Energia alternativa para o lar: revisão de fontes de energia não padronizadas
A “energia verde” atrai as pessoas simplesmente pelas suas perspectivas cósmicas.Energia inesgotável pode ser obtida do meio ambiente de forma totalmente gratuita para atender comunicações autônomas. Além disso, seus recursos são restaurados diariamente sem intervenção humana.
Porém, para utilizar com competência os verdadeiros dons da natureza, é necessário saber como funcionam e onde são utilizados. Você concorda?
Você aprenderá tudo sobre como a energia alternativa é usada em casa em nosso artigo. Depois de analisar a informação que disponibilizamos, poderá escolher a opção mais adequada para a geração de calor ou eletricidade.
Descrevemos detalhadamente instalações que processam energia solar/eólica/água/terrestre. Descrevemos de forma breve e extremamente simples o princípio de seu funcionamento. As informações fornecidas ajudarão a comparar métodos e fontes de produção de energia.
O conteúdo do artigo:
Tipos de fontes alternativas de energia
Adquirir modelos industriais de dispositivos modernos para extração de energia térmica ou elétrica do meio ambiente não é tão difícil.
As opções mais populares para tais equipamentos incluem:
- painéis solares;
- coletores solares;
- geradores eólicos;
- bombas de calor;
- geradores de biogás.
A ciência não pára, surgem novos modelos de dispositivos para produção de energia alternativa. É importante não apenas escolher a opção adequada, mas também instalá-la corretamente. Muitas vezes não é possível sobreviver com apenas uma unidade.Você pode combinar o uso de diferentes recursos.
Por exemplo, uma bateria solar fornece mais eletricidade no verão e um gerador eólico fornece mais eletricidade no inverno. A combinação destes dois dispositivos permite fornecer uma quantidade suficiente de eletricidade autônoma durante todo o ano. Outros dispositivos também podem ser combinados de maneira semelhante.
Nº 1: Usando painéis solares
Esses elementos estão se tornando mais populares e diversificados. São comercializados tanto em kits prontos quanto como fotocélulas individuais. Os artesãos amadores que preferem fazer tudo com as próprias mãos trabalham de boa vontade com estas últimas - esta é uma tarefa relativamente simples.
Para faça uma bateria solar com parâmetros individuais, você deve adquirir o número necessário de fotocélulas prontas e soldá-las em um circuito comum.
Existem células solares monocristalinas e policristalinas. Os primeiros são mais produtivos e duráveis, mas só são eficazes se receberem um fluxo estável de energia. Os policristais têm menor eficiência e vida útil mais curta, mas podem funcionar de forma bastante eficaz mesmo em condições nubladas.
As células fotovoltaicas são colocadas sob uma camada de material transparente durável para que possam absorver energia e ainda permanecer em posição. O case com superfície externa transparente parece uma moldura de metal. É usado para proteger os painéis.
Às vezes, uma estrutura de madeira é usada em vez de um corpo de metal.Esta é uma opção menos durável, mas bastante aceitável.
A estrutura com painéis solares acaba sendo bastante volumosa, por isso na maioria das vezes é colocada diretamente no telhado da casa. A caixa é montada sobre um suporte para que o painel com fotocélulas possa ser girado, o que permitirá monitorar o movimento do sol e captar mais raios UV dependendo da época do ano.
Quando ocorrem chuvas fortes, o painel é colocado na posição vertical para evitar danos e reduzir possíveis contaminações. A instalação de painéis é apenas a primeira etapa na implementação de tal sistema.
Para o seu pleno funcionamento será necessário conectar as fotocélulas através de um carregador ao sistema inversor solar.
Para acumular o sistema elétrico resultante, você precisará baterias para painéis solares, Por exemplo, LUZ SOLAR PzS. Tais elementos podem ser instalados no subsolo, a uma profundidade bastante significativa - até três metros.
Seleção correta inversor para painéis solares e controlador de bateria - um ponto importante para garantir a máxima eficiência de todo o sistema. Quanto melhor todos os componentes forem selecionados, melhor serão realizados os cálculos especiais e menores serão as perdas de energia elétrica.
Um tipo interessante de painéis solares - versão de filme flexível, sua camada de trabalho é aplicada a um filme de polímero. Eles são instalados nas janelas de vidro de prédios altos, é claro, no lado ensolarado.
A eficiência de tais elementos é ligeiramente inferior à da versão tradicional - apenas 7%. Mas a comodidade de seu uso e a economia de espaço compensam essa desvantagem.
O dispositivo chamado Betaray. Trata-se de uma bola de vidro bastante grande que, como uma lente, capta os raios solares e os direciona para um painel com fotocélulas. A instalação é capaz de girar automaticamente para obter o máximo de luz solar.
Como resultado, você pode sobreviver com menos fotocélulas e tornar o fluxo de luz solar mais estável. À noite, Betaray é capaz de absorver a luz da lua e das estrelas. Isso não é muito, mas o suficiente para fornecer iluminação pública completa. No geral, este dispositivo tem uma eficiência impressionante de 35% para painéis solares.
Dicas úteis sobre como escolher, instalar e operar painéis solares são apresentadas aqui:
#2: Aplicação de coletores solares
Esta é uma variação mais moderna e produtiva do banho de verão. Mesmo a dacha mais modesta tem um barril de água, que aquece durante o dia a um nível bastante decente.
Se você instalar um sistema de tubos estreitos no telhado por onde circula a água, poderá obter uma quantidade perceptível de calor, fornecendo água quente à casa e até mesmo um aquecimento bastante decente.
O funcionamento desta fonte alternativa de energia baseia-se na capacidade de circulação da água e do ar quando aquecidos. O tanque do trocador de calor é instalado em um nível mais alto que os tubos coletores. A água aquecida sobe e entra no topo da serpentina do trocador de calor.
Resfriando ao entrar em contato com a água da torneira, o refrigerante do coletor solar cai e volta a entrar nas tubulações, que são aquecidas pelo sol.
A circulação natural da água de aquecimento e resfriamento elimina a necessidade de bombas especiais ou outros equipamentos elétricos.
Você pode fazer a versão mais simples de tal sistema a partir dos materiais disponíveis: tubos de diferentes diâmetros, chapa metálica como base. O suporte ao qual a base é fixada pode ser feito de um canto ou de outros elementos metálicos.
Normalmente, a parte externa do sistema é pintada de preto para aumentar sua capacidade de absorver calor. A base com tubos é fixada de forma que seja possível alterar o ângulo de sua inclinação.
Resta instalar um tanque trocador de calor, colocar nele uma bobina e conectar os elementos do sistema entre si e ao abastecimento de água e/ou sistema de aquecimento.
A tecnologia detalhada para a fabricação de um coletor solar para aquecimento é descrita em Este artigo.
É claro que os coletores solares industriais modernos são mais complexos e funcionam com mais eficiência. Alguns aparelhos utilizam freon como refrigerante, o que permite obter energia térmica mesmo em climas frios.
As unidades industriais podem ser equipadas com tubos de vácuo, bloco com fotocélulas, sensores de temperatura, sistema de controle automático, etc. O custo desse colecionador pode ser bastante impressionante.
Nº 3: Explorando a energia eólica
Os geradores eólicos são dispositivos conhecidos há muito tempo e bastante populares entre os adeptos da energia amiga do ambiente. Este é um dispositivo bastante complicado, especialmente se as pás do moinho de vento girarem em um plano horizontal. Por isso, as versões com lâminas verticais são mais populares.
O moinho de vento é colocado em um suporte alto e durável. O movimento das pás é transmitido ao gerador e a energia resultante é armazenada em uma bateria. A eletricidade é então transferida para o sistema elétrico interno da casa ou utilizada de outra forma.
Um moinho de vento caseiro pode cobrir as necessidades de eletricidade de uma pequena casa de verão:
Industrial modelos de geradores eólicos modernos geralmente equipado com um painel de controle eletrônico conveniente.
Dispositivos caseiros são construídos de acordo com diagramas e desenhos bastante simples. Na Internet você encontra muitas opções de diversos tipos e tipos. Você precisa escolher um local conveniente para colocar tal estrutura, onde sopre um vento forte e a unidade não perturbe ninguém. Quanto mais alto as lâminas estiverem montadas, melhor.
Há pouco tempo a empresa Levante apresentou um desenvolvimento original - uma turbina eólica instalada em uma plataforma móvel.Se desejar, o dispositivo pode ser montado em um tamanho compacto e depois transportado em um SUV comum e instalado em outro local.
A potência da turbina eólica móvel Uprise é de 50 kW. Segundo especialistas na área de energias alternativas, isso é suficiente para fornecer eletricidade não à maior casa particular e até mesmo para compartilhar o excesso de eletricidade com os vizinhos.
Uma opção ainda mais original para converter energia eólica em quilowatts é uma aeronave Poder Makani.
Esta é uma variação altamente científica de uma pipa na qual são montadas pequenas turbinas eólicas. A ideia é entregar o gerador à alta atmosfera, onde a velocidade do fluxo de ar é muito maior que a do solo. A energia flui pelo cabo, que também funciona como corda que segura a “pipa”.
Visão geral interessante do reparo de geradores eólicos SF-600-5 (China) permite ter uma ideia de possíveis problemas com aparelhos de classe econômica:
Ideias interessantes para fazer você mesmo um moinho de vento são descritas no artigo - Como fazer um gerador eólico com as próprias mãos: aparelho, princípio de funcionamento + melhores produtos caseiros
#4: Aquecimento baseado em bombas de calor
Esses dispositivos há muito ocupam um lugar de destaque na família de dispositivos para a produção de energia ecologicamente correta. Uma bomba de calor funciona da mesma maneira que um refrigerador ou ar condicionado, mas ao contrário.
Dispositivos deste tipo são utilizados principalmente para aquecimento doméstico, bem como para aquecimento de água.Embora existam modelos que cumprem com sucesso as funções de um ar condicionado no verão.
Tais sistemas utilizam a energia do ar, o calor do solo e da água como fonte de calor. A energia está em toda parte, mas nestes recursos tem baixo potencial. O circuito externo da bomba de calor coleta essas migalhas dispersas de energia térmica e as move para dentro do sistema.
Para transformar a energia em um estado de alto potencial, é utilizado um refrigerante, geralmente freon. Absorve a energia recebida, aquece e entra no compressor. Aqui o refrigerante é comprimido e passa através do evaporador para o trocador de calor do circuito de aquecimento interno.
O refrigerante absorve energia térmica concentrada e o freon passa pelo evaporador e retorna ao estado líquido. Agora recebe energia de baixo potencial, aquece, etc.
Dependendo da fonte de energia térmica, bem como do tipo de refrigerante, é selecionado o tipo de bomba de calor: “água terrestre”, "água Água", “ar-água”, “ar-ar” e assim por diante. Usando tal dispositivo, você pode implementar não apenas o aquecimento tradicional de água, mas também o aquecimento de ar.
Muitos artesãos dominaram com sucesso a produção independente de tal unidade; opções interessantes são descritas nos seguintes artigos:
- Como fazer uma bomba de calor com as próprias mãos a partir de uma geladeira velha: desenhos, instruções e dicas de montagem
- Bomba de calor geotérmica faça você mesmo para aquecer uma casa: dispositivo, projeto, automontagem
Extrair calor do solo não é tarefa fácil, pois exigirá um amplo terreno e extensos trabalhos de escavação. As tubulações do circuito externo são colocadas em valas e cobertas com terra. É claro que o uso deste site será limitado no futuro.
Mas desta forma é possível garantir uma temperatura estável do refrigerante no circuito externo, sendo esta uma condição importante para o bom funcionamento da bomba de calor. É muito cómodo se houver um lago perto de casa, o circuito exterior pode ser imerso na água sem problemas. Como alternativa ao reservatório, utiliza-se um poço de água.
Para extrair calor do ar, não são usados tubos com refrigerante líquido, mas ventiladores potentes que bombeiam ar para o trocador de calor. A temperatura do ar externo não é tão constante como nas opções com água ou terra, mas escolher um local para instalar a unidade e realizar a instalação é muito mais fácil.
Infelizmente, tais dispositivos são ineficazes nas regiões do norte, uma vez que o aquecimento é impossível mesmo a uma temperatura exterior de -20 graus. O problema é resolvido combinando dois sistemas de aquecimento diferentes.
Nº 4: Biogás no trabalho de comunicação
Os resíduos são outro recurso interessante para geração de energia térmica. Ao processar resíduos com a ajuda de bactérias anaeróbicas, são liberadas substâncias como metano, sulfeto de hidrogênio, dióxido de carbono e uma certa quantidade de impurezas.
Essa mistura de gases é chamada de biogás e também pode ser considerada uma moderna fonte alternativa de energia.
É claro que esta substância inflamável não é obtida do conteúdo do esgoto. Para tanto, são utilizados resíduos orgânicos de origem animal ou vegetal. São colocados em um recipiente especial, muito durável e sempre hermético. As culturas bacterianas também são carregadas lá.
Uma broca é instalada dentro do dispositivo para misturar a massa biológica. Isso aumentará a velocidade de reação e tornará o gerador mais eficiente.
A massa destinada ao processamento é diluída em água, que deve ser aquecida a aproximadamente 40°C.No verão deve-se adicionar mais água, mas no inverno o teor de umidade da biomassa pode ficar em torno de 90%.
Para manter uma temperatura confortável para a vida dos microrganismos, o recipiente do biogerador é coberto com materiais isolantes de calor. Todos os materiais iniciais são carregados através do gargalo, que é então bem fechado. O biogás se acumula na parte superior do aparelho e dele é retirado por meio de um tubo especial.
Os resíduos reciclados são descarregados através de uma tubulação separada, representando um fertilizante valioso que pode ser utilizado no local. Um ponto importante ao criar você mesmo um biogerador é a segurança. À medida que o gás se acumula constantemente no recipiente, a pressão aumenta constantemente.
O processo de criação de um biogerador a partir de um barril de metal é descrito neste vídeo:
Se este processo não for controlado, o dispositivo pode simplesmente explodir. É considerado mais seguro colocar o biogerador no subsolo do que na superfície. É necessário garantir uma seleção constante do gás resultante do recipiente para normalizar a pressão.
A mistura de gases também deve ser manuseada com cuidado. Esta substância inflamável tem um odor pungente e desagradável e a inalação pode ser perigosa para a saúde humana.
Além das fontes de energia gratuita descritas acima, também existem soluções de engenharia interessantes que apresentam muitas perspectivas práticas:
Finalidade e aplicação do termogerador
Dispositivos deste tipo são conhecidos desde meados do século passado. Eles permitem converter energia térmica em energia elétrica. Uma versão moderna de um termogerador produzido industrialmente é projetada para instalação em caldeiras a gás ou fogões a lenha de longa duração com potência de pelo menos 200 W.
Uma das opções de termogerador mais famosas e populares no dia a dia funciona em conjunto com uma lâmpada de querosene:
Tal dispositivo permite receber cerca de 150 kW/h de eletricidade por mês no inverno, quando os dispositivos de aquecimento funcionam continuamente.
Você pode considerá-lo como uma opção adicional em combinação com painéis solares ou como uma forma de compensar interrupções frequentes de energia.
Existem também modelos de geradores de calor para camping que podem processar a energia térmica de um incêndio normal. Eles podem ser usados durante a construção onde não há eletricidade como alternativa a um gerador movido a combustível liquefeito.
Conclusões e vídeo útil sobre o tema
O vídeo apresentará as opções mais populares para instalações alimentadas por fontes alternativas de energia:
A única desvantagem significativa dos métodos alternativos de geração de energia é o alto custo do equipamento e da instalação. Os desenvolvimentos de alta tecnologia são eficazes, convenientes e baratos. Ainda assim, o investimento será recompensado com o tempo. E para quem gosta de mexer, sempre há opções de DIY.
Conte-nos o que você acha de usar energia alternativa para sua casa? Compartilhe sua opinião, participe de discussões e tire dúvidas. Você pode deixar comentários no formulário abaixo.
Recentemente, parecia que os recursos comuns eram baratos e durariam muito tempo. Mas o aumento constante dos preços estimulou o desenvolvimento de fontes alternativas de energia, e agora os painéis solares num terreno ou no telhado de uma casa não surpreenderão ninguém. Agora esse processo não pode mais ser interrompido e, além das economias habituais, as energias alternativas ajudam a melhorar a situação ambiental do planeta.
Há muito tempo que uso os dons da natureza.A presença de uma bateria solar na garagem hoje não surpreenderá ninguém. Comprei-os prontos mais de uma vez, mas nunca tentei fazê-los sozinho. Uma boa ideia, principalmente com base nas informações, não é tão difícil de implementar. Há muito tempo planejei fixá-lo no telhado da casa. Experimente para ver o que acontece. Mesmo assim, sou a favor da preservação do estado normal do meio ambiente.
Com esse preço para os painéis solares, eles nunca terão retorno. A sua utilização justifica-se apenas em locais onde não exista rede eléctrica.