То, что уже удалось мне потрогать своими руками, что соответствует их рекламируемым техническим параметрам – это солнечные батареи, ветроустановки, а так же термоэлектрические источники энергии.

Внимание!!! Мне так и не удалось найти какой нибудь идеальной установки, которая смогла бы бесперебойно, круглосуточно, хотя бы лет 10 гарантированно работать. Много всяких различных заявлений, от всяких изобретателей. Но на деле в основном все просят денег для развития их научной, вечнодвигательной идеи. И денег не малых!

Поэтому, я собрал информацию и опытные образцы солнечных батарей, термоэлектрических батарей, ветряков. Эти источники энергии не идеальны. В каждом есть какой-нибудь недостаток. Но они удачно дополняют и компенсируют недостатки друг друга.

Например, если внимательно наблюдать за погодой, то можно заметить, в безоблачную погоду очень мала скорость ветра. И наоборот в облачные дни ветер сильный, порывистый, обычно не менее 8-10 м/с. Поэтому просто необходимо эти источники использовать вместе. Повысится надежность электропитания, т.к. по теории вероятности, одновременно выйти из строя они не могут.

Солнечные батареи стоят примерно 3 доллара за 1 Ват. Площадь их 1м – 80Вт. Нам необходимо 6,25 кв.м. Стоимость их будет 500 долларов. Такую цену солнечных батарей я взял из интернета. Цена подтвердилась и при общении с продавцами таких изделий.

Когда я стал изучать, из чего состоят солнечные батареи и их характеристики выяснилось, все солнечные батареи состоят из отдельных фотоэлементов, цена которых ниже в 2-2.5 раза, чем самих солнечных батарей. Т.е., необходимо взять фотоэлементы, разместить их на алюминиевой подложке, спаять их между собой в правильном порядке, а сверху закрыть стеклом, потом сделать эту конструкцию герметичной. При выполнении этой работы необходимо отсутствие пыли и вредных примесей в воздухе. Ну где, как не дома это можно сделать? Причем, их действительно необходимо собирать самим, т.к. каждому понадобится своя форма солнечной батареи.

Здесь я тоже постарался докопаться до сути. Это оказалось намного легче. Основа всех ветроустановок – генератор. Возьмем обыкновенный генератор от автомобиля. Его характеристики: при 3000об/мин вырабатывает ток 70А при напряжении 15 в. Т.е. 1050 Вт. Как раз для нашего случая. И стоит он не более 60 доларов.!!!

Как же так? Я думал, может генератор какой-то особенный? Оказывается ничего подобного. Принципиально они ничем не отличаются.

Когда я стал разговаривать с производителем ветроустановки УВЭ500М непосредственно с главным конструктором завода, удалось выяснить стоимость комплектующих ветроустановки. Это сам генератор с поворотным устройством (320 доларов.) и ветроколесо (140 долларов.). Все остальное это хвост, мачта, блок управления. Но все это не очень сложные конструкции, которые изготавливаются в домашних условиях. Итак, цена ветроустановки около 500 долларов

Термогенераторы существуют давно. Еще в ВОВ выпускались термогенераторы для партизанских отрядов, работающие от огня костра. До ВОВ и после выпускались термогенераторы, которые надевались на керосиновую лампу и вырабатывали электричество, необходимое для работы радиоприемников.

В наше время они используются на атомных электростанциях. Именно там возникает большая разница температур, при которой происходит вырабатывание электричества.

Выпуск термогенераторов производится и сейчас. Это установка для газовых котлов печей медленного горения мощностью 200 Вт. В настоящее время ее можно очень выгодно использовать в современных коттеджах, где есть газовое отопление и в помещениях, где отопление производится печами медленного горения на дровах. В холодное время года при постоянном отоплении мы получим 200Вт*24ч*30дней = 144 кВт/ч в месяц.

Стоимость такой установки велика, по сравнению с другими, около 1200 долларