Источники альтернативной энергии для частного дома

11 Июля 2022 г.

Виды альтернативных источников энергии

Путем использования «зеленых» источников энергии, частные владельцы недвижимости имеют возможность сократить расходы на оплату коммунальных услуг. Альтернативные источники возобновляемой энергии, базирующиеся на использовании бесплатных природных ресурсов, могут быть применены в этом контексте.

• системы солнечного электроснабжения;;
• ветрогенераторы;
• тепловые насосы;
• биогазовые установки.

Чтобы определить, какой источник возобновляемой энергии использовать, нужно провести расчеты, сколько энергии требуется для частного дома. Такие расчеты, как и сам монтаж, лучше доверить профессионалам. В нашем материале «Как найти подрядчика для установки инженерных систем в коттедже» мы делимся советами по выбору компании.

Солнечная энергия

Использование солнечной энергии возможно благодаря солнечным батареям и коллекторам. Для загородного дома применяются фотоэлектронные источники солнечных батарей:

• монокристаллические — дороже, но с КПД 13-25%, особенно в ясную погоду;
• поликристаллические — дешевле, с КПД 9-15%, но при этом способны вырабатывать энергию в облачную погоду.

Фото: creativeart — ru.freepik.com

Солнечные коллекторы нагревают воздух или воду, которую можно направить в краны, в систему отопления. Они бывают:

• плоские — из двух панелей с медным трубопроводом-змеевиком между ними, эффективнее работают при ярком солнце;
• трубчатые — вакуумные трубки, соединенные с накопительной емкостью, сохраняют до 95% улавливаемой энергии, хорошо работают в том числе при пасмурной погоде;
• воздушные — требуют большой площади, могут занимать всю стену, состоят из плоских панелей, основное их назначение — греть воздух для отопления.

Выработка солнечной энергии зависит от местоположения дома или коттеджа, времени года, погоды. Желательно предусмотреть комбинированные системы энергосбережения, с возможностью подключения другого источника тепла и электричества.

Ветрогенераторы

Ветрогенераторы — электромеханические источники альтернативной энергии, похожие на ветряные мельницы. Вращение лопастей на мачте-вышке заставляет вращаться вал генератора. Полученная энергия скапливается в аккумуляторных батареях с системой распределения тока.

Фото: wirestock — ru.freepik.com

Ветрогенераторы бывают:

• малолопастные — обладают высоким КПД, при скорости ветра от 5,5 м/с;
• многолопастные — работают при скорости ветра от 2 м/с, КПД более низкий;
• роторные — их лопасти движутся по кругу, работают при постоянном ветре, КПД от 18%.

Тепловые насосы для отопления частного дома

Альтернативные источники тепловой энергии позволяют обогревать загородные дома в любой местности. Тепловой насос для отопления способен собирать низкопотенциальную тепловую энергию у воды, воздуха, грунта.

Фото: freepik — ru.freepik.com

Принцип работы термодинамического источника — теплового насоса:

• в первом контуре теплоноситель собирает энергию, получает температуру выше 0 и передает ее во второй контур;
• фреон во втором контуре поглощает собранную энергию, нагревается, сжимается в компрессоре, выделяя тепло;
• тепло из конденсатора передается внешней батарее.

Биогазовые установки

Биогазовые установки преобразуют в газ отходы растительного и животного происхождения. Биоэнергетические источники — это биореакторы в виде закрытых анаэробных емкостей. Масса отходов содержит концентрацию бактерий для обеспечения брожения и перемешивается с помощью механических мешалок.

Сгенерированный газ переходит в резервуар — емкость с водой, где очищается, а затем по другой трубе поступает конечному потребителю. Биогазовая установка снабжена люком выгрузки, откуда извлекают переработанное сырье. Его можно использовать как безопасное и бесплатное удобрение.

Оборудование альтернативных источников энергии для дома имеет высокую цену и срок окупаемости, исчисляемый 5—20 годами, но позволяет впоследствие пользоваться полученной энергией практически бесплатно. Технологии продолжают развиваться, поэтому стоимость устройств для получения возобновляемой энергии будет уменьшаться.

Какие преимущества и недостатки имеют альтернативные источники энергии?

Альтернативные источники энергии имеют ряд преимуществ и недостатков.

Преимущества альтернативных источников энергии:

1. Экологически чистые: альтернативные источники энергии не загрязняют окружающую среду, в отличие от традиционных источников энергии, таких как нефть, газ и уголь.

2. Возобновляемые: альтернативные источники энергии, такие как солнечная и ветровая энергия, являются возобновляемыми, то есть их можно использовать бесконечное количество раз без исчерпания ресурсов.

3. Экономически выгодны: хотя установка и поддержание альтернативных источников энергии может быть дорогой в начале, они могут значительно сэкономить деньги в будущем, так как не требуют покупки топлива и обслуживания, которые необходимы для традиционных источников энергии.

4. Децентрализованные: альтернативные источники энергии могут быть установлены по всей территории, что позволяет создавать небольшие энергетические системы на местах, что уменьшает зависимость от централизованных систем электроснабжения.

Недостатки альтернативных источников энергии:

1. Неустойчивость: альтернативные источники энергии, такие как солнечная и ветровая энергия, зависят от погодных условий, что может привести к нестабильности в поставках электроэнергии.

2. Ограниченность: не все виды альтернативных источников энергии могут быть использованы везде, например, гидроэнергия требует наличия рек или водохранилищ.

3. Высокая стоимость: хотя альтернативные источники энергии могут сэкономить деньги в будущем, установка их оборудования может быть дорогой, что может затруднить доступность для некоторых людей.

4. Возможные негативные воздействия на окружающую среду: некоторые альтернативные источники энергии могут имет

• Уменьшение экологического влияния: использование альтернативных источников энергии, таких как солнечные батареи или ветряные турбины, может снизить выбросы вредных веществ в атмосферу и уменьшить зависимость от нефти и газа.
• Долгосрочная экономия: инвестирование в альтернативные источники энергии может позволить снизить затраты на энергию в долгосрочной перспективе, так как некоторые типы альтернативных источников энергии могут производить энергию постоянно и бесплатно после начальных инвестиций.
• Уменьшение зависимости от поставщиков энергии: использование альтернативных источников энергии может уменьшить зависимость от традиционных поставщиков энергии, что может быть особенно полезно в регионах с ограниченным доступом к газу и нефти.
• Недостатки:
• Высокие начальные затраты: вложения в альтернативные источники энергии могут быть очень высокими, особенно при установке оборудования, такого как солнечные батареи или ветряные турбины.
• Непостоянность: некоторые типы альтернативных источников энергии, такие как солнечные батареи и ветряные турбины, могут не производить энергию постоянно и не могут быть использованы как основной источник энергии.
• Проблемы с хранением: в некоторых случаях может потребоваться хранение избытка произведенной энергии для использования в периоды, когда источник энергии недоступен, например, в ночное время или во время безветрия. Это может требовать дополнительных инвестиций в оборудование для хранения энергии.
• Воздействие на окружающую среду: в некоторых случаях, строительство и эксплуатация альтернативных источников энергии может иметь отрицательное воздействие на окружающую среду, например, в случае дамб для гидроэлектростанций или установок для производства биогаза.

Н

Видео. Что не так с АЛЬТЕРНАТИВНОЙ энергией? | Дмитрий Побединский