Alternatieve energie voor een privéwoning

Voor eigenaren van particuliere huizen is er een mogelijkheid om de energierekeningen aanzienlijk te verlagen of helemaal geen gebruik te maken van de diensten van warmte-, elektriciteits- en gasleveranciers. U kunt zelfs voor een grote boerderij zorgen, en desgewenst het overschot verkopen. Dit is echt en sommigen hebben het al gedaan. Hiervoor worden alternatieve energiebronnen gebruikt.

Alternatieve energiebronnen kunnen in alle behoeften voorzien

Alternatieve energiebronnen kunnen in alle behoeften voorzien

Waar haal je energie vandaan en in welke vorm

In feite is energie, in een of andere vorm, praktisch overal in de natuur - zon, wind, water, aarde - energie is overal. De belangrijkste taak is om het daaruit te extraheren. De mensheid doet dit al meer dan honderd jaar en heeft goede resultaten geboekt. Op dit moment kunnen alternatieve energiebronnen een huis voorzien van warmte, elektriciteit, gas, warm water. Bovendien vereist alternatieve energie geen extra vaardigheden of kennis. U kunt alles voor uw huis met uw eigen handen doen. Dus wat kan er worden gedaan:

  • Gebruik zonne-energie om elektriciteit op te wekken of om water te verwarmen - voor sanitair warm water of verwarming op lage temperatuur (zonnepanelen en collectoren).
  • Zet windenergie om in elektriciteit (windturbines).
  • Gebruik warmtepompen om het huis te verwarmen en haal warmte uit lucht, aarde, water (warmtepompen).
  • Verkrijg gas uit afval van huisdieren en pluimvee (biogasinstallaties).

    Alternatieve energie is een manier om zelfstandig in uw eigen behoeften te voorzien

    Alternatieve energie is een manier om zelfstandig in uw eigen behoeften te voorzien

Alle alternatieve energiebronnen zijn in staat om volledig in de menselijke behoeften te voorzien, maar dit vereist te grote investeringen en / en te grote oppervlakten. Daarom is het verstandiger om een ​​gecombineerd systeem te maken: om energie te ontvangen uit alternatieve bronnen, en als er een tekort is, om het te “halen” uit gecentraliseerde netwerken.

Zonne-energie gebruiken

Een van de krachtigste alternatieve energiebronnen voor in huis is zonnestraling. Er zijn twee soorten installaties voor omzetting van zonne-energie:

  • zonnepanelen elektrische stroom opwekken;
  • zonnecollectoren verwarmen het water.

    Zonne-energie kan worden gebruikt om water te verwarmen of elektriciteit op te wekken

    Zonne-energie kan worden gebruikt om water te verwarmen of elektriciteit op te wekken

Denk niet dat de installaties alleen in het zuiden en alleen in de zomer werken. Ze werken ook goed in de winter. Bij helder weer met sneeuwval is de energieproductie maar iets lager dan in de zomer. Als uw gebied een groot aantal heldere dagen heeft, kunt u een vergelijkbare technologie gebruiken.

Zonnepanelen

Zonnecellen worden samengesteld uit fotovoltaïsche omvormers, die zijn gemaakt op basis van mineralen, die onder invloed van zonlicht elektronen uitzenden - een elektrische stroom opwekken. Voor privégebruik worden siliconen fotoconverters gebruikt. Door hun structuur zijn ze monokristallijn (gemaakt van één kristal) en polykristallijn (veel kristallen). Monokristallijne exemplaren hebben een hoger rendement (13-25% afhankelijk van kwaliteit) en een langere levensduur, maar ze zijn duurder. Polykristallijne exemplaren genereren minder elektriciteit (9-15%) en vallen sneller uit, maar hebben een lagere prijs.

Dit is een polykristallijne fotoconverter. Ze moeten voorzichtig worden behandeld - ze zijn erg kwetsbaar (ook monokristallijn, maar niet in dezelfde mate)

Dit is een polykristallijne fotoconverter.Ze moeten voorzichtig worden behandeld - ze zijn erg kwetsbaar (ook monokristallijn, maar niet in dezelfde mate)

DIY-montage van zonnebatterijen is niet moeilijk. Allereerst dien je een bepaalde hoeveelheid silicium zonnecellen aan te schaffen (het aantal hangt af van het benodigde vermogen). Meestal worden ze gekocht op Chinese handelsplatforms zoals AliExpress. Dan is de procedure eenvoudig:

  • Maak een frame (van houten planken of metalen hoeken). Installeer er een substraat op. Transparant - glas, plexiglas (monolithisch polycarbonaat) - als de zonnebatterij aan het raam hangt en ondoorzichtig (multiplex, wit geverfd), als u de batterij niet op het dak installeert.
  • Verbind de cellen tot één batterij (parallel) met behulp van aluminium geleiders. De geleiders kunnen direct op de plaatjes gesoldeerd worden (ze kosten iets meer) of je moet ze apart kopen en daarna zelf solderen.
  • De voltooide batterij moet worden verzegeld. Het is gevuld met epoxyhars of verlijmd met een speciale EVA-film. Bij het afdichten moet ervoor worden gezorgd dat er geen holtes zijn - luchtbellen. Ze verminderen de prestaties van de batterij aanzienlijk, dus we rijden ze voorzichtig weg.

    Dit is een kant-en-klare zonnebatterij

    Dit is een kant-en-klare zonnebatterij

Een paar woorden waarom het substraat voor het zonnepaneel (batterij) wit moet worden geverfd. Het bedrijfstemperatuurbereik van siliciumwafels is van - 40 ° C tot + 50 ° C. Gebruik bij hogere of lagere temperaturen leidt tot een snelle uitval van componenten. Op het dak, in de zomer, binnenshuis, kan de temperatuur veel hoger zijn dan + 50 ° C. Daarom is een witte kleur nodig - om het silicium niet te oververhitten.

Zonnecollectoren

Zonnecollectoren kunnen worden gebruikt om water of lucht te verwarmen. Waar u het door de zon verwarmde water naartoe moet leiden - naar kranen voor warmwatervoorziening of naar het verwarmingssysteem - u kiest zelf. Alleen de verwarming zal op lage temperatuur zijn - voor een warme vloer, wat is er nodig. Maar om ervoor te zorgen dat de temperatuur in huis niet afhankelijk is van het weer, moet het systeem overbodig worden gemaakt zodat er indien nodig een andere warmtebron wordt aangesloten of de ketel overschakelt naar een andere energiebron.

Meest voorkomende buisvormige zonnecollectoren

Meest voorkomende buisvormige zonnecollectoren

Er zijn drie soorten zonnecollectoren: plat, buisvormig en lucht. De meest voorkomende zijn buisvormig, maar andere hebben ook bestaansrecht.

Plat kunststof

Twee panelen - zwart en transparant - zijn gecombineerd in één behuizing. Daartussen bevindt zich een slangvormige koperen pijpleiding. Het onderste donkere paneel warmt op door de zon. koper wordt erdoor verwarmd en van daaruit - water dat door het labyrint stroomt. Deze manier van gebruik van alternatieve energiebronnen is niet de meest efficiënte, maar wel aantrekkelijk omdat ze heel eenvoudig te implementeren is. Zo kun je er water in verwarmen zwembad... Het is alleen nodig om de toevoer te lussen (met een circulatiepomp). Op dezelfde manier kunt u water in containers voor verwarmen zomerse douche of gebruik het voor huishoudelijke behoeften. Het nadeel van dergelijke installaties is een laag rendement en een lage productiviteit. Het duurt lang of er zijn veel platte collectoren nodig om een ​​grote hoeveelheid water te verwarmen.

Platte zonnecollector

Platte zonnecollector

Buisvormige collectoren

Dit zijn glazen buizen - vacuüm of coaxiaal - waardoor water stroomt. Een speciaal systeem zorgt voor een maximale concentratie van warmte in de buizen, die wordt overgedragen aan het water dat erdoorheen stroomt.

Buisvormige collectoren kunnen vacuüm en veren zijn

Buisvormige collectoren kunnen vacuüm en veren zijn

Het systeem heeft noodzakelijkerwijs een opslagtank waarin het water wordt verwarmd. De circulatie van water in het systeem wordt verzorgd door een pomp. U kunt dergelijke systemen niet alleen maken - glazen buizen met uw eigen handen maken is problematisch en dit is het belangrijkste nadeel. Samen met het hoge prijskaartje belemmert het de wijdverbreide acceptatie van deze energiebron voor thuis.En het systeem zelf is zeer effectief, het gaat met een knal om met het verwarmen van water voor warmwatervoorziening en levert een behoorlijke bijdrage aan verwarming.

Regeling van de organisatie van verwarming en warmwatervoorziening vanwege alternatieve energiebronnen - zonnecollectoren

Regeling van de organisatie van verwarming en warmwatervoorziening dankzij alternatieve energiebronnen - met behulp van zonnecollectoren

Luchtcollectoren

In ons land zijn ze erg zeldzaam en tevergeefs. Ze zijn eenvoudig, u kunt ze gemakkelijk zelf maken. Het enige negatieve is dat er een groot gebied nodig is: ze kunnen de hele zuidelijke (oostelijke, zuidoostelijke) muur bezetten. Het systeem lijkt erg op platte collectoren - zwarte bodemplaat, transparante bovenkant, maar ze verwarmen direct de lucht, die wordt geforceerd (door een ventilator) of op natuurlijke wijze in de kamer wordt gericht. Ondanks de schijnbare frivoliteit is het op deze manier mogelijk om kleine ruimtes overdag te verwarmen, inclusief technische of bijkeuken: garages, zomerhuisjes, schuren voor vee.

Luchtverdeelstuk

Luchtverdeelstuk

Zo'n alternatieve energiebron als de zon geeft ons zijn warmte, maar het meeste gaat "nergens" naar toe. Een klein deel ervan vangen en gebruiken voor persoonlijke behoeften is de taak die al deze apparaten oplossen.

Windturbines

Alternatieve energiebronnen zijn goed omdat ze meestal betrekking hebben op hernieuwbare bronnen. De meest eeuwige, waarschijnlijk wind. Zolang er sfeer en zon is, is er ook wind. Misschien zal de lucht voor een korte periode roerloos zijn, maar niet voor lang. Onze voorouders gebruikten windenergie in molens en de moderne mens zet het om in elektriciteit. Alles wat hiervoor nodig is:

  • een toren geïnstalleerd op een winderige plaats;
  • een generator met daaraan bevestigde bladen;
  • accu en elektrisch stroomverdeelsysteem.

Elke toren kan van elk materiaal worden gebouwd. Een accu is een accu, je kunt hier niets bedenken, maar waar je elektriciteit wilt leveren, is aan jou. Het blijft alleen om een ​​generator te maken. Het kan ook kant-en-klaar worden gekocht, maar het is heel goed mogelijk om het uit een motor te halen uit huishoudelijke apparaten - een wasmachine, een schroevendraaier, enz. U hebt neodymiummagneten en epoxyhars nodig, een draaibank.

Regeling om een ​​woonhuis te voorzien van elektriciteit uit alternatieve energiebronnen (windgenerator en zonnepanelen)

Regeling om een ​​woonhuis te voorzien van elektriciteit uit alternatieve energiebronnen (windgenerator en zonnepanelen)

Op de rotor van de motor markeren we de plaatsen voor het installeren van de magneten. Ze moeten op gelijke afstand van elkaar staan. We malen de rotor van de geselecteerde motor en vormen zo "zittingen". De onderkant van de uitsparing moet enigszins worden gekanteld, zodat het oppervlak van de magneet wordt gekanteld. Magneten zijn gelijmd op de uitgesneden plaatsen op vloeibare nagels en ze zijn gevuld met epoxyhars. Het oppervlak wordt vervolgens glad met schuurpapier. Vervolgens moet u borstels bevestigen die de stroom verwijderen. En dat is alles, u kunt de windgenerator in elkaar zetten en laten draaien.

Dergelijke installaties zijn behoorlijk effectief, maar hun vermogen hangt van veel factoren af: de intensiteit van de wind, hoe correct de generator is gemaakt, hoe effectief het potentiaalverschil wordt verwijderd door de borstels, de betrouwbaarheid van elektrische verbindingen, enz.

Warmtepompen voor verwarming van woningen

Warmtepompen gebruiken alle beschikbare alternatieve energiebronnen. Ze halen warmte weg van water, lucht en aarde. In kleine hoeveelheden is deze warmte er zelfs in de winter, dus de warmtepomp vangt deze op en leidt deze om om het huis te verwarmen.

Warmtepompen gebruiken ook alternatieve energiebronnen: warmte uit de aarde, water en lucht

Warmtepompen gebruiken ook alternatieve energiebronnen: warmte uit de aarde, water en lucht

Werkingsprincipe

Waarom zijn warmtepompen zo aantrekkelijk? Het feit dat je 1 kW energie hebt uitgegeven om het te pompen, in het ergste geval krijg je 1,5 kW warmte, en de meest succesvolle implementaties kunnen tot 4-6 kW geven. En dit is op geen enkele manier in tegenspraak met de wet van behoud van energie, omdat energie niet wordt besteed aan het verkrijgen van warmte, maar niet aan het pompen ervan. Dus geen inconsistenties.

Warmtepompcircuit voor gebruik van alternatieve energiebronnen

Warmtepompcircuit voor gebruik van alternatieve energiebronnen

Warmtepompen hebben drie werkende circuits: twee externe en ze zijn intern, evenals de verdamper, compressor en condensor. Het schema werkt als volgt:

  • Een koelvloeistof circuleert in de eerste kringloop, die warmte verwijdert uit bronnen met een laag potentieel. Het kan worden ondergedompeld in water, in de grond worden begraven of het kan warmte uit de lucht halen. De hoogste temperatuur die in dit circuit wordt bereikt, ligt rond de 6 ° C.
  • Een verwarmingsmedium met een zeer laag kookpunt (meestal 0 ° C) circuleert in het interne circuit. Wanneer het koelmiddel wordt verwarmd, verdampt het, de damp komt de compressor binnen, waar het tot hoge druk wordt samengeperst. Tijdens compressie wordt warmte gegenereerd, de koudemiddeldamp wordt verwarmd tot een gemiddelde temperatuur van + 35 ° C tot + 65 ° C.
  • In de condensor wordt warmte overgedragen aan de koelvloeistof van het derde verwarmingscircuit. Koeldampen condenseren en komen vervolgens in de verdamper terecht. En dan herhaalt de cyclus zich.

Het verwarmingscircuit kan het beste worden uitgevoerd in de vorm van een warme vloer. Temperaturen zijn hiervoor het meest geschikt. Het radiatorsysteem heeft te veel secties nodig, wat lelijk en onrendabel is.

Alternatieve bronnen van warmte-energie: waar en hoe warmte te krijgen

Maar de grootste problemen worden veroorzaakt door het apparaat van het eerste externe circuit, dat warmte verzamelt. Omdat de bronnen een laag potentieel hebben (er is weinig warmte aan de onderkant), zijn er grote gebieden nodig om deze in voldoende hoeveelheden op te vangen. Er zijn vier soorten contouren:

  • Leidingen met koelvloeistof in ringen in water gelegd. Het reservoir kan van alles zijn: een rivier, een vijver, een meer. De belangrijkste voorwaarde is dat het zelfs bij de meest strenge vorst niet doorvriest. Pompen die warmte uit de rivier pompen, werken efficiënter; er wordt veel minder warmte overgedragen in stilstaand water. Zo'n warmtebron is het gemakkelijkst te implementeren - om pijpen te gooien, een lading te binden. Alleen de kans op onopzettelijke schade is groot.

    De gemakkelijkste manier om een ​​thermisch veld in water te maken

    De gemakkelijkste manier om een ​​thermisch veld in water te maken

  • Thermische velden met leidingen begraven onder de vriesdiepte. In dit geval is er maar één nadeel: grote hoeveelheden grondwerken. We moeten de grond over een groot gebied verwijderen, en zelfs op een vaste diepte.

    Groot volume grondwerken

    Groot volume grondwerken

  • Geothermische temperaturen gebruiken. Er wordt een aantal putten met grote diepte geboord, waarin een contour met koelmiddel wordt neergelaten. Het mooie van deze optie is dat er weinig ruimte voor nodig is, maar dat het niet altijd mogelijk is om tot grote diepten te boren en dat boorwerkzaamheden veel kosten. U kunt echter maak zelf een booreilandmaar het is nog steeds niet eenvoudig.

    Putten hebben minder ruimte nodig

    Putten hebben minder ruimte nodig

  • Extractie van warmte uit de lucht. Dit is hoe airconditioners werken met de mogelijkheid om te verwarmen - ze halen warmte uit de "buitenboord" lucht. Zelfs bij temperaturen onder het vriespunt werken dergelijke eenheden, hoewel niet erg "diep" minus - tot -15 ° C. Om het werk intenser te maken kun je de warmte van de ventilatieschachten gebruiken. Gooi er een paar in met een koelvloeistof en pomp de warmte van daaruit.

    De meest compacte, maar ook de meest onstabiele warmtepomp, die warmte uit de lucht haalt

    De meest compacte, maar ook de meest onstabiele warmtepomp, die warmte uit de lucht haalt

Het grootste nadeel van warmtepompen is de hoge prijs van de pomp zelf, en de installatie van warmteverzamelvelden is niet goedkoop. In dit geval kunt u geld besparen door zelf de pomp te maken en ook het circuit met uw eigen handen te leggen, maar het bedrag zal nog steeds aanzienlijk blijven. Het voordeel is dat verwarming niet duur zal zijn en dat het systeem lang zal werken.

Afval naar inkomen: biogasinstallaties

Alle alternatieve energiebronnen zijn van natuurlijke oorsprong, maar u kunt maar twee keer profiteren van biogasinstallaties. Ze verwerken afval van huisdieren en pluimvee. Hierdoor wordt een bepaald volume gas verkregen dat na zuivering en ontvochtiging kan worden gebruikt voor het beoogde doel. Het resterende gerecyclede afval kan worden verkocht of gebruikt in de velden om de opbrengst te verhogen - een zeer effectieve en veilige meststof.

Ook uit mest kan energie worden gewonnen, alleen niet in zuivere vorm, maar in de vorm van gas

Ook uit mest kan energie worden gewonnen, alleen niet in zuivere vorm, maar in de vorm van gas

Kort over technologie

Bij vergisting vindt gasvorming plaats en in de mest levende bacteriën nemen hieraan deel. Afval van vee en pluimvee is geschikt voor biogasproductie, maar rundermest is optimaal. Het wordt zelfs aan de rest van het afval toegevoegd voor "zuurdesem" - het bevat precies de bacteriën die nodig zijn voor de verwerking.

Om optimale omstandigheden te creëren is een anaërobe omgeving vereist - fermentatie moet plaatsvinden zonder zuurstof. Daarom zijn efficiënte bioreactoren gesloten containers. Om het proces actiever te maken, is regelmatig mengen van de massa noodzakelijk. In industriële installaties worden hiervoor roerders met elektrische aandrijving geïnstalleerd, in zelfgemaakte biogasinstallaties zijn dit meestal mechanische apparaten - van een simpele stok tot mechanische roerders die met de hand "werken".

Schematisch diagram van biogasinstallaties

Schematisch diagram van biogasinstallaties

Bij de gasvorming uit mest zijn twee soorten bacteriën betrokken: mesofiel en thermofiel. Mesofiel is actief bij temperaturen van + 30 ° C tot + 40 ° C, thermofiel - bij + 42 ° C tot + 53 ° C. Thermofiele bacteriën werken efficiënter. Onder ideale omstandigheden kan de gasproductie uit 1 liter bruikbaar oppervlak 4-4,5 liter gas bereiken. Maar het handhaven van een temperatuur van 50 ° C in een plant is erg moeilijk en kostbaar, hoewel de kosten gerechtvaardigd zijn.

Een beetje over ontwerpen

De eenvoudigste biogasinstallatie is een vat met deksel en een roerwerk. In het deksel is een uitlaat gemaakt voor het aansluiten van een slang waardoor het gas de tank binnenkomt. Je haalt niet veel gas uit zo'n volume, maar het is genoeg voor één of twee gasbranders.

Serieuzere volumes kunnen worden verkregen uit een ondergrondse of bovengrondse bunker. Als we het hebben over een ondergrondse bunker, dan is deze gemaakt van gewapend beton. De wanden zijn gescheiden van de grond met een laag thermische isolatie, de container zelf kan worden opgedeeld in meerdere compartimenten, waarin verwerking met een tijdsverloop zal plaatsvinden. Omdat mesofiele culturen meestal onder dergelijke omstandigheden werken, duurt het hele proces 12 tot 30 dagen (thermofiele culturen worden in 3 dagen verwerkt), daarom is een tijdsverschuiving wenselijk.

Regeling van een bunkerbiogasinstallatie

Regeling van een bunkerbiogasinstallatie

 

Mest komt binnen via de laadbunker, vanaf de tegenoverliggende zijde wordt een losluik gemaakt van waaruit de verwerkte grondstoffen worden gehaald. De bunker is niet helemaal gevuld met het biomengsel - ongeveer 15-20% van de ruimte blijft vrij - gas hoopt zich hier op. Om het af te tappen, is er een buis in het deksel ingebouwd, waarvan het andere uiteinde in een waterslot wordt neergelaten - een bak die gedeeltelijk met water is gevuld. Zo wordt het gas gedroogd - al gereinigd wordt verzameld in het bovenste gedeelte, het wordt afgevoerd met een andere buis en kan al naar de consument worden geperst.


Iedereen kan alternatieve energiebronnen gebruiken. Voor appartementseigenaren is het moeilijker om dit te doen, maar in een privéwoning kun je in ieder geval alle ideeën implementeren. Er zijn hier zelfs echte voorbeelden van. Mensen voorzien volledig in de behoeften van hun eigen en een grote economie.

Vergelijkbare berichten

Voeg een reactie toe

Verwarming

Dak

Deuren