Альтернативные источники энергии сайт

Альтернативные источники энергии

Мы каждый день пользуемся электричеством и воспринимаем горящий свет как само собой разумеющееся явление. Однако энергоресурсы не генерируются самостоятельно, и для их производства государство ежегодно тратит огромное количество финансовых средств. Данный процесс также загрязняет окружающую среду. Учёные стремятся решить эту проблему и одним из самых популярных вариантов являются альтернативные источники энергии, которые стоят дешевле и не причиняют вреда природе.

Количество видов альтернативных источников энергии постоянно увеличивается. Специалисты данной сферы предпринимают попытки создать устройства, которые конвертируют возобновляемые источники энергии в электричество. Это может быть солнечная энергия, ветер, тепло земли или биологическое топливо.

Каждый из источников изучается отдельно и на данный момент было создано несколько отдельных отраслей, которые направлены на развитие и создание более продвинутых устройств преобразования энергии. Возможно, уже очень скоро мы перестанем сжигать уголь или другие ресурсы планеты, а начнём использовать экологические чистые альтернативные источники энергии. Это позволит улучшить состояние окружающей среды и сэкономить огромное количество финансовых средств.

Солнечные батареи – один из самых популярных способов генерации электроэнергии

Индустрия солнечных батарей постоянно расширяется. По оценкам специалистов мощность такого среднестатистического источника электроэнергии каждый год увеличивается в три раза. Это свидетельствует о развитии данной области.

К основному преимуществу солнечной батареи относится экологическая чистота. Солнце не загрязняет природу, и использование панелей для конвертации электроэнергии не способствует созданию парникового эффекта. Если Россия продолжит использовать нефть в качестве основного способа для обеспечения населения электричеством, то этого природного ресурса вряд ли хватит более чем на 50 лет. Если использовать газ, то его хватит на 100 лет, а уголь можно будет жечь ещё 500 лет.

Однако не у каждой страны есть такие большие запасы природных ресурсов. В Великобритании и Франции нефти и газа вряд ли хватит больше чем на три года.

Вернёмся к солнечной энергии – она неисчерпаема и её ресурсами можно пользоваться в дневное время и даже в случае, если небо затянуто облаками. Установленная солнечная батарея обслуживается легко и быстро, а генерация энергии не требует ежедневного участия человека. Данный вид конструкции отличается прочностью и долговечностью. Срок эксплуатации источника энергии данного типа составляет более 25 лет.

В некоторых государствах использование солнечных батарей спонсируется со стороны государства. Например, если гражданин Франции устанавливает у себя дома солнечную батарею, то правительство может вернуть ему до 60% суммы потраченных денег. Многие выражают недовольство, что данный вид альтернативного источника энергии требует больших финансовых затрат. Однако каждый год стоимость таких батарей уменьшается.

Безусловно, ядерная энергия даёт гораздо больше электричества, однако история показывает, что на таких станциях может случиться авария. Если раньше основным препятствием для работы солнечных батарей была непогода, то современные модели «добывают» энергию в дневное время независимо от плотности облаков.

«Плантации» с солнечными батареями занимают много места, но если бы каждый владелец частного дома разместил такой элемент питания на крыше, то потребление энергии из обычного источника сократилось бы во много раз. Постоянное развитие технологии приводит к снижению цены солнечной батареи – сегодня её может позволить себе купить любая семья с постоянным доходом. Подержаный автомобиль стоит дороже, чем солнечная панель. Также многие используют солнечные коллекторы, которые отлично подходят для нагрева воды. Светодиодные фонари на солнечных батарейках уже успели стать трендовыми.

Ветрогенераторы – насколько востребовано данное устройство?

Энергия ветра может быть преобразована в электричество и для этого используют ветрогенераторы. Турбины данного типа имеют привлекательный внешний вид и обладают достаточно высокой эффективностью. Большинство моделей не требуют управления человеком и служат на протяжении долгого времени. Разделяют горизонтальные и вертикальные турбины.

Горизонтальные устройства оснащены флюгером и системой слежения. У вертикальных устройств нет необходимости ориентации на ветер и они отличаются большей надёжностью. Устройство работает даже если скорость ветра низкая — в таких условиях она продолжает производить энергию. Оно характеризуется низким уровнем шума и высокой долговечностью.

Многие специалисты спорят о том, какой вид ветряной турбины лучше. Вертикальные установки менее эффективны, чем горизонтальные – разница составляет в 10%. Преимущества ветрогенератора очевидны:
• Ветер есть везде. Это значит, что установка окупится в любом случае, так как она будет производить энергию на постоянной основе.

• Экономия финансовых средств для государства. Если массово внедрить данную технологию, то цена одного кВт снизится до 5 центов.

• Экологическая чистота. Использование этого альтернативного источника энергии не загрязняет атмосферу.

• Занимают мало места. В отличие от солнечной панели, они занимают гораздо меньшую площадь.

• Снижение зависимости от нефти. Этот природный ресурс когда-нибудь кончится и поэтому стоит инвестировать в ветрогенераторы.

Следует отметить, что на данный момент начальная стоимость установки достаточно высокая. Однако её цена будет снижаться по мере развития технологий.

Тепловые насосы – секрет популярности

Тепловой насос очень распространён среди владельцев домашнего хозяйства. Он применяется для отопления помещения. Если описать принцип его действия вкратце, то он конвертирует уличное тепло в «домашнее». Бывают насосы типа грунт-вода, вода-вода, вода-воздух и воздух-воздух. Внутри системы установлен капилляр, конденсатор, испаритель и компрессор. Устройство функционирует за счёт терморегулятора и хладагента, который циркулирует внутри устройства.

Хладагент забирает тепло у испарителя, который в свою очередь добывает тепло из воды, воздуха или почвы. Достоинства теплового насоса:
• Экономия денег. Устройство потребляет гораздо меньше электроэнергии, чем обычный котёл.

• Экологичность. Не производит вредные выбросы углекислого газа.

• Безопасная работа. Так как тепловой насос не использует топливо, то он не способен взорваться или загореться.

• Универсальность. С помощью этой системы можно нагревать и остужать воду.

• Надёжность. Вы наверняка удивитесь, но данная система намного надёжнее, чем стандартный котёл газового или электрического типа.

• Долгий срок эксплуатации. Они могут работать на протяжении 30 лет и сохранять работоспособность.

• Комфортное использование. Большинство моделей работают в автоматическом режиме.

Данное устройство стоит дороже, чем обычный котёл. Однако если вы заботитесь об окружающей среде, то это ваш вариант. В любом случае, цена не настолько велика и приобретение теплового насоса может позволить себе любой человек.

Биогаз – хороший способ заботы об окружающей среде

Биогаз состоит из метана и углекислого газа с примесями других газов. Он образуется благодаря активности бактерий, которые обрабатывают биологические отходы. Данный процесс получил название анаэробного сбраживания. После «работы» бактерий эти отходы можно использовать в качестве удобрений.

Этот способ получения энергии имеет хорошую экономическую выгоду. К основным достоинствам этого топлива можно отнести доступность – этот альтернативный источник энергии может позволить себе любой человек. Сырьевая база постоянно пополняется и благодаря этому методу решается один из самых насущных «экологических» вопросов – как расходовать скапливающийся мусор? Единственный недостаток данного вида добычи энергии заключается в том, что он способствует созданию парникового эффекта.

Вышеперечисленные способы добычи электроэнергии уже очень скоро станут применяться в большинстве развитых стран. Они выгодны не только в плане экономии денег, но и актуальны из-за своей экологичности и эффективности.

Альтернативные источники энергии на планете

С каждым годом себестоимость инновационных технологий, направленных на поддержание и развитие ключевых отраслей традиционной энергетической промышленности, становится все выше. Стратегические запасы ресурсов (нефтепродукты, каменный уголь, «голубое» топливо и др.) не вечны, и наступит момент, когда они полностью иссякнут. В России запасы каменного угля достигнут критической отметки уже через 50-60 лет. Поэтому сегодня «на повестке дня» лежат важные вопросы, связанные с решением глобальных проблем добычи энергоресурсов и рациональным использованием природных недр. При этом первостепенной задачей является предотвращение мирового энергетического кризиса на земле. Именно поэтому дешевая энергия из альтернативных источников стала объектом повышенного внимания всех ученых, и перспективы развития в данном направлении весьма привлекательны.

Потребность в энергии неуклонно растет. Вызвано это не только стремительным развитием промышленного сектора и расширением производственных мощностей, но и приростом населения. Согласно проведенным демографическим исследованиям, к 2025 году на планете будет жить 10 млрд человек. Эта цифра вызывает опасение, поскольку для удовлетворения нужд всего земного населения потребуется увеличить объемы добычи нефти, угля и газа. По этой причине энергетики и экологи видят выход из этой ситуации исключительно в поисках и использовании альтернативных источников энергии. Это позволит сохранить остатки полезных ископаемых и остановить начало глобальной экологической катастрофы на Земле.

Коротко о самом главном

Что такое альтернативная энергетика? Этот термин подразумевает комплекс наиболее доступных и передовых методов получения энергии. Сегодня альтернативные виды энергии распространены недостаточно широко, по сравнению с традиционными ресурсами, но они представляют огромный интерес, так как позволяют минимизировать причинение вреда экосистеме планеты. Использование электростанций, которые работают на ядерном топливе, — очень опасно. И явным тому доказательством является чернобыльская катастрофа в 1986 году, а также радиационная авария на АЭС Фукусима-1, которая произошла в 2011 году. Поэтому природные источники энергии более привлекательны и безопасны для экологии.

Альтернативный источник энергии — определенные устройства (механизмы, приборы) или конкретные способы, которые применяются с целью получения электрической энергии, способной полноценно заменить традиционные энергоресурсы, добываемые из недр земли. Существуют различные виды альтернативных источников энергии. Их классифицируют на отдельные группы:

  • энергия солнца;
  • гидроэнергетика;
  • ветроэнергетика;
  • энергия земли.

Западные страны повсеместно практикуют сегодня «опережающее развитие энергетической промышленности», что подразумевает строительство новых промышленных объектов и даже целых городов только после того, как рядом будут созданы благоприятные энергетические условия для развития инфраструктуры. Поскольку полезные ископаемые давно уже на исходе, то широкое применение находят именно источники альтернативной энергии. Подробнее об основных видах «зеленых» энергоресурсов читайте дальше.

Солнечная энергия

Ученые провели исследования, результаты которых показали, что суммарное количество всей полезной энергии от солнца, попадающей на поверхность планеты, в 5–6 раз больше всего энергетического потенциала в мире, полученного от применения традиционных органических ресурсов. По предварительным прогнозам, к началу 2050 года солнечная электроэнергетика будет составлять 23-25% от общего количества потребляемых энергетических ресурсов, в том числе и альтернативных. Очевидными преимуществами таких энергетических установок является компактность, экологичность и бесшумность. Но без недостатков не обошлось — в процессе производства солнечных батарей используются токсичные компоненты, что вызывает некоторые трудности с их последующей утилизацией.

Читать еще:  Neptun base 1 2 инструкция

Преобразование солнечной энергии в электрическую происходит, благодаря использованию термодинамических и фотоэлектрических методов. В последнем случае применяют специальные фотоэлементы, которые трансформируют световые кванты в электрический ток. Если вас интересует альтернативная энергия своими руками, то солнечные батареи легко сделать в домашних условиях, используя для этого готовые поликристаллические или монокристаллические элементы. Можно пойти другим путем — сделать солнечные батареи из транзисторов и диодов, но такой способ требует больших трудозатрат, а сами элементы обладают низким КПД. На рынке сегодня можно встретить более современные технологии:

  • солнечные батареи;
  • наноантенны;
  • солнечная черепица;
  • солнечные станции.

Передовой технологией в сфере альтернативной энергетики считается создание полностью автономных фотоэлектрических электростанций, использующих фотоэлементы на кремниевой основе. При помощи данной научной разработки появилась возможность преобразовывать прямую и рассеянную солнечную радиацию в электроэнергию. КПД при этом сохраняется на уровне 12-15%. Но даже более простые по конструкции энергетические системы способны заменить керосиновые лампы, свечи и аккумуляторные батареи, поэтому их применение вполне оправданно. В частном секторе также широко используются солнечные коллекторы для нагрева воды.

Ветроэнергетика

В списке самых доступных и недорогих источников альтернативной энергетики на втором месте находится энергия ветра. Принцип действия ветрогенератора заключается в запуске ветряного колеса при помощи силы ветра, благодаря чему полученная энергия передается на ротор электрогенератора. При расположении этих установок в степных районах, где рельеф местности не создает «помех» для движения воздушных масс, возможно обеспечить беспрерывное энергоснабжение домов или производственных объектов малой мощности.

К недостаткам технологии относят непостоянство стихии и низкий КПД при эксплуатации единичного ветрогенератора. Если вы ищите альтернативные источники энергии для частного дома, то использовать ветрогенераторы нецелесообразно, поскольку они производят много шума, и это доставляет определенный дискомфорт для проживания людей поблизости с установками. Самыми распространенными способами получения электроэнергии являются:

  • ветряные электростанции;
  • ветрогенераторы;
  • безлопастные турбины.

Энергия ветра очень велика. По предварительным подсчетам, проведенным метеорологами, стратегические запасы воздушной энергии составляют порядка 130–150 трлн кВт/ч ежегодно. При этом «ветряная» альтернативная энергетика и экология планеты — понятия очень близкие. Электроэнергию, необходимую для бытовых и промышленных нужд, можно получать, не засоряя атмосферу ядовитыми отходами. Энергия ветра доступна для повсеместного использования, но непредсказуема: она рассеивается в пространстве и не имеет постоянного вектора движения, что усложняет ее аккумуляцию. Иногда сильные порывы ветра попросту выводят из строя элементы конструкции ветряков, а ремонт оборудования обходится дорого. Несмотря на это, ветроэнергетика активно развивается. В западных европейских странах альтернативные источники энергии давно пользуются широкой популярностью. Только при помощи ветра там получают 2500 МВт электроэнергии.

В 2008 году суммарная мощность ветряных электростанций и ветрогенераторов во всем мире составила 110 гигаватт, что в 6 раз больше, по сравнению с показателями 2000 года. Главным препятствием для массового строительства ветряков является недостаток свободных площадей (без деревьев, гор и других естественных преград), удаленных от жилых районов.

Гидроэнергетика

На планете сосредоточены колоссальные запасы воды — более 70% земной поверхности, и люди давно начали использовать этот энергетический потенциал для собственных нужд. Уровень воды на побережьях морей на протяжении 24 часов меняется трижды. Эти колебания больше всего ощутимы в устьях рек, которые впадают в море, и заливах. Древнегреческие мыслители объясняли перепады уровня воды «капризами» Посейдона. И только в 18 столетии Ньютон выдвинул гипотезу, что массы воды движутся, благодаря силе притяжения небесных тел. Амплитуда приливов в различных местах Земли неодинакова и составляет 5–20 метров. Сегодня наибольшее распространение получили альтернативные источники электроэнергии, работа которых построена на преобразовании волновой и приливной энергии водных масс.

Еще в 1935 году российский ученый Константин Циолковский впервые предложил получать электроэнергию, используя для этого морские волны. Однако в процессе реализации этой идеи возникли определенные трудности. Первые волновые энергетические станции, которые вырабатывали электроэнергию из кинетической энергии морских волн, появились в 2008 году. Суммарный потенциал таких установок оценивается в 2,5 млн Мвт. В основе их работы лежит использование в открытом океане специальных поплавков, которые расположены на небольшой глубине и поглощают колебания волн. Однако плюсы и минусы альтернативных источников энергии в области волновой гидроэнергетики пока изучены слабо, что делает эту технологию менее популярной на фоне других доступных вариантов.

В 1968 году в России запустили в эксплуатацию приливную электростанцию (ПЭС), которая для получения электроэнергии использует силу приливов (кинетическую энергию вращения планеты). Во Франции такая электростанция действует с 1966 года. Турбины приводятся в действие за счет движения воды из морского залива в специальный бассейн и обратно. ПЭС обладает очевидным достоинствами, по сравнению с традиционными тепловыми электростанциями, которые работают за счет сжигания нефтепродуктов и каменного угля.

Геотермальная энергия

Некоторые традиционные и альтернативные источники энергии имеют сходство по способу получения. Например, геотермальные энергоресурсы тоже добывают из недр земли. Однако при этом не страдает экология планеты. В глубинах нашей планеты сосредоточено колоссальное количество тепловой энергии, которую можно использовать во благо всего человечества. Природная энергия Земли применяется по-разному: одни источники служат основой для организации автономного теплоснабжения, другие — для получения электроэнергии. В конце 1994 года в Америке было запущено в эксплуатацию более 300 блоков геотермических станций, большая часть которых расположена в долинах гейзеров.

Основными достоинствами данной технологии являются неисчерпаемость ресурсов и полная независимость от атмосферных условий. Но имеются и недостатки. Отработанные термальные воды содержат в своем составе токсичные химические соединения, поэтому сбрасывать их в поверхностные водоемы нельзя — приходится закачивать обратно под землю. Сейсмологи и вовсе против геотермальной энергетики, поскольку уверены, что эти «неприродные» процессы способны спровоцировать землетрясения.

Необычные источники энергии

В Японии недавно начали испытывать методы градиентной энергетики. Для производства электроэнергии используется разница температур морской воды. Например, на небольших глубинах температура составляет порядка 5–6℃, тогда как ближе к поверхности вода прогревается до 22—25 градусов. А поскольку разница глубин при таком температурном перепаде относительно небольшая, то в техническом плане нет серьезных ограничений для реализации этой уникальной задумки. Данная технология больше подходит для прибрежных районов и островов, для которых дешевая энергия крайне важна.

В качестве альтернативы традиционным горючим ископаемым предприимчивые ученые даже решили использовать океанских медуз. Интерес представляют не сами морские обитатели, а содержащийся в них люминесцентный белок, благодаря которому медузы светятся зеленым цветом. Исследования показали, что после кратковременного облучения ультрафиолетовыми лучами протеин начинает излучать электроны, трансформируя их в электрический ток. Но в масштабах планеты данная технология пока не применима.

Альтернативные источники энергии для дома — тема весьма интересная и заслуживает всестороннего рассмотрения. Возможность жить полностью автономно привлекает внимание миллионов людей на планете. Самыми востребованными в жилом секторе признаны методы получения электроэнергии из ветра и солнца, но и другие варианты со временем могут стать ключевыми в энергетической отрасли. Уже сегодня можно встретить необычные технологии, которые пригодны для индивидуального пользования: ветряные турбины на прицепе, мини-электростанции на основе воздушного змея, стеклянные шары для аккумуляции солнечных энергоресурсов… Постоянное развитие альтернативных отраслей энергетики позволит нам сохранить экологию на земле и снизить себестоимость электроэнергии.

Альтернативные источники энергии на планете

С каждым годом себестоимость инновационных технологий, направленных на поддержание и развитие ключевых отраслей традиционной энергетической промышленности, становится все выше. Стратегические запасы ресурсов (нефтепродукты, каменный уголь, «голубое» топливо и др.) не вечны, и наступит момент, когда они полностью иссякнут. В России запасы каменного угля достигнут критической отметки уже через 50-60 лет. Поэтому сегодня «на повестке дня» лежат важные вопросы, связанные с решением глобальных проблем добычи энергоресурсов и рациональным использованием природных недр. При этом первостепенной задачей является предотвращение мирового энергетического кризиса на земле. Именно поэтому дешевая энергия из альтернативных источников стала объектом повышенного внимания всех ученых, и перспективы развития в данном направлении весьма привлекательны.

Потребность в энергии неуклонно растет. Вызвано это не только стремительным развитием промышленного сектора и расширением производственных мощностей, но и приростом населения. Согласно проведенным демографическим исследованиям, к 2025 году на планете будет жить 10 млрд человек. Эта цифра вызывает опасение, поскольку для удовлетворения нужд всего земного населения потребуется увеличить объемы добычи нефти, угля и газа. По этой причине энергетики и экологи видят выход из этой ситуации исключительно в поисках и использовании альтернативных источников энергии. Это позволит сохранить остатки полезных ископаемых и остановить начало глобальной экологической катастрофы на Земле.

Коротко о самом главном

Что такое альтернативная энергетика? Этот термин подразумевает комплекс наиболее доступных и передовых методов получения энергии. Сегодня альтернативные виды энергии распространены недостаточно широко, по сравнению с традиционными ресурсами, но они представляют огромный интерес, так как позволяют минимизировать причинение вреда экосистеме планеты. Использование электростанций, которые работают на ядерном топливе, — очень опасно. И явным тому доказательством является чернобыльская катастрофа в 1986 году, а также радиационная авария на АЭС Фукусима-1, которая произошла в 2011 году. Поэтому природные источники энергии более привлекательны и безопасны для экологии.

Альтернативный источник энергии — определенные устройства (механизмы, приборы) или конкретные способы, которые применяются с целью получения электрической энергии, способной полноценно заменить традиционные энергоресурсы, добываемые из недр земли. Существуют различные виды альтернативных источников энергии. Их классифицируют на отдельные группы:

  • энергия солнца;
  • гидроэнергетика;
  • ветроэнергетика;
  • энергия земли.

Западные страны повсеместно практикуют сегодня «опережающее развитие энергетической промышленности», что подразумевает строительство новых промышленных объектов и даже целых городов только после того, как рядом будут созданы благоприятные энергетические условия для развития инфраструктуры. Поскольку полезные ископаемые давно уже на исходе, то широкое применение находят именно источники альтернативной энергии. Подробнее об основных видах «зеленых» энергоресурсов читайте дальше.

Солнечная энергия

Ученые провели исследования, результаты которых показали, что суммарное количество всей полезной энергии от солнца, попадающей на поверхность планеты, в 5–6 раз больше всего энергетического потенциала в мире, полученного от применения традиционных органических ресурсов. По предварительным прогнозам, к началу 2050 года солнечная электроэнергетика будет составлять 23-25% от общего количества потребляемых энергетических ресурсов, в том числе и альтернативных. Очевидными преимуществами таких энергетических установок является компактность, экологичность и бесшумность. Но без недостатков не обошлось — в процессе производства солнечных батарей используются токсичные компоненты, что вызывает некоторые трудности с их последующей утилизацией.

