Опалення та водопостачання Альтернативна енергетика в Україні набирає обертів. Все частіше можна побачити сонячні батареї, геліосистеми, теплові насоси, вітряки, біогазові установки не тільки в масштабних проектах, але і в приватному секторі.
З навколишнього середовища, надр і навіть космосу можна отримувати абсолютно безкоштовно багато видів енергії. Сонце сяє, земля гріє та вітер віє безкоштовно. Людина виробляє мільйони тонн відходів, які можна перетворити на енергію. Причому це відновлюваний, нескінченний ресурс. Які ж види альтернативної енергетики в Україні доцільно запровадити для свого приватного будинку. Нижче ми розглянемо найбільш популярні, які вже використовуються в багатьох господарствах та економлять своїм володарям значні кошти. Ознайомившись з інформацією, ви зможете вибрати максимально придатні варіанти отримання тепла або електрики, опалення для своєї оселі чи бізнесу.
Сонячні батареї
Сонячні батареї встановлюються дедалі частіше. Їх продають як у вигляді готових комплектів, так і у вигляді окремих фотоелементів.
З останніми частіше працюють ті, хто хоче зробити сонячну батарею своїми руками. Часто їх також купують в Китаї на Алі Експресс. При вмінні паяти самостійно скласти сонячну батарею порівняно нескладно.. Щоб виготовити її, слід придбати потрібну кількість готових фотоелементів і спаяти їх в загальний ланцюг.
Фотоелементи бувають моно- і полікристалічні. Перші більш продуктивні і довговічні, але ефективні лише за умови отримання стабільного потоку світлового потоку. У полікристалів ККД нижче іі термін експлуатації менше, але вони можуть цілком ефективно працювати навіть при хмарності. Фотоелементи поміщають під шаром міцного прозорого матеріалу, щоб вони могли поглинати енергію і при цьому залишалися в потрібному положенні. Корпус з прозорою зовнішньою поверхнею виглядає як рамка з металу. Він використовується для закріплення панелей. Іноді замість металевого роблять дерев’яний каркас. Цей варіант менш довговічний, але цілком прийнятний.
Конструкція з сонячними батареями досить габаритна. Доцільно встановити її на дах приватного будинку. Корпус монтують на підставці так, щоб панель з фотоелементами була поворотною. Це дозволить повертати її відповідно до максимального потоку УФ променів в залежності від пори року.
Дляї повноцінної роботи знадобиться підключити фотоелементи через зарядний пристрій до сонячної инверторной системі. Щоб накопичувати отриману електричну систему, знадобляться акумулятори. Їх можна встановити в приміщенні або в підвалі. Правильний підбір інвертора і акумуляторів – ключовий фактор ефективності всієї системи. Чим краще підібрані всі складові, чим якісніше виконані спеціальні розрахунки, тим менше будуть втрати електричної енергії. Нижче на відео як зробити сонячну панель своїми руками:
Є сонячні батареї в плівковому виконанні. Робочий шар знаходиться на гнучкій полімерній плівці. Їх встановлюють на скло вікон висотних будівель на сонячній стороні. ККД таких елементів нижче, ніж у традиційного варіанту – всього 7-8%. Але зручність від їх використання та економія місця компенсують цей недолік.
Сонячні колектори (геліосистеми)
Навіть на самій скромній дачі є бочка з водою, яка нагрівається протягом дня до цілком пристойної температури. Сонячний колектор працює по такому ж принципу. Система з вузьких труб, по яких циркулює теплоносій, нагрівається під впливом сонячних променів і забезпечує будинок ГВП і навіть опаленням. Природні конвекційні процеси або насос забезпечують циркуляцію води, нагрітої сонцем.
Робота сонячного колектора без насоса заснована на здатності води циркулювати при нагріванні. Бак теплообмінника встановлюють на більш високому рівні, ніж труби колектора. Нагріта вода піднімається вгору і надходить у верхню частину змійовика теплообмінника. Остигаючи при контакті з водопровідною водою, теплоносій сонячного колектора опускається вниз і знову переміщається в труби, які нагріває сонце. Природна циркуляція води дозволяє обійтися без спеціальних насосів або іншого електричного устаткування. Зробити своїми таку геліосистему можна з доступних матеріалів: труб різного діаметру, металевого листа. Підставку, до якої кріплять основу, можна зробити з кутика або. Зазвичай ту частину системи, яка знаходиться зовні, фарбують в чорний колір, щоб підвищити її здатність до поглинання ультрафіолету. Основу з трубами закріплюють таким чином, щоб можна було змінювати кут її нахилу. Бак теплообмінник оснащують змійовиком, з’єднати елементи системи один з одним і з системою водопостачання, опалення. Нижче відео складання своїми руками сонячного колектора:
Заводські сонячні колектори більш якісні та продуктивні. Вони можуть працювати круглий рік, але вартість їх досить висока Звичайно, сучасні сонячні колектори промислового виробництва влаштовані складніше і працюють ефективніше. В них передбачений захист від закипання (стагнації). У деяких пристроях в якості теплоносія використовується фреон, що дозволяє отримувати теплову енергію навіть під час холодів. Промислові агрегати можуть бути забезпечені вакуумними трубками, блоком з фотоелементами, датчиками температури, системою автоматичного управління і т.п. Вартість такої геліосистеми може виявитися досить значною, проте в півроку володар буде отримувати безкоштовне тепло.
Біогазові установки
Відходи – ресурс для отримання теплової енергії. Анаеробні бактерії здатні перетворити гній, послід, органіку в горючі гази: метан, сірководень та інші. Цю газову суміш називають біогазом. Біогазова установка не тільки виробляє газ, який можна використовувати для опалення, приготування їжі, але й знижує шкідливий вплив відходів на навколишнє довкілля. Вона є сучасним видом альтернативної енергетики, найбільш привабливим для місць з великою кількістю органічних відходів: невеликі ферми, сільгосппідприємства, бойні і таке інше.
Для переробки в біогенератор закладають суміш з відходів рослинного або тваринного походження з водою. Вологість маси повинна складати 88-96% в залежності від пори року. Її поміщають в спеціальну ємність, дуже міцну і герметичну. Туди ж завантажують бактеріальні культури. Шнек всередині перемішує біомасу, що пришвидшує дію бактерій. Масу, призначену для переробки, розбавляють водою, яка повинна бути підігріта приблизно до 40 градусів. Щоб підтримувати комфортну для життєдіяльності мікроорганізмів температуру, біогенератор лицюють теплоізоляційними матеріалами. Всі вихідні матеріали завантажують через горловину, яку після цього щільно закривають. Біогаз накопичується у верхній частині пристрою і відводиться з через спеціальну трубу. Для зручності, економії місця і безпеки біогазові установки поміщають під землею, розподіл газу здійснюється через гідрозатвор, обов’язково потрібно забезпечити підігрів біомаси. Перероблені відходи вивантажують через окремий патрубок. Це цінне добриво.
При використанні біогазової установки дуже важливо дотримуватись правил безпеки. Оскільки газ постійно накопичується в ємності, там постійно підвищується тиск. Якщо процес накопичення не контролювати, пристрій може просто вибухнути. Слід забезпечити постійний відбір отриманого газу з ємності, щоб нормалізувати тиск. З газовою сумішшю також потрібно звертатися обережно. Це горюча речовина має різкий і неприємний запах, його вдихання може бути небезпечним для здоров’я людей.
Влаштування біогазової установки для великого підприємства досить складний процес, який потребує серйозних інвестицій. Детальніше про промислові біогазові установки можна прочитати тут https://agrobiogas.com.ua/biogas-from-straw/. Для підприємств, які йдуть в ногу з часом це сучасне рішення.
Домашня біогазова установка на органічних відходах HomeBioGas – ізраільський стартап:
Альтернативна енергетика не стоїть на місці. Кожний рік з’являються нові ідеї, стартапи і в рамках однієї статі все це розглянути неможливо. Для приватних будинків доцільно розглянути також в якості високоефективного обладнання вітрову електростанцію, конденсаційний котел, тепловий насос. Для дбайливого власника приватного буду варто тримати руку на пульсі інновацій в альтернативній енергетиці – це його гроші.