Статья на тему Применение альтернативных источников питания в индивидуальном жилищном строительстве

Содержание:

Введение. 2

Солнечные
батареи. 3

Солнечные
коллекторы.. 4

Ветрогенераторы.. 5

Отопление
тепловыми насосами. 6

Заключение. 7

Список
использованной литературы.. 8

Введение:

На
сегодняшний день альтернативные источники энергии становятся все более
актуальными. Окружающая среда представляет неиссякаемый источник энергии, который
можно получать бесплатно. Это особенно актуально в нынешнее время. Ведь
традиционные источники энергии могут со временем закончиться.

Кроме
того, использование имеющихся источников может навредить экологии. Особенно это
касается угля и газа. Поэтому имеет смысл рассмотреть альтернативные варианты.
На сегодняшний день наиболее известными являются энергия ветра, солнечная, тепла
из грунта. Их можно использовать в частном домостроительстве. Это помогает
экономить на прокладке коммуникаций и итоговой стоимости строительства.

Но
чтобы воспользоваться ими, важно знать их конструкцию, разновидности и
особенности. Например, солнечные батареи могут быть как из фотоэлементов, так и
в виде специальной пленки для высотных зданий. А тепловые насосы нужно ставить
с учетом особенностей участка и местного грунта и имеющихся характеристик
устройства.

Заключение:

Альтернативные
источники энергии приобретают все большую популярность. Это касается и частного
домостроительства. Оптимальным вариантом здесь видятся солнечные батареи. Их
ставят на крышу и делают так, чтобы они могли поворачиваться в зависимости от
расположения солнечных лучей.

Также
можно использовать ветрогенераторы. Но здесь важно учитывать некоторые нюансы.
Размещать такие устройства важно в зависимости от погодных условий на местности
и направления ветра. Более того, сейчас развитие ветрогенераторов позволяет
размещать конструкции в атмосфере и передавать по кабелю.

Касательно
солнечных коллекторов и тепловых насосов, то в частном домостроительстве их
используют в основном для отопления и нагрева. Более того, их нужно размещать
под землей или специальным образом на крыше, что потребует дополнительных
затрат на установку и создание. Потому важно знать, какие существуют
разновидности альтернативных источников энергии и их применение в различных
частях строительства частных домов[2].

Фрагмент текста работы:

Солнечные батареи Они
становятся все более используемыми в частном домостроительстве. Продаются как в
виде отдельных элементов, так и фотоэлементов. При этом первый вариант активно
используется теми, кто любит делать батареи самостоятельно. Для этого нужно
приобрести необходимое количество фотоэлементов и связать их в единую систему[1].

Фотоэлементы
помещаются под слой крепкого прозрачного материала, который собирает энергию и
помогает оставаться в нужном положении. Корпус выглядит как металлическая
рамка, которая закрепляет панели. Может также использоваться деревянная
разновидность. Из-за громоздкости панели ставят на крышу дома. Их монтируют
так, чтобы можно было поворачивать в зависимости от положения солнца.

Для
полноценной работы системы важно ее подключить к инверторной системе через
зарядное устройство. Накопление энергии происходит с помощью аккумуляторов для
панелей, которые можно ставить на глубину до 3 метров. От правильности выбора
инвертора и контроллера аккумуляторов будут зависеть потери энергии и
эффективность системы.

Одной
из интересных конструкций является устройство Betaray. Этот стеклянный шар
собирает солнечные лучи как линза и направляет их на солнечные панели. Она
может вращаться автоматически, чтобы собрать максимальное количество лучей.
Тогда можно использовать меньше фотоэлементов и стабилизировать солнечный
поток. В ночное время может поглощать лунный свет. КПД такого устройства
составляет 35 процентов[3].

Есть
также и гибкий пленочный вариант. Рабочий слой нанесен на полимерную пленку,
которая ставится на стеклянные поверхности высотных зданий. Несмотря на низкий
КПД в 7 процентов, удобство их использования компенсирует низкие показатели
эффективности[2].

Солнечные
коллекторы Активно
используется в частных и дачных участках. Если поставить на крыше систему узких
труб с циркуляцией воды, то получается ощутимое количество тепла. Тогда дом
обеспечивается горячим водоснабжением и отоплением[2].

Работает
такой альтернативный источник энергии благодаря способности воды и воздуха к
циркуляции. Бак ставят на уровень выше коллектора. Нагревшаяся вода поступает
вверх, в змеевик теплообменника. Остывая в ходе контакта с водой из
водопровода, теплоноситель опускается вниз в трубы, нагретые Солнцем.

Современные
солнечные коллекторы устроены сложнее и эффективнее первоначальных вариантов. В
некоторых из них используется фреон, помогающий получить энергию даже в
холодную погоду. А промышленные агрегаты также снабжены вакуумными трубками,
системами автоматического управления и их стоимость может достигать
внушительных значений[1].

Можно
их изготовить самостоятельно. Для этого подойдут трубы с разными диаметрами и металлическими
листами. Подставку для крепежа делают из уголка или иных элементов. Часть
системы, которая крепится снаружи, окрашивается в черный цвет для повышения
поглощающей способности. Основа крепится так, чтобы была возможность для
изменения угла наклона[2].

После
этого останется установить бак теплообменника, вместить туда змеевик и
соединить элементы с системой водоснабжения. Таким образом, можно создать
самостоятельно тепловой коллектор. Однако, рекомендуется приобрести их, так как
созданные конструкции могут не обладать необходимым запасом прочности и эффективности[3].

Ветрогенераторы

Еще
один популярный источник альтернативной энергии основан на движении ветра.
Наиболее часто используются версии с вертикальными лопастями. Обычно ветряк ставится
на прочной и высоко расположенной стойке. Передвижение лопастей передает
энергию на генератор, которая накапливается в аккумуляторе. Эта электрическая
энергия идет на внутреннюю систему или применяется иным образом[1].

Самодельные
устройства, которые способны покрыть потребности небольшого частного участка,
создаются по простым чертежам. Важно выбрать самое удобное место для размещения
конструкции. Чем выше расположены лопасти, тем лучше для потоков ветра.

Недавно
компанией Uprise
был
представлен оригинальный вариант ветровой турбины, которая ставится на
подвижную платформу. Если есть пожелания, то устройство можно собрать в
компактном виде, а после перевезти и установить в другом месте.

Ее
мощность составляет 50 киловатт. Согласно экспертам в области альтернативной
энергетики, этого должно хватить для обеспечения потребностей небольшого
частного дома. Еще одним оригинальным агрегатом можно назвать летательный
аппарат от Makani[2].

Это
вариация воздушного змея, на котором установлены турбины. Суть состоит в том,
чтобы доставлять генераторы в верхние слои атмосферы, воздушные потоки там
имеют более высокие скорости.  Энергия
передается вниз по кабелю.

В
настоящее время доступны как стандартные ветрогенераторы, так и
высокотехнологичные конструкции. Стоимость последних может достигать
значительных сумм. Самое главное при создании ветряных установок – выбрать
наиболее подходящее место для конструирования с учетом ветра и изменений погоды
в регионе. Тогда ветрогенератор будет работать с наибольшей эффективностью[2].

Отопление тепловыми
насосами

Тепловые
насосы заняли прочную нишу среди источников получения энергии альтернативными
методами. Их применяют для обогрева жилых помещений и нагрева воды. При этом
существуют модели, способные летом выполнять функции кондиционера.

Источником
тепла здесь служат энергию воздуха и тепло грунта. Они имеют низкие потенциалы.
Насосы собирают эти небольшие части для перемещения в систему. Трансформация
энергии идет с помощью фреона. Он может поглощать полученную энергию, нагревая
и передавая в компрессор. Там хладагент сжимается и через испаритель попадает в
теплообменник контура отопления[2].

В
теплоносителе поглошается сконцетрированная тепловая энергия, фреон проходит
через испаритель и снова возвращается в жидкое состояние. После чего получает
низкопотенциальную энергию, нагревается и так далее.

Добыть
тепло из грунта непростое дело, так как необходимо наличие просторного участка
и широких земельных работ. Трубы контура укладываются в траншеи и засыпают
землей. Несмотря на ограниченность использования, обеспечивается стабильная
температура теплоносителя в наружном контуре[3].

Для
забора тепла из воздушных потоков применяют мощные вентиляторы, нагнетающие
воздух в теплообменнике. Температура наружного воздуха меняется, но при этом
выполнить монтаж оказывается гораздо проще.

Но
к сожалению, такие системы малоэффективны в северных районах. Причиной тому
служит перепад низких температур и мерзлота. Тогда применяются комбинации двух
систем отопления[3].