Устройства энергонезависимости своими руками

Энергонезависимость от государства—альтернативные способы отопления дома

Причин, по которым традиционные методы отопления жилого помещения перестают устраивать потребителей, с каждым днем становится все больше. Причем носят они сегодня не только локальный, но и макроэкономический характер

Недостатки центрального отопления

Причин, по которым традиционные методы отопления жилого помещения перестают устраивать потребителей, с каждым днем становится все больше. Причем носят они сегодня не только локальный, но и макроэкономический характер. Традиционно человек отапливал свое жилье сжигая дрова или уголь. Со временем к этим видам природного топлива прибавился газ. Однако отапливать помещение таким способом становится все более накладно. Природные ресурсы не бесконечны. Тем более, что уголь, газ и нефть относятся к невозобновляемым источникам энергии, и запасы их на планете не бесконечны. Дрова, как производная от лесных массивов, тоже не выход не только по причине крайне медленного восстановления вырубленных лесов, но и ввиду загрязнения атмосферы продуктами сгорания. Понимая ситуацию, газотранспортные корпорации не упускают возможность поднять цену на голубое топливо. Добытчики угля не отстают. Еще одним фактором, влияющим не только на состояние кармана частных домовладельцев, но и на уровень комфорта, является колоссальная инертность централизованного отопления, неспособность гибко реагировать на изменение температуры воздуха за окнами, колоссальные потери тепла при транспортировке от производителя к потребителю. Эти и другие причины вынуждают домовладельцев искать альтернативные способы отопления дома, и все чаще рассматривать возобновляемые источники энергии. А спрос, как известно, рождает предложение.

Рынок альтернативного отопления

В природе существуют несколько различных способов передачи тепла от одного объекта к другому, а именно:

– контактный в этом случае тепло передается при непосредственном контакте предметов. Горячий предмет передает тепло относительно холодному.

– конвективный в этом случае тепло передается посредством промежуточного теплоносителя. Например, традиционные радиаторное отопления, с помощью которого нагревается воздух, который в свою очередь обогревает окружающие предметы.

– радиационный нагрев происходит посредством волн инфракрасного спектра. Последние два принципа разработчики стараются использовать при конструировании новых систем отопления.

Солнечные коллекторы, как отопительные приборы

Одним из самых эффективных способов альтернативного отопления является использование энергии солнца. За последние годы на рынке появилось большое количество гелиосистем, в основе которых солнечные батареи и солнечные коллекторы. Наиболее широкое применение находят гелиосистемы на основе вакуумных солнечных коллекторов. Солнечные коллекторы последних лет разработки достаточно эффективны в работе, что немаловажно. Такой вариант альтернативного отопления легко интегрируется в классические системы отопления. Монтаж солнечного коллектора не вызывает особых трудностей. Цена солнечного коллектора за последние года сильно снизилась. Принцип действия солнечного коллектора состоит в том, что излучение Солнца поглощается размещенными над панелью коллектора трубами и затем преобразуется в тепло. Трубки, по которым циркулирует теплоноситель, расположены по центру солнечной трубы, передают тепло в трубку теплосборника.

Тепловые насосы совершенно другой источник альтернативного тепла. Принцип работы тепловых насосов достаточно прост. Тепловой насос сжимает (концентрирует) рассеянное тепло с помощью компрессора. Благодаря чему, тепловая энергия относительно прохладной воды получает более высокую концентрацию и, следовательно, температуру. По тому же принципу тепло можно извлекать и из воздуха. На практике это происходит следующим образом под землей почти везде есть грунтовые воды, Температура водоносных слоев относительно постоянна (обычно около 10 С). После того как тепловой насос произведет сжатие, температура воды на выходе из отопительного контура будет уже порядка 60-70С.

Сама по себе вода, безусловно, не поддается сжатию. Сжимается теплообменник инертный газ фреон, который очень чувствителен к температуре. Газ легко отнимет тепло у грунтовой воды и через испаритель, представляющий собой фреоновый контур, из 10С у воды будет отобрано около 4С. Таким же образом тепло может быть отобрано и через конденсатор. Важно то, что при инсталляции такой системы весь процесс поддержания температуры в доме можно поручить автоматике. Автоматика теплового насоса сможет удерживать нужную температуру в доме независимо от погодных условий.

В период с ноября по апрель температура грунтовых вод колеблется в пределах от 8 до 10С.

Тепловые насосы, работающие на электричестве, отнимают тепло воды и в дренажную скважину сбрасываются уже остывшую воду. Отобранное тепло, насосы по воздуховодам направляют в жилое помещение. Как показывает практика, таким путем удается решить проблемы теплоснабжения среднего по площади дома приблизительно на 80% от его общей потребности в тепле. Мощность теплового насоса и периметр его теплообменной системы могут быть разными.

Все как всегда упирается в деньги. Так для отопления помещения площадью 100 кв.м. придется вложить в оборудование сумму от 4 до 6 тыс. евро. Для отоплении 200кв.м. соответственно 8-10 тыс. и так далее. Буровые работы могут занять 2-3 дня, а глубина скважины для теплового насоса должна быть в зависимости от местности в пределах от 60 до 200 м. при ширине 10-15 см. К положительным сторонам этого решения можно отнести то, что установку можно применить даже на малой площади участка. Объем работ на реанимацию участка после бурения незначителен. Установка теплового насоса не оказывает влияния на уровень и температуру грунтовых вод, поскольку сами по себе грунтовые воды непосредственно не задействованы в процессе теплообмена. В то же время эффективность теплового насоса получается достаточно высокой. В среднем, затрачивая 1 кВт энергии на перемещение жидкости под землю и обратно, Вы получаете на выходе 5-6 кВт энергии на отопление.

По самым приблизительным оценкам отопление на тепловых насосах в 5-6 раз выгоднее электрического. Тепловой насос может работать как в режиме отопления, так и в случае необходимости и режиме кондиционирования, что дает возможность поддерживать в доме температуру от 16 до 30 градусов. Тепловой насос прост в использовании, взрыво- и пожаробезопасен. Но, как было сказано, изначально требуются серьезные инвестиции для реализации такого источника альтернативного отопления.

Наряду с перечисленными все чаще в качестве альтернативы газовому отоплению применяют пленочный электронагреватель ПЛЭН. Пленочный нагреватель, по сути, представляет собой сэндвич гибкую ленту (или правильнее сказать рулон), состоящую из двух или более слоев лавсановой плёнки. Конструктивно есть два варианта исполнения пленочного нагревателя:

1. между двумя слоями лавсановой плёнки находится резистивный греющий слой из тонкой металлической нити высокого сопротивления.

2. нагревательным элементом является алюминиевая фольга, к которой приламинирован наружный слой лавсановой плёнки.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Альтернативные электростанции как решение вопроса энергонезависимости

В нескольких странах одновременно начнут реализовывать проекты, касающиеся использования возможных альтернативных источников энергии из океанских волн, а также приливов

В нескольких странах одновременно начнут реализовывать проекты, касающиеся использования возможных альтернативных источников энергии из океанских волн, а также приливов. Подобные проекты рассматриваются в Германии, Австралии, Великобритании, Канаде и США. В журнале Nature представлен полный обзор таких технологий, пример их установок и возможности реализации.

Из океанов, приливов и волн можно извлекать минимум энергии. Уже скоро в этих странах запустят несколько аналогичных проектов таких станций, которые смогут использовать силу океана в качестве альтернативного источника энергии.

Схожую установку собираются запустить в Австралии и в Индийском океане, буквально в нескольких сотнях километрах от самого побережья города Перт. Здесь будет использоваться вся механическая энергия волн.

И если энергия волн только начинает активно использоваться, солнечная энергия собирается специальным устройствами уже давно. Солнечные панели способны дать энергию целому коттеджу, в том числе их используют для подогрева воды.

Так, душевая кабинка может использоваться всеми членами среднестатистической семьи в течение дня, и нагретой воды, накопленной в специальной емкости, будет вполне достаточно.

Что касается океанских волн, на поверхности воды будут располагаться оранжевые поплавки, которые будут колебаться на волнах, заставляя работать гидравлические насосы. К ним присоединят длинные тросы, что буду установлены на дне самом океана. Такая электростанция сможет вырабатывать более 750 киловатт электроэнергии, ее предостаточно, чтобы обеспечить расположенные вблизи военно-морские базы.

В Великобритании, ближе к юго-востоку Белфаста уже используют энергию приливов. Примерно два раза на день более 360 миллионов кубических метров морской воды проходит через два огромных 16-метровых винта.

Благодаря своим вращениям, они способны вырабатывают примерно 1,3 мегаватта электроэнергии. Такой показатель эквивалентный ветру, который дует со скоростью более 600 километров за час, вращая ветряные пропеллеры в минуту до 20 оборотов.

В Эдинбурге, Великобритания, используя энергию волн, реализуют другой оригинальный проект. На морской поверхности плавают пять буев, между ними располагаются гидравлические насосы, перекачиваемая жидкость заставляет работать электрогенератор.

К сожалению, в настоящее время работа и проектирование альтернативных источников энергии напрямую связана с очень низкой экономической эффективностью. Ведь сооружение станций требует материальных вложений, которые долго окупаются. Кроме этого, возникают специфические сложности, связанные с перебоем выработки электрической энергии от таких установок.

Появляются новые экологические вопросы, затрагивающие раздражающий шум от самих лопастей пропеллеров, и возможные влияния электромагнитных полей, полученные от трансформаторов электростанций.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Как получить электричество из земли

Из года в год стоимость электроэнергии в наших домах и квартирах растет, что заставляет большинство людей задуматься об ее экономии. Но есть и такие, что пытаются всеми возможными способами добыть хоть немного бесплатной энергии, например, электричество из земли. Поскольку число этих людей неуклонно растет, есть смысл рассмотреть вопрос подробнее, что и будет сделано в данной статье.

Мифы и реальность

На просторах интернета есть большое количество видеороликов, где люди зажигают от земли лампы мощностью 150 Вт, запускают электродвигатели и так далее. Еще больше есть различных текстовых материалов, подробно рассказывающих о земляных батареях. К подобной информации не рекомендуется относиться слишком серьезно, ведь написать можно что угодно, а перед съемкой видеоролика провести соответствующую подготовку.

Просмотрев или прочитав эти материалы, вы действительно можете поверить в разные небылицы. Например, что электрическое или магнитное поле Земли содержит океан дармовой электроэнергии, получение которой довольно легко. Правда заключается в том, что запас энергии действительно огромен, но вот извлечь ее вовсе не просто. Иначе никто бы уже не пользовался двигателями внутреннего сгорания, не обогревался природным газом и так далее.

Для справки. Магнитное поле у нашей планеты действительно существует и защищает все живое от губительного воздействия разных частиц, идущих от Солнца. Силовые линии этого поля проходят параллельно поверхности с запада на восток.

Если в соответствии с теорией провести некий виртуальный эксперимент, то можно убедиться, насколько непросто заполучить электричество из магнитного поля земли. Возьмем 2 металлических электрода, для чистоты эксперимента – в виде квадратных листов со сторонами 1 м. Один лист установим на поверхности земли перпендикулярно силовым линиям, а второй – поднимем на высоту 500 м и сориентируем его в пространстве таким же образом.

Теоретически между электродами возникнет разность потенциалов порядка 80 вольт. Тот же эффект будет наблюдаться, если второй лист расположить под землей, на дне самой глубокой шахты. А теперь представьте такую электростанцию – в километр высотой, с огромной площадью поверхности электродов. Кроме того, станция должна противостоять ударам молний, что обязательно будут бить именно по ней. Возможно, это реальность далекого будущего.

Тем не менее получить электричество от земли – вполне возможно, хотя и в мизерных количествах. Его может хватить на то, чтобы зажечь светодиодный фонарик, включить калькулятор или немного зарядить сотовый телефон. Рассмотрим способы, позволяющие это сделать.

Электричество от двух стержней

Данный способ основан совсем на другой теории и никакого отношения к магнитному или электрическому полю Земли не имеет. А теория эта – о взаимодействии гальванических пар в солевом растворе. Если взять два стержня из разных металлов, погрузить их в такой раствор (электролит), то на концах появится разница потенциалов. Ее величина зависит от многих факторов: состава, насыщенности и температуры электролита, размеров электродов, глубины погружения и так далее.

Такое получение электричества возможно и через землю. Берем 2 стержня из разных металлов, образующих так называемую гальваническую пару: алюминиевый и медный. Погружаем их в землю на глубину ориентировочно полметра, расстояние между электродами соблюдаем небольшое, хватит 20—30 см. Участок земли между ними обильно поливаем солевым раствором и спустя 5—10 мин производим измерение электронным вольтметром. Показания прибора могут быть разными, но в лучшем случае вы получите 3 В.

Примечание. Показания вольтметра зависят от влажности почвы, ее природного солесодержания, размеров стержней и глубины их погружения.

В действительности все просто, получившееся бесплатное электричество – это результат взаимодействия гальванической пары, при котором влажная земля служила электролитом, принцип похож на работу солевой батарейки. Реальный эксперимент о разнице потенциалов на электродах, забитых в землю, можно посмотреть на видео:

Электричество от земли и нулевого провода

Данное явление тоже возникает не от магнитного поля Земли, а вследствие того, что часть тока «стекает» через заземление в часы наибольшего потребления электроэнергии. Большинству пользователей известно, что напряжение для дома подается через 2 проводника: фазный и нулевой. Если имеется третий проводник, присоединенный к хорошему заземляющему контуру, то между ним и нулевым контактом может «гулять» напряжение до 15 В. Этот факт можно зафиксировать, включив меж контактами нагрузку в виде лампочки на 12 В. И что характерно, проходящий из земли на «ноль» ток абсолютно не фиксируется приборами учета.

Воспользоваться таким бесплатным напряжением в квартире затруднительно, поскольку надежного заземления там не найти, трубопроводы таковым считаться не могут. А вот в частном доме, где априори должен быть заземляющий контур, электричество получить можно. Для подключения применяется простая схема: нулевой провод – нагрузка – земля. Некоторые умельцы даже приспособились сглаживать колебания тока трансформатором и присоединять подходящую нагрузку.

Внимание! Не идите на поводу у «добрых» советчиков, предлагающих вместо нулевого проводника использовать фазный! Дело в том, что при подобном подключении фаза и земля дадут вам 220 В, но прикасаться к заземляющей шине смертельно опасно. Особенно это касается «умельцев», проделывающих подобные вещи в квартирах, присоединяя нагрузку к фазе и батарее. Они создают опасность поражения током для всех соседей.

Заключение

Извлекать электроэнергию из магнитного поля планеты своими руками – нереально. Описанные выше способы – другое дело, но их практическая ценность невелика. Разве что заряжать телефон во время похода, но тогда придется тащить с собой металлические трубы. Касаемо второго способа надо отметить, что напряжение между землей и нулем появляется далеко не всегда, а если и есть, то очень нестабильно. Прочие методы требуют большого количества меди и алюминия при неизвестном результате, о чем честно предупреждает автор установки, изображенной на рисунке: