Alternative Energie für zu Hause: Überprüfung nicht standardmäßiger Energiequellen
„Grüne Energie“ lockt Menschen allein schon mit ihren kosmischen Perspektiven.Für die autonome Kommunikation kann völlig kostenlos unerschöpfliche Energie aus der Umwelt gewonnen werden. Darüber hinaus wird seine Ressource täglich ohne menschliches Eingreifen wiederhergestellt.
Um die wahren Gaben der Natur jedoch kompetent nutzen zu können, muss man wissen, wie sie funktionieren und wo sie eingesetzt werden. Sind Sie einverstanden?
In unserem Artikel erfahren Sie alles darüber, wie alternative Energie für Ihr Zuhause genutzt wird. Nach Durchsicht der von uns bereitgestellten Informationen können Sie die am besten geeignete Option zur Wärme- oder Stromerzeugung auswählen.
Wir haben Anlagen, die Solar-/Wind-/Wasser-/Erdenergie verarbeiten, ausführlich beschrieben. Wir haben das Funktionsprinzip kurz und äußerst einfach dargelegt. Die bereitgestellten Informationen helfen dabei, Methoden und Quellen der Energieerzeugung zu vergleichen.
Der Inhalt des Artikels:
Arten alternativer Energiequellen
Der Kauf von Industriemodellen moderner Geräte zur Gewinnung thermischer oder elektrischer Energie aus der Umwelt ist nicht so schwierig.
Zu den beliebtesten Optionen für solche Geräte gehören:
- Sonnenkollektoren;
- Sonnenkollektoren;
- Windgeneratoren;
- Wärmepumpen;
- Biogasgeneratoren.
Die Wissenschaft steht nicht still; es entstehen neue Modelle von Geräten zur Erzeugung alternativer Energie. Es ist wichtig, nicht nur die entsprechende Option auszuwählen, sondern sie auch richtig zu installieren. Sehr oft ist es nicht möglich, mit nur einer Einheit auszukommen.Sie können den Einsatz verschiedener Ressourcen kombinieren.
Beispielsweise liefert eine Solarbatterie im Sommer mehr Strom und ein Windgenerator im Winter mehr Strom. Durch die Kombination dieser beiden Geräte können Sie das ganze Jahr über ausreichend autonomen Strom bereitstellen. Auch andere Geräte können auf ähnliche Weise kombiniert werden.
#1: Verwendung von Sonnenkollektoren
Diese Elemente werden immer beliebter und vielfältiger. Sie werden sowohl als fertige Bausätze als auch als einzelne Fotozellen verkauft. Hobbyhandwerker, die lieber alles mit eigenen Händen machen, arbeiten gerne mit letzteren – das ist eine relativ einfache Aufgabe.
Zu Baue eine Solarbatterie Bei individuellen Parametern sollten Sie die erforderliche Anzahl fertiger Fotozellen erwerben und diese in einen gemeinsamen Stromkreis einlöten.
Es gibt monokristalline und polykristalline Solarzellen. Erstere sind produktiver und langlebiger, aber nur wirksam, wenn sie einen stabilen Energiefluss erhalten. Polykristalle haben eine geringere Effizienz und eine kürzere Lebensdauer, können aber auch bei bewölktem Himmel recht effektiv arbeiten.
Die Photovoltaikzellen werden unter einer Schicht aus haltbarem transparentem Material platziert, damit sie Energie absorbieren können und trotzdem an Ort und Stelle bleiben. Das Gehäuse mit transparenter Außenfläche sieht aus wie ein Metallrahmen. Es dient zur Befestigung der Paneele.
Manchmal wird anstelle eines Metallkörpers eine Holzkonstruktion verwendet.Dies ist eine weniger haltbare, aber durchaus akzeptable Option.
Die Konstruktion mit Sonnenkollektoren erweist sich als recht sperrig, weshalb sie meist direkt auf dem Dach des Hauses platziert wird. Das Gehäuse ist auf einem Ständer montiert, sodass das Panel mit Fotozellen gedreht werden kann. Dadurch können Sie die Bewegung der Sonne überwachen und je nach Jahreszeit mehr UV-Strahlen einfangen.
Bei starken Regenfällen wird das Paneel in eine vertikale Position gedreht, um Schäden zu vermeiden und mögliche Verunreinigungen zu reduzieren. Die Installation von Paneelen ist nur der erste Schritt bei der Implementierung eines solchen Systems.
Für den vollen Betrieb müssen Sie die Fotozellen über ein Ladegerät an das Solarwechselrichtersystem anschließen.
Um das resultierende elektrische System aufzubauen, benötigen Sie Batterien für Sonnenkollektoren, Zum Beispiel, SUNLIGHT PzS. Solche Elemente können in einer ziemlich großen Tiefe – bis zu drei Metern – unter der Erde installiert werden.
Richtige Auswahl Wechselrichter für Solarmodule und Batteriecontroller - ein wichtiger Punkt, um die maximale Effizienz des gesamten Systems zu gewährleisten. Je besser alle Komponenten ausgewählt sind, je besser die speziellen Berechnungen durchgeführt werden, desto geringer sind die elektrischen Energieverluste.
Eine interessante Art von Solarmodulen - flexible Filmversion, ihre Arbeitsschicht ist auf einen Polymerfilm aufgetragen. Sie werden an den Glasfenstern von Hochhäusern angebracht, natürlich auf der Sonnenseite.
Der Wirkungsgrad solcher Elemente ist etwas geringer als der der herkömmlichen Version – nur 7 %. Aber die Benutzerfreundlichkeit und die Platzersparnis gleichen diesen Nachteil aus.
Das Gerät hat angerufen Betaray. Dabei handelt es sich um eine ziemlich große Glaskugel, die wie eine Linse die Sonnenstrahlen sammelt und sie auf ein Panel mit Fotozellen leitet. Die Anlage ist in der Lage, sich automatisch zu drehen, um maximales Sonnenlicht zu erhalten.
Dadurch kommt man mit weniger Fotozellen aus und sorgt für einen stabileren Sonnenlichtfluss. Nachts kann Betaray Mond- und Sternenlicht absorbieren. Das ist nicht viel, reicht aber aus, um eine vollständige Straßenbeleuchtung zu gewährleisten. Insgesamt weist dieses Gerät einen für Solarmodule beeindruckenden Wirkungsgrad von 35 % auf.
Hier finden Sie nützliche Tipps zur Auswahl, Installation und zum Betrieb von Solarmodulen:
#2: Anwendung von Solarkollektoren
Dies ist eine modernere und produktivere Variante der Sommerdusche. Selbst die bescheidenste Datscha verfügt über ein Fass Wasser, das sich tagsüber auf ein recht ordentliches Niveau erwärmt.
Wenn Sie auf dem Dach ein System aus schmalen Rohren installieren, durch die das Wasser zirkuliert, können Sie eine spürbare Wärmemenge erhalten und das Haus vollständig mit Warmwasser versorgen und sogar recht ordentlich heizen.
Der Betrieb dieser alternativen Energiequelle basiert auf der Fähigkeit von Wasser und Luft, bei Erwärmung zu zirkulieren. Der Wärmetauschertank ist auf einer höheren Ebene als die Kollektorrohre installiert. Das erhitzte Wasser steigt auf und gelangt oben in die Wärmetauscherschlange.
Durch die Abkühlung bei Kontakt mit Leitungswasser fällt das Kühlmittel des Sonnenkollektors nach unten und gelangt wieder in die Rohre, die von der Sonne erwärmt werden.
Durch die natürliche Zirkulation von Heiz- und Kühlwasser sind keine speziellen Pumpen oder andere elektrische Geräte erforderlich.
Sie können die einfachste Version eines solchen Systems aus verfügbaren Materialien herstellen: Rohre mit unterschiedlichen Durchmessern, Metallblech als Basis. Der Ständer, an dem die Basis befestigt wird, kann aus einer Ecke oder anderen Metallelementen bestehen.
Typischerweise wird der außen liegende Teil des Systems schwarz lackiert, um die Fähigkeit zur Wärmeabsorption zu erhöhen. Der Sockel mit Rohren ist so befestigt, dass Sie den Neigungswinkel ändern können.
Es bleibt nur noch die Installation eines Wärmetauschertanks, die Platzierung einer Spule darin und die Verbindung der Systemelemente untereinander sowie mit der Wasserversorgung und/oder dem Heizsystem.
Die detaillierte Technologie zur Herstellung eines Solarkollektors zum Heizen wird in beschrieben Dieser Artikel.
Natürlich sind moderne industrielle Solarkollektoren komplexer und arbeiten effizienter. Einige Geräte verwenden Freon als Kühlmittel, wodurch Sie auch bei kaltem Wetter Wärmeenergie gewinnen können.
Industrieanlagen können mit Vakuumröhren, einem Block mit Fotozellen, Temperatursensoren, einem automatischen Steuerungssystem usw. ausgestattet sein. Die Kosten für einen solchen Kollektor können ziemlich beeindruckend sein.
#3: Windenergie nutzen
Windgeneratoren sind seit langem bekannte Geräte und erfreuen sich bei Fans umweltfreundlicher Energie großer Beliebtheit. Dies ist ein ziemlich umständliches Gerät, insbesondere wenn sich die Rotorblätter der Windmühle in einer horizontalen Ebene drehen. Daher sind Versionen mit vertikalen Lamellen beliebter.
Die Windmühle steht auf einem hohen und stabilen Ständer. Die Bewegung der Rotorblätter wird an den Generator übertragen und die daraus resultierende Energie in einer Batterie gespeichert. Der Strom wird dann in das hausinterne Stromnetz eingespeist oder anderweitig genutzt.
Eine selbstgebaute Windmühle kann den Strombedarf eines kleinen Ferienhauses decken:
Industriell Modelle moderner Windgeneratoren normalerweise mit einem praktischen elektronischen Bedienfeld ausgestattet.
Selbstgebaute Geräte werden nach relativ einfachen Diagrammen und Zeichnungen konstruiert. Im Internet finden Sie viele Optionen unterschiedlicher Art und Art. Sie müssen einen geeigneten Ort für die Platzierung einer solchen Struktur auswählen, an dem ein starker Wind weht und das Gerät niemanden stört. Je höher die Messer montiert sind, desto besser.
Vor nicht allzu langer Zeit das Unternehmen Aufstand stellte eine originelle Entwicklung vor – eine Windkraftanlage, die auf einer mobilen Plattform installiert ist.Auf Wunsch kann das Gerät kompakt zusammengebaut, dann mit einem normalen SUV transportiert und an einem anderen Ort installiert werden.
Die Leistung der mobilen Windkraftanlage Uprise beträgt 50 kW. Laut Experten auf dem Gebiet der alternativen Energien reicht dies völlig aus, um nicht das größte Privathaus mit Strom zu versorgen und sogar überschüssigen Strom mit Nachbarn zu teilen.
Eine noch originellere Möglichkeit, Windenergie in Kilowatt umzuwandeln, ist ein Flugzeug Makani-Kraft.
Dabei handelt es sich um eine höchst wissenschaftliche Variante eines Drachens, auf dem kleine Windkraftanlagen montiert sind. Die Idee besteht darin, den Generator in die obere Atmosphäre zu befördern, wo die Luftströmungsgeschwindigkeit viel höher ist als die des Bodens. Die Energie fließt entlang des Kabels, das auch als Halteseil für den „Drachen“ fungiert.
Interessanter Überblick über die Reparatur von Windgeneratoren SF-600-5 (China) ermöglicht es Ihnen, sich einen Überblick über mögliche Probleme mit Geräten der Economy-Klasse zu verschaffen:
Interessante Ideen zum Selberbauen einer Windmühle werden im Artikel beschrieben - So bauen Sie einen Windgenerator mit eigenen Händen: Gerät, Funktionsprinzip + beste hausgemachte Produkte
#4: Heizen mit Wärmepumpen
Diese Geräte nehmen in der Familie der Geräte zur umweltfreundlichen Energieerzeugung längst einen Spitzenplatz ein. Eine Wärmepumpe funktioniert ähnlich wie ein Kühlschrank oder eine Klimaanlage, jedoch umgekehrt.
Geräte dieser Art werden hauptsächlich zum Heizen des Hauses sowie zum Erhitzen von Wasser verwendet.Zwar gibt es Modelle, die den Aufgaben einer Klimaanlage im Sommer erfolgreich gewachsen sind.
Solche Systeme nutzen Luftenergie, Boden- und Wasserwärme als Wärmequelle. Energie ist überall, aber das Potenzial dieser Ressourcen ist gering. Der externe Kreislauf der Wärmepumpe sammelt diese verstreuten Wärmeenergiekrümel und befördert sie in das System.
Um Energie in einen Zustand mit hohem Potenzial umzuwandeln, wird ein Kältemittel, meist Freon, verwendet. Es nimmt die aufgenommene Energie auf, erwärmt sich und gelangt in den Kompressor. Dabei wird das Kältemittel komprimiert und gelangt über den Verdampfer in den Wärmetauscher des internen Heizkreislaufs.
Das Kühlmittel absorbiert konzentrierte Wärmeenergie und Freon passiert den Verdampfer und kehrt in einen flüssigen Zustand zurück. Jetzt erhält es Energie mit niedrigem Potential, erwärmt sich usw.
Abhängig von der Wärmeenergiequelle sowie der Art des Kühlmittels wird der Typ der Wärmepumpe ausgewählt: „Erde-Wasser“, "Wasser Wasser", "Luft Wasser", „Luft-zu-Luft“ usw. Mit einem solchen Gerät können Sie nicht nur die herkömmliche Warmwasserbereitung, sondern auch die Lufterwärmung realisieren.
Viele Handwerker beherrschen die eigenständige Herstellung einer solchen Einheit erfolgreich; interessante Möglichkeiten werden in den folgenden Artikeln beschrieben:
- Wie man aus einem alten Kühlschrank mit eigenen Händen eine Wärmepumpe baut: Zeichnungen, Anleitungen und Montagetipps
- Erdwärmepumpe zum Selbermachen zum Heizen eines Hauses: Gerät, Design, Selbstmontage
Die Wärmegewinnung aus dem Erdreich ist keine leichte Aufgabe, da dafür ein weitläufiges Grundstück und umfangreiche Aushubarbeiten erforderlich sind. Die Außenkreislaufrohre werden in Gräben verlegt und mit Erde abgedeckt. Es ist klar, dass die Nutzung dieser Website in Zukunft eingeschränkt sein wird.
Auf diese Weise ist es jedoch möglich, eine stabile Temperatur des Kühlmittels im externen Kreislauf sicherzustellen, und dies ist eine wichtige Voraussetzung für den erfolgreichen Betrieb der Wärmepumpe. Besonders praktisch ist es, wenn sich in der Nähe des Hauses ein Teich befindet, dessen äußerer Kreislauf problemlos ins Wasser getaucht werden kann. Als Alternative zu einem Reservoir wird ein Brunnen verwendet.
Um der Luft Wärme zu entziehen, werden keine Rohre mit flüssigem Kühlmittel verwendet, sondern leistungsstarke Ventilatoren, die Luft in den Wärmetauscher pumpen. Die Außenlufttemperatur ist nicht annähernd so konstant wie bei Optionen mit Wasser oder Erde, aber die Auswahl des Standorts für das Gerät und die Durchführung der Installation sind viel einfacher.
Leider sind solche Geräte in nördlichen Regionen wirkungslos, da eine Erwärmung selbst bei -20 Grad Außentemperatur nicht möglich ist. Das Problem wird durch die Kombination zweier unterschiedlicher Heizsysteme gelöst.
#4: Biogas in der Kommunikationsarbeit
Abfall ist eine weitere interessante Ressource zur Erzeugung thermischer Energie. Bei der Verarbeitung von Abfällen mit Hilfe anaerober Bakterien werden Stoffe wie Methan, Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid und eine gewisse Menge an Verunreinigungen freigesetzt.
Dieses Gasgemisch wird Biogas genannt und kann auch als moderner alternativer Energieträger angesehen werden.
Natürlich wird dieser brennbare Stoff nicht aus dem Inhalt der Kanalisation gewonnen. Hierzu werden organische Abfälle tierischen oder pflanzlichen Ursprungs verwendet. Sie werden in einen speziellen Behälter gegeben, der sehr haltbar und immer luftdicht ist. Dort werden auch Bakterienkulturen verladen.
Zur Durchmischung der biologischen Masse ist im Inneren des Gerätes eine Schnecke eingebaut. Dadurch wird die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht und der Generator effizienter.
Die zu verarbeitende Masse wird mit Wasser verdünnt, das auf ca. 40°C erhitzt werden muss.Im Sommer sollte mehr Wasser hinzugefügt werden, im Winter kann der Feuchtigkeitsgehalt der Biomasse jedoch bei etwa 90 % liegen.
Um eine für das Leben der Mikroorganismen angenehme Temperatur aufrechtzuerhalten, ist der Biogeneratorbehälter mit Wärmedämmmaterialien abgedeckt. Alle Ausgangsmaterialien werden durch den Hals geladen, der dann fest verschlossen wird. Biogas sammelt sich im oberen Teil des Gerätes und wird über ein spezielles Rohr daraus abgeführt.
Der recycelte Abfall wird über ein separates Rohr entladen und stellt einen wertvollen Dünger dar, der auf der Baustelle verwendet werden kann. Ein wichtiger Punkt beim Eigenbau eines Biogenerators ist die Sicherheit. Da sich das Gas ständig im Behälter ansammelt, steigt der Druck dort ständig an.
Der Prozess, einen Biogenerator aus einem Metallfass selbst herzustellen, wird in diesem Video beschrieben:
Wenn dieser Prozess nicht kontrolliert wird, kann das Gerät einfach explodieren. Es gilt als sicherer, den Biogenerator unter der Erde statt an der Oberfläche zu platzieren. Um den Druck zu normalisieren, muss auf eine konstante Entnahme des entstehenden Gases aus dem Behälter geachtet werden.
Auch mit dem Gasgemisch muss vorsichtig umgegangen werden. Diese brennbare Substanz hat einen stechenden und unangenehmen Geruch und das Einatmen kann gesundheitsschädlich sein.
Neben den oben beschriebenen Quellen kostenloser Energie gibt es auch interessante technische Lösungen mit vielen praktischen Perspektiven:
Zweck und Anwendung des Thermogenerators
Geräte dieser Art sind seit Mitte des letzten Jahrhunderts bekannt. Sie ermöglichen die Umwandlung thermischer Energie in elektrische Energie. Eine moderne Variante eines industriell gefertigten Thermogenerators ist für den Einbau auf Gaskesseln oder langbrennenden Holzöfen mit einer Leistung von mindestens 200 W konzipiert.
Eine der bekanntesten und beliebtesten Thermogenerator-Optionen im Alltag arbeitet zusammen mit einer Petroleumlampe:
Mit einem solchen Gerät können Sie im Winter bei kontinuierlichem Betrieb der Heizgeräte etwa 150 kW/h Strom pro Monat beziehen.
Sie können es als zusätzliche Option in Kombination mit Solarmodulen oder als Ausgleich für häufige Stromausfälle in Betracht ziehen.
Es gibt auch Camping-Wärmeerzeuger, die die Wärmeenergie eines normalen Feuers verarbeiten können. Sie können während des Baus dort eingesetzt werden, wo es keinen Strom gibt, als Alternative zu einem mit Flüssigbrennstoff betriebenen Generator.
Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema
Das Video stellt Ihnen die beliebtesten Optionen für Anlagen vor, die mit alternativen Energiequellen betrieben werden:
Der einzige wesentliche Nachteil alternativer Methoden der Energieerzeugung sind die hohen Kosten für Ausrüstung und Installation. Hightech-Entwicklungen sind effektiv, bequem und kostengünstig. Dennoch wird sich die Investition mit der Zeit auszahlen. Und für diejenigen, die gerne basteln, gibt es immer Möglichkeiten zum Selbermachen.
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Erst vor kurzem schien es, dass gewöhnliche Ressourcen kostengünstig seien und lange halten würden. Doch der stetige Preisanstieg hat die Entwicklung alternativer Energiequellen vorangetrieben, und mittlerweile werden Solaranlagen auf einem Grundstück oder auf dem Dach eines Hauses niemanden mehr überraschen. Nun ist dieser Prozess nicht mehr aufzuhalten und zusätzlich zu den üblichen Einsparungen trägt alternative Energie dazu bei, die Umweltsituation auf dem Planeten zu verbessern.
Ich nutze schon lange die Gaben der Natur.Das Vorhandensein einer Solarbatterie in der Garage wird heute niemanden überraschen. Ich habe sie mehr als einmal fertig gekauft, aber ich habe nie versucht, sie selbst zuzubereiten. Eine gute Idee, vor allem aufgrund der Informationen ist sie gar nicht so schwer umzusetzen. Ich hatte schon lange vor, es auf dem Dach des Hauses zu befestigen. Experimentieren Sie, um zu sehen, was dabei herauskommt. Dennoch bin ich dafür, den normalen Zustand der Umwelt zu bewahren.
Bei einem solchen Preis für Solarmodule werden sie sich nie amortisieren. Ihr Einsatz ist nur dort gerechtfertigt, wo kein Stromnetz vorhanden ist.