Как улучшить энергетику в доме: 7 простых советов
Содержание:
- Арбуз
- Господдержка в России
- Солнечная энергия
- Солнечные батареи
- Биогазовые установки
- Энергия ветра
- Виды альтернативного электричества
- 5 Гидроэлектростанция своими руками
- Сила воды
- Очищение энергии дома огнем
- Внешние издержки различных видов энергетики
- Тепловая энергия земли
- Отходы в доходы: биогазовые установки
Арбуз
Эпизод из картины «Натюрморт с арбузами, персиками, грушами и другими фруктами», около 1645–1672 /Фото: daily.afisha.ru
На фрагменте полотна «Натюрморт с арбузами, персиками, грушами и другими фруктами» Джованни Станки XVII века арбуз можно узнать разве что благодаря полосатой кожице. Ведь благодаря чудесам селекции бахча сильно изменилась, и сегодня она представляет собой сочный плод рубиново-красного цвета. А вот до этого арбузы имели гораздо менее привлекательную картину для потребителя.
Все дело в том, что растения способны выжить в условиях дикой природы исключительно за счет большого количества семян, поэтому у раннего арбуза их было довольно много. Однако фермеры отдавали предпочтение плодам с сахарной, сочной сердцевиной, зато с малым числом семян. Именно этот выбор превратил арбуз в привлекательный для потребления человеком, однако совершенно непригодным для выживания в дикой природе.
Господдержка в России
Эксперт подчеркнул, что в России уже созданы и работают механизмы государственной поддержки альтернативной энергетики. Он напомнил, что и в странах с развитой «зеленой энергетикой» государство стимулировало ее развитие.
«В этом мы идем по стопам наших зарубежных коллег — США, Европы, но запустили мы их заметно позже. В отличие от большинства других стран, у нас есть много ископаемого топлива, использование которого в нашей стране часто оказывается дешевле. Тем не менее я считаю, что необходимо продолжать развивать механизмы поддержки ВИЭ», — считает эксперт.
По его словам, если Россия не будет учиться разрабатывать и внедрять отечественные установки, то может оказаться не готовой к ситуации, когда в других странах альтернативная энергетика станет действительно дешевой и конкурентоспособной по сравнению с традиционными источниками энергии. По мнению Перцовского, «этот момент наступит достаточно скоро».
«Все новые технологии поначалу дорогие, поэтому важно их отрабатывать и тем самым двигаться по кривой обучения, наращивая опыт и снижая затраты. Если это игнорировать, то можно остаться за бортом тренда, который в какой-то момент станет экономически оправданным и в России тоже», — говорит он
Сейчас доля возобновляемой энергетики, не считая крупных ГЭС, в России очень небольшая, говорит Перцовский.
«Установленная мощность меньше 1%, по выработке еще меньше: там речь идет о десятых долях процента. Тем не менее рост заметен. Например, по данным Минэнерго, выработка на солнечных и ветроэлектростанциях в 2019 году была на 60% больше, чем в 2018-м, это много
Конечно, нужно принимать во внимание эффект низкой базы, то есть мы отталкиваемся от очень небольшой величины, но позитивная динамика есть», — резюмирует эксперт
Солнечная энергия
Пластины, которые обычно установлены на крышах домов, собирают солнечный свет и преобразуют его в электрическую энергию. В зависимости от мощности солнечной батареи, она может обеспечивать дом электричеством или даже теплом. Своими руками сделать солнечные батареи не получится – технологически сложные пластины можно только купить.
А солнечные коллекторы нагревают теплоноситель. Простейшие модели применяют для получения тёплой воды в душе, более сложные системы направляют энергию в котельную, где при помощи теплообменника нагревается вода и используется для отопления и ГВС дома.
Солнечная батарея на крыше частного дома
Будет ли окупаться солнечная панель, зависит от:
- Климата (если в Испании такие батареи почти на каждой крыше, то в условиях Петербурга, результат может разочаровывать).
- Угла наклона модулей.
- Ориентированности на солнце (Для этого может понадобиться приобрести вращающуюся подставку).
- Время, когда планируется использовать батареи (летом, зимой, круглый год).
В специальных таблицах можно посмотреть среднемесячные данные по количеству солнечной радиации для разных городов. Так, например, в Астрахани наклонная панель получит 184 кВт/ч на м2 в июле, а в январе только 56. Москва: июль – 167, январь – 20. Владивосток: июль – 109, январь – 169.
Как видно, солнечная энергия может стать отличным дополнительным источником энергии, если правильно расположить панель и не ожидать слишком многого.
Где купить солнечную батарею
Компания ЭнерджиВинд занимается ветрогенераторами и солнечными панелями. На официальном сайте можно найти примеры продукции:
- Солнечная панель EW-100W мощностью 100 Вт (1,2 м х 55 см) – 10500 руб.
- EW-310W – 310 Вт (1,9 м х 99см) – 27 тыс. руб.
Телефоны компании: +7 (495) 984-42-66 или +7 (925) 923-85-29 (10:00-19:00 ежедневно).
Солнечные батареи
Эти установки — наиболее популярный способ получения альтернативной энергии, сравнительно недорогой. Однако цена готовых панелей мало устраивает хозяев дома. Такое приобретение и последующий монтаж будет стоить немалой суммы, но если изготовить конструкции самостоятельно, то можно добиться снижения расходов в 3-4 раза.
Главные рабочие элементы
Чтобы успешно изготовить «солнечную систему», надо знать, как она устроена, из чего состоит, поэтому об элементах такого электроснабжения нужно рассказать. В любом подобном оборудовании, независимо от особенностей модели, есть несколько компонентов.
- Солнечные панели, батареи. Они составляют целый комплекс, главная задача которого — преобразование инфракрасного излучения в поток электронов. У хозяев есть возможность добавлять панели, если работа имеющихся батарей окажется не слишком эффективной.
- Аккумуляторы. Поскольку одна аккумуляторная батарея долго не «протянет», их в системе есть несколько, максимум 10. Точное количество зависит только от мощности солнечного оборудования. В этом случае аккумуляторы, как и панели, можно будет добавить в уже существующую систему.
- Инвертор. Он необходим для преобразования тока. Так как аккумуляторы производят ток низкого напряжения, прибор преобразует его в высокое. Если говорить о солнечных системах, предназначенных для работы в частном доме, то рекомендуемая мощность инвертора составляет от 3 до 5 кВт.
- Контроллер. Его предназначение — слежение за нормально зарядкой аккумуляторных батарей, недопущение их повторной перезарядки.
Аккумуляторы, инвертор и контроллер заряда, как правило, покупают готовыми. Солнечные панели хозяева могут изготовить своими руками.
Солнечный источник энергии своими руками
Первое, что необходимо самодельной солнечной батарее, это фотоэлементы на поли- или монокристаллах. Последние имеют преимущества — их срок службы гораздо дольше, к тому же КПД «моноприборов» вдвое выше (25% против 12% у поликристаллов). Для одной солнечной панели потребуется не менее 36 элементов.
Корпус солнечной батареи
Для изготовления корпуса солнечной панели потребуется подготовить:
- ДВП;
- брус;
- фанеру;
- оргстекло.
Сначала из фанеры вырезают дно для панели. Размер конструкции зависит от количества фотоэлементов, их может быть как 36, так и 72. Затем по периметру куска фанеры крепят раму из бруса (25х25 мм). В ней с шагом 150-200 мм сверлят отверстия, предназначенные для защиты конструкции от перегрева. Их диаметр — 8-10 мм.
Сборка батареи
Из ДВП вырезают подложку для фотоэлементов. В ней делают отверстия для вентиляции. Их располагают в шахматном порядке, на расстоянии 50 мм. Готовую подложку дважды покрывают краской, затем сушат.
После того, как заготовка высохнет, на ней вверх ногами укладывают фотоэлементы, которые коммутируют, распаивают. Сначала их соединяют в ряды, затем группы элементов объединяют вместе, присоединяя к токоведущим шинам. После завершения операции готовую конструкцию переворачивают и фиксируют на подложке с помощью силикона (скотча).
Электроснабжение
Входные/выходные провода выводят наружу для подключения батареи к системе. Из оргстекла вырезают крышку для панели. Ее крепят к раме саморезами, но предварительно в брусе просверливают отверстия для крепежных элементов.
Альтернатива фотоэлементам — диодная цепь (Д223Б) на пластике. Панель, имеющая 36 диодов, соединенных последовательно, будет выдавать достаточное напряжение (12 В). В этом случае сначала мини-приборы замачивают в ацетоне. Цель операции — удаление краски. В пластиковой панели высверливают отверстия, в них вставляют диоды, которые последовательно соединяют. Готовую конструкцию закрывают прозрачным кожухом, все соединения герметизируют.
Правила монтажа
Чтобы обеспечить эффективность системы солнечных панелей, необходимо обеспечить ей идеальные условия.
- Любая тень (здания, деревья) снизит производительность оборудования. Худший из вариантов — выход его из строя.
- Направление панелей в сторону солнца обязательно. Если строго южное направление обеспечить невозможно, то выбирают юго-восток либо юго-запад.
- Необходимый наклон батарей. Этот параметр зависит от географического положения. Оптимальный угол равен географической широте местности.
- Постоянное обслуживание панелей. Пыль, грязь, осадки значительно снижают работоспособность системы, поэтому регулярный уход за поверхностями необходим.
Будет лучше, если хозяева предусмотрят возможность менять угол наклона солнечных батарей в зависимости от сезона. Летом оптимальный угол наклона к горизонту составляет 30°, зимой, когда солнце «ходит» низко, нужны серьезные коррективы — до 70°.
Биогазовые установки
Используют для работы различные отходы жизнедеятельности, например, от домашних или сельскохозяйственных животных и птиц. В герметичной ёмкости они подвергаются обработке анаэробными бактериями, которые в свою очередь выделяют биогаз.
Чтобы процесс шёл быстрее, отходы нужно периодически перемешивать, для чего используется ручная или механическая мешалка.
Современные технологии для получения энергии с помощью биогазовых установок позволяют это делать без выполнения неприятных действий. Их главные преимущества:
- независимость от погодных условий;
- экономия на утилизации отходов;
- возможность использовать множество видов сырья.
К недостаткам можно отнести следующие:
- хоть это и биологически чистый вид топлива, при его сжигании в атмосферу выделяется небольшое количество вредных выбросов;
- использовать установку удобно только в районах, богатых необходимым сырьём;
- стоимость оборудования достаточно высока.
Энергия ветра
Использование воздушных потоков в качестве ветровой нагрузки позволяет добиваться очень высоких мощностей, в пределах от 1-15 кВт на одну вышку. Классическая система получения альтернативной энергии с использованием ветра состоит из трех составляющих:
- Металлическая или бетонная мачта с поворотной платформой;
- Воздушный винт, соединенный механической трансмиссией с электрогенератором;
- Аккумуляторная батарея с системой преобразования тока.
Стоимость ветровой электроэнергии зависит от размеров конструкции, чем больше высота, на которую поднят винт, тем выше эффективность источника альтернативной энергии. Для альтернативной установки мощностью 50 кВт/ч, поднятой на мачту в 50 м, цена производимой «воздушной» электроэнергии сопоставима с тарифом тепловой электростанции.
Для частного дома возможности использования ветра в качестве альтернативного источника значительно скромнее. Например, простейшая ветровая установка с высотой мачты в 4,5 м и диаметром четырехлопастного винта в 2 м, при ветре в 12 м/с выдает не менее 800-900 Вт/ч. Четыре ветроустановки способны заменить дорогостоящий источник энергии на солнечных кремниевых панелях площадью 20 м2. При этом стоимость альтернативной энергии будет вдвое выше сетевого тарифа.
Простейшая установка получения альтернативной энергии с винтом диаметром всего 70 см, установленная на балконе пятого этажа, позволяет получить 200 Вт/ч даже в условиях несильного ветра. Изготовить альтернативные источники энергии для дома своими руками не составит особого труда, необходимо только спроектировать винт специальной конфигурации, чтобы максимально снизить уровень шума.
