L'elettricità è una fonte alternativa di energia. Utilizzo dell'energia eolica

Il 2 ottobre 2013 sarà esattamente un anno da quando io e la mia famiglia viviamo in campagna. In precedenza avevo già pubblicato un articolo sulla mia dacia e la sua fornitura elettrica, ma ora voglio raccontarvi alcuni nuovi punti e cambiamenti avvenuti di recente.

Per cominciare, vorrei ricordarvi un po' i motivi che hanno portato alla decisione di vivere in campagna. Fino a poco tempo fa vivevamo in appartamenti in affitto e spesso dovevamo cambiarli, poi venderli o qualcos'altro. Loro stessi vengono dal villaggio, ma lì la casa è bruciata, ma non è cresciuta insieme alla nuova casa, non danno alloggio e non ci sono soldi per la costruzione, riesci a malapena a sopravvivere con lo stipendio di un lavoratore.

Quindi, il trasloco stava arrivando di nuovo, poiché l'appartamento in affitto è stato venduto, ma ancora una volta non volevo cercare un alloggio adatto, ed ero stanco di questa giungla di cemento con disgusto. Circa un mese fa è stato acquistato un cottage estivo invaso e non coltivato per 7.000 rubli, che è stato pulito e messo in ordine.

La proposta avanzata al consiglio di famiglia, e se costruissimo una casetta (anche una capanna) e ci trasferissimo a vivere in questo cottage estivo, è stata accolta con il botto, e la questione non si è fatta attendere. Letteralmente il secondo giorno sono stati portati in questo sito 2,5 metri cubi di assi, e in due sere ho costruito una casa, l'ho isolata con schiuma di plastica, ho piegato la stufa, in generale, il quinto giorno abbiamo già noleggiato un camion e ci siamo trasferiti .

Ad essere onesti, ho escogitato questo piano per molto tempo e lo sto preparando. Alla dacia va tutto bene, c'è una casa, l'acqua è vicina da una pompa, ma non c'è elettricità, di cui mi sono occupato in anticipo. L'anno scorso, mentre pensavo all'alimentazione autonoma, ho iniziato ad interessarmi ai mulini a vento e ai pannelli solari. Per esperienza ed esperimento, in inverno ho assemblato un mini generatore eolico da una manica dinamo come opzione da campeggio e portatile.

Ma la sua potenza era molto ridotta, e anche allora avevo programmato che la TV, l'illuminazione e il laptop funzionassero sempre, quindi ho iniziato a costruire un secondo generatore eolico con più potenza. All'inizio del trasloco avevo due turbine eoliche, anche se non completate e non funzionanti nel vento. È stato acquistato anche un inverter da 1000 watt, ma non esisteva ancora una batteria normale.

Dopo il trasloco, entrambi i mulini a vento sono stati installati e costantemente completati, perché le pale non funzionavano bene, perché non ci contavo, quindi cos'altro sarebbe caduto, l'ho fatto per la prima volta senza esperienza. Ho preso in prestito una batteria per auto da amici e i suoi mulini a vento sono stati caricati direttamente senza alcun controller e io stesso ho monitorato la carica.

Non bastava una batteria, un mulino a vento, che ho tolto dal mozzo della dinamo, perché ulula a causa di un generatore monofase. E ho migliorato quello del generatore dell'auto ed era l'unica fonte di elettricità. Non era abbastanza, e quando non c'era vento per diversi giorni, hanno spremuto tutto il succo dalla batteria per l'illuminazione a LED, ma non hanno pensato alla TV e l'hanno accesa solo in rari giorni di vento.

Poi, già in pieno inverno, ho costruito per aiutarlo il mio terzo generatore eolico, anch'esso ricavato da un generatore per auto. Ora entrambi hanno dato molta energia e una batteria completamente scarica potrebbe essere caricata in 6-8 ore con un buon vento. Ma molta energia non entrava in una batteria e nei giorni calmi finiva rapidamente.

Pertanto, sono state acquistate altre due batterie per auto, la capacità totale della batteria è diventata 180 A / h.Quando c'erano tre batterie, tutto è tornato alla normalità, i mulini a vento ora funzionano senza spegnersi, molta energia ora viene immessa nelle batterie, che abbiamo smesso di salvare e ora guardiamo anche la TV tutti i giorni.

Per quanto tempo e breve, ma l'inverno è volato via, la primavera si è compiaciuta dei venti e l'estate è arrivata. In estate siamo riusciti ad acquistare due pannelli solari con una capacità di 100 watt. Li ho subito appesi al muro di casa e ne ho collegato uno. L'energia è diventata più che sufficiente. Ogni giorno il sole e il pannello imprimono 3-6 Amp, a seconda della posizione del sole.

I mulini a vento sono stati fermati e l'acciaio non è stato necessario, poiché un solo pannello copriva tutto il fabbisogno di energia elettrica. Poiché i mulini a vento non erano più necessari, li ho rimossi. D'estate c'erano spesso temporali con fulmini, e affinché i fulmini non colpissero i mulini a vento, li abbassavo e li smontavo. Lasciò un albero sotto l'antenna e posò semplicemente il secondo.

È la fine di settembre, fuori è nuvoloso e piove in continuazione, è quasi un anno che viviamo in campagna, ed è così che vanno le cose con l'elettricità. Dall'inizio di settembre ho collegato il secondo pannello, poiché l'energia non era sufficiente e le batterie hanno iniziato a scaricarsi a causa dell'assenza del sole. Ogni giorno la sottocarica era chiaramente visibile sugli strumenti, ma nelle rare giornate di sole le batterie erano ancora cariche. E alla fine di settembre, il sole ha smesso di essere visibile e le batterie hanno ricominciato a scaricarsi.

Pertanto, mi sono ricordato di nuovo delle turbine eoliche e proprio ieri ho installato un generatore eolico. Adesso aiuta i pannelli a caricare le batterie. Ho scritto molto qui, ma non è tutto, ora andranno le foto con le descrizioni e alla fine del video.

Nella prima foto c'è la mia centrale elettrica, composta da due pannelli da 100 watt, e un generatore eolico da 100 watt fatto in casa, che ho ricavato da un generatore per auto. I pannelli funzionano bene e con tempo soleggiato danno fino a 12 ampere al culmine del sole, ma quando non c'è e ci sono nuvole spesse nel cielo, la corrente scende a 0,3-0,5 ampere, e se il sole lo fa non brillare direttamente, quindi la corrente è 3- 6A.

La foto sotto mostra come si fissano i pannelli, niente di complicato, tutto è stato veloce e da quello che è venuto a portata di mano, ma c'erano dei pezzi di lamiera zincata, che ho avvitato con viti autofilettanti al profilo in alluminio dei pannelli.

Il generatore eolico con un vento di 12-14 m / s sviluppa potenza fino a 100-120 watt / h, ma con un vento normale è di 1-2 A, con raffiche fino a 6 A. E in generale, a causa della debole venti, il ritorno dal generatore eolico è piccolo, e solo in rare giornate ventose, il generatore eolico soddisfa le letture dell'amperometro, che saltano fino a 8-9 ampere. Ho provato un mulino a vento da 24 volt, quindi la potenza è molto maggiore, la corrente con un vento forte è di 10-12 A a 28 volt, questo è fino a 300 watt / h di potenza, ma utilizzo tutta l'elettronica a 12 volt e lì non ci sono soldi per passare a 24 volt.

Questa è un'illuminazione stradale di nuova fabbricazione. Si è fatto buio presto e le notti erano più buie, quindi ne ho trovata una veloce da quello che giaceva nei miei cassetti. E un paio di lampadine a LED da 3 watt ciascuna erano in giro. Da loro è nata l'illuminazione notturna del cortile.

Sulla veranda della casa, una striscia LED lunga un metro è attaccata al soffitto come illuminazione. Ho comprato il nastro più economico che ho trovato nei miei negozi, 5 metri costano 250 rubli, di cui sono stato molto contento e non sono rimasto deluso in seguito.

La casa ha anche l'illuminazione da questo nastro, due metri di lunghezza sono incollati al soffitto. Ogni segmento si trova nella propria parte della stanza e viene spento separatamente. Un pezzo di striscia LED da un metro consuma una corrente di 0,5 A, ovvero 6 watt / h.

Tutta la mia illuminazione è di tre pezzi di nastro per metro: se la accendi insieme, il consumo di corrente è di 1,5 Ampere e per strada ci sono due lampadine con un consumo di 0,6 A, di conseguenza tutta la luce si consuma fino a 2,1 A, questo è fino a 25 watt / h, ma difficilmente funzionano insieme e per lungo tempo è acceso solo un segmento della striscia LED e il resto della luce si accende secondo necessità.

Questa foto mostra la mia scatola elettrica. Realizzare questa scatola era una soluzione temporanea per rimuovere fili e batterie, ma è rimasta tale fino ad oggi. Sulla porta ho sistemato tutto quello che mi serve. Queste sono due macchine, la prima metto in cortocircuito il generatore eolico per fermarlo quando non serve, o c'è un forte vento per strada in modo che non soffi via. La seconda macchina viene utilizzata per la protezione e se qualcosa si chiude improvvisamente, la macchina funziona scollegando le batterie, entrambe le macchine sono da 10 Ampere.

Inoltre, due sensori del puntatore estratti da un caricatore per auto sono fissati nelle vicinanze. Il voltmetro mostra la tensione nella rete e l'amperometro mostra la forza della corrente di carica dai pannelli e dal generatore eolico.

Nella parte superiore del quadro elettrico c'è un regolatore di zavorra fatto in casa che scarica l'energia in eccesso alla lampadina quando la tensione supera i 14 volt. Il regolatore di tensione stesso è molto semplice, è costituito da un relè regolatore per auto, un transistor che funziona come un relè e una lampadina che brucia tutta l'elettricità in eccesso.

All'interno dello scudo ho nascosto due batterie per auto da 60A / h ciascuna, ne ho acquistata una più economica, da più di sei mesi funzionano senza problemi. Anche sul retro della porta ci sono tutti i collegamenti elettrici, c'è un caos completo nei collegamenti e senza di me probabilmente nessuno lo capirà a meno che non bevano una bottiglia di vodka, allora forse.

A lato del quadro elettrico si può vedere che nella parte superiore comprende tutti i fili. E appende anche un ferro di cavallo per buona fortuna, che è un ponte a diodi di un generatore di automobili. Questo ponte a diodi è collegato ai pannelli solari e impedisce alle batterie di scaricarsi durante la notte. Sono inoltre presenti due interruttori, uno doppio per la luce in casa, e il secondo per accendere la luce in veranda. foto della batteria sul pavimento

Ma ho tre batterie, questa che è sul pavimento semplicemente non entra nello scudo e la tengo sul pavimento, è anche un'auto da 60A. Ha un inverter, questo è il secondo inverter, il primo cinese è morto con una pompa da 180 watt accesa, era da kilowatt.

Questo inverter, che dice 1500 watt sulla batteria, ma in realtà solo 600 watt, i cinesi hanno ingannato. Attraverso di esso, a volte accendo un piccolo macinino attraverso una caldaia da 600 watt, poiché non funziona direttamente e la protezione scatta nell'inverter, anche se il macinino è in totale 750 watt, ma si avvia attraverso la caldaia.

Ora ho tutti i consumatori a 12 volt, si tratta di illuminazione a LED con una potenza massima di 25 watt / h se tutto è acceso. Un televisore che consuma 3 A è da 36 watt/h e funziona comunque costantemente, così come parte dell'illuminazione. Per caricare i telefoni nello scudo c'è un adattatore per auto con un'uscita USB di 5 volt. Ci sono anche altri due adattatori con uscite USB separate, uno per alimentare il mio tablet e il secondo per alimentare il 3G / WiFi / router per Internet.

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dacia,
Probabilmente è tutto quello che volevo dire. Ora sono molto contento di vivere in campagna e di avere la mia elettricità a tutti gli effetti, il calore della stufa e il comfort, ovviamente vivo modestamente, ma mi piace questa vita fuori città e non voglio cambiare nulla , ma ho intenzione di costruire una casa normale se ci sono soldi.

Ho anche girato un breve video, purtroppo di scarsa qualità e breve, ma quando accendi la fotocamera del telefono, il dono della parola si spegne e il cervello diventa ottuso, quindi dopo alcune riprese ho rinunciato a questa idea, ho scelto quello che era meglio e l'ho pubblicato, non giudicare rigorosamente da me, non un ottimo narratore e un indicatore.

Per favore lascia i tuoi commenti qui sotto, è molto interessante quello che la gente pensa della mia centrale elettrica economica, di me, della mia vita in campagna e di quello che ho scritto qui.

Oggi parleremo di elettricità autonoma, cos'è, come dotare una casa di una tale fonte di elettricità, come selezionare i sistemi ottimali. E, cosa più importante, "il gioco vale la candela".

Caratteristiche di collegamento alle linee elettriche

Ora è difficile immaginare alloggi confortevoli senza elettricità. Grazie a lui l'abitazione viene illuminata, riscaldata, il cibo viene cucinato e l'acqua viene riscaldata. Ma non sempre è possibile fornire elettricità agli alloggi, soprattutto se la casa si trova lontano dalla città.

Molti proprietari di case di campagna e cottage estivi, soprattutto se lontani dalla civiltà, devono affrontare il problema dell'approvvigionamento energetico in casa.

La soluzione più comune è collegare la casa alle linee elettriche, ma non sono disponibili ovunque, oppure la linea più vicina è a una discreta distanza dalla casa.

In questo caso, fornire elettricità a casa può essere molto costoso. Dopotutto, sarà necessario coordinare la fornitura di questa fonte di energia con le autorità competenti, pagare per l'installazione di una sottostazione e dei supporti della linea di trasmissione elettrica per portarla a casa.

Ed è particolarmente spiacevole che le apparecchiature acquistate, e per molti soldi (sottostazione, cavi, supporti) vengano trasferite al saldo delle reti energetiche locali, cioè saranno proprietarie di tutto e proprietarie del casa dovrà comunque pagare per la fornitura di energia elettrica.

Pertanto, per molti, questa opzione potrebbe diventare poco pratica, piuttosto fastidiosa e costosa.

Fonti autonome di energia elettrica

La seconda opzione per fornire elettricità a una casa di campagna è utilizzare fonti autonome di approvvigionamento energetico. Tali fonti possono essere vento, sole, acqua e materiali combustibili.

Utilizzando l'alimentazione elettrica autonoma, il proprietario della casa diventa completamente indipendente in termini di approvvigionamento di energia elettrica per il consumo.

Non sono necessarie approvazioni, linee di trasmissione di energia, ecc.. Naturalmente, l'ottenimento di elettricità sarà comunque associato a costi. E nella fase iniziale, saranno piuttosto significativi, perché equipaggiamento necessario costa molto.

In futuro sarà necessario effettuare anche la manutenzione di tutti i componenti del sistema di approvvigionamento energetico, ma alla fine tutto ripagherà.

Consideriamo brevemente le fonti autonome più comuni di elettricità.

Pannelli solari

Ora stanno guadagnando sempre più popolarità. L'essenza di una tale fonte è semplice: ci sono fotocellule a semiconduttore in cui viene generata una carica elettrica quando la luce solare le colpisce.

La quantità di energia generata dipende direttamente dall'area delle fotocellule, quindi vengono raccolte in pannelli.

Pannello con una superficie di 1 mq. in grado di erogare 100 watt di potenza con una tensione di 20-25 V.

Per fornire completamente elettricità alla casa, l'area dei pannelli deve essere significativa.

Tra le qualità positive di una tale fonte di elettricità c'è la sua durata, la completa compatibilità ambientale, la silenziosità.

I pannelli richiedono una manutenzione minima e l'elettricità da essi generata è completamente gratuita e conveniente.

Ma ci sono anche degli svantaggi. Per fornire energia elettrica nella quantità richiesta, l'area dei pannelli può raggiungere dimensioni significative, che devono comunque essere posizionate correttamente.

Questa energia è instabile. Nelle giornate di sole i pannelli funzioneranno alla massima potenza, ma ci sono anche giornate nuvolose. Pertanto, la quantità totale di energia elettrica generata dipende dal numero di giorni di sole all'anno nella regione in cui si trova la casa.

Un altro inconveniente, e significativo, è il costo dei pannelli. Il prezzo per ogni Watt di energia generata è ora di circa $ 1,5, cioè solo per i pannelli che producono 1 kW di elettricità, dovrai pagare $ 1,5 mila. E dovrai anche acquistare il resto dell'attrezzatura necessaria per il funzionamento del sistema.

Turbine eoliche

Il secondo sistema di alimentazione autonomo più popolare è il vento. Le turbine eoliche sono utilizzate per generare elettricità.

Si tratta infatti di normali generatori, sul cui rotore sono montate le pale. A causa del vento, il rotore ruota e viene generata elettricità.

Tra le qualità positive delle turbine eoliche si notano dimensioni piuttosto compatte, relativa silenziosità di funzionamento, compatibilità ambientale e durata. Esiste anche la possibilità di produrre in casa un tale generatore.

Ma il sistema eolico ha più svantaggi. Il primo è il costo, i generatori eolici non saranno economici.

Considerando che l'efficienza degli aerogeneratori è bassa, per fornire completamente energia elettrica alla casa sarà necessario installare tre o più aerogeneratori di bassa potenza oppure uno, ma sufficientemente produttivo. E in entrambi i casi, i costi di acquisizione saranno significativi.

Anche in questo caso, devono essere prese in considerazione anche le condizioni climatiche. Nelle aree in cui la velocità media annuale del vento non supera gli 8 m / s, non sarà consigliabile utilizzare turbine eoliche, poiché non saranno in grado di funzionare nella modalità ottimale.

Va inoltre tenuto presente che nei giorni di completa calma si può rimanere senza elettricità, quindi è meglio utilizzare un sistema di alimentazione eolico autonomo se esiste una fonte di energia elettrica di riserva.

Gruppi elettrogeni a carburante

I generatori alimentati a combustibili liquidi o gassosi (benzina, gasolio, gas) possono diventare una fonte di elettricità di riserva.

Qui è tutto semplice: l'installazione è composta da un motore a combustione interna e un generatore. Il motore fa girare il rotore e il generatore genera potenza.

Un tale sistema non può essere definito completamente autonomo, tuttavia è necessario il carburante, anch'esso in costante aumento di prezzo. Ma come fonte di elettricità di riserva, tali gruppi elettrogeni sono i più ottimali.

Nel caso in cui il tempo sia nuvoloso da diversi giorni o non ci sia vento, puoi sempre avviare il gruppo elettrogeno per ripristinare la carica della batteria.

Tra le qualità positive dei gruppi elettrogeni alimentati a carburante, c'è una disponibilità costante di elettricità, tali installazioni sono relativamente economiche, forniscono una buona produzione di energia.

I loro svantaggi includono la necessità di carburante, che fornisce costi fissi. Tali installazioni non possono funzionare per un lungo periodo e i motori a combustione interna richiedono manutenzione.

Inoltre, per l'utilizzo dei gruppi elettrogeni, è necessario allocare una stanza separata e organizzare la rimozione dei gas di scarico e, naturalmente, non si può parlare di compatibilità ambientale.

centrali idroelettriche

Tanto meno che una centrale idroelettrica viene utilizzata come fonte di energia autonoma per un semplice motivo, non tutti hanno un fiume o un ruscello potente vicino alla casa.

L'essenza del funzionamento di una tale stazione è che l'acqua che scorre fa ruotare le pale della turbina, grazie alle quali il generatore genera elettricità.

Le qualità positive delle centrali idroelettriche sono le seguenti: una fornitura stabile di energia 24 ore su 24, poiché l'acqua nel fiume o nel torrente non rallenta la velocità di movimento. Tali stazioni sono completamente rispettose dell'ambiente, durevoli e non richiedono praticamente alcuna manutenzione.

Il loro principale svantaggio è la necessità di installare sulle rive del fiume o vicino al torrente. In questo caso, la velocità del movimento dell'acqua dovrebbe essere elevata.

La centrale idroelettrica è in grado di generare energia anche con un movimento lento dell'acqua, ma in questo caso il fiume sarà coperto di ghiaccio in inverno e la centrale non potrà più essere utilizzata.

L'alta velocità dell'acqua sarà una garanzia che il fiume o il torrente non si congeleranno. Il secondo svantaggio è il costo della stazione.

Tuttavia, l'idea di dotare la casa di un sistema di approvvigionamento energetico autonomo è promettente e molti sono interessati.

Sopra, abbiamo esaminato i principali tipi di fonti di energia elettrica, ma da sole non sono sufficienti per avere l'elettricità in casa.

Inoltre, vale la pena notare che l'efficacia di qualsiasi sistema autonomo dipende dalla correttezza dei calcoli.

Caratteristiche di installazione e funzionamento di fonti autonome

Prima di acquistare e installare uno qualsiasi dei sistemi, è necessario eseguire correttamente tutti i calcoli necessari, perché nel tempo il numero di consumatori di elettricità in casa potrebbe aumentare, ad esempio, si decide di installare e questo deve essere preso in considerazione nel calcoli.

Cominciamo con l'esempio del sistema solare.

Sistema solare autonomo.

Tutti i calcoli devono iniziare con i calcoli del consumo totale di elettricità in casa, ovvero calcolare la potenza di tutti i consumatori. Tuttavia, è importante separarli.

Il fatto è che alcuni consumatori di elettricità funzionano senza problemi da una rete con corrente continua e una tensione di 12 o 24 V. Tali consumatori possono essere le stesse lampade a LED che è meglio installare al posto delle tradizionali lampade a incandescenza. E in generale, tutto il lavoro dovrebbe iniziare dotando la casa di consumatori economici di elettricità.

In base al consumo energetico totale della corrente, viene effettuata la selezione delle batterie e dell'inverter. E solo dopo procedono al conteggio del numero di pannelli solari, oltre a selezionare un controller.

È possibile non occuparsi del calcolo dell'area dei pannelli solari, della capacità della batteria e dell'inverter.

Molti produttori offrono kit già pronti che includono tutte le attrezzature necessarie. Quando si acquista un kit del genere, è sufficiente conoscere solo il consumo totale di elettricità.

Inoltre, quando si sceglie un kit, è importante tenere conto che ha una certa riserva di carica in modo che l'intero sistema non funzioni ai valori limite. Il costo totale di un tale sistema dipende in gran parte dalla sua capacità.

Riassumendo

L'elettricità autonoma in casa è sufficiente soluzione interessante. Ma il suo costo è ancora piuttosto alto, quindi non tutti potranno permetterselo.

Ma d'altra parte, in assenza di connessione alle linee elettriche industriali e grandi distanze dalla civiltà, è ancora meglio spendere soldi per l'approvvigionamento energetico autonomo piuttosto che allungare una nuova linea. Ma in ogni caso, il proprietario della casa decide lui stesso.

Fattoria ecologica: ogni abitante del nostro pianeta sa bene che le riserve di combustibile naturale non sono illimitate e che i prezzi dell'energia sono in costante aumento. L'energia alternativa è in grado di sostituire le fonti di energia convenzionali: con le tue mani puoi organizzare un'installazione molto efficace per la sua produzione.

Ogni abitante del nostro pianeta sa bene che le riserve di combustibile naturale non sono illimitate e che i prezzi dell'energia sono in costante aumento. L'energia alternativa è in grado di sostituire le fonti di energia convenzionali: con le tue mani puoi organizzare un'installazione molto efficace per la sua produzione. Le "tecnologie verdi" ridurranno notevolmente i costi delle famiglie attraverso l'utilizzo di fonti praticamente gratuite.

Fonti di energia rinnovabile popolari

Sin dai tempi antichi, le persone hanno utilizzato meccanismi e dispositivi nella vita di tutti i giorni, la cui azione era volta a trasformare le forze della natura in energia meccanica. Un esempio lampante di ciò sono i mulini ad acqua e i mulini a vento. Con l'avvento dell'elettricità, la presenza di un generatore ha permesso di convertire l'energia meccanica in energia elettrica.

Il mulino ad acqua è il precursore della pompa automatica, che non richiede la presenza di una persona per completare il lavoro. La ruota gira spontaneamente sotto la pressione dell'acqua e aspira l'acqua da sola

Oggi una notevole quantità di energia viene generata proprio dai parchi eolici e dalle centrali idroelettriche. Oltre al vento e all'acqua, le persone hanno accesso a fonti come i biocarburanti, l'energia dell'interno della terra, la luce del sole, l'energia dei geyser e dei vulcani, la forza delle maree.

Nella vita di tutti i giorni, i seguenti dispositivi sono ampiamente utilizzati per ottenere energia rinnovabile:

Pannelli solari.
Pompe di calore.
Generatori eolici.

L'alto costo sia dei dispositivi stessi che del lavoro di installazione impedisce a molte persone di ottenere energia apparentemente gratuita. Il rimborso può raggiungere i 15-20 anni, ma questo non è un motivo per privarsi delle prospettive economiche. Tutti questi dispositivi possono essere fabbricati e installati in modo indipendente.

Quando si sceglie una fonte di energia alternativa, è necessario concentrarsi sulla sua disponibilità, quindi la massima potenza sarà raggiunta con un investimento minimo.

Pannelli solari fai da te

Un pannello solare già pronto costa un sacco di soldi, quindi non tutti possono permettersi di acquistarlo e installarlo. Con l'autoproduzione del pannello, i costi possono essere ridotti di 3-4 volte. Prima di iniziare a costruire un pannello solare, devi capire come funziona.

Sistema di alimentazione solare: principio di funzionamento

Comprendere lo scopo di ciascuno degli elementi del sistema ti consentirà di presentare il suo lavoro nel suo insieme. I componenti principali di qualsiasi sistema di alimentazione solare:

Un pannello solare. Questo è un complesso di elementi collegati in un unico insieme che converte la luce solare in un flusso di elettroni. La loro caratteristica principale è che non possono generare corrente ad alta tensione. Un elemento separato del sistema è in grado di generare una corrente di 0,5-0,55 V. Di conseguenza, una batteria solare è in grado di generare una corrente di 18-21 V, sufficiente per caricare un 12 volt batteria.
Batterie. Una batteria non è sufficiente per molto tempo, quindi il sistema può contenere fino a una dozzina di questi dispositivi. Il numero di batterie è determinato dalla potenza dell'elettricità consumata. Il numero di batterie può essere aumentato in futuro aggiungendo al sistema il numero richiesto di pannelli solari;
regolatore di carica solare. Questo dispositivo è necessario per garantire la normale carica della batteria. Il suo scopo principale è impedire la ricarica ripetuta della batteria.
inverter. Un dispositivo necessario per convertire la corrente. Le batterie forniscono corrente a bassa tensione e l'inverter la converte in corrente ad alta tensione necessaria per la funzionalità: potenza di uscita. Per una casa sarà sufficiente un inverter con una potenza di 3-5 kW.

Se è meglio acquistare un inverter, batterie e un regolatore di carica già pronti, allora è del tutto possibile realizzare da soli i pannelli solari.

Un controller di alta qualità e un collegamento corretto contribuiranno a mantenere le batterie e l'autonomia dell'intera stazione solare il più a lungo possibile.

Produzione di batterie solari

Per fabbricare una batteria è necessario acquistare celle solari fotovoltaiche su mono o policristalli. In questo caso, va tenuto presente che la vita utile dei policristalli è molto più breve di quella dei cristalli singoli. Inoltre, l'efficienza dei policristalli non supera il 12%, mentre questa cifra per i cristalli singoli raggiunge il 25%. Per realizzare un pannello solare, è necessario acquistare almeno 36 elementi di questo tipo.

La batteria solare è assemblata da moduli. Ogni modulo residenziale comprende 30, 36 o 72 pezzi. elementi collegati in serie con un alimentatore con una tensione massima di circa 50 V

Alloggiamento pannello solare

Il lavoro inizia con la fabbricazione della custodia, per questo avrai bisogno dei seguenti materiali:

blocchi di legno
Compensato
plexiglas
fibra di legno

Dal compensato, è necessario tagliare il fondo della cassa e inserirlo in un telaio di barre spesse 25 mm. La dimensione del fondo è determinata dal numero di celle solari e dalla loro dimensione. Lungo tutto il perimetro del telaio in barre con passo di 0,15-0,2 m, è necessario praticare fori con un diametro di 8-10 mm. Sono necessari per evitare il surriscaldamento delle celle della batteria durante il funzionamento.

Dispositivo pannello solare

A seconda delle dimensioni della custodia, è necessario ritagliare il substrato per le celle solari dal pannello di fibra utilizzando un coltello clericale. Al momento dell'installazione è necessario prevedere anche la presenza di fori di areazione disposti ogni 5 cm in modo squadrato. Il corpo finito deve essere dipinto due volte e asciugato.

Le celle solari devono essere posizionate capovolte su un substrato di fibra di legno e dissaldate. Se i prodotti finiti non erano già dotati di conduttori saldati, il lavoro è notevolmente semplificato. Tuttavia, il processo di dissaldatura deve essere eseguito in ogni caso.

Va ricordato che la connessione degli elementi deve essere coerente. Inizialmente, gli elementi dovrebbero essere collegati in file e solo allora le file finite dovrebbero essere combinate in un complesso attaccandosi a pneumatici che trasportano corrente. Al termine, gli elementi devono essere capovolti, posati come previsto e fissati con silicone.

Ciascuno degli elementi deve essere fissato saldamente sul supporto utilizzando nastro adesivo o silicone, in futuro ciò eviterà danni indesiderati (+)

Quindi è necessario controllare la tensione di uscita. Approssimativamente, dovrebbe essere compreso tra 18 e 20 V. Ora la batteria dovrebbe essere rodata per diversi giorni, controllare la capacità di caricare le batterie. I giunti vengono sigillati solo dopo il controllo delle prestazioni.

Dopo esserti assicurato della funzionalità impeccabile, puoi assemblare il sistema di alimentazione. I fili dei contatti di ingresso e uscita devono essere portati fuori per il successivo collegamento del dispositivo. Una copertura dovrebbe essere ritagliata dal plexiglass e fissata con viti autofilettanti ai lati della custodia attraverso fori preforati.

Invece delle celle solari, è possibile utilizzare un circuito a diodi con diodi D223B per realizzare una batteria. Un pannello di 36 diodi collegati in serie è in grado di erogare una tensione di 12 V.

I diodi devono essere prima immersi in acetone per rimuovere la vernice. I fori devono essere praticati nel pannello di plastica, i diodi devono essere inseriti e devono essere dissaldati. Il pannello finito deve essere inserito in un involucro trasparente e sigillato.

I pannelli solari correttamente orientati e installati garantiscono la massima efficienza della produzione di energia solare, nonché facilità e facilità di manutenzione del sistema.

Regole di base per l'installazione di un pannello solare

L'efficienza dell'intero sistema dipende in gran parte dalla corretta installazione della batteria solare. Durante l'installazione, è necessario considerare i seguenti parametri importanti:

Ombreggiatura. Se la batteria viene posizionata all'ombra di alberi o strutture più alte, non solo non funzionerà normalmente, ma potrebbe anche guastarsi.
Orientamento. Per la massima luce solare sulle fotocellule, la batteria deve essere orientata verso il sole. Se vivi nell'emisfero settentrionale, il pannello dovrebbe essere orientato a sud, se nell'emisfero meridionale, viceversa.
Inclinazione. Questa impostazione è determinata dalla posizione geografica. Gli esperti raccomandano di installare il pannello ad un angolo pari alla latitudine geografica.
Disponibilità.È necessario monitorare costantemente la pulizia del lato anteriore e rimuovere tempestivamente uno strato di polvere e sporco. E in inverno, il pannello deve essere periodicamente pulito dalla neve che si attacca.

È auspicabile che durante il funzionamento del pannello solare l'angolo di inclinazione non sia costante. Il dispositivo funzionerà al massimo solo in caso di luce solare diretta diretta sulla sua copertura. In estate è meglio posizionarlo con un'inclinazione di 30º rispetto all'orizzonte. In inverno, si consiglia di sollevare e installare a 70º.

In una serie di opzioni industriali per i pannelli solari, vengono forniti dispositivi per tracciare il movimento del sole. Per uso domestico, puoi pensare e fornire supporti che ti consentano di modificare l'angolazione del pannello

Pompe di calore per il riscaldamento

Le pompe di calore sono una delle soluzioni tecnologiche più avanzate per ottenere energia alternativa per la tua casa. Non sono solo i più convenienti, ma anche rispettosi dell'ambiente. Il loro funzionamento ridurrà significativamente i costi associati al pagamento del raffreddamento e del riscaldamento dei locali.

Classificazione delle pompe di calore

Classifico le pompe di calore in base al numero di circuiti, alla fonte di energia e al metodo per ottenerla. A seconda delle esigenze finali, le pompe di calore possono essere:

Uno, due o tre circuiti;
Condensatore singolo o doppio;
Con possibilità di riscaldamento o con possibilità di riscaldamento e raffrescamento.

In base al tipo di fonte energetica e al metodo della sua produzione, si distinguono le seguenti pompe di calore:

Il suolo è acqua. Sono utilizzati in una zona climatica temperata con riscaldamento uniforme della terra, indipendentemente dal periodo dell'anno. Per l'installazione viene utilizzato un collettore o una sonda, a seconda del tipo di terreno. La perforazione di pozzi poco profondi non richiede l'ottenimento di permessi.
L'aria è acqua. Il calore viene accumulato dall'aria e diretto al riscaldamento dell'acqua. L'installazione sarà appropriata in zone climatiche con temperature invernali non inferiori a -15 gradi.
L'acqua è acqua. L'installazione è dovuta alla presenza di corpi idrici (laghi, fiumi, falde acquifere, pozzi, vasche di sedimentazione). L'efficienza di una tale pompa di calore è davvero impressionante, a causa dell'elevata temperatura della sorgente durante la stagione fredda.
L'acqua è aria. In questo fascio gli stessi serbatoi fungono da fonte di calore, ma il calore viene ceduto direttamente all'aria utilizzata per il riscaldamento degli ambienti tramite un compressore. In questo caso, l'acqua non funge da vettore di calore.
Il suolo è aria. In questo sistema, il conduttore di calore è la terra. Il calore dal terreno attraverso il compressore viene trasferito all'aria. I liquidi non congelanti sono usati come vettore energetico. Questo sistema è considerato il più versatile.
L'aria è aria. Il funzionamento di questo sistema è simile a quello di un climatizzatore in grado di riscaldare e raffrescare un ambiente. Questo sistema è il più economico, in quanto non richiede lavori di sterro e condutture.

Quando si sceglie il tipo di fonte di calore, è necessario concentrarsi sulla geologia del sito e sulla possibilità di lavori di sterro senza ostacoli, nonché sulla disponibilità di spazio libero. Con una carenza di spazio libero, dovrai abbandonare fonti di calore come terra e acqua e prendere calore dall'aria.

Come funziona una pompa di calore

Il principio di funzionamento delle pompe di calore si basa sull'utilizzo del ciclo di Carnot, che, a seguito di una forte compressione del liquido di raffreddamento, fornisce un aumento della temperatura. Con lo stesso principio, ma con l'effetto opposto, funzionano la maggior parte dei dispositivi climatici con gruppi compressori (frigorifero, congelatore, condizionatore).

Il ciclo operativo principale, implementato nelle camere di queste unità, assume l'effetto opposto: a seguito di una forte espansione, il refrigerante si restringe.
Ecco perché uno dei metodi più convenienti per la produzione di una pompa di calore si basa sull'uso di singole unità funzionali utilizzate nelle apparecchiature climatiche.

Quindi, per la produzione di una pompa di calore, è possibile utilizzare un frigorifero domestico. Il suo evaporatore e condensatore svolgeranno il ruolo di scambiatori di calore, prelevando energia termica dall'ambiente e dirigendola direttamente per riscaldare il refrigerante che circola nell'impianto di riscaldamento.

Il calore a basso potenziale proveniente dal suolo, dall'aria o dall'acqua, insieme al refrigerante, entra nell'evaporatore, dove si trasforma in gas, e quindi viene ulteriormente compresso dal compressore, per cui la temperatura diventa ancora più alta (+)

Pompa di calore con componenti di elettrodomestici

Il lavoro inizia con la preparazione della parte del compressore della pompa, le cui funzioni saranno assegnate all'unità corrispondente del condizionatore d'aria o del frigorifero. Questo gruppo deve essere fissato con una sospensione morbida su una delle pareti della stanza di lavoro, dove sarà conveniente.

Dopodiché, devi creare un condensatore. Un serbatoio in acciaio inossidabile da 100 l è l'ideale per questo. È necessario montare una bobina al suo interno (puoi prendere un tubo di rame finito da un vecchio condizionatore d'aria o frigorifero. Il serbatoio preparato deve essere tagliato longitudinalmente in due parti uguali usando una smerigliatrice - questo è necessario per installare e fissare la bobina il corpo del futuro condensatore.

Dopo aver montato la bobina in una delle metà, entrambe le parti del serbatoio devono essere collegate e saldate insieme in modo tale da ottenere un serbatoio chiuso. Si noti che durante la saldatura è necessario utilizzare elettrodi speciali ed è ancora meglio utilizzare la saldatura ad argon, solo che può garantire la massima qualità della cucitura.

Per la fabbricazione del condensatore è stato utilizzato un serbatoio in acciaio inossidabile con un volume di 100 litri, con l'ausilio di una smerigliatrice è stato tagliato a metà, è stata installata una bobina ed è stata eseguita la saldatura inversa.

Per la fabbricazione dell'evaporatore, avrai bisogno di un serbatoio di plastica sigillato con un volume di 75-80 litri, in cui dovrai posizionare una serpentina da un tubo da ¾ di pollice.

Per realizzare una bobina è sufficiente avvolgere un tubo di rame attorno a un tubo di acciaio del diametro di 300-400 mm, quindi fissare le spire con un angolo forato

Alle estremità del tubo, i fili devono essere tagliati per garantire successivamente il collegamento con la tubazione. Dopo aver completato il montaggio e verificato la tenuta, l'evaporatore va fissato alla parete del locale di lavoro mediante staffe di opportune dimensioni.

È meglio affidare il completamento dell'assemblea a uno specialista. Se parte dell'assemblaggio può essere eseguita da soli, un professionista dovrebbe lavorare con la saldatura dei tubi di rame e il pompaggio del refrigerante. L'assemblaggio della parte principale della pompa termina con il collegamento delle batterie di riscaldamento e di uno scambiatore di calore. Va notato che questo sistema è a bassa potenza. Pertanto, sarebbe meglio se la pompa di calore diventasse una parte aggiuntiva del sistema di riscaldamento esistente.

Predisposizione e collegamento di un dispositivo esterno

L'acqua di un pozzo o di un pozzo è più adatta come fonte di calore. Non gela mai e anche in inverno la sua temperatura scende raramente sotto i +12 gradi. Saranno necessari due di questi pozzi. L'acqua verrà prelevata da un pozzo e quindi alimentata all'evaporatore. Inoltre, le acque reflue verranno scaricate nel secondo pozzo. Resta da collegare tutto questo all'ingresso dell'evaporatore, all'uscita e alla tenuta.

In linea di principio il sistema è pronto per il funzionamento, ma per la sua completa autonomia è necessario un sistema di automazione che controlli la temperatura del refrigerante in movimento nei circuiti di riscaldamento e la pressione del freon. All'inizio puoi cavartela con un normale motorino di avviamento, ma va notato che il sistema può essere avviato dopo che il compressore è stato spento dopo 8-10 minuti: questa volta è necessario per equalizzare la pressione del freon nel sistema.

Le turbine eoliche generano kilowatt di elettricità

L'energia eolica è stata utilizzata dai nostri antenati. Da quei tempi lontani, in linea di principio, nulla è cambiato. L'unica differenza è che le macine del mulino sono sostituite da un generatore e da un azionamento che converte l'energia meccanica delle pale in energia elettrica.

L'installazione di una turbina eolica è considerata economicamente vantaggiosa se la velocità media annua del vento supera i 6 m/s. L'installazione viene eseguita al meglio su colline e pianure, luoghi ideali le coste dei fiumi e dei grandi bacini idrici sono considerate lontane da varie comunicazioni ingegneristiche.

Classificazione dei generatori eolici

La classificazione dei generatori eolici dipende dai seguenti parametri principali:

A seconda della posizione degli assi, possono essere verticali o orizzontali. Il design orizzontale offre la possibilità di ruotare automaticamente il corpo principale per trovare il vento. L'attrezzatura principale di una turbina eolica verticale si trova a terra, quindi è più facile da mantenere, mentre l'efficienza delle pale posizionate verticalmente è inferiore.
A seconda del numero di pale, si distinguono i generatori eolici a una, due, tre e più pale. Le turbine eoliche multipala sono utilizzate a basse portate d'aria, sono utilizzate raramente a causa della necessità di installare un riduttore.
A seconda del materiale utilizzato per realizzare le lame, le lame possono essere velate e rigide. Le pale del tipo a vela sono facili da fabbricare e installare, ma richiedono frequenti sostituzioni, poiché si guastano rapidamente sotto l'influenza di improvvise raffiche di vento.
A seconda del passo della vite, ci sono passi variabili e fissi. Quando si utilizza un gradino variabile, è possibile ottenere un aumento significativo della gamma di velocità di funzionamento del generatore eolico, ma ciò complicherà inevitabilmente la struttura e ne aumenterà la massa.

La potenza di tutti i tipi di dispositivi che convertono l'energia eolica in un analogo elettrico dipende dall'area delle pale.

I generatori eolici praticamente non hanno bisogno di fonti energetiche classiche per funzionare. L'utilizzo di un impianto della potenza di circa 1 MW farà risparmiare 92.000 barili di petrolio o 29.000 tonnellate di carbone in 20 anni

Dispositivo generatore eolico

In qualsiasi turbina eolica ci sono i seguenti elementi principali:

Pale che ruotano sotto l'azione del vento e forniscono il movimento del rotore;
Un generatore che produce corrente alternata;
Il controller a palette è responsabile della formazione di corrente alternata in corrente continua, necessaria per caricare le batterie;
Le batterie ricaricabili servono per l'accumulo e l'equalizzazione dell'energia elettrica;
L'inverter esegue la trasformazione inversa della corrente continua in corrente alternata, da cui funzionano tutti gli elettrodomestici;
L'albero è necessario per sollevare le pale dal suolo fino a raggiungere l'altezza del movimento delle masse d'aria.

Allo stesso tempo, il generatore, le pale e l'albero sono considerati le parti principali del generatore eolico e tutto il resto sono componenti aggiuntivi che garantiscono un funzionamento affidabile e autonomo del sistema nel suo insieme.

Generatore eolico a bassa velocità da autogeneratore

Si ritiene che questo design sia il più semplice e accessibile per autoproduzione. Può diventare sia una fonte di energia indipendente che assumere parte della capacità del sistema di alimentazione esistente. Se hai un generatore e una batteria per auto, tutte le altre parti possono essere realizzate con materiali improvvisati.

Fare una ruota del vento

Le pale sono considerate una delle parti più importanti della turbina eolica, in quanto il loro design determina il funzionamento dei restanti nodi. Per la produzione di lame è possibile utilizzare una varietà di materiali: tessuto, plastica, metallo e persino legno. Realizzeremo lame da un tubo di plastica per fognature. I principali vantaggi di questo materiale sono il basso costo, l'elevata resistenza all'umidità, la facilità di lavorazione. Il lavoro viene eseguito nel seguente ordine:

Viene calcolata la lunghezza della lama, mentre il diametro del tubo di plastica dovrebbe essere 1/5 del metraggio richiesto;
Usando un seghetto alternativo, il tubo dovrebbe essere tagliato longitudinalmente in 4 parti;
Una parte diventerà un modello per la fabbricazione di tutte le lame successive;
Dopo aver tagliato il tubo, le sbavature sui bordi devono essere lavorate con carta vetrata;
Le lame ritagliate devono essere fissate su un disco di alluminio pre-preparato con un fissaggio fornito;
Inoltre, dopo l'alterazione, è necessario fissare il generatore a questo disco.

Si noti che il tubo in PVC non ha una resistenza sufficiente e non sarà in grado di resistere a forti raffiche di vento. Per la fabbricazione delle lame è preferibile utilizzare un tubo in PVC con uno spessore di almeno 4 cm La dimensione della lama gioca un ruolo importante nel carico. Pertanto, non sarebbe superfluo considerare l'opzione di ridurre le dimensioni della lama aumentandone il numero.

Dopo il montaggio, la ruota eolica deve essere bilanciata. Per fare ciò, è necessario fissarlo orizzontalmente su un treppiede in una stanza chiusa. risultato montaggio corretto ci sarà l'immobilità delle ruote. Se le lame ruotano, è necessario affilarle con un abrasivo per bilanciare la struttura.

Produzione di alberi per turbine eoliche

Per la fabbricazione dell'albero è possibile utilizzare un tubo d'acciaio con un diametro di 150-200 mm. La lunghezza minima dell'albero dovrebbe essere di 7 m Se sul sito sono presenti ostacoli al movimento delle masse d'aria, la ruota della turbina eolica deve essere sollevata ad un'altezza superiore all'ostacolo di almeno 1 m.

I pioli per il fissaggio delle smagliature e l'albero stesso devono essere cementati. Come prolunghe è possibile utilizzare un cavo in acciaio o zincato con uno spessore di 6-8 mm.

Conversione alternatore automobilistico

L'alterazione consiste solo nel riavvolgere il filo dello statore, nonché nella fabbricazione di un rotore con magneti al neodimio. Per prima cosa è necessario praticare i fori necessari per fissare i magneti nei poli del rotore. L'installazione dei magneti viene eseguita con l'alternanza dei poli. Al termine del lavoro, i vuoti intermagnetici devono essere riempiti con resina epossidica e il rotore stesso deve essere avvolto con carta.

