能源的類型和選擇
天然氣被認為是最便宜的燃料。但要讓這樣的電力系統順利運行，氣化是必要的。
使用柴油、汽油等的發電機需要一個特殊的容器來儲存易燃液體，並需要定期補充庫存。
在轉換可公開獲得的自然類型自由能源的自治系統中，當今最普遍的是：
- 將太陽能轉化為電能的半導體板——太陽能板
- 由風能驅動的風力渦輪機
- 小型水力發電廠
在為您的小屋選擇一種或另一種類型的電源時，有必要考慮其所有技術特徵、優缺點、現有的電力需求以及問題的經濟組成部分。
接下來，我們將更詳細地考慮列出的每個獨立能源系統在實踐中的使用。
熱泵
私人住宅最通用的替代供暖方式是安裝熱泵。它們根據眾所周知的冰箱原理工作，從較冷的物體中吸收熱量並將其散發到加熱系統中。
它由看似複雜的三個設備組成：蒸發器、熱交換器和壓縮機。熱泵的實施有很多選擇，但最受歡迎的是：
- 空對空
- 空氣變水
- 水水
- 地下水
空對空
最便宜的實施方案是空對空。實際上，它類似於經典的分體式系統，但是，電力僅用於將街道的熱量泵入房屋，而不用於加熱氣團。這有助於節省資金，同時全年完美地為房子供暖。
系統的效率非常高。對於 1 kW 的電力，您可以獲得高達 6-7 kW 的熱量。現代逆變器即使在 -25 度及以下的溫度下也能正常工作。
空氣變水
“空氣對水”是熱泵最常見的實現方式之一，其中安裝在開放區域的大面積盤管起到熱交換器的作用。此外，它可以被風扇吹動，迫使裡面的水冷卻。
這種裝置的特點是成本更加民主和安裝簡單。但它們只能在 +7 到 +15 度的溫度下高效工作。當標準下降到負值時，效率就會下降。
地下水
熱泵最通用的實施方式是地面到水。它不取決於氣候帶，因為到處都有一層全年不結冰的土壤。
在該方案中，管道浸入地下，直至全年溫度保持在 7-10 度的深度。收集器可以垂直和水平放置。在第一種情況下，必須鑽幾個非常深的井，在第二種情況下，將在一定深度鋪設線圈。
缺點很明顯：安裝工作複雜，需要大量資金投入。在決定採取這樣的步驟之前，您應該計算經濟利益。在冬季短暫溫暖的地區，值得考慮為私人住宅供暖的其他選擇。另一個限制是需要大的空閒區域——最多幾十平方米。米。
水水
水對水熱泵的實施實際上與以前的熱泵沒有什麼不同，但是，集水管鋪設在全年不結冰的地下水中，或者在附近的水庫中。由於以下優點，它更便宜：
- 最大鑽井深度 - 15 m
- 您可以使用 1-2 個潛水泵
生物燃料鍋爐
如果沒有意願和機會裝備由地下管道和屋頂太陽能模塊組成的複雜系統，您可以用使用生物燃料的模型替換經典鍋爐。他們需要：
- 沼氣
- 秸稈顆粒
- 泥炭顆粒
- 木屑等
建議將此類安裝與之前考慮的替代來源一起安裝。在其中一個加熱器不工作的情況下，可以使用第二個。
主要優勢
在決定替代熱能源的安裝和後續運行時，有必要回答這個問題：它們能多快得到回報？毫無疑問，所考慮的系統具有優勢，其中：
- 產生的能源成本低於使用傳統能源時的成本
- 高效率
但是，應該意識到初始材料成本很高，可能達到數万美元。此類裝置的安裝不能稱為簡單，因此，工作完全委託給能夠為結果提供保證的專業團隊。
加起來
需求正在為私人住宅獲取替代供暖，在傳統熱能價格上漲的背景下，這種供暖變得更加有利可圖。但是，在開始重新裝備當前的供暖系統之前，有必要通過考慮每個建議的選項來計算所有內容。
也不建議放棄傳統的鍋爐。必須留下它，在某些情況下，當替代供暖無法發揮其功能時，它仍然可以溫暖您的家而不是凍結。
太陽能轉化為電能
太陽能電池板最初是為航天器製造的。該設備基於光子產生電流的能力。太陽能電池板的設計有很多變化，並且每年都在改進。自己製作太陽能電池有兩種方法：
方法號 1。購買現成的光電管，用它們組裝一條鏈，並用透明材料覆蓋結構
您需要非常小心地工作，所有元素都非常脆弱。每個光電管都用伏安標記。計算所需的電池數量以收集所需功率的電池不會很困難
工作順序如下：
計算所需的電池數量以收集所需功率的電池不會很困難。工作順序如下：
- 為了製造箱子，您需要一張膠合板。沿周邊釘有木板條；
- 在膠合板上鑽通風孔；
- 將帶有焊接的光電池鏈的纖維板放置在裡面；
- 檢查性能；
- 有機玻璃被擰在導軌上。
方法 2 需要電氣工程知識。電路由 D223B 二極管組裝而成。按順序將它們焊接成行。放置在覆蓋有透明材料的外殼中。
光電管有兩種類型：
- 單晶板的效率為 13%，將持續 25 年。它們僅在陽光明媚的天氣下才能完美工作。
- 多晶的效率較低，使用壽命只有10年，但陰天時功率不下降。面板面積 10 平方米m. 能夠產生 1 kW 的能量。當放置在屋頂上時，值得考慮結構的總重量。
準備好的電池放在陽光最充足的一側。面板必須能夠調整角度相對於太陽的傾斜度。在降雪期間設置垂直位置，以便電池不會失效。
太陽能電池板可以帶或不帶電池使用。白天，消耗太陽能電池的能量，晚上 - 電池。或者在白天和晚上使用太陽能 - 來自中央供電網絡。
實用替代能源：類型
替代能源是獲得和傳輸由此產生的電力的多種有前途的方式。同時，這種能源是可再生的，對環境的危害最小。這些能源包括太陽能電池板和太陽能站。
反過來，它們又分為 3 種類型的能源生產，使用：
- 光電池；
- 太陽能板;
- 組合選項。
鏡子系統的使用很流行，它將水加熱到高溫，產生蒸汽，通過管道系統，轉動渦輪機。風車和風電場利用風能發電，風能轉動連接到發電機的特殊葉片。
波浪能以及潮起潮落的使用很受歡迎。
來自地熱資源的熱水被廣泛用於發電。在某些房間（例如健身房）中使用動能很有趣，其中模擬器的運動部件通過桿連接到發電機，發電機通過人們的運動產生電力。
現代供暖技術
私人住宅的供暖選擇：
- 傳統供暖系統。熱源是鍋爐。熱能由熱載體（水、空氣）分配。可以通過增加鍋爐的傳熱來改善。
- 用於新加熱技術的節能設備。電力（太陽能係統、各種類型的電加熱和太陽能集熱器）作為加熱房屋的能量載體。
供暖新技術應有助於解決以下問題：
- 降低成本;
- 尊重自然資源。
溫暖的地板
紅外線地板（IR）是一種現代供暖技術。主要材料是一部不尋常的電影。積極的品質 - 柔韌性，增加的強度，防潮性，耐火性。可以鋪設在任何地板材料下。紅外線地板的輻射對健康有很好的作用，與陽光對人體的作用相同。鋪設紅外線地板的現金成本比安裝帶電熱元件的地板成本低 30-40%。使用薄膜地板時節能 15-20%。控制面板調節每個房間的溫度。沒有噪音，沒有氣味，沒有灰塵。
採用水供熱方式，金屬塑料管位於地坪中。加熱溫度限制在40度。
水太陽能集熱器
創新的加熱技術用於太陽活動高的地方。水太陽能集熱器位於對太陽開放的地方。通常這是建築物的屋頂。在太陽光線的照射下，水被加熱並送入屋內。
不利的一點是無法在晚上使用收集器。應用在北方方向的區域是沒有意義的。使用這種發熱原理的最大優勢將是太陽能的普遍可用性。不傷害自然。不佔用房子院子裡的可用空間。
太陽能係統
使用熱泵。總耗電量為 3-5 kW，泵從自然資源中抽取 5-10 倍的能量。源頭是自然資源。在熱泵的幫助下，產生的熱能被提供給冷卻劑。
紅外線加熱
紅外線加熱器已在任何房間以初級和次級加熱的形式得到應用。以低功耗，我們得到大的熱傳遞。房間裡的空氣不會變乾。
安裝很容易，這種加熱方式不需要額外的許可。儲蓄的秘訣在於熱量會在物體和牆壁中積聚。應用天花板和牆壁系統。它們的使用壽命很長，超過 20 年。
踢腳線加熱技術
用於加熱房間的踢腳線技術的操作方案類似於 IR 加熱器的操作。牆壁正在升溫。然後她開始散發熱量。人類對紅外線的耐受性很好。牆壁不會受到真菌和黴菌的影響，因為它們總是乾燥的。
易於安裝。每個房間的供熱都是有規律的。在夏天，該系統可用於冷卻牆壁。操作原理與加熱相同。
空氣加熱系統
加熱系統建立在溫度調節原理之上。熱空氣或冷空氣直接供應到房間。主要元素是帶有燃氣燃燒器的烤箱。燃燒後的氣體向熱交換器散發熱量。從那裡，加熱的空氣進入房間。不需要水管、散熱器。解決了三個問題——空間供暖、通風。
優點是可以逐漸開始加熱。在這種情況下，現有的暖氣不會受到影響。
蓄熱器
冷卻液在夜間加熱，以節省電費。一個保溫罐，大容量就是一個電池。晚上它升溫，白天有熱能返回供暖。
計算機模塊的使用及其產生的熱量
要啟動供暖系統，您需要連接互聯網和電力。工作原理：利用處理器在工作過程中釋放的熱量。
他們使用緊湊且廉價的 ASIC 芯片。數百個芯片被組裝到一個設備中。以成本為代價，這種安裝就像普通計算機一樣。
選項 #1 - 製作太陽能電池板
能夠捕獲和轉換太陽能量的設計數量眾多、種類繁多且不斷改進。對於許多工匠來說，完善這些有用的結構已成為一種極大的愛好。在專題展覽中，這些愛好者心甘情願地展示了許多有用的想法。
要製作太陽能電池板，您需要購買單晶或多晶太陽能電池，將它們放在透明框架中，並用堅固的外殼固定
太陽能電池的基礎是捕獲能量的特殊晶體。在家裡，這些元素無法製造，必須購買。
水晶非常脆弱，應小心處理。要製作太陽能電池，您需要：
- 用透明材料（如有機玻璃）製作太陽能電池板框架。
- 用金屬角、膠合板等製作一個箱子。
- 小心地將晶體元件焊接到電路中。
- 將光電管放在框架中。
- 進行車身組裝。
一般來說，有兩種類型的太陽能電池：單晶和多晶。前者更耐用，效率約為 13%，而後者故障速度更快，效率略低 - 不到 9%。然而，單晶太陽能電池只有在太陽能流量穩定的情況下才能正常工作；在陰天，它們的效率會低得多。但多晶元素更能忍受變幻莫測的天氣。
該視頻展示了自製太陽能電池的基本原理：
當然，現成的電池放置在屋頂陽光最充足的一側。在這種情況下，有必要提供調整面板傾斜度的可能性。例如，在下雪期間，面板應幾乎垂直放置，否則雪層可能會干擾電池的運行甚至損壞電池。
自製水力發電廠
如果現場有溪流或帶水壩的水庫，則另一種替代電力來源將是自製的水力發電站。該裝置基於水輪，功率取決於水流的速度。製造發電機和車輪的材料可以取自汽車，任何家庭都可以找到角落和金屬的碎片。此外，您還需要一根銅線、膠合板、聚苯乙烯樹脂和釹磁鐵。
- 車輪由 11 英寸車輪製成。刀片由鋼管製成（我們將管道縱向切成 4 部分）。您將需要 16 個刀片。圓盤用螺栓拉在一起，它們之間的間隙為 10 英寸。刀片是焊接的。
- 噴嘴是根據輪子的寬度製作的。它由廢金屬製成，彎曲成一定尺寸並通過焊接連接。噴嘴高度調整。這將調節水流。
- 軸是焊接的。
- 輪子安裝在軸上。
- 製作繞組，用樹脂澆注線圈 - 定子已準備就緒。我們收集發電機。模板由膠合板製成。安裝磁鐵。
- 發電機由金屬翼保護免受水濺。
- 車輪、車軸和帶噴嘴的緊固件都塗有油漆，以保護金屬免受腐蝕和美觀。
- 調整噴嘴可獲得最大功率。
自製設備不需要大量投資並免費生產能源。如果您結合多種類型的替代能源，那麼這樣的步驟將顯著降低能源成本。要組裝該裝置，您只需要熟練的雙手和清醒的頭腦。
傳統能源
這是熱力和電力行業的一個廣泛的成熟部門，為全球約 95% 的能源消費者提供服務。資源的產生髮生在特殊的站點 - 這些是火力發電廠、水力發電站、核電站等的對象。它們與現成的原材料基地一起工作，在處理過程中會產生目標能量.能源生產分為以下幾個階段：
- 為生產一種或另一種能源的設施生產、製備和輸送原料。這些可以是燃料的提取和濃縮過程，石油產品的燃燒等。
- 將原材料轉移到直接轉換能量的單元和組件。
- 將能量從初級轉換為次級的過程。這些循環並非在所有車站都存在，但是，例如，為了方便輸送和隨後的能源分配，可以使用各種形式的循環——主要是熱能和電力。
- 維護完成的轉換能源，其傳輸和分配。
在最後階段，資源被發送給終端消費者，終端消費者既可以是國民經濟的分支，也可以是普通的房主。
非傳統能源：獲取方法
非傳統能源供應主要是利用風能、陽光、潮汐能以及地熱水發電。但是，除此之外，還有其他使用生物質和其他方法的方法。
即：
- 從生物質中獲取電力。該技術涉及產生由甲烷和二氧化碳組成的廢棄沼氣。一些實驗裝置（邁克爾的 Humireactor）處理糞肥和稻草，這使得從 1 噸材料中獲得 10-12 立方米的甲烷成為可能。
- 熱能發電。通過加熱一些由熱電偶組成的互連半導體並冷卻其他半導體，將熱能轉化為電能。作為溫度差的結果，獲得電流。
- 氫電池。這是一種通過電解從普通水中獲得相當大量的氫氧混合物的裝置。同時，獲得氫氣的成本最低。但這樣的發電還只是處於試驗階段。
另一種發電方式是一種稱為斯特林發動機的特殊裝置。帶有活塞的特殊氣缸內部是氣體或液體。隨著外部加熱，液體或氣體的體積增加，活塞運動，使發電機輪流工作。此外，通過管道系統的氣體或液體冷卻活塞並使活塞向後移動。這是一個相當粗略的描述，但它清楚地說明了這個引擎是如何工作的。
選項 #4 - 沼氣廠
在有機廢物的厭氧處理過程中，會釋放出所謂的沼氣。結果是由甲烷、二氧化碳和硫化氫組成的氣體混合物。沼氣發生器包括：
- 密封罐；
- 用於混合有機廢物的螺旋鑽；
- 用於卸載用過的廢物的支管；
- 用於填充廢物和水的頸部；
- 產生的氣體流過的管道。
通常，廢物處理罐不是佈置在地表上，而是佈置在土壤的厚度中。為了防止產生的氣體洩漏，它被完全密封。同時要記住，在沼氣釋放的過程中，罐內的壓力是不斷增加的，所以必須定期從罐中取出氣體。除了沼氣，作為加工的結果，還獲得了一種優良的有機肥料，可用於種植植物。
這種氣體發生器的設備和操作規則受到更高的安全要求，因為吸入沼氣很危險並且可能爆炸。然而，在世界許多國家，例如在中國，這種獲取能源的方法相當普遍。
沼氣發生器的設計非常簡單，但在操作過程中必須小心，因為沼氣是一種對健康有害的可燃物質。
從廢物中獲得的沼氣的成分和數量取決於底物。大多數氣體是在使用脂肪、穀物、工業甘油、新鮮草、青貯飼料等時獲得的。通常，將動植物廢物的混合物裝入罐中，並添加一些水。夏季建議將團塊的濕度提高到94-96%，冬季88-90%的濕度就足夠了。供給廢液罐的水應加熱到35-40度，否則分解過程會減慢。為了保暖，在水箱外部安裝了一層隔熱材料。
在我看來，替代能源在投資方面總是過於昂貴，但你設法說服了我。一方面，很難手動組裝必要的夾具（我沒有親自嘗試過，無法判斷）。另一方面，如果一切都可以正確完成，那麼替代能源無論如何都會收回成本。現在電費要花很多錢。但是，我認為替代能源只能安裝在私人住宅中，因為。在城市裡-監管服務（我不記得名字了）-他們不會很贊同地看待它-甚至可能會被罰款。我自己住在城市裡，沒有辦法嘗試這樣的事情。
如果您結合所有類型的替代能源生產，那麼也許這將顯著降低能源成本，甚至有一天會收回您的建設。從文章來看，組裝替代能源並沒有那麼難，但還是需要一些技巧的。如果您考慮在屋頂上安裝太陽能電池板，以及風力渦輪機，您可以在任何天氣下獲得幾乎通用的能源。如果你添加沼氣，那麼總的來說會有美麗。然而，所有這些方法都只適用於溫暖的季節（好吧，或者秋天，當有大風時），但在冬天太陽不經常，風也很大。這種情況下該怎麼辦？