В Китае малогабаритные установки с винтом 50 см широко используются в качестве альтернативного источника электроэнергии для питания фонарей уличного освещения и ретрансляторов беспроводного интернета, систем сигнализации и камер наблюдения на парковках и автомагистралях. Стоит такая «кроха» в 10 раз дешевле кремниевой панельки аналогичной мощности, а работает практически в любую погоду, даже без аккумуляторов.
При удачном выборе места под размещение мачты ветряная электростанция в качестве альтернативного источника электроэнергии окупается в течение 2-3 лет. Высота мачты должна составлять не менее 10-12 м, а диаметр лопастей – 2,5-3 м. Две вышки способны производить до 5 кВт/ч при среднем ветре.
Ветроустановки отлично работают в степной и гористой местности, в условиях плотной городской и пригородной застройки их эффективность снижается на 30-40%. Единственным недостатком ветроустановки остается высокий уровень зашумленности. Системы мощностью около 1 кВт способны генерировать шум, сопоставимый с децибелами работающего дизельного автомобиля.
Виды альтернативного электричества
Всегда перед потребителем стоит выбор, основанный на вопросе, что лучше? И в этом плане подразумевается, во-первых, затраты на приобретение нового вида источника электричества, во-вторых, как долго этот прибор будет работать. То есть, будет ли это выгодно, окупится ли вся затея, а если окупится, то через какой промежуток времени? Скажем так, экономию денежных средств еще никто не отменял.
Как видите, вопросов и проблем и здесь хватает, потому что электричество своими руками – дело не только серьезное, но и достаточно затратное.
Электрогенератор
Начнем именно с этой установки, как с самой простой. Простота ее заключается в том, что вам необходимо приобрести электрогенератор, установить его в надежном закрытом помещении, которое будет соответствовать правилам пожарной безопасности. Далее, проводите подключение электрической сети частного дома к нему, заливаете жидкое топливо (бензин или солярку) и включаете. После чего в вашем доме появляется электричество, которое зависит лишь от наличия топлива в баке генератора. Если продумать автоматическую систему подачи топлива, то вы получаете маленькую тепловую электростанцию, которая от вас будет требовать минимального присутствия.
К тому же электрогенераторы – это надежные и удобные установки, которые работают практически вечно, если правильно их эксплуатировать. Но тут есть один момент. В настоящее время на рынке присутствует два вида генераторов:
Какой лучше? Скажем так, если вам требуется альтернативный источник энергии, который будет эксплуатироваться постоянно, тогда выбирайте дизельный. Если для временного использования, тогда бензиновый. И это еще не все. Дизельный электрогенератор имеет большие габаритные размеры, по сравнению с бензиновым, он сильно шумит при работе и выделяет огромное количество дыма и выхлопных газов. Плюс ко всему он дороже.
Появились недавно на рынке газовые генераторы, которые могут работать и от природного газа, и от сжиженного. Неплохой вариант, экологичный, не требующий специального помещения для установки. Можно к одному генератору подключить, к примеру, сразу несколько газовых баллонов, которые в автоматическом режиме будут подключаться к установке.
Альтернатива углеводородному топливу
Среди трех видов электрогенераторов газовый самый лучший и эффективный. Но стоимость топлива (жидкого или газообразного) – удовольствие не из дешевых, поэтому стоит задуматься над тем, что самостоятельно вырабатывать топливо, вкладывая в него минимум денежных средств. К примеру, биогаз, который можно получить из биомассы.
Кстати, альтернативные виды энергии, которые сегодня называются биологическими, могут заменить практически все альтернативные источники электроэнергии. К примеру:
- Биогаз получается при помощи брожения навоза, птичьего помета, сельскохозяйственных отходов и так далее. Главное – установить оборудование, которое используется для улавливания метана.
- Из мусора, к примеру, на свалках, добывается так называемый целлюлозный эталон. Или как его называют специалисты, свалочный газ.
Внимание! Ученые уже подсчитали, что если перерабатывать все свалки мира, то можно получить до 84 миллиардов литров свалочного топлива, которое можно использовать для получения электроэнергии. ИБГУ-1 — установка для получения биогаза
ИБГУ-1 — установка для получения биогаза
- Из сои и рапса, а точнее, из их семян, вырабатываются жиры, из которых можно получить биосолярку.
- Из свеклы, сахарного тростника, кукурузы можно изготавливать биоэталон (биобензин).
- Ученые доказали, что с помощью обычных водорослей можно аккумулировать солнечную энергию.
То есть, существует большой ряд научных разработок, которые выдают альтернативные виды энергии. И многие из них уже получили практическое применение. К примеру, установка ИБГУ-1, с помощью которой из навоза можно получить в сутки до двенадцати кубометров биогаза. Отечественные фермеры по достоинству оценили труд ученых, поэтому это оборудование раскупается быстро.
5 Гидроэлектростанция своими руками
Если на приусадебном участке имеется водоем, можно соорудить на нём самодельную гидроэлектростанцию. Основным компонентом такой системы является колесо для прокачивания воды. Мощность установки определяется в соответствии со скоростью течения. Материалы для изготовления можно брать подручные, например, детали автомобиля, обрезки металла, уголков. Понадобятся также неодимовые магниты, куски фанеры, медного провода и полистироловая смола. Последовательность работ следующая:
- 1. Берут диски диаметром 27−28 см и изготавливают колесо. Делают лопасти, разрезав стальную трубу на 4 части в направлении вдоль. Всего необходимо 16 лопастей. Стягивают их болтами. Между ними оставляют зазор в 25 см. Закрепляют сваркой лопасти на конструкции.
- 2. По ширине колеса делают сопло. Для этого берут обрезки металла, выгибают по размеру, приваривают сваркой. Регулируют элемент по высоте для удобного контроля водного потока.
- 3. Сваривают ось и устанавливают на нее колесо.
- 4. Делают обмотку, после чего катушки заливают смолой. Можно считать, что статор готов. Проводят сборку генератора. Шаблон изготавливают из фанеры. Ставят магниты.
- 5. Обеспечивают генератор защитой от влаги — устанавливают металлическое крыло.
- 6. Металлическим элементам также требуется защита от коррозии. Для этого все элементы крепежа, ось и колесо покрывают краской.
Отрегулировав сопло, можно добиться максимальной мощности. Такого рода самодельные системы хороши тем, что не предполагают больших капиталовложений. Энергию они предоставляют бесплатно. При совмещении нескольких альтернативных видов конструкций удается добиться ощутимого снижения расходов на электричество.
Сила воды
Если рядом с домом протекает ручей или речушка, водный поток можно с успехом использовать в качестве источника энергии. Вода значительно слабее ветра по запасу энергии, поэтому для получения альтернативного источника с желаемыми 2-3 кВт/ч электроэнергии необходимо обеспечить следующие характеристики движения потока:
- Перепад высоты или напор — не меньше 150 см, скорость течения не менее 70 см/с;
- Расход воды – не менее 1,5-2 м3/с;
- Диаметр рабочего колеса не менее 60 см.
Кроме изготовления самой конструкции альтернативного водяного привода, дополнительно придется построить запруду и обводной ливневый канал, что потребует значительных расходов.
В качестве самостоятельного источника энергии возможностей ручейка для обеспечения потребности дома будет явно недостаточно, а для использования полноразмерного пятикиловаттного привода потребуется как минимум оформить разрешение на использование водных ресурсов.
Очищение энергии дома огнем
Огонь сжигает всю тяжелую грязную энергию и заполняет жилище чистой энергией. А источников тяжелой грязной энергии существует очень много: ее могли принести в ваш дом не только недобрые, завистливые люди, вы могли создать ее сами своими ссорами, руганью или мрачными мыслями.
Очищение огнем лучше всего проводить в Чистый Четверг. Это четверг на Страстной неделе, накануне Пасхи. Очень хорошо это делать и в шестнадцатый лунный день. В старину это делали так: приносили из леса ветки вереска, укладывали их на сковороду и поджигали.
С этой сковородкой обходили весь дом по часовой стрелке, все его углы, все стены, двери, окна обносили горящим вереском. Считалось, что дым и чад от вереска обладает огромной очистительной силой.
Не только от всякой скверны, от черной энергии очищает вереск — очищает он дом и от сырости, от плесени, от гнили, за зиму в доме накопившейся. Ведь Чистый Четверг приходится на апрель, на весну, когда дом оживает после зимней спячки.
В наших городских квартирах, как правило, не слишком просторных и заставленных мебелью, конечно, ходить с горящим на сковороде вереском сложно и небезопасно. Можно сделать по-другому: заменить горящий вереск обычной свечой, лучше церковной. Начиная от входных дверей надо идти со свечой вдоль стен по часовой стрелке.
Хорошо будет, если вы сделаете это с молитвой, и при этом будете крестить свечой окна и двери. В тех местах квартиры, где свеча будет чадить или даже гаснуть, надо задержаться и постоять со свечой подольше, ведь там самые большие сгустки негативной энергии. Увидите, как после этого в квартире станет легче, радостнее, приятнее.
Для очищения энергии вашего дома выберите шестнадцатый лунный день. Идеальный момент для очищения дома огнем — Чистый Четверг.
Наталия Правдина
Внешние издержки различных видов энергетики
Внешними издержками являются затраты, понесённые в связи с влиянием на здоровье людей и окружающую среду, включая риски, которые поддаются количественному измерению, но не входят непосредственно в стоимость электроэнергии. Внешние издержки не включены в строительство и эксплуатацию любых электростанций и оплачиваются не потребителем, а обществом в целом.
Европейская комиссия в сотрудничестве с Министерством энергетики США начала в 1991 году проект с целью «представить правдоподобные финансовые показатели на повреждения, которые могут возникнуть в результате различных способов производства электроэнергии для всего ЕС». Согласно выводам комиссии ядерная энергия стоит в среднем 0,4 евроцентов / кВт-ч, так же, как и энергия, полученная на гидроэлектростанциях; уголь — более 4,0 центов (4,1 — 7,3), газ — в пределах 1,3 — 2,3 центов, и только ветроэнергетика имеет лучшие показатели внешних издержек, чем атомная — в среднем 0,1 — 0,2 цента / кВт-ч.
Проблемы применения альтернативных источников энергии
- Капитальные затраты на строительство солнечные элктростанции (СЭС) без аккумуляторов составляют на настоящий момент не ниже $1’000/кВт установленной мощности;
- Капитальные затраты на строительство СЭС с аккумуляторами составляют на настоящий момент не ниже $1’800/кВт со свинцово-кислотными аккумуляторами и не ниже $3’400/кВт – с литиевыми;
- Проблема утилизации аккумуляторов в том масштабе, который потребуется, если они всё же найдут широкое применение в мощных СЭС, далека от решения;
- Капитальные затраты на строительство ветроэлектростанций (ВЭС) на территории РФ составляют на настоящий момент не ниже $2’000/кВт;
- Эксплуатационные затраты ветроэлектростанций сравнимы с такими же у ТЭС и значительно выше, чем у ГЭС и АЭС;
- Проблема воздействия ветроэлектростанций на людей и животных, а также проблема утилизации отдельных частей ВЭС пока далеки от решения;
- Оба типа станций требуют масштабного отчуждения земель;
В то же время:
- Капитальные затраты на строительство АЭС составляют $2’000-4’000/кВт в зависимости от того, кто строит. Утилизация отработанного топлива давно проработана, а при вводе в работу новых БН реакторов появилась и возможность замкнуть цикл использования топлива;
- Капитальные затраты на строительство газовой ТЭС составляют не более $1’200/кВт. Утилизация отработавшей своё станции не представляет проблем;
- Капитальные затраты на строительство угольной ТЭС составляют не более $2’000/кВт. Утилизация отработавшей своё станции не представляет проблем;
- Все три типа станций генерируют электроэнергию когда нужно и не требуют масштабного отчуждения земель;
- Капитальные затраты на строительство ГЭС составляют $1’200-2’000/кВт в зависимости от рельефа местности. Этот тип станций тоже генерирует электроэнергию когда требуется, за исключением маловодных лет. Чаще всего требует масштабного отчуждения земель. Утилизация отработавшей своё станции требует массивной рекультивации земель.
Тепловая энергия земли
Тепло можно брать отовсюду – из грунта, воздуха, подземных источников и поверхностных вод. Для сбора низкотемпературного тепла, повышения его качеств и передачи потребителю применяются тепловые насосы. Использовать «тепло земли» можно для горячего водоснабжения, отопления и кондиционирования.
Известно несколько видов тепловых насосов:
- Грунтовые – они собирают тепло при помощи закопанного ниже уровня промерзания земли горизонтального коллектора или проложенного в вертикальной скважине теплового зонда. Мощные и дорогие установки способны обеспечить потребителя теплом зимой, но использовать их лучше только в качестве аварийного варианта.
- Водяные – по тому же принципу отбирают тепло у грунтовых вод или иных водоемов. Температура там обычно не опускается ниже 6°С. Водяные тепловые насосы сложны в монтаже, поскольку нужно бурить скважину и проводить регулярную очистку насоса.
- Воздушные – обычно используются в теплых широтах, вбирая в себя тепло из окружающего воздуха.
Тепловой насос – довольно сложный прибор, который в условиях крайне низких температур практически не применим.
Отходы в доходы: биогазовые установки
Все альтернативные источники энергии имеют природное происхождение, но получать двойную выгоду можно только от биогазовых установок. В них перерабатываются отходы жизнедеятельности домашних животных и птицы. В результате получается некоторый объем газа, который после очищения и осушения можно использовать по прямому назначению. Оставшиеся переработанные отходы можно продать или использовать на полях для повышения урожайности — получается очень эффективное и безопасное удобрение.
Из навоза тоже можно получать энергию, только не в чистом виде, а в виде газа
Коротко о технологии
Образование газа происходит при брожении, и участвуют в этом бактерии, живущие в навозе. Для выработки биогаза подходят отходы любого скота и птицы, но оптимален навоз КРС. Его даже добавляют к остальным отходам для «закваски» — в нем содержатся именно нужные для переработки бактерии.
Для создания оптимальных условий необходима анаэробная среда — брожение должно проходить без доступа кислорода. Потому эффективные биореакторы — закрытые емкости. Чтобы процесс шел активнее, необходимо регулярное перемешивание массы. В промышленных установках для этого устанавливаются мешалки с электроприводами, в самодельных биогазовых установках это обычно механические устройства — от простейшей палки до механических мешалок, которые «работают» от силы рук.
Принципиальная схема биогазовых установок
В процессе образования газа из навоза участвуют два типа бактерий: мезофильные и термофильные. Мезофильные активны при температуре от +30°C до +40°C, термофильные — при +42°C до +53°C. Более эффективно работают термофильные бактерии. При идеальных условиях выработка газа с 1 литра полезной площади может достигать 4-4,5 литров газа. Но поддерживать в установке температуру в 50°C очень непросто и затратно, хотя затраты себя оправдывают.
Немного о конструкциях
Самая простая биогазовая установка — это бочка с крышкой и мешалкой. В крышке сделан вывод для подключения шланга, по которому газ поступает в резервуар. От такого объема много газа не получите, но на одну-две газовые горелки его хватит.
Более серьезные объемы можно получить от подземного или надземного бункера. Если речь о подземном бункере, то его делают из железобетона. Стенки от грунта отделяют слоем теплоизоляции, саму емкость можно разделить на несколько отсеков, в которых будет происходить переработка со сдвигом во времени. Так как работают в таких условиях обычно мезофильные культуры, весь процесс занимает от 12 до 30 дней (термофильные перерабатывают за 3 дня), потому сдвиг по времени желателен.
Схема бункерной биогазовой установки
Навоз поступает через бункер загрузки, с противоположной стороны делают люк выгрузки, откуда отбирают переработанное сырье. Заполняется бункер биосмесью не полностью — порядка 15-20% пространства остается свободным — тут скапливается газ. Для его отвода в крышку встраивается трубка, второй конец которой опускается в гидрозатвор — емкость частично заполненную водой. Таким образом газ осушается — в верхней части собирается уже очищенный, он отводится при помощи другой трубки и уже может подавиться к потребителю.
Использовать альтернативные источники энергии может каждый. Владельцам квартир осуществить это сложнее, а вот в частном доме можно хоть все идеи реализовать. Есть уже даже реальные примеры того. Люди обеспечивают полностью потребности свои и немалого хозяйства.