Читать еще:  Jasmin bayer kommt aus ulm

Преобразование солнечной энергии в электрическую происходит, благодаря использованию термодинамических и фотоэлектрических методов. В последнем случае применяют специальные фотоэлементы, которые трансформируют световые кванты в электрический ток. Если вас интересует альтернативная энергия своими руками, то солнечные батареи легко сделать в домашних условиях, используя для этого готовые поликристаллические или монокристаллические элементы. Можно пойти другим путем — сделать солнечные батареи из транзисторов и диодов, но такой способ требует больших трудозатрат, а сами элементы обладают низким КПД. На рынке сегодня можно встретить более современные технологии:

  • солнечные батареи;
  • наноантенны;
  • солнечная черепица;
  • солнечные станции.

Передовой технологией в сфере альтернативной энергетики считается создание полностью автономных фотоэлектрических электростанций, использующих фотоэлементы на кремниевой основе. При помощи данной научной разработки появилась возможность преобразовывать прямую и рассеянную солнечную радиацию в электроэнергию. КПД при этом сохраняется на уровне 12-15%. Но даже более простые по конструкции энергетические системы способны заменить керосиновые лампы, свечи и аккумуляторные батареи, поэтому их применение вполне оправданно. В частном секторе также широко используются солнечные коллекторы для нагрева воды.

Ветроэнергетика

В списке самых доступных и недорогих источников альтернативной энергетики на втором месте находится энергия ветра. Принцип действия ветрогенератора заключается в запуске ветряного колеса при помощи силы ветра, благодаря чему полученная энергия передается на ротор электрогенератора. При расположении этих установок в степных районах, где рельеф местности не создает «помех» для движения воздушных масс, возможно обеспечить беспрерывное энергоснабжение домов или производственных объектов малой мощности.

К недостаткам технологии относят непостоянство стихии и низкий КПД при эксплуатации единичного ветрогенератора. Если вы ищите альтернативные источники энергии для частного дома, то использовать ветрогенераторы нецелесообразно, поскольку они производят много шума, и это доставляет определенный дискомфорт для проживания людей поблизости с установками. Самыми распространенными способами получения электроэнергии являются:

  • ветряные электростанции;
  • ветрогенераторы;
  • безлопастные турбины.

Энергия ветра очень велика. По предварительным подсчетам, проведенным метеорологами, стратегические запасы воздушной энергии составляют порядка 130–150 трлн кВт/ч ежегодно. При этом «ветряная» альтернативная энергетика и экология планеты — понятия очень близкие. Электроэнергию, необходимую для бытовых и промышленных нужд, можно получать, не засоряя атмосферу ядовитыми отходами. Энергия ветра доступна для повсеместного использования, но непредсказуема: она рассеивается в пространстве и не имеет постоянного вектора движения, что усложняет ее аккумуляцию. Иногда сильные порывы ветра попросту выводят из строя элементы конструкции ветряков, а ремонт оборудования обходится дорого. Несмотря на это, ветроэнергетика активно развивается. В западных европейских странах альтернативные источники энергии давно пользуются широкой популярностью. Только при помощи ветра там получают 2500 МВт электроэнергии.

В 2008 году суммарная мощность ветряных электростанций и ветрогенераторов во всем мире составила 110 гигаватт, что в 6 раз больше, по сравнению с показателями 2000 года. Главным препятствием для массового строительства ветряков является недостаток свободных площадей (без деревьев, гор и других естественных преград), удаленных от жилых районов.

Гидроэнергетика

На планете сосредоточены колоссальные запасы воды — более 70% земной поверхности, и люди давно начали использовать этот энергетический потенциал для собственных нужд. Уровень воды на побережьях морей на протяжении 24 часов меняется трижды. Эти колебания больше всего ощутимы в устьях рек, которые впадают в море, и заливах. Древнегреческие мыслители объясняли перепады уровня воды «капризами» Посейдона. И только в 18 столетии Ньютон выдвинул гипотезу, что массы воды движутся, благодаря силе притяжения небесных тел. Амплитуда приливов в различных местах Земли неодинакова и составляет 5–20 метров. Сегодня наибольшее распространение получили альтернативные источники электроэнергии, работа которых построена на преобразовании волновой и приливной энергии водных масс.

Еще в 1935 году российский ученый Константин Циолковский впервые предложил получать электроэнергию, используя для этого морские волны. Однако в процессе реализации этой идеи возникли определенные трудности. Первые волновые энергетические станции, которые вырабатывали электроэнергию из кинетической энергии морских волн, появились в 2008 году. Суммарный потенциал таких установок оценивается в 2,5 млн Мвт. В основе их работы лежит использование в открытом океане специальных поплавков, которые расположены на небольшой глубине и поглощают колебания волн. Однако плюсы и минусы альтернативных источников энергии в области волновой гидроэнергетики пока изучены слабо, что делает эту технологию менее популярной на фоне других доступных вариантов.

В 1968 году в России запустили в эксплуатацию приливную электростанцию (ПЭС), которая для получения электроэнергии использует силу приливов (кинетическую энергию вращения планеты). Во Франции такая электростанция действует с 1966 года. Турбины приводятся в действие за счет движения воды из морского залива в специальный бассейн и обратно. ПЭС обладает очевидным достоинствами, по сравнению с традиционными тепловыми электростанциями, которые работают за счет сжигания нефтепродуктов и каменного угля.

Геотермальная энергия

Некоторые традиционные и альтернативные источники энергии имеют сходство по способу получения. Например, геотермальные энергоресурсы тоже добывают из недр земли. Однако при этом не страдает экология планеты. В глубинах нашей планеты сосредоточено колоссальное количество тепловой энергии, которую можно использовать во благо всего человечества. Природная энергия Земли применяется по-разному: одни источники служат основой для организации автономного теплоснабжения, другие — для получения электроэнергии. В конце 1994 года в Америке было запущено в эксплуатацию более 300 блоков геотермических станций, большая часть которых расположена в долинах гейзеров.

Основными достоинствами данной технологии являются неисчерпаемость ресурсов и полная независимость от атмосферных условий. Но имеются и недостатки. Отработанные термальные воды содержат в своем составе токсичные химические соединения, поэтому сбрасывать их в поверхностные водоемы нельзя — приходится закачивать обратно под землю. Сейсмологи и вовсе против геотермальной энергетики, поскольку уверены, что эти «неприродные» процессы способны спровоцировать землетрясения.

Необычные источники энергии

В Японии недавно начали испытывать методы градиентной энергетики. Для производства электроэнергии используется разница температур морской воды. Например, на небольших глубинах температура составляет порядка 5–6℃, тогда как ближе к поверхности вода прогревается до 22—25 градусов. А поскольку разница глубин при таком температурном перепаде относительно небольшая, то в техническом плане нет серьезных ограничений для реализации этой уникальной задумки. Данная технология больше подходит для прибрежных районов и островов, для которых дешевая энергия крайне важна.

В качестве альтернативы традиционным горючим ископаемым предприимчивые ученые даже решили использовать океанских медуз. Интерес представляют не сами морские обитатели, а содержащийся в них люминесцентный белок, благодаря которому медузы светятся зеленым цветом. Исследования показали, что после кратковременного облучения ультрафиолетовыми лучами протеин начинает излучать электроны, трансформируя их в электрический ток. Но в масштабах планеты данная технология пока не применима.

Альтернативные источники энергии для дома — тема весьма интересная и заслуживает всестороннего рассмотрения. Возможность жить полностью автономно привлекает внимание миллионов людей на планете. Самыми востребованными в жилом секторе признаны методы получения электроэнергии из ветра и солнца, но и другие варианты со временем могут стать ключевыми в энергетической отрасли. Уже сегодня можно встретить необычные технологии, которые пригодны для индивидуального пользования: ветряные турбины на прицепе, мини-электростанции на основе воздушного змея, стеклянные шары для аккумуляции солнечных энергоресурсов… Постоянное развитие альтернативных отраслей энергетики позволит нам сохранить экологию на земле и снизить себестоимость электроэнергии.

Энергетика

В последнее время очень много идет разговоров об энергосберегающих технологиях. Это и тепловые аккумуляторы, и вечные лампочки, и солнечные батареи, и даже испо.

Как известно, при включении трёхфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть, по распространенным конденсаторным схемам.

Как уже неоднократно говорилось, существует масса альтернативных источников энергии, обладающих поистине неограниченным потенциалом. Человечество должно научит.

Как ни крути, а все запасы энергии, которые есть на Земле — это результат воздействия Солнца. Соответственно, вся нетрадиционная энергетика основывается на испо.

Казалось бы, солнечной энергии должно хватить человечеству на века. Это практически неисчерпаемый источник энергии. Но дело в том, что непосредственное применение.

Устройство ставится и умещается в выключателе или рядом с ним. Оно позволяет плавно включать эл. лампу, т. е. до номинального значения увеличить ток через лампу.

Если вы когда-нибудь задавались вопросом: что такое тепловой аккумулятор, как он работает и какую пользу можете из этого извлечь лично вы, то читайте эту статью.

Еще в 1988 г., германский доктор Вольфганг Файст вместе с профессором Бо Адамсоном (из Швеции) предложили необыкновенную схему оборудования обычного здания. Сут.

Наш заголовок — не шутка и не опечатка. Ветер действительно может обогреть жилище. Правда, для этого потребуется собрать ветряной генератор, об этом и пой.

Экологически чистая энергия из возобновляемых природных источников — это весьма перспективная тема для ведения рационального хозяйства. Солнечные электростанции.

Я хочу предложить читателям интересное на мой взгляд и полезное устройство — портативную ветроэлектростанцию. В летнее время я с семьей часто отдыхаю на берегу.

Этим вопросом я задался, когда готовился пойти в поход на байдарках на две недели. Электроэнергия требовалась, прежде всего, для восполнения заряда аккумуляторо.

Цена солнечных батарей в России сейчас достаточно высока. Это обуславливается их малой распространенностью и отсутствием собственных производств.

Немаловажную роль в формировании себестоимости выпускаемой продукции играет экономия электрической энергии, а именно рационального использования освещения цехов.

В хозяйстве радиоконструктора всегда найдутся старые диоды и транзисторы от ставших ненужными радиоприемников и телевизоров. В умелых руках это — богатство, кот.

Это возможно самая важная вещь, которую вы когда-либо читали! Похоже, что изобретатель из США Стэнли Мэйер разработал электрическую ячейку, которая позволяет.

В последнее время все большее внимание привлекают нетрадиционные, с технической точки зрения, источники энергии: солнечное излучение, морские приливы и волны и .

В статье рассказано о том, как построить трёхфазный (однофазный) генератор 220/380 В на базе асинхронного электродвигателя переменного тока. Трехфазный асинхрон.

Стандартная схема включения люминесцентных ламп не лишена недостатков: гудит дроссель, глючит стартер, лампы моргают и никак не хотят загораться.

Оказывается этот загадочный обогреватель ВИН устроен очень просто и его легко можно собрать прямо у себя дома. Рассмотрим вкратце принцип действия. В основу ра.

Читать еще:  Амплитудное значение напряжения формула

Страницы: 1 2

Альтернативная энергия для дома: выбираем источник

Многие полагают, что дешевое отопление частного дома возможно только на магистральном газе. Подумаем, что делать, если его нет, и подведение не планируется, и какой может быть альтренативная энергия для дома.

  • Как работает ветрогенератор.
  • Как установить солнечный коллектор.
  • Как обустроить тепловой насос.
  • Как выбрать инвертор.

Сегодня, когда цены на энергоносители стремительно растут вверх, а стоимость подключения к трубе с «голубым топливом» неоправданно высока, всё большее число домовладельцев отказывается от традиционных энергоресурсов и обращает свой взор на альтернативные источники энергии для дома.

Опираясь на знания экспертов и опыт участников forumhouse.ru мы расскажем вам, чем можно заменить газ; как ветер, солнце и тепло земли становятся альтернативой электричеству из проводов — используя их, можно осветить и обогреть загородный дом.

Альтернативный источник электроэнергии: ловец ветра

Именно так можно назвать ветрогенератор. Люди с давних пор используют силу ветра в качестве источника альтернативной энергии.

Пройдя долгий путь, знакомые всем ветряные мельницы превратились в современные ветроэнергетические установки способные вырабатывать электроэнергию.

По какому принципу работает ветрогенератор

Всё довольно просто. Поток ветра вращает лопасти ветроколеса, заставляя таким образом вращаться вал электрогенератора.

Генератор в свою очередь вырабатывает электрический ток.

Следует помнить, что генератор выдает непостоянное напряжение с различной частотой. На случай отсутствия ветра в комплект ветроэнергетической системы входит блок аккумуляторных батарей, куда и поступает выработанная генератором электроэнергия.

Среди индивидуальных домовладельцев наиболее широкое распространение получили ветроэнергетические установки мощностью до 10 кВт. Имеются три основных типа конструкции ветродвигателей:

  • Малолопастные. Чаще всего имеют три лопасти. Отличаются высоким КПД и простотой конструкции. Недостатки: из-за малой площади лопастей, начальный запуск двигателя требует скорости ветра не менее 5-5 м/с. Также пользователи отмечают высокий уровень шума.
  • Многолопастные. На ветровое колесо монтируется от 18 до 24 выгнутые лопасти. Начинают работать при скорости ветра в 2-4 м/с. Отличаются низким уровнем шума, но и более низким КПД, чем малолопастные ветродвигатели. Недостатки: усложненность конструкции, которая мешает установить ветрогенератор своими руками, и возникающий при их работе гироскопический эффект.
  • Роторные ветродвигатели – имеют вертикально расположенные лопасти, которые двигаются не по прямой, а по кругу. Достоинства: стабильная работа при постоянном ветре, низкий уровень шума. Существенный недостаток подобной конструкции ветродвигателя низкий КПД, не более 18 %.

Посмотрим, как же сделать ветроэнергетическую установку эффективной в наших условиях.

Интересен личный опыт участника forumhouse.ru Александра Капустина (ник на форуме Бывалый 1406)

– Размещать ветрогенератор следует на площадке, где для ветров существует как можно меньше помех. Энергия ветра – это кубическая функция скорости ветра. Это означает, что незначительные изменения скорости ветра вызывают существенные изменения выходной мощности. В целях безопасности ставить ветряк желательно дальше от жилых построек. О высоте мачты – ставим как можно выше.

В условиях поселков под Москвой можно рекомендовать высоту мачты не менее 15 метров. А при самостоятельном расчёте системы альтернативного энергоснабжения частного дома сначала необходимо выяснить, какое количество энергии требуется от системы. Для этого придётся определить пиковую мгновенную мощность, а также рассчитать две величины ожидаемого суточного энергопотребления — его максимальное и среднее значения.

Следует помнить, что в наших климатических условиях ветряки могут работать на полную мощность примерно 20–30% дней в году, поэтому ветрогенератор следует рассматривать как дополнительную, резервную систему электроснабжения по выработке электроэнергии для питания бытовых электроприборов.

Ловцы солнца

Как можно использовать энергию солнца: первое, что приходит в голову – солнечная батарея.

Уже никого не удивить фотоэлементами, размещенными на крыше коттеджа.

Но речь в нашем материале пойдёт не о них, а об устройстве способном преобразовывать солнечную энергию в тепло пригодное ля отопления или горячего водоснабжения дома.

Солнечные коллекторы

За ответом на вопрос, что такое солнечный коллектор, обратимся за разъяснениями к заместителю технического директора компании «АкваБур» Евгению Касаткину.

– В основу гелиосистемы или, проще говоря, солнечного коллектора заложен принцип получения тепла от солнечного излучения и дальнейшей передачей накопленной энергии в систему ГВС или отопления.

Существуют два вида солнечных коллекторов:

  • Вакуумный солнечный коллектор. Съем потенциала в данной системе производиться с помощью вакуумных трубок. Вакуумная трубка – это колба с двойным стеклом с выкаченным из неё воздухом. С внутренней стороны колба покрыта отражающим материалом, который впускает солнечное излучение, но не выпускает наружу. А во внутренней части системы, находятся трубки со стержнем, в котором находиться теплоноситель. Вакуумная прослойка даёт возможность сохранить около 95% улавливаемой тепловой энергии.
  • Плоский солнечный коллектор. Съем потенциала в данной системе основан на поглощении солнечного излучения абсорбирующей пластиной, после чего энергия, в виде накопленного тепла передаётся жидкому носителю. Обратная сторона солнечного коллектора покрывается теплоизоляцией.

Какую систему выбрать с учётом работы в наших условиях

По мнению руководителя направления отдела развития компании «Виссманн» Михаила Мурашко:

При пасмурной погоде, смоге и рассеянном излучении наиболее эффективно работают трубчатые вакуумные коллекторы. А плоские солнечные коллекторы, более оптимальны для использования в районах с высокой солнечной инсоляцией.

Евгений Касаткин:

– В зимний период и в северных районах солнечный коллектор может использоваться как дополнительная система, подключённая к системе отопления или ГВС. Но наилучшие показатели мы получим летом, когда система при правильной её установке и монтаже, может полностью удовлетворить вашу потребность в горячей воде, без использования косвенных систем нагрева воды.

Установка солнечного коллектора позволит вам получить практически бесплатное тепло. Если системе необходима принудительная циркуляция теплоносителя, то электричество потребуется лишь для работы насоса. А в солнечный день, гелиосистема может нагреть воду до температуры 50-70 С.

Тепловые насосы

Как гласит закон сохранения энергии: «Энергия не может возникнуть из ничего и не может просто так исчезнуть, она может только переходить из одной формы в другую».

В земле, воздухе и воде содержится большое количество низкопотенциальной тепловой энергии которую можно использовать для отопления дома. Остаётся только собрать эту рассеянную тепловую энергию и «запустить» её в систему теплоснабжения дома. Для этого применяется специальное устройство – тепловой насос.

В чем заключается эта технология, объясняет директор компании «SagaTherm» Александр Сагалович:

– Тепловой насос – это холодильная машина.В обычных условиях тепловая энергия передается от более нагретого тела к менее нагретому. Тепловой насос может забирать тепловую энергию у менее нагретого тела и передавать его более нагретому, нагревая его еще сильнее.

Тепловой насос способен отбирать тепловую энергию из следующих источников – воздуха, воды и земли. В наших условиях наиболее целесообразно построить систему тепловых насосов, базирующуюся на отборе тепла земли и воды.

Для перекачивания 4 кВт тепловой энергии нам понадобится примерно 1 кВт электроэнергии. Но электроэнергия тоже никуда просто так не пропадет, она превратится в тепловую энергию, т.к. компрессор в процессе работы также нагревается. Итого – затратив 1 кВт электроэнергии, мы получаем 5 кВт тепла.

Какую выгоду даёт установка этого устройства

Евгений Касаткин:

Выгоду от использования тепловых насосов лучше всего демонстрирует следующая таблица.

Теперь мы знаем, как работает тепловой насос. Рассмотрим, какие бывают типы систем.

Выбор конструкции будет зависеть от наличия на вашем участке дополнительных свободных площадей или водоёма.

  • Вертикальная система. Применяется, если на участке нет места для закладки контура труб или отсутствуют незамерзающие зимой водоёмы. Для монтажа теплового насоса бурятся от 3 до 5 скважин, глубиной от 50 до 150 метров.
  • Горизонтальная система. Менее затратна, чем вертикальная система, т.к. отпадает необходимость в бурении дорогих скважин. Контур труб закладывается на небольшой глубине, обычно около 1.5 метров, но требуется довольно приличная площадь участка.
  • Водная система. Если возле участка, не далее чем 100 метров, есть незамерзающий в зимнее время водоём, то закладка контура труб в нём будет наиболее разумным выбором.

Особенности эксплуатации тепловых насосов

Как и любая инженерная система, отопление и горячее водоснабжение на базе теплового насоса требует очень вдумчивого подхода.

Александр Сагалович:

– Вертикальная и горизонтальная системы обустройства грунтового теплообменника одинаково эффективны. Горизонтальный теплообменник занимает много места, но значительно дешевле вертикального.

Бурение скважин обойдётся дороже, но зато можно сэкономить место на участке.

Для многих это единственное решение, т.к. участок не позволяет разместить горизонтальный теплообменник.

При обустройстве горизонтального грунтового теплообменника понадобится примерно 5 соток земли на каждые 10 кВт мощности. После завершения работ, эту землю можно использовать без ограничений, единственное, на ней нельзя будет строить капитальные строения. Одним из способов использования тепловых насосов в качестве отопительного контура, может стать монтаж системы водяного тёплого пола.

Инвертор – как часть системы источника альтернативной энергии

Как уже говорилось выше, выработанное источником альтернативной энергии электричество накапливается в аккумуляторах. Но что делать дальше с этой энергией, ведь аккумуляторные батареи выдают постоянный ток, непригодный для подключения бытовых электроприборов? На помощь приходит преобразователь тока – инвертор. При помощи данного прибора постоянный ток преобразовывается в переменный.

Об особенностях использования инверторов для создания систем автономного и бесперебойного электропитания, рассказывает главный инженер компании «СибКонтакт» Сергей Лесков:

– Инверторы встраиваются в различные системы по производству альтернативной энергии содержащие аккумулятор, тем самым обеспечивая весь дом электроэнергией с напряжением 220В и частотой 50 Гц. Инверторы с синусоидальной формой выходного напряжения являются обязательной частью установки автономного электропитания, так как к ним можно подключить любое, даже самое чувствительное оборудование.

При создании системы автономного и бесперебойного электропитания инверторы имеют ряд преимуществ по сравнению с дизель и бензогенераторами:

  • Эти элементы системы работают в автономном режиме и не требуют присутствия человека;
  • В режиме холостого хода потребляют минимум электроэнергии;
  • Не требуют специальной вытяжной вентиляции помещения;
  • Не требуют звукоизоляции помещения.

Таким образом, выбор эффективного источника альтернативной энергии для загородного дома, заключается в комплексном подходе к решению множества достаточно сложных задач, требующих знаний, опыта и умелых рук.

Узнать больше об альтернативной энергии в частном доме вы можете из соответствующей ветки форума. В нашей теме раскрывается вопрос использования ветрогенератора и о том, можно ли собрать его своими руками для энергоснабжения альтернативного дома.

Поучаствуйте в обсуждении нескольких вариантов применения тепловых насосов. Ознакомившись с видео на нашем сайте, вы увидите, как геотермальный насос обеспечивает теплом дом в случае отсутствия магистрального газа. А в этом разделе форума ведётся обсуждение инверторов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector