Εναλλακτικές πηγές ενέργειας για το σπίτι: ηλιακοί συλλέκτες και γεννήτριες ανέμου

Anonim

Οι "πράσινες" πηγές ενέργειας κερδίζουν αυξανόμενη δημοτικότητα. Σας λέμε ότι είναι καλύτερο να επιλέξετε για ένα ιδιωτικό σπίτι - ηλιακούς συλλέκτες ή αιολικές γεννήτριες και να περιγράψετε τις αποχρώσεις της εγκατάστασής τους.

Εναλλακτικές πηγές ενέργειας για το σπίτι: ηλιακοί συλλέκτες και γεννήτριες ανέμου 11111_1

Sun, Wind και ... Ηλεκτρισμός

Φωτογραφία: shutterstock / fotodom.ru

Οι ηλιακοί συλλέκτες και οι ανεμογεννήτριες ήταν η μεγαλύτερη κατανομή εναλλακτικών πηγών ηλεκτρικής ενέργειας. Και οι δύο τεχνολογίες είναι καλά ανεπτυγμένες, οι τιμές του εξοπλισμού μειώνεται σταδιακά και τώρα, για παράδειγμα, μια ηλιακή μονάδα 200-250 W μπορεί να αγοραστεί για 15-20 χιλιάδες ρούβλια.

Sun, Wind και ... Ηλεκτρισμός

Φωτογραφία: shutterstock / fotodom.ru

Τι είδους πηγή επιλέξτε;

Sun, Wind και ... Ηλεκτρισμός

Διαφορετικοί τύποι ηλιακών συλλεκτών πυριτίου. Μία παραλλαγή με μονοκρυσταλλικές μονάδες (το επίπεδο της μονάδας είναι κατασκευασμένο από στερεό κρύσταλλο πυριτίου). Φωτογραφία: shutterstock / fotodom.ru

Πρώτον, αποφασίστε για το ποσό της ηλεκτρικής ενέργειας που χρειάζεστε. Θα δημιουργήσετε ένα σύστημα ενεργειακού εφοδιασμού στο σπίτι εντελώς στην ηλιακή ενέργεια ή την αιολική ενέργεια ή να το χρησιμοποιήσετε ως σύστημα τροφοδοσίας έκτακτης ανάγκης; Μετά από όλα, οι ετικέτες των τιμών είναι πολύ διαφορετικές. Για ένα σύστημα έκτακτης ανάγκης (με ισχύ εξόδου 200-500 W), ένα έως δύο ηλιακές μονάδες και πρόσθετο εξοπλισμό είναι αρκετό - μόνο σε σειρά 40-50 χιλιάδων ρούβλια. Αλλά η ολοκλήρωση της αυτόνομης τροφοδοσίας, θα κοστίσει πολύ πιο ακριβό. Για παράδειγμα, ένα σύστημα εισόδου σόγιας με χωρητικότητα εξόδου 2500 W θα κοστίσει 300-400 χιλιάδες ρούβλια. Παρόμοια σειρά αριθμών και στις ετικέτες τιμών για τις ανεμογεννήτριες.

Sun, Wind και ... Ηλεκτρισμός

Οι ηλιακοί ελεγκτές, οι μετατροπείς και οι σύγχρονες επαναφορτιζόμενες μπαταρίες κάτω από το χώρο διαβίωσης δεν καταλαμβάνουν πολύ χώρο και δεν απαιτούν ξεχωριστό δωμάτιο. Η υπηρεσία και η λειτουργία τους μπορούν να γίνουν τόσο τοπικά όσο και εξ αποστάσεως, χρησιμοποιώντας ένα δισκίο ή ένα smartphone (μέσω δικτύου Ethernet ή Wi-Fi). Φωτογραφία: ABB.

Sun, Wind και ... Ηλεκτρισμός

Με πολυκρυσταλλικές μονάδες (περιέχει αρκετούς κρυστάλλους). Φωτογραφία: shutterstock / fotodom.ru

Η άμεση επιλογή του τύπου της "πράσινης" πηγής εξαρτάται από τα κλιματικά και γεωγραφικά χαρακτηριστικά της περιοχής. Ας πούμε, για περιοχές χαμηλής ταχύτητας με φτωχό καιρό (για παράδειγμα, στην Κριμαία), οι ηλιακές μπαταρίες ταιριάζουν καλύτερα. Σε ανοικτές περιοχές, στους λόφους και στη θάλασσα, οι οποίες χαρακτηρίζονται από παρατεταμένους ισχυρούς ανέμους, οι ανεμογεννήτριες έχουν αποδειχθεί καλά. Ως το μεγαλύτερο μέρος της ευρωπαϊκής Ρωσίας υπάρχουν λίγα μέρη με κλίμα, ιδανικά κατάλληλο για έναν ή έναν άλλον τύπο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Υπό τις συνθήκες αυτές, έχει νόημα να δημιουργηθούν και οι δύο τύποι γεννητριών που θα υποκαταστήσουν ο ένας τον άλλον. Φυσικά, ένα τέτοιο σύστημα είναι πολύ ακριβότερο - αλλά τι να κάνει, αυτά είναι τα χαρακτηριστικά του ρωσικού κλίματος.

Sun, Wind και ... Ηλεκτρισμός

Φωτογραφία: shutterstock / fotodom.ru

Ηλιακούς συλλέκτες

Επί του παρόντος, δύο τύποι αυτών των συσκευών έχουν διανεμηθεί: πυρίτιο και φιλμ. Κάθε ένας από αυτούς χωρίζεται σε τύπους:
  1. Μονοκρυσταλλικό πυρίτιο. Κάθε μεμονωμένη μονάδα λήψης φωτός γίνεται με βάση μια πλάκα πυριτίου χαραγμένο από ένα στερεό κρύσταλλο. Αυτές οι μπαταρίες διαφέρουν στη μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα (έως 22-24%), αλλά και το υψηλότερο κόστος.
  2. Πυρίτιο πολυκρυσταλλικό. Η πλάκα της μεμονωμένης μονάδας έχει μια δομή που αποτελείται από αρκετούς κρύσταλλα πυριτίου, λόγω των οποίων απαιτείται η συσκευή κατά προσέγγιση. Απόδοση 13-15%.
  3. Πυρίτιο άμορφο. Στο κόστος 20 τοις εκατό κάτω από την πολυκρυσταλλική, αποδοτικότητα περίπου 6-8%.
  4. Η ταινία, με βάση το τηλεοπτικό κάδμιο, το κάδμιο Selenide, πολυμερικά υλικά, κλπ. Εμφανίστηκαν πρόσφατα και δεν αποκτήθηκαν ευρέως διαδεδομένα, αλλά θεωρούνται πολλοί κατασκευαστές ως πολύ ελπιδοφόρα. Η αποτελεσματικότητα και το κόστος είναι περίπου 20% υψηλότερο από αυτό του άμορφου.

Πολυκρυσταλλική και με βάση άμορφο πυρίτιο ελήφθησαν τη μεγαλύτερη κατανομή. Αυτές οι τροποποιήσεις είναι ευκολότερες στην κατασκευή και φθηνότερη από ένα μόνο κρυστάλλινο πάνελ και επιπλέον, οι άμορφες μπαταρίες που βασίζονται σε πυρίτιο δεν απαιτούνται άμεση ακτινοβολία με ηλιακά φώτα, αναπαράγουν αποτελεσματικότερα την ηλεκτρική ενέργεια με πολλαπλό φωτισμό και, κατά συνέπεια, καλύτερα κατάλληλα για το Μέση λωρίδα της Ρωσίας, όπου πολλές ημέρες σύννεφων. Για τις περιφέρειες με κυριαρχία σαφών καιρού (Κριμαία, Κεντρική Ασία), αντίθετα, είναι καλύτερα να χρησιμοποιηθούν μονο-και πολυκρυσταλλικές μπαταρίες.

Αιολικοί γεννήτριες

Η αιολική γεννήτρια μετατρέπει την αιολική ενέργεια σε ηλεκτρικό. Τα σύγχρονα μοντέλα είναι σε θέση να συνεργαστούν με έναν μικρό άνεμο (2-3 m / s), αν και η βέλτιστη ταχύτητα ανέμου για την εργασία τους είναι υψηλότερη και είναι συνήθως 10-12 m / s. Σε ταχύτητα ανέμου, 3 m / s μια τέτοια γεννήτρια ανέμου θα παράγει περίπου το 5% της ισχύος από το δυνατόν, με ταχύτητα 7 m / s - περίπου 50%. Επομένως, κατά την επιλογή του μοντέλου γεννήτριας, είναι απαραίτητο να εξετάσετε τη μέση ετήσια ταχύτητα ανέμου στην περιοχή σας, αυτή η ένδειξη εμφανίζεται πάντα στην περιγραφή.

Sun, Wind και ... Ηλεκτρισμός

Με άμορφες μονάδες. Φωτογραφία: shutterstock / fotodom.ru

Επιλέξτε τη γεννήτρια ανέμου και το μέγεθος της μηνιαίας παραγωγής ρεύματος. Πρέπει να υπολογίσετε πόση ηλεκτρική ενέργεια χρειάζεστε. Ας πούμε ότι αποφασίζετε να είστε οικονομικοί και περιορισμένοι σε φωτισμό έκτακτης ανάγκης, τη λειτουργία της αντλίας κυκλοφορίας και τη δυνατότητα φόρτισης ενός smartphone ή φορητού υπολογιστή. Στη συνέχεια, θα χρειαστείτε μια τρέχουσα ισχύ εξόδου 150-200 W, είναι περίπου 50-100 kWh το μήνα. Τέτοιες λειτουργίες θα παρέχουν ένα μικρό μοντέλο ισχύος, μπορούν να αγοραστούν σήμερα για 20-30 χιλιάδες ρούβλια. Και αν χρειάζεστε περισσότερη ενέργεια, τότε η γεννήτρια ανέμου θα πρέπει να επιλεγεί πιο ισχυρή: μοντέλα που παράγουν αρκετές εκατοντάδες κιλοβατώρες για ένα μήνα, αλλά και η τιμή αυτών θα είναι υψηλότερη - 100-150 χιλιάδες ρούβλια.

Sun, Wind και ... Ηλεκτρισμός

Μια ολοκληρωμένη λύση με ηλιακές μπαταρίες και ισχυρές ανεμογεννήτριες σχεδιασμένες για τον άνεμο, αλλάζοντας σε ένα ευρύ φάσμα ταχύτητας. Φωτογραφία: shutterstock / fotodom.ru

Ομοίως, πραγματοποιείται επίσης ο υπολογισμός για ηλιακές μπαταρίες. Η απαιτούμενη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας υπολογίζεται και οι ενότητες επιλέγονται με βάση τον υπολογισμό, έτσι ώστε η σωρευτική τους απόδοση με την εγγύηση να εξασφαλίζει τις ανάγκες σας. Ο υπολογισμός γίνεται λίγο πιο περίπλοκος, δεδομένου ότι η αξία της μηνιαίας σημερινής γενιάς αλλάζει έντονα από την εποχή του χρόνου. Το καλοκαίρι είναι το μέγιστο και το χειμώνα μόλις φτάνει το 10-20% του καλοκαιριού. Ως εκ τούτου, επιλέξτε ηλιακούς συλλέκτες ανάλογα με το αν θα τα χρησιμοποιήσουν μόνο στη ζεστή περίοδο (στην εποχή της χώρας) ή όλο το χρόνο. Επιπλέον, η αποτελεσματικότητα της παραγωγής εξαρτάται έντονα από το πόσο καλά βρίσκονται οι ηλιακοί συλλέκτες. Εάν δεν αποδείχθηκαν να αναπτυχθούν προς τη σωστή κατεύθυνση και στη σωστή γωνία, τότε η αποτελεσματικότητα της παραγωγής ενέργειας μειώνεται σημαντικά - κατά 20-30%, και ακόμη περισσότερο. Ως εκ τούτου, είναι καλύτερο οι υπολογισμοί για την απαιτούμενη απόδοση των μπαταριών, λαμβάνοντας υπόψη τη θέση της θέσης τους, έκανε έναν ειδικό.

Κατά προσέγγιση υβριδικό σύστημα εγκατάστασης αιολικής ενέργειας

Sun, Wind και ... Ηλεκτρισμός

Οπτικοποίηση: Igor Smirhagin / Burda Media

Συγκριτικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των μπαταριών ηλιακού πυριτίου

Μονοκρυπτή

Polycrystall

Άμορφο πυρίτιο

Κόστος

Το ψηλότερο

Μέση τιμή

Χαμηλότερο

Απόδοση, αποδοτικότητα,%

~ 22.

~ 15.

~ 10.

Απαιτήσεις για φωτισμό

Υψηλή: Συνιστάται η προσανατολισμός της μπαταρίας έτσι ώστε οι ακτίνες του ήλιου να πέσουν στο αεροπλάνο του κάθετο

Υψηλή: Συνιστάται η προσανατολισμός της μπαταρίας έτσι ώστε οι ακτίνες του ήλιου να πέσουν στο αεροπλάνο του κάθετο

Λιγότερο απαιτητικό από τη γωνία της πτώσης του ηλιακού φωτός

Αποτελεσματικότητα της εργασίας στον καιρό Cloud

Χαμηλός Χαμηλός Υψηλός

Υπηρεσία

~ 25.

~ 20.

~ 15.

Πού και πώς να εγκαταστήσετε μπαταρίες και ανεμογεννήτριες

Οι ηλιακοί συλλέκτες πρέπει να βρίσκονται στο μέτρο του δυνατού, ώστε το φως του ήλιου να πέσει πάνω τους. Στο βόρειο ημισφαίριο, οι ηλιακοί συλλέκτες αναπτύσσονται στη νότια κατεύθυνση, κάτω από την κλίση που αντιστοιχεί σε γεωγραφικό γεωγραφικό πλάτος. Στην πράξη, οι ηλιακοί συλλέκτες εγκαθίστανται συνήθως στη νότια πλαγιά της οροφής. Εάν δεν υπάρχει τέτοια δυνατότητα, τότε οι μπαταρίες τοποθετούνται σε λιγότερο ευνοϊκή θέση και οι ρυθμίσεις πρέπει να προστεθούν στην απόδοση. Μπορεί να χρειαστεί να αυξηθεί ο αριθμός των ενοτήτων.

Sun, Wind και ... Ηλεκτρισμός

Η γεννήτρια ανέμου με έναν κατακόρυφο άξονα περιστροφής χαρακτηρίζεται από χαμηλό θόρυβο. Φωτογραφία: shutterstock / fotodom.ru

Λοιπόν, αν έχετε περιθώριο στην περιοχή τοποθέτησης, όπου στο μέλλον μπορείτε να εγκαταστήσετε μια πρόσθετη ή περισσότερες μονάδες. Επειδή αργά ή γρήγορα θα έχετε την ιδέα ότι θα ήταν ωραίο να αυξήσετε την απόδοση του συστήματος.

Οι ηλιακοί συλλέκτες πρέπει να εγκατασταθούν έτσι ώστε να μπορούν να εξυπηρετηθούν. Αυτό ισχύει όχι μόνο για την επισκευή των εργασιών, αλλά και τον καθαρισμό - πρέπει να γίνει τακτικά, αφαιρώντας το πεσμένο φύλλωμα με πάνελ, σκόνη και βρωμιά. Ιδιαίτερα σημαντική είναι η διαθεσιμότητα πάνελ με τη χρήση του έτους λόγω της ανάγκης για τον καθαρισμό τους από το χιόνι.

Sun, Wind και ... Ηλεκτρισμός

Η αιολική γεννήτρια αέρος αέρας για έναν αδύναμο (από 2-3 m / s) άνεμο. Φωτογραφία: "Αιολική δύναμη"

Οι ανεμογεννήτριες συνιστώνται να εγκατασταθούν στην υψηλότερη περιοχή του εδάφους. Δεν είναι απαραίτητο να σώσει ο ιστός: σε υψόμετρο 8-10 μ., Η αντοχή του ανέμου αυξάνεται κατά περίπου 30%. Ο ανεμόμυλος κατά την εργασία μπορεί να είναι θόρυβος, οπότε είναι καλύτερο να το εγκαταστήσετε όχι πιο κοντά από 20 μέτρα από το σπίτι. Ευτυχώς, οι θορύβοι χαμηλής συχνότητας που επηρεάζουν τον κόσμο της υγείας και των ζώων, μόνο οι ανεμογεννήτριες των πολύ μεγάλων ικανοτήτων παράγονται - από 100 kW και υψηλότερα. Επομένως, τα ελαφρά και χαμηλά μοντέλα των αιολικών γεννητριών είναι μερικές φορές εγκατεστημένες στις στέγες των κτιρίων και για τέτοιες περιπτώσεις είναι επιθυμητό να χρησιμοποιηθούν επενδύσεις απόσβεσης.

Οι γεννήτριες ανέμου έχουν εδραιωθεί ιδιαίτερα στις βόρειες ρωσικές χώρες (στην εσωτερική και πανούκλα), όπου, κατά κανόνα, ισχυρά ισχυρά μέσοι ετήσιοι άνεμοι (πάνω από 7 m / s).

Sun, Wind και ... Ηλεκτρισμός

Kärcher Isolar σύστημα για καθαρισμό φωτογραφιών Γαλβανικές Εργασίες Ενεργειακών Εγκαταστάσεων. Ο καθαρισμός μιας έντονης μολυσμένης ηλιακής μπαταρίας αυξάνει την ενεργειακή του εκτίμηση κατά περίπου 20%. Φωτογραφία: Kärcher.

Προαιρετικός εξοπλισμός

Εκτός από τις τρέχουσες γεννήτριες (αιολική γεννήτρια ή ηλιακή μπαταρία) θα χρειαστείτε:

  1. Μετατροπέας - μετατρέπει ένα άμεσο ρεύμα που παράγεται από ένα ηλιακό πάνελ ή μια μπαταρία, σε ένα εναλλασσόμενο ρεύμα με χωρητικότητα 220 V.
  2. Επαναφορτιζόμενες μπαταρίες (AKB). Συσσωρεύουν την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας σε περίπτωση μέγιστης κατανάλωσης ή για την κατάσταση κατά την οποία η γεννήτρια δεν παράγει ένα ρεύμα (για παράδειγμα, ηλιακούς συλλέκτες τη νύχτα).
  3. Ελεγκτές φόρτισης - συσκευές που είναι υπεύθυνοι για την κατεύθυνση των ροών ηλεκτρικής ενέργειας που παράγονται από τη γεννήτρια. Χωρίς αυτούς, η γεννήτρια θα πρέπει να αποσυνδεθεί με μη αυτόματο τρόπο από την μπαταρία για κάθε βράδυ και στο τέλος κάθε φόρτισης. Επιπλέον, οι ελεγκτές αυξάνουν την αποτελεσματικότητα της γεννήτριας σε 30-50%.
  4. Στερεώστε τη γεννήτρια. Στην περίπτωση της γεννήτριας ανέμου, είναι ένα μέγιστο ύψος 8-10 μ. Για ηλιακούς συλλέκτες, είναι αγκύλες για την εγκατάσταση στην οροφή ή τα ξεχωριστά σχέδια.

Όπως δείχνει πρακτική, το κιτ εξοπλισμού θα πρέπει να πληρώσει περίπου όσο και για τη γεννήτρια.

Διαβάστε περισσότερα