Quando si riavvolge la bobina, è necessario tenere conto del fatto che l'efficienza del generatore dipenderà dal numero di giri. La bobina deve essere avvolta in un circuito trifase in una direzione. Il generatore finito deve essere testato, il risultato di un lavoro eseguito correttamente sarà un indicatore di 30 V a 300 giri / min del generatore.

Il generatore convertito è pronto per il test sulla tensione nominale di uscita prima dell'installazione finale dell'intero sistema eolico a bassa velocità

Completamento del montaggio dell'aerogeneratore a bassa velocità

L'asse rotante del generatore è costituito da un tubo con due cuscinetti montati e la sezione di coda è ricavata da ferro zincato di 1,2 mm di spessore. Prima di collegare il generatore all'albero, è necessario realizzare un telaio, per questo è più adatto un tubo profilato. Durante il montaggio, si deve tenere conto del fatto che la distanza minima dall'albero alla lama deve essere superiore a 0,25 m.

Sotto l'azione del flusso del vento, si verifica il movimento delle pale e del rotore, di conseguenza si ottiene la rotazione del cambio e si ottiene energia elettrica (+)

Per far funzionare il sistema dopo il generatore eolico, è necessario installare un regolatore di carica, batterie e un inverter. La capacità della batteria è determinata dalla potenza del generatore eolico. Questo indicatore dipende dalle dimensioni della ruota eolica, dal numero di pale e dalla velocità del vento.

Una caratteristica distintiva delle fonti energetiche alternative è la loro compatibilità ambientale e sicurezza. La capacità piuttosto bassa degli impianti e il vincolo a determinate condizioni del terreno consentono di operare efficacemente solo con sistemi combinati di fonti tradizionali e alternative. pubblicato

Molte persone credono che il riscaldamento economico di una casa privata sia possibile solo con il gas di rete. Pensiamo a cosa fare se non c'è, e non ci sono piani per riassumere, e quale energia alternativa può essere per la casa.

Come funziona un generatore eolico.
Come installare un collettore solare.
Come equipaggiare una pompa di calore.
Come scegliere un inverter.

Oggi, quando i prezzi dell'energia sono alle stelle e il costo del collegamento a un tubo con "carburante blu" irragionevolmente elevato, un numero crescente di proprietari di case sta abbandonando le fonti energetiche tradizionali e si rivolge a fonti energetiche alternative per la casa.

Sulla base della conoscenza degli esperti e dell'esperienza dei partecipanti al sito, ti diremo cosa può sostituire il gas; come il vento, il sole e il calore della terra diventano un'alternativa all'elettricità dai fili - usandoli puoi illuminare e riscaldare una casa di campagna.

Fonte alternativa di elettricità: wind catcher

Questo è ciò che chiami un generatore eolico. Le persone utilizzano da tempo la forza del vento come fonte di energia alternativa.

Dopo aver fatto molta strada, i mulini a vento familiari si sono trasformati in moderne turbine eoliche in grado di generare elettricità.

Come funziona un generatore eolico

Tutto è abbastanza semplice. Il flusso del vento fa ruotare le pale della ruota eolica, provocando così la rotazione dell'albero del generatore elettrico.

Il generatore a sua volta genera elettricità.

Va ricordato che il generatore produce una tensione non costante con frequenze diverse. In caso di mancanza di vento, l'impianto eolico prevede un pacco batterie, dove viene fornita l'energia elettrica generata dal generatore.

Tra i singoli proprietari di case, le turbine eoliche con una capacità fino a 10 kW sono le più utilizzate. Esistono tre tipi principali di design delle turbine eoliche:

A lama piccola. Molto spesso hanno tre lame. Differiscono in alta efficienza e semplicità di un design. Svantaggi: a causa della ridotta area delle pale, l'avviamento iniziale del motore richiede una velocità del vento di almeno 5-5 m/s. Anche gli utenti notano alto livello rumore.
Multilama. Sulla ruota eolica sono montate da 18 a 24 pale curve. Iniziano a lavorare a una velocità del vento di 2-4 m / s. Hanno un basso livello di rumorosità, ma anche un'efficienza inferiore rispetto alle turbine eoliche a pale piccole. Svantaggi: la complessità del design, che rende difficile l'installazione di un generatore eolico con le proprie mani, e l'effetto giroscopico che si verifica durante il loro funzionamento.
Turbine eoliche rotanti - hanno pale disposte verticalmente che non si muovono in linea retta, ma in cerchio. Vantaggi: funzionamento stabile con vento costante, basso livello di rumorosità. Uno svantaggio significativo di un tale progetto di turbina eolica è la bassa efficienza, non superiore al 18%.

Vediamo come rendere efficiente una turbina eolica nelle nostre condizioni.

interessante esperienza personale sito membro Alexandra Capustina (soprannome sul forum Esperto 1406 )

– Il generatore eolico deve essere posizionato in un sito in cui vi sia la minima interferenza possibile per i venti. L'energia eolica è una funzione cubica della velocità del vento. Ciò significa che piccoli cambiamenti nella velocità del vento causano cambiamenti significativi nella potenza erogata. Per motivi di sicurezza, si consiglia di installare un mulino a vento più lontano dagli edifici residenziali. Circa l'altezza dell'albero - impostare il più in alto possibile.

Nelle condizioni degli insediamenti vicino a Mosca, si può raccomandare un'altezza dell'albero di almeno 15 metri. E quando calcoli autonomamente il sistema di approvvigionamento energetico alternativo per una casa privata, devi prima scoprire quanta energia è richiesta dal sistema. Per fare ciò, dovrai determinare la potenza istantanea di picco, nonché calcolare due valori del consumo energetico giornaliero previsto: i suoi valori massimo e medio.

Va ricordato che nelle nostre condizioni climatiche i mulini a vento possono funzionare a pieno regime circa il 20-30% dei giorni all'anno, quindi il generatore eolico dovrebbe essere considerato come un sistema di alimentazione di riserva aggiuntivo per la generazione di elettricità per alimentare gli elettrodomestici.

acchiappasole

Come utilizzare l'energia del sole: la prima cosa che mi viene in mente è una batteria solare.

Nessuno può essere sorpreso dalle fotocellule poste sul tetto del casolare.

Ma il nostro materiale non riguarderà loro, ma un dispositivo in grado di convertire l'energia solare in calore adatto al riscaldamento o alla fornitura di acqua calda a casa.

Collettori solari

Per una risposta alla domanda su cosa sia un collettore solare, ci rivolgiamo al vicedirettore tecnico dell'azienda per chiarimenti Aqua Bur Evgenij Kasatkin.

- La base del sistema solare o, più semplicemente, il collettore solare viene stabilito il principio dell'ottenimento del calore dall'irraggiamento solare e dell'ulteriore trasferimento dell'energia accumulata all'impianto di acqua calda o di riscaldamento.

Esistono due tipi di collettori solari:

Collettore solare sottovuoto. La rimozione del potenziale in questo sistema viene effettuata utilizzando tubi sottovuoto. Un tubo a vuoto è un doppio pallone di vetro da cui viene pompata aria. All'interno, il pallone è ricoperto da un materiale riflettente che lascia entrare la radiazione solare, ma non la fa uscire. E nella parte interna del sistema ci sono tubi con un'asta in cui si trova il liquido di raffreddamento. Lo strato sottovuoto consente di risparmiare circa il 95% dell'energia termica catturata.
Collettore solare piano. La rimozione del potenziale in questo sistema si basa sull'assorbimento della radiazione solare da parte della piastra assorbente, dopodiché l'energia, sotto forma di calore accumulato, viene trasferita al vettore liquido. Il retro del collettore solare è coperto con isolamento termico.

Quale sistema scegliere tenendo conto del lavoro nelle nostre condizioni

Secondo il capo del dipartimento di sviluppo dell'azienda "Vismann" Michail Murashko:

– Con tempo nuvoloso, smog e radiazioni sparse, funzionano in modo più efficacecollettori tubolari sottovuoto. E i collettori solari piatti sono più ottimali per l'uso in aree con elevata insolazione solare.

Evgenij Kasatkin:

– In inverno e nelle regioni settentrionali, il collettore solare può essere utilizzato come sistema aggiuntivo collegato all'impianto di riscaldamento o all'acqua calda. Ma otterremo le migliori prestazioni in estate, quando il sistema, con la sua corretta installazione e installazione, sarà in grado di soddisfare pienamente il tuo fabbisogno di acqua calda, senza l'uso di sistemi di riscaldamento indiretto dell'acqua.

L'installazione di un collettore solare ti consentirà di ottenere calore quasi gratuito. Se il sistema richiede la circolazione forzata del liquido di raffreddamento, l'elettricità è necessaria solo per azionare la pompa. E in una giornata di sole, il sistema solare può riscaldare l'acqua a una temperatura di 50-70 C.

Pompe di calore

Come dice la legge di conservazione dell'energia: "L'energia non può sorgere dal nulla e non può semplicemente scomparire, può solo passare da una forma all'altra".

Terra, aria e acqua contengono un gran numero di energia termica di bassa qualità che può essere utilizzata per il riscaldamento domestico. Resta solo da raccogliere questa energia termica dissipata e "lanciarla" nell'impianto di riscaldamento della casa. Per questo viene utilizzato un dispositivo speciale: una pompa di calore.

