллер солнечного заряда. Это устройство необходимо для обеспечения нормальной зарядки аккумуляторной батареи. Основное его назначение состоит в недопущении повторной перезарядки батареи.
  • Инвертор. Прибор, требующийся для преобразования тока. Аккумуляторные батареи выдают ток низкого напряжения, а инвертор преобразует его в ток необходимого для функционала высокого напряжения – выходная мощность. Для дома достаточно будет инвертора с выдаваемой мощностью  3-5 кВт.

Если инвертор, аккумуляторные батареи и контроллер заряда лучше приобрести готовыми, то солнечные батареи вполне возможно сделать самому.

Качественный контроллер и правильность подключения помогут как можно дольше сохранять работоспособность аккумуляторных батарей и автономность всей солнечной станции в целом

Как сэкономить на внедрении “зеленой энергетики”?

Проанализировав финансовую составляющую альтернативных видов отопления, можно прийти к неутешительному выводу – потребуются значительные средства на первоначальном этапе.

Вот спустя 3-7 лет, в зависимости от выбранного способа отопления, станет заметна существенная экономия благодаря энергонезависимой системе.


Выгодно и удобно использовать комбинированные источник альтернативного отопления. Для этого можно подобрать наиболее оптимальную комбинацию для своего дома

Сэкономить на использовании и установке альтернативных установок для выработки тепла можно. Многие домашние мастера с большим энтузиазмом подходят к созданию своими руками аналогов фабричным приборам преобразования альтернативной энергии.

Так, достаточно просто и недорого можно собрать гелиоустановку из шланга, которая послужит дополнительным источником нагрева воды.

Успешно собираются в домашних условиях небольшие ветряки из подручных средств. Также начитанные фермеры, проживающие в сельской местности, сооружают установки по преобразованию биологических отходов растительного и животного происхождения в биогаз.


Самодельные ветрогенераторы вполне работоспособны. Но для их сборки потребуется произвести предварительные расчеты, приобрести расходные материалы, потратить свое время

В дальнейшем он используется для потребностей хозяйства. В зависимости от размера резервуара для сбраживания отходов и площади частного дома, возможно полностью обеспечить хозяйство биогазом для удовлетворения всех нужд.

Отопление дома при помощи тепловых насосов


Отопление с помощью тепловых насосов

Европа уже несколько лет использует тепловые насосы, взаимодействующие со всеми альтернативными видами электроэнергии. В летнее и зимнее время установки забирают тепло из почвы, воздуха, воды и направляют его на обогрев помещения.

Разновидности тепловых насосов

В зависимости от потребностей в обогреве можно подобрать модели с 1, 2, 3 контурами, 1-2 конденсаторами. Они будут работать на нагрев и охлаждение либо исключительно на нагрев.

По типу энергоисточника и способу добычи электроэнергии устройства бывают:

  • Воздух-вода. Тепловые потоки забираются из воздуха и нагревают воду. Системы подходят для климатических зон с зимней температурой -15 градусов.
  • Земля-вода. Актуальны для умеренного климатического пояса. Монтируются в грунт посредством коллектора или зонда без разрешительных документов на бурение.
  • Вода-вода. Устанавливаются рядом с водоемами. Зимой насос за счет нагрева источника обеспечивает теплом большой дом.
  • Вода-воздух. Источник энергии – водоем. Тепловые потоки при помощи компрессора поступают в воздух. Он становится теплоносителем.
  • Земля-воздух. Почва является источником тепла, которое передается в воздух компрессором. Переносчик энергии – жидкости-антифризы.
  • Воздух-воздух. Приборы работают по принципу кондиционера – на охлаждение и обогрев.

Выбор источника тепла зависит от геологии местности и наличия препятствий для земляных мероприятий.

Как работает тепловой насос

Тепловой насос функционирует на основании цикла Карно – повышения температуры при резком сжатии теплоносителя. Поскольку устройства имеют 3 рабочих контура (2 – наружных, 1 — внутренний), конденсатор, испаритель и компрессор, схему их действия можно представить так:

  1. Теплоноситель первого контура (находится в воде, на воздухе, в земле) забирает тепло и источников с низкими потенциалами. Максимальная температура узла около + 6 градусов.
  2. Низкотемпературный носитель с низкой температурой находится во внутреннем контуре. Хладагент при нагреве испаряется, его пар в компрессоре сжимается. В этот момент выделяется тепло. Температура паров – от +35 до +65 градусов.
  3. Тепло в конденсаторе попадает на теплоноситель из контура отопления. Пары становятся конденсатом и направляются в испаритель.

Цикл работы теплонасоса постоянно повторяется.

Тепловой насос из подручных материалов


Самодельный тепловой насос

Самоделка вполне реальна, если у вас имеются рабочие детали от бытовой техники.

Для подготовки конденсатора и компрессора понадобится:

  1. Сделать компрессор насоса из компрессора холодильника либо кондиционера. Деталь фиксируют мягкой подвеской на стене котельной.
  2. Сделать конденсатор. Оптимальный вариант – резервуар из нержавейки на 100 л.
  3. Разрезать емкость болгаркой пополам, а потом вставить змеевик (медная трубка холодильника или кондиционера).
  4. После монтажа змеевика сварить половинки бака.

Для качественного шва пользуйтесь аргоновой сваркой.


Для теплового насоса нужны две скважины

Испаритель изготавливается на основе пластикового бака на 75-80 л со змеевиком из медной трубы ¾ дюйма в диаметре. Она обматывается вокруг стальной трубы 300-400 мм в диаметре. Витки фиксируются перфоуглом.

На змеевике нарезается резьба для сцепки с трубопроводом. В установку закачивается хладагент, после чего испаритель крепится на стену.

Оптимальным источником для данных альтернативных способов получения тепла и электроэнергии будет вода из скважины либо колодца. Жидкость не замерзает даже в зимнее время.

Понадобится 2 скважины:

  • для забора воды и ее подачи к испарителю;
  • для сброса отработанной воды и ее поступления на испаритель.

Автономность теплового насоса обеспечат автоматические механизмы контроля движения теплоносителя по контурам отопления и давления фреона.

Получение тепла из других альтернативных источников


Наружный контур системы прямого теплообмена

При организации первого внешнего контура насоса понадобится эффективный тепловой источник:

  • Кольцеобразные трубы в воде. Водоем без большой глубины промерзания или река обеспечивают эффективность технологии. Трубы закладываются под воду с помощью груза.
  • Термальные поля. Трубы закапывают ниже промерзания почвы – снимается большой пласт грунта.
  • Геотермальные источники. Пробуриваются скважины на большую глубину. В них заводятся контуры с теплоносителями.
  • Забортный воздух. Тепло извлекается из вентиляционных шахт или ветканалов.

Минус теплового насоса – высокая стоимость и затраты на монтаж источников тепла.

Источники

  • https://invlab.ru/texnologii/alternativnaya-energiya/
  • https://trends.rbc.ru/trends/green/609e76449a7947f4755ac9dc
  • https://akbzona.ru/alternativa/chto-takoe-alternativnye-istochniki-energii
  • https://cleanbin.ru/terms/alternative-energy
  • https://uaenergy.com.ua/post/32464/aljternativnye-istochniki-energii-20-naibolee-interesnyh-i-perspektivnyh
  • https://SdelaySam-SvoimiRukami.ru/ehlektronika/alternativnaya-energiya/
  • https://1-teplodom.ru/alternativnaa-energia-svoimi-rukami-obzor-lucsih-vozobnovlaemyh-istocnikov-elektricestva/
  • https://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/kakuyu-alternativnuyu-elektriku-mozhno-ispolzovat-v-chastnyx-domax/

нетрадиционная энергетика для частного дома, виды энергии своими руками

На сегодняшний день существует множество альтернативных источников энергии, которые применяются как в быту, так и на производствах

К нетрадиционным источникам энергии относят энергию солнца, ветра, а также ту, которая вырабатывается мускульными усилиями человека. Подробности узнаем ниже.

Практичная альтернативная энергетика: виды

Альтернативные источники энергии – это разнообразные перспективные способы получения, а также передачи полученной электроэнергии. При этом такие источники энергии, возобновляемые, и приносят минимальный вред окружающей среде. К таким источникам энергии относятсясолнечные панели и солнечные станции.

Они в свою очередь подразделяются на 3 типа получения энергии с помощью:

  • Фотоэлементов;
  • Солнечных панелей;
  • Комбинированных вариантов.

Популярно использование систем зеркал, которые нагревают воду до высоких температур, в результате чего получается пар, который, проходя через систему труб, крутит турбину. Ветряки и ветряные станции дают ток за счет энергии ветра, который крутит специальные лопасти, соединенные с генераторами.

Популярно использование энергии волн, а также приливов и отливов.

Как показывали опыты, такие электростанции способны вырабатывать около 15 кВт, что значительно превосходит по мощности солнечные и ветровые электростанции.

Из геотермальных источников горячая вода широко используется для вырабатывания электроэнергии. Интересно использование кинетической энергии в некоторых помещениях, например, в спортивных залах, где движущиеся части тренажеров соединены с помощью тяг с генераторами, которые, в результате движения людьми, вырабатывают электроэнергию.

Нетрадиционные источники энергии: способы получения

Нетрадиционные источники энергоснабжения – это в первую очередь получение электроэнергии с помощью ветра, солнечного света, энергии волн приливов и отливов, а также с использованием геотермальных вод. Но, помимо этого, есть и другие способы с использованием биомассы и других методов.

А именно:

  1. Получение электричества из биомассы. Такая технология подразумевает под собой производство из отходов биогаза, который состоит из метана и углекислого газа. Некоторые экспериментальные установки (гумиреактор от Михаэль) перерабатывают навоз, солому, что позволяет получить из 1 т материала 10–12 м3 метана.
  2. Получение электричества термальным способом. Преобразование тепловой энергии в электричество путем нагрева одних соединенных между собой полупроводников, состоящих из термоэлементов и охлаждения других. В результате разницы температур, получается электрический ток.
  3. Водородная ячейка. Это устройство, которое из обычной воды путем электролиза позволяет получить достаточно большое количество водородно-кислородной смеси. При этом расходы на получение водорода минимальны. Но такое получение электроэнергии пока только лишь находится в стадии экспериментов.

Еще одной разновидностью получения электроэнергии является специальное устройство, которое называется двигатель Стирлинга. Внутри специального цилиндра с поршнем находится газ или жидкость. При внешнем нагреве объем жидкости или газа увеличивается, поршень двигается и заставляет работать в свою очередь генератор. Далее газ или жидкость, проходя по системе труб, охлаждается и двигает поршень обратно. Это довольно грубое описание, но дает понять, как работает данный двигатель

Варианты альтернативной энергии

В современном мире из-за некоторого ограничения природных ресурсов тепла и электроэнергии, некоторые люди используют альтернативные источники энергии. Одними из основных направлений альтернативной энергетики является поиск и использование нетрадиционных видов и источников.

Источники, с помощью которых можно получить электричество:

  • Являются возобновляемыми;
  • Могут успешно заменить традиционные;
  • Постоянно усовершенствуются, ведутся разработки и исследования.

Оснащение пъезоэлементами высокой мощности турникетов в метро и на железнодорожных станциях позволяет, при наступлении на специальные пластины, от давления человеческого веса вырабатывать электроэнергию. Такие действующие установки в качестве эксперимента установлены в некоторых городах Китая и Японии.

Зеленая энергетика – получение биогаза, которым впоследствии можно отапливать дома из морских водорослей. Установлено, что с 1 га водной поверхности, занятой зелеными водорослями, можно получить до 150 000 м3 газа. Использование энергии спящих вулканов, вода закачивается в вулкан, под воздействием тепла и высоких температур, превращается в пар, который по специальным трубам поступает к турбине и крутит ее. В настоящее время в мире действует всего 2 таких экспериментальных установки. Использование сточной воды с помощью специальных ячеек, в которых находятся особенные бактерии, которые окисляют органику, приводит к тому, что в ходе химических процессов, происходит выработка электронов и, как следствие, электричества.

Источники энергии дома: варианты

В связи с ростом тарифов на энергию многие люди начинают задумываться не только об экономии энергии, но и об дополнительных источниках энергии. Некоторые люди предпочитают сделать самоделки своими руками, а некоторые предпочитают какие-либо готовые решения, к которым могут относиться определенные варианты.

А именно:

  1. Установка на стекла солнечных панелей, которые обладают высокой прозрачностью, благодаря чему их можно размещать даже в многоэтажных домах. Но при этом их КПД даже в солнечную ясную погоду не превышает 10%.
  2. Для освещения некоторых участков помещения используются светодиоды и светодиодные лампы на небольших аккумуляторах соединенных с солнечной панелью. Достаточно в течение дня заряжать, таким образом, аккумулятор чтобы вечером получить освещение.
  3. Установка традиционных солнечных панелей, которые позволяют заряжать аккумуляторы и от них уже через инвертор частично питать домашние приборы и лампы. Можно также вырабатывать горячую воду в теплое время года путем установки вакуумного насоса и теплового коллектора на крышу.

У жителей, проживающих в городских условиях, к сожалению, выбор дополнительных источников энергии ограничен, в отличие от тех, кто проживает в загородных домах. В частном доме гораздо больше возможностей сделать автономное электроснабжение. А также сделать для загородного дома или на даче автономные независимые системы обогрева.

Отопление для частного дома: альтернативные источники энергии

Среди наиболее распространенных способов получения электроэнергии является движущая сила ветра. Достаточно поставить около загородного дома высокую мачту с движущимися лопастями, соединенными с генератором, чтобы получать электрический ток и заряжать аккумуляторы.

Для получения тепла, можно использовать тепловые насосы, при их использовании, можно брать тепло практически из любого места:

  • Воздуха;
  • Воды;
  • Земли.

Принцип их работы, как в холодильнике, только при прокачивании через насос воздуха или воды, получается тепло. Самодельные конструкции, ничуть не уступают промышленным. В домашних условиях можно самостоятельно изготовить подобные конструкции достаточно найти чертежи и изготовить ветряк, чтобы получить дешевое электричество буквально из воздуха. Есть и другие виды и возможности получить электроэнергию и отопление для частного дома.

Эффективно использование обыкновенного генератора, особенно в северных регионах России, так как, при недостатке солнечного света, панели просто бесполезны.

То же самое касается и тепловых конвекторов, которые предназначены для нагрева воды. Несколько проще для получения тепла использование котла на биотопливе, в качестве материала для топки используются прессованные опилки, гранулы, в том числе и из соломы и торфа. Но такие котлы на биотопливе стоят несколько дороже, чем работающие на газе.

Ток и тепло своими руками: альтернативная энергетика для дома

Дармовая электроэнергетика для квартиры или частного дома всегда интересовала людей, так как в последние годы тарифы на отопление и электроэнергию только лишь растут. И для экономии, многие люди стараются найти варианты получения тепла и энергии даром. Для этого изготавливают разные системы, в том числе пытаются изобрети вечный источник, и придумывают необычные и новые способы получения тока и тепла.

Относительная бесплатная энергетика (сборка солнечных панелей своими руками):

  • Можно приобрести части солнечной батареи в Китае;
  • Самостоятельно все собрать;
  • Как правило, к каждому комплекту прилагается схема сборки.
  • Все это позволяет самостоятельно собрать панель и схему питания, в частности квартиры или частного дома.

Безтопливная халявная энергетика получается из электромагнитных волн – любые колебания можно преобразовать в электричество. Правда КПД таких схем очень мал, но, тем не менее, с помощью специально сделанных приборов можно заряжать телефоны и прочую мелкую бытовую технику.

Правда зарядка займет довольно длительное время.

Для получения тепла, некоторые умельцы используют метан, который в свою очередь получают из навоза животных и прочих отходов. Правильно сделанная система является хорошим вариантом для получения тепловой энергии и обогрева дома, а также для приготовления пищи.

Солнце и ветер, как альтернативные виды энергии

Альтернатива получения, как тепла, так и электричества, для многих людей является актуальной Малая солнечная энергетика – это использование солнечных батарей на основе кремния, количество получаемой энергии зависит от количества батарей, широты местонахождения дома или иного помещения.

Интересна технология получения энергии с помощью генераторов, достаточно к генератору подключить контроллер заряда, и соединить всю схему с аккумуляторами, так можно получить достаточное количество энергии.

Актуально использование специальных термоэлектрических преобразователей энергии тепла в электричество, проще говоря, использование термопары из полупроводников. Одна часть пары нагревается, вторая охлаждается, в результате этого возникает свободная электроэнергия, которую можно использовать в быту. Можно использовать в качестве выработки энергии детей, достаточно соединить на детской площадке качели с динамо-машиной с тем, чтобы получать небольшой процент электроэнергии, который может использоваться для освещения детской площадки.

Бесплатная электроэнергия своими руками (видео)

Альтернатор или, проще говоря, генератор электроснабжения на сегодняшний день является наиболее привычным способом получения электрической энергии. Но, несмотря на это, находится достаточно много возможностей для получения электроэнергии с использованием альтернативных источников по всему земному шару.

Альтернативная энергетика для частного дома своими руками. Общий принцип работы инвертора и системы питания. Джоуль с турникетов

Для владельцев частных домов есть возможность значительно снизить коммунальные платежи или не пользоваться услугами поставщиков тепла, электроэнергии и газа. Можно даже предоставить большую ферму, а при желании и продать излишки. Это реально, и кое-что уже сделано. Для этого используйте альтернативные источники энергии.

Где и в каком виде взять энергию

На самом деле энергия в той или иной форме в природе присутствует почти везде — солнце, ветер, вода, земля — ​​везде есть энергия.Основная задача — извлечь его оттуда. Это человечество занимается более ста лет и добилось хороших результатов. На сегодняшний день альтернативные источники энергии позволяют обеспечить дом теплом, электричеством, газом, теплой водой. А альтернативная энергия не требует чрезмерных навыков или знаний. Вы можете сделать все для своего дома своими руками. Итак, что поделаешь:

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

Использование солнечной энергии

Одним из самых мощных альтернативных источников энергии для дома является солнечная радиация. Для преобразования солнечной энергии есть два типа настроек:

Не думайте, что установка работает только на юге и только летом. Хорошо работают зимой. В ясную погоду, когда идет снег, выработка энергии лишь немного ниже летней.Если в вашем регионе много ясных дней, вы можете воспользоваться этой технологией.

