Προοπτικές χρήσης εναλλακτικών πηγών ενέργειας

Οι παραδοσιακές πηγές ενέργειας γίνονται άσχετες. Πολλοί λόγοι αναγκάζουν την ανθρωπότητα να τα εγκαταλείψει. Σήμερα, η κύρια εστίαση είναι σε εναλλακτικές μεθόδους που είναι ήδη στην πράξη και έχουν προγραμματιστεί για το μέλλον. Η έρευνα συνεχίζεται, έτσι η επιστήμη προχωρά χωρίς να σταματά στα αποτελέσματα που επιτυγχάνονται. Τώρα μπορείτε να αξιολογήσετε μερικά από τα επιτεύγματα που έχουν ήδη αποφέρει τα πρώτα αποτελέσματα για να κατανοήσετε πόσο κερδοφόρες θα είναι οι νέες κατευθύνσεις σε λίγα χρόνια.

Η εναλλακτική ενέργεια συνεχίζει να εξαπλώνεται. Ο λόγος είναι τα προφανή πλεονεκτήματά του έναντι των παραδοσιακών πηγών, τα οποία είναι δύσκολο να αντικρουστούν. Σε ορισμένες χώρες, η κυβέρνηση διεξάγει σύνθετα κυβερνητικά προγράμματαμε τεράστιες οικονομικές επενδύσεις για σταδιακή αντικατάσταση, αλλά μέχρι στιγμής τα αποτελέσματα παραμένουν ασήμαντα.

Ποιοι είναι οι κύριοι τύποι;

Ενέργεια κεραυνών;
Ατομική ενέργεια.

Η ατελείωτη έρευνα μας επιτρέπει να συγκρίνουμε τις δυνατότητες που προσφέρει η φύση. Η ανθρωπότητα συνεχίζει να αναζητά νέες κατευθύνσεις, οι οποίες σίγουρα στο μέλλον θα μετατραπούν σε ιδανικό υποκατάστατο των παραδοσιακών πηγών. Λεπτομερής περιγραφήθα δώσω γενικές πληροφορίες, και θα υποδείξει επίσης σε ποιους τύπους έχουν ήδη βρει εφαρμογή Καθημερινή ζωήπληθυσμό του πλανήτη.

Η ενέργεια του ήλιου έχει χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο εδώ και πολύ καιρό. Οι αρχικές προσπάθειες έγιναν στην αρχαιότητα, όταν οι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν μια κατευθυνόμενη δέσμη για να ανάψουν ένα δέντρο. Σύγχρονες μέθοδοιβασίζονται στη χρήση μεγάλων περιοχών μπαταριών που συλλέγουν ροές για μετέπειτα επεξεργασία και συσσώρευση σε μπαταρίες.

Με τη βοήθεια μιας τέτοιας ενέργειας όλοι πετούν διαστημικούς σταθμούςκαι δορυφόρους. Στην τροχιά, η πρόσβαση στο αστέρι είναι ανοιχτή, αλλά στη Γη, ορισμένες χώρες χρησιμοποιούν ενεργά τη νέα πηγή. Ένα παράδειγμα είναι ολόκληρα «πεδία» μπαταριών που τροφοδοτούν μικρές πόλεις. Αν και είναι πολύ πιο ενδιαφέρον να εξετάσουμε νέες μικρές αυτόνομες πηγές, όπου η επιφάνεια δεν υπερβαίνει την οροφή ενός μικρού σπιτιού. Εγκαθίστανται ιδιωτικά σε όλο τον κόσμο για να παρέχουν θέρμανση χωρίς επιπλέον κόστος.

Η αιολική ενέργεια έχει χρησιμοποιηθεί από την ανθρωπότητα από αμνημονεύτων χρόνων. Το καλύτερο παράδειγμαΠρόκειται για ιστιοφόρα που κινούνται λόγω συνεχούς ροής αέρα. Τώρα Επιστημονική έρευνακατέστησε δυνατή τη δημιουργία ειδικών γεννητριών που παρέχουν ηλεκτρική ενέργεια σε ολόκληρες πόλεις. Επιπλέον, λειτουργούν σύμφωνα με δύο αρχές:

Εκτός σύνδεσης;
Παράλληλα με το κεντρικό δίκτυο.

Και στις δύο περιπτώσεις, είναι δυνατή η σταδιακή αντικατάσταση της παραδοσιακής πηγής, μειώνοντας τις βλαβερές επιπτώσεις στο περιβάλλον. Τώρα μπορείτε να αξιολογήσετε τα αποτελέσματα που επιτεύχθηκαν, επιβεβαιώνοντας την ορθότητα της επιλογής σας. Τα δεδομένα δείχνουν ότι στη Δανία το 25% της παραγόμενης ενέργειας προέρχεται από αιολικές μονάδες παραγωγής ενέργειας. Πολλές χώρες προσπαθούν να στραφούν σταδιακά σε νέες πηγές, αλλά αυτό είναι δυνατό μόνο σε ανοιχτούς χώρους. Εξαιτίας αυτού, σε ορισμένες περιοχές η χρήση καλύτερη επιλογήπαραμένει απροσπέλαστη.

Η ενέργεια του νερού παραμένει αναντικατάστατη. Προηγουμένως, χρησιμοποιήθηκε σε απλούς μύλους και πλοία, αλλά τώρα τεράστια υδροηλεκτρικά εργοστάσια τουρμπίνας παρέχουν ηλεκτρική ενέργεια σε ολόκληρες περιοχές. Τελευταίες Εξελίξειςπροσκαλούν την ανθρωπότητα να γνωρίσει ένα φανταστικό μέλλον πάνω στο οποίο θα οικοδομηθεί πιο πρόσφατες πηγές. Ποιες εναλλακτικές λύσεις χρησιμοποιούν ήδη οι χώρες;

Παλιρροϊκοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής;
Σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής κυμάτων;
Μικρο και μίνι υδροηλεκτρικοί σταθμοί παραγωγής ενέργειας.
Aero υδροηλεκτρικός σταθμός.

Οι παλιρροϊκοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής χρησιμοποιούν την ενέργεια της παλίρροιας. Το ύψος και η δύναμή τους εξαρτάται από την επιρροή της Σελήνης, επομένως η σταθερότητα της τροφοδοσίας παραμένει ένα θέμα. Αν και στη Γαλλία, την Ινδία, τη Μεγάλη Βρετανία και πολλές άλλες χώρες το έργο έχει υλοποιηθεί και χρησιμοποιείται με επιτυχία ως απαραίτητη υποστήριξη.

Σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής κυμάτων κατασκευάζονται στις ακτές των ωκεανών, όπου η ισχύς των τακτικών κρούσεων στις ακτές ξεπερνά τα όρια που μπορεί να φανταστεί κανείς. Σε αυτή την περίπτωση, ο περιορισμός γίνεται ανεπαρκής αντοχή. Δεν σας επιτρέπει να πάρετε αρκετή ενέργεια.

Οι μικροί και μικροί υδροηλεκτρικοί σταθμοί είναι κατάλληλοι για στενά ορεινά ποτάμια. Το μικρό τους μέγεθος σάς επιτρέπει να βρίσκετε ελεύθερα χρόνο και η ισχύς τους είναι κατάλληλη για την παροχή μικρών οικισμών. Τα πειραματικά μοντέλα έχουν δοκιμαστεί, επομένως κατασκευάζονται πλέον λειτουργικές εγκαταστάσεις με καλές επιδόσεις.

Ο υδροηλεκτρικός σταθμός Aero είναι η τελευταία λέξη της τεχνολογίας, η οποία εξακολουθεί να δοκιμάζεται. Βασίζεται στη συμπύκνωση της υγρασίας από την ατμόσφαιρα. Οι λειτουργικές εγκαταστάσεις εξακολουθούν να παραμένουν ένα απόκοσμο όνειρο, αλλά υπάρχουν ορισμένοι δείκτες που επιβεβαιώνουν τη σκοπιμότητα της επένδυσης χρημάτων στην ανάπτυξη.