Cos'è questa tecnologia, spiega il direttore dell'azienda SagaTherm» Aleksandr Sagalovich:

– Una pompa di calore è una macchina frigorifera. condizioni normali l'energia termica viene trasferita da un corpo più caldo a uno più freddo. Una pompa di calore può prelevare energia termica da un corpo meno riscaldato e trasferirla a uno più caldo, riscaldandolo ancora di più.

La pompa di calore è in grado di estrarre energia termica dalle seguenti fonti: aria, acqua e terra. Nelle nostre condizioni, è più opportuno costruire un sistema a pompa di calore basato sull'estrazione di calore dalla terra e dall'acqua.

Per pompare 4 kW di energia termica, abbiamo bisogno di circa 1 kW di elettricità. Ma anche l'elettricità non scomparirà proprio così, si trasformerà in energia termica, perché. Anche il compressore si riscalda durante il funzionamento. Totale: dopo aver speso 1 kW di elettricità, otteniamo 5 kW di calore.

Quali sono i vantaggi dell'installazione di questo dispositivo

Evgenij Kasatkin:

– La tabella seguente illustra al meglio i vantaggi dell'utilizzo delle pompe di calore.

Ora sappiamo come funziona una pompa di calore. Considera quali tipi di sistemi sono.

La scelta del design dipenderà dalla disponibilità di spazio libero aggiuntivo o di un serbatoio sul tuo sito.

Vale a dire:

sistema verticale. Viene utilizzato se non c'è posto sul sito per la posa del contorno del tubo o non ci sono corpi idrici che non gelano in inverno. Per l'installazione di una pompa di calore vengono perforati da 3 a 5 pozzi, con una profondità da 50 a 150 metri.
sistema orizzontale. Meno costoso di un sistema verticale, perché non è necessario perforare pozzi costosi. Il contorno del tubo viene posato a una profondità ridotta, di solito circa 1,5 metri, ma è necessaria un'area abbastanza decente del sito.
Sistema idrico. Se vicino al sito, a non più di 100 metri, c'è un serbatoio che non gela in inverno, la posa del contorno del tubo sarà la scelta più ragionevole.

Caratteristiche di funzionamento delle pompe di calore

Come ogni sistema ingegneristico, il riscaldamento e la fornitura di acqua calda basati su una pompa di calore richiedono un approccio molto ponderato.

Aleksandr Sagalovich:

– I sistemi verticali e orizzontali per la disposizione di uno scambiatore di calore a terra sono ugualmente efficaci. Uno scambiatore di calore orizzontale occupa molto spazio, ma è molto più economico di uno verticale.

La perforazione dei pozzi costerà di più, ma puoi risparmiare spazio sul sito.

Per molti, questa è l'unica soluzione, perché. il sito non consente di posizionare uno scambiatore di calore orizzontale.

Quando si dispone uno scambiatore di calore a terra orizzontale, saranno necessari circa 5 acri di terreno per ogni 10 kW di potenza. Dopo il completamento dei lavori, questo terreno potrà essere utilizzato senza restrizioni, l'unica cosa è che non sarà possibile costruire strutture permanenti su di esso. Un modo per utilizzare le pompe di calore come circuito di riscaldamento consiste nell'installare un sistema a pavimento riscaldato ad acqua.

Inverter - come parte di un sistema di fonti energetiche alternative

Come accennato in precedenza, l'elettricità generata da una fonte di energia alternativa viene immagazzinata in batterie. Ma cosa fare dopo con questa energia, perché le batterie emettono corrente continua, inadatta al collegamento di elettrodomestici? Un convertitore di corrente - un inverter - viene in soccorso. Con questo dispositivo, la corrente continua viene convertita in corrente alternata.

L'ingegnere capo dell'azienda parla delle caratteristiche dell'utilizzo degli inverter per creare sistemi di alimentazione autonomi e senza interruzioni. "SibContatto" Sergej Leskov :

– Gli inverter sono integrati in vari sistemi per la produzione di energia alternativa contenenti una batteria, fornendo così a tutta la casa energia elettrica con una tensione di 220V e una frequenza di 50 Hz. Gli inverter con una tensione di uscita sinusoidale sono una parte indispensabile di un'installazione di alimentazione autonoma, poiché qualsiasi apparecchiatura, anche la più sensibile, può essere collegata ad essi.

Quando si crea un sistema di alimentazione autonomo e senza interruzioni, gli inverter presentano una serie di vantaggi rispetto ai generatori diesel e benzina:

Questi elementi del sistema operano offline e non richiedono la presenza di una persona;
In modalità inattiva, consumano un minimo di elettricità;
Non richiedere una ventilazione di scarico speciale della stanza;
Non richiedono l'insonorizzazione della stanza.

Pertanto, la scelta di un'efficace fonte di energia alternativa per una casa di campagna è un approccio integrato alla risoluzione di molti compiti piuttosto complessi che richiedono conoscenza, esperienza e mani abili.

senza elettricità uomo moderno come senza aria, e non importa se si trova in un appartamento di città con un'abbondanza di tecnologia o nella natura. Le interruzioni dell'elettricità nel paese o la sua completa assenza ti fanno sembrare. Finora l'umanità non ne ha escogitati così tanti: motori a combustibile liquido, pannelli solari, turbine eoliche e batterie, questo se non si prendono in considerazione soluzioni più esotiche e sofisticate. Tutti i metodi esistenti presentano degli svantaggi, ma se il cottage o il terreno è privo ed è necessario eseguire lavori di costruzione e semplici compiti domestici, allora dovrai scegliere uno, o meglio due (per la rete di sicurezza) dell'opzione autonoma più adatta .

Cosa considerare quando si sceglie una fonte di energia elettrica autonoma?

Molte regioni del paese, per quanto sorprendente possa sembrare, non sono ancora collegate al sistema di alimentazione generale. Altri soffrono di continue interruzioni di corrente. Se non ci sono reti elettriche nella regione ed è ora di iniziare a costruire una casa, cosa fare: attendere che il sito sia connesso alla rete o cercare soluzioni alternative? Cosa fare se l'elettricità viene spenta la sera, e talvolta durante il giorno, e spesso in modo imprevedibile? La contemplazione del cielo stellato e - questo, ovviamente, è romantico, ma è già difficile fare a meno di un frigorifero, una lampadina, una pompa e altri benefici della civiltà nel paese.

Prima o poi, tutti cercano di trovare un modo per collegare l'elettricità al sito. Da allora non esiste una formula universale per scegliere la sua fonte migliore molti fattori devono essere presi in considerazione:

le dimensioni della casa di campagna, la regolarità delle sue visite, il solito e importo massimo la persona che è in esso;
il numero di dispositivi che consumano energia. Una cosa è un paio di lampadine, una presa e un bollitore. È molto più difficile risolvere il problema dell'alimentazione di una casa di campagna se al suo interno funzionano molti potenti elettrodomestici, che vanno da diversi televisori e un frigorifero a scaldabagni e pompe;
caratteristiche della regione. Nelle regioni ventose, a prima vista costose, un mulino a vento sarà la fonte di elettricità più economica e rapidamente rimborsabile, e nella regione di Mosca, ad esempio, il vento non sarà più una fonte di energia così redditizia;
disponibilità di energia elettrica. Se non ci sono reti elettriche nella regione e la loro costruzione è improbabile, gli esperti raccomandano di utilizzare due fonti di alimentazione autonoma. Questo consiglio può essere trascurato se appari raramente nel paese.

Naturalmente, prima di scegliere il tipo e la potenza di una fonte autonoma di energia elettrica, è necessario fare attenzione calcolare la quantità di energia consumata. Vengono presi in considerazione il numero di apparecchi elettrici e le caratteristiche dei consumatori di energia. La potenza totale si ottiene sommando le esigenze di tutti e le attrezzature. È meglio aggiungere il 15-30% al valore ottenuto per essere sicuri e non aver paura di accendere un nuovo dispositivo. Va ricordato che per garantire la massima durata del lavoro, è meglio che il generatore funzioni all'80% della sua capacità.

N. 1. Generatore per dare: benzina, diesel, gas

Il modo più semplice e popolare per risolvere il problema dell'elettricità sulla terra è usare generatore di combustibile di elettricità. Si tratta infatti di una centrale elettrica in miniatura che funziona in modo completamente autonomo e converte l'energia della combustione del carburante in energia elettrica. Benzina e diesel sono usati come carburante, meno spesso gas. Per produrre 1 kWh di energia, in media, saranno necessari da 0,25 a 0,5 litri di carburante.

Con l'aiuto di generatori il modo più semplice per organizzare l'elettricità a casa: comprato, connesso e può essere utilizzato, ma non dimenticare di aggiungere carburante in tempo. Questo è il principale vantaggio. Lo svantaggio principale è la necessità di acquistare costantemente carburante, e se la casa è grande e ci sono molti elettrodomestici, i costi saranno tangibili. Inoltre, anche il generatore stesso costa denaro e maggiore è la sua potenza, maggiore è il prezzo. Ma se lo confronti con un mulino a vento o un pannello solare, il generatore, ovviamente, risulterà più economico.

Quando il generatore è una fonte di energia di riserva, è importante che non solo si avvii in tempo, ma si spenga anche in modo tempestivo in modo che non vi sia collisione di due flussi opposti di elettroni carichi. Per evitare problemi, un algoritmo per accendere il generatore in . Se non c'è alimentazione centrale, allora si consiglia di utilizzare due generatori: uno è quello principale, il secondo è di riserva e viene messo in funzione quando il primo esaurisce il carburante. Il funzionamento alternato di due generatori aumenta significativamente la durata di ciascuno.

La potenza, la durata, il rumore e i costi operativi del generatore dipendono dal combustibile con cui funzionerà il generatore.

Generatore diesel per residenza estiva

migliori generatori di corrente diesel adatto per lavoro a tempo indeterminato. Il lungo periodo di funzionamento ininterrotto è garantito dalla presenza di un sistema di raffreddamento ad acqua. Tra gli altri, il suo benefici:

Tra i contro:

Generatore di benzina per dare

generatore di benzina migliore vestibilità in quei casi Quando l'area viene utilizzata di volta in volta. Può anche funzionare come alimentazione di riserva quando il sito è connesso alla rete pubblica. In un piccolo cottage con un set minimo di elettrodomestici, un generatore a benzina funziona meglio. La potenza dei generatori di gas di solito non è superiore a 7-9 kW (ma puoi trovare modelli da 15 o anche 20 kW) e non possono funzionare ininterrottamente per più di 8 ore: si surriscaldano molto.

Vantaggi:

Svantaggi:

bassa efficienza;
alto costo della benzina.

Il livello di rumorosità di un generatore diesel e benzina dipende dal tipo di alloggiamento e dal numero di giri a cui opera il generatore: un dispositivo con 1500 rpm produrrà un rumore significativamente inferiore rispetto a uno di potenza simile, ma con 3000 rpm, ma costano anche di più.

Generatore di gas per residenza estiva

I generatori di gas ti consentono di ottenere l'energia più economica, mentre L'efficienza del loro lavoro è la più alta e il rumore è minimo. La potenza può raggiungere i 24 kW, il generatore può funzionare 24 ore su 24 e il gas costerà meno della benzina e del gasolio. Ma finora tali dispositivi non si sono diffusi, poiché costano molto, sono difficili da utilizzare e richiedono il collegamento a un gasdotto, che non è disponibile ovunque. Tuttavia, alcuni residenti estivi collegano tali generatori a bombole di gas.

N. 2. Pannelli solari per dare

Il principale svantaggio dei generatori di carburante è la necessità di acquistare costantemente carburante per loro. Questa lacuna è priva di generatori che utilizzano energia gratuita a disposizione di tutti. È l'energia del sole e del vento. Per generare elettricità, usano anche l'energia geotermica, così come l'energia idrica, ma è improbabile che queste opzioni siano adatte per fornire elettricità a un cottage estivo.

Se è abbastanza semplice, allora principio di funzionamento dei pannelli solari consiste nell'eliminare gli elettroni dai semiconduttori situati in una fotocellula mediante fotoni di luce, e un flusso diretto di elettroni, come noto da un corso di fisica scolastica, è l'elettricità. Garantire la generazione di elettricità dalla luce solare, il suo accumulo e l'ulteriore utilizzo per scopi domestici è necessaria un'intera gamma di attrezzature:

È meglio prendere tutti gli elementi nel kit: sarà molto più semplice.

I prezzi dei pannelli solari dipendono fortemente dal tipo, dalle dimensioni, dalla potenza e dal nome del produttore. Certo, tutti vogliono ottenere la massima produttività e indipendenza energetica per i propri soldi, quindi è necessario studiare attentamente le sfumature del tempo nella regione, oltre a comprendere quale tipo di celle solari è meglio per una particolare area:

Qualunque opzione tu scelga, i pannelli solari lo sono sempre molti vantaggi:

l'opportunità di ottenere una vera e propria fonte di elettricità e l'energia del sole è gratuita. Nei paesi sviluppati, le eccedenze di tale energia vengono vendute dalle famiglie alle società energetiche. Nello spazio domestico si stanno già muovendo i primi passi in questa direzione, anche se il fenomeno è ben lungi dall'essere di massa;
nessun pagamento mensile per l'elettricità;
lunga durata;
rispetto dell'ambiente.

Svantaggi sono ovviamente presenti. In primo luogo, l'incapacità di utilizzare l'energia solare come fonte di elettricità a tutti gli effetti nelle regioni con grande quantità giorni nuvolosi dell'anno. Anche la neve può diventare un ostacolo, quindi dovrà essere costantemente ripulita. Inoltre, avrai bisogno di molto spazio per l'intero set di una centrale solare domestica: queste sono le batterie stesse e l'attrezzatura per esse. Per quanto riguarda il costo, inizialmente è alto, ma alla fine si ripaga pienamente.

Quando si scelgono i pannelli solari, prestare attenzione a:

energia. Dipende dalle esigenze di una particolare casa e dalle caratteristiche della regione;
la durata della batteria influisce direttamente sulla durata del periodo durante il quale sarà possibile ricevere elettricità in caso di maltempo;
classe sanitaria. È meglio prendere batterie di classe A;
nome del produttore. I prodotti di aziende come Sunpower, Sanyo, Jinko Solar si sono dimostrati validi.

Calcolo della potenza richiesta- questo è un compito scrupoloso e richiede la conoscenza della massa di parametri esatti. Per capire che tipo di batterie ti serviranno e per navigare nel prezzo, puoi eseguire un semplice, ma molto calcolo approssimativo:

Per calcoli accurati, è necessario esplorare i diari meteorologici nella regione sul tema del numero di giorni nuvolosi e soleggiati negli ultimi anni in un determinato mese. Solo dopo sarà possibile giudicare il parametro delle batterie e il rimborso. Nella maggior parte dei casi, anche una grande fornitura non consente di utilizzare l'energia solare come fonte di elettricità a tutti gli effetti in inverno, quindi è necessaria l'alimentazione di riserva da un generatore di gas.

Numero 3. Generatore eolico per residenza estiva

Un'altra fonte gratuita di elettricità è il vento, ma come i raggi del sole, è volubile. Vantaggi chiave, come per le fotocellule, è l'assenza della necessità di acquistare costantemente carburante e la compatibilità ambientale dell'energia ricevuta. Svantaggi: alto costo di costruzione, necessità di installare non solo il generatore eolico stesso, ma anche apparecchiature aggiuntive (inverter e batterie con controller).

Alle dacie oggi ne installano due tipi di mulini a vento:

La domanda principale che deve affrontare chi decide di installare un mulino a vento non è nemmeno la sua tipologia, ma la sua potenza. Rispondendo alla domanda, è così tenere conto dell'energia generata, accumulata e consumata. Pertanto, è importante calcolare quanta energia viene consumata, ad esempio, al giorno, qual è il carico medio e di picco. È necessario tenere conto della velocità media del vento, del numero di giorni in cui la velocità del vento è superiore a 5 m/s (la più favorevole), nonché della durata massima del tempo calmo.

In pratica risulta che venti deboli di 2-3 m/s non forniscono abbastanza energia. Pertanto, si consiglia ai residenti estivi esperti di fare scorta di batterie ad alta capacità per accumulare l'energia ricevuta nelle giornate ventose e utilizzarla durante i venti calmi e leggeri.

N. 4. Batterie inverter per cottage estivi

Le batterie possono essere utilizzate per immagazzinare energia da vari tipi di generatori, ma a volte utilizzato come fonte di energia indipendente. Naturalmente, non vale la pena considerare questa opzione come un modo per fornire costantemente elettricità al sito, ma come backup andrà. Se improvvisamente la luce si spegne, il carburante per il generatore si esaurisce o non ci sono giornate di sole per molto tempo, è possibile alimentare il set minimo necessario di apparecchi elettrici.

La batteria dell'inverter è collegata all'impianto elettrico generale della casa, viene caricata dalla rete di alimentazione centrale e, in caso di blackout, emette energia essa stessa.

I parametri della batteria vengono selezionati in base alle esigenze, tenendo conto di quanta energia consumano gli apparecchi elettrici della casa e per quanto tempo è possibile un'interruzione di corrente. Ad esempio, se hai bisogno di una batteria che fornisca 3 kW di elettricità, e data la perdita durante la conversione nell'inverter (10%), questo è 3,3 kW, con una tensione di uscita di 12 V, avrai bisogno di una batteria di 275 Ah o 2 x 150 Ah. Quando si sceglie una batteria, considerare il numero di cicli di carica / scarica (più sono e meglio è), privilegiare i modelli con una durata massima ed è meglio non utilizzare batterie per auto, nonostante sembrino adatte a tutti gli effetti - per il loro funzionamento sicuro richiede condizioni specifiche.

Finalmente

Per ottenere energia sono attrezzate anche mini centrali idroelettriche, ma ciò richiede l'accesso a una fonte d'acqua, quindi questo metodo non ha trovato distribuzione. Se viene utilizzata una casa di campagna tutto l'anno , allora è meglio investire in un generatore eolico o in pannelli solari (qualunque sia più redditizio) e assicurarsi con un generatore a combustibile. Se cottage viene utilizzato di volta in volta, quindi puoi farlo solo con un generatore e se c'è ancora elettricità sul sito, ma semplicemente la forniscono nei tempi previsti o in modo intermittente, quindi l'opzione è una batteria o un generatore a benzina.