Солнечные панели

Солнечные панели собираются из фотоэлектрических преобразователей, которые сделаны на основе минералов, которые под действием солнечного света испускают электроны — производят электричество. Для конкретного применения используются кремниевые фотопреобразователи. По своей структуре они бывают монокристаллическими (из одного кристалла) и поликристаллическими (из множества кристаллов). Монокристаллы имеют более высокий КПД (13-25% в зависимости от качества) и более длительный срок службы, но стоят дороже.Поликристаллы производят меньше электроэнергии (9-15%) и быстрее выходят из строя, но имеют более низкую цену.


Это поликристаллический фотопреобразователь. Обращайтесь с ними осторожно — они очень хрупкие (тоже монокристаллические, но не до такой степени)

Собрать солнечную батарею своими руками просто. Для начала необходимо приобрести определенное количество кремниевых фотоэлементов (количество зависит от необходимой мощности). Чаще всего их покупают на китайских торговых площадках типа AliExpress.Тогда процедура проста:


Несколько слов о том, почему подложку под солнечную панель (аккумулятор) нужно красить в белый цвет. Диапазон рабочих температур кремниевых пластин от -40 ° C до + 50 ° C. Работа при более высоких или более низких температурах приводит к быстрому выходу элементов из строя. На крыше летом в закрытом объеме температура может быть намного выше + 50 ° С. Поэтому белый цвет необходим — чтобы не перегревал силикон.

Солнечные коллекторы

С помощью солнечных коллекторов можно нагревать воду или воздух.Куда направить нагретую солнцем воду — в краны для горячего водоснабжения или в систему отопления — выбираете сами. Только отопление будет низкотемпературным — для теплого пола то, что требуется. Но для того, чтобы температура в доме не зависела от погоды, систему нужно сделать резервной, чтобы при необходимости подключили другой источник тепла или котел перешел на другой источник энергии.


Солнечные коллекторы бывают трех типов: плоские, трубчатые и воздушные.Наиболее распространены трубчатые, но и другие имеют право на существование.

Плоский пластик

Две панели — черная и прозрачная — соединены в один корпус. Между ними проходит медная труба в виде змейки. От солнца нагревается нижняя темная панель. От нее нагревается медь, а из нее — проходящая по лабиринту вода. Такой способ использования альтернативных источников энергии не самый эффективный, но привлекательный тем, что очень прост в исполнении. Таким образом можно нагреть воду.Останется только наладить его подачу (с помощью циркуляционного насоса). Точно так же можно нагреть воду в емкости или использовать ее для бытовых нужд. Недостаток таких установок — низкая эффективность и производительность. Чтобы нагреть большой объем воды, нужно либо много времени, либо большое количество плоских коллекторов.


Коллекторы трубчатые

Это стеклянные трубки — вакуумные или коаксиальные — по которым течет вода. Специальная система обеспечивает максимальную концентрацию тепла в трубках, которое передается воде, протекающей через них.


В системе обязательно есть накопительный бак, в котором нагревается вода. Циркуляция воды в системе обеспечивается насосом. Такие системы невозможно сделать своими руками — стеклянные трубы сложно сделать своими руками и это главный недостаток. Вместе с высокой ценой это препятствует повсеместному внедрению этого источника энергии для дома. Да и сама система очень эффективна, на «ура» справляется с подогревом воды на горячую воду и вносит достойный вклад в отопление.


Схема отопления и горячего водоснабжения за счет альтернативных источников энергии — с использованием солнечных коллекторов

Воздухосборники

В нашей стране они очень редки и зря. Они простые, их легко можно сделать самому. Единственный недостаток — требует большой площади: может занимать всю южную (восточную, юго-восточную) стену. Система очень похожа на плоские коллекторы — черная нижняя панель, прозрачная верхняя, но они нагревают непосредственно воздух, который нагнетается (вентилятором) или естественным образом направляется в комнату.Несмотря на кажущуюся легкомысленность, таким способом можно в течение дня обогревать небольшие помещения, в том числе технические или подсобные: дачи, сараи для скота.


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

Ветряные турбины

Альтернативные источники энергии хороши тем, что они в основном связаны с возобновляемыми ресурсами.Самый вечный, наверное, ветер. Пока есть атмосфера и солнце, есть и ветер. Может быть, какой-то непродолжительный период воздуха и будет неподвижным, но ненадолго. Наши предки использовали энергию ветра в ветряных мельницах, а современный человек преобразует ее в электричество. Все, что для этого требуется:

  • башня установлена ​​в ветреном месте;
  • Генератор
  • с прикрепленными лопатками;
  • аккумулятор и система распределения электрического тока.

Башня строится любая, из любого материала.Аккумуляторная батарея — это батарея, ни о чем не придумаешь, а куда подавать электричество — выбор за тобой. Осталось только изготовить генератор. Также можно купить готовую, а можно сделать из двигателя бытовой техники — стиральной машины, отвертки и т. Д. Нам понадобятся неодимовые магниты и эпоксидная смола, токарный станок.


На роторе мотора размещаем места для установки магнитов. Они должны быть равноудалены друг от друга. Ротор выбранного мотора шлифуется, образуя «посадочные места».Нижняя часть выемки должна иметь небольшой наклон, чтобы поверхность магнита была наклонной. В обработанные посадочные места на жидких гвоздях крепятся магниты, залитые эпоксидной смолой. Затем поверхность доводится до гладкости наждачной бумагой. Далее нужно прикрепить кисти, которые будут убирать ток. И все, можно собрать и запустить ветрогенератор.

Такие установки достаточно эффективны, но их мощность зависит от многих факторов: силы ветра, того, насколько хорошо сделан генератор, насколько эффективно удаляется разность потенциалов щетками, от надежности электрических соединений и т. Д.

Тепловые насосы для отопления дома

Тепловые насосы используют все доступные альтернативные источники энергии. Они забирают тепло у воды, воздуха, почвы. В небольших количествах это тепло присутствует даже зимой, поэтому оно собирает тепловой насос и направляет его на отопление дома.


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

Принцип действия

Чем же так привлекательны тепловые насосы? Дело в том, что потратив на его прокачку 1 кВт энергии, в худшем случае вы получите 1.5 кВт тепла, а самые удачные продажи могут дать до 4-6 кВт. И это никоим образом не противоречит закону сохранения энергии, потому что энергия расходуется не на получение тепла, а не на его перекачку. Так что нет никаких противоречий.


Тепловые насосы имеют три рабочих контура: два внешних контура, и они внутренние, а также испаритель, компрессор и конденсатор. Схема работает так:

  • В первом контуре циркулирует хладагент, который забирает тепло от низкопотенциальных источников.Его можно опустить в воду, закопать в землю и отводить тепло от воздуха. Наивысшая температура, достигаемая в этом контуре, составляет около 6 ° C.
  • Хладагент циркулирует во внутреннем контуре с очень низкой температурой кипения (обычно 0 ° C). После нагрева хладагент испаряется, пар поступает в компрессор, где сжимается до высокого давления. Во время сжатия выделяется тепло, пары хладагента нагреваются до средней температуры от + 35 ° C до + 65 ° C.
  • В конденсаторе тепло передается теплоносителю от третьего отопительного контура.Охлаждающие пары конденсируются и продолжают падать в испаритель. И затем цикл повторяется.

Отопительный контур лучше всего делать в виде теплого пола. Температура для этого наиболее подходящая. Для радиаторной системы требуется слишком много секций, что некрасиво и невыгодно.

Альтернативные источники тепловой энергии: где и как брать тепло

Но самая большая сложность — это конструкция первого внешнего контура, собирающего тепло.Поскольку источники низкопотенциальные (тепло внизу мало), требуются большие площади для его сбора в достаточном количестве. Есть четыре типа контуров:

Главный недостаток тепловых насосов — высокая цена самого насоса, а установка полей сбора тепла стоит недешево. В этом случае можно сэкономить, сделав помпу самому, а также выложив контуры своими руками, но сумма все равно останется значительной. Плюс то, что отопление будет недорогим, а система будет работать долго.

Отходы в доход: биогазовые установки

Все альтернативные источники энергии имеют естественное происхождение, но только биогазовые установки могут получить двойную выгоду. Они перерабатывают отходы домашних животных и птицы. В результате получается определенный объем газа, который после очистки и осушения можно использовать по прямому назначению. Оставшиеся переработанные отходы можно продать или использовать на полях для увеличения урожайности — получается очень эффективное и безопасное удобрение.


Кратко о технике

При брожении происходит образование газа, в котором участвуют бактерии, живущие в навозе.Для производства биогаза подходят отходы любого скота и птицы, но оптимально навоз крупного рогатого скота. Его даже добавляют к остальным отходам для «закваски» — в нем содержатся именно те бактерии, которые необходимы для обработки.

Для создания оптимальных условий необходима анаэробная среда — брожение должно происходить без доступа кислорода. Поэтому эффективные биореакторы представляют собой закрытые емкости. Чтобы процесс пошел более активно, необходимо регулярное перемешивание массы. На промышленных предприятиях для этого устанавливают мешалки с электроприводом, в самодельных биогазовых установках это обычно механические устройства — от простейшей палки до механических мешалок, которые «работают» от силы рук.


При образовании газа из навоза участвуют два типа бактерий: мезофильные и термофильные. Мезофильные активны при температуре от + 30 ° С до + 40 ° С, термофильные — от + 42 ° С до + 53 ° С. Более эффективно действуют термофильные бактерии. В идеальных условиях добыча газа с 1 литра полезной площади может достигать 4-4,5 литров газа. Но поддерживать температуру 50 ° C в установке очень сложно и дорого, хотя затраты оправдывают себя.

Немного о конструкции

Самая простая биогазовая установка — это бочка с крышкой и мешалкой. В крышке сделано шланговое соединение для подключения газа к резервуару. Из такого количества газа не получится, но для одной-двух газовых горелок его хватит.

Более серьезные тома можно получить из подземного или надземного бункера. Если речь идет о подземном бункере, то он железобетонный. Стены от земли отделены слоем теплоизоляции, саму емкость можно разделить на несколько отсеков, в которых будет происходить обработка со сдвигом по времени.Поскольку мезофильные культуры обычно работают в таких условиях, весь процесс занимает от 12 до 30 дней (термофильные — за 3 дня), поэтому желателен временной сдвиг.


Навоз поступает через бункер загрузки, на противоположной стороне выполнен разгрузочный люк, куда забирается переработанное сырье. Бункер не полностью заполнен биомассой — около 15-20% пространства остается свободным — здесь скапливается газ. Для его снятия в крышку встроена трубка, второй конец которой опускается в гидрозатвор — резервуар частично заполнен водой.Таким образом, газ осушается — в верхней части он уже собран, отводится с помощью другой трубки и уже может быть задушен потребителю.

Каждый может использовать альтернативные источники энергии. Владельцам квартир это сделать сложнее, но в частном доме хотя бы можно воплотить все задумки. Уже есть даже реальные примеры. Люди полностью обеспечивают свои потребности и значительную экономию.

Запасы углеводородов на нашей планете рано или поздно закончатся.Даже с внедрением различных технологий их спасения не за горами истощение запасов угля, нефти и газа. Стоимость энергоносителей растет, и люди понимают, что только они могут позаботиться о сохранности своего бюджета. Поэтому обратите внимание на альтернативные источники энергии. Кроме того, интерес к альтернативной энергетике вызван еще и банальным отсутствием в некоторых местах «благ цивилизации» в виде газа и электричества. Часто оказывается, что подача электричества или газа в некоторые населенные пункты экономически не оправдана, а жители за свой счет сделать это не могут.Поэтому владельцы частных домов самостоятельно строят или приобретают различные объекты для получения тепла и электроэнергии. В конце концов, энергия содержится в солнечном свете, ветре, недрах Земли, приливах и отливах. Кроме того, используется разница температур, энергия падающей воды и другие источники альтернативной энергии. В этой статье мы расскажем о различных интересных установках в области альтернативной энергетики, сделанных своими руками.

Как известно, окружающая природа полна энергии.Наверняка все слышали, что можно достаточно эффективно использовать солнечный свет, ветер, приливы, отливы и другие возобновляемые источники энергии. И эту энергию можно использовать в масштабах всей страны, но можно обеспечить энергией только частный дом или дачу.

Ниже приведены некоторые примеры установок, которые позволяют преобразовывать альтернативную энергию в свет и тепло:

  • Солнечная панель;
  • Установка по производству биогаза;
  • Ветрогенератор.
При наличии свободных средств вы можете приобрести такие установки и оплатить установку. В связи с устойчивым спросом на такие заводы производители за рубежом и в России наладили производство такой продукции. Но если вы ограничены в средствах, то можете попробовать произвести такие настройки самостоятельно.


Давайте рассмотрим несколько примеров.

Принцип работы всех типов тепловых насосов основан на циклах Карно. Установка холодильная.В процессе работы он забирает низкопотенциальную энергию при ее охлаждении. А затем преобразует ее в тепловую энергию с высоким потенциалом. Роль окружающей среды может быть воздухом, землей, водой. Эти вещества в любой момент содержат определенное количество тепла. Тепловой насос состоит из следующих основных компонентов:

  • Внешний контур, в котором находится естественный теплоноситель;
  • Внутренний контур заполнен водой;
  • Компрессор;
  • Испаритель;
  • Конденсатор.

В таких системах, как и в бытовом холодильнике, используется фреон. Внешний контур, как правило, погружается в колодец с водой или просто в водоем на поверхности. Есть варианты, когда внешний контур закапывается в землю. Но это дорого и не всегда возможно.



Есть готовые решения тепловых насосов, а есть те, которые изготавливаются своими руками. Как самому сделать это устройство для использования альтернативной энергии? Для начала нужно найти компрессор.Если есть старый кондиционер или холодильник, их можно убрать. Мощность, необходимая для обогрева, до 10 кВт.

Коллектор теплового насоса может быть установлен как горизонтально, так и вертикально. Второй вариант используется, если места недостаточно. Затем пробуривают несколько скважин, в которые опускают контур. Если расположение горизонтальное, коллектор заглубляют в землю примерно на 1,5 метра. Теплообменник в воде получается, когда отапливаемый корпус находится на берегу естественного водоема. Конденсатору требуется емкость 120-140 л. В нем размещен медный змеевик, по которому циркулирует фреон.

Испаритель

может быть изготовлен из пластика, емкость такого же объема, как и конденсатор. В него вставлен медный змеевик, который через компрессор совмещен с тем, что находится в конденсаторе.

При изготовлении системы вручную труба испарителя обычно изготавливается из отрезка канализационной трубы. С помощью патрубка осуществляется регулировка подачи воды.Испаритель опускается в резервуар. Когда вода течет, начинается процесс испарения фреона. Он в свою очередь поднимается наверх в конденсатор. Там он отдает тепловую энергию воде, в которой находится змеевик. Эта вода нагревает дом, циркулируя в системе отопления.

Стоит отметить, что температура воды в резервуаре не так уж и важна. Главное, чтобы она была там все время. Если помпа спроектирована и установлена ​​правильно, она может обогреть дом зимой.Даже если температура воды в водоеме очень низкая. Летом тепловой насос может работать как кондиционер для охлаждения комнаты.

Солнечные панели

Это, пожалуй, самая распространенная альтернатива использованию альтернативной энергии. В этом случае источником альтернативной энергии является солнечный свет, и он преобразуется в электрический ток. вы можете увидеть ссылку.



Солнечные панели предлагаются в составе готовых решений и могут быть изготовлены своими руками.Если это заводские настройки, то, как правило, в комплекте идет контроллер, инвертор, иногда аккумуляторы, необходимые провода и крепеж. Хотя можно встретить массу предложений, когда солнечные панели продаются отдельно.

Что касается изготовления солнечных батарей своими руками, то для многих это занятие стало настоящим хобби. Иногда даже проводятся выставки на тему использования альтернативной энергии. На них энтузиасты демонстрируют солнечные батареи, которые они сделали своими руками.

Для самостоятельного изготовления гелиопанелей необходимо купить фотоэлементы (на моно или поликристаллах) и спаять их по последовательной схеме. Количество элементов определяется требуемым напряжением и выходной мощностью аккумулятора. Самостоятельно изготовить фотоэлементы невозможно. Технология сложная и может быть реализована только в заводских условиях.

Итак, что нужно сделать по шагам:

  • Припой в последовательную цепь фотоэлементов;
  • Закрепите их на стеле, поликарбонате или другом материале, пропускающем солнечный свет.Исполнение разное. Фотоэлементы расположены между стеклами, а стыки изолированы. Иногда элементы просто закрепляют на стекле защитной автомобильной пленкой;
  • Изготовить корпус для батареи из алюминиевых уголков;
  • Установить панель с фотоэлементами в корпус;
  • Подключите панель к другим элементам солнечной системы.

Биогаз — это чистый вид топлива, получаемый без ущерба для окружающей среды. Технология его приготовления основана на активности анаэробных бактерий.В качестве сырья для синтеза биогаза используются пищевые отходы.


Отходы, как жидкие, так и твердые, помещаются в контейнер. Это должна быть герметичная емкость, снабженная винтом. Его используют для размешивания этой массы. Дополнительно должно быть предусмотрено:

  • Вход для выгрузки отходов;
  • Вывод на отходы, не прошедшие вторичную переработку;
  • Выход газа.


Герметичность монтажа следует выполнять особенно тщательно.Если газ из резервуара планируется время от времени откачивать, то следует предусмотреть специальный вентиль. С его помощью можно при необходимости снять избыточное давление. При разложении биологических отходов на этом заводе выделяется сероводород и метан, в составе которых присутствует углекислота.

В общем, создать установку для синтеза биогаза своими руками — задача не из легких. Обычно на практике используются готовые решения, но некоторые мастера самостоятельно изготавливают такие установки для получения альтернативной энергии.Для этого необходимо решить несколько задач, изложенных ниже:

  • Необходимо оборудовать место под емкость. Его объем выбирается исходя из того, сколько отходов будет одновременно перерабатываться. Для обеспечения эффективной работы установки необходимо заполнить ее на 2/3. Сама емкость может быть металлической или бетонной. По производительности из 1 тонны пищевых отходов получается 100 м3 газа ;
  • Организовать отопление. Чтобы ускорить процесс, емкость для отходов необходимо нагреть.Вариантов может быть несколько. Например, змеевик вокруг емкости или ТЭН под емкостью. Анаэробные бактерии становятся активными при нагревании до определенной температуры. Следовательно, отопление необходимо;
  • Автоматика. Нагрев должен включаться при загрузке новой партии отходов и выключаться при достижении определенной температуры;
  • Газогенератор необходим для преобразования производимого биогаза;
  • Собрать отходы сырья. Эти отходы можно использовать для удобрения грядок.

Такие установки для производства биогаза используются в США и Китае в различных частных хозяйствах и фермах. Здесь основная проблема — организовать непрерывное получение биогаза. А для этого потребуется постоянный поток пищевых отходов или навоза.

Вопросы энергообеспечения нашего дома становятся все более актуальными. И это связано не с отсутствием энергоносителей или генерирующих мощностей.

Как это ни грустно звучит, это связано с «коммерческой» монополизацией всего, что связано с энергетикой, и нежеланием правительства менять ситуацию в этой сфере.

Тем не менее, есть способы снизить финансовую нагрузку энергетиков на семейный бюджет, а в некоторых случаях и вовсе отказаться от централизованного обслуживания.

Общий принцип работы инвертора и системы питания

Как ни странно, но прогресс альтернативной энергетики для дома с использованием возобновляемых источников энергии (ВИЭ) сдерживается незнанием потенциальными потребителями технологии получения энергии таким способом, показателей долговечности и надежности системы.

Основным элементом всех систем с ВИЭ является инвертор — электронное устройство преобразования низкого постоянного напряжения в переменное с характеристиками сети. Для управления параметрами выходного сигнала (сетевого напряжения) используются два «чудесных» качества инвертора:

  • Обратная связь — способность электроники реагировать на изменение состояния потребителей.
  • Импульсная генерация выходного сигнала электроникой инвертора. Импульсы с частотой в несколько тысяч герц образуют синусоидальный переменный ток, а обратная связь позволяет учитывать нагрузку потребителя.Кроме того, высокочастотные импульсы позволили снизить потери на разворот магнита железа трансформатора, что привело к значительному уменьшению его габаритов.

Другая важная часть электроэнергии для электронного управления потоком — это контроллер, который действует как шлюз, который распределяет поток энергии от генерирующего устройства к приводу или инвертору.

Судить об энергетических возможностях системы аккумулятор-инвертор-потребитель можно по следующим цифрам:

  • Мощность потребителя 14 кВт (с учетом одновременной нагрузки 60% получаем 8.4 кВт).
  • Технические характеристики АКБ — 24 В, 225 А * ч, 4 шт.
  • Инвертор 9-12 кВт.

Система с такими характеристиками может двое суток без подзарядки разрядить аккумулятор на 70%.

Альтернативные источники энергии для дома рассмотрим отдельно.

Способы получения энергии


Основные принципы получения энергии «из воздуха» были открыты давно, но для практического использования не хватило уровня технической разработки.Это стало возможным с развитием электроники и материаловедения. В техническом и материальном плане солнечные батареи и ветряные генераторы доступны большинству потребителей, но это сказывается на определенной консервативности населения России. Тепловой насос или биоэнергетическая установка — это уже серьезная инженерно-техническая задача. Но все они достойны внимания.

В странах Средиземноморья солнечная энергия настолько развита, что правительства Испании и Италии закрывают программы государственных субсидий для частных потребителей.

Эффективность солнечной батареи зависит от продолжительности освещения и угла падения света. Оба фактора в России не очень благоприятны. В чистом виде фотоэлектронные источники энергии применимы по специальному назначению, как вспомогательное устройство для подзарядки аккумулятора. Например, это может быть удаленный прибор, передающий данные телеметрии на базу (трубопроводы, электрические сети, метеостанции и т. Д.). Кроме того, солнечные панели зарекомендовали себя в системах безопасности, аварийном освещении и системах с низким энергопотреблением.

солнечный коллектор


Одним из наиболее распространенных и отработанных вариантов теплового насоса является солнечный коллектор. Контур низкокипящей жидкости представляет собой большое количество очень тонких трубок, помещенных в плоскую светопоглощающую панель.

Компрессор прокачивает жидкость через панель, что обеспечивает ее постоянный нагрев солнечным светом и эффективную работу контура отвода тепла.

Солнечный коллектор может использоваться как самостоятельный элемент системы ГВС в сочетании с подземным тепловым насосом или с электрическим котлом (от ветряка) для автономного отопления жилого дома.

КПД солнечного коллектора достаточно высок даже в пасмурную погоду. Должен быть предусмотрен тепловой аккумулятор.

Сила ветра давно служит человеку, но только с появлением электроники и новых материалов появилась возможность использовать слабый ветер (2 балла, до 3,3 м / с по шкале Бофорта) и не бояться штормовых нагрузок. (10-11 баллов, 30 м / с и более).

Ветрогенератор с закрытыми металлокерамическими подшипниками, неодимовыми магнитами, лопастями из стеклопластика и прочным корпусом — абсолютно надежный и неприхотливый механизм, хорошо приспособленный к суровым климатическим условиям России. Альтернативная энергия для загородного дома , построенный на базе ветрогенератора, обладает высокими характеристиками устойчивости.

Термодинамические источники (тепловой насос)

Бесчисленные объемы низкопотенциального тепла, которые «спрятаны» в цикле Карно (Sadi Carnot, 1824), не дают покоя инженерам с момента его открытия. Современные технологии, материалы и достижения машиностроителей с электронщиками позволяют реализовать теоретические основы этого принципа на практике.Компрессорное и насосное оборудование, низкокипящие теплоносители, система трубопроводов и электронная система управления — этот непростой технический набор элементов дополняется множеством специфических условий применения. Этим объясняется сложность массового внедрения систем отопления по принципу теплового насоса.

Но интерес к TN в России растет. С развитием малоэтажного строительства количество предлагаемых моделей увеличивается. Но беда в том, что даже ближайшая к нам по климату Финляндия (Ultimate) поставляет приборы, рассчитанные на среднегодовую температуру отопительного периода минус 7 градусов, а на 70% территории России это минус 12- 15.Отладка по правильным параметрам — непростая задача.

Биоэнергетические источники

Источник этого класса относится к категории источников со сложными технологическими и техническими требованиями. Биологическая составляющая процессов предъявляет требования к температуре и давлению в зоне ферментации, состав и консистенция сырья имеет свои параметры, а конечный продукт (метан) требует особых условий работы. Все это требует больших вложений. Современные технологии подготовки сырья (коагуляция, центрифугирование, биодобавки) позволили более чем вдвое уменьшить размеры метантенка.Это альтернативный источник энергии , экономически целесообразный для фермерских хозяйств со стабильной и достаточной сырьевой базой.

Очень интересно дополнить биоэнергетическую установку промышленным ветрогенератором. Полностью исчезает зависимость от внешних сетей с высокой степенью энергетической безопасности.

Варианты размещения альтернативных источников

Предложенные в таблице варианты расположения альтернативных возобновляемых источников энергии не могут быть догмой.С кормлением из сети вариантов становится еще больше.

Конечно, стоимость оборудования и монтажа не такие уж и дешевые, что приводит к долгому сроку окупаемости проекта. К тому же государство и энергетика не спешат выкупать излишки энергии, которые обязательно появятся, потому что нормальный расчет ведется с запасом. Но если вам хотя бы один раз приходилось подавать в суд на энергетическую компанию по поводу сгоревших бытовых приборов или проводки и подключения электричества к удаленному дому и смотреть в будущее, то цена не кажется чрезмерной.Условия использования альтернативных источников энергии для дачи или загородного дома они могут вырастить более одного ребенка в таком доме.

Тип объекта Параметры и состав альтернативных источников энергии
Схема расположения
Квартира (потребители электроники: телевизор, компьютер, музыкальный центр, освещение.) 2,0-2,5 / 60-75 солнечная батарея — батарея — инвертор — контроллер
Дача (помпа, холодильник, телевизор, освещение).Из расчета 2 дня без подзарядки АКБ. 3,0-3,5 / 90-105
(лето)
1) солнечная батарея (30%) — ветрогенератор — аккумулятор — инвертор — контроллер;
2) солнечная батарея (100%) — дизель-генератор — аккумулятор — инвертор — контроллер;
3) ветрогенератор — дизель-генератор — аккумулятор — инвертор — контроллер;
Загородный дом для ПМЖ 7-10 / 210-300 ветрогенератор — дизель-генератор — аккумулятор — инвертор — контроллер;
Ферма с домом 1) ветрогенератор — дизель-генератор — аккумулятор — инвертор — контроллер;
2) ветрогенератор — дизель-генератор — аккумулятор — инвертор — контроллер + тепловой насос.

Вы можете связаться с менеджерами нашей компании и мы подберем для вас оптимальный комплект, отвечающий энергетическим потребностям вашего дома.

Чтобы решить проблему ограничения использования ископаемого топлива, исследователи всего мира работают над созданием и внедрением альтернативных источников энергии. И дело не только в знаменитых ветряных мельницах и солнечных батареях. Газ и нефть можно заменить энергией водорослей, вулканов и шагов человека. Компания Recycle выбрала десять самых интересных и экологически чистых источников энергии будущего.

Джоуль с турникетов

Тысячи людей ежедневно проходят через турникеты при входе на вокзалы. Сразу в нескольких исследовательских центрах мира возникла идея использовать поток людей как инновационный генератор энергии. Японская компания East Japan Railway Company решила оборудовать каждый турникет на вокзалах генераторами. Станция работает на станции в токийском районе Сибуя: пьезоэлектрические элементы встроены в пол под турникетами, которые вырабатывают электричество за счет давления и вибрации, которые они получают, когда на них наступают люди.

Еще одна технология «силовых турникетов» уже используется в Китае и Нидерландах. В этих странах инженеры решили использовать не эффект нажатия на пьезоэлементы, а эффект толкания ручек турникета или двери турникета. Концепция голландской компании Boon Edam предполагает замену стандартных дверей на входе в торговые центры (которые обычно работают по системе фотоэлементов и начинают вращаться) на двери, которые посетитель должен толкать и таким образом вырабатывать электричество.

В голландском центре Natuurcafe La Port такие дверные генераторы уже появились. Каждый из них производит около 4600 киловатт-часов энергии в год, что на первый взгляд может показаться незначительным, но служит хорошим примером альтернативной технологии производства электроэнергии.


Водоросли в домашних условиях

Algae Steel можно рассматривать как альтернативный источник энергии сравнительно недавно, но технология, по мнению экспертов, весьма перспективна.Достаточно сказать, что из 1 гектара водной поверхности, занятой водорослями, можно производить 150 тысяч кубометров биогаза в год. Это примерно равно объему газа, добываемого небольшой скважиной, и этого достаточно для жизни небольшого поселка.

Зеленые водоросли просты по содержанию, быстро растут и представлены множеством видов, которые используют энергию солнечного света для фотосинтеза. Вся биомасса, будь то сахар или жиры, может быть преобразована в биотопливо, чаще всего в биоэтанол и биодизель.Водоросли — идеальное экологическое топливо, потому что они растут в водной среде и не требуют земельных ресурсов, они высокопродуктивны и не наносят ущерба окружающей среде.

По оценкам экономистов, к 2018 году мировой оборот от переработки биомассы морских микроводорослей может составить около 100 миллиардов долларов. Уже реализованы проекты на «водорослевом» топливе — например, 15-квартирный дом в немецком Гамбурге. Фасады дома покрыты 129 аквариумами с водорослями, которые служат единственным источником энергии для отопления и кондиционирования здания, называемого домом Bio Intelligent Quotient (BIQ).


«Лежащие милиционеры» освещают улицы

Концепция генерации электроэнергии с так называемыми «лежачими полицейскими» начала реализовываться сначала в Великобритании, затем в Бахрейне, а вскоре технология дойдет до России. Все началось с того, что создал британский изобретатель Питер Хьюз. «Электрокинетический пандус» для автомагистралей. Пандус представляет собой две металлические пластины, которые немного возвышаются над дорогой. Под плитами построен электрогенератор, который вырабатывает ток всякий раз, когда машина проезжает по рампе.

В зависимости от веса машины пандус может производить от 5 до 50 киловатт за время прохождения автомобиля по пандусу. Такие пандусы, как аккумуляторы, способны питать светофоры и светящиеся дорожные знаки. В Великобритании технологии уже работают в нескольких городах. Метод стал распространяться и в другие страны — например, в небольшой Бахрейн.

Самое удивительное, что нечто подобное можно увидеть и в России. Такое же решение для уличного освещения предложил студент из Тюмени Альберт Бранд на форуме «ВУЗПРОМЭКСПО».По данным разработчика, за сутки на «лежачем полицейском» по его городу проезжает от 1000 до 1500 машин. За одно «попадание» машины на «электрокат», оборудованный «лежащим полицейским», будет вырабатываться около 20 ватт электроэнергии, не опасной для окружающей среды.


Больше, чем просто футбол

Разработанный группой выпускников Гарварда, основателей Uncharted Play, мяч Soccket может генерировать электричество за полчаса игры в футбол, чего хватит, чтобы заправить светодиодную лампу на несколько часов.Soccket называют экологически чистой альтернативой небезопасным источникам энергии, которыми часто пользуются жители слаборазвитых стран.

Принцип накопления энергии шаром Soccket довольно прост: кинетическая энергия, генерируемая при ударе о шар, передается крошечному механизму, похожему на маятник, который приводит в движение генератор. Генератор вырабатывает электричество, которое накапливается в батарее. Накопленную энергию можно использовать для питания любого небольшого электроприбора — например, настольной лампы со светодиодом.

Выходная мощность Soccket составляет шесть ватт. Энергетический шар уже завоевал признание мирового сообщества: получил множество наград, получил высокую оценку организации Clinton Global Initiative, а также получил хвалебные отзывы на знаменитой конференции TED.


Скрытая энергия вулканов

Одна из главных разработок в развитии вулканической энергетики принадлежит американским исследователям из компаний-инициаторов AltaRock Energy и Davenport Newberry Holdings.«Субъект» был спящим вулканом в Орегоне. Соленая вода закачивается глубоко в скалы, температура которых очень высока из-за распада радиоактивных элементов в коре планеты и самой горячей мантии Земли. При нагревании вода превращается в пар, который подается на турбину, вырабатывающую электричество.

На данный момент действуют всего две небольшие действующие электростанции этого типа — во Франции и Германии. Если американские технологии работают, то, по данным Геологической службы США, геотермальная энергия потенциально способна обеспечивать 50% электроэнергии страны (сегодня ее вклад составляет всего 0.3%).

Другой способ использования вулканов для выработки энергии был предложен в 2009 году исландскими исследователями. Рядом с недрами вулкана они обнаружили подземный резервуар с водой с аномально высокой температурой. Сверхгорячая вода находится где-то на границе между жидкостью и газом и существует только при определенной температуре и давлении.

Ученые могли создать нечто подобное в лаборатории, но оказалось, что такая вода встречается в природе — в недрах земли.Считается, что из воды «критической температуры» можно извлечь в десять раз больше энергии, чем из воды, доведенной до кипения классическим способом.


Энергия человеческого тепла

Принцип термоэлектрических генераторов, работающих на перепаде температур, известен давно. Но всего несколько лет назад технологии стали позволять использовать тепло человеческого тела в качестве источника энергии. Группа исследователей из Корейского ведущего научно-технического института (KAIST) разработала генератор, встроенный в гибкую стеклянную пластину.

Т такой гаджет позволит подзарядить фитнес-браслеты от тепла человеческой руки — например, во время бега, когда тело становится очень горячим и контрастирует с температурой окружающей среды. Корейский генератор размером 10 на 10 сантиметров может производить около 40 милливольт энергии при температуре кожи 31 градус Цельсия.

Похожая технология была взята за основу для юной Анны Макосински, которая изобрела фонарик, заряжающийся от разницы температур воздуха и человеческого тела.Эффект объясняется использованием четырех элементов Пельтье: их особенность — способность вырабатывать электричество при нагреве с одной стороны и охлаждении с другой.

В результате фонарик Анны излучает довольно яркий свет, но не требует аккумуляторов. Для его работы нужна всего лишь разница температур всего в пять градусов между степенью нагрева ладони человека и температурой в помещении.


Ступени на «умной» тротуарной плитке

В любой точке одной из оживленных улиц проходит до 50 000 шагов в день.Идея пешеходного потока для полезного преобразования шагов в энергию была реализована в продукте, разработанном Лоуренсом Кембалл-Куком, директором British Pavegen Systems Ltd. Инженер создал тротуарную плитку, которая генерирует электричество из кинетической энергии идущих пешеходов.

Устройство в инновационной плитке выполнено из гибкого водонепроницаемого материала, который при нажатии сжимается примерно на пять миллиметров. Это, в свою очередь, создает энергию, которую механизм преобразует в электричество.Накопленные ватты либо хранятся в литий-полимерной батарее, либо сразу идут на освещение автобусных остановок, витрин и вывесок.

Сама плитка Pavegen считается абсолютно экологически чистой: ее корпус изготовлен из нержавеющей стали особого сорта и переработанного полимера с низким содержанием углерода. Верхняя поверхность изготовлена ​​из использованных покрышек, благодаря чему плитка обладает прочностью и высокой устойчивостью к истиранию.

Во время летних Олимпийских игр в Лондоне в 2012 году плитку установили на многих туристических улицах.За две недели можно было получить 20 миллионов джоулей энергии. Этого достаточно для работы уличного освещения британской столицы.


Велосипедная зарядка смартфонов

Для подзарядки плеера, телефона или планшета не обязательно иметь розетку под рукой. Иногда достаточно просто крутить педали. Так, американская компания Cycle Atom выпустила устройство, позволяющее заряжать внешний аккумулятор во время езды на велосипеде, а затем заряжать мобильные устройства.

Продукт, получивший название Siva Cycle Atom, представляет собой легкий велосипедный генератор с литиевой батареей, предназначенный для питания практически любых мобильных устройств с портом USB. Такой мини-генератор можно установить на большинство обычных велосипедных рам за считанные минуты. Сам аккумулятор легко снимается для последующей подзарядки гаджетов. Пользователь занимается спортом, крутит педали — и через пару часов его смартфон уже заряжен на 100 процентов.

Nokia, в свою очередь, также представила широкой публике гаджет, прикрепленный к велосипеду и позволяющий преобразовать скручивание педалей в способ получения экологически безопасной энергии.В комплект Nokia Bicycle Charger Kit входит динамо-машина — небольшой электрический генератор, который использует энергию вращающихся колес велосипеда и заряжает телефон через стандартный двухмиллиметровый разъем, который используется в большинстве телефонов Nokia.


