Альтернативна електрика: методи отримання енергії, необхідне обладнання

У світлі постійних підвищення вартості комунальних послуг все більше людей схиляється на користь автономізації приватних будинків, квартир та подвір'їв. Кожен вирішує це питання по-своєму. Звичайно, пробурена у дворі свердловина допомагає економити кошти на водопостачанні, однак рідина адже потрібно ще нагріти, а для цього потрібна дорога енергія. Саме тому в сьогоднішній статті буде піднята проблема вироблення альтернативного електрики. Має сенс розібратися, яким чином його можна отримати, які початкові витрати на необхідне обладнання і наскільки складно облаштувати автономну електростанцію для будинку своїми руками.

Способи отримання енергії з відновлюваних джерел

Виділяють 3 види обладнання, за допомогою якого може вироблятися електроенергія: Зонд з теплоносієм, опускається в пробурену свердловину. Цей спосіб називають геотермальним. Завдяки постійній температурі на глибині, виробляється енергія, яку можна використовувати для обігріву житла, або для отримання електрики. Однак подібний спосіб застосовується вкрай рідко внаслідок низького коефіцієнта корисної дії (ККД). Енергія вітру. На даху приватного будинку або на високій стійці у дворі встановлюється генератор з лопатями. Пориви вітру обертають «вентилятор» в результаті чого виробляється електрика. Досить поширений варіант на рівнинних територіях, де переважає степ (Казахстан, Оренбурзька область). У гірських районах (Урал, Кавказ) подібний спосіб нерентабельний. Сонячна енергія. Це найбільш популярний метод отримання альтернативного електрики для дому. Навіть у хмарні дні сонячні панелі здатні виробляти енергію, хоча і не так інтенсивно, як в ясні. Є ще один спосіб отримання електрики – біогазовий генератор, однак його використання є настільки рідкісним, що говорити про неї не варто.

Використання вітряків для отримання енергії

Досить поширений спосіб отримання електрики в степових, рівнинних районах Росії, в примор'ї. Тут слід досконально знати, яким чином змінюється погода в регіоні в той або інший період. Від цього залежить, чи необхідно придбавати крім вітряного генератора додаткове обладнання. Сама установка починає виробляти електрику при швидкості вітру всього в 2 м/с. Однак при таких умовах потрібно установлення акумуляторних батарей, здатних накопичувати енергію. А ось при швидкості вітру до 8 м/с такий альтернативний джерело електрики вже можна підключити до домашньої мережі безпосередньо. У Росії подібне обладнання стали використовувати порівняно недавно, і воно не одержала настільки широкого поширення, як у США, де такими пристроями користується кожна друга сім'я.

Сонячні батареї і нюанси їх встановлення

Цей варіант отримання альтернативного електрики для приватного будинку більш поширений, причому популярність його постійно зростає. Справа в тому, що, залежно від інтенсивності витрат енергії, подібне обладнання окупається за 2-3 роки (іноді швидше), після чого власник практично повністю перестає платити керуючим компаніям. Областей використання сонячної енергії досить багато, а значить, має сенс розглянути детально саме цей варіант.


Якщо проводити аналогії, то роботу панелі з фотоелементами можна порівняти з дією світлодіода, але в зворотному порядку. В основі утворення енергії під дією сонячних променів лежить той же процес p-n-переходу. Різниця лише в тому, що світлодіод випромінює світіння під дією електрики, а фотоелемент діє у зворотному порядку, приймаючи сонячні промені і переробляючи їх в енергію.

Альтернативне електрику для приватного будинку своїми руками: що для цього потрібно

Для того щоб самостійно виготовити сонячну панель, потрібно придбати спеціальні фотоелементи. Зробити це нескладно – Всесвітня павутина кишить подібними пропозиціями. Сама робота ділиться на 5 етапів:
Виготовлення каркасу. Для цих цілей краще всього використовувати алюміній. Підкладка. Її виготовлення не обов'язково, можна наклеїти фотоелементи безпосередньо на скло. За допомогою спеціальних мідних шинок робляться доріжки. Вони з'єднують всі фотоелементи в єдиний ланцюг. Після пайки задня частина скла з фотоелементами закривається герметиком або епоксидним складом. Кілька панелей збирають воєдино і підключають до акумулятора, який і буде накопичувати енергію. Монтаж установки для отримання альтернативного електрики для будинку своїми руками – процес досить трудомісткий, однак вартість власного виробу буде значно нижче, ніж купувати готове обладнання. Єдине, що слід врахувати – не варто купувати фотоелементи за зниженою вартістю на китайських ресурсах. Таке придбання може серйозно зіпсувати настрій, відмовившись працювати після повної збірки.

