Альтернатива электричеству в частном доме


Альтернативные источники энергии для частного дома. Это не только энергия солнца и солнечные батареи / Комфортный дом и бытовая техника / iXBT Live

В последнее время у всех на слуху «зеленая энергетика». В Западных странах усиленно пытаются перейти на генерацию электроэнергии, которая полностью основана на базе возобновляемых (неисчерпаемых, с человеческой точки зрения) источников. Получится это или нет и в какие сроки — это уже другой вопрос. Но их маниакальное упорство в этом стремлении часто побеждает разум и элементарную логику. Ну да ладно — это их выбор и их путь.

 Обычный среднестатистический человек в нашей стране, если речь заходит о «зеленой энергии» для частного дома, сразу представляет себе солнечные батареи, которыми устлана вся поверхность крыши домостроения. Да, это самый распространенный и реальный вариант обеспечить дом (полностью или частично) электроэнергией из «дармового» и неисчерпаемого источника. Вот только для того, чтобы превратить энергию Солнца в электричество придется закупать и устанавливать довольно таки дорогое оборудование. А вот о стабильности получения необходимого объема такой электроэнергии мечтать не приходится. Выработка электроэнергии будет зависеть от географии (региона, в котором находится дом), погоды, сезона, времени суток и т.д.

 Но не только солнечный свет можно использовать как источник возобновляемой энергии, который можно использовать для частного дома!

 Энергия ветра

Все видели фотографии (а может быть и не только фотографии) огромных полей с установленными на них гигантскими ветрогенераторами, длина лопастей которых превышает 50 метров. Ветер приводит в движение лопасти ветрогенератора, которые вращают турбину. Вырабатывается электроэнергия. Объем выработки электроэнергии зависит от скорости (силы) ветра, воздействующего на лопасти. Но это, так сказать, промышленные масштабы. А что с выработкой электроэнергии ветряком (ветрогенератором, ветроустановкой, ВЭС) для частного дома? Существуют и мини ветроустановки, которые с успехом можно использовать для выработки электроэнергии для бытовых нужд в частном доме. Мини ветроустановки прекрасно будут работать в степной и гористой местностях и в прибрежных районах. При высоте мачты в 5 метров, длине лопасти в 1 метр (для 4-х лопастных установок) и ветре 12-15 метров в секунду, ветроустановка способна выдавать мощность приблизительно до 1кВт. Вырабатывать же электроэнергию ветряки начинают лишь при минимальной скорости ветра 3-4 метра в секунду. При такой «начальной» скорости ветра, ветроустановка, конечно не сможет выдавать заявленную производителем номинальную мощность. Поэтому годовая выработка электроэнергии ветрогенератором рассчитывается в зависимости от среднегодовой скорости ветра в месте установки ветряка. Установка четырех таких ветряков теоретически может полностью обеспечить потребность в электроэнергии среднестатистического частного дома. Но понятно, что наличие ветра и его скорость вещи непредсказуемые. Соответственно, даже с учетом аккумулирования излишков электроэнергии в то время, когда ветряки работают на 100%, обеспечить надежное и бесперебойное снабжение частного дома электроэнергией, исключительно вырабатываемой ветряками, довольно проблематично.

Комплект оборудования для мини ВЭС и её монтаж обойдутся, конечно, очень недешево. При выборе удачного места установки мачты с ветряком и использовании такой ветряной электростанции в качестве альтернативного источника электроэнергии, можно окупить все затраты примерно за 5-20 лет (опять же по заявлению производителей). Да, срок не маленький, но после этого срока электроэнергия, вырабатываемая ветряком, будет практически бесплатной.

Стоимость ветровой электроэнергии зависит от многих параметров, но приблизительно она в 2-3 раза дороже электроэнергии, вырабатываемой на гидроэлектростанциях и сопоставима со стоимостью электроэнергии, вырабатываемой на ТЭС. 

При использовании ветряка в качестве источника электроэнергии для дома, в силу главного недостатка ветряков (нет ветра — нет электроэнергии), полностью отказаться от сетевого электричества вряд ли получится. Придется комбинировать источники электроэнергии — ветряк плюс централизованная электрическая сеть.

Энергия воды

Мини гидроэлектростанция вполне может стать альтернативным источником электроэнергии для частного дома. Они довольно компактны и не требую строительства плотины или других вспомогательных сооружений. Правда необходимым условием для получения электроэнергии таким способом является наличие на небольшом расстоянии от домостроения реки, канала или водовода. Да и скорость потока воды должна быть не менее 0,7 метра в секунду. Генератор такой мини ГЭС Погружается в свободный поток реки (канала, водовода) и преобразует вращение турбины в электрическую энергию. Обычно мощность гидроагрегатов мини ГЭС для дома составляет от 0,3 до 5 кВт. С помощью мини ГЭС можно полностью обеспечить частный дом электроэнергией. Мини ГЭС накопительного типа позволяют «запасать» избыток вырабатываемой электроэнергии в аккумуляторах и при увеличении потребления электроэнергии в доме, выше вырабатываемой мини ГЭС на текущий момент, восполнять дефицит электроэнергии из аккумуляторов. 

 Мини ГЭС — это одно из самых перспективный направлений альтернативной энергетики. Работа мини ГЭС не зависит от погодных условий. И хоть оборудование мини ГЭС стОит дорого, но производители заявляют о сроке окупаемости таких установок всего за 2-4 года, в то время, как срок эксплуатации мини ГЭС составляет порядка 20 лет.

 Геотермальная энергия

Геотермальную энергию (тепло недр земли) используют обычно в местах выброса горячих сейсмических источников на Дальнем Востоке, Камчатке и т.д. Да и используется этот вид энергии почти повсеместно в промышленных масштабах. Но благодаря развитию технологий теперь возможно использовать геотермальную энергию «в частном порядке» для отопления дома и в перспективе для выработки электроэнергии.

Принцип отопления дома с помощью геотермальных источников энергии очень похож на принцип работы обычного кондиционера, работающего в режиме обогрева. Тепловой насос (основной элемент такой системы отопления) имеет два контура. Первый контур — это обычная система отопления дома (трубы, батареи отопления). Второй контур — находится под землей или под водой. Теплоноситель второго контура вода. Она принимает температуру среды, через которую проходит, поступает в тепловой насос и нагревает теплоноситель первого контура, который циркулирует по системе отопления дома.

Современные техника и технологии позволяют обогревать данным методом частные дома, находящиеся в любом регионе (не обязательно в районах с горячими сейсмическими источниками). Небольшая разница температур (всего в несколько градусов между температурой на поверхности земли и на небольшой глубине) позволяет получить тепловую энергию, которой вполне хватает для отопления дома.

 Положение с выработкой электроэнергии для частных домов с помощью геотермальных источников немного сложнее. Принцип выработки такой электроэнергии известен давно и используется в работе больших геотермальных электростанций. А вот на уровне «мини» такие электростанции еще практически не выпускаются.

 Развитие геотермальной энергетики имеет огромные перспективы, так как температура геотермальных источников стабильна и не зависит ни от погодных условий, ни от времени года.

 Подводя итог можно сказать, что использование альтернативных источников энергии в частном доме — это не фантастика, а реальность современной жизни. Не смотря на то, что выпускаемое оборудование для выработки электроэнергии из любого альтернативного (возобновляемого) источника стОит, на сегодняшний день, довольно дорого и имеет относительно большой срок окупаемости, такие «альтернативные мини электростанции» всё чаще можно встретить на наших просторах.

Несомненно, с развитием технологий, стоимость таких альтернативных микро и мини электростанций, срок их окупаемости и стоимость вырабатываемой электроэнергии будут уменьшаться!

Альтернативные источники энергии для частного дома – советы от девелоперской компании ЯРД

История Статьи Фотогалерея Видеогалерея Отзывы Управляющая компания

Вернуться к списку статей

11 Июля 2022 г.

