能源的类型和选择
天然气被认为是最便宜的燃料。但要让这样的电力系统顺利运行，气化是必要的。
使用柴油、汽油等的发电机需要一个特殊的容器来储存易燃液体，并需要定期补充库存。
在转换可公开获得的自然类型自由能源的自治系统中，当今最普遍的是：
- 将太阳能转化为电能的半导体板——太阳能板
- 由风能驱动的风力涡轮机
- 小型水力发电厂
在为您的小屋选择一种或另一种类型的电源时，有必要考虑其所有技术特征、优缺点、现有的电力需求以及问题的经济组成部分。
接下来，我们将更详细地考虑列出的每个独立能源系统在实践中的使用。
热泵
私人住宅最通用的替代供暖方式是安装热泵。它们根据众所周知的冰箱原理工作，从较冷的物体中吸收热量并将其散发到加热系统中。
它由看似复杂的三个设备组成：蒸发器、热交换器和压缩机。热泵的实施有很多选择，但最受欢迎的是：
- 空对空
- 空气变水
- 水水
- 地下水
空对空
最便宜的实施方案是空对空。实际上，它类似于经典的分体式系统，但是，电力仅用于将街道的热量泵入房屋，而不用于加热气团。这有助于节省资金，同时全年完美地为房子供暖。
系统的效率非常高。对于 1 kW 的电力，您可以获得高达 6-7 kW 的热量。现代逆变器即使在 -25 度及以下的温度下也能正常工作。
空气变水
“空气对水”是热泵最常见的实现方式之一，其中安装在开放区域的大面积盘管起到热交换器的作用。此外，它可以被风扇吹动，迫使里面的水冷却。
这种装置的特点是成本更加民主和安装简单。但它们只能在 +7 到 +15 度的温度下高效工作。当标准下降到负值时，效率就会下降。
地下水
热泵最通用的实施方式是地面到水。它不取决于气候带，因为到处都有一层全年不结冰的土壤。
在该方案中，管道浸入地下，直至全年温度保持在 7-10 度的深度。收集器可以垂直和水平放置。在第一种情况下，必须钻几个非常深的井，在第二种情况下，将在一定深度铺设线圈。
缺点很明显：安装工作复杂，需要大量资金投入。在决定采取这样的步骤之前，您应该计算经济利益。在冬季短暂温暖的地区，值得考虑为私人住宅供暖的其他选择。另一个限制是需要大的空闲区域——高达几十平方米。米。
水水
水对水热泵的实施实际上与以前的热泵没有什么不同，但是，集水管铺设在全年不结冰的地下水中，或者在附近的水库中。由于以下优点，它更便宜：
- 最大钻井深度 - 15 m
- 您可以使用 1-2 个潜水泵
生物燃料锅炉
如果没有意愿和机会装备由地下管道和屋顶太阳能模块组成的复杂系统，您可以用使用生物燃料的模型替换经典锅炉。他们需要：
- 沼气
- 秸秆颗粒
- 泥炭颗粒
- 木屑等
建议将此类安装与之前考虑的替代来源一起安装。在其中一个加热器不工作的情况下，可以使用第二个。
主要优势
在决定替代热能源的安装和后续运行时，有必要回答这个问题：它们能多快得到回报？毫无疑问，所考虑的系统具有优势，其中：
- 产生的能源成本低于使用传统能源时的成本
- 高效率
但是，应该意识到初始材料成本很高，可能达到数万美元。此类装置的安装不能称为简单，因此，工作完全委托给能够为结果提供保证的专业团队。
加起来
需求正在为私人住宅获取替代供暖，在传统热能价格上涨的背景下，这种供暖变得更加有利可图。但是，在开始重新装备当前的供暖系统之前，有必要通过考虑每个建议的选项来计算所有内容。
也不建议放弃传统的锅炉。必须留下它，在某些情况下，当替代供暖无法发挥其功能时，它仍然可以温暖您的家而不是冻结。
太阳能转化为电能
太阳能电池板最初是为航天器制造的。该设备基于光子产生电流的能力。太阳能电池板的设计有很多变化，并且每年都在改进。自己制作太阳能电池有两种方法：
方法号 1。购买现成的光电管，用它们组装一条链，并用透明材料覆盖结构
您需要非常小心地工作，所有元素都非常脆弱。每个光电管都用伏安标记。计算所需的电池数量以收集所需功率的电池不会很困难
工作顺序如下：
计算所需的电池数量以收集所需功率的电池不会很困难。工作顺序如下：
- 为了制造箱子，您需要一张胶合板。沿周边钉有木板条；
- 在胶合板上钻通风孔；
- 将带有焊接的光电池链的纤维板放置在里面；
- 检查性能；
- 有机玻璃被拧在导轨上。
方法 2 需要电气工程知识。电路由 D223B 二极管组装而成。按顺序将它们焊接成行。放置在覆盖有透明材料的外壳中。
光电管有两种类型：
- 单晶板的效率为 13%，将持续 25 年。它们仅在阳光明媚的天气下才能完美工作。
- 多晶的效率较低，使用寿命只有10年，但阴天时功率不下降。面板面积 10 平方米m. 能够产生 1 kW 的能量。当放置在屋顶上时，值得考虑结构的总重量。
准备好的电池放在阳光最充足的一侧。面板必须能够调整角度相对于太阳的倾斜度。在降雪期间设置垂直位置，以便电池不会失效。
太阳能电池板可以带或不带电池使用。白天，消耗太阳能电池的能量，晚上 - 电池。或者在白天和晚上使用太阳能 - 来自中央供电网络。
实用替代能源：类型
替代能源是获得和传输由此产生的电力的多种有前途的方式。同时，这种能源是可再生的，对环境的危害最小。这些能源包括太阳能电池板和太阳能站。
反过来，它们又分为 3 种类型的能源生产，使用：
- 光电池；
- 太阳能板;
- 组合选项。
镜子系统的使用很流行，它将水加热到高温，产生蒸汽，通过管道系统，转动涡轮机。风车和风电场利用风能发电，风能转动连接到发电机的特殊叶片。
波浪能以及潮起潮落的使用很受欢迎。
来自地热资源的热水被广泛用于发电。在某些房间（例如健身房）中使用动能很有趣，其中模拟器的运动部件通过杆连接到发电机，发电机通过人们的运动产生电力。
现代供暖技术
私人住宅的供暖选择：
- 传统供暖系统。热源是锅炉。热能由热载体（水、空气）分配。可以通过增加锅炉的传热来改善。
- 用于新加热技术的节能设备。电力（太阳能系统、各种类型的电加热和太阳能集热器）作为加热房屋的能量载体。
供暖新技术应有助于解决以下问题：
- 降低成本;
- 尊重自然资源。
温暖的地板
红外线地板（IR）是一种现代供暖技术。主要材料是一部不寻常的电影。积极的品质 - 柔韧性，增加的强度，防潮性，耐火性。可以铺设在任何地板材料下。红外线地板的辐射对健康有很好的作用，与阳光对人体的作用相同。铺设红外线地板的现金成本比安装带电加热元件的地板成本低 30-40%。使用薄膜地板时节能 15-20%。控制面板调节每个房间的温度。没有噪音，没有气味，没有灰尘。
采用水供热方式，金属塑料管位于地坪中。加热温度限制在40度。
水太阳能集热器
创新的加热技术用于太阳活动高的地方。水太阳能集热器位于对太阳开放的地方。通常这是建筑物的屋顶。在太阳光线的照射下，水被加热并送入屋内。
不利的一点是无法在晚上使用收集器。应用在北方方向的区域是没有意义的。使用这种发热原理的最大优势将是太阳能的普遍可用性。不伤害自然。不占用房子院子里的可用空间。
太阳能系统
使用热泵。总耗电量为 3-5 kW，泵从自然资源中抽取 5-10 倍的能量。源头是自然资源。在热泵的帮助下，产生的热能被提供给冷却剂。
红外线加热
红外线加热器已在任何房间以初级和次级加热的形式得到应用。以低功耗，我们得到大的热传递。房间里的空气不会变干。
安装很容易，这种加热方式不需要额外的许可。储蓄的秘诀在于热量会在物体和墙壁中积聚。应用天花板和墙壁系统。它们的使用寿命很长，超过 20 年。
踢脚线加热技术
