Vandaag weet iedereen dat koolwaterstofreserves op aarde hun grenzen hebben. Elk jaar wordt het steeds moeilijker om olie en gas uit de darmen te winnen. Bovendien veroorzaakt hun verbranding onherstelbare schade aan de ecologie van onze planeet. Ondanks het feit dat technologieën voor de productie van hernieuwbare energie tegenwoordig zeer effectief zijn, hebben staten geen haast om te weigeren brandstof te verbranden. Tegelijkertijd stijgen de energieprijzen elk jaar, waardoor gewone burgers gedwongen worden om steeds meer te betalen.
In dit opzicht wordt de productie van alternatieve energie tegenwoordig niet alleen de excentriciteit van individuele geliefden, maar de bezetting is vrij utilitair en zelfs noodzakelijk in sommige gevallen. Honderdduizenden eigenaren van landhuizen, niet alleen in de wereld, maar in ons land, zijn vandaag blij om "groene" technologieën voor elektriciteitsproductie te gebruiken. Hoe wordt alternatieve energie geproduceerd door uzelf: een overzicht van de beste hernieuwbare bronnen van elektriciteit kan verder worden bekeken.
De bronnen van hernieuwbare energie die beschikbaar zijn voor zelfextractie
Een man heeft lange tijd de aanpassingen en mechanismen in zijn leven gebruikt die in staat waren de beweging van natuurlijke elementen in mechanische energie te transformeren. Voorbeelden zijn windmolens en watermolens. Met de uitvinding van elektriciteit werd het mogelijk mechanische energie om te zetten in elektrische energie door een generator op de bewegende delen van het mechanisme te installeren. In de loop van de tijd zijn deze ontwerpen verbeterd en tegenwoordig wordt een grote hoeveelheid elektriciteit opgewekt in waterkrachtcentrales en windmolens in de wereld.
Naast water en wind wordt de mensheid blootgesteld aan zonlicht, de energie van het inwendige van de aarde, biologische brandstoffen. In verband hiermee worden de volgende apparaten in het dagelijks leven gebruikt voor het opwekken van hernieuwbare energie:
- -batterijen voor het verkrijgen van zonne-energie.
- Warmtepompstations.
- Windgeneratoren.
- Installaties op biogasbrandstof.
De branche is zich goed bewust van de wensen van mensen en brengt al veel modellen van elk van deze apparaten uit. Echter, de prijzen voor hen vandaag zijn zodanig dat er geen snelle terugverdientijd kan zijn. In dit opzicht hebben vakmensen van de mensen vele schema's en projecten ontwikkeld, volgens welke het mogelijk is om dergelijke eenheden te produceren. Denk aan een aantal van hen.
Zonnebatterijen - een geschenk van ruimtetechnologie
Zonnebatterijen werden beroemd aan het begin van het ruimtetijdperk. Ze worden tegenwoordig nog steeds gebruikt als energiebronnen voor ruimtevaartuigen en interplanetaire stations. Apparatuur, ploegen het zand van Mars, uitgerust met deze eenvoudige apparaten. De zon zelf geeft hun energie. Het principe van de werking van zonnepanelen is gebaseerd op het vermogen van fotonen bij het passeren door een halfgeleiderlaag om daarin een potentiaalverschil te creëren dat, wanneer gesloten in een elektrisch circuit, een elektrische stroom creëert.
Verrassend genoeg is het niet zo moeilijk om een zonnebatterij alleen te maken. Er zijn twee manieren om het te maken. De eerste manier is eenvoudig en iedereen kan ermee omgaan. U hoeft alleen kant-en-klare fotocellen op polykristallen of eenkristallen te kopen, deze in één ketting te binden en een transparant omhulsel te bedekken. Deze kristallen zijn in staat om fotonen op te vangen en om te zetten in elektriciteit. Ze zijn erg kwetsbaar, daarom moet je tijdens de fabricage van het apparaat voorzorgsmaatregelen nemen. Elk element is gemarkeerd en daarom zijn de volt-ampere-karakteristieken bekend. Het is alleen nodig om het benodigde aantal elementen samen te stellen om een batterij met het vereiste vermogen te bouwen. Hiervoor:
- Maak een transparant frame van kunststof, plexiglas of polycarbonaat.
- Uitgesneden van multiplex of plastic behuizing ter grootte van dit frame.
- Alle kristallijne elementen worden achtereenvolgens in het circuit gesoldeerd. Alleen bij een serieschakeling is er sprake van een toename van de spanning in het circuit. Het somt eenvoudig alle elementen op.
- Fotocellen worden in een kader geplaatst en zorgvuldig gesloten, en niet te vergeten de draden eruit te trekken.
Bij het selecteren van fotocellen moet er rekening mee worden gehouden dat enkele kristallen duurzamer en effectiever zijn( efficiëntie 13%), en polykristallen vaak breken en minder effectief zijn( efficiëntie 9%).In dit geval vereist de eerste constant constant zonlicht, terwijl de laatste tevreden is met bewolkt weer. Installeer het afgewerkte paneel meestal op een dak of op een zonovergoten plek. De hellingshoek moet worden aangepast, omdat het in de winter beter is om het paneel verticaal te installeren om te voorkomen dat u in slaap valt met sneeuw.
Zonnebatterij geïnstalleerd op het dak van het gebouw.
De tweede manier om zonnecellen te produceren is veel moeilijker. Sommige elektrische vaardigheden zijn hier al vereist. In plaats van de kant-en-klare elementen, is het noodzakelijk om een diodekring te maken. Hiervoor is het noodzakelijk om te kopen of samen te stellen uit de oude techniek van diodes. Het beste voor dit doel is D223B.Ze hebben een hoge spanning van 350mV in direct zonlicht. Dat wil zeggen, voor de productie van 1V zijn slechts 3 van dergelijke diodes nodig. Voltage in 12V kan 36 dioden creëren. De hoeveelheid is aanzienlijk, maar ze kosten een beetje, ongeveer 130 roebel per honderd, dus het grootste probleem tijdens de installatie.
De diodes worden gedrenkt in aceton, waarna de verf wordt verwijderd. Boor vervolgens het benodigde aantal gaten in de plastic blanco en plaats er dioden in. Spike wordt in rijen in serie geproduceerd. Het voltooide paneel is bedekt met een transparant materiaal en in een behuizing geplaatst.
Diagram van de productie van een zonnebatterij uit diodes.
Zoals je kunt zien, is het niet zo moeilijk om de vrije energie van de zon te gebruiken. Het is genoeg om een beetje moeite en geld te besteden.
Warmtepompen creëren warmte van alle
Het principe van hun werking is gebaseerd op Carnot-cycli. In eenvoudiger bewoordingen is dit een grote koelkast die, bij het koelen van de omgeving, zijn energie met een laag potentieel weghaalt en omzet in warmte met een hoog potentieel. De omgeving kan elk zijn: de aarde, water, lucht. Op elk moment van het jaar bevatten ze een klein deel van de warmte. Het apparaat heeft een vrij complex apparaat en bestaat uit verschillende hoofdcomponenten:
- Een extern circuit gevuld met een natuurlijke koelvloeistof.
- Intern circuit met water.
- Verdamper.
- Compressor.
- Condensor.
In het systeem, net als in de koelkast, wordt freon gebruikt. Het externe circuit kan in een waterput of in een open reservoir worden geplaatst. Soms zelfs begraven in de grond dit circuit, maar het vereist veel geld.
Laten we eens kijken naar het proces van onafhankelijke productie van een warmtepomp. Het eerste dat je nodig hebt om een compressor te krijgen. U kunt het uit de airconditioner verwijderen. Het is genoeg om 9,7 kW voor verwarming te leveren.
Compressor van de airconditioner met een capaciteit van 9,7 kW is perfect voor het maken van een warmtepomp.
Het tweede belangrijke detail is een condensator. Het kan worden gemaakt van een conventionele tank van 120 liter. Het belangrijkste is dat het niet gecorrodeerd moet zijn. De tank wordt in twee delen gesneden en de koperen spoel wordt erin geplaatst. Aansluitingen van twee inch worden bevestigd aan de uitgangen van de spoel om het circuit te monteren. De tank is gelast met behulp van een lasmachine. Het oppervlak van de spoel moet van tevoren worden berekend met behulp van de formule: ПЗ = МТ / 0,8РТ, waarbij: ПЗ - gebied op de spoel;MT - De kracht van thermische energie, die het systeem produceert, kW;0,8 - thermische geleidingscoëfficiënt wanneer water rond koper stroomt;PT is het verschil tussen de inlaat- en uitlaatwatertemperatuur in graden Celsius. De spoel kan alleen worden gemaakt door de pijp op een cilinder te wikkelen. Binnen circuleert het freon en in de tank water uit het verwarmingssysteem. Het wordt verwarmd door de condensatie van freon.
Coil voor condensor van warmtepomp.
Een plastic container met een inhoud van minstens 130 liter is vereist voor de vervaardiging van de verdamper. De hals van deze tank moet breed zijn. Het plaatst ook een spoel, die in een enkel circuit door de compressor op de vorige wordt aangesloten. De uitvoer en invoer van de verdamper worden gemaakt met behulp van een conventionele rioolbuis. Hierdoor stroomt water uit een reservoir of bron, die genoeg energie heeft om Freon te verdampen.
Dit is hoe de warmtepompverdamper
eruit ziet. Het systeem werkt als volgt: de verdamper wordt in een reservoir of boorgat geplaatst. Water, dat er omheen cirkelt, veroorzaakt verdamping van het koelmiddel dat door de leidingen van de verdamper naar de condensor stijgt. Daar condenseert het en geeft de warmte af aan het omringende slingerende water. Dit water circuleert door de verwarmingsbuizen met behulp van een centrifugaalpomp en verwarmt de kamer. Het koelmiddel wordt door de compressor naar de verdamper teruggebracht en de cyclus wordt steeds opnieuw herhaald.
Schema van de water / water-warmtepomp.
De unit die door ons wordt beschouwd, is in staat om op elk moment van het jaar een kamer van 60 m2 te verwarmen. Tegelijkertijd wordt energie uit de omgeving gehaald.
Nakomelingen van windmolens die kilowatt produceren
Er is niets ingewikkelds aan de opstelling van windturbines. Geen wonder dat onze voorouders windenergie zo gewoon gebruikten. In principe is er niets veranderd. In plaats van een freesmachine werd de aandrijving naar een generator geïnstalleerd die de rotatie-energie van de bladen omzet in elektriciteit.
Dit is hoe de meeste moderne windgenerators eruit zien.
Voor de fabricage van een windgenerator hebt u nodig: een hoge toren, messen, een generator en een accu. Het is noodzakelijk om dit te bedenken en het elementaire systeem van beheer en distributie van elektriciteit. Overweeg een van de manieren om zelf een windmolen te bouwen.
We zullen ons niet concentreren op het apparaat van de toren en de messen, er is niets gecompliceerds voor iemand die op zijn minst iets te begrijpen heeft in de mechanica. Laten we stoppen bij de generator. Je kunt natuurlijk een kant-en-klare generator kopen met de benodigde parameters, maar het is onze taak om zelf een windmolen te maken. Als je een motor hebt van een oude wasmachine en het werkt, dan is besloten. We zullen het moeten omzetten in een generator. Om dit te doen, kopen we neodymium magneten.
De rotor van de generator is geboord op de draaimachine en maakt groeven voor de magneten. In hen op de superlijm lijmen we de magneten. We wikkelen de rotor in papier en vullen de afstand tussen magneten met epoxyhars. Wanneer het verwelkt, verwijderen we het papier en malen we de rotor met schuurpapier. Aandacht alstublieft! Dat magneten niet vastzitten, moeten ze met een lichte helling worden geïnstalleerd. Wanneer de rotor draait, vormen de magneten een potentiaalverschil dat wordt verwijderd door middel van klemmen.
Dus de magneten zijn bevestigd aan de rotor van de motor van de wasmachine.
Een biogasgenerator maakt energie uit afvalstoffen
Een persoon produceert in het proces van zijn leven een enorme hoeveelheid organisch afval. Dit is vooral waar in de buurt van grote steden of vee-complexen. Als deze afvalstoffen in een anaerobe omgeving worden geplaatst, begint hun ontleding met de afgifte van een mengsel van brandbare gassen: methaan, waterstofsulfide met kooldioxide-onzuiverheden. Alle, behalve de laatste, zijn een uitstekende brandstof, hoewel ze een onaangename geur hebben.
Om een generator voor biobrandstof te maken, hebt u een gesloten tank nodig. Daarin is een vijzel gemonteerd, waarmee het afval periodiek wordt gemengd, een aftakleiding waardoor het verbruikte afval wordt gelost en de nek voor het laden. Bovendien wordt in het bovenste deel van de tank een aftakleiding gelast om het te extraheren biogas te selecteren en naar de consument te leiden.
Het is het beste om deze constructie in de grond te begraven en deze absoluut luchtdicht te maken. Dit zal efficiënte gasbemonstering zonder lekkage vergemakkelijken. Aangezien de capaciteit hermetisch is afgesloten, moet de gasstroomsnelheid constant zijn, anders wordt het aanbevolen om een veiligheidsklep te maken die wordt geopend wanneer de toegestane druknorm wordt overschreden. Gerecycled afval is een uitstekende meststof voor de tuin.
Bouw van biogas generator.
Het eenvoudigste ontwerp van deze installatie stelt u in staat om het te maken met bijna elk geïmproviseerd materiaal. Dit is heel wijdverspreid in China. Het is echter noodzakelijk om veiligheidsmaatregelen in acht te nemen, aangezien biogas zeer brandbaar en toxisch is. Het meeste biogas wordt gevormd uit een mengsel van dierlijk afval en kuilvoer. De tank wordt gegoten met warm water, dat het proces van ontleding van het substraat start.
Beoordeling van de beste hernieuwbare bronnen van elektriciteit heeft aangetoond dat alternatieve energie met hun eigen handen niet zo excentriek is. Het kan letterlijk uit het niets worden verkregen en in voldoende hoeveelheden voor huishoudelijke consumptie.