Η γεωθερμική ενέργεια παραμένει ευρέως διαδεδομένη. Αυτή η εναλλακτική πηγή χρησιμοποιείται με πολλούς διαφορετικούς τρόπους. Παραμένει ένα από τα πιο ενδιαφέροντα για ορισμένες περιοχές, επομένως η εγκατάλειψή του δεν έχει νόημα. Το μόνο πρόβλημα είναι το υψηλό κόστος των εγκαταστάσεων, που περιορίζει τον αριθμό τους. Ποιες επιλογές είναι δυνατές;

Θερμοηλεκτρικοί σταθμοί;
Εναλλάκτες θερμότητας εδάφους.

Ενέργεια Κεραυνών

Η ενέργεια των κεραυνών είναι μια νέα τάση. Αυτή η κατεύθυνση μόλις αρχίζει να αναπτύσσεται, αλλά οι επιστήμονες λένε ότι είναι δυνατό να χρησιμοποιηθούν τα διαθέσιμα γιγαβάτ. Χάνονται, πηγαίνουν στο έδαφος. Η αμερικανική εταιρεία έχει ξεκινήσει έρευνες με στόχο τη δημιουργία ειδικών εγκαταστάσεων για την καταγραφή καταιγίδων.

Η ενέργεια των κεραυνών είναι μια ισχυρή πηγή που μπορεί να παρέχει ηλεκτρική ενέργεια σε μια μεγάλη περιοχή μιας μητρόπολης. Το εκτιμώμενο κόστος μετρητών για την κατασκευή θα πρέπει να αποδώσει εντός 5-7 ετών, επομένως η σκοπιμότητα τέτοιων επενδύσεων παραμένει αναμφισβήτητη. Το μόνο που μένει είναι να περιμένουμε την ολοκλήρωση της έρευνας για υλοποίηση. νέα τεχνολογίασε ευρεία χρήση.

Ακόμη και οι μαθητές γνωρίζουν ότι τα αποθέματα πετρελαίου, φυσικού αερίου και άνθρακα δεν είναι ατελείωτα. Οι τιμές της ενέργειας αυξάνονται συνεχώς, αναγκάζοντας τους πληρωτές να αναστενάζουν βαριά και να σκέφτονται να αυξήσουν τα δικά τους εισοδήματα. Παρά τα επιτεύγματα του πολιτισμού, υπάρχουν πολλά μέρη εκτός των πόλεων όπου δεν παρέχεται φυσικό αέριο, ενώ σε ορισμένα μέρη δεν υπάρχει καν ηλεκτρισμός. Όπου υπάρχει μια τέτοια ευκαιρία, το κόστος εγκατάστασης του συστήματος μερικές φορές δεν αντιστοιχεί καθόλου στο επίπεδο εισοδήματος του πληθυσμού. Δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι η εναλλακτική ενέργεια "φτιάξ' το μόνος σου" σήμερα ενδιαφέρει τόσο τους ιδιοκτήτες μεγάλων και μικρών εξοχικών κατοικιών, όσο και τους κατοίκους των πόλεων.

Όλος ο κόσμος γύρω μας είναι γεμάτος ενέργεια, η οποία δεν περιέχεται μόνο στα έγκατα της γης. Πίσω στο σχολείο, στα μαθήματα γεωγραφίας, μάθαμε ότι είναι δυνατό να χρησιμοποιήσουμε την ενέργεια του ανέμου, του ήλιου, της παλίρροιας, του νερού που πέφτει, του πυρήνα της γης και άλλων παρόμοιων μεταφορέων ενέργειας με υψηλή απόδοση σε κλίμακα ολόκληρων χωρών και ηπείρων. Μπορεί όμως να χρησιμοποιηθεί και για θέρμανση ξεχωριστού σπιτιού.

Τύποι εναλλακτικών πηγών ενέργειας

Μεταξύ των επιλογών για φυσικές πηγές ιδιωτικού ενεργειακού εφοδιασμού, πρέπει να σημειωθούν τα ακόλουθα:

ηλιακούς συλλέκτες;
ηλιακούς συλλέκτες;
ΑΝΤΛΙΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ;
ανεμογεννήτριες?
Εγκαταστάσεις για την απορρόφηση της ενέργειας του νερού.
εγκαταστάσεις βιοαερίου.

Έχοντας επαρκή ποσότηταχρήματα, μπορείτε να αγοράσετε ένα έτοιμο μοντέλο μιας από αυτές τις συσκευές και να παραγγείλετε την εγκατάστασή του. Ανταποκρινόμενοι στις επιθυμίες των καταναλωτών, οι βιομήχανοι έχουν από καιρό κατακτήσει την παραγωγή ηλιακών συλλεκτών, αντλιών θερμότητας κ.λπ. Ωστόσο, το κόστος τους παραμένει σταθερά υψηλό. Είναι πολύ πιθανό να φτιάξετε τέτοιες συσκευές μόνοι σας, εξοικονομώντας χρήματα, αλλά ξοδεύοντας περισσότερο χρόνο και προσπάθεια.

Βίντεο: ποια φυσική ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί

Αρχή λειτουργίας και χρήση ηλιακών συλλεκτών σε ιδιωτική κατοικία

Το φυσικό φαινόμενο στο οποίο βασίζεται η αρχή λειτουργίας αυτής της πηγής ενέργειας είναι το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. ηλιακό φως, χτυπώντας την επιφάνειά του, απελευθερώνει ηλεκτρόνια, τα οποία δημιουργούν ένα υπερβολικό φορτίο μέσα στο πλαίσιο. Εάν συνδέσετε μια μπαταρία σε αυτό, τότε λόγω κεραυνού, θα εμφανιστεί ένα ρεύμα στο κύκλωμα σε ποσότητα φόρτισης.

Η αρχή λειτουργίας μιας ηλιακής μπαταρίας είναι το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

Τα σχέδια που μπορούν να συλλάβουν και να μετατρέψουν την ηλιακή ενέργεια είναι πολυάριθμα, ποικίλα και συνεχώς βελτιώνονται. Για πολλούς τεχνίτες, η βελτίωση αυτών των χρήσιμων σχεδίων έχει μετατραπεί σε εξαιρετικό χόμπι. Σε θεματικές εκθέσεις, τέτοιοι ενθουσιώδεις επιδεικνύουν πρόθυμα πολλές χρήσιμες ιδέες.

Για να φτιάξετε ηλιακούς συλλέκτες, πρέπει να αγοράσετε μονοκρυσταλλικά ή πολυκρυσταλλικά ηλιακά κύτταρα, να τα τοποθετήσετε σε ένα διαφανές πλαίσιο, το οποίο είναι στερεωμένο με ανθεκτικό περίβλημα

Βίντεο: κατασκευή ηλιακής μπαταρίας με τα χέρια σας

Οι έτοιμες μπαταρίες τοποθετούνται, φυσικά, στην πιο ηλιόλουστη πλευρά της οροφής. Σε αυτήν την περίπτωση, θα πρέπει να είναι δυνατή η ρύθμιση της κλίσης του πίνακα. Για παράδειγμα, κατά τις χιονοπτώσεις, τα πάνελ πρέπει να τοποθετούνται σχεδόν κάθετα, διαφορετικά ένα στρώμα χιονιού μπορεί να επηρεάσει τη λειτουργία των μπαταριών ή ακόμη και να τις καταστρέψει.

Κατασκευή και χρήση ηλιακών συλλεκτών

Ένας πρωτόγονος ηλιακός συλλέκτης είναι μια πλάκα από μαύρο μέταλλο που τοποθετείται κάτω από ένα λεπτό στρώμα διαφανούς υγρού. Όπως γνωρίζετε από ένα σχολικό μάθημα φυσικής, τα σκοτεινά αντικείμενα θερμαίνονται περισσότερο από τα φωτεινά. Αυτό το υγρό κινείται με τη βοήθεια μιας αντλίας, ψύχει την πλάκα και θερμαίνεται. Το κύκλωμα θερμαινόμενου υγρού μπορεί να τοποθετηθεί σε μια δεξαμενή συνδεδεμένη με μια πηγή κρύο νερό. Με τη θέρμανση του νερού στη δεξαμενή, το υγρό από τον συλλέκτη ψύχεται. Και μετά επανέρχεται. Έτσι, αυτό το ενεργειακό σύστημα σας επιτρέπει να αποκτήσετε μια σταθερή πηγή ζεστό νερό, και στο χειμερινή ώραεπίσης θερμά καλοριφέρ.

Υπάρχουν τρεις τύποι συλλεκτών, που διαφέρουν ως προς το σχεδιασμό

Σήμερα υπάρχουν 3 τύποι τέτοιων συσκευών:

αέρας;
σωληνοειδής;
διαμέρισμα.

Αέρας

Οι συλλέκτες αέρα αποτελούνται από σκουρόχρωμες πλάκες

Οι συλλέκτες αέρα είναι μαύρες πλάκες καλυμμένες με γυαλί ή διαφανές πλαστικό. Ο αέρας κυκλοφορεί φυσικά ή με δύναμη γύρω από αυτές τις πλάκες. Ο ζεστός αέρας χρησιμοποιείται για τη θέρμανση των δωματίων στο σπίτι ή για το στέγνωμα των ρούχων.

Το πλεονέκτημα είναι η εξαιρετική απλότητα του σχεδιασμού και το χαμηλό κόστος. Το μόνο μειονέκτημα είναι η χρήση αναγκαστικής κυκλοφορίας αέρα. Αλλά μπορείτε να κάνετε χωρίς αυτό.

Σωληνοειδής

Το πλεονέκτημα ενός τέτοιου συλλέκτη είναι η απλότητα και η αξιοπιστία

Οι σωληνοειδείς συλλέκτες μοιάζουν με αρκετούς γυάλινους σωλήνες παραταγμένους στη σειρά, επικαλυμμένοι στο εσωτερικό με υλικό που απορροφά το φως. Συνδέονται σε μια κοινή πολλαπλή και το υγρό κυκλοφορεί μέσω αυτών. Τέτοιοι συλλέκτες έχουν 2 τρόπους μετάδοσης της λαμβανόμενης ενέργειας: άμεσο και έμμεσο. Η πρώτη μέθοδος χρησιμοποιείται το χειμώνα. Το δεύτερο χρησιμοποιείται όλο το χρόνο. Υπάρχει μια παραλλαγή με τη χρήση σωλήνων κενού: ο ένας εισάγεται στον άλλο και δημιουργείται ένα κενό μεταξύ τους.

Αυτό τα μονώνει από το περιβάλλον και διατηρεί καλύτερα τη θερμότητα που προκύπτει. Τα πλεονεκτήματα είναι η απλότητα και η αξιοπιστία. Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν το υψηλό κόστος εγκατάστασης.

Διαμέρισμα

Για να κάνουν τους συλλέκτες να λειτουργούν πιο αποτελεσματικά, οι μηχανικοί πρότειναν τη χρήση συγκεντρωτών

Ο επίπεδος συλλέκτης είναι ο πιο κοινός τύπος. Ήταν αυτός που χρησίμευσε ως παράδειγμα για να εξηγήσει την αρχή λειτουργίας αυτών των συσκευών. Το πλεονέκτημα αυτής της ποικιλίας είναι η απλότητα και το χαμηλό κόστος σε σύγκριση με άλλες. Το μειονέκτημα είναι η σημαντική απώλεια θερμότητας, από την οποία δεν πάσχουν άλλοι υποτύποι.

Για να βελτιώσουν τα υπάρχοντα ηλιακά συστήματα, οι μηχανικοί πρότειναν τη χρήση κάτι σαν καθρέφτες που ονομάζονται συγκεντρωτές. Σας επιτρέπουν να αυξήσετε τη θερμοκρασία του νερού από το τυπικό 120 στους 200 C°. Αυτός ο υποτύπος συλλεκτών ονομάζεται συλλέκτες συγκέντρωσης. Αυτή είναι μια από τις πιο ακριβές επιλογές, που είναι αναμφίβολα ένα μειονέκτημα.

Πλήρεις οδηγίες για την κατασκευή και εγκατάσταση ηλιακού συλλέκτη στο επόμενο άρθρο μας:

Χρήση αιολικής ενέργειας

Εάν ο άνεμος μπορεί να οδηγήσει σμήνη από σύννεφα, γιατί να μην χρησιμοποιήσει την ενέργειά του για άλλα χρήσιμα πράγματα; Η αναζήτηση μιας απάντησης σε αυτό το ερώτημα οδήγησε τους μηχανικούς στη δημιουργία μιας ανεμογεννήτριας. Αυτή η συσκευή συνήθως αποτελείται από:

γεννήτρια;
ψηλός πύργος;
λεπίδες που περιστρέφονται για να πιάσουν τον άνεμο.
μπαταρίες?
ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου.

Η αρχή λειτουργίας μιας ανεμογεννήτριας είναι αρκετά απλή. Τα πτερύγια, που περιστρέφονται από τον δυνατό αέρα, περιστρέφουν τους άξονες μετάδοσης (στην κοινή γλώσσα, το κιβώτιο ταχυτήτων). Συνδέονται με εναλλάκτη. Το κιβώτιο ταχυτήτων και η γεννήτρια βρίσκονται σε μια κούνια ή, με άλλα λόγια, μια γόνδολα. Μπορεί να έχει περιστρεφόμενο μηχανισμό. Η γεννήτρια συνδέεται με αυτοματισμό ελέγχου και έναν μετασχηματιστή αύξησης τάσης. Μετά τον μετασχηματιστή, η τάση, η οποία έχει αυξήσει την τιμή της, αποστέλλεται στο γενικό σύστημα τροφοδοσίας.

Οι ανεμογεννήτριες είναι κατάλληλες για περιοχές όπου ο άνεμος φυσάει συνεχώς

Δεδομένου ότι η δημιουργία ανεμογεννητριών έχει μελετηθεί για αρκετό καιρό, υπάρχουν έργα για μια μεγάλη ποικιλία σχεδίων για αυτές τις συσκευές. Τα μοντέλα με οριζόντιο άξονα περιστροφής καταλαμβάνουν αρκετά μεγάλο χώρο, αλλά οι ανεμογεννήτριες με κάθετο άξονα περιστροφής είναι πολύ πιο συμπαγείς. Φυσικά, για αποτελεσματική εργασίαΗ συσκευή απαιτεί έναν αρκετά δυνατό άνεμο.

Πλεονεκτήματα:

χωρίς εκπομπές?
αυτονομία;
χρήση ενός από τους ανανεώσιμους πόρους·

Ελαττώματα:

την ανάγκη για συνεχή άνεμο.
υψηλή τιμή εκκίνησης?
θόρυβος περιστροφής και ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.
καταλαμβάνουν μεγάλες εκτάσεις.

Η ανεμογεννήτρια πρέπει να τοποθετηθεί όσο πιο ψηλά γίνεται για να είναι αποτελεσματική η λειτουργία της. Τα μοντέλα που έχουν κατακόρυφο άξονα περιστροφής είναι πιο συμπαγή από εκείνα με οριζόντια περιστροφή

Ένας οδηγός βήμα προς βήμα για την κατασκευή μιας ανεμογεννήτριας με τα χέρια σας στον ιστότοπό μας:

Το νερό ως πηγή ενέργειας

Πλέον γνωστή μέθοδοςΗ χρήση νερού για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι, φυσικά, ένας υδροηλεκτρικός σταθμός. Αλλά δεν είναι ο μόνος. Υπάρχει επίσης η ενέργεια της παλίρροιας και η ενέργεια των ρευμάτων. Και τώρα με τη σειρά.

Ένας υδροηλεκτρικός σταθμός είναι ένα φράγμα που έχει πολλές πύλες για ελεγχόμενη απελευθέρωση νερού. Αυτές οι πύλες συνδέονται με τα πτερύγια της γεννήτριας στροβίλου. Ρέοντας υπό πίεση, το νερό το περιστρέφει, παράγοντας έτσι ηλεκτρική ενέργεια.

Ελαττώματα:

παράκτιες πλημμύρες?
μείωση του αριθμού των κατοίκων του ποταμού·

Κατασκευάζονται ειδικοί σταθμοί για τη χρήση της ενέργειας του νερού

Η δύναμη των ρευμάτων

Αυτή η μέθοδος παραγωγής ενέργειας είναι παρόμοια με μια ανεμογεννήτρια, με τη μόνη διαφορά ότι η γεννήτρια με τεράστια πτερύγια τοποθετείται σε μεγάλο θαλάσσιο ρεύμα. Όπως το Gulf Stream, για παράδειγμα. Αλλά αυτό είναι πολύ ακριβό και τεχνικά δύσκολο. Επομένως, όλα τα μεγάλα έργα παραμένουν επί του παρόντος στα χαρτιά. Ωστόσο, υπάρχουν μικρά αλλά σε εξέλιξη έργα που καταδεικνύουν τις δυνατότητες αυτού του τύπου ενέργειας.

Παλιρροιακή Ενέργεια

Η δομή του σταθμού παραγωγής ενέργειας που μετατρέπει αυτό το είδος ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια είναι ένα τεράστιο φράγμα που βρίσκεται σε έναν θαλάσσιο κόλπο. Διαθέτει τρύπες από τις οποίες διεισδύει το νερό αντιθετη πλευρα. Συνδέονται με αγωγό με ηλεκτρογεννήτριες.

Ένας παλιρροιακός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής λειτουργεί ως εξής: κατά τη διάρκεια της παλίρροιας, η στάθμη του νερού ανεβαίνει και δημιουργεί πίεση που μπορεί να περιστρέψει τον άξονα της γεννήτριας. Στο τέλος της παλίρροιας, οι είσοδοι κλείνουν και κατά την άμπωτη, που συμβαίνει μετά από 6 ώρες, οι έξοδοι ανοίγουν και η διαδικασία επαναλαμβάνεται προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Τα πλεονεκτήματα αυτής της μεθόδου:

φθηνή υπηρεσία?
τουριστικό αξιοθέατο.

Ελαττώματα:

σημαντικό κόστος κατασκευής·
βλάβη στη θαλάσσια πανίδα·
Τα σφάλματα σχεδιασμού μπορεί να προκαλέσουν πλημμύρες σε κοντινές πόλεις.

Εφαρμογή βιοαερίου

Κατά την αναερόβια επεξεργασία των οργανικών αποβλήτων, απελευθερώνεται το λεγόμενο βιοαέριο. Το αποτέλεσμα είναι ένα μείγμα αερίων που αποτελείται από μεθάνιο, διοξείδιο του άνθρακα και υδρόθειο. Η γεννήτρια για την παραγωγή βιοαερίου αποτελείται από:

σφραγισμένη δεξαμενή?
κοχλίας για ανάμειξη οργανικών απορριμμάτων.
σωλήνας για την εκφόρτωση της μάζας απορριμμάτων.
λαιμοί για πλήρωση απορριμμάτων και νερού.
σωλήνα μέσω του οποίου ρέει το αέριο που προκύπτει.

Συχνά, ένα δοχείο για την επεξεργασία απορριμμάτων εγκαθίσταται όχι στην επιφάνεια, αλλά στο πάχος του εδάφους. Για να αποφευχθεί η διαρροή του προκύπτοντος αερίου, σφραγίζεται πλήρως. Θα πρέπει να θυμόμαστε ότι κατά τη διαδικασία απελευθέρωσης βιοαερίου, η πίεση στη δεξαμενή αυξάνεται συνεχώς, επομένως το αέριο πρέπει να αφαιρείται τακτικά από τη δεξαμενή. Εκτός από το βιοαέριο, η επεξεργασία έχει ως αποτέλεσμα ένα εξαιρετικό οργανικό λίπασμα χρήσιμο για την καλλιέργεια φυτών.

Η συσκευή και οι κανόνες λειτουργίας αυτού του τύπου υπόκεινται σε αυξημένες απαιτήσεις ασφαλείας, καθώς το βιοαέριο είναι επικίνδυνο για εισπνοή και μπορεί να εκραγεί. Ωστόσο, σε ορισμένες χώρες σε όλο τον κόσμο, για παράδειγμα, στην Κίνα, αυτή η μέθοδος παραγωγής ενέργειας είναι αρκετά διαδεδομένη.

Μια παρόμοια εγκατάσταση για την παραγωγή βιοαερίου μπορεί να είναι ακριβή

Αυτό το προϊόν ανακύκλωσης απορριμμάτων μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως:

πρώτες ύλες για θερμοηλεκτρικούς σταθμούς και μονάδες συμπαραγωγής·
αντικατάσταση φυσικού αερίου σε σόμπες, καυστήρες και λέβητες.

Τα δυνατά σημεία αυτού του τύπου καυσίμου είναι η ανανεώσιμη δυνατότητα και η διαθεσιμότητα, ειδικά στα χωριά, πρώτων υλών για επεξεργασία. Αυτός ο τύπος καυσίμου έχει επίσης μια σειρά από μειονεκτήματα, όπως:

εκπομπές καύσης·
ατελής τεχνολογία παραγωγής·
τιμή μιας συσκευής για τη δημιουργία βιοαερίου.

Ο σχεδιασμός της γεννήτριας για την παραγωγή βιοαερίου είναι πολύ απλός, ωστόσο, θα πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή κατά τη λειτουργία της, καθώς το βιοαέριο είναι μια εύφλεκτη ουσία επικίνδυνη για την υγεία

Η σύνθεση και η ποσότητα του βιοαερίου που λαμβάνεται από τα απόβλητα εξαρτάται από το υπόστρωμα. Το περισσότερο αέριο λαμβάνεται όταν χρησιμοποιείται λίπος, δημητριακά, τεχνική γλυκερίνη, φρέσκο γρασίδι, ενσίρωμα κ.λπ. Συνήθως ένα μείγμα ζωικών απορριμμάτων και φυτικής προέλευσης, στο οποίο προστίθεται μια ορισμένη ποσότητα νερού. ΣΕ ΘΕΡΙΝΗ ΩΡΑΣυνιστάται η αύξηση της υγρασίας της μάζας στο 94-96%, και το χειμώνα, αρκεί 88-90% υγρασία. Το νερό που παρέχεται στη δεξαμενή απορριμμάτων θα πρέπει να θερμαίνεται στους 35-40 βαθμούς, διαφορετικά οι διαδικασίες αποσύνθεσης θα επιβραδυνθούν. Για τη διατήρηση της θερμότητας, τοποθετείται ένα στρώμα θερμομονωτικού υλικού στο εξωτερικό της δεξαμενής.

Εφαρμογή βιοκαυσίμων (βιοαέριο)

Η λειτουργία μιας αντλίας θερμότητας βασίζεται στην αντίστροφη αρχή Carnot. Αυτή είναι μια αρκετά μεγάλη και αρκετά περίπλοκη συσκευή που συλλέγει χαμηλά δυναμικά θερμική ενέργειαπεριβάλλον και το μετατρέπει σε ενέργεια με υψηλές δυνατότητες. Τις περισσότερες φορές, οι αντλίες θερμότητας χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση δωματίων. Η συσκευή αποτελείται από:

εξωτερικό κύκλωμα με ψυκτικό?
εσωτερικό κύκλωμα με ψυκτικό?
αποστακτήρας;
συμπιεστής;
πυκνωτής.

Το σύστημα χρησιμοποιεί επίσης φρέον. Το εξωτερικό κύκλωμα της αντλίας θερμότητας μπορεί να απορροφήσει ενέργεια από διάφορα μέσα: γη, νερό, αέρας. Το κόστος εργασίας για τη δημιουργία του εξαρτάται από τον τύπο της αντλίας και τη διαμόρφωσή της. Το πιο δύσκολο πράγμα στην εγκατάσταση είναι μια αντλία εδάφους-νερού, στην οποία το εξωτερικό κύκλωμα βρίσκεται οριζόντια στο έδαφος, καθώς αυτό απαιτεί εκσκαφές μεγάλης κλίμακας. Εάν υπάρχει ένα σώμα νερού κοντά στο σπίτι, είναι λογικό να φτιάξετε μια αντλία θερμότητας από νερό σε νερό. Σε αυτή την περίπτωση, το εξωτερικό κύκλωμα απλώς χαμηλώνει στη δεξαμενή.

Μια αντλία θερμότητας μετατρέπει χαμηλής ποιότητας ενέργεια από τη γη, το νερό ή τον αέρα σε θερμική ενέργεια υψηλής ποιότητας, η οποία μπορεί να θερμάνει ένα κτίριο αρκετά αποτελεσματικά

Η απόδοση μιας αντλίας θερμότητας δεν εξαρτάται τόσο από το πόσο υψηλή είναι η θερμοκρασία του περιβάλλοντος, αλλά από τη συνοχή της. Μια σωστά σχεδιασμένη και εγκατεστημένη αντλία θερμότητας μπορεί να παρέχει σε ένα σπίτι επαρκή θερμότητα κατά τη διάρκεια του χειμώνα, ακόμη και όταν οι θερμοκρασίες του νερού, του εδάφους ή του αέρα είναι πολύ χαμηλές. Το καλοκαίρι, οι αντλίες θερμότητας μπορούν να λειτουργήσουν ως κλιματιστικά, δροσίζοντας το σπίτι σας.

Για να χρησιμοποιήσετε τέτοιες αντλίες, πρέπει πρώτα να εκτελέσετε εργασίες διάτρησης

Τα πλεονεκτήματα αυτών των εγκαταστάσεων περιλαμβάνουν:

ενεργειακής απόδοσης;
ασφάλεια φωτιάς;
πολυλειτουργικότητα?
μακροχρόνια λειτουργία μέχρι την πρώτη μεγάλη γενική επισκευή.

Οι αδυναμίες ενός τέτοιου συστήματος είναι:

υψηλή αρχική τιμή σε σύγκριση με άλλες μεθόδους θέρμανσης ενός κτιρίου.
απαίτηση για την κατάσταση του δικτύου τροφοδοσίας·
πιο θορυβώδες από έναν κλασικό λέβητα αερίου.
την ανάγκη για εργασίες γεώτρησης.

Βίντεο: πώς λειτουργούν οι αντλίες θερμότητας

Όπως μπορείτε να δείτε, για να παρέχετε στο σπίτι σας θερμότητα και ηλεκτρισμό, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ηλιακή ενέργεια, αιολική και υδάτινη ενέργεια. Κάθε μέθοδος έχει τα δικά της πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Ωστόσο, από όλες τις υπάρχουσες επιλογές, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια μέθοδο που θα είναι τόσο φθηνή όσο και αποτελεσματική.

Το ενεργειακό πρόβλημα είναι ένα από τα κύρια προβλήματα της ανθρωπότητας. Οι κύριες πηγές ενέργειας είναι αυτή τη στιγμή, είναι το φυσικό αέριο, ο άνθρακας και το πετρέλαιο. Σύμφωνα με τις προβλέψεις, τα αποθέματα πετρελαίου θα διαρκέσουν για 40 χρόνια, ο άνθρακας για 395 χρόνια και το φυσικό αέριο για 60 χρόνια. Το παγκόσμιο ενεργειακό σύστημα αντιμετωπίζει τεράστιες προκλήσεις.

Όσον αφορά την ηλεκτρική ενέργεια, οι πηγές ηλεκτρική ενέργειααντιπροσωπεύονται από διάφορους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής - θερμικούς, υδροηλεκτρικούς και πυρηνικούς σταθμούς. Ως αποτέλεσμα της ταχείας εξάντλησης των φυσικών πηγών ενέργειας, το έργο της εύρεσης νέων μεθόδων παραγωγής ενέργειας έρχεται στο προσκήνιο.

Πηγή ηλεκτρικής ενέργειας- ένα ηλεκτρικό προϊόν (συσκευή) που μετατρέπει διαφορετικά είδηενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια (GOST 18311-80).

Πηγές βασικής ηλεκτρικής ενέργειας

Θερμοηλεκτρικοί σταθμοί

Λειτουργούν με οργανικά καύσιμα - μαζούτ, άνθρακας, τύρφη, φυσικό αέριο, σχιστόλιθος. Οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί βρίσκονται κυρίως στην περιοχή όπου υπάρχουν Φυσικοί πόροικαι κοντά σε μεγάλα διυλιστήρια πετρελαίου.

Υδροηλεκτρικοί σταθμοί

Εργοστάσια πυρηνικής ενέργειας

Το νερό θέρμανσης απαιτεί θερμική ενέργεια, η οποία απελευθερώνεται ως αποτέλεσμα πυρηνική αντίδραση. Κατά τα άλλα, είναι παρόμοιο με ένα θερμοηλεκτρικό σταθμό.

Μη παραδοσιακές πηγές ενέργειας

Αυτά περιλαμβάνουν τον άνεμο, τον ήλιο, τη θερμότητα από τους στρόβιλους της γης και τις παλίρροιες των ωκεανών. ΣΕ Πρόσφαταχρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο ως μη παραδοσιακές πρόσθετες πηγές ενέργειας. Οι επιστήμονες λένε ότι μέχρι το 2050 θα γίνουν οι κύριοι και οι συνηθισμένοι θα χάσουν τη σημασία τους.

Ενέργεια του ήλιου

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι να το χρησιμοποιήσετε. Στη διάρκεια φυσική μέθοδοςΓια την απόκτηση ηλιακής ενέργειας, χρησιμοποιούνται γαλβανικές μπαταρίες που μπορούν να απορροφήσουν και ή να θερμάνουν. Ένα σύστημα καθρέφτη χρησιμοποιείται επίσης για ανάκλαση ακτίνες ηλίουκαι κατευθύνοντάς τα σε σωλήνες γεμάτους πετρέλαιο όπου συγκεντρώνεται η θερμότητα του ήλιου.

ΣΕ Σε ορισμένες περιοχές είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείτε ηλιακούς συλλέκτες, με τη βοήθεια των οποίων είναι δυνατή η μερική λύση ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΟ πρόβλημακαι χρήση ενέργειας για οικιακές ανάγκες.

Τα κύρια πλεονεκτήματα της ηλιακής ενέργειας είναι η γενική διαθεσιμότητα και ανεξάντληση των πηγών, η πλήρης ασφάλεια για το περιβάλλον και οι κύριες φιλικές προς το περιβάλλον πηγές ενέργειας.

Το βασικό μειονέκτημα είναι η ανάγκη για μεγάλες εκτάσεις γης για την κατασκευή ηλιακού σταθμού.

Αιολική ενέργεια

Τα αιολικά πάρκα μπορούν να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια μόνο όταν ο άνεμος είναι δυνατός. Οι «κυριότερες σύγχρονες πηγές αιολικής ενέργειας» είναι η ανεμογεννήτρια, η οποία είναι μια αρκετά περίπλοκη κατασκευή. Έχει δύο προγραμματισμένους τρόπους λειτουργίας - αδύναμο και δυνατό άνεμο, και έχει επίσης ένα σταμάτημα κινητήρα εάν ο άνεμος είναι πολύ δυνατός.

Το κύριο μειονέκτημα είναι ο θόρυβος που δημιουργείται κατά την περιστροφή των πτερυγίων της προπέλας. Οι πιο κατάλληλες είναι οι μικρές ανεμογεννήτριες που έχουν σχεδιαστεί για να παρέχουν φιλική προς το περιβάλλον και φθηνή ηλεκτρική ενέργεια σε εξοχικές κατοικίες ή μεμονωμένες φάρμες.

Παλιρροϊκοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής

Η παλιρροιακή ενέργεια χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Για να χτίσετε έναν απλό παλιρροϊκό σταθμό ηλεκτροπαραγωγής, θα χρειαστείτε μια λεκάνη, ένα φράγμα στο στόμιο ποταμού ή έναν κόλπο. Το φράγμα είναι εξοπλισμένο με υδραυλικούς στρόβιλους και οχετούς.

Κατά τη διάρκεια της παλίρροιας, το νερό εισέρχεται στην πισίνα και όταν συγκρίνονται τα επίπεδα του νερού στην πισίνα και στη θάλασσα, οι οχετοί κλείνουν. Καθώς πλησιάζει η παλίρροια, η στάθμη του νερού μειώνεται, η πίεση γίνεται αρκετά ισχυρή, οι τουρμπίνες και οι ηλεκτρικές γεννήτριες ξεκινούν τη δουλειά τους και το νερό σταδιακά φεύγει από την πισίνα.

Νέες πηγές ενέργειας στη μορφή παλιρροιακά εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγήςέχουν ορισμένα μειονεκτήματα - διαταραχή της κανονικής ανταλλαγής γλυκού και αλμυρού νερού. επιρροή στο κλίμα, έτσι ως αποτέλεσμα της εργασίας τους, το ενεργειακό δυναμικό του νερού, η ταχύτητα και η περιοχή κίνησης αλλάζουν.

Πλεονεκτήματα: φιλικότητα προς το περιβάλλον, χαμηλό κόστος παραγόμενης ενέργειας, μείωση του επιπέδου εξόρυξης, καύσης και μεταφοράς ορυκτών καυσίμων.

Μη παραδοσιακές πηγές γεωθερμικής ενέργειας

Η θερμότητα από τους στρόβιλους της γης (βαθιές θερμές πηγές) χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας. Αυτή η θερμότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε οποιαδήποτε περιοχή, αλλά το κόστος μπορεί να καλύψει μόνο όταν το ζεστό νερό είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στον φλοιό της γης - την περιοχή ενεργή εργασίαθερμοπίδακες και ηφαίστεια.

Οι κύριες πηγές ενέργειας αντιπροσωπεύονται από δύο τύπους - μια υπόγεια πισίνα φυσικού ψυκτικού υγρού (υδροθερμικές, ατμοθερμικές ή ατμοθερμικές πηγές νερού) και τη θερμότητα των καυτών πετρωμάτων.

Ο πρώτος τύπος είναι έτοιμοι προς χρήση υπόγειοι λέβητες, από τους οποίους μπορεί να εξαχθεί ατμός ή νερό χρησιμοποιώντας συμβατικές γεωτρήσεις. Ο δεύτερος τύπος καθιστά δυνατή την παραγωγή ατμού ή υπερθερμασμένου νερού, το οποίο μπορεί αργότερα να χρησιμοποιηθεί για ενεργειακούς σκοπούς.

Το κύριο μειονέκτημα και των δύο τύπων είναι η ασθενής συγκέντρωση γεωθερμικών ανωμαλιών όταν θερμοί βράχοι ή πηγές έρχονται κοντά στην επιφάνεια. Απαιτείται επίσης επανέγχυση λυμάτων στον υπόγειο ορίζοντα, αφού ιαματικό νερόπεριέχει πολλά άλατα τοξικών μετάλλων και χημικές ενώσεις, τα οποία δεν πρέπει να απορρίπτονται σε συστήματα επιφανειακών υδάτων.

Πλεονεκτήματα - αυτά τα αποθέματα είναι ανεξάντλητα. Η γεωθερμική ενέργεια είναι πολύ δημοφιλής λόγω της ενεργού δραστηριότητας των ηφαιστείων και των γκέιζερ, η επικράτεια των οποίων καταλαμβάνει το 1/10 της έκτασης της Γης.

Νέες πολλά υποσχόμενες πηγές ενέργειας - βιομάζα

Η βιομάζα μπορεί να είναι πρωτογενής και δευτερογενής. Για να αποκτήσετε ενέργεια, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αποξηραμένα φύκια, απόβλητα Γεωργία, ξύλο κ.λπ. Μια βιολογική επιλογή χρήσης ενέργειας είναι η παραγωγή βιοαερίου από κοπριά ως αποτέλεσμα ζύμωσης χωρίς πρόσβαση αέρα.

Σήμερα, μια αξιοπρεπής ποσότητα σκουπιδιών έχει συσσωρευτεί στον κόσμο, η υποβάθμιση του περιβάλλοντος έχει επιζήμια επίδραση στους ανθρώπους, στα ζώα και σε όλα τα έμβια όντα. Γι' αυτό απαιτείται η ανάπτυξη της ενέργειας, όπου θα χρησιμοποιείται δευτερογενής βιομάζα για την πρόληψη της ρύπανσης του περιβάλλοντος.

Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των επιστημόνων, οι κατοικημένες περιοχές μπορούν να εφοδιαστούν πλήρως με ηλεκτρισμό μόνο από τα σκουπίδια τους. Επιπλέον, ουσιαστικά δεν υπάρχει σπατάλη. Κατά συνέπεια, το πρόβλημα της καταστροφής των απορριμμάτων θα λυθεί ταυτόχρονα με την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας στον πληθυσμό με ελάχιστο κόστος.

Πλεονεκτήματα - η συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα δεν αυξάνεται, το πρόβλημα της χρήσης σκουπιδιών επιλύεται και επομένως το περιβάλλον βελτιώνεται.

Πρόλογος

Ο ήλιος και ο άνεμος είναι σαν εναλλακτικές πηγέςΟι ενέργειες είναι γνωστές εδώ και πολύ καιρό, αν και στη Ρωσία δεν είναι τόσο διαδεδομένες όσο στη Ρωσία ΕΥΡΩΠΑΙΚΕΣ ΧΩΡΕΣ.

Περιεχόμενα

Οι παραδοσιακές πηγές ενέργειας είναι τα ορυκτά καύσιμα, αλλά τα αποθέματα άνθρακα, φυσικού αερίου και πετρελαίου είναι περιορισμένα. Επομένως, πρέπει να αναζητήσουμε εναλλακτικές πηγές ενέργειας - ανανεώσιμες, άρα ανεξάντλητες. Έχοντας ξοδέψει μόνο μία φορά για την εγκατάσταση, η χρήση εναλλακτικών πηγών ενέργειας είναι εφικτή εφ' όρου ζωής - φυσικά, υπό την προϋπόθεση περιοδικής συντήρησης των εγκαταστάσεων.

Ποιες εναλλακτικές πηγές ενέργειας υπάρχουν και πώς χρησιμοποιούνται, θα μάθετε σε αυτή τη σελίδα.

Ο ήλιος και ο άνεμος ως εναλλακτικές πηγές ενέργειας είναι γνωστοί εδώ και πολύ καιρό, αν και στη Ρωσία δεν είναι τόσο διαδεδομένοι όσο στις ευρωπαϊκές χώρες. Ωστόσο, είναι αδύνατο να αγνοήσουμε αυτόν τον δωρεάν φυσικό πόρο για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Επιπλέον, η χρήση εναλλακτικών πηγών ενέργειας δεν είναι μόνο οικονομικά επικερδής, αλλά και περιβαλλοντικά ασφαλής.

Ο άνεμος είναι μια εναλλακτική πηγή ενέργειας

Μία από τις προϋποθέσεις που θα επιτρέψουν τη χρήση της αιολικής ενέργειας ως εναλλακτικής πηγής ενέργειας είναι η ανάγκη ύπαρξης ανεμογεννήτριας – αιολικής ενέργειας. Επιπλέον, είναι σημαντικό να έχετε ένα σπίτι σε μια περιοχή όπου οι ισχυροί άνεμοι δεν είναι ασυνήθιστοι, αν και μικρές ριπές θα είναι αρκετές για να λειτουργήσει ένας ανεμόμυλος 1,5-4 kW. Μια τέτοια εναλλακτική πηγή ενέργειας για το σπίτι θα ικανοποιήσει πλήρως τις μέτριες ανάγκες: φως, παρακολούθηση τηλεόρασης, επαναφόρτιση φορητού υπολογιστή. Για αυτό, αρκεί μια εγκατάσταση με ισχύ 500-600 W.

Αυτός ο τύπος εναλλακτικής πηγής ενέργειας είναι μια δομή που αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία:

κεφαλές ανέμου με τρεις λεπίδες,

γεννήτρια,

ρουλεμάν περιστροφής,

ελεγκτής,

Φορτιστής,

μπαταρία,

αντιστροφέας

Ένα εργοστάσιο αιολικής ενέργειας λειτουργεί ως εξής: τα πτερύγια που είναι στερεωμένα σε έναν τροχό αρχίζουν να περιστρέφονται υπό την επίδραση του ανέμου. ο τροχός μεταδίδει ροπή στον άξονα της γεννήτριας, ο οποίος παράγει ενέργεια. Υπάρχει άμεση σχέση μεταξύ της ποσότητας του και του μεγέθους του τροχού: όσο μεγαλύτερος είναι ο τροχός, τόσο πιο εύκολα συλλαμβάνει τον άνεμο, τόσο περισσότερη ενέργεια παράγεται. Η ενέργεια εισέρχεται στον φορτιστή, ο οποίος τη μετατρέπει σε συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα που απαιτείται για τη φόρτιση των μπαταριών. Όλες οι διαδικασίες ελέγχονται από έναν ελεγκτή. Για να αποκτήσετε εναλλασσόμενο ρεύμα, στο οποίο τρέχουν όλα Συσκευές, υπάρχει μετατροπέας.

Για την εγκατάσταση αυτής της εναλλακτικής πηγής ηλεκτρικής ενέργειας, είναι απαραίτητο να προετοιμαστεί μια βάση από σκυρόδεμα, συμπεριλαμβανομένου ενός στοιχείου θεμελίωσης (δακτύλιος από οπλισμένο σκυρόδεμα) γεμάτο με κονίαμα. ατσάλινος ιστός μέσα κατακόρυφη θέσηκρατήστε ραγάδες.

Επί του παρόντος, η αγορά αιολικής ενέργειας, όχι μόνο εισαγόμενης, αλλά και εγχώριας παραγωγής, δεν αποτελεί πρόβλημα. Είναι σαφές ότι το κόστος του εξαρτάται άμεσα από την ισχύ, για παράδειγμα, μια μονάδα αιολικής ενέργειας 1 kW (θα παράγει 120 kW ανά μήνα) θα κοστίσει περίπου 35.000 ρούβλια.

Μια φωτογραφία αυτής της εναλλακτικής πηγής ενέργειας μπορείτε να δείτε εδώ:

Οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας περιλαμβάνουν τα ηλιακά πάνελ

Δεν μπορούν όλες οι περιοχές να καυχηθούν για την παρουσία ισχυρών ανέμων στη Ρωσία. Το ίδιο ισχύει και για ηλιόλουστες μέρες, η ποσότητα των οποίων ποικίλλει σε διάφορες περιοχές, αν και ακόμη και τα βαριά σύννεφα δεν σας εμποδίζουν να λάβετε 100 W ανά 1 m2. Για την παραγωγή ενέργειας 10 kW, η επιφάνεια των ηλιακών συλλεκτών πρέπει να είναι 100 m2.

Για να χρησιμοποιηθεί ο ήλιος ως εναλλακτική πηγή ενέργειας, η ηλιακή ενέργεια πρέπει να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια. Αυτό θα απαιτήσει ειδικά στοιχεία, η ίδια η διαδικασία μετασχηματισμού ονομάζεται φωτοηλεκτρικό φαινόμενο και η μονάδα που χρησιμοποιείται για αυτό ονομάζεται φωτοβολταϊκό στοιχείο.

Οι κάτω αγωγοί είναι τοποθετημένοι και στις δύο πλευρές του φωτοκυττάρου. Όταν οι ακτίνες του ήλιου χτυπούν ένα φωτοκύτταρο, ένα μέρος του φωτός (φωτόνιο) απορροφάται. Αυτό απελευθερώνει ένα ηλεκτρόνιο. Αυτή τη στιγμή, δημιουργείται ένα ρεύμα. Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται στο ηλιακό στοιχείο μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας ή να αποθηκευτεί σε μπαταρία. Τα μεμονωμένα φωτοκύτταρα δεν είναι σε θέση να τροφοδοτήσουν ένα σπίτι απαιτούμενη ποσότηταενέργειας, έτσι συλλέγονται σε πάνελ διαφορετικών μεγεθών και τύπων. Γενικά για χρήση ηλιακή ενέργειαΩς εναλλακτική πηγή ενέργειας, τα πάνελ συναρμολογούνται σε φωτοβολταϊκές μονάδες πυριτίου, το μέγεθος των οποίων ποικίλλει από 0,4 έως 1,6 m2, με ισχύ 40-160 W.

Εφαρμογή της ηλιακής ενέργειας ως εναλλακτικής πηγής ηλεκτρικής ενέργειας

Όταν συνδυάζονται, τα πάνελ σχηματίζουν ηλιακούς συλλέκτες - μια εναλλακτική πηγή ενέργειας, η απόδοση της οποίας εξακολουθεί να είναι χαμηλή και ανέρχεται στο 5-15% (μόνο το 15% του φωτός μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια).

Ένα σύνολο ηλιακών συλλεκτών με ελεγκτή, μετατροπέα, μπαταρίες, καλώδιο, ηλεκτρικό φορτίο και δομή στήριξης ονομάζεται ηλιακός σταθμός, ο οποίος μπορεί να θεωρηθεί και να χρησιμοποιηθεί ως σύστημα παροχής ρεύματος έκτακτης ανάγκης.

Το κόστος ενός σταθμού που αποτελείται από τέσσερις μονάδες με ισχύ 115 W, δύο μπαταρίες, έναν μετατροπέα 1 kW και έναν ελεγκτή θα είναι περίπου 125.000 ρούβλια. Το αν μια τέτοια εναλλακτική πηγή ενέργειας είναι επαρκής για μια ντάτσα εξαρτάται από το ενεργειακό κόστος, το οποίο πρέπει να υπολογιστεί πριν από την αγορά του συγκροτήματος. Εάν υπάρχει ηλεκτρισμός στο σπίτι, τότε οι μηνιαίες μετρήσεις μετρητών θα βοηθήσουν. αν δεν ξεκινήσει, τότε θα πρέπει να εγκαταστήσετε όλα τα είδη που είναι καταναλωτές ενέργειας, να προσθέσετε την ισχύ τους και να πολλαπλασιάσετε με τον αριθμό των ωρών λειτουργίας ανά μήνα - αυτό θα είναι το ποσό της κατανάλωσης ενέργειας. Φυσικά, είναι απαραίτητο να βελτιστοποιηθεί η ποσότητα της ενέργειας που καταναλώνεται, για παράδειγμα, με την εγκατάσταση λαμπτήρων εξοικονόμησης ενέργειας, φωτιστικών δρόμου με ηλιακή ενέργεια κ.λπ.

Οι συνδέσεις και οι διακλαδώσεις των καλωδίων και των καλωδίων πρέπει να γίνονται σε κουτιά διακλάδωσης και διακλάδωσης ειδικά σχεδιασμένα για αυτό (μπορούν να διακριθούν από τον αριθμό των οπών: στην πρώτη υπάρχουν τέσσερις, στη δεύτερη - δύο).

Πρέπει να παραδεχτούμε ότι οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας δεν έχουν γίνει ακόμη συνηθισμένες, καθώς το αρχικό κόστος αγοράς εξοπλισμού είναι αρκετά υψηλό και θα αποδώσει όχι νωρίτερα σε 10 χρόνια. Ωστόσο, οι προοπτικές που ανοίγονται, σύμφωνα με τους επιστήμονες, είναι τεράστιες.

Ποιες άλλες εναλλακτικές πηγές ενέργειας υπάρχουν;

Παρακάτω θα μάθετε ποιες άλλες εναλλακτικές πηγές ενέργειας είναι διαθέσιμες που μπορούν να αντικαταστήσουν τις παραδοσιακές.

Οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας περιλαμβάνουν κινητούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Είναι κινητά, συμπαγή, ισχυρά, έχουν σημαντική διάρκεια ζωής, είναι ανθεκτικά, λειτουργούν με αρκετά χαμηλό επίπεδο θορύβου και με μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας - από +45 έως -50 ° C.

Τα κύρια εξαρτήματα ενός κινητού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής είναι μια γεννήτρια και ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης. Μια εναλλακτική πηγή ενέργειας είναι οι σύγχρονοι σταθμοί (για χρήση σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης) και οι ασύγχρονοι σταθμοί (για τη διατήρηση της τάσης στο δίκτυο και τη σύνδεση ηλεκτρικών συσκευών που ανταποκρίνονται σε υπερτάσεις ισχύος).

Τα κινητά πρατήρια μπορούν να λειτουργούν με βενζίνη ή ντίζελ. Τα πρώτα χρησιμοποιούνται ως πηγή τροφοδοσίας κατά τη διάρκεια διακοπών ρεύματος. Η ισχύς τους κυμαίνεται από 0,5 έως 12 kW, κάτι που είναι αρκετά αρκετό για την εκτέλεση μικρών ποσοτήτων εργασίας. Η γεννήτρια είναι εξοπλισμένη με αυτόματη εκκίνηση, δηλαδή ξεκινά να λειτουργεί όταν διακοπεί το ρεύμα. Το επίπεδο θορύβου των σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας βενζίνης είναι περίπου 20-30% χαμηλότερο από αυτό των ντίζελ.

Η μονάδα παραγωγής ενέργειας ντίζελ έχει σχεδιαστεί για συνεχή λειτουργία. Η ισχύς του ποικίλλει ευρέως - από 12 έως 2500 kW. Οι σταθμοί μπορούν να παράγουν διαφορετικούς αριθμούς στροφών ανά λεπτό - έως και 3000 rpm. Για σταθερή τροφοδοσία ρεύματος στο σπίτι και την τοποθεσία, αρκεί αυτή η παράμετρος να είναι 1500 rpm. Τα τελευταίας γενιάς πρατήρια ντίζελ μπορούν να λειτουργούν αδιάκοπα όλο το χρόνο.

Όταν αγοράζετε έναν κινητό σταθμό παραγωγής ενέργειας, πρέπει να επιλέξετε μια μονάδα της απαιτούμενης ισχύος. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να καθορίσετε ποιες συσκευές θα λειτουργούν από αυτό. Μεταξύ των τακτικών καταναλωτών ενέργειας είναι το ψυγείο και οι λαμπτήρες μεταξύ αυτών που ανάβουν περιοδικά είναι το σίδερο, τα ηλεκτρικά εργαλεία κ.λπ. και προσθέστε επιπλέον 20%. Εάν οι ανάγκες ενός μικρού σπιτιού κήπου παρέχονται από έναν σταθμό ισχύος 2 kW, τότε για ένα ατομικό άνετο σπίτι θα χρειαστείτε έναν σταθμό με ισχύ 10-20 kW.

Σε όλη σχεδόν την ύπαρξή της, η ανθρωπότητα βρισκόταν σε συνεχή αναζήτηση νέων πηγών ενέργειας. Επί του παρόντος, για την απόκτηση της απαιτούμενης ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας, χρησιμοποιούνται μη ανανεώσιμες πηγές, οι οποίες είναι φυσικοί πόροι όπως ο άνθρακας, το πετρέλαιο ή το φυσικό αέριο.

Η χρήση αυτών των τύπων καυσίμων μπορεί να παρέχει σε ένα άτομο την απαραίτητη ποσότητα ενέργειας, αλλά πρόσφατα έχει γίνει όλο και περισσότερο επίκαιρο θέμααναζήτηση ενός νέου τύπου πόρου καυσίμου, ο οποίος μπορεί να είναι . Το πρόβλημα αυτό είναι επείγον διότι, σύμφωνα με τις προβλέψεις των περισσότερων επιστημόνων, τα αποθέματα φυσικών πόρων που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας μειώνονται πρόσφατα με ταχείς ρυθμούς, γεγονός που οφείλεται στην αύξηση των ανθρώπινων αναγκών για ενέργεια. είναι ένα πολύ σημαντικό έργο που μπορεί να λύσει το πρόβλημα της έλλειψης καυσίμων για την κάλυψη των αναγκών.

Εναλλακτικές πηγές ενέργειας - ευκαιρία για σωτηρία

Αναζητήστε νέες πηγές καυσίμου που συνήθως ονομάζεται εναλλακτική, είναι ένα από τα συστατικά μιας τέτοιας έννοιας όπως η εναλλακτική ενέργεια. Η εναλλακτική ενέργεια είναι μια νέα, η οποία είναι μια κοινότητα πολλά υποσχόμενων τάσεων, στόχος της οποίας είναι η εύρεση νέων τρόπων απόκτησης, μετάδοσης και χρήσης ενέργειας, η πηγή της οποίας είναι οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας. Ταυτόχρονα, μια από τις κατευθύνσεις για την ανάπτυξη του κλάδου αυτού είναι η χρήση κάθε είδους ενέργειας, που παρουσιάζει ενδιαφέρον από οικονομική άποψη, λόγω του χαμηλού κόστους ανά μονάδα ενέργειας που λαμβάνεται και από περιβαλλοντική άποψη. κατά την άποψη, αφού οι εναλλακτικοί τύποι ενέργειας, κατά κανόνα, διακρίνονται για την ασφάλειά τους και δεν βλάπτουν περιβάλλον.

Η χρήση εναλλακτικών πηγών είναι μια ευκαιρία απόκτησης σχεδόν ατελείωτης ενέργειας, αφού οι περισσότεροι εναλλακτικοί τύποι πηγών είναι ανανεώσιμες πηγές, γεγονός που τις καθιστά ανεξάντλητες.

Τύποι εναλλακτικών πηγών ενέργειας

Επί του παρόντος, αρκετές μέθοδοι για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας χωρίς τη χρήση παραδοσιακών καυσίμων έχουν μελετηθεί και εφαρμοστεί στην πράξη. Επιπλέον, σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, ένα άτομο σε σύγχρονος κόσμοςχρησιμοποιεί μόνο το 0,001% των εναλλακτικών πηγών ενέργειας που είναι διαθέσιμες στη φύση, κάτι που είναι αμελητέο ένα μικρό μέροςτις τεράστιες δυνατότητες της φύσης.

Επίσης, ένα πρόβλημα που εντάσσει τη χρήση εναλλακτικών πηγών ενέργειας στις αναπτυσσόμενες περιοχές είναι η παντελής έλλειψη επεξεργασίας αυτού του θέματος σε νομοθετικό επίπεδο, αφού σήμερα όλοι οι φυσικοί πόροι της χώρας είναι ιδιοκτησία του κράτους. Θεωρητικά, ακόμη και οι εφαρμογές ηλιακής ή αιολικής ενέργειας θα μπορούσαν να φορολογηθούν.

Σήμερα, οι πιο διαδεδομένοι τύποι παραγωγής ενέργειας με χρήση φυσικών πόρων είναι: ανεξάντλητες πηγές.

Εκτός από τα αναφερόμενα, οι πιο συνηθισμένοι τύποι πηγών απόκτησης εναλλακτική ενέργεια, υπάρχουν πιο εξωτικές μέθοδοι, όπως:

βιοκαύσιμα, τα οποία είναι διάφορες βιομάζα και απόβλητα·
ανθρώπινη μυϊκή δύναμη?
χρησιμοποιώντας τη δύναμη μιας καταιγίδας, η αρχή της οποίας είναι να προσπαθήσετε να πιάσετε μια εκκένωση κεραυνού και να την ανακατευθύνετε στο ηλεκτρικό δίκτυο.
ελεγχόμενη θερμοπυρηνική αντίδραση σύντηξης.
απόκτηση ενέργειας μέσω της χρήσης φωτοβολταϊκών στοιχείων που βρίσκονται σε τροχιά της γης.
χρήση της παλιρροιακής ενέργειας.

Η ενεργειακή ανάπτυξη και η συνεχής βελτίωση της τεχνολογίας επιταχύνουν σημαντικά τη διαδικασία χρήσης των πηγών εναλλακτικής ενέργειας, που είναι το μέλλον.