用于加热房间的踢脚线技术的操作方案类似于 IR 加热器的操作。墙壁正在升温。然后她开始散发热量。人类对红外线的耐受性很好。墙壁不会受到真菌和霉菌的影响，因为它们总是干燥的。
易于安装。每个房间的供热都是有规律的。在夏天，该系统可用于冷却墙壁。操作原理与加热相同。
空气加热系统
加热系统建立在温度调节原理之上。热空气或冷空气直接供应到房间。主要元素是带有燃气燃烧器的烤箱。燃烧后的气体向热交换器散发热量。从那里，加热的空气进入房间。不需要水管、散热器。解决了三个问题——空间供暖、通风。
优点是可以逐渐开始加热。在这种情况下，现有的暖气不会受到影响。
蓄热器
冷却液在夜间加热，以节省电费。一个保温罐，大容量就是一个电池。晚上它升温，白天有热能返回供暖。
计算机模块的使用及其产生的热量
要启动供暖系统，您需要连接互联网和电力。工作原理：利用处理器在工作过程中释放的热量。
他们使用紧凑且廉价的 ASIC 芯片。数百个芯片被组装到一个设备中。以成本为代价，这种安装就像普通计算机一样。
选项 #1 - 制作太阳能电池板
能够捕获和转换太阳能量的设计数量众多、种类繁多且不断改进。对于许多工匠来说，完善这些有用的结构已成为一种极大的爱好。在专题展览中，这些爱好者心甘情愿地展示了许多有用的想法。
要制作太阳能电池板，您需要购买单晶或多晶太阳能电池，将它们放在透明框架中，并用坚固的外壳固定
太阳能电池的基础是捕获能量的特殊晶体。在家里，这些元素无法制造，必须购买。
水晶非常脆弱，应小心处理。要制作太阳能电池，您需要：
- 用透明材料（如有机玻璃）制作太阳能电池板框架。
- 用金属角、胶合板等制作一个箱子。
- 小心地将晶体元件焊接到电路中。
- 将光电管放在框架中。
- 进行车身组装。
一般来说，有两种类型的太阳能电池：单晶和多晶。前者更耐用，效率约为 13%，而后者故障速度更快，效率略低 - 不到 9%。然而，单晶太阳能电池只有在太阳能流量稳定的情况下才能正常工作；在阴天，它们的效率会低得多。但多晶元素更能忍受变幻莫测的天气。
该视频展示了自制太阳能电池的基本原理：
当然，现成的电池放置在屋顶阳光最充足的一侧。在这种情况下，有必要提供调整面板倾斜度的可能性。例如，在下雪期间，面板应几乎垂直放置，否则雪层可能会干扰电池的运行甚至损坏电池。
自制水力发电厂
如果现场有溪流或带水坝的水库，则另一种替代电力来源将是自制的水力发电站。该装置基于水轮，功率取决于水流的速度。制造发电机和车轮的材料可以取自汽车，任何家庭都可以找到角落和金属的碎片。此外，您还需要一根铜线、胶合板、聚苯乙烯树脂和钕磁铁。
- 车轮由 11 英寸车轮制成。刀片由钢管制成（我们将管道纵向切成 4 部分）。您将需要 16 个刀片。圆盘用螺栓拉在一起，它们之间的间隙为 10 英寸。刀片是焊接的。
- 喷嘴是根据轮子的宽度制作的。它由废金属制成，弯曲成一定尺寸并通过焊接连接。喷嘴高度调整。这将调节水流。
- 轴是焊接的。
- 轮子安装在轴上。
- 制作绕组，用树脂浇注线圈 - 定子已准备就绪。我们收集发电机。模板由胶合板制成。安装磁铁。
- 发电机由金属翼保护免受水溅。
- 车轮、车轴和带喷嘴的紧固件都涂有油漆，以保护金属免受腐蚀和美观。
- 调整喷嘴可获得最大功率。
自制设备不需要大量投资并免费生产能源。如果您结合多种类型的替代能源，那么这样的步骤将显着降低能源成本。要组装该装置，您只需要熟练的双手和清醒的头脑。
传统能源
这是热力和电力行业的一个广泛的成熟部门，为全球约 95% 的能源消费者提供服务。资源的产生发生在特殊的站点 - 这些是火力发电厂、水力发电站、核电站等的对象。它们与现成的原材料基地一起工作，在处理过程中会产生目标能量.能源生产分为以下几个阶段：
- 生产、制备和将原料输送到用于生产一种或另一种类型能源的设施。这些可以是燃料的提取和浓缩过程，石油产品的燃烧等。
- 将原材料转移到直接转换能量的单元和组件。
- 将能量从初级转换为次级的过程。这些循环并非在所有车站都存在，但是，例如，为了方便输送和随后的能源分配，可以使用各种形式的循环——主要是热能和电力。
- 维护完成的转换能源，其传输和分配。
在最后阶段，资源被发送给终端消费者，终端消费者既可以是国民经济的分支，也可以是普通的房主。
非传统能源：获取方法
非传统能源供应主要是利用风能、阳光、潮汐能以及地热水发电。但是，除此之外，还有其他使用生物质和其他方法的方法。
即：
- 从生物质中获取电力。该技术涉及产生由甲烷和二氧化碳组成的废弃沼气。一些实验装置（迈克尔的 Humireactor）处理粪肥和稻草，这使得从 1 吨材料中获得 10-12 立方米的甲烷成为可能。
- 热能发电。通过加热一些由热电偶组成的互连半导体并冷却其他半导体，将热能转化为电能。作为温度差的结果，获得电流。
- 氢电池。这是一种通过电解从普通水中获得相当大量的氢氧混合物的装置。同时，获得氢气的成本最低。但这样的发电还只是处于试验阶段。
另一种发电方式是一种称为斯特林发动机的特殊装置。带有活塞的特殊气缸内部是气体或液体。随着外部加热，液体或气体的体积增加，活塞运动，使发电机轮流工作。此外，通过管道系统的气体或液体冷却活塞并使活塞向后移动。这是一个相当粗略的描述，但它清楚地说明了这个引擎是如何工作的。
选项 #4 - 沼气厂
在有机废物的厌氧处理过程中，会释放出所谓的沼气。结果是由甲烷、二氧化碳和硫化氢组成的气体混合物。沼气发生器包括：
- 密封罐；
- 用于混合有机废物的螺旋钻；
- 用于卸载用过的废物的支管；
- 用于填充废物和水的颈部；
- 产生的气体流过的管道。
通常，废物处理罐不是布置在地表上，而是布置在土壤的厚度中。为了防止产生的气体泄漏，它被完全密封。同时要记住，在沼气释放的过程中，罐内的压力是不断增加的，所以必须定期从罐中取出气体。除了沼气，作为加工的结果，还获得了一种优良的有机肥料，可用于种植植物。
这种气体发生器的设备和操作规则受到更高的安全要求，因为吸入沼气很危险并且可能爆炸。然而，在世界上许多国家，例如在中国，这种获取能源的方法相当普遍。
沼气发生器的设计非常简单，但在操作过程中必须小心，因为沼气是一种对健康有害的可燃物质。
从废物中获得的沼气的成分和数量取决于底物。大多数气体是在使用脂肪、谷物、工业甘油、新鲜草、青贮饲料等时获得的。通常，将动植物废物的混合物装入罐中，并添加一些水。夏季建议将团块的湿度提高到94-96%，冬季88-90%的湿度就足够了。供给废液罐的水应加热到35-40度，否则分解过程会减慢。为了保暖，在水箱外部安装了一层隔热材料。
在我看来，替代能源在投资方面总是过于昂贵，但你设法说服了我。一方面，很难手动组装必要的夹具（我没有亲自尝试过，无法判断）。另一方面，如果一切都可以正确完成，那么替代能源无论如何都会收回成本。现在电费要花很多钱。但是，我认为替代能源只能安装在私人住宅中，因为。在城市里-监管服务（我不记得名字了）-他们不会很赞同地看待它-甚至可能会被罚款。我自己住在城市里，没有办法尝试这样的事情。
如果您结合所有类型的替代能源生产，那么也许这将显着降低能源成本，甚至有一天会收回您的建设。从文章来看，组装替代能源并没有那么难，但还是需要一些技巧的。如果您考虑在屋顶上安装太阳能电池板，以及风力涡轮机，您可以在任何天气下获得几乎通用的能源。如果你添加沼气，那么总的来说会有美丽。然而，所有这些方法都只适用于温暖的季节（好吧，或者秋天，当有大风时），但在冬天太阳不经常，风也很大。这种情况下该怎么办？