Виды альтернативных источников энергии

С помощью источников «зеленой энергетики» владельцы частной недвижимости могут сэкономить на оплате коммунальных услуг. Источники возобновляемой энергии, основанные на использовании бесплатных природных ресурсов:

  • 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.


Вернуться к списку статей

7 способов обеспечить свой дом возобновляемой энергией – Key Life Homes

Перейти к содержимому

Предыдущий Следующий

  • Посмотреть увеличенное изображение

Если вы не очень богаты, вы, вероятно, всегда ищете способы сэкономить пару долларов. Один из лучших способов сократить ежемесячные счета — инвестировать в возобновляемые источники энергии. Не от электростанции, а то, что можно и самому напугать.

Использование возобновляемых источников энергии для питания вашего дома может сократить или полностью исключить ваши счета за коммунальные услуги, а налоговые льготы для установки возобновляемых источников энергии могут сделать их еще более рентабельными. Вот семь различных способов обеспечить ваш дом возобновляемой энергией.

Солнечные панели на крыше
Это, вероятно, самый распространенный и очевидный метод, если вы ищете возобновляемые источники энергии. Солнечные панели обычно устанавливаются на крыше, хотя вы также можете установить их во дворе. В зависимости от вашей широты и ориентации панелей вы можете генерировать 10 или более ватт на квадратный фут. Типичный дом потребляет не менее киловатта энергии, поэтому нескольких квадратных футов солнечных панелей должно быть достаточно для обеспечения большинства или всех ваших потребностей.

Если срок службы вашей нынешней крыши подходит к концу, вы также можете подумать о покупке солнечной черепицы. Там, где стандартные солнечные панели на крыше устанавливаются поверх вашей текущей крыши, солнечная черепица фактически заменяет вашу черепицу. SolarCity Илона Маска недавно объявила о планах начать производство солнечной черепицы, и другие компании, такие как SunTegra, производят их уже много лет.

Конечно, один большой недостаток солнечной энергии заключается в том, что она работает только тогда, когда солнце встает. Если вы хотите снабжать свой дом энергией, когда солнце садится, вам нужно будет платить за электроэнергию в сети или инвестировать во второй тип возобновляемой энергии.

Ветряные турбины
Ветряные турбины чаще всего устанавливаются на ветряных электростанциях или на плавучих объектах в открытом море, но если у вас достаточно недвижимости, вы можете установить небольшую ветряную турбину на своем участке для питания своего дома.
У ветряных турбин есть несколько недостатков, которые делают их менее популярными в жилых районах. Они могут быть некрасивыми и создавать много шума. Они занимают место, и в зависимости от того, где вы живете, местные законы и правила зонирования могут прямо запрещать это.

Но если эти недостатки вас не касаются или не беспокоят, энергия ветра может оказаться большим преимуществом. Энергия ветра более стабильна, чем солнечная, и ветряная турбина хорошего размера может легко обеспечить большую часть или все ваши потребности в электроэнергии. В зависимости от вашего региона, ветер может быть лучшим вложением в возобновляемые источники энергии, чем солнечная энергия.

Солнечная печь
Возможно, вы не готовы обеспечивать весь свой дом возобновляемой энергией. Это большой проект, и, возможно, он просто неосуществим по разным причинам. Вы все еще можете обеспечить часть своего дома возобновляемой энергией, построив солнечную печь.

Солнечные печи, как правило, проект научной выставки, но на самом деле печи потребляют довольно много электроэнергии. Использование солнца для пассивного нагрева пищи — хороший способ начать работу в мире возобновляемых источников энергии. Солнечные печи работают, улавливая солнечный свет для нагревания пищи. Вы можете купить солнечную печь или построить свою собственную из нескольких распространенных материалов.

Печи на солнечных батареях имеют ряд преимуществ: они бесплатно разогревают пищу и работают даже при отключении электроэнергии или в чрезвычайной ситуации. Вам никогда не придется есть холодную еду из-за нехватки энергии.

Гидроэнергетика
Это не сработает для большинства людей, но если в вашем доме есть источник проточной воды, вам повезло. Вы можете направить часть или весь ручей или реку, чтобы течь через турбину и питать свой дом.

Есть несколько способов сделать это, но в самом простом случае вам нужно найти наибольшее расстояние по вертикали, которое пройдет вода, и отвести эту воду, чтобы она проходила через турбину контролируемым образом. В зависимости от количества воды и расстояния по вертикали вы можете таким образом производить значительное количество энергии. Установить гидрогенератор непросто, и вам может понадобиться профессиональная установка. Однако, если у вас есть некоторые инженерные знания, вы можете даже построить его самостоятельно с нуля.

Преимущества гидроэнергетики огромны. В отличие от солнца и ветра, гидроэнергетика стабильна и непрерывна, а это означает, что вы всегда будете получать один и тот же вход, несмотря ни на что. Вам никогда не придется беспокоиться о том, что ваш генератор не сможет обеспечить электричеством ваш дом. Эта часть ума может стоить небольшого инженерного проекта.

Солнечное водонагревание
Солнечная энергия не должна просто генерировать электричество. Вы также можете использовать энергию солнца для обогрева дома.

Солнечные водонагреватели используют солнце для нагрева запаса воды, которую затем можно прокачивать через радиаторы, краны или душевые насадки. Эта система намного дешевле, чем использование газа или электричества для нагрева воды, и ее проще установить, чем солнечные батареи. Если вы не готовы полностью посвятить весь свой дом возобновляемым источникам энергии, хорошей альтернативой может стать солнечное водонагревание.

Существует множество различных типов солнечных водонагревателей, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки, поэтому обязательно выберите тот тип системы, который лучше всего подходит для вас.

Солнечный кондиционер
Может показаться странным использовать солнечное тепло для охлаждения дома, но именно это и делает солнечный кондиционер. Солнечный кондиционер использует те же принципы, что и солнечный водонагреватель, но использует эту горячую воду в системе кондиционирования воздуха.

Кондиционер потребляет больше электроэнергии, чем что-либо еще в вашем доме. Кондиционер может стоить вам значительную сумму денег каждый год, особенно если у вас есть система кондиционирования и вы живете в жарком климате. Использование горячей воды для охлаждения вашего дома может сэкономить ваши деньги и помочь окружающей среде.
В качестве бонуса, горячая вода, произведенная для кондиционирования воздуха, также может быть использована для других целей в вашем доме. В зависимости от вашей установки вы также можете получить преимущества солнечного нагрева воды с дополнительным кондиционированием воздуха.

Tesla Powerwall
Технически Powerwall (или другая аналогичная большая перезаряжаемая батарея) не является источником возобновляемой энергии, но он хорошо работает с любым домашним возобновляемым генератором и даже может сэкономить вам деньги без какой-либо другой возобновляемой системы.

Powerwall — большая перезаряжаемая батарея, способная хранить несколько киловатт-часов электроэнергии. Сам по себе он может быть запрограммирован на зарядку от сети, когда цены на электроэнергию низкие, и на разрядку, когда цены высокие, чтобы сэкономить ваши деньги в часы пик.

Тем не менее, Powerwall лучше всего использовать в сочетании с источником возобновляемой энергии, таким как солнечная энергия или энергия ветра. Powerwall может накапливать избыточную электроэнергию, которую вы не используете сразу, поэтому вы всегда можете использовать возобновляемую солнечную или ветровую энергию, даже когда солнце садится или ветер не дует.

Powerwall может сгладить колебания вашего производства возобновляемой энергии, устраняя один из основных недостатков возобновляемой энергии. Кроме того, благодаря предстоящему законодательству вы можете получить налоговый вычет за подключение вашего Powerwall к сети.

Статья предоставлена ​​Popular Mechanics

mccadmin2018-07-10T05:30:26+00:00

Лучшие автономные энергосистемы для вашей хижины

Если вы обдумываете автономную электроэнергию для своей хижины или дачи, начните здесь, чтобы узнать о различиях между солнечной, ветровой и гидроэнергией.

Автономное электроснабжение потенциально может обеспечить свободу электричества, если у вас есть деньги и навыки для создания функциональной системы. На сегодняшний день более 180 000 американских семей живут полностью автономно от сети, и это число быстро растет. Автономное электроснабжение имеет много преимуществ, а также ряд существенных недостатков.

Если вы планируете отключить свою каюту от сети, продолжайте читать и изучите все тонкости автономного питания.

На этой странице

Что такое автономная электроэнергия?

Автономная электроэнергия — это использование электроэнергии независимо от коммунальных услуг, таких как электрическая сеть, за счет возобновляемых ресурсов. Три основных метода производства электроэнергии вне сети — солнечная, ветровая и микрогидроэлектростанция. Все они преобразуют свой источник энергии в электричество постоянного тока, в отличие от переменного тока, обеспечиваемого электрическими сетями по всему миру.

Электричество постоянного тока включает в себя заряженные электроны, которые создают энергию, текущую только в одном постоянном направлении. Переменный ток предполагает постоянное переключение направления электронов. В США такое переключение происходит 60 раз в секунду.

Преимущества и недостатки автономного питания

Автономное питание имеет множество преимуществ, в том числе:

  • Полная независимость от энергии, освобождающая вас от подключения к ближайшей сети и ежемесячной оплаты энергетической компании за эту привилегию.
  • Почти полное отсутствие углеродного следа, привлекательный вариант для тех, кто обеспокоен своим воздействием на окружающую среду.
  • Способ обойти опасения некоторых людей, что сетевая инфраструктура в конечном итоге рухнет вместе с экономикой.

К недостаткам автономных энергосистем относятся:

  • Система, полностью независимая от сети, требует дорогостоящего оборудования, которое владелец должен купить и настроить перед включением света. От себя: когда мы с женой строили хижину в лесах Онтарио, Канада, изначально мы рассматривали солнечную энергию как основной источник электроэнергии. Проблема заключалась в том, что даже простая система обошлась бы нам почти в 30 000 долларов и все равно не удовлетворяла бы все наши потребности в электричестве.
  • Автономные энергосистемы зависят от местоположения. В зависимости от типа, который вы выберете, он не будет производить энергию все время или даже большую часть времени, поэтому потребуется резервный генератор, чтобы компенсировать слабину.

Опции автономных энергосистем

Солнечная энергия

Солнечная энергия используется с помощью фотогальванических панелей, которые преобразуют солнечный свет в электричество.

Плюсы: Из трех основных видов автономной энергии солнечная энергия наиболее практична, поскольку для ее работы требуется минимум особых условий. Все, что вам нужно, это достаточно солнечное место. Большинство мест в мире соответствуют требованиям.

Минусы: Солнечная энергия обеспечивает наименьшую электрическую отдачу (затраты на установку на киловатт-час выходной мощности) благодаря высокой стоимости оборудования. Это также спорадический источник энергии. Учитывая пасмурные дни и ночное время, ваша система будет использовать солнечную энергию менее чем в половине случаев. Это означает полагаться на резервный генератор и банк батарей.

Энергия ветра

Энергия ветра превращает движение воздуха в электричество с помощью турбины и генератора. Ветер двигает лопасти турбины, заставляя внутренний генератор вращаться и производить электричество, которое подается в систему, требующую энергии.

Плюсы: Затраты на установку ниже, чем у солнечной энергии, что делает ветер средним в первоначальных затратах.

Минусы: Во многих местах недостаточно ветрено для работы системы. Турбулентность или «грязный ветер» также являются проблемой. Даже если у вас очень ветрено, это не принесет вам никакой пользы, если ветер будет бесцельно кружиться, а не дуть в одном направлении. Для правильной работы ветряным турбинам необходимы большие площади открытого пространства. И, как и солнечная энергия, энергия ветра далеко не постоянна.

Микро-гидроэнергетика

Микро-гидроэнергетика работает так же, как энергия ветра, используя естественное движение для вращения турбины, преобразуя движение в электричество.


Learn more