מהי אנרגיה חלופית? העולם המודרני מציע דרכים ליצור חשמל בחינם. איך להכין לבד?

חֲלוּפָה

בשנת 1901, המדען המפורסם והמבריק ניקולאי טסלה עיצב את מגדל ורדנקליף הענק בניו יורק. JP Morgan השתלט על החלק הפיננסי של הפרויקט. טסלה רצתה ליישם תקשורת רדיו בחינם ולספק לאנושות חשמל בחינם. מורגן פשוט ציפה לתקשורת בינלאומית אלחוטית.

הרעיון של חשמל חינם החריד את ה"אסים" התעשייתיים והפיננסיים. לא היו מהפכות מרצון בכלכלה העולמית כולם נאחזו ברווחי-על. לפיכך, הפרויקט בוטל.

אז מה טסלה בנתה? איך הוא מתכוון לייצר חשמל בחינם? במאה ה-21, הרעיון של אנרגיה חלופית המופעלת על ידי מקורות אחרים זוכה לתמיכה גוברת. סוג של מתנגד לנפט, פחם וגז כאן הם המשאבים המתחדשים של כדור הארץ וכוכבי לכת אחרים.

מאיפה אפשר להשיג חשמל בחינם? אור שמש, אנרגיית רוח, אנרגיית כדור הארץ, השימוש בגאות והשפל והאנרגיה השרירית של גוף האדם יכולים לשנות את עתיד כדור הארץ. צינורות וסרקופגים בכור יהפכו לנחלת העבר. מדינות רבות יוכלו לשחרר את הכלכלות שלהן מהצורך לרכוש מקורות חשמל יקרים.

תשומת לב רבה מוקדשת לחיפוש אחר מקורות אנרגיה חלופיים הניתנים לחידוש בקלות. בעשורים האחרונים האנושות מודאגת מבעיות של ניקיון סביבתי ויעילות משאבים.

טֶכנוֹלוֹגִיָה

אפשרויות לקבלת חשמל חינם נדונות להלן.

תחנת כוח רוח. הולנד מציעה להקים חוות רוח ענקית בים הצפוני, ואי מלאכותי המצויד בציוד הדרוש, שיקבל את התפקיד של מרכז אנרגיה, המחלק חשמל בין 5 מדינות.

סעודיה הציעה ליצור טורבינות בצורת "עפיפון", ולהציב אותן באוויר ולא על הקרקע. לכמה מדינות יש שדות טורבינות רוח משלהן.

תחנת כוח סולארית. ישנם גגות העשויים מפאנלים סולאריים במבצע וכן לוחות זכוכית פוטו-וולטאיים שניתן להשתמש בהם לכיסוי הקירות החיצוניים של בתים. מדענים אמריקאים ייצרו פאנלים סולאריים בצורת אריחים שקופים שניתן להשתמש בהם לזיגוג חלונות להפקת חשמל לבית.

סוללת סופת רעמים היא מכשיר לאחסון אנרגיה מפריקות באטמוספרה. ברק מופנה לרשת החשמל.

המחולל הטורואידי TPU מורכב מ-3 סלילים. המערבולת המגנטית ותדרי התהודה הם הגורם לזרם. הוא הומצא על ידי ס. מארק.

תחנות כוח גאות ושפל - הפעולה תלויה בשפל והשפל של הגאות והשפל, במיקום כדור הארץ והירח.

תחנת כוח תרמית - מי תהום בטמפרטורה גבוהה משמשים כמשאב.

חוזק שרירים אנושי - בני אדם גם מייצרים אנרגיה כשהם נעים, אותה ניתן לרתום.

היתוך טרמו-גרעיני הוא תהליך שניתן לשלוט בו. גרעינים כבדים יותר מסונתזים מאלה קלים יותר. שיטה זו אינה משמשת כי היא מסוכנת מאוד.

המאסטר של עצמי

אתה יכול ליצור חשמל בחינם בעצמך. ישנן שיטות רבות לבנות מכשירים המייצרים אנרגיה. כדי לעשות זאת אתה צריך רק מעט ידע ומיומנויות. לְדוּגמָה:

הכינו אלמנט פלטייר - צלחת, ממיר תרמו-אלקטרי. חום מתקבל ממקור בוער, קירור מיוצר על ידי מחליף חום. הרכיבים עשויים ממתכות שונות.

בנו גנרטור שאוסף גלי רדיו - קבלים זוגיים, דיודות אלקטרוליטיות, סרטים, דיודות בעלות הספק נמוך. כבל מבודד של 15 מ' משמש כאנטנה. חוט ההארקה מחובר לצינור הגז או המים.

כדי לבנות גנרטור תרמו-אלקטרי, תזדקק למייצב מתח, בית, רדיאטורים לקירור, משחה תרמית ופלטות חימום Peltier.

בניית סוללת ברק - אנטנת מתכת והארקה. פוטנציאל מצטבר בין מרכיבי המכשיר. השיטה מסוכנת כי היא מושכת ברק, שהמתח שלו מגיע ל-2000 וולט.

שיטה גלוונית - מוטות נחושת ואלומיניום מוחדרים לאדמה עד לעומק של 0.5 מ', השטח ביניהם מטופל בתמיסת מלח.

מה עוד?

בין הרגילים, ניתן למצוא גם דרכים די חריגות להפקת חשמל. לאחרונה, מדענים ברחבי העולם עובדים באינטנסיביות על פיתוח אנרגיה חלופית. העולם מחפש הזדמנויות לשימוש רחב יותר.

להלן סקירה קצרה של השיטות והרעיונות הטובים ביותר:

גנרטור תרמי - ממיר אנרגיה תרמית לאנרגיה חשמלית. מובנה בתנורי חימום ובישול.

גנרטור פיזואלקטרי - עובד על אנרגיה קינטית. הם מציגים רחבות ריקודים, קרוסלות וציוד כושר.

ננוגנרטור - משתמש באנרגיה של תנודות של גוף האדם בזמן תנועה. התהליך הוא מיידי. מדענים עובדים על שילוב העבודה של ננו-גנרטור וסוללה סולארית.

גנרטור נטול דלק Kapanadze - פועל על מגנטים קבועים ברוטור וסלילים דו-פלרים בסטטור. הספק 1-10 קילוואט. אחת ההמצאות של נ. טסלה נלקחת כבסיס, אך רבים אינם מאמינים בעקרון זה. לפי גרסה אחרת, הטכנולוגיה האמיתית של המכשיר נשמרת בסוד גדול.

מתקנים ניסויים הפועלים על אתר - שדה אלקטרומגנטי. בזמן שהחיפוש עדיין בעיצומו, השערות נבדקות, נערכים ניסויים.

מדענים חישבו כי עתודות הטבע המשמשות באנרגיה מודרנית עשויות להימשך עוד 60 שנה. מיטב המוחות עובדים על התפתחויות בתחום זה. בדנמרק, האוכלוסייה מסתמכת על אנרגיית רוח ב-25%.

ברוסיה מתוכננים פרויקטים לשימוש במקורות מתחדשים במערכת האנרגיה ב-10%, ובאוסטרליה ב-8%. בשוויץ, הרוב הצביע בעד מעבר מוחלט לאנרגיה חלופית. העולם מצביע כן!