Інші варіанти використання сонячної енергії

У південних регіонах нашої країни досить поширене використання спеціальних установок, що дозволяють за допомогою ультрафіолету нагрівати теплоносій. Мова йде про сонячних колекторах. Вони можуть бути плоскими, вакуумними або повітряними. Найбільш простим варіантом є використання колекторів у формі змійовика, закритого склом, усередині якої циркулює теплоносій. В якості такого плоского пристрої для нагріву можна використовувати навіть радіатор від старого холодильника. Енергії в теплий сонячний день достатньо, щоб прийняти душ або помити посуд. При збільшенні площі колектора можливий і обігрів будівлі.

Вакуумний колектор і його особливості

Така установка має більший коефіцієнт корисної дії за рахунок конструктивних особливостей. Він являє собою мідні трубки, поміщені в скляні, більшого діаметру. Між ними створений вакуум, що сприяє теплообміну – мідь нагрівається через скло досить швидко. Це дозволяє використовувати подібні колектори для ГВП та опалення круглий рік. При монтажі такої системи доведеться додатково встановити ємність, навколо якої (всередині по бортах) встановлений змійовик. В колекторі буде нагріватися антифриз, який і передасть тепло воді.

Подібні системи використовуються дуже рідко через їх високу вартість, довгої окупності і крихкості скляних трубок, які можуть пошкодитися при сході снігу з даху. Що ж стосується повітряних колекторів, то вони малоефективні, мають дуже низький ККД, а тому про самоокупність тут навіть мови не йде.

Яке обладнання найкраще використовувати для обігріву

Для влаштування альтернативного опалення електрикою найкращим варіантом буде установка сонячних панелей з акумуляторними батареями. Плюс подібних систем в тому, що чим вище навантаження на них і інтенсивність використання, тим швидше вони окупляться і почнуть виробляти абсолютно безкоштовну електроенергію. Якісне обладнання може пропрацювати без будь-якого технічного обслуговування до 50 років. Єдине, що потрібно буде робити власнику – це зрідка змахувати пил з панелей. Якщо говорити про вітряних генераторів, то вони можуть стати повноцінною заміною сонячної батареї тільки за умови їх великої кількості. Однак для вироблення альтернативного електрики для приватного обійстя потрібні дуже значні первісні вкладення, а значить, і окупатися подібна система буде значно довше.

Ще один варіант отримання альтернативного електрики

Росія завжди славилася креативністю мислення людей і їх «золотими» руками. Згадати хоча б Лівшу, який блоху примудрився підкувати. Ось і сьогодні зустрічаються умільці, здатні отримати енергію від природи. Нерідко, якщо поблизу від будинку протікає річка, сільські жителі встановлюють на ній невеликі гідроелектростанції. Принцип роботи такої установки простий. Протягом води обертає колесо з лопатями. Крутний момент передається на вал, а від нього на генератор.
Якщо протягом річки досить сильне, можна встановити обладнання великої потужності, що забезпечить житло не тільки освітленням, але і електроенергією для опалення і гарячого водопостачання. У такому разі власнику залишиться лише пробурити свердловину і облаштувати каналізацію. Якщо провести подібні роботи, будинок стане повністю автономним, не залежних від послуг житлово-комунального господарства. А ось про досить незвичайних варіантах отримання альтернативної енергії можна дізнатися з відео нижче.

Кілька рад по електромонтажу

Багато вважають, що встановивши обладнання для отримання альтернативного електрики можна повністю відключитися від центрального енергопостачання, однак це не так. Будь-який пристрій може вийти з ладу з причини зношеності або форс-мажорних обставин. У цьому випадку приватний будинок залишиться без світла та опалення, а полагодити обладнання швидко виходить не завжди. Якщо не відключати централізоване електропостачання, то в разі аварії можна легко перейти на нього просто переключивши фідер в потрібне положення. Варто відзначити основну помилку, що допускається новачками при монтажі ліній – включення подачі живлення від джерела альтернативного електрики в мережі перед лічильником. У цьому випадку споживана енергія, яка виробляється генератором, буде враховуватися, і довести контролерові, що харчування вироблялося від альтернативного джерела не вийде. Доведеться оплачувати своє ж електрика.

У висновку

Використання альтернативних джерел енергії – досить вигідний варіант для опалення або освітлення. Однак це твердження виправдано тільки при правильному виборі обладнання, який залежить від середньорічних погодних або природних умов. Якщо ж все продумано вірно, через нетривалий період можна розраховувати на суттєву економію на комунальних послугах.