Alternatywne typy energii. Przegląd źródeł electicicias.
Ograniczone zapasy paliw kopalnych i globalne zanieczyszczenie środowiska sprawiły, że ludzkość poszukuje odnawialnych alternatywnych źródeł takiej energii, dzięki czemu szkoda z jego przetwarzania jest minimalna z dopuszczalnymi wskaźnikami kosztów produkcji, przetwarzania i transportu zasobów energetycznych.
Nowoczesne technologie pozwalają wykorzystać istniejące alternatywne zasoby energii, zarówno w skali całej planety, jak i na uszczelkę energetyczną mieszkania lub prywatnego domu.
Gwałtowny rozwój życia przez kilka miliardów lat wyraźnie świadczy bezpieczeństwo ziemi z źródłami energii. Światło słoneczne, ciepło podglebia i potencjału chemicznego umożliwiają żywym organizmom prowadzenie wielu wymian energii, istniejących w pożywce utworzonej przez czynniki fizyczne - temperatura, ciśnienie, wilgotność, skład chemiczny.
Twórkość substancji i energii w przyrodzie
Kryteria ekonomiczne alternatywnych źródeł energii
Człowiek od czasów starożytnych użył energii wiatrowej jako śmigła na statki, co umożliwiło opracowanie handlu. Paliwo odnawialne z martwych roślin i odpadów życiowych były źródłem ciepła do gotowania i uzyskania pierwszych metali. Energia działania młynowego różnicy wody. Dla tysiąclecia były to główne rodzaje energii, które teraz nazywamy alternatywnymi źródłami.
Wraz z rozwojem geologii i technologii, ekstrakcja podglebia stała się bardziej kosztowna, aby wytworzyć węglowodory i spalić je, aby uzyskać energię w miarę potrzeb, niż czekać na pogodę nad morzem dosłownie, mając nadzieję na udane zbieżność przepływów, kierunków wiatru , chmury.
Niestabilność i zmienność warunków pogodowych, a także względna tanie silników pracujących na paliwie kopalnym, przymusowe postępy w celu rozwinięcia w stosunku do wykorzystania energii podłoża Ziemi.
Wykres wykazujący stosunek konsumpcji skamieniałości i odnawialnych źródeł energii
Dwutlenek węgla i przerobiony przez żywe organizmy, spoczywające w głębokości milionów lat, jest ponownie powracając do atmosfery podczas spalania węglowodorów kopalnych, które są źródłem efektu szklarniowego i globalnego ocieplenia. Dobre samopoczucie przyszłych pokoleń i delikatnej równowagi ekosystemów powodują, że ludzkość rewizji wskaźników gospodarczych i użytkowania alternatywne typy energii, ponieważ zdrowie jest droższe.
Świadome wykorzystanie odnawialnej natury alternatywnych źródeł energii staje się popularne, ale jak wcześniej priorytety ekonomiczne przeważają. Ale w warunkach domu wsi lub w kraju stosowanie alternatywnych źródeł energii elektrycznej i ciepła może być jedyną opłacalną opcją na uzyskanie energii, jeżeli prowadzenie, łączenie i instalowanie linii energetycznych będzie zbyt drogi.
Zapewnienie minimalnej niezbędnej ilości energii elektrycznej od cywilizacji z paneli słonecznych i generatora wiatru
Możliwości korzystania z alternatywnych rodzajów energii
Podczas gdy naukowcy zbadają nowe kierunki i rozwijać technologię syntezy termaliny zimnej, domowej roboty mistrzowie mogą korzystać z następujących alternatywnych źródeł energii dla domu:
- Światło słoneczne;
- Energia wiatrowa;
- Gaz biologiczny;
- Różnica temperatur;
Według alternatywnych rodzajów energii odnawialnej, istnieją gotowe rozwiązania, które zostały pomyślnie wdrożone w produkcji masowej. Na przykład panele słoneczne, generatory wiatrowe, instalacje biogazowe i pompy termiczne różnych mocy można kupić za pomocą dostawy i instalacji, aby mieć własne alternatywne źródła energii elektrycznej i energii termicznej dla prywatnego domu.
Przemysłowy panel słoneczny zainstalowany na dachu prywatnego domu
W każdym przypadku musi istnieć własny plan zapewniający domowe urządzenia elektryczne ze źródeł alternatywnej energii elektrycznej, zgodnie z potrzebami i możliwościami. Na przykład, aby zasilać laptopa, tabletki, ładowanie telefonu może być używane przez źródło napięcia 12 V. i przenośne adaptery. To napięcie, z wystarczającą ilością akumulatora energii, będzie wystarczające do użycia oświetlenia.
Panele słoneczne i generatory wiatru muszą ładować baterie, ze względu na nietrwałość oświetlenia i energii wiatrowej. Wraz ze wzrostem siły alternatywnych źródeł energii elektrycznej i objętości baterii, niezależność energii wzrasta niezależność autonomicznego zasilania. Jeśli trzeba podłączyć urządzenia elektryczne działające z 220 V do alternatywnego źródła energii elektrycznej, a następnie zastosuj przetworniki napięcia.
Schemat ilustrujący zasilacz sprzętu gospodarstwa domowego z baterii pobieranych przez generator wiatrowy i panele słoneczne
Alternatywna energia promieniowania słonecznego
W domu jest prawie niemożliwe, aby stworzyć fotokomórki, więc projektanci alternatywnych źródeł energii stosują gotowe komponenty, zbierając struktury generujące, osiągając wymaganą moc. Podłączenie fotokomórek konsekwentnie zwiększa napięcie wyjściowe wynikającego z źródła energii elektrycznej, a połączenie zebranych łańcuchów równolegle daje większy całkowity prąd montażowy.
Diagram połączenia fotokomórki w montażu
Możesz poruszać się po intensywności energii promieniowania słonecznego - to około jednego kilowat na metr kwadratowy. Konieczne jest również wziąć pod uwagę wydajność komórek słonecznych - w tej chwili jest około 14%, ale trwa intensywne zmiany w celu zwiększenia wydajności generatorów słonecznych. Moc wyjściowa zależy od intensywności promieniowania i kąta kropli promieni.
Możesz zacząć od małych lub więcej małych paneli słonecznych i mieć źródło alternatywnej energii elektrycznej w kraju w wysokości wymaganej do ładowania smartfona lub laptopa, aby mieć dostęp do globalnego Internetu. Prąd pomiarowy i napięcie, objętość zużycia energii studiuje perspektywę dalszego rozszerzenia stosowania alternatywnych źródeł energii elektrycznej.
Instalacja dodatkowych paneli słonecznych na dachu domu
Należy pamiętać, że światło słoneczne jest również źródłem promieniowania termicznego (podczerwieni), które można stosować do podgrzewania płynu chłodzącego bez dalszej konwersji energii do energii elektrycznej. Ta alternatywa jest stosowana kolektory słoneczne.W przypadku, gdy z reflektorami promieniowanie podczerwieni jest skoncentrowane i przenoszone przez przewoźnik ciepła do systemu grzewczego.
Kolektor słoneczny w ramach domu ogrzewania domowego
Alternatywna energia wiatrowa
Najprostszym sposobem samodzielnego stworzenia generatora wiatru jest użycie generatora samochodu. Aby zwiększyć rewolucje i napięcie źródła alternatywnej energii elektrycznej (efektywność energii elektrycznej), należy zastosować przekładnię lub przekładnię pasową. Wyjaśnienie wszelkiego rodzaju niuansów technologicznych wykracza poza zakres tego artykułu - konieczne jest zbadanie zasad aerodynamiki w celu zrozumienia procesu przekształcenia prędkości przepływu masy powietrza do alternatywnej energii elektrycznej.
Na początkowym etapie studiowania perspektyw w zakresie transformacji odnawialnych źródeł alternatywnych energii wiatrowej w energię elektryczną, musisz wybrać projekt wiatraka. Najczęstszymi strukturami są śruba wiosła z osią pozioma, wirnik Savonius i turbiny Daruba. Śruba łopata z trzema ostrzami jako alternatywna źródła energii jest najczęstszą opcją dla producenta samodzielnego.
Odmiany turbin Darier
Przy projektowaniu łopatek śruby prędkość narożnika obrotu turbiny wiatrowej ma ogromne znaczenie. Istnieje tak zwany współczynnik wydajności śrub, który zależy od prędkości przepływu powietrza, a także długości, sekcji, liczby i kąta atakowania ostrzy.
Uogólniona koncepcja może być rozumiana tak - z małym wiatrem, długość ostrza z bardzo dobrym kątem ataku nie wystarczy, aby osiągnąć maksymalną wydajność generowania energii, ale z wielokrotnym wzmocnieniem przepływu i wzrost Prędkość kątowa krawędzi ostrzy doświadczy nadmiernej odporności, która może je uszkodzić.
Wyrafinowany profil sklepienia windmill
Dlatego długość ostrzy oblicza się na podstawie średniej prędkości wiatru, płynnie, zmieniając kąt ataku w stosunku do usuwania z środka śruby. Aby zapobiec uszkodzeniu ostrzy pod wiatr huraganowy, ustalenia krótkiego zamknięcia generatora, co zapobiega obrotowi śruby. W przypadku przybliżonych obliczeń, kilowatę alternatywnej energii elektrycznej z trójstopowej śruby o średnicy 3 metrów ze średnią prędkością wiatru wynosi 10 m / s.
Aby utworzyć optymalny profil, ostrza będą potrzebować symulacji komputerowej i maszyny CNC. W domu kreator jest używany przez materiały i narzędzia sweter, próbując dokładnie odtworzyć rysunki alternatywnych źródeł energii wiatru. Jako materiały używane drewno, metal, plastik itp.
Domowej roboty śruba generatora wiatru wykonana z drewna i płyty metalowej
Aby wygenerować energię elektryczną moc generatora motoryzacyjnego może nie wystarczyć, więc mistrzowie robią to z własnymi rękami generujących maszyny elektryczne lub przesyłane silniki elektryczne. Najpopularniejszym projektowaniem źródła alternatywnej energii elektrycznej jest wirnik z naprzemiennie umieszczony magnesy neodymowe i stojana z uzwojeniami.
Rotory Homemade Generator.
Stojak z uzwojeniami dla domowej roboty generator
Alternatywny biogaz energii
Gaz biologiczny jako źródło energii uzyskuje się głównie na dwa sposoby - to piroliza i beztłuszczowy (bez dostępu do tlenu) rozkład substancji organicznych. W przypadku pirolizy wymagana jest ograniczona dostawa tlenu wymagana do utrzymania temperatury reakcji, natomiast gazy spalalne są wyróżniane: metan, wodór, tlenek węgla i inne związki: dwutlenek węgla, kwas octowy, woda, pozostałości popiołu. Jako źródło pirolizy, paliwo o dużej zawartości żywicy jest najlepsze. Poniższe wideo przedstawia wizualną demonstrację oddzielenia gazu palnego z drewna po podgrzaniu.
W przypadku syntezy biogazu metancjany różnych struktur służą do syntetyzacji biogazowy żywotności organizmów. Instalowanie metantanku w domu z własnymi rękami ma sens, jeśli w gospodarstwie domowym znajduje się klatka z kurczaka, pigbird i bydło zwierzęta. Główny gaz w wylotowym - metan, ale duża ilość zanieczyszczeń siarkowodorowych i innych związków organicznych wymaga zastosowania systemów czyszczących w celu usunięcia zapachu i zapobiegania palnikom w generatorach termicznych lub zanieczyszczenia ścieżki paliwa silnika.
Konieczne jest dokładne badanie energii procesów chemicznych, technologii ze stopniowym zestawem doświadczeń, przekazując ścieżkę próby i błędów w celu uzyskania palnego gazu biologicznego o dopuszczalnej jakości na wyjściu.
Niezależnie od pochodzenia, po sprzątaniu, mieszaninę gazową jest dostarczany do generatora ciepła (kotła, piec, palnik płytowy) lub w gaźniku generatora benzyny, - w taki sposób okazuje się pełnej alternatywnej energii z własnymi rękami. Przy wystarczającej mocy generatorów gazu, możliwe jest nie tylko zapewnienie domu energii alternatywnej, ale zapewnia również pracę małej produkcji, jak pokazano w filmie:
Maszyny cieplne do oszczędzania i uzyskania energii alternatywnej
Pompy ciepła Szeroko stosowany w lodówkach i klimatyzatorach. Zaobserwowano, poruszając ciepło, trwa kilka razy mniej energii niż na jego pokolenie. Dlatego woda studencka ze studni ma potencjał termiczny do mroźnej pogody. Mając obniżenie temperatury bieżącej wody ze studni lub z głębokości jeziora nie zamrażającego, pompy ciepła są wybrane ciepło i przenoszą go do systemu grzewczego, podczas gdy osiągnięto znaczne oszczędności energii elektrycznej.
Oszczędności energii elektrycznej za pomocą pompy ciepła
Innym rodzajem maszyny ciepła jest silnikiem stirlingowym, który działa z energii różnicy temperatur w zamkniętym układzie cylindrów i tłokach umieszczonych na wale korbowym pod kątem 90º. Obrót wału korbowego można wykorzystać do generowania energii elektrycznej. Sieć ma wiele materiałów z udowodnionych źródeł, wyjaśniając zasadę działania silnika Stirling, a nawet przykłady domowej roboty struktur są podawane na wideo poniżej:
Niestety warunki domowe nie pozwalają na tworzenie silnika stirlingowego z parametrami wyjściowych energii wyższej niż zabawy zabawka lub stojak demonstracyjny. Aby uzyskać dopuszczalną moc i wydajność, wymaga go, że gaz pracujący (wodór lub hel) jest pod wysokim ciśnieniem (200 atmosfer i więcej). Takie maszyny ciepła są już używane w elektrowniach słonecznych i geotermalnych i zaczynają być osadzone w sektorze prywatnym.
Silnik Stirling w lustrze parabolicznej ostrości
Aby uzyskać najbardziej stabilną i niezależną energię elektryczną w kraju lub w prywatnym domu, będziesz musiał połączyć kilka alternatywnych źródeł energii.
Innowacyjne pomysły na tworzenie alternatywnych źródeł energii
Nie jest możliwe w pełni pokrycia całej gamy możliwości odnawialnej energii alternatywnej. Alternatywne źródła energii są dosłownie w każdej żywej komórce. Na przykład, algi chlorellowie od dawna są znane jako źródło białek w rufie dla ryb.
Eksperci w sprawie uprawy Chlorella w nieważności są umieszczane, do stosowania astronautów, z dalekimi lotami kosmicznymi w przyszłości. Potencjał energetyczny alg i innych prostych organizmów badanych jest do syntezy palnych węglowodorów.
Akumulacja światła słonecznego w żywych komórkach chlorella uprawiana w instalacjach przemysłowych
Należy pamiętać, że przetwornik i akumulator energii światła słonecznego są lepsze niż fluoroplastyczne z żywej komórki nie jest jeszcze wymyślone. Dlatego potencjalne odnawialne źródła energii elektrycznej są dostępne w każdym zielonym liściu ćwiczącym. fotosynteza.
Główną trudnością jest zbieranie materiałów organicznych, za pomocą procesów chemicznych i fizycznych, aby uzyskać energię stamczą i przekształcić go na energię elektryczną. Już duże obszary gruntów rolnych są odprowadzane pod uprawę alternatywnych upraw energetycznych.
Czyszczenie Missantus - Kultura agrotechniczna energetyczna
Kolejne kolosalne źródło alternatywnej energii może być elektrycznością atmosferyczną. Energia piorunowa jest ogromna i ma niszczycielskie efekty, a przewody błyskawiczne służą do ochrony przed nimi.
althrodnostility z ograniczeniem potencjału energetycznego i elektryczności atmosferycznej polega na dużym napięciu i prądu prądu wyładowczego przez bardzo krótki czas, co wymaga utworzenia układów wieloetapowych z kondensatorów do gromadzenia ładunków, a następnie stosowanie energii przechowywanej. Również dobre perspektywy są dostępne w elektryczności atmosferycznej statycznej.