Преимущества использования сточных вод

Каждый крупный город сбрасывает огромное количество сточных вод, загрязняя экосистему. Казалось бы, отравленная сточными водами вода никому не может быть полезна, но это не так — ученые открыли способ создания на ее основе топливных элементов.

Одним из пионеров идеи был профессор Пенсильванского университета Брюс Логан. Общая концепция очень сложна для понимания неспециалистом и построена на двух столпах — применении бактериальных топливных элементов и установке так называемого обратного электродиализа. Бактерии окисляют органические вещества в сточных водах и при этом производят электроны, создавая электрический ток.

Для производства электроэнергии можно использовать практически любые органические отходы — не только сточные воды, но и отходы животноводства, а также побочные продукты винодельческой, пивоваренной и молочной промышленности.Что касается обратного электродиализа, то здесь работают электрогенераторы, разделенные мембранами на клетки и извлекающие энергию из разницы солености двух смешивающихся жидких потоков.


Энергетическая бумага

Японский производитель электроники Sony разработал и представил на Токийской выставке экологически чистой продукции биогенератор, способный вырабатывать электричество из мелко нарезанной бумаги. Суть процесса заключается в следующем: для выделения целлюлозы (это длинная цепь сахара-глюкозы, которая содержится в зеленых растениях) нужен гофрокартон.

Цепь разрывается ферментами, и образующаяся глюкоза обрабатывается другой группой ферментов, через которые высвобождаются ионы водорода и свободные электроны. Электроны проходят через внешнюю цепь для выработки электричества. Предполагается, что такая установка при обработке одного листа бумаги 210 на 297 мм может производить около 18 Вт в час (примерно столько же энергии вырабатывают 6 батареек АА).

Метод экологически чистый: важным преимуществом такой «батарейки» является отсутствие металлов и вредных химических соединений.Хотя на данный момент технология еще далека от коммерциализации: электроэнергии вырабатывается совсем немного — ее хватает только на мощность небольших портативных гаджетов.

Не каждый дом, расположенный на дачном участке или в деревне, можно подключить к системе газоснабжения или настроить отопление с помощью источника питания. Причин тому множество, среди которых одна из основных — постоянно растущие расходы на подключение, обустройство и обслуживание системы отопления на природном газе.В таких ситуациях наиболее рациональным решением являются альтернативные источники тепла для дома, которые можно выбрать исходя из конкретных условий и расположения объекта.

В качестве альтернативных источников тепла предлагаются многочисленные технологии отопления, использующие различные виды энергии, в том числе те, которые сама природа дает людям — энергия, ветер, земля, солнечное электричество, биологическое топливо, а также привычная энергия сжигания твердого и жидкого топлива. .

Выбирая альтернативные системы отопления для частного дома, необходимо учитывать специфику местных условий, исходя из расчетов по критериям:

Рассмотрим альтернативные способы отопления помещений и систем отопления частных домов, применяемые как альтернативу газу.

КОТЛЫ НА БИОТОПЛИВЕ — АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ИСТОЧНИК ОТОПЛЕНИЯ ЧАСТНОГО ДОМА И КВАРТИР

Котлы на биотопливе — распространенные альтернативные источники энергии для частного дома, которые отличаются высоким качеством исполнения. Биотопливо в виде брикетов и пеллет из сырья растительного происхождения (опилки, стружка, отходы пиломатериалов, лузга подсолнечника) — альтернативное отопление, которое может служить идеальной заменой газового отопления в частном доме за счет высокой теплоотдачи. , который может достигать 6-8 тысяч ккал / кг.Котел на биотопливе представляет собой универсальное отопительное устройство с высоким КПД, оснащенное системой автоматического управления, и может успешно использоваться для нагрева других видов твердого топлива, в том числе угля, дров, угольных брикетов.

Котлы на биотопливе, как альтернативные источники отопления частного дома, могут использоваться не только для отопления (однокотловые), но и обеспечивать горячее водоснабжение помещений — для этого можно приобрести двухконтурный котел или добавить к существующему. устройство второго контура с котлом соответствующего типа (проточный или накопительный).Простая компоновка котлов на биотопливе дает возможность обустроить альтернативное отопление дома своими руками, тем самым сэкономив часть средств семейного бюджета.

СИСТЕМА ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ — ХОРОШИЙ ВАРИАНТ

Рассматривая альтернативные виды отопления частного дома, необходимо остановиться на тепловых насосах, использующих энергию естественных источников тепла, в том числе подземных и грунтовых вод, земли, воздуха. В зависимости от того, какие альтернативные источники тепла используются, тепловые насосы различаются:

Конструктивно тепловой насос состоит из следующих узлов:

Фреон, попадая в испаритель через капиллярное отверстие, испаряется в результате резкого падения давления.Стенки испарителя, нагретые геотермальной водой, отдают тепло теплоносителю. Компрессор, всасывая и сжимая хладагент, способствует его нагреву до температуры 85-125 ° C, затем проталкивает его в конденсатор, передавая тепло через конденсатор в контур отопления. Охлажденный хладагент снова превращается в жидкость. Процесс повторяется до тех пор, пока комната не прогреется до заданной температуры. Получив сигнал, термостат останавливает работу теплового насоса и включает его снова, когда температура в доме упадет до необходимого уровня.

Если вам удалось провести электричество в частном доме своими руками (или с помощью мастера) — установка теплового насоса поможет снизить затраты на тепло по сравнению с газовым отоплением.

К преимуществам тепловых насосов можно отнести:

Схема нагрева воды тепловым насосом

СОЛНЕЧНЫЕ КОЛЛЕКТОРЫ — ОТЛИЧНЫЕ АЛЬТЕРНАТИВЫ

Современное отопление частного дома можно обеспечить множеством альтернативных методов отопления, среди которых солнечный коллектор является одним из самых эффективных.В отличие от солнечных панелей, в которых вырабатывается солнечная энергия, расположение солнечных коллекторов позволяет сконцентрировать тепловую энергию Солнца и направить ее на нагрев теплоносителя (воды, масла, воздуха, антифриза и т. Д.). Циркулирующий в коллекторе теплоноситель нагревается, после чего накопленное тепло передается в накопительный бак для последующего потребления в системе отопления и горячего водоснабжения.

ИНФРАКРАСНЫЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ СВОИМИ РУКАМИ

Источники тепла — инфракрасные излучатели, называемые эко-обогревателями, — еще один вариант обогрева помещений в частном доме, офисе или производстве.Принцип действия инфракрасного излучателя основан на передаче тепловой энергии в виде инфракрасного излучения объектам, которые при нагревании отдают направленное тепло воздуху помещения, окружающему пространству на открытых площадках и т. Д.

Наиболее эффективные ИК-излучатели, как альтернативные системы отопления, способны обогревать определенные предметы или части помещения. Таким образом, ИК-излучатель может согреть людей, работающих на открытом воздухе или в определенной части помещения. Использование инфракрасных обогревателей позволяет сэкономить на обогреве, позволяя обогревать только полезную часть помещения.По способу установки и крепления обогреватели бывают настенные, потолочные, напольные, с направленным действием инфракрасного излучения.

ВОДОРОДНЫЕ КОТЛЫ — НАНОТЫ

Водородные котлы как эффективные альтернативные системы отопления появились сравнительно недавно. Водородный котел, как источник тепла, использует тепловую энергию, генерируемую реакцией между водородом и кислородом, что приводит к образованию молекул h3O с одновременным выделением значительного количества тепла (до 40oC).Полученное тепло передается на отопление помещения.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ЛУЧШЕ, ЧЕМ ГАЗ

Электрокотлы как альтернатива отопления частного дома — самый простой выход в поисках недорогих способов обогрева помещения. Подобрать электрокотел легко, достаточно заглянуть в соответствующие каталоги, с помощью специалистов выполнить расчеты необходимой мощности оборудования, соответствующей объемам помещения.

Важно: Перед установкой электрокотла проверьте сопротивление изоляции электропроводки и ее соответствие мощности нового оборудования.Во избежание скачков напряжения понадобится регулятор напряжения.

ПОДПИСАТЬСЯ на НАШ YOUube канал EcoNet.ru, который позволяет смотреть онлайн бесплатно видео об оздоровлении, омоложении человека ..

Ставьте ЛАЙК, делитесь с ДРУЗЬЯМИ!

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

Для установки электрокотлов не требуется отдельного помещения — даже самые мощные из них имеют небольшие габариты. Не нужны мощные вытяжки и дымоходы — это альтернативное домашнее отопление полностью отвечает экологическим требованиям.Альтернативное отопление — это современный подход к энергии. опубликовано

Renewables and Energy Solutions (ранее New Energies)

Название: ScreenCapture_2019-3-11 12.14.51

Продолжительность: 2:37 мин.

Описание:

В этом видео рассказывается о том, как Shell инвестирует в более чистые энергетические решения в рамках своего бизнеса New Energy, опираясь на опыт Shell в области низкоуглеродных технологий и исследуя новые коммерческие модели, ориентированные на мировой энергетический переход.

ScreenCapture_2019-3-11 12.14.51 Стенограмма

[играет фоновая музыка]

The Sound of Shell, оркестровая обработка

[Отображение текста]

Shell New Energies

[Видеозапись]

Заголовок отображается поверх панорамной спутниковой съемки восхода солнца над землей, если смотреть из космоса, причем поверхность земли занимает большую часть кадра.

[Рассказчик]

Поскольку спрос на энергию растет, потребность в поиске новых и лучших способов снабдить наш мир энергией как никогда велика.

[Видеозапись]

Панорамная съемка освещенных городских зданий с воздуха в ночное время, движение транспорта по освещенным улицам внизу. Покадровый вид с высоты птичьего полета на высокие освещенные городские здания и огни уличного движения, освещающие улицы внизу. Кадры высоких освещенных городских зданий с наклоном вверх.Покадровый вид с высоты птичьего полета на транспорт, движущийся по всем уровням освещенной многоуровневой городской развязки, на фоне освещенных городских зданий. Медленная съемка пешеходов, проходящих мимо кадра по освещенной городской улице, под низким углом; отснятый материал ускоряется. Замедленная съемка пешеходной схватки на освещенном городском перекрестке. Покадровая видеосъемка под низким углом освещенных высоких городских зданий, вид с улицы. Ночная съемка автомобилей с включенными фарами, движущихся по шестиполосному шоссе.

[Рассказчик]

Переход к будущему с более низким уровнем выбросов углерода открывает новые возможности.

[Видеозапись]

Медленно панорамируемый вид с высоты птичьего полета на большое освещенное здание с черными куполообразными крышами на фоне освещенного городского пейзажа. Крупный план в замедленной съемке пар ног, пересекающих улицу; пешеходы переходят улицу; на заднем плане мы видим светящиеся фары ожидающих машин. Крайний крупный план нити накала лампы, освещающей на темном фоне.Низкоугольные кадры темного горизонта города на фоне ночного неба; на темном фоне последовательно подсвечиваются постройки. Замедленная съемка людей, ожидающих на платформе станции метро, ​​а затем пассажиров, которые садятся в поезд и выходят из него после того, как он прибывает и останавливается на станции.

[Рассказчик]

В рамках своего бизнеса New Energies Shell инвестирует до 2 миллиардов долларов в год в более чистые энергетические решения.

[Отображение текста]

Инвестирование до 2 миллиардов долларов в год

[Видеозапись]

Кадры низкоуглового панорамирования глубоководной ветровой электростанции; на горизонте восходит солнце, когда лопасти ветряных турбин вращаются против молниеносного неба.Крупный план под низким углом ряда солнечных панелей, над которыми отображается текст; на заднем плане солнце встает в облачном небе над сельским пейзажем. Кадр наоборот: мужчина держит мальчика на руках, обхватив его за шею; мужчина поднимает руку, показывая на сельский холмистый пейзаж за ним. Панорамный вид с высоты птичьего полета на зеленое холмистое поле, заполненное ветряными турбинами; на заднем плане низко зашедшее солнце бросает лучи света на сцену.

[Рассказчик]

Чтобы снизить выбросы CO2 и сохранить движение, мы открываем водородные станции в Европе, Калифорнии и Ванкувере.

[Отображение текста]

Открытие водородных станций

[Видеозапись]

Низкая и очень широкоугольная замедленная съемка движения поездов и пассажиров на станции метро Foggy-Bottom GWU. Покадровая видеосъемка с широкоугольным изображением пешеходов, переходящих через переходы «зебра» на городской улице с высокими зданиями; на заднем плане автомобили едут по пересекающейся улице. Крупный план руки, поднимающей топливную форсунку из водородного топливного насоса; крупный план руки, помещающей топливную форсунку с логотипом «h3» в бак транспортного средства для дозаправки; test отображается поверх этой видеозаписи.Крупный план вывески на боковой панели автомобиля с надписью «Powered by Hydrogen» рядом с логотипом «h3».

[Рассказчик]

Для электромобилей мы внедрили быструю зарядку на заправочных станциях, позволяющую заряжаться менее чем за 30 минут.

[Отображение текста]

Менее 30 минут

[Видеозапись и анимационная последовательность]

Крупным планом — рука, вынимающая зарядную вилку электромобиля из перемычки RechargePlus от Shell.Крупным планом — рука, вставляющая вилку зарядного устройства в автомобильную розетку; Белые линии анимированной графики и текста появляются на экране в правом кадре, рядом с разъемом для зарядки, чтобы указать, что аккумулятор заряжается. Наклоняя крупный план экрана дисплея, на котором отображается зеленая кнопка «пуск», красная кнопка «стоп» с индикатором уровня заряда батареи между двумя кнопками; Текст в верхней части экрана отображает статистику, относящуюся к нормальной зарядке, емкости аккумулятора, циклу зарядки, фактическому времени и текущему расчетному запасу хода.Крупный план улыбающегося молодого человека, который смотрит на планшет, который держит в руке, и поднимает другую руку, чтобы навести курсор на экран планшета, в то время как на заднем плане мужчина и женщина сидят вместе за другим столом; текст отображается поверх отснятого материала.

[Рассказчик]

Shell NewMotion обеспечивает крупнейшую сеть пунктов зарядки в домах и на предприятиях по всей Западной Европе.

[Отображение текста]

Крупнейшая сеть пунктов зарядки

[Видеозапись]

Крупный план большого пальца на экране смартфона, когда бело-голубой логотип NewMotion заполняет экран.Крупный план руки, касающейся сине-белой зарядной карты NewMotion зарядной станции, в результате чего на зарядной станции загорается синий индикатор. Широкоугольная внутренняя съемка ряда зарядных станций NewMotion в кадре справа, с соответствующим рядом транспортных средств, припаркованных во время зарядки в кадре слева; текст отображается поверх отснятого материала. Вид сзади: человек приближается к зарядной станции «NewMotion V2X Bi-Directional Charger». Крупный план надписи «V2X Bi-Directional Charger» на зарядной станции.

[Анимированная последовательность]

Крупный план карты улиц Западной Европы, карта усеяна множеством маркеров местоположения, на каждом из которых изображено сердце или значок электрического болта. Мы возвращаемся к большему обзору Европы, и снова в Европе, включая Великобританию и Ирландию, отображается все больше маркеров местоположения, причем на каждом маркере местоположения отображается число.

[Рассказчик]

Shell Ventures помогает расти стартапам, предлагающим более чистые энергетические решения.

[Отображение текста]

Помощь стартапам в росте

[Видеозапись]

Видеозапись автономного транспортного средства Aurora Innovation, вид сбоку, в кадре справа, с камерами, установленными на его багажниках на крыше, проезжающего по мосту Вест-Энд в Питтсбурге, приближающегося к арке стальной тетивы на среднем плане; на заднем плане мы видим часть горизонта города Питтсбурга под бледно-голубым небом и пар, поднимающийся из выхлопной трубы автомобиля в нижнем правом кадре.Крупный план заднего стекла автономного транспортного средства, проходящего под аркой стальной тетивы; текст отображается поверх видеозаписи отражающего заднего стекла.

[Рассказчик]

Как Aurora, компания, занимающаяся автономным вождением, меняет способы передвижения людей и товаров.

[Видеозапись]

Видеозапись автономного транспортного средства Aurora Innovation, вид сбоку, в кадре справа, с камерами, установленными на его багажниках на крыше, проезжающего под аркой из стальной тетивы моста Вест-Энд на фоне горизонта города Питтсбурга.Крупный план заднего окна беспилотного автомобиля, движущегося по городским улицам, под высоким углом, высокие здания по обе стороны дороги отражаются в поверхности заднего стекла автомобиля.

[Рассказчик]

Мы также инвестируем в биотопливо, исследуем топливо из отходов биомассы.

[Отображение текста]

Топливо из отходов биомассы

[Видеозапись]

Замедленная съемка восхода солнца сквозь облака и оранжевое небо над сельским пейзажем.Крупный план прозрачной жидкости, бьющей из трубы, идущей вниз от верхней части кадра. Панорамирование ряда прозрачных бутылок с синими крышками в держателе; каждая бутылка содержит отходы, помеченные, среди прочего, как обрезки дворовых, твердые отходы, бумажные гранулы и пищевые отходы. Слегка панорамирование насыпи отходов биомассы под голубым облачным небом; текст отображается поверх отснятого материала.

[Рассказчик]

Благодаря нашему совместному предприятию Raízen мы производим биотопливо, которое может сократить выбросы до 70%.

[Отображение текста]

Снижение выбросов до 70%

[Видеозапись]

Отслеживание посевов под низким углом, крупным планом, солнечное небо сквозь зеленые побеги. Отслеживание низкоугловой съемки кормоуборочного комбайна, движущегося по полю, измельчения и уборки урожая. Низкоугольный крупный план женщины в лаборатории в белом лабораторном халате, защитных очках и перчатках, ее глаза на портативном измерителе, когда она опускает его в флягу с жидкостью, которую держит в другой руке; текст отображается поверх видеозаписи.Отслеживание кадра в замедленном темпе с низким углом обзора счастливой улыбающейся семьи, идущей через лесной массив, мужчины, несущего мальчика на плечах, женщины и маленькой девочки, следующих за ними, держась за руки.

[Рассказчик]

Чтобы удовлетворить растущий спрос на возобновляемые источники энергии, мы инвестируем в ветровые проекты в США, Нидерландах и изучаем возможности по всему миру.

[Отображение текста]

Ветровые проекты

[Видеозапись]

Отслеживание замедленной съемки, когда человек держится за руки и использует экран планшета, когда проходит мимо вертикальных жалюзи, сквозь которые видны освещенные улицы и городские здания.Крупным планом — рука, регулирующая циферблат цифрового термостата, установленный у стены. Аэрофотосъемка одной ветряной турбины в океане; текст отображается поверх видеозаписи. Кадры под низким углом: ряд ветряных турбин с лопастями, вращающимися на фоне ясного голубого неба. Панорамирование кадра глубоководной ветровой электростанции, солнце на горизонте на заднем плане. Кадры под низким углом поворота лопастей нескольких ветряных турбин на фоне голубого неба, усеянного розовыми облаками.

[Рассказчик]

Наши проекты в Северном море будут способны обеспечить энергией почти миллион домов.

[Отображение текста]

1 миллион домов

[Видеозапись]

Наклонение крупным планом вращающихся лопастей ветряной турбины с логотипами Shell и Nuon на фоне голубого неба; вдалеке еще много ветряных турбин усеивают океан. Панорамный вид с высоты птичьего полета на глубоководную ветряную электростанцию ​​под бледно-голубым небом; текст отображается поверх видеозаписи.

[Рассказчик]

Мы инвестировали в одного из крупнейших независимых производителей солнечной энергии в США и расширили свою деятельность в Азии.

[Отображение текста]

Солнечные проекты в США и Азии

[Видеозапись]

Отслеживание крупным планом солнечной панели среди поля солнечных панелей, когда она наклоняется, с уменьшением угла наклона кадра нижней стороны солнечных панелей, когда они наклоняются под ясным голубым небом. Наклонение аэрофотоснимков рядов панелей в массивной солнечной батарее, срезание под широким углом поля солнечных панелей, установленных в травянистом сельском ландшафте под голубым облачным небом; текст отображается поверх видеозаписи.

[Рассказчик]

В США и Великобритании мы приобрели поставщиков энергии, что позволяет нам осуществлять поставки напрямую нашим клиентам.

[Отображение текста]

Напрямую нашим клиентам

[Видеозаписи и анимационные материалы]

Крупный план лампочки, освещающей выпуклый оттенок с желтыми оттенками. Крупный план руки, держащей смартфон с приложением SmartHome; Пользователь устройства использует приложение для управления освещением гостиной, столовой и лестничной клетки.Кадры под высоким углом, на которых группа людей ест за столом, нагруженным едой; выпуклый висящий свет над ними освещает стол. Отслеживание низкоугольных кадров линий электропередач и высоких пилонов, видимых под голубым небом и оранжевыми облаками; текст отображается поверх видеозаписи.

[Рассказчик]

Чтобы предложить потребителям более широкий выбор экологически чистых энергетических решений, мы приобрели компанию Sonnen, которая позволяет хранить солнечную энергию в вашем доме и передавать ее другим пользователям.

[Отображение текста]

Больше выбора в более чистой энергии

[Видеозапись]

Панорамная интервальная съемка гонок облаков и свечения неба над рядом ветряных турбин в загородной деревне. Аэрофотосъемка автомобиля, едущего по улице между сгруппированными домами в жилом загородном поселке. Крупный план в профиль мужчины и молодой девушки, смотрящих вниз на экран домашнего аккумулятора Sonnen, девушка поворачивается, чтобы улыбнуться мужчине, и мы переходим на общий план семьи, сидящей на диване перед домом. домашнего аккумулятора Sonnen, все четыре члена семьи используют различные электронные устройства; текст отображается поверх видеозаписи.

[Анимированная последовательность]

Видеозапись домашнего аккумулятора Sonnen на темном фоне, вид спереди. Графические устройства появляются и оживляются на экране. Светящиеся лучи выходят из верхней и боковых сторон домашней батареи. Затем мы снимаем с высоты птичьего полета группу жилых домов, поскольку светящиеся лучи соединяют многочисленные части каждого дома с другими домами в сети линий. Далее мы отступаем, чтобы обнаружить еще более обширную сеть взаимосвязанных линий.

[Видеозапись]

Крупный план руки, щелкающей выключателем на панели переключателей и кнопок.

[Рассказчик]

Мы также ищем коммерческие способы надежного электроснабжения домов и предприятий в Африке и Азии.

[Отображение текста]

Надежное электричество

[Видеозапись]

Силуэт человека, бросающего заброшенную сеть над водой под тускло освещенным солнцем небом. Отслеживание кадра обратного вида человека, идущего к деревянному зданию среди деревьев и кустов.Низкий угол наклона панели солнечных батарей между деревьями; крупный разрез деревянного здания между деревьями; панель солнечных батарей наклоняется на переднем плане; текст отображается поверх видеозаписи. Широкая съемка небольшого деревенского магазинчика в ночное время; в магазине горит свет, но внешняя часть остается в темноте, пока не загорится внешний свет, а затем — внутреннее освещение. Крупный план обмена деньгами внутри магазина; на заднем плане сидит пожилой мужчина азиатского происхождения, а видеоматериалы отображаются на маленьком экране у стены.Крупный план руки, касающейся верхней части желтого генератора. Кадры под большим углом, на которых группа африканских детей, собравшихся вокруг тетради, работает при свете перезаряжаемой лампы. Широкоформатные кадры старика азиатского происхождения, пьющего чай с другими за столиком в магазине, между ними на столе стоит высокий термос; другой мужчина приносит к столу тарелку с закусками.

[Рассказчик]

Наш бизнес в области новой энергии ведет к переходу к будущему с более низким уровнем выбросов углерода.

[Видеозапись]

Панели солнечных батарей крупным планом. Когда кадр отступает, мы видим массив солнечных панелей на фоне города; Покадровая съемка показывает темнеющее небо и все более освещенный городской пейзаж внизу.

[Отображение текста]

Будущее с пониженным содержанием углерода

[Анимированная последовательность]

Графические устройства появляются и оживляются на экране. Белые линии проходят от каждой точки значка дома, распространяясь по горизонтали, вертикали и диагонали к краям кадра на синем фоне.Свет пульсирует вдоль линий. Текст отображается в правом кадре.

[Рассказчик]

Вместе мы движемся вперед, предлагая больше экологически чистых энергетических решений.

[Отображение текста]

Совместное усилие прогресса

[Видеозапись]

Замедленная съемка людей, прыгающих вверх и вниз с поднятыми руками на концерте; музыканты выступают на сцене под пульсирующим светом. Кадры раннего утреннего тай-чи на набережной Бунда в Шанхае на фоне линии горизонта Пудун; текст отображается поверх видеозаписи.

[Рассказчик]

Создадим будущее.

[Отображение текста]

#MakeTheFuture

[Видеозапись]

Крупный план сияющего улыбающегося лица девушки, изумленно смотрящей вверх, ее лицо видно в профиль. Крупный план солнечных батарей с освещенным горизонтом города на заднем плане; текст отображается поверх видеозаписи.

[Аудио]

Мнемоника фирмы Shell играет на клавишах.

[Графика]

Shell Pecten по центру на белом фоне с текстом, отображаемым ниже.

[Отображение текста]

www.shell.com/newenergies

© Шелл Интернэшнл Лимитед 2019

Лучшие документальные фильмы о возобновляемых источниках энергии, выступления на TED и видео (обновление)

Обновлено 28 мая 2021 г.

Мы будем постоянно обновлять этот список, чтобы он стал исчерпывающим источником видеороликов о возобновляемых и устойчивых источниках энергии.Если вы считаете, что мы могли упустить некоторые важные источники, сообщите нам об этом ниже. Мы включили комментарии в нижней части этой статьи и будем рады услышать от вас.

Мы предлагаем вам… лучшие видеоролики об устойчивом изменении климата и возобновляемых источниках энергии.

Возобновляемые источники энергии, изменение климата и документальные фильмы об устойчивом развитии

Мы тщательно отобрали (как нам кажется) несколько отличных документальных фильмов, посвященных вопросам устойчивости, изменения климата и возобновляемой энергии, которые вы можете изучить и посмотреть.Они варьируются от фильмов с большим бюджетом до небольших, но не менее интересных независимых фильмов.

Новые дополнения

1. Майкл Мур представляет: «Планета людей»

Майкл Мур представляет «Планету людей», документальный фильм, который осмеливается сказать то, что никто другой не скажет — что мы проигрываем битву остановить изменение климата на планете Земля, потому что мы следуем за лидерами, которые сбили нас с ложного пути — продавая зеленое движение богатым интересам и корпоративной Америке.

2. Наша планета

В этом документальном фильме, рассказанном сэром Дэвидом Аттенборо, рассказывается о чудесном месте, которое мы называем своим домом. С использованием новейших технологий наша планета была полностью снята в сверхвысоком разрешении более чем в 50 странах. От экзотических джунглей до самых глубоких морей — откройте глаза на связи, которые мы все разделяем. https://www.netflix.com/es-en/title/80049832

3. Brave Blue World

Это первый честный и обнадеживающий документальный фильм, который рисует оптимистическую картину того, как устроено человечество. внедрение новых технологий и инноваций, чтобы переосмыслить то, как мы управляем водой.Рассказывает Лиам Нисон, с участием Мэтта Дэймона и Джейдена Смита.

https://g.co/kgs/PtHFoH

4. 7 типов возобновляемой энергии: будущее энергетики

В нем объясняются текущие преимущества и ограничения семи типов возобновляемой энергии: солнечная, ветровая, гидроэлектрическая, геотермальная, океанская, водородная и биомассовая.

https://justenergy.com/blog/7-types-renewable-energy-future-of-energy/

Ранее упоминалось..

1. Жизнь на нашей планете

Вероятно, один из самых тяжелых документальных фильмов о климатической катастрофе, которые мы видели. Это обязательно нужно посмотреть. Сэр Дэвид Аттенборо подчеркивает определяющие моменты своей жизни и разрушительные изменения, которые он видел. https://www.netflix.com/gb/title/80216393

2. Минимализм

Этот документальный фильм об устойчивом развитии исследует консьюмеризм и представляет минимализм как идеологию. Показаны люди из всех слоев общества — семьи, предприниматели, архитекторы, художники и т. Д.- которые стремятся жить более осмысленной жизнью с меньшим количеством вещей. https://minimalismfilm.com

3. Перед наводнением

Документальный фильм National Geographic о путешествии Леонардо Ди Каприо вокруг земного шара, где он из первых уст становится свидетелем изменения климата и знакомится с людьми, которые принимают меры против него. www.beforetheflood.com

4. Четвертая революция: энергетическая автономия

Видение мира, работающего на 100% возобновляемых источниках энергии. Этот документальный фильм показывает, как этот энергетический переход приведет к децентрализации власти и более равномерному распределению капитала.http://4th-revolution.com

5. Завтра

Создатели фильма путешествовали по всему миру, чтобы встретиться с местными сообществами и людьми, которые работают над творческими решениями экологических и социальных проблем. Этот документальный фильм демонстрирует инновационные идеи, переосмысливает сельское хозяйство, энергетику, экономику, образование и управление. https://www.tomorrow-documentary.com/

6. Ловля Солнца

В этом документальном фильме делается попытка опровергнуть идеи о том, что чистая энергия невыгодна.Подчеркивая, как экономика может выиграть, глядя на борьбу США и Китая за победу в гонке за возобновляемыми источниками энергии с помощью рабочих мест и технологий. https://youtu.be/hSJP3O9Q8Sk

7. Нормально больше

Взгляд на бесчисленные способы, которыми люди подвергают нашу планету опасности. Решение таких проблем, как контроль над производством продуктов питания, изменение климата, исчезновение видов и истощение важнейших природных ресурсов. https://youtu.be/mtxqqbsiuz4

8. Неудобная правда

Классический документальный фильм о лекциях Эла Гора, кампания по повышению осведомленности общественности об опасностях глобального потепления и призыв к немедленным действиям, чтобы остановить его разрушительное воздействие. воздействие на окружающую среду.https://youtu.be/Bu6SE5TYrCM

9. Неудобное продолжение: Истина к власти (2017)

Десять лет спустя после вышеупомянутого документального фильма активист по охране окружающей среды и бывший вице-президент США Эл Гор документирует, в котором мы ведем борьбу за изменение климата. . Гор рассматривает состояние нашей планеты, подробно описывая некоторые из реальных и настоящих угроз, о которых мы предупреждали в своем отмеченном наградами фильме 2006 года. https://youtu.be/Bu6SE5TYrCM

10. Новое изобретение энергии: бум возобновляемой энергии в Америке

Этот документальный фильм рассказывает историю чистой энергии, начиная с инноваций и заканчивая установкой.В нем также рассказываются личные истории людей, чьи жизни изменились из-за экологически чистой экономики. https://youtu.be/Bu6SE5TYrCM

Возобновляемая энергия TED Talks

Все знают выступления TED и TEDx, поэтому вот список некоторых из лучших по теме возобновляемой энергии.

Новые дополнения

1. Инновации, которые нам нужны, чтобы избежать климатической катастрофы — Билл Гейтс

Тема: Представляя концепцию «зеленой премии», Гейтс определяет прорывы и инвестиции, которые нам необходимо сократить стоимость чистых технологий, обезуглероживание экономики и создание пути к чистому и процветающему будущему для всех.

2. Как обеспечить доступную и устойчивую электроэнергию в Африке — Роуз М. Мутисо

Тема: Энергетическая бедность или отсутствие доступа к электричеству и другим основным энергетическим услугам затрагивает почти два — трети Африки к югу от Сахары. В смелом выступлении она обсуждает, как сбалансированное сочетание решений, таких как солнечная энергия, ветряные электростанции, геотермальная энергия и современные сети, может создать для Африки будущее с высокой энергетикой.

3.100% возобновляемые источники энергии: вы можете это сделать — Гордиан Рааке

Тема: Этот доклад представляет собой прекрасный глобальный взгляд на изменение климата и эффективные действия, которые мы можем предпринять как отдельные лица для коллективного спасения планеты.

4. Инвестиции в возобновляемые источники энергии в развивающихся странах — Хайди Финскас

Тема: Хайди Финскас делится положительным опытом KLP в области объединения частных и государственных инвестиций, так называемого смешанного финансирования, в проекты возобновляемой энергетики в России. развивающиеся страны.Благодаря партнерству мы можем превратить миллиарды в триллионы и воплотить в жизнь цели устойчивого развития.

Ранее отмечалось ..

1. Ускорение перехода к чистой энергии — Билл Насси

Тема: Создание местных, ориентированных на потребителя рынков электроэнергии, таких как Brooklyn Microgrid, с использованием возобновляемых источников энергии энергетические ресурсы. (2017). https://www.youtube.com/watch?v=BSXk30p4f8Y

2. Батареи в комплект не входят — Марек Кубик

Тема: Как технологии хранения энергии меняют наш подход к производству электроэнергии с использованием возобновляемых источников энергии.(2018). https://www.youtube.com/watch?v=BSXk30p4f8Y

3. Точка отсчета для перехода к глобальной энергетике — Джастин Локк

Тема: Роль руководства малых островов в разработке решений в области устойчивой энергетики. (2017). https://www.youtube.com/watch?v=BSXk30p4f8Y

4. Гибкий органический солнечный элемент для печати — Hannah Bürckstümmer

Тема: Эффективные гибкие органические солнечные элементы, которые можно напечатать любой формы для позволяют фасадам зданий улавливать солнечные лучи с каждой открытой поверхности.(2017). https://www.youtube.com/watch?v=BSXk30p4f8Y

5. Захватывающий потенциал солнечной энергии вне сети — Amar Inamdar

Тема: Как факторы распределенной генерации — более низкие затраты, инфраструктура и децентрализация — революционизируют энергетический рынок на благо окружающей среды. (2017). https://www.youtube.com/watch?v=BSXk30p4f8Y

Видео по возобновляемым источникам энергии с YouTube

Ниже у нас есть некоторые другие видео из источников, не связанных с выступлениями на TED.

Новые поступления

1. Energías Renovables — Cedecom

Тема: Документальные материалы для ремонта и ремонта. Лос-отличительные типы у нас, которые я дал в Андалусии, una comunidad autónoma pionera en todo el mundo, por su labour envestigación y superficie destinada a estás nuevas formas limpias de obtención de energía.

2. На «зеленую» энергию уходит больше денег, чем когда-либо прежде.Вот почему — Wall Street Journal

Тема: Инвесторы вкладывают больше денег, чем когда-либо, в возобновляемые источники энергии, такие как солнечная и ветровая энергия. WSJ смотрит на то, как пандемия, снижение затрат на энергию и глобальная политика привели к ралли — и сможет ли оно продлиться.

Ранее отмечалось ..

1. Разрушители: умная энергия — BBC News

Тема: Стремление к возобновляемым источникам энергии и поиски большей эффективности означают что нам нужно найти больше способов хранения энергии.Часть серии BBC Disruptors.

Несколько почетных упоминаний

3 канала YouTube, заслуживающих упоминания

Законодатели Флориды выставляют счета, чтобы остановить местные усилия по обеспечению экологически чистой энергии

ТАЛЛАХАССИ. Во вторник законодательное собрание Флориды под руководством Республиканской партии предприняло первые шаги для достижения своей цели. цель — положить конец усилиям городов и округов по расширению возможностей использования альтернативных источников энергии в эпоху изменения климата.

Комитет по отраслям, регулируемым Сенатом, предварительно одобрил SB 856, который не позволит местным органам власти блокировать или ограничивать строительство «энергетической инфраструктуры», связанной с производством и распределением электроэнергии, природного газа и нефтепродуктов.Комитет также утвердил SB 1128, который не позволит местным органам власти запретить использование природного газа в качестве источника энергии при новом строительстве.

Дом, спонсор законопроекта о приоритетном освоении инфраструктуры, член палаты представителей Том Фабрицио, республиканец из Мирамара, сказал, что эта идея возникла после того, как член городского совета Тампы Джо Ситро предложил необязательную резолюцию, чтобы поставить цель для города достичь 100-процентного уровня возобновляемой энергии в масштабах города за счет 2030. Он отозвал свое предложение, и оно не вернулось, но отрасли использовали его угрозу, чтобы заручиться поддержкой законодательства.

В случае принятия, экологи утверждают, что эти меры передадут энергетическое будущее штата в руки Законодательного собрания Флориды, члены которого — часто от обеих сторон — находились под сильным влиянием коммунальных монополий штата посредством политических взносов и других услуг.

Мера, сенатор Трэвис Хатсон, R-St. Августина и другой законопроект SB 1008, который пытается ограничить местные правила, касающиеся солнечных установок, встревожили защитников чистой энергии и защитников окружающей среды Флориды.

«В шокирующем захвате власти монопольные коммунальные предприятия Флориды и их союзники в законодательном собрании штата пытаются лишить местную власть над всеми аспектами нашей жизни», — сказал Алики Монкриф, исполнительный директор организации Florida Conservation Voters.

«Это ужасно плохой счет», — сказал Дэвид Каллен, лоббист Sierra Club во Флориде. «Это разрушило бы все». Он призвал комитет Сената отклонить законопроект, но они поддержали его по партийной линии.

«Переход означает, что должны быть изменения», — сказал Каллен.«Все, что делается в этом законопроекте, — это помешать местным жителям внести свой вклад в переход на чистые возобновляемые источники энергии».

В пользу законопроекта были лоббисты Флоридской нефтяной ассоциации, Флоридской ассоциации природного газа, Флоридской федерации розничной торговли, Флоридской ассоциации жилищных строителей и Национальной ассоциации коммунальных подрядчиков Флориды, но ни один из них не выступил на собраниях.

Если эта мера будет принята, охват этой меры будет огромным, говорят официальные лица Лиги городов Флориды и Ассоциации округов Флориды, давшие показания против законопроектов.

SB 856 отменяет местные комплексные планы, которые ограничивают землепользование, связанное с ископаемым топливом и возобновляемыми источниками энергии. Это помешало бы местным органам власти запретить гидроразрыв природного газа, аннулировать их постановления о разрешении на использование солнечной энергии, ослабить климатический договор Юго-Восточной Флориды, положить конец программам субсидий на возобновляемые источники энергии и отменить полномочия округов над трубопроводами вдоль дорог.

Более того, он устраняет существующие защиты и цели в области экологически чистой энергии. Сюда входят 11 местных органов власти, которые подписали соглашения об электрификации своих автопарков для достижения целей полной нулевой зависимости от ископаемого топлива.

«Непостижимые последствия»

«Это законодательство в том виде, в каком оно написано сейчас, будет иметь непостижимые последствия для местной политики и местных мер безопасности, которые разрабатываются десятилетиями, и вызовет повсеместную путаницу в отношении бесчисленных других местных постановлений, касающихся договоров о решениях кодексов зонирования», — сказал Джонатан Уэббер. заместитель директора организации Florida Conservation Voters.

Он процитировал анализ персонала Сената, в котором отмечается, что законопроект «может ущемить права местных органов власти или договорные обязательства, или способность выполнять договорные обязательства.И он предупредил, что «этот закон станет громоотводом для судебных разбирательств».

Хатсон сказал, что «происхождение» законопроекта было основано на том факте, что «на самом деле нет никаких государственных директив или указаний о том, как должна выглядеть чистая энергия».

Но вместо того, чтобы устанавливать руководящие принципы, эта мера нацелена на местные усилия по заполнению пробела.

Но Ребекка О’Хара, заместитель генерального юрисконсульта Лиги городов Флориды, заявила, что города «не выступают за какой-либо запрет на ископаемое топливо или какой-либо запрет на типы источников энергии или запрет на заправочные станции», но закон «идет гораздо больше » , прекращая местный контроль над любым типом энергетической инфраструктуры.

Хатсон внес поправки в законопроект и представил его как попытку «упредить местные органы власти от запрета заправочных станций» в общинах, если они уже не включены в существующие комплексные планы.

Но противники заявили, что эта мера также ограничит использование частных зарядных станций для электромобилей, потенциальных конкурентов государственных монопольных коммунальных предприятий.

«В соответствии с этим законопроектом государство может ссылаться на подстанции и линии электропередачи рядом с начальной школой или заправочную станцию ​​в жилом районе, и местные жители просто не будут иметь права голоса и будут вынуждены мириться с этим», — сказал Уэббер.

Целевое использование природного газа

Комитет Сената также утвердил SB 1128, который не позволит местным органам власти препятствовать использованию природного газа в своих строительных нормах и правилах. Этому также категорически противодействуют города и округа, а также сторонники чистой энергии.

Флорида — один из штатов , который по-прежнему полагается исключительно на монопольные коммунальные предприятия в обеспечении энергией. Клиенты не могут переключиться на коммунальные услуги, если им не нравится тот факт, что их местный поставщик электроэнергии предпочитает вырабатывать электроэнергию с использованием источника топлива, которое способствует выбросам парниковых газов.По мере того, как городов, округов и штатов по всей стране стремятся сократить выбросы, они все чаще обращаются к политике, запрещающей использование природного газа при новом строительстве.

Майами, который может потерять миллиарды, если уровень моря продолжит повышаться, недавно объявил, что в ближайшее время ему необходимо будет заблокировать подключение природного газа к новым зданиям, если он надеется достичь своей цели по снижению выбросов углерода к 2050 году.

Когда Остин и Сан Антонио попытался провести ту же политику, газовые лоббисты смягчили ее, а законодатели в здании парламента представили два новых законопроекта, запрещающих местным органам власти запрещать природный газ.

Помимо Техаса и Флориды, еще 10 штатов приняли или предложили законы, которые не позволяют местным органам власти контролировать природный газ. Расследование, проведенное Guardian, Texas Observer и San Antonio Report, показало, что Американская газовая ассоциация координирует и лоббирует эти законопроекты.

Армани Ареллано, студент Университета штата Флорида и стажер в Environment Florida сказал, что изменение климата является «определяющей проблемой для будущих поколений», и призвал комитет отклонить эту меру.

«Мы действительно хотим видеть, что это действительно так, и путь к действию не в том, чтобы запретить использование новых строительных норм и правил и придерживаться старых», — сказал он, — сказал он, а в том, чтобы позволить местным органам власти вводить изменения.

Законопроекты о превентивных действиях входят в длинный список предложений, представленных на этой сессии, которые предназначены для использования законодательной власти большинства Республиканской партии в Таллахасси для блокирования более прогрессивной политики, исходящей от местных чиновников, часто в городских и окружных комиссиях, где доминируют демократы.

Промышленность написала язык

Во многих случаях, согласно записям, полученным Times / Herald Tallahassee Bureau, законопроект был написан отраслью, которая хочет изменений и может легко лоббировать 160 членов Законодательное собрание штата превышает 412 городов и 67 округов.

Например, SB 856 и аналогичный законопроект (HB 839) от представителя Тома Фабрицио, R-Miramar, , были написаны юристами коммунальных компаний и соответствуют типовому законодательству, выдвинутому Американской ассоциацией природного газа.

Ассоциация природного газа Флориды поддерживает эту меру, поскольку она хочет лишить муниципалитеты возможности поощрять альтернативы природному газу путем введения постановлений, ограничивающих выбросы парниковых газов из зданий или поощряющих переход на тепловые насосы вместо газовых водонагревателей. .

Хатсон защищал тот факт, что юристы отрасли подготовили его первоначальный законопроект как «часть процесса», и сказал, что это всего лишь первый проект. Он сказал, что цель не состояла в том, чтобы запретить какие-либо новые источники энергии, «мы просто запрещаем устранение существующих источников энергии», — сказал он, имея в виду ископаемое топливо.

«Вы не можете полностью уничтожить энергию, которая уже находится в сети», — сказал он.

Эта мера, однако, по-прежнему препятствует прогрессу, достигнутому местными сообществами, хотя и не предлагает государственной замены.

«Я аплодирую их попыткам перейти на чистую энергию, но нам не нужно обращаться к почтовому индексу или линии округа. Энергия не имеет границ », — сказал Хатсон. «Давайте перейдем к государственному уровню, нажмем кнопку паузы и выясним, как выглядит чистая энергия».

Сен.Линда Стюарт, демократ из Орландо, попросила Хатсона подумать о том, чтобы избавиться от существующих сообществ, стремящихся к чистой энергии. Хатсон ответил на это. он неохотно сказал, что не думает, что это удовлетворит его цель — попытаться заменить усилия по отказу от ископаемого топлива.

«Я не знаю, будем ли мы полностью отказываться от газового топлива к 2030 году», — сказал он. «Может быть, к 2050 году это станет реальностью».

• • •

Tampa Bay Times, Законодательное собрание Флориды

Получайте обновления с помощью текстового сообщения: ConText, наша бесплатная служба обмена текстовыми сообщениями о политических новостях, представляет вам последние новости законодательной сессии Флориды в этом году.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей: Получайте Capitol Buzz, специальное бонусное издание The Buzz со Стивом Конторно, каждую субботу во время заседаний Законодательного собрания.

Мы прилагаем все усилия, чтобы сообщить вам последние новости с законодательной сессии штата. Для сбора и обновления этих усилий требуется много ресурсов. Если вы еще не оформили подписку, , пожалуйста, подумайте о покупке печатной или цифровой подписки.

Энергия — устойчивость

Чистая энергетическая система лежит в основе обеспечения справедливого перехода к углеродной нейтральности и создания более справедливого и здорового города.Город Нью-Йорк обязался достичь углеродной нейтральности к 2050 году. Для достижения этой цели мы к 2040 году трансформируем нашу энергосистему, зависящую от ископаемого топлива, в сеть, работающую на 100% за счет ресурсов с нулевым уровнем выбросов. Наша чистая электросеть должна быть устойчивой к воздействию изменение климата, доступное для всех жителей Нью-Йорка.

Щелкните тему или нажмите клавишу ввода в теме, чтобы развернуть текстовое поле.


Энергетическая система Нью-Йорка сегодня

Нью-Йорк имеет долгую историю лидерства в области энергетики, восходящую к основанию Edison Illuminating Company’s Pearl Street Station, первой коммерческой электростанции в США, в 1882 году.Всего несколько лет спустя крупнейшая в то время гидроэлектростанция была завершена на Ниагарском водопаде. Сегодня Нью-Йорк получает электроэнергию от сотен электростанций, работающих на ископаемом топливе, и гидроэлектростанций, нескольких атомных станций и, все чаще, солнечных и ветряных установок. Столкнувшись с продолжающейся интенсивной зависимостью от ископаемых видов топлива , с высокими энергозатратами и усиливающимися воздействиями изменения климата , Нью-Йорк предпринимает смелые действия для достижения справедливого перехода к чистой, доступной и устойчивой энергетической системе.

Сегодня электричество

Нью-Йорка вырабатывается в основном за счет сжигания ископаемого топлива, что составляет около четверти общих выбросов парниковых газов (ПГ) города. Мы ожидаем, что к концу 2021 года наша местная электрическая сеть будет примерно на 85% работать на ископаемом топливе. Это сильно отличается от сети в северной части штата, где чистые источники составляют 88% электроэнергии. В настоящее время не хватает линий электропередачи для доставки этой чистой электроэнергии в Нью-Йорк.

В результате только около половины электроэнергии Нью-Йорка поступает из-за пределов города; остальное должно производиться в пяти районах.В Нью-Йорке 24 городских электростанции, работающих на природном газе и / или мазуте. Большинство из этих заводов были построены несколько десятилетий назад, а возраст 70% превышает 50 лет. Помимо выбросов парниковых газов, которые способствуют изменению климата, эти растения выделяют загрязнители воздуха, которые вызывают проблемы с качеством воздуха и здоровьем жителей Нью-Йорка. Замена этих электростанций возобновляемыми источниками энергии на надежный и доступный способ является главным приоритетом для перехода к чистой энергии.

В будущем спрос на электроэнергию может увеличиться, поскольку люди переходят на электромобили и заменяют устаревшие системы отопления электрическими тепловыми насосами.Таким образом, чистая и устойчивая сеть станет еще более важным элементом на нашем пути к углеродной нейтральности и более здоровому городу.

Источник: Отчет Независимого системного оператора Нью-Йорка (NYISO) о тенденциях в области энергетики за 2020 год

Производство электроэнергии значительно чище в северной части штата Нью-Йорк по сравнению с нижней частью штата, во многом благодаря большему доступу к гидроэнергетическим и ветровым ресурсам. «Нижний штат» включает Нью-Йорк, Лонг-Айленд, Вестчестер, долину Гудзон и столичный регион (зоны NYISO F-K).«Северные районы штата» включают остальные районы штата (зоны A-E NYISO). Посетите веб-сайт NYISO для получения дополнительной информации.

Сегодня слишком много жителей Нью-Йорка не могут оплачивать счета за электроэнергию из-за высокой стоимости электроэнергии в Нью-Йорке. Когда семья платит более 6% своего дохода по счетам за электроэнергию, она считается «обремененной расходами на электроэнергию». В 2019 году около 600000 семей в Нью-Йорке, что составляет более 1,5 миллиона жителей, столкнулись с бременем затрат на электроэнергию.

Достижение наших климатических целей потребует, чтобы многие здания перевели свои системы отопления и горячего водоснабжения с ископаемого топлива на чистую электроэнергию.Совершенно необходимо, чтобы этот переход был спланирован надлежащим образом, чтобы обеспечить его доступность для всех жителей Нью-Йорка.

Источник: Понимание и снижение бремени затрат на электроэнергию в Нью-Йорке , Мэрия Нью-Йорка по вопросам устойчивого развития и Мэрия экономических возможностей, Отчет за 2019 год

Примерно 600 000 семей Нью-Йорка обременены расходами на электроэнергию, что означает, что они слишком много платят по счетам за коммунальные услуги, которые, по определению штата, превышают 6% их дохода.Районы в Южном Бронксе, Ямайском заливе, южном берегу Статен-Айленда и Восточном Нью-Йорке особенно страдают от бремени затрат на электроэнергию.

Воздействие изменения климата

Жители Нью-Йорка уже ощущают последствия изменения климата. По данным Нью-Йоркской группы экспертов по изменению климата, средняя максимальная летняя температура с 1970 года поднялась между 2,5 ° F и 3,5 ° F, и продолжительные периоды жары становятся все более распространенным явлением. Жители Нью-Йорка переживают более частые штормы и более сильные ливни.Уровень моря у Батареи уже поднялся более чем на 18 дюймов с 1850 года.

Наша энергетическая система уязвима перед этими изменениями. Например, сильный ветер во время прибрежных штормов может повредить воздушные провода, а волны тепла могут вызвать отказ электрооборудования. Повышение уровня моря может повредить оборудование, расположенное близко к набережной, если оно не защищено от наводнения. Система экологически чистой энергии Нью-Йорка должна быть спроектирована таким образом, чтобы обеспечивать надежность и отказоустойчивость перед лицом этих возрастающих климатических воздействий.

Источник: Управление энергетики Лонг-Айленда (LIPA)

Ураган «Сэнди» обрушился на Нью-Йорк в 2012 году, в результате чего 44 человека погибли, тысячи вынужденных переселенцев и два миллиона человек остались без электричества.Наводнение было повсеместным, повредив энергетическое оборудование, такое как электрическая подстанция LIPA Arverne в Рокавей, изображенная выше. С тех пор Нью-Йорк инвестировал более 1 миллиарда долларов в меры по защите от ураганов, чтобы защитить наше энергетическое оборудование от будущих штормов и климатических воздействий.


Как Нью-Йорк обеспечит справедливый энергетический переход

В нашем энергетическом переходе примут участие все жители Нью-Йорка — жители, общественные организации, частный сектор, а также местные, государственные и федеральные правительства.В переходном периоде приоритет должен отдаваться здоровью и общественным благам, особенно в сообществах «Экологическая справедливость», и обеспечивать доступность энергии для всех жителей Нью-Йорка. Здания и инфраструктура должны снизить потребление энергии и отказаться от сжигания ископаемого топлива на месте. Городские власти должны ускорить создание 100% чистой сети Нью-Йорка за счет максимального использования возобновляемых источников энергии в городе и увеличения передачи от чистых ресурсов за пределы города, в то время как готовится к воздействиям изменения климата .Городские власти имеют возможность показать пример , внедряя решения в области энергоэффективности и устойчивой энергетики на объектах, принадлежащих городу. Наконец, городские власти должны активно участвовать в климатических инициативах штата Нью-Йорк и выступать за поддержку штата для нашего справедливого перехода в Нью-Йорке.

Обеспечение доступного энергоснабжения для всех

Городские власти активно выступали за потребителей коммунальных услуг с низким доходом. С 2019 года мы успешно подаем петицию в Комиссию государственной службы штата Нью-Йорк (PSC) с просьбой расширить доступ к программе для малоимущих, ограничить прекращение предоставления коммунальных услуг, создать субсидию на экстренную помощь в связи с COVID и упростить для клиентов решение проблем, связанных с неоплаченные счета.Совсем недавно городские власти успешно подали прошение о дополнительных скидках на счета за коммунальные услуги для потребителей с низкими доходами; учить больше.

Снижение потребления энергии

Для достижения наших климатических целей мы должны коллективно сократить количество энергии, которое мы используем в наших домах и на предприятиях, путем модернизации наших зданий. Инвестиции в энергоэффективность в местах, где мы живем и работаем, также могут сделать внутренние пространства более комфортными и улучшить качество местного воздуха. Местный закон 97 от 2019 года, являющийся краеугольным камнем Закона о мобилизации климата, требует, чтобы здания площадью более 25000 квадратных футов соответствовали строгим ограничениям на выбросы парниковых газов, начиная с 2024 года.Эти ограничения со временем снижаются, чтобы строительный сектор города шел по пути достижения наших целей по сокращению выбросов углерода. Здания могут снизить потребление энергии — и одновременно объем выбросов парниковых газов — путем модернизации систем отопления и охлаждения, перехода на светодиодное освещение и установки эффективных приборов. Узнайте больше об усилиях Нью-Йорка по модернизации наших энергосистем зданий с помощью программы NYC Accelerator.

В Нью-Йорке более миллиона зданий, от частных домов и многоквартирных домов до промышленных складов и коммерческих небоскребов.Эти здания выделяют примерно две трети общих выбросов парниковых газов Нью-Йорка, что делает инициативы по энергоэффективности в зданиях ключевым компонентом пути Нью-Йорка к углеродной нейтральности.

Ускорение создания 100% чистой электросети Нью-Йорка

Постройте новую передачу для подключения возобновляемых источников энергии к Нью-Йорку

NYC потребляет примерно столько же электроэнергии, что и весь штат Массачусетс, но занимает лишь 1/35 площади! Просто не хватит места для производства всей необходимой нам чистой энергии, полагаясь только на пространство в пяти густонаселенных районах.В среднем Нью-Йорк потребляет 8 000 мегаватт электроэнергии. Летом, когда жители Нью-Йорка включают кондиционеры, общегородской спрос может вырасти до 11 500 мегаватт. Чтобы достичь нашей цели в отношении 100% чистой энергии, одновременно удовлетворяя потребности Нью-Йорка в электроэнергии, нам нужно будет построить новые линии электропередачи, чтобы обеспечить чистую энергию в Нью-Йорке.

Межсетевое соединение крупномасштабных ветроэнергетических и гидроэнергетических предприятий

Штат Нью-Йорк к 2035 году построит 9000 мегаватт морских ветроэнергетических установок, и городские власти настаивают на подключении их напрямую к Нью-Йорку.Помимо озеленения энергосистемы, оффшорная ветроэнергетика может создать тысячи новых рабочих мест в Нью-Йорке и помочь оживить наши рабочие набережные — подобно усилиям, предпринимаемым в настоящее время по преобразованию морского терминала Южного Бруклина в морскую площадку для ветроэнергетики.

В отличие от возобновляемых источников возобновляемой энергии, которые производят электроэнергию только тогда, когда светит солнце или дует ветер, гидроэнергетика работает всегда, что делает ее надежным и управляемым источником чистой энергии с высокой степенью контроля. Наша стратегия будет задействовать существующие гидроэнергетические ресурсы без строительства каких-либо новых плотин, при этом защищая права коренных народов.

Go Solar

Солнечные панели позволяют зданиям вырабатывать собственное электричество без выбросов и экономят деньги жителей за счет уменьшения количества электроэнергии, которое им нужно покупать у коммунальных предприятий. Общественная солнечная энергия позволяет жителям, которые не могут установить солнечную батарею на свои крыши, подписаться на крупную солнечную установку, расположенную в другом месте Нью-Йорка, и получить соответствующую скидку на счет за электроэнергию. К 2030 году Нью-Йорк нацелился на выработку 1 000 мегаватт солнечной энергии по всему городу, что достаточно для питания 250 000 домов.По состоянию на начало 2021 года уже установлено 265 мегаватт, что в семь раз больше, чем в 2013 году.

Создание накопителя энергии в масштабе

Накопление энергии делает чистые энергоресурсы более надежными: они могут хранить дополнительную электроэнергию, произведенную, когда дует самый сильный ветер или когда солнце наиболее яркое, и сохранять ее, чтобы использовать ее позже, когда погода изменится или зайдет солнце. Накопление энергии может сократить использование городских электростанций, снизить выбросы парниковых газов и улучшить качество местного воздуха, обеспечивая при этом преимущества устойчивости.Если произойдет более широкий сбой в сети, хранилище также может обеспечить резервное питание для основных служб, домов и предприятий. К 2025 году Нью-Йорк планирует установить накопители энергии мощностью 500 мегаватт по всему городу и прилагает все усилия, чтобы упростить процессы выдачи разрешений, чтобы обеспечить безопасное и быстрое развертывание накопителей энергии в масштабах города.

Подготовьтесь к воздействию изменения климата

После урагана «Сэнди» городские власти решительно выступали за то, чтобы наши энергетические системы были построены таким образом, чтобы противостоять возрастающим воздействиям изменения климата, даже по мере того, как мы движемся к углеродной нейтральности.Городские власти стимулировали усилия по планированию изменения климата в наших электроэнергетических компаниях (Con Edison и Long Island Power Authority), наших газовых компаниях (Con Edison и National Grid) и нашем сетевом операторе (New York Independent System Operator или NYISO). . Благодаря нашим усилиям компания Con Edison инвестировала 1 миллиард долларов в улучшение защиты от урагана после урагана Сэнди и провела всестороннее исследование, чтобы лучше понять, как изменение климата повлияет на его электрическую инфраструктуру, включая то, что можно сделать, чтобы минимизировать эти воздействия.NYISO также проводит исследования, чтобы лучше понять, как изменение климата повлияет на энергосистему штата, а также как переход на возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнце, изменит способ функционирования нашей энергосистемы.

Чтобы подготовиться к климатическим воздействиям, таким как более экстремальные погодные условия, Нью-Йорк впервые разработал Руководство по проектированию устойчивости к изменению климата. Настоящее Руководство содержит пошаговые инструкции для инженеров, архитекторов и проектировщиков по включению прогнозов будущих климатических условий в проекты зданий и инфраструктуры, чтобы сделать их более устойчивыми.Начиная с 2021 года, городские власти приступят к реализации 5-летней пилотной программы по тестированию Руководства по капитальным проектам Нью-Йорка, кульминацией которой станет обязательное требование о включении строгих стандартов проектирования устойчивости во все капитальные проекты города.

Подавать на личный пример в городской собственности

Правительство Нью-Йорка — крупнейший землевладелец в Нью-Йорке, владеющий тысячами зданий и земельных участков в пяти районах, включая школы, государственное жилье и административные здания.Городские власти имеют возможность и ответственность возглавить сборы за декарбонизацию и поддержать растущий рынок чистой энергии, добиваясь энергоэффективности и устойчивых энергетических решений на территории города.

Департамент общегородских административных служб (DCAS) обязуется установить 100 мегаватт солнечной энергии на крышах городских зданий к 2025 году и добиться к 2030 году 50% сокращения выбросов парниковых газов от городских зданий и операций (по сравнению с уровнями 2005 года). .
Узнайте больше об усилиях DCAS по сокращению выбросов парниковых газов от правительства города

Жилищное управление города Нью-Йорка (NYCHA), крупнейшее государственное жилищное управление в Северной Америке, обязалось установить 25 мегаватт возобновляемых источников энергии к 2025 году и снизить энергоемкость своего портфеля на 20% к тому же году.
Загрузить Программу устойчивого развития NYCHA

Департамент образования Нью-Йорка (DOE) делает крупнейший в стране округ государственных школ экологически чистым и эффективным, вдохновляя учащихся, учителей, родителей и школьное сообщество на участие в программах, ориентированных на обеспечение устойчивого развития.Министерство энергетики уже установило солнечные панели на крышах более 50 школьных зданий, а в ближайшие несколько лет планируется завершить еще 200 проектов по солнечной энергии.
Прочитать тематическое исследование, посвященное усилиям Министерства энергетики

Департамент охраны окружающей среды Нью-Йорка (DEP) сокращает выбросы парниковых газов, установив в ближайшие годы почти 10 мегаватт солнечной энергии и 7 мегаватт гидроэлектроэнергии; за счет реализации мер по энергоэффективности и водосбережению; а также за счет снабжения своих предприятий по рекуперации сточных вод возобновляемым биогазом.Ежедневно DEP отводит до 250 тонн пищевых отходов Нью-Йорка со свалок и превращает их в возобновляемый биогаз, значительно сокращая выбросы парниковых газов и продвигая цели города по нулевому уровню отходов.
Узнайте больше об усилиях DEP

Эти яйца из варочного котла в Ньютаун-Крик в Бруклине ежедневно превращают 250 тонн пищевых отходов в возобновляемый биогаз. Затем биогаз очищается до трубопроводного качества и отправляется в местные дома и предприятия, вытесняя не только гидроразрывный газ, но и выбросы парниковых газов, связанные с добычей полезных ископаемых, и транспортируют их в Нью-Йорк.

Участвовать в климатических инициативах штата Нью-Йорк

Штат Нью-Йорк предпринимает амбициозные меры по борьбе с изменением климата; Закон о лидерстве в области климата и защите сообществ от 2019 года (CLCPA) представляет собой одно из самых агрессивных законодательных актов в области экологически чистой энергии в стране.
Узнайте больше об участии городских властей в разбирательствах по делу CLCPA

Городские власти также активно участвуют в важных судебных процессах в Государственном департаменте общественных услуг (DPS), который регулирует энергетические предприятия для обеспечения доступных, безопасных и надежных услуг, поддерживая при этом цели государства в области климата.Правила DPS влияют на способ производства, доставки и оплаты энергии. Городские власти от имени жителей Нью-Йорка выступают за доступные тарифы на электроэнергию, безопасные коммунальные услуги и рентабельные инвестиции в коммунальные услуги при переходе на чистую энергию.

Кроме того, городские власти активно участвуют в качестве заинтересованного лица Независимого системного оператора Нью-Йорка (NYISO), организации, отвечающей за надежную работу энергосистемы штата Нью-Йорк. NYISO контролирует передачу и предоставляет производителям рыночную платформу для продажи электроэнергии коммунальным предприятиям и потребителям.В NYISO городские власти выступают за новые проекты передачи и изменения дизайна рынка, которые ускорят переход к чистой энергии при обеспечении надежности.

Создание внутренней цепочки поставок в США для технологий чистой энергии

Мировая отрасль чистой энергии находится на переломном этапе. Несмотря на пандемию COVID-19, траектория производства и использования чистой энергии во всем мире выросла. Политическая и потребительская поддержка чистой энергии остается высокой, а затраты снижаются.Кроме того, Соединенные Штаты готовы сделать исторические инвестиции в внедрение чистых технологий, чтобы выполнить свои международные обязательства в области климата и сократить выбросы в стране на 50 процентов к 2035 году.

Количество материалов и продуктов, необходимых для обеспечения этого роста производства, будет расти в геометрической прогрессии в течение следующих нескольких лет. Возникает вопрос: будут ли эти материалы и продукты поступать в основном из-за границы или они будут производиться и производиться в Соединенных Штатах? От лития в аккумуляторных батареях электромобилей до стали в ветряных турбинах и поликремния в солнечных батареях — следующее десятилетие представляет собой лучшую на сегодняшний день возможность для развития цепочек поставок экологически чистых технологий на суше.Поступая таким образом, эта страна создаст и сохранит десятки тысяч, а потенциально и сотни тысяч хороших рабочих мест для работающих американцев.

В этом кратком выпуске рассматривается один набор предлагаемых политик, которые помогут построить внутренние цепочки поставок возобновляемой энергии: инвестиционные налоговые льготы для объектов возобновляемой энергии, которые используют товары местного производства или местного производства. Такие положения о внутреннем содержании можно найти в Законе о чистой энергии для Америки, предложенном и продвигаемом Финансовым комитетом Сената, а также в сопоставимых положениях, внесенных Комитетом по методам и средствам Палаты представителей в закон о повышении эффективности восстановления — усилия Конгресса по закреплению закона Программа президента Джо Байдена по созданию рабочих мест и снижению затрат для работающих семей.В этом кратком изложении объясняется, почему такие положения должны быть включены в законодательство о чистой энергии, рассматриваемое Конгрессом, утверждая, что налоговые льготы на внутреннее содержание создадут хорошие рабочие места для работающих американцев, помогут бороться с климатическим кризисом и укрепят национальную и экономическую безопасность США.

Фон

Федеральная поддержка американской промышленности посредством требований к внутреннему содержанию имеет долгую историю. Закон о покупке американцев 1933 года (BAA) предписывал федеральным агентствам и подрядчикам покупать U.S. производит конечную продукцию и строительные материалы по контрактам, стоимость которых превышает определенный порог. Теперь от требований BAA можно отказаться по усмотрению президента, чтобы выполнить обязательства по международным договорам — например, обязательства предоставлять иностранным товарам такой же режим, как и отечественным. Такие отказы стало значительно труднее получить при администрации Трампа, которая приказала федеральным агентствам приложить усилия к тому, чтобы подрядчики не использовали так называемые демпинговые товары, то есть иностранные товары, продаваемые по более низкой цене, чем на их внутреннем рынке.Со своей стороны, администрация Байдена добивается того, чтобы федеральные закупки поддерживали американских рабочих и бизнес с помощью правила «Покупай американцы», предложенного в июле.

Закон о чистой энергии для Америки — и аналогичные положения в положениях Комитета внутренних методов и средств — представляют собой новый подход к требованиям к внутреннему содержанию. Согласно этому закону, инвестиции в объекты возобновляемой энергетики — те, которые производят нулевые выбросы парниковых газов (ПГ) — введенные в эксплуатацию с 2023 года, или объекты для улучшения электросетей, получат 30-процентный налоговый кредит относительно стоимости инвестиций.Для некоторых объектов в неблагополучных общинах кредит увеличивается до 40 процентов. В случаях, когда налогоплательщик не имеет достаточных доходов, чтобы воспользоваться этими налоговыми льготами, оно может получить прямой или денежный платеж от государства, равный сумме налогового кредита. Эти положения существенно улучшат некоторые существующие налоговые льготы для инвестиций в возобновляемые источники энергии и сделают постоянными другие, срок действия которых истекает.

Предлагаемый кредит на внутреннее содержание в соответствии с законом увеличит налоговый кредит на возобновляемые источники энергии, доступный для всех инвестиций, на 10 процентов, если рассматриваемый объект состоит из стали или чугуна отечественного производства и / или промышленных товаров.В случае продукции промышленного производства термин «произведенный внутри страны» означает, что по крайней мере 55 процентов общей стоимости компонентов продукта может быть отнесено к изделиям, произведенным внутри страны. Кроме того, проект чистой электроэнергии в конечном итоге потеряет возможность получения прямого платежа вместо налогового кредита, если проект не соответствует требованиям внутреннего содержания.

Кредит на внутреннее содержание является новинкой по двум причинам: во-первых, он поощряет включение цепочек поставок через налоговый кодекс, а не через требования государственных закупок, и, во-вторых, он расширяет стимул покупать американские товары для субъектов частного сектора, в отличие от BAA, что касается только федеральных агентств и их подрядчиков.Направляя частные рынки, этот налоговый кредит может переместить сектор возобновляемой энергетики в сторону внутренних цепочек поставок таким образом, который ранее был возможен только для отраслей, которые в значительной степени зависели от федеральных контрактов, таких как аэрокосмическая и оборонная промышленность.

Построение внутренней цепочки поставок возобновляемых источников энергии: сейчас или никогда

Эти положения о внутреннем содержании являются решающим моментом для отрасли возобновляемых источников энергии и ее поставщиков. Сегодня возобновляемые источники энергии составляют чуть более одной десятой от общего объема производства и потребления энергии в Соединенных Штатах.Администрация Байдена поставила цель обеспечить 80% чистой энергии к 2030 году и полностью безуглеродную электрическую сеть к 2035 году. Хотя достижение этих целей будет зависеть от многих факторов, в первую очередь от судьбы климатического законодательства в Конгрессе, сомнений нет. что сектор возобновляемых источников энергии в США готов к массовому расширению в ближайшее десятилетие. Этот рост возобновляемых источников энергии потребует сопоставимого роста предложения как готовой продукции, так и комплектующих для поддержки строительства новых объектов и модернизации существующих.

В настоящее время сектор возобновляемых источников энергии в США сильно зависит от зарубежных цепочек поставок. Китайский экспорт доминирует в поставках солнечных панелей, используемых как в коммерческой, так и в частной энергетике, в значительной степени благодаря многолетним субсидиям Китая; финансирование исследований и разработок; и то, что Соединенные Штаты и Европейский Союз охарактеризовали как запрещенные методы демпинга. В то же время в случае оффшорной ветроэнергетики как отрасль, так и, в более широком смысле, цепочка поставок в США «незрелы» до такой степени, что их просто не существует; тем не менее, существует значительный отечественный промышленный потенциал для поддержки производства оффшорных ветряных турбин и их составных частей, поскольку в следующем десятилетии будет запущено больше оффшорных ветроэнергетических проектов.

Хотя перспектива быстрого роста возобновляемых источников энергии дает возможность отечественным поставщикам удовлетворить растущий спрос, такого результата не следует предполагать; опыт других отраслей — например, полупроводников — показывает, что растущий внутренний рынок не приводит к увеличению производства и рабочих мест на суше. Это означает, что следующее десятилетие представляет собой критическое окно для американской промышленности, которое может поддержать массовое расширение инфраструктуры возобновляемых источников энергии в США, которое, скорее всего, никогда не повторится.Отношения в цепочке поставок, которые развиваются во время грядущего бума возобновляемых источников энергии, вероятно, будут определять отрасль в обозримом будущем. Если американские производители солнечных панелей, ветряных турбин и аккумуляторов для коммунальных предприятий, а также материалов, используемых в производстве этих технологий, таких как сталь и алюминий, не смогут обеспечить себе привилегированное или, по крайней мере, конкурентоспособное место в коммерческие перспективы этих цепочек поставок будут существенно ухудшены. Не исключено, что отрасль возобновляемых источников энергии может пойти по пути производства полупроводников и бытовой электроники, в которых проектирование и проектирование происходит в Соединенных Штатах, но большая часть производства происходит за границей с иностранными компонентами.

Налоговые льготы, связанные с внутренним содержанием, наряду с прямыми инвестициями в промышленность, такими как кредит 48C, предусмотренные в налоговом законодательстве по чистой энергии, которое в настоящее время проходит через Сенат и Палату представителей, могут помочь отечественной промышленности решить эту проблему. Более чем десятилетняя целенаправленная промышленная политика позволила китайскому производству солнечной энергии занять доминирующее положение в мире. Если Соединенные Штаты надеются конкурировать в этом и других секторах возобновляемой энергии на глобальном уровне, им необходимо будет продемонстрировать аналогичную направленность и приверженность поддержке отрасли в критические периоды роста.

Все это поднимает вопрос: с точки зрения государственной политики, почему Соединенные Штаты должны стремиться к тому, чтобы цепочки поставок возобновляемой энергии производились внутри страны? В этом информационном бюллетене ниже указаны три основные причины.

1. Внутреннее производство создаст хорошие рабочие места и будет способствовать возрождению среднего класса

Проще говоря, производство — это благо для экономики. Он поддерживает местные сообщества и часто обеспечивает трудящимся качественные средства к существованию среднего класса.По данным Института экономической политики, рабочие обрабатывающей промышленности, которые составляют более 11 миллионов человек в рабочей силе США, зарабатывают на 13 процентов больше в виде почасовой оплаты труда, чем сопоставимые работники в других отраслях, и они имеют преимущество в плане медицинского обслуживания и пенсионных пособий.

Влияние производства на экономику в целом является фундаментальным, но зачастую недооценивается. Акт производства товара имеет долгий поток ценности, начиная с обработки сырья и заканчивая производственным процессом, а затем и последующими продажами.Анализ, который учитывает стоимость вводимых ресурсов, не включая объем производства, показывает, что на производство приходится более 11 процентов валового внутреннего продукта (ВВП) США, в том числе общий объем производства в 2018 году превысил 2,3 миллиарда долларов. Исследования показывают, что эти цифры могут быть ниже чем реальность, поскольку они недооценивают «эффект мультипликатора», который показывает влияние экономической активности в обрабатывающей промышленности на другие отрасли, в частности, исключая последующее воздействие. Исследование MAPI показывает, что на долю обрабатывающей промышленности приходится примерно одна треть U.S. ВВП с учетом полного влияния на поток создания ценности.

Теперь рассмотрим это в менее технических терминах, представив себе гипотетическую ситуацию. Электромобиль производится в Америке, например, в Мичигане. Что касается стоимости добычи, то его каркас изготовлен из стали, плавленой и разлитой в Пенсильвании, и производится из железной руды, добываемой в Миннесоте. Его батарея собрана в Джорджии и включает литий из Калифорнии. Эти и многие другие материалы необходимо производить и обрабатывать по-своему, а затем транспортировать на место сборки.Собранный электромобиль отправляется в дилерские центры по всей стране. На каждом этапе этого гипотетического путешествия будут существовать настоящие сообщества с реальными людьми, получающими выгоду от этой работы.

2. Размещение производственных цепочек поставок в США отвечает целям страны в области климата и правосудия

Воздействие производства на окружающую среду и общество неоднородно. Товар может быть произведен с использованием рабочей силы с полными правами и достойной оплатой, или он может поступить из рук рабочей силы, подверженной опасным условиям труда и низкой заработной плате по сравнению с местной стоимостью жизни, или даже принудительным трудом.Товар может быть произведен на предприятии с эффективными и современными средствами контроля загрязнения — даже при минимальном загрязнении или его отсутствии — или он может появиться на предприятии, которое ухудшает местную и глобальную окружающую среду.

Начиная с воздействия на климат, на производство приходится примерно треть глобальных выбросов парниковых газов. Только чугун и сталь составляют 11 процентов мировых выбросов, а цемент производит 4,5 процента выбросов. На Китай приходится более половины мирового производства стали, и он производит сталь с более чем вдвое большей интенсивностью выбросов, чем в США.Что касается транспортных средств, Соединенные Штаты являются нетто-импортером воплощенных выбросов — выбросов, связанных с производством товара — во многих секторах транспортных средств, причем выбросы товаров, импортируемых этой страной, в два-четыре раза больше, чем тех, которые производятся внутри страны. .

Ситуация с правами человека, пожалуй, еще хуже. Солнечная промышленность работает над перестройкой своих глобальных цепочек поставок, чтобы избежать провинций Китая, где есть сообщения о принудительном труде.Полезные ископаемые, которые используются во многих экологически чистых энергетических продуктах, в первую очередь в батареях, в настоящее время поступают из процессов добычи, которые были особенно тяжелыми для горняков и сообществ, в которых расположены шахты. Кобальт — вопиющий пример, где продолжается судебный процесс по обвинению в использовании детского труда. Добыча лития и меди в Чили способствовала опустошению пустыни Атакама.

Получение важнейших полезных ископаемых из стран с плохой репутацией в области прав человека и окружающей среды эффективно оптимизирует эту часть цепочки поставок таким образом, чтобы прибыль превысила антропогенное воздействие.Точно так же, по мере роста этой цепочки поставок в Соединенных Штатах, крайне важно, чтобы были обеспечены надежные гарантии для работающих людей, их сообществ и окружающей среды. В недавнем отчете коалиции экологических и природоохранных организаций это хорошо сформулировано: «Это требует разумного планирования, сотрудничества с заинтересованными сторонами и тщательного выполнения. История дает мощный урок того, что происходит, когда эти атрибуты отсутствуют ».

Соединенным Штатам нужны батареи, сталь и цемент для производства продуктов чистой энергии, которые сведут их выбросы к нулю.То, как Америка решает производить эти материалы, не навязывается ей. Страна может производить эти товары с минимальным воздействием на окружающую среду и с уважением и порядочностью к рабочей силе. Лучшая надежда Америки добиться этого — контролировать свою судьбу и производить материалы внутри страны. Затем, используя этот пример, стране необходимо установить гораздо более справедливый торговый режим, который поощряет рабочих и защищает окружающую среду.

3. Поиск поставщиков внутри страны имеет решающее значение для обеспечения национальной и экономической безопасности

И последнее, но не менее важное: содействие внедрению цепочек поставок возобновляемой энергии принесет Соединенным Штатам значительные выгоды для национальной безопасности.Пандемия COVID-19 обнажила существенные риски для здоровья и благополучия граждан США, которые представляют цепочки поставок «точно в срок», то есть цепочки поставок, предназначенные для доставки только достаточного количества запасов для удовлетворения ожидаемого рыночного спроса, и не более того — в таких областях, как средства индивидуальной защиты, лекарства и даже основные средства гигиены и санитарии. Эти цепочки поставок, принося отраслям преимущества в плане затрат в обычное время, оказались хрупкими и ненадежными в период экономического и политического кризиса.

Политики США в настоящее время изучают угрозу хрупкости цепочки поставок в целом ряде отраслей, которые рассматриваются как стратегически чувствительные к интересам США — в первую очередь, полупроводники — с целью создания избыточности и устойчивости в поставках критически важных товаров. Цель таких усилий — гарантировать, что будущие сбои не лишат правительство США и простых американцев товаров, жизненно важных для их безопасности и комфорта. Такие сбои в будущем могут включать не только стихийные бедствия, такие как новая пандемия, но также и те, которые возникают в результате геополитической напряженности.Как показывает энергетическая политика России в Восточной Европе, цепочка поставок, сосредоточенная на территории геополитического противника, делает Соединенные Штаты и их потребителей уязвимыми для возмездия и вымогательства со стороны иностранного правительства.

Существует веский аргумент в пользу того, чтобы рассматривать отказоустойчивые цепочки поставок возобновляемой энергии как важнейшую проблему национальной безопасности. Энергетическая безопасность давно является приоритетом национальной безопасности США и большинства других стран. В течение последнего десятилетия Соединенные Штаты значительно увеличили свою внутреннюю энергетическую базу, но сделали это в первую очередь за счет инноваций в области гидроразрыва пласта, которые повысили доступность природного газа и нефти.Возобновляемые источники энергии предлагают стране способ поддержания — и в конечном итоге повышения — ее энергетической безопасности таким образом, чтобы это не противоречило ее климатическим целям. Этот сектор также не подвергает общины хищному циклу добычи и заброшенности, который характерен для мира гидроразрыва пласта с подъемами и спадами.

Но достижение энергетической безопасности за счет перехода на возобновляемые источники энергии возможно только в том случае, если продукты и компоненты, используемые для производства солнечной, ветровой и других форм чистой энергии, будут надежно доступны операторам энергосистем.А это, в свою очередь, требует наличия наземных цепочек поставок со значительным потенциалом для компенсации сбоев в мировой торговле, будь то естественные или вызванные геополитикой или вооруженным конфликтом. Если цепочки поставок возобновляемой энергии останутся сконцентрированными в иностранных юрисдикциях — особенно в странах с авторитарными правительствами, чьи ценности и интересы часто противоречат ценностям и интересам Соединенных Штатов и их демократических союзников, — политики столкнутся с незавидным выбором между озеленением энергетической базы США и раскрытием U.С. Экономика к иностранному влиянию и принуждению.

Америка должна потребовать, чтобы государственные средства, используемые для поддержки отрасли, максимально увеличивали общественное благо

Резюме этих трех аргументов можно свести к следующему: когда государственные средства используются для поддержки отрасли, эти деньги должны отдавать приоритет общественному благу. Хорошие рабочие места, чистая окружающая среда, энергетика и национальная безопасность соответствуют видению, изложенному в программе президента Байдена Build Back Better.

Американцам не следует игнорировать тот факт, что эти усилия могут потребовать времени для инвестирования в отечественные предприятия с целью наращивания мощностей.Однако этот тип переоборудования и новых инвестиций не уникален; Есть много примеров того, как компании встретили момент кризиса с коронавирусом и быстро переключили свое производство на производство средств индивидуальной защиты. Партнерство по расширению производства существует, чтобы помочь производителям достичь именно этого, и в предлагаемое законодательство Build Back Better включен значительный уровень финансирования для поддержки устойчивости, разнообразия и прочности внутренних цепочек поставок.

Заключение

Уровень инвестиций в развертывание чистой энергии в сочетании с прямыми инвестициями и требованиями внутреннего содержания в законодательстве Build Back Better создает четкий путь для производителей, чтобы взять на себя большую часть цепочки поставок чистой энергии.Настало время для Америки действовать.

Майк Уильямс — старший научный сотрудник Центра американского прогресса. Тревор Саттон — старший научный сотрудник Центра.

Примечания

Создание энергетической независимости с помощью солнечных панелей и систем аккумуляторных батарей в доме

В этом доме в Новой Шотландии есть фотоэлектрические панели, которые поставляют большую часть энергии, необходимой для дома.

Фотография любезно предоставлена ​​Адамом Корником, Acorn Art & Photography for Downsize: Living Large In A Small House

При проектировании дома одним из важнейших вопросов является энергоэффективность.Это означает, что в фундаменте, стенах и крыше должна быть достаточная теплоизоляция, энергоэффективные окна и хорошо размещены по периферии дома. Дом также должен быть размещен на участке для оптимальной солнечной ориентации. С учетом этих факторов дому потребуется минимальное количество энергии для отопления и охлаждения.

Идеальным решением для эффективного обеспечения энергией электричества является установка фотоэлектрических (PV) солнечных панелей на крыше или рядом с домом.Дом может получать энергию от сети, когда нет солнца или ненастной погоды, и возвращать энергию в сеть, где это разрешено.

Схема, показывающая, как работает система солнечных панелей / батарей.

Фотография любезно предоставлена ​​SolarEdge

Некоторые дома полностью отключены от сети, потому что подключение к сети было бы слишком дорогим или недоступным в этом районе. Этим домам требуются фотоэлектрические (PV) панели для обеспечения энергией и батареи для хранения энергии в периоды отсутствия солнечной энергии и / или ненастной погоды.Когда домохозяйство хранит солнечную энергию, произведенную на месте, и использует эту энергию, когда производство солнечной энергии меньше, чем потребность в энергии в доме, это называется «самопотреблением».

Дом также может быть подключен к сети и возвращать излишнюю энергию в сеть, когда батарея полностью заряжена, или в пиковые периоды дня, когда сеть перегружена.

Я взял интервью у Лиора Хандельсмана, вице-президента по маркетингу и продуктовой стратегии и основателя SolarEdge, мирового лидера в области интеллектуальных энергетических технологий, чтобы получить самую свежую информацию о солнечной энергии.Интервью с Handelsman следует:

Как батареи улучшились за последние несколько лет?

За последнее десятилетие в технологии аккумуляторов произошли впечатляющие улучшения в таких областях, как производительность, срок службы, скорость зарядки и разрядки, эффективность, удельная энергия и многое другое. Все это означает, что батареи представляют большую ценность для потребителей. Существует ряд факторов, влияющих на технологические усовершенствования, такие как большой спрос со стороны рынка мобильной связи в последнее десятилетие и ожидаемый спрос со стороны рынка электромобилей (EV) и солнечной энергии в грядущем.Вероятно, мы увидим все более специализированные аккумуляторы для различных рынков, например, более высокую скорость разряда для автомобильного рынка, чтобы электромобили могли быстрее разгоняться.

Внутренние механизмы системы резервного батарейного питания.

Фотография любезно предоставлена ​​SolarEdge

Они подешевели? Это из-за новых технологий?

По данным Bloomberg NEF, за последнее десятилетие цены на литиево-ионные батареи во всем мире снизились почти на 90% от производственных цен.Это касается всех секторов, а не только фотоэлектрических (PV) или жилых фотоэлектрических панелей. В том же отчете Bloomberg NEF прогнозируется еще 50% -ное падение цен на литий-ионные батареи к 2023 году. Это снижение вызвано множеством причин, таких как усовершенствованные технологии, достижения в производстве и экономия на масштабе. Например, растущий рынок электромобилей — один из секторов, способствующих росту аккумуляторов. К счастью, рынок накопителей солнечной энергии извлекает из этого выгоду, делая более рентабельным для потребителей и предприятий производство и хранение собственной солнечной энергии.

Не могли бы вы дать мне простое объяснение того, как работают инверторы?

На самом базовом уровне солнечные инверторы отвечают за преобразование солнечной энергии в энергию, которую можно использовать в доме и в электросети. Однако инверторы становятся намного больше; они превращаются в умных энергоменеджеров. Они по-прежнему управляют солнечной энергией, но теперь они также могут управлять хранением энергии в батарее, потреблением энергии в доме, зарядкой электромобилей, а также могут поддерживать стабилизацию сети.Они становятся одновременно мозгом для интеллектуального управления энергопотреблением в доме и точкой контакта для управления интеллектуальной сетью.

Есть простое объяснение виртуальной электростанции?

Энергетическая сеть начинает переходить от централизованных, загрязняющих электростанций к взаимосвязанной распределенной сети солнечной энергии и аккумуляторных систем. Виртуальная электростанция может управлять в режиме реального времени всеми этими распределенными объектами по соседству как одной большой виртуальной электростанцией.Так как же это работает на самом деле? Когда сетевой оператор видит, что в определенное время и день будет пик спроса на энергию, виртуальные электростанции (VPP) могут использоваться для отправки сигнала всем инверторам, чтобы начать накапливать энергию в распределенной сети батарей. Затем, когда достигается пик потребления, эти инверторы разряжают энергию из батарей в сеть, чтобы обеспечить достаточное количество энергии.

Какие факторы определяют размер системы? Какие субсидии предлагаются в США?

Основными факторами при проектировании системы солнечной энергии с накоплением энергии являются потребности в энергии, размер крыши и субсидии.Энергетические модели важны для понимания того, насколько велика солнечная энергетическая система, чтобы компенсировать или минимизировать счета за электроэнергию. Размер крыши будет определять, сколько энергии может быть передано на крышу и сколько энергии может быть произведено. И тип субсидий также может повлиять на размер системы и тип системы. Например, существуют некоторые субсидии, которые ограничивают количество солнечной энергии, которое может подаваться в сеть, поэтому это повлияет на размер системы. На рынке, который фокусируется на подаче в сеть как можно большего количества энергии по высокой цене, размер солнечной энергетической системы может быть увеличен до максимума.

Но есть рынки, которые не позволяют подавать солнечную энергию в сеть. Именно на этих рынках батареи являются наиболее полезными, поскольку батареи позволяют потребителям производить солнечную энергию в течение дня, а затем накапливать эту энергию для использования вечером и утром. Размер и количество батареек определяется исходя из энергопотребления дома. На всей территории США существует инвестиционный налоговый кредит (ITC) в размере 26% для солнечных и аккумуляторных установок. Однако это применимо только к батареям, если и только если батарея заряжается исключительно от солнечной энергии.

Дополнительные стимулы для солнечной энергии широко варьируются в зависимости от штата. Однако в целом рынок США предлагает субсидию на солнечную энергию, называемую чистым счетчиком. Это когда стоимость электроэнергии, потребляемой из сети, компенсируется электрической энергией, произведенной из возобновляемых источников. Есть несколько более крупных и продвинутых рынков солнечной энергии, которые предлагают время использования. Это когда цена на электроэнергию варьируется в зависимости от времени суток и недели, когда она используется или производится. Примером этого может быть Калифорния.Хотя на Гавайях самый высокий уровень проникновения солнечной энергии, сейчас у них нулевой экспорт, при котором солнечным энергетическим системам с накопителями вообще не разрешается экспортировать энергию в сеть в любое время.

Некоторые другие виды субсидий для конкретных аккумуляторов включают Программу стимулирования самообразования (SGIP) Комиссии по коммунальным предприятиям Калифорнии, которая предлагает прямые субсидии штата на аккумуляторы. Конечно, есть определенные требования к качеству этой программы.

Другой пример — программа Solar Massachusetts Renewable Target (SMART).Эта программа предлагает щедрые стимулы для батарей как часть общей солнечной программы.

Стимулы для установки батарей также предоставляются коммунальными предприятиями, такими как программа Connected Solutions компании National Grid в Массачусетсе и Род-Айленде, участники которой получают финансовые стимулы за доступ к батареям.

Вы хоть представляете, какой процент домов сегодня имеет фотоэлектрические панели и батареи по сравнению с 5 или 10 годами назад?

Согласно исследованию PEW, только 6% домовладельцев уже имеют в своих домах солнечные батареи.Таким образом, хотя рынок фотоэлектрических систем для жилых помещений в Северной Америке находится на начальной стадии, он быстро растет. Согласно данным Wood Mackenzie, рынок фотоэлектрической жилой недвижимости в 2013 году составлял всего 799 мегаватт (МВт), но к концу 2018 года он уже достиг 2422 МВт, показывая рост более чем на 200%. Рынок солнечных батарей, похоже, идет по тому же пути, что и рынок фотоэлектрических систем, но находится на ранней стадии. По данным Wood Mackenzie, в 2015 году на рынке жилой недвижимости США было развернуто менее 10 МВт солнечных накопителей, а к середине 2019 года они выросли почти до 70 МВт.Фактически, повышенный спрос во втором квартале 2019 года, который составил 35 МВт новых хранилищ для жилых помещений, стал новым эталоном с точки зрения количества и почти на 33% больше предыдущего рекорда.

Wood Mackenzie также прогнозирует, что 20% солнечных батарей в жилых домах, установленных в 2020 году, будут связаны с хранилищами. Основным драйвером спроса на солнечные батареи и накопители является отключение электроэнергии. (Отключение питания — это отключение электроэнергии, но, в отличие от всех отключений электроэнергии, отключение питания является преднамеренным.Некоторые отключения электроэнергии могут быть непреднамеренными, например, из-за шторма. которые произошли в течение последних нескольких месяцев в Калифорнии.)

Что движет продажами фотоэлектрических / аккумуляторных батарей?

Есть две основные тенденции, стимулирующие продажу солнечной энергии и аккумуляторных систем: паритет энергосистемы и независимость сети. Сетевой паритет означает, что стоимость производства солнечной энергии ниже, чем стоимость покупки энергии из сети. В США есть много штатов, которые уже достигли паритета энергосистемы.Таким образом, с финансовой точки зрения людям имеет смысл генерировать и потреблять собственную солнечную энергию. Независимость от сети — это когда потребители хотят использовать энергию, которую они сами производят. Это может произойти в областях, где сеть нестабильна и страдает от частых отключений электроэнергии.

Я надеюсь, что это проясняет многие термины и информацию о солнечной энергии и батареях.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *