Альтернативное электричество: методы получения энергии, необходимое оборудование

В свете постоянных повышений стоимости коммунальных услуг все больше людей склоняется в пользу автономизации частных домов, квартир и подворий. Каждый решает подобный вопрос по-своему. Конечно, пробуренная во дворе скважина помогает экономить средства на водоснабжении, однако жидкость ведь нужно еще нагреть, а для этого требуется дорогостоящая энергия. Именно поэтому в сегодняшней статье будет поднята проблема выработки альтернативного электричества. Имеет смысл разобраться, каким образом его можно получить, каковы первоначальные затраты на необходимое оборудование и насколько сложно обустроить автономную электростанцию для дома своими руками.

Вам будет интересно:ЖК-телевизоры: срок службы, характеристики

Способы получения энергии из возобновляемых источников

Выделяют 3 вида оборудования, при помощи которого может вырабатываться электроэнергия:

• Зонд с теплоносителем, опускаемый в пробуренную скважину. Этот способ называют геотермальным. Благодаря постоянной температуре на глубине, вырабатывается энергия, которую можно использовать либо для обогрева жилища, либо для получения электричества. Однако подобный способ применяется крайне редко по причине низкого коэффициента полезного действия (КПД).
• Энергия ветра. На крыше частного дома или на высокой стойке во дворе устанавливается генератор с лопастями. Порывы ветра вращают «вентилятор» в результате чего вырабатывается электричество. Довольно распространенный вариант на равнинных территориях, где преобладает степь (Казахстан, Оренбургская область). В горных районах (Урал, Кавказ) подобный способ нерентабелен.
• Солнечная энергия. Это наиболее популярный метод получения альтернативного электричества для дома. Даже в облачные дни солнечные панели способны вырабатывать энергию, хотя и не так интенсивно, как в ясные.

Вам будет интересно:Вводной автоматический выключатель - особенности, требования и отзывы

Есть еще один способ получения электричества – биогазовый генератор, однако его использование является настолько редким, что говорить о нем даже не стоит.

Использование ветряков для получения энергии

Довольно распространенный способ получения электричества в степных, равнинных районах России, в приморье. Здесь следует досконально знать, каким образом изменяется погода в регионе в тот или иной период. От этого зависит, будет ли необходимо приобретать помимо ветряного генератора дополнительное оборудование. Сама установка начинает вырабатывать электричество при скорости ветра всего в 2 м/с. Однако при подобных условиях потребуется установка аккумуляторных батарей, способных накапливать энергию. А вот при скорости ветра в 8 м/с такой альтернативный источник электричества уже можно подключить к домашней сети напрямую.

Вам будет интересно:Схема УМЗЧ: виды, описание, устройство, порядок сборки

В России подобное оборудование стали использовать сравнительно недавно, и оно не получило столь широкого распространения, как в США, где такими устройствами пользуется каждая вторая семья.

Солнечные батареи и нюансы их установки

Этот вариант получения альтернативного электричества для частного дома более распространен, причем популярность его постоянно растет. Дело в том, что, в зависимости от интенсивности расхода энергии, подобное оборудование окупает себя за 2-3 года (иногда быстрее) после чего владелец практически полностью перестает платить управляющим компаниям. Областей использования солнечной энергии достаточно много, а значит, имеет смысл рассмотреть подробно именно этот вариант.

Если проводить аналогии, то работу панели с фотоэлементами можно сравнить с действием светодиода, но в обратном порядке. В основе образования энергии под действием солнечных лучей лежит тот же процесс p-n-перехода. Разница лишь в том, что светодиод испускает свечение под действием электричества, а фотоэлемент действует в обратном порядке, принимая солнечные лучи и перерабатывая их в энергию.

Альтернативное электричество для частного дома своими руками: что для этого требуется

Для того чтобы самостоятельно изготовить солнечную панель, потребуется приобрести специальные фотоэлементы. Сделать это несложно – Всемирная паутина кишит подобными предложениями. Сама работа делится на 5 этапов:

Монтаж установки для получения альтернативного электричества для дома своими руками – процесс довольно трудоемкий, однако стоимость собственного изделия будет значительно ниже, нежели чем приобретать готовое оборудование. Единственное, что следует учесть – не стоит покупать фотоэлементы по сниженной стоимости на китайских ресурсах. Подобное приобретение может серьезно подпортить настроение, отказавшись работать после полной сборки.

Другие варианты использования солнечной энергии

В южных регионах нашей страны довольно распространено использование специальных установок, позволяющих при помощи ультрафиолета нагревать теплоноситель. Речь идет о солнечных коллекторах. Они могут быть плоскими, вакуумными или воздушными. Наиболее простым вариантом является использование коллекторов в форме змеевика, закрытого стеклом, внутри которого циркулирует теплоноситель. В качестве такого плоского устройства для нагрева можно использовать даже радиатор от старого холодильника. Энергии в теплый солнечный день достаточно, чтобы принять душ или помыть посуду. При увеличении площади коллектора возможен и обогрев строения.

Вакуумный коллектор и его особенности

Такая установка имеет больший коэффициент полезного действия за счет конструктивных особенностей. Он представляет собой медные трубки, помещенные в стеклянные, большего диаметра. Между ними создан вакуум, что способствует теплообмену – медь нагревается через стекло достаточно быстро. Это позволяет использовать подобные коллекторы для ГВС и отопления круглый год. При монтаже такой системы придется дополнительно установить емкость, вокруг которой (внутри по бортам) установлен змеевик. В коллекторе будет нагреваться антифриз, который и передаст тепло воде.

Подобные системы используются крайне редко по причине их высокой стоимости, долгой окупаемости и хрупкости стеклянных трубок, которые могут повредиться при сходе снега с крыши. Что же касается воздушных коллекторов, то они малоэффективны, имеют очень низкий КПД, а потому о самоокупаемости здесь даже речи не идет.

Какое оборудование лучше использовать для обогрева

Для устройства альтернативного отопления электричеством наилучшим вариантом будет установка солнечных панелей с аккумуляторными батареями. Плюс подобных систем в том, что чем выше нагрузка на них и интенсивность использования, тем быстрее они окупятся и начнут вырабатывать совершенно бесплатную электроэнергию. Качественное оборудование может проработать без какого-либо технического обслуживания до 50 лет. Единственное, что нужно будет делать владельцу – это изредка смахивать пыль с панелей.

Если говорить о ветряных генераторах, то они могут стать полноценной заменой солнечной батарее только при условии их большого количества. Однако для выработки альтернативного электричества для частного подворья потребуются весьма значительные первоначальные вложения, а значит, и окупаться подобная система будет значительно дольше.

Еще один вариант получения альтернативного электричества

Россия всегда славилась креативностью мышления людей и их «золотыми» руками. Вспомнить хотя бы Левшу, который блоху умудрился подковать. Вот и сегодня встречаются умельцы, способные получить энергию от природы. Нередко, если поблизости от дома протекает речка, сельские жители устанавливают на ней небольшие гидроэлектростанции. Принцип работы такой установки прост. Течение воды вращает колесо с лопастями. Крутящий момент передается на вал, а от него на генератор.

Если течение реки достаточно сильное, можно установить оборудование большой мощности, что обеспечит жилище не только освещением, но и электроэнергией для отопления и горячего водоснабжения. В таком случае владельцу останется лишь пробурить скважину и обустроить канализацию. Если произвести подобные работы, дом станет полностью автономным, не зависящим от услуг жилищно-коммунального хозяйства.

А вот о довольно необычных вариантах получения альтернативной энергии можно узнать из видеоролика ниже.

Несколько советов по электромонтажу

Многие считают, что установив оборудование для получения альтернативного электричества можно полностью отключиться от центрального энергоснабжения, однако это не так. Любое устройство может выйти из строя по причине изношенности или форс-мажорных обстоятельств. В этом случае частный дом останется без света и отопления, а починить оборудование быстро получается не всегда. Если не отключать централизованное электроснабжение, то в случае аварии можно легко перейти на него просто переключив фидер в нужное положение.

Стоит отметить основную ошибку, допускаемую новичками при монтаже линий – включение подачи питания от источника альтернативного электричества в сеть перед счетчиком. В этом случае потребляемая энергия, которая вырабатывается генератором, будет учитываться, и доказать контролеру, что питание производилось от альтернативного источника не получится. Придется оплачивать свое же электричество.

В заключении

Использование альтернативных источников энергии – довольно выгодный вариант для отопления или освещения. Однако это утверждение оправдано только при правильном выборе оборудования, который зависит от среднегодовых погодных или природных условий. Если же все продумано верно, через непродолжительный период можно рассчитывать на существенную экономию на коммунальных услугах.

Источник