תמונות של שיטות להשגת חשמל חינם

דוגמאות לשימוש באנרגיה חלופית בצורה של פתרונות מוכנים ומכשירי עשה זאת בעצמך

מאגרי הפחמימנים על הפלנטה שלנו יגמרו במוקדם או במאוחר. גם אם לוקחים בחשבון הכנסת טכנולוגיות שונות להצלתם, דלדול מאגרי הפחם, הנפט והגז אינו רחוק. עלות משאבי האנרגיה עולה ואנשים מבינים שרק הם עצמם יכולים לדאוג לבטיחות התקציב שלהם. לכן, הם שמים לב למקורות אנרגיה חלופיים. בנוסף, ההתעניינות באנרגיה חלופית נגרמת גם מהיעדר הבנאלי במקומות מסוימים של "היתרונות של הציוויליזציה" בצורת גז וחשמל. לא פעם מתברר שאספקת חשמל או גז לחלק מהישובים אינה מוצדקת כלכלית, והתושבים אינם יכולים לעשות זאת על חשבונם. לכן בעלי בתים פרטיים עושים זאת בעצמם או רוכשים מתקנים שונים להפקת חום וחשמל. אחרי הכל, אנרגיה כלולה באור השמש, הרוח, בטן כדור הארץ, גאות ושפל. בנוסף, הם משתמשים בהפרשי טמפרטורה, באנרגיה של מים נופלים ומקורות אחרים של אנרגיה חלופית. בחומר זה נדבר על מתקני עשה זאת בעצמך שונים ומעניינים בתחום האנרגיה החלופית.

כידוע, הטבע שמסביב מלא באנרגיה. בוודאי, כולם שמעו שאפשר להשתמש באור שמש, רוח, גאות ושפל ושאר מקורות אנרגיה מתחדשים בצורה יעילה למדי. יתרה מכך, אנרגיה זו יכולה לשמש בקנה מידה של מדינה שלמה, או שניתן להשתמש בה רק כדי לספק אנרגיה לבית פרטי או קוטג'.

להלן כמה דוגמאות של מתקנים הממירים אנרגיה חלופית לאור וחום:

• פאנל סולארי;
• התקנה לייצור ביוגז;
• מחולל רוח.

אם יש לך כספים זמינים, אתה יכול לרכוש התקנות כאלה ולשלם עבור ההתקנה. בשל הנוכחות של ביקוש יציב להתקנות כאלה, יצרנים בחו"ל וברוסיה השיקו ייצור של מוצרים דומים. אבל אם אתה מוגבל בכספים, אז אתה יכול לנסות לעשות התקנות כאלה בעצמך.

בואו נסתכל על כמה דוגמאות.

עקרון הפעולה של כל סוגי משאבות החום מבוסס על מחזורי קרנו.ההתקנה היא מקרר. במהלך הפעולה, הוא לוקח אנרגיה בעלת פוטנציאל נמוך בזמן שהוא מתקרר. ואז הוא ממיר אותו לאנרגיה תרמית עם פוטנציאל גבוה. הסביבה יכולה להיות אוויר, אדמה, מים. חומרים אלו מכילים כמות מסוימת של חום בכל רגע. משאבת החום כוללת את הרכיבים העיקריים הבאים:

• המעגל החיצוני שבו נמצא נוזל הקירור הטבעי;
• מעגל פנימי מלא במים;
• מַדחֵס;
• מְאַדֶה;
• קַבָּל.

כמו מקרר ביתי, מערכות כאלה משתמשות בפריאון. המעגל החיצוני, ככלל, טובל בבאר עם מים או פשוט במאגר על פני השטח. ישנן אפשרויות כאשר המעגל החיצוני קבור באדמה. אבל זה יקר ולא תמיד אפשרי.

יש פתרונות מוכנים למשאבת חום, ויש דגמי עשה זאת בעצמך. איך להכין את המכשיר הזה לשימוש באנרגיה חלופית במו ידיך? ראשית אתה צריך למצוא מדחס. אם יש לכם מזגן או מקרר ישן, תוכלו להסירם. ההספק הנדרש לחימום הוא עד 10 קילוואט.

ניתן להתקין את קולט משאבת החום אופקית או אנכית. האפשרות השנייה משמשת אם אין מספיק מקום. לאחר מכן קודחים מספר בארות שלתוכה מורידים את המעגל. אם המיקום אופקי, האספן נקבר כ-1.5 מטרים באדמה. מחליף חום במים נעשה כאשר הדיור המחומם ממוקם ליד החוף של מאגר טבעי.הקבל ידרוש קיבולת של 120-140 ליטר. סליל נחושת ממוקם בו, שבו פריאון מסתובב.

המאייד יכול להיות עשוי מיכל פלסטיק בנפח זהה לזה של המעבה. מוחדר לתוכו סליל נחושת שמשולב דרך המדחס עם מה שנמצא במעבה.

בעת ביצוע מערכת במו ידיך, צינור המאייד עשוי בדרך כלל מחתיכת צינור ביוב. באמצעות הצינור מוסדר זרימת המים. המאייד מוריד לתוך גוף מים. כאשר מים זורמים סביבו, הם מתחילים בתהליך של אידוי פריאון. זה, בתורו, עולה לתוך הקבל. שם הוא נותן אנרגיה תרמית למים שבהם נמצא הסליל. מים אלה מחממים את הבית על ידי זרימה דרך מערכת החימום.

ראוי לציין כי טמפרטורת המים במאגר אינה כל כך חשובה. העיקר שהיא שם כל הזמן. אם המשאבה מתוכננת ומותקנת כהלכה, היא יכולה לחמם את הבית בחורף. גם אם טמפרטורת המים במאגר נמוכה מאוד. בקיץ משאבת החום יכולה לשמש כמזגן לקירור החדר.

פאנלים סולאריים

זהו אולי השימוש הנפוץ ביותר באנרגיה חלופית. במקרה זה, מקור האנרגיה החלופית הוא אור השמש, והוא מומר לזרם חשמלי. ניתן לראות דרך הקישור.

סוללות סולאריות מוצעות כחלק מפתרונות מוכנים ותוכלו להכין אותם בעצמכם. אם אלה מתקנים מתוצרת המפעל, אז, ככלל, הערכה כוללת בקר, מהפך, לפעמים סוללות, החוטים והמחברים הדרושים. למרות שאתה יכול למצוא הצעות רבות בהן פאנלים סולאריים נמכרים בנפרד.

באשר להכנת פאנלים סולאריים במו ידיכם, עבור רבים פעילות זו הפכה לתחביב אמיתי. לפעמים יש אפילו תערוכות על שימוש באנרגיה חלופית. עליהם מציגים חובבים פאנלים סולאריים שהכינו במו ידיהם.

כדי ליצור פאנלים סולאריים בעצמך, אתה צריך לקנות תאים פוטו (מונו או פוליקריסטליים) ולהלחים אותם למעגל סדרתי. מספר התאים נקבע על פי המתח וההספק הנדרשים של הסוללה.אי אפשר לעשות תאים פוטולוגיים במו ידיך. הטכנולוגיה מורכבת וניתן ליישם אותה רק בסביבת מפעל.

אז מה צריך לעשות צעד אחר צעד:

• הלחמת תאי פוטו למעגל סדרתי;
• חבר אותם לאסטלה, פוליקרבונט או חומר אחר המאפשר לאור השמש לעבור דרכו. הביצוע משתנה. תאים פוטו ממוקמים בין המשקפיים, והמפרקים מבודדים. לפעמים האלמנטים פשוט מקובעים לזכוכית עם סרט מגן לרכב;
• צור בית לסוללה מפינות אלומיניום;
• התקן את הפאנל עם תאי פוטו לתוך הדיור;
• חבר את הפאנל עם אלמנטים אחרים של מערכת השמש.

ביוגז הוא דלק נקי המיוצר ללא פגיעה בסביבה. הטכנולוגיה לייצורו מבוססת על פעילותם של חיידקים אנאירוביים. פסולת מזון משמשת כחומר גלם לסינתזה של ביוגז.

פסולת, גם נוזלית וגם מוצקה, מוכנסת למיכל. זה צריך להיות מיכל אטום מצויד בבורג. הוא משמש לערבוב מסה זו. בנוסף, יש לספק את הדברים הבאים:

• כניסה להעמסת פסולת;
• תפוקה לשארית פסולת שלא עברה מיחזור;
• צינור יציאת גז.

אטימות ההתקנה חייבת להתבצע בזהירות במיוחד. אם מתוכנן לקחת גז מהמיכל מעת לעת, יש לספק שסתום מיוחד. בעזרתו ניתן להוריד לחץ עודף במידת הצורך. כאשר פסולת ביולוגית מתפרקת במתקן זה, משתחררים מימן גופרתי ומתאן, המכילים פחמן דו חמצני.

באופן כללי, יצירת מפעל לסינתזת ביוגז במו ידיכם אינה משימה קלה. בדרך כלל, בפועל, פתרונות מוכנים משמשים, אבל כמה בעלי מלאכה לעשות באופן עצמאי מתקנים כאלה כדי להשיג אנרגיה חלופית. כדי לעשות זאת, עליך לפתור מספר בעיות המפורטות להלן:

• אתה צריך לארגן מקום למיכל. נפחו נבחר על סמך כמות הפסולת שתעובד בו זמנית. כדי להבטיח תפעול יעיל של המתקן, עליך למלא אותו 2/3 מלא. המיכל עצמו יכול להיות עשוי מתכת או בטון. באשר לפריון, 100 מ"ק של גז מתקבלים מטון אחד של פסולת מזון;
• ארגן חימום. כדי לזרז את התהליך יש לחמם את מיכל הפסולת. עשויות להיות כאן מספר אפשרויות. למשל, סליל סביב מיכל או גוף חימום מתחת למיכל. חיידקים אנאירוביים הופכים פעילים כאשר הם מחוממים לטמפרטורה מסוימת. לכן, יש צורך בחימום;
• אוטומציה. החימום צריך להידלק בעת טעינת אצווה חדשה של פסולת ולכבות כאשר מגיעים לטמפרטורה מסוימת;
• יש צורך בגנרטור חשמלי גז כדי להמיר את הביוגז שנוצר;
• יש לארגן איסוף של פסולת חומרי גלם. ניתן להשתמש בפסולת זו לדישון ערוגות גינה.

מתקנים כאלה לייצור ביוגז משמשים בארה"ב ובסין במשקי בית פרטיים וחוות שונים. הבעיה העיקרית כאן היא לארגן ייצור רציף של ביוגז. וזה ידרוש זרימה מתמדת של פסולת מזון או זבל.

כאשר עתודות מקורות האנרגיה המסורתיים, כגון נפט, גז ופחם, פוחתות ללא הרף ועלותן גבוהה למדי, והשימוש בהן מוביל להיווצרות אפקט חממה על כדור הארץ, מספר הולך וגדל של מדינות במדיניות האנרגיה שלהן. מפנים את מבטם לעבר מקורות אנרגיה חלופיים.

מה זה

מקורות אנרגיה חלופיים הם משאבים מתחדשים ידידותיים לסביבה, כאשר מומרים, אדם מקבל אנרגיה חשמלית ותרמית המשמשת לצרכיו.

מקורות כאלה כוללים אנרגיית רוח ושמש, מים מנהרות וימים, חום מפני השטח של כדור הארץ וכן דלק ביולוגי המתקבל מהמסה הביולוגית של בעלי חיים וצמחים.

סוגי אנרגיה חלופית

בהתאם למקור האנרגיה, אשר כתוצאה מהטרנספורמציה מאפשר לאדם להשיג אנרגיה חשמלית ותרמית המשמשת בחיי היומיום, אנרגיה חלופית מסווגת למספר סוגים, הקובעים את שיטות היצירה שלה ואת סוגי המתקנים המשמשים עבור זֶה.

אנרגיה סולארית

אנרגיית השמש מבוססת על המרה של אנרגיית השמש, וכתוצאה מכך אנרגיה חשמלית ותרמית.

הפקת אנרגיה חשמלית מבוססת על תהליכים פיזיקליים המתרחשים במוליכים למחצה בהשפעת אור השמש, בעוד שייצור האנרגיה התרמית מבוסס על תכונות של נוזלים וגזים.

להפקת אנרגיה חשמלית מצוידות תחנות כוח סולאריות שבבסיסן סוללות סולאריות (פאנלים) העשויות על בסיס גבישי סיליקון.

הבסיס של מתקנים תרמיים הם קולטי שמש, בהם אנרגיית השמש מומרת לאנרגיה תרמית של נוזל הקירור.

הכוח של מתקנים כאלה תלוי במספר ובכוח של מכשירים בודדים הכלולים בתחנות תרמיות וסולריות.

אנרגיית רוח

אנרגיית הרוח מבוססת על המרת האנרגיה הקינטית של מסות האוויר לאנרגיה חשמלית המשמשת את הצרכנים.

הבסיס של מתקני רוח הוא גנרטור רוח. גנרטורים רוח נבדלים זה מזה בפרמטרים טכניים, ממדים כלליים ועיצוב: עם ציר סיבוב אופקי ואנכי, סוגים ומספרים שונים של להבים, כמו גם מיקומם (ביבשה, מהחוף וכו').

כוחם של המים

אנרגיית מים מבוססת על הפיכת האנרגיה הקינטית של המוני מים לאנרגיה חשמלית, המשמשת גם את בני האדם למטרותיהם.

חפצים מסוג זה כוללים תחנות כוח הידרואלקטריות בעלות יכולות שונות המותקנות על נהרות וגופי מים אחרים. במתקנים כאלה, בהשפעת זרימת המים הטבעית, או על ידי יצירת סכר, מים פועלים על להבי טורבינה המייצרת זרם חשמלי. הטורבינה ההידראולית היא הבסיס של תחנות כוח הידרואלקטריות.

דרך נוספת להשיג אנרגיה חשמלית על ידי המרת אנרגיית מים היא שימוש באנרגיית גאות ושפל באמצעות בניית תחנות גאות ושפל. פעולתם של מתקנים כאלה מבוססת על שימוש באנרגיה הקינטית של מי הים בתקופת הגאות והשפל המתרחשים בים ובאוקיינוסים בהשפעת עצמים של מערכת השמש.

חום כדור הארץ

אנרגיה גיאותרמית מבוססת על טרנספורמציה של חום הנפלט על ידי פני כדור הארץ, הן במקומות שבהם משתחררים מים גיאותרמיים (אזורים מסוכנים מבחינה סייסמית) והן באזורים אחרים של הפלנטה שלנו.

כדי להשתמש במים גיאותרמיים, משתמשים במתקנים מיוחדים, שדרכם מומר החום הפנימי של כדור הארץ לאנרגיה תרמית וחשמלית.

שימוש במשאבת חום מאפשר לקבל חום מפני השטח של כדור הארץ, ללא קשר למיקומו. עבודתו מבוססת על תכונותיהם של נוזלים וגזים, וכן על חוקי התרמודינמיקה.

משאבות חום שונות בהספק ובעיצוב, בהתאם למקור האנרגיה הראשוני שקובע את סוגן, אלו הן מערכות: "מי תהום" ו"מים-מים", "אוויר-מים" ו"קרקע-אוויר", "מים- אוויר" "ו"אוויר לאוויר", "פריאון למים" ו"פריאון לאוויר".

דלק ביולוגי

סוגי הדלק הביולוגי נבדלים בשיטות הייצור שלהם, במצב הצבירה שלהם (נוזל, מוצק, גזי) וסוגי השימוש. המדד המאחד לכל סוגי הדלק הביולוגי הוא שהבסיס לייצורם הוא מוצרים אורגניים, שבעיבודם מתקבלת אנרגיה חשמלית ותרמית.

דלק ביולוגי מוצק הם עצי הסקה, לבניות דלק או כדורי דלק, גזים הם ביו-גז וביו-מימן, והנוזל הוא ביו-אתנול, ביו-מתנול, ביו-בוטנול, דימתיל-אתר וביו-דיזל.

יתרונות וחסרונות של שימוש

כמו כל מקור אנרגיה ספציפי, ללא קשר לאיזה סוג הוא, מסורתי או חלופי, יש לו יתרונות וחסרונות שימוש משלו.

בנוסף, לכל קבוצה של משאבי אנרגיה יש יתרונות וחסרונות משותפים. עבור מקורות חלופיים, אלה כוללים:

• היתרונות בשימוש הם:
• התחדשות של מקורות אנרגיה חלופיים;
• בטיחות סביבתית;
• זמינות ואפשרות לשימוש במגוון רחב של יישומים;
• עלות נמוכה של אנרגיה המתקבלת כתוצאה מהמרה.
• חסרונות השימוש:
• עלות גבוהה של ציוד ועלויות חומר משמעותיות בשלבי הבנייה וההתקנה;
• יעילות נמוכה של התקנות;
• תלות בגורמים חיצוניים, כגון: תנאי מזג האוויר, עוצמת הרוח וכו';
• קיבולת מותקנת קטנה יחסית של תחנות ייצור, למעט תחנות כוח הידרואלקטריות.

מקורות אנרגיה חלופיים ברוסיה

בארצנו, כמו במדינות מפותחות טכנית רבות בעולם, מוקדשת תשומת לב מיוחדת לשימוש במקורות אנרגיה חלופיים. זאת בשל אזורים נרחבים בהם אין כיום מקורות אנרגיה ריכוזיים, וכן מגמה עולמית הקשורה למאבק על האקולוגיה של כדור הארץ וחיסכון בסוגי דלק מסורתיים.

סוגים שונים של אנרגיה חלופית התפתחו באזורים שונים של המדינה. זאת בשל המיקום הגיאוגרפי והאפשרות להשתמש במקור אנרגיה ראשוני כזה או אחר.

אנרגיה סולארית

תחנות כוח סולאריות הופכות כיום יותר ויותר נפוצות בקרב פלחים שונים באוכלוסייה כמקור חלופי או גיבוי לאנרגיה חשמלית ותרמית.

בקנה מידה תעשייתי, סוג זה של אנרגיה קיים גם בארצנו.

ההספק המותקן הכולל של תחנות כוח סולאריות עולה על 400.0 מגוואט, מהן הגדולות ביותר:

• אורסקאיה על שם A. A. Vlazneva, עם הספק מותקן של 40.0 MW באזור אורנבורג;
• Buribaevskaya, עם הספק של 20.0 MW ו Bugulchanskaya, עם הספק של 15.0 MW, ברפובליקה של בשקורטוסטאן;
• יש יותר מעשר תחנות כוח סולאריות בהספק של 20.0 מגוואט כל אחת בחצי האי קרים.

בשלב פיתוח תיעוד הפרויקט ושלבי הקמה שונים, קיימים למעלה מ-50 מתקנים לייצור סולארי הממוקמים באזורים שונים, מהמזרח הרחוק וסיביר ועד אזורי המרכז והדרום של ארצנו.

הקיבולת הכוללת של המתקנים המתוכננים ונבנים היא יותר מ-850.0 מגוואט.

אנרגיית רוח

תחנות כוח רוח הפועלות להפקת אנרגיה חשמלית בקנה מידה תעשייתי קיימות גם בשטח ארצנו, אם כי חלקן בקיבולת הכוללת של מערכת האנרגיה נמוך משמעותית מתחנות כוח סולאריות.

הקיבולת המותקנת הכוללת של גנרטורים רוח היא מעט יותר מ-100.0 MW, מתוכם החזקים ביותר הם:

• טורבינת רוח זלנוגרד בהספק של 5.1 מגוואט, הממוקמת באזור קלינינגרד;
• Ostaninskaya (25.0 MW), Tarkhankutskaya (22.0 MW) ו-Sakiskaya (20.0 MW) - בחצי האי קרים.

ישנן 22 תחנות כוח רוח בשלב התכנון והבנייה בהספק כולל של יותר מ-2500.0 מגוואט.

כוח מים

סוג זה של אנרגיה חלופית נפוץ ביותר ברוסיה. נכון לעכשיו, חלקה של האנרגיה החשמלית המופקת על ידי תחנות כוח הידרואלקטריות המותקנות על נהרות באזורים שונים של המדינה עולה על 20.0% מהייצור הכולל של מערכת האנרגיה כולה של הפדרציה הרוסית.

ההספק המותקן הכולל של תחנות כוח הידרואלקטריות, בתחילת 2017, הוא 48,085.94 מגוואט, ומספרן הוא 191 מתקני ייצור בהספקים ועיצובים שונים.

אנרגיית גאות ושפל משמשת בארצנו גם להפקת אנרגיה חשמלית. באזור מורמנסק, מאז המחצית השנייה של המאה העשרים, פועלת תחנת הכוח הגאות והשפל Kislogubskaya, אשר שוחזרה בשנת 2007 וכיום יש לה הספק מותקן של 1.7 MW.

נכון לעכשיו, הפיתוח של מחקר היתכנות כלכלית ותיעוד עיצוב לבניית תחנות דומות בים אוחוצק (Penzhinskaya ו- Tugurskaya TPP) ולבן (Mezenskaya).

אנרגיה גיאותרמית

האנרגיה מהפנים של הפלנטה שלנו, החום שלה, נמצאת בשימוש נרחב במספר מדינות שבהן מתרחשת פעילות וולקנית. בארצנו, אנרגיה מסוג זה, בשל מאפייניה, נפוצה במזרח הרחוק.

נכון לעכשיו, פועלות בהצלחה 5 תחנות כוח גיאותרמיות בהספק מותקן של 80.1 מגוואט, שלוש מהן ממוקמות בקמצ'טקה (Mutnovskaya, Pauzhetskaya ו-Verhne-Muntovskaya) ואחת כל אחת באי קונאשיר (Mendeleevskaya) ו-Iturup (Okeanskaya).

שימוש בדלק ביולוגי

סוג זה של משאב אנרגיה אינו נפוץ כמו דלקים מסורתיים או כוח מים. עם זאת, בשל העובדה שתעשיות הייעור והעץ מפותחות בארצנו ושטחים נרחבים תפוסים בגידול גידולים חקלאיים, מוקדשת יותר ויותר תשומת לב לסוג זה של אנרגיה.

בשנים האחרונות נבנו מספר רב של מפעלים לעיבוד פסולת עץ, מהם מייצרים לבני דלק וגרגירים (כדורים). לבנים וכדורים, בתורם, משמשים כדלק לסוגים שונים של דוודים כתוצאה מהבעירה שלהם, נוצרת אנרגיה תרמית וחשמלית.

פסולת חקלאית משמשת לייצור ביוגז ודלק נוזלי למנועי דיזל ומפעלי בעירה, וכתוצאה מכך ייצור חום וחשמל.

סוג זה של דלק אינו בשימוש נרחב בארצנו, אך עם זאת, הסיכויים לפיתוחו הם די נרחבים ומוצלחים.

השתמש עבור בית פרטי

השימוש במקורות חלופיים לחימום בית כפרי או קוטג', כמו גם עבור אספקת החשמל שלו, יכול להתבצע די בהצלחה. במקרה זה, הכל תלוי באזור המגורים של המשתמש ובמיקום מתקן צריכת האנרגיה.

יכולתן של טורבינות השמש והרוח לייצר חשמל תלויה בפעילות השמש ובמהירות הרוח שבה הן נמצאות, וכן בתנאי מזג אוויר אחרים המאפיינים את האזור.

הקמת תחנת כוח מיקרו הידרואלקטרית אפשרית רק אם יש נהר או גוף מים אחר ליד מושא הצריכה, ותחנה גיאותרמית אפשרית רק אם יש מים גיאותרמיים הממוקמים קרוב לפני השטח של כדור הארץ.

דלק ביולוגי בצורת עצי הסקה ופסולת עץ אפשרי באזורים עשירים ביערות, עם תעשייה מפותחת בכיוון זה.

ייצור ביוגז ודלק נוזלי זמין במקום בו שטחים גדולים מוקדשים לגידול יבולים, דבר המאפשר אספקה ​​גדולה של ביומסה המשמשת לייצור סוגי דלק אלו.

האם אני יכול לעשות את זה בעצמי בבית?

אם יש לכם זמן פנוי, חשק ויכולת לעבוד עם כלי עבודה ידניים, תוכלו ליצור מתקנים איתם תוכלו להשתמש במקורות חלופיים לצרכיכם, הן בצורת אנרגיה חשמלית והן בצורת אנרגיה תרמית.

זה חל על כל סוגי האנרגיה החלופית לעיל, עבור:

• תחנות כוח סולאריות - ניתן לייצר באופן עצמאי פאנלים סולאריים באמצעות תאים סולאריים המיוצרים במפעל, וכן להרכיב בקר טעינה ומהפך, שהם מרכיבים של מתקנים כאלה.
• מתקני רוח – ממש כמו לתחנות סולאריות, מכשירים אלקטרוניים (בקר, אינוורטר) מורכבים בצורה פשוטה למדי באמצעות מעגלים חשמליים קיימים ומאלמנטים שיוצרו במפעל. האלמנט החשוב ביותר, מחולל הרוח, יכול להיות עשוי מחלקי חילוף וחומרים קיימים.
• תחנת כוח מיקרו הידרואלקטרית - כל אחד יכול לייצר ולהתקין אותה אם יש נהר או מאגר שבו ניתן לבנות סכר. העיצוב וסוג הטורבינה ההידראולית תלויים בסוג המאגר והשטח.
• לא יהיה קשה לכל תושב כפרי ליצור מפעל ביו-גז התנאים לכך יהיו נוכחות של כמות הביומסה הנדרשת וטמפרטורת הסביבה המאפשרת את תהליך התסיסה שלו.

בסביבה שבה מחירי האנרגיה עולים כל הזמן, בעלי בתים פרטיים חושבים לעתים קרובות יותר על מקורות אנרגיה חלופיים. לחלק מבעלי בתים אין הזדמנות להתחבר לקו הראשי בכלל בגלל העלות הגבוהה של עבודת ההתקנה. מהנדסים, ויחד איתם בעלי מלאכה, שמו לב למה שהטבע עצמו נותן לאנושות ויצרו מספר מכשירים שניתן להשתמש בהם לחידוש משאבי אנרגיה. הסרטון ידגים את השיטות המומלצות בפעולה.

ביוגז הוא סוג דלק ידידותי לסביבה. הוא משמש בדומה לגז טבעי. טכנולוגיית הייצור מבוססת על פעילותם של חיידקים אנאירוביים. הפסולת מונחת במיכל במהלך פירוק חומרים ביולוגיים, משתחררים גזים: מתאן ומימן גופרתי עם תערובת של פחמן דו חמצני.

טכנולוגיה זו משמשת באופן פעיל בסין ובחוות בעלי חיים אמריקאיות. כדי להשיג ביוגז ברציפות בבית, אתה צריך חווה או גישה למקור זבל חינם.

מחולל פסולת ביו

לבניית מתקן כזה תזדקק למיכל אטום עם מקדחה מובנית לערבוב, צינור יציאת גז, צוואר להעמסת פסולת ואביזר לפירוק פסולת. המבנה חייב להיות אטום בצורה מושלמת. אם הגז לא נלקח כל הזמן, אז תצטרך להתקין שסתום בטיחות כדי להקל על לחץ עודף כך "הגג" לא לפוצץ את הטנק. ההליך הוא כדלקמן.

1. אנחנו בוחרים מקום לסדר את המכולה. בחר את הגודל בהתאם לכמות הפסולת הזמינה. לתפעול יעיל רצוי למלא אותו בשני שליש. המיכל יכול להיות מתכת או בטון מזוין. לא ניתן להשיג כמות גדולה של ביוגז ממיכל קטן. טונה של פסולת תייצר 100 מ"ק של גז.
2. כדי להאיץ את תהליך החיידקים, תצטרך לחמם את התוכן. זה יכול להיעשות בכמה דרכים: להניח סליל המחובר למערכת החימום מתחת למיכל או להתקין גופי חימום.
3. מיקרואורגניזמים אנאירוביים נמצאים בחומרי הגלם עצמם בטמפרטורה מסוימת הם הופכים לפעילים. מכשיר אוטומטי בדודי חימום מים ידליק את החימום כשתגיע אצווה חדשה ויסבה אותו כשהפסולת תתחמם לטמפרטורה שנקבעה.
   את הגז שנוצר ניתן להמיר לחשמל באמצעות גנרטור חשמלי המופעל בגז.

עֵצָה. הפסולת משמשת כדשן קומפוסט לערוגות גינה.

אנרגיה מרוח

אבותינו למדו מזמן להשתמש באנרגיית הרוח לצרכיהם. באופן עקרוני, העיצוב נותר כמעט ללא שינוי מאז. רק אבני הריחיים הוחלפו בהנעת גנרטור, הממירה את אנרגיית הלהבים המסתובבים לחשמל.

כדי ליצור גנרטור תזדקק לחלקים הבאים:

• גֵנֵרָטוֹר. חלקם משתמשים במנוע ממכונת כביסה, ומשנים מעט את הרוטור;
• אנימטור;
• סוללה ובקר הטעינה שלה;
• ממיר מתח.

מחולל רוח

ישנן תוכניות רבות למחוללי רוח תוצרת בית. כולם מצוידים על פי אותו עיקרון.

1. המסגרת נמצאת בהרכבה.
2. היחידה המסתובבת מותקנת. הלהבים והגנרטור מותקנים מאחוריו.
3. הרכיבו את חפירה צדדית עם עניבה קפיצית.
4. הגנרטור עם המדחף מותקן על המסגרת, ואז הוא מותקן על המסגרת.
5. חבר וחבר ליחידה הסיבובית.
6. התקן את האספן הנוכחי. חבר אותו לגנרטור. החוטים מחוברים לסוללה.

עֵצָה. קוטר המדחף יקבע את מספר הלהבים, כמו גם את כמות החשמל שנוצרת.

משאבת חום

כדי להשיג אנרגיה ממעמקי האדמה, תצטרכו לבנות מכשיר מורכב למדי שיאפשר לכם להשיג אנרגיה חלופית ממי התהום, מהאדמה עצמה או מהאוויר. לרוב, מכשירים כאלה משמשים לחימום חדרים. למעשה, היחידה היא תא קירור גדול, אשר בעת קירור הסביבה ממיר אנרגיה ומשחרר אותה בצורת חום בעל פוטנציאל גבוה. רכיבי מערכת:

1. מעגל חיצוני ופנימי עם פריאון.
2. מְאַדֶה.
3. מַדחֵס.
4. קַבָּל.

דיאגרמת פעולת משאבת חום

ניתן להתקין את הקולט בצורה אנכית אם שטח האתר אינו מאפשר התקנה אופקית. הם קודחים כמה בארות עמוקות ומורידים את המעגל לתוכם. הוא ממוקם אופקית באדמה עד לעומק של מטר וחצי. אם הבית ממוקם על חוף מאגר, מחליף החום מונח במים.
ניתן לקחת את המדחס מהמזגן. המעבה עשוי ממיכל של 120 ליטר. סליל נחושת מוכנס לתוך המיכל, פריאון יסתובב דרכו והמים ממערכת החימום יתחילו להתחמם.

המאייד עשוי מחבית פלסטיק בנפח של יותר מ-130 ליטר. סליל נוסף מוכנס למיכל זה שילובו עם הקודם יתבצע באמצעות מדחס. צינור המאייד עשוי מחתיכת צינור ביוב. זרימת המים מהמאגר מווסתת דרך הצינור.

המאייד מוריד לתוך המאגר. מים הזורמים סביבו גורמים לאידוי פריאון. הגז עולה למעבה ומפיץ חום למים המקיפים את הסליל. נוזל הקירור מסתובב במערכת החימום, מחמם את החדר.

עֵצָה. אין חשיבות לטמפרטורת המים במאגר, רק הנוכחות הקבועה שלהם חשובה.

אנרגיה סולארית הופכת לחשמל

פאנלים סולאריים נוצרו לראשונה עבור חלליות. המכשיר מבוסס על יכולתם של פוטונים ליצור זרם חשמלי. יש הרבה מאוד וריאציות בעיצוב של פאנלים סולאריים והם משתפרים מדי שנה. ישנן שתי דרכים ליצור סוללה סולארית משלך:

שיטה מספר 1.קנו תאי פוטו מוכנים, הרכיבו מהם מעגל וכסו את המבנה בחומר שקוף. אתה צריך לעבוד בזהירות רבה, כל האלמנטים הם מאוד שבירים. כל תא פוטו מסומן בוולט-אמפר. חישוב המספר הדרוש של אלמנטים להרכבת סוללה בעוצמה הנדרשת לא יהיה קשה מאוד. רצף העבודה הוא כדלקמן:

• כדי ליצור את הגוף תצטרך גיליון של דיקט. דקים מעץ ממוסמרים לאורך ההיקף;
• קדחו חורים ביריעת הדיקט לאוורור;
• בפנים מניחים גיליון של לוח סיבים עם שרשרת מולחמת של תאים פוטו;
• הביצועים נבדקים;
• פרספקס מוברג על הלוקים.

פאנלים סולאריים

שיטה מס' 2דורש ידע בהנדסת חשמל. המעגל החשמלי מורכב מדיודות D223B. הם מולחמים בשורות ברצף. מניחים בתוך בית מכוסה בחומר שקוף.

תאי פוטו מגיעים בשני סוגים:

1. צלחות חד-גבישיות בעלות יעילות של 13% ויחזיקו מעמד רבע מאה. הם עובדים ללא רבב רק במזג אוויר שטוף שמש.
2. לפולי-גבישים יש יעילות נמוכה יותר, חיי השירות שלהם הם רק 10 שנים, אך הכוח אינו פוחת כאשר הוא מעונן. שטח פאנל 10 מ"ר. m מסוגל להפיק 1 קילוואט של אנרגיה. כאשר מניחים על הגג, כדאי לקחת בחשבון את המשקל הכולל של המבנה.

הסוללות המוגמרות ממוקמות בצד שטוף השמש. הפאנל חייב להיות מצויד ביכולת לכוון את הזווית ביחס לשמש. המיקום האנכי מותקן בזמן שלג כדי שהסוללה לא תיכשל.

ניתן להשתמש בפאנל הסולארי עם או בלי סוללה. צורכים אנרגיית שמש במהלך היום ואנרגיית סוללה בלילה. או להשתמש באנרגיה סולארית במהלך היום, ומרשת אספקת החשמל המרכזית בלילה.

תחנת כוח הידרואלקטרית תוצרת בית

אם יש במקום נחל או מאגר עם סכר, תחנת כוח הידרואלקטרית תוצרת בית תהפוך למקור נוסף לחשמל חלופי. המכשיר מבוסס על גלגל מים, וההספק יהיה תלוי במהירות זרימת המים. את החומרים לייצור גנרטור וגלגלים אפשר לקחת ממכונית וניתן למצוא שאריות פינות ומתכת בכל בית. בנוסף, תצטרך חתיכת חוט נחושת, דיקט, שרף פוליסטירן ומגנטים ניאודימיום:

1. הגלגל עשוי מחישוקי 11 אינץ'. הלהבים עשויים מצינור פלדה (חתכנו את הצינור לאורכו ל-4 חלקים). יידרש 16 להבים. הדיסקים מוברגים יחד, הרווח ביניהם הוא 10 אינץ'. הלהבים מרותכים.
2. הזרבובית עשויה לפי רוחב הגלגל. הוא עשוי מגרוטאות מתכת, מכופף לגודל ומצטרף באמצעות ריתוך. הזרבובית מותאמת לגובה. זה יאפשר לך להתאים את זרימת המים.
3. הציר מרותך.
4. הגלגל מותקן על הציר.
5. הפיתול נעשה, הסלילים מלאים בשרף - הסטטור מוכן. אנחנו מרכיבים את הגנרטור. תבנית עשויה מדיקט. התקן מגנטים.
6. הגנרטור מוגן על ידי כנף מתכת מפני התזות מים.
7. הגלגל, הציר והמחברים עם הזרבובית מצופים בצבע כדי להגן על המתכת מפני קורוזיה ולהנאה אסתטית.
8. על ידי התאמת הזרבובית, הספק המרבי מושג.

מכשירים תוצרת בית אינם דורשים השקעות הון גדולות ומייצרים אנרגיה בחינם. אם תשלב כמה סוגים של מקורות חלופיים, אז צעד כזה יקטין משמעותית את עלויות האנרגיה. כדי להרכיב את היחידה תצטרך רק ידיים מיומנות וראש צלול.

אפילו תלמידי בית ספר יודעים שמאגרי הנפט, הגז והפחם אינם אינסופיים. מחירי האנרגיה עולים ללא הרף, מה שמאלץ את המשלמים להיאנח בכבדות ולחשוב על הגדלת ההכנסה שלהם. למרות הישגי הציוויליזציה, ישנם מקומות רבים מחוץ לערים שבהם לא מסופק גז, ובמקומות מסוימים אין אפילו חשמל. כאשר קיימת הזדמנות כזו, עלות התקנת המערכת לעיתים אינה תואמת כלל את רמת ההכנסה של האוכלוסייה. אין זה מפתיע שאנרגיה חלופית "עשה זאת בעצמך" מעניינת כיום את הבעלים של בתים כפריים גדולים וקטנים, כמו גם לתושבי הערים.

כל העולם סביבנו מלא באנרגיה, המוכלת לא רק בבטן האדמה. עוד בבית הספר, בשיעורי גיאוגרפיה, למדנו שאפשר להשתמש באנרגיה של רוח, שמש, גאות ושפל, מים יורדים, ליבת כדור הארץ ושאר נושאי אנרגיה דומים ביעילות גבוהה בקנה מידה של מדינות ויבשות שלמות. עם זאת, ניתן להשתמש בו גם לחימום בית נפרד.

סוגי מקורות אנרגיה חלופיים

בין האפשרויות למקורות טבעיים של אספקת אנרגיה פרטית, יש לציין את הדברים הבאים:

• פאנלים סולאריים;
• קולטי שמש;
• משאבות חום;
• גנרטורים רוח;
• מתקנים לקליטת אנרגיית מים;
• מפעלי ביו-גז.

אם יש לך מספיק כסף, אתה יכול לקנות דגם מוכן של אחד מהמכשירים האלה ולהזמין את התקנתו. בתגובה לרצונות הצרכנים, תעשיינים שולטים זה מכבר בייצור של פאנלים סולאריים, משאבות חום וכו'. עם זאת, העלות שלהם נשארת גבוהה באופן עקבי. זה בהחלט אפשרי לעשות מכשירים כאלה בעצמך, לחסוך קצת כסף, אבל להשקיע יותר זמן ומאמץ.

וידאו: באיזו אנרגיה טבעית ניתן להשתמש

עקרון תפעול ושימוש בפאנלים סולאריים בבית פרטי

התופעה הפיזיקלית עליה מבוסס עקרון הפעולה של מקור אנרגיה זה היא האפקט הפוטואלקטרי. אור השמש הפוגע במשטח שלו משחרר אלקטרונים, מה שיוצר מטען עודף בתוך הפאנל. אם אתה מחבר אליו סוללה, אז עקב ברק, יופיע זרם במעגל בכמות הטעינות.

עקרון הפעולה של סוללה סולארית הוא האפקט הפוטואלקטרי.

עיצובים המסוגלים ללכוד ולהמיר אנרגיה סולארית הם רבים, מגוונים ומשתפרים כל הזמן. עבור בעלי מלאכה רבים, שיפור העיצובים השימושיים הללו הפך לתחביב מצוין. בתערוכות נושאיות, חובבים כאלה מפגינים ברצון רעיונות שימושיים רבים.

כדי ליצור פאנלים סולאריים, אתה צריך לרכוש תאים פוטוגרפיים חד-גבישיים או פול-גבישיים, למקם אותם במסגרת שקופה, אשר קבועה עם מעטפת עמידה

וידאו: הכנת סוללה סולארית במו ידיך

הסוללות המוגמרות ממוקמות, כמובן, בצד שטוף השמש של הגג. במקרה זה, זה אמור להיות אפשרי להתאים את הטיית הפאנל. למשל, בזמן שלג יש למקם את הפאנלים כמעט אנכית, אחרת שכבת שלג עלולה להפריע לפעולת הסוללות או אפילו לפגוע בהן.

בנייה ושימוש בקולטים סולאריים

קולט שמש פרימיטיבי הוא צלחת מתכת שחורה המונחת מתחת לשכבה דקה של נוזל שקוף. כפי שאתה יודע מקורס בפיזיקה בבית הספר, עצמים כהים מתחממים יותר מאשר קלים. הנוזל הזה נע בעזרת משאבה, מקרר את הצלחת ומחמם את עצמו. ניתן למקם את מעגל הנוזל המחומם במיכל המחובר למקור מים קרים. על ידי חימום המים במיכל, הנוזל מהאספן מקורר. ואז זה חוזר. לפיכך, מערכת אנרגיה זו מאפשרת לך לקבל מקור קבוע של מים חמים, ובחורף גם רדיאטורים חמים.

ישנם שלושה סוגים של אספנים, שונים בעיצובם

כיום ישנם 3 סוגים של מכשירים כאלה:

• אֲוִיר;
• צִנוֹרִי;
• שָׁטוּחַ.

אֲוִיר

קולטי אוויר מורכבים מצלחות בצבע כהה

קולטי אוויר הם צלחות שחורות מכוסות זכוכית או פלסטיק שקוף. האוויר מסתובב באופן טבעי או בעוצמה סביב הלוחות הללו. אוויר חם משמש לחימום חדרים בבית או לייבוש בגדים.

היתרון הוא הפשטות הקיצונית של העיצוב והעלות הנמוכה. החיסרון היחיד הוא השימוש בזרימת אוויר מאולצת. אבל אתה יכול להסתדר בלעדיו.

צִנוֹרִי

היתרון של אספן כזה הוא הפשטות והאמינות

אספנים צינוריים נראים כמו כמה צינורות זכוכית מסודרים בשורה, מצופים מבפנים בחומר סופג אור. הם מחוברים לסעפת משותפת ונוזל מסתובב דרכם. לאספנים כאלה יש 2 דרכים להעביר את האנרגיה המתקבלת: ישירה ועקיפה. השיטה הראשונה משמשת בחורף. השני משמש כל השנה. קיימת וריאציה באמצעות צינורות ואקום: אחד מוחדר לשני ונוצר ואקום ביניהם.

זה מבודד אותם מהסביבה ושומר טוב יותר על החום שנוצר. היתרונות הם פשטות ואמינות. החסרונות כוללים את העלות הגבוהה של ההתקנה.

שָׁטוּחַ

כדי לגרום לאספנים לעבוד בצורה יעילה יותר, המהנדסים הציעו להשתמש ברכזים

אספן פלטות שטוח הוא הסוג הנפוץ ביותר. הוא זה ששימש דוגמה להסבר עקרון הפעולה של מכשירים אלה. היתרון של מגוון זה הוא הפשטות והעלות הנמוכה שלו בהשוואה לאחרים. החיסרון הוא איבוד חום משמעותי, שתתי סוגים אחרים אינם סובלים ממנו.

כדי לשפר מערכות סולאריות קיימות, מהנדסים הציעו להשתמש במשהו כמו מראות הנקראות רכזים. הם מאפשרים לך להעלות את טמפרטורת המים מ-120 ל-200 מעלות צלזיוס. תת-סוג זה של אספנים נקרא אספני ריכוז. זוהי אחת האפשרויות היקרות ביותר, וזה ללא ספק חיסרון.

הוראות מלאות לייצור והתקנה של קולט שמש במאמר הבא שלנו:

שימוש באנרגיית רוח

אם הרוח יכולה להניע להקות עננים, למה לא להשתמש באנרגיה שלה לדברים שימושיים אחרים? החיפוש אחר תשובה לשאלה זו הוביל מהנדסים ליצירת גנרטור רוח. מכשיר זה מורכב בדרך כלל מ:

• גֵנֵרָטוֹר;
• מגדל גבוה;
• להבים שמסתובבים כדי לתפוס את הרוח;
• סוללות;
• מערכות בקרה אלקטרוניות.

עקרון הפעולה של גנרטור רוח הוא די פשוט. הלהבים, המסתובבים מהרוח החזקה, מסובבים את צירי ההילוכים (בשפה המקובלת, תיבת ההילוכים). הם מחוברים לאלטרנטור. התמסורת והגנרטור ממוקמים בעריסה או, במילים אחרות, בגונדולה. יכול להיות שיש לו מנגנון מסתובב. הגנרטור מחובר לבקרת אוטומציה ושנאי מגביר מתח. לאחר השנאי, המתח, שהעלה את ערכו, נשלח למערכת אספקת החשמל הכללית.

מחוללי רוח מתאימים לאזורים בהם הרוח נושבת כל הזמן

מאז יצירת גנרטורים רוח נחקר במשך זמן רב למדי, ישנם פרויקטים עבור מגוון רחב של עיצובים עבור מכשירים אלה. דגמים עם ציר סיבוב אופקי תופסים מקום די גדול, אבל מחוללי רוח עם ציר סיבוב אנכי הם הרבה יותר קומפקטיים. כמובן שהמכשיר דורש רוח חזקה למדי כדי לפעול ביעילות.

יתרונות:

• ללא פליטות;
• אוטונומיה;
• שימוש באחד המשאבים המתחדשים;

פגמים:

• הצורך ברוח מתמדת;
• מחיר ראשוני גבוה;
• רעש סיבוב וקרינה אלקטרומגנטית;
• לכבוש שטחים גדולים.

על מחולל הרוח להיות ממוקם גבוה ככל האפשר כדי שתפעולו יהיה יעיל. דגמים בעלי ציר סיבוב אנכי הם קומפקטיים יותר מאלה עם סיבוב אופקי

מדריך שלב אחר שלב להכנת מחולל רוח במו ידיך באתר האינטרנט שלנו:

מים כמקור אנרגיה

הדרך המפורסמת ביותר להשתמש במים לייצור חשמל היא, כמובן, כוח הידרואלקטרי. אבל הוא לא היחיד. יש גם אנרגיית גאות ושפל ואנרגיה של זרמים. ועכשיו, לפי הסדר.

תחנת כוח הידרואלקטרית היא סכר בעל מספר שערים לשחרור מבוקר של מים. שערים אלה מחוברים ללהבי מחולל הטורבינה. זורמים בלחץ, המים מסובבים אותו, ובכך מייצרים חשמל.

פגמים:

• הצפה בחופי;
• צמצום מספר תושבי הנהר;

תחנות מיוחדות בנויות לשימוש באנרגיית מים

כוחם של זרמים

שיטה זו להפקת אנרגיה דומה לגנרטור רוח, כשההבדל היחיד הוא שהגנרטור בעל להבים ענקיים ממוקם על פני זרם ים גדול. כמו זרם הגולף, למשל. אבל זה מאוד יקר וקשה מבחינה טכנית. לכן, כל הפרויקטים הגדולים נשארים על הנייר לעת עתה. עם זאת, ישנם פרויקטים קטנים אך מתמשכים המדגימים את היכולות של סוג זה של אנרגיה.

אנרגיית גאות

מבנה תחנת הכוח הממיר סוג זה של אנרגיה לחשמל הוא סכר ענק הממוקם במפרץ ימי. יש לו חורים שדרכם חודרים מים לצד ההפוך. הם מחוברים בצנרת לגנרטורים חשמליים.

תחנת כוח גאות ושפל פועלת באופן הבא: בזמן גאות מפלס המים עולה ויוצר לחץ שיכול לסובב את פיר הגנרטור. בתום הגאות נסגרים הכניסות ובזמן שפל המתרחש לאחר 6 שעות נפתחים היציאות וההליך חוזר על עצמו בכיוון ההפוך.

היתרונות של שיטה זו:

• שירות זול;
• אטרקציה תיירותית.

פגמים:

• עלויות בנייה משמעותיות;
• פגיעה בבעלי חיים ימיים;
• שגיאות עיצוב עלולות לגרום להצפה של ערים סמוכות.

יישום של ביוגז

במהלך עיבוד אנאירובי של פסולת אורגנית, משתחרר מה שנקרא ביוגז. התוצאה היא תערובת של גזים המורכבת מתאן, פחמן דו חמצני ומימן גופרתי. הגנרטור להפקת ביוגז מורכב מ:

• מיכל אטום;
• מקדחה לערבוב פסולת אורגנית;
• צינור לפירוק מסת הפסולת;
• צווארים למילוי פסולת ומים;
• צינור שדרכו זורם הגז שנוצר.

לעתים קרובות, מיכל לעיבוד פסולת מותקן לא על פני השטח, אלא בעובי האדמה. כדי למנוע דליפה של הגז שנוצר, הוא נעשה אטום לחלוטין. יש לזכור שבתהליך שחרור הביוגז הלחץ במיכל עולה כל הזמן ולכן יש להוציא את הגז מהמיכל באופן קבוע. בנוסף לביוגז, העיבוד מביא לדשן אורגני מעולה שימושי לגידול צמחים.

המכשיר וכללי ההפעלה מסוג זה כפופים לדרישות בטיחות מוגברות, שכן ביוגז מסוכן לשאיפה ועלול להתפוצץ. עם זאת, במספר מדינות ברחבי העולם, למשל, בסין, שיטה זו להפקת אנרגיה נפוצה למדי.

התקנה דומה להפקת ביוגז עשויה להיות יקרה

ניתן להשתמש במוצר מיחזור פסולת זה כ:

• חומרי גלם לתחנות כוח תרמיות ותחנות קוגנרציה;
• החלפת גז טבעי בתנורים, מבערים ודוודים.

החוזקות של סוג דלק זה הן התחדשות וזמינות, במיוחד בכפרים, של חומרי גלם לעיבוד. לסוג זה של דלק יש גם מספר חסרונות, כגון:

• פליטות בעירה;
• טכנולוגיית ייצור לא מושלמת;
• מחיר מכשיר ליצירת ביוגז.

תכנון הגנרטור להפקת ביוגז הוא פשוט מאוד, אולם יש לנקוט משנה זהירות במהלך פעולתו, שכן ביוגז הוא חומר דליק ומסוכן לבריאות.

הרכב וכמות הביוגז המתקבל מפסולת תלויים במצע. הכי הרבה גז מתקבל על ידי שימוש בשומן, תבואה, גליצרין טכני, דשא טרי, תחמיץ וכו'. בדרך כלל, תערובת של פסולת מן החי והצומח מועמסת למיכל, שאליו מוסיפים כמות מסוימת של מים. בקיץ מומלץ להעלות את הלחות של המסה ל-94-96% ובחורף מספיקה 88-90% לחות. יש לחמם את המים המסופקים למיכל הפסולת ל-35-40 מעלות, אחרת תהליכי הפירוק יואטו. כדי לשמור על חום, שכבה של חומר בידוד תרמי מותקנת בחלק החיצוני של המיכל.

יישום של דלק ביולוגי (ביוגז)

פעולת משאבת חום מבוססת על עקרון קרנו ההפוך. מדובר במכשיר די גדול ומורכב למדי שאוסף אנרגיה תרמית בעלת פוטנציאל נמוך מהסביבה וממיר אותה לאנרגיה בעלת פוטנציאל גבוה. לרוב, משאבות חום משמשות לחימום חדרים. המכשיר מורכב מ:

• מעגל חיצוני עם נוזל קירור;
• מעגל פנימי עם נוזל קירור;
• מְאַדֶה;
• מַדחֵס;
• קַבָּל.

המערכת משתמשת גם בפריאון. המעגל החיצוני של משאבת החום יכול לספוג אנרגיה מדיות שונות: אדמה, מים, אוויר. עלויות העבודה ליצירתה תלויות בסוג המשאבה ובתצורתה. הדבר הקשה ביותר להתקנה הוא משאבת קרקע למים, שבה המעגל החיצוני ממוקם אופקית באדמה, שכן הדבר מצריך עבודת חפירה בקנה מידה גדול. אם יש גוף מים ליד הבית, הגיוני לעשות משאבת חום מים למים. במקרה זה, המעגל החיצוני פשוט מוריד לתוך המאגר.

משאבת חום ממירה אנרגיה בדרגה נמוכה מאדמה, מים או אוויר לאנרגיה תרמית ברמה גבוהה, שיכולה לחמם בניין בצורה יעילה למדי.

היעילות של משאבת חום תלויה לא כל כך בגובה הטמפרטורה של הסביבה, אלא בעקביות שלה. משאבת חום מתוכננת ומותקנת כהלכה יכולה לספק לבית מספיק חום במהלך החורף, גם כאשר טמפרטורות המים, הקרקע או האוויר נמוכות מאוד. בקיץ, משאבות חום יכולות לשמש כמזגנים ולקרר את הבית.

כדי להשתמש במשאבות כאלה, תחילה עליך לבצע עבודת קידוח

היתרונות של מתקנים אלה כוללים:

• יעילות אנרגטית;
• בטיחות אש;
• רב תכליתיות;
• פעולה ארוכת טווח עד לשיפוץ הגדול הראשון.

החולשות של מערכת כזו הן:

• מחיר ראשוני גבוה בהשוואה לשיטות אחרות לחימום מבנה;
• דרישה למצב רשת אספקת החשמל;
• רועש יותר מדוד גז קלאסי;
• הצורך בפעולות קידוח.

וידאו: איך פועלות משאבות חום

כפי שאתה יכול לראות, על מנת לספק לביתך חום וחשמל, אתה יכול להשתמש באנרגיה סולארית, רוח ומים. לכל שיטה יש יתרונות וחסרונות משלה. אבל בכל זאת, מכל האפשרויות הקיימות, אתה יכול להשתמש בשיטה שתהיה גם זולה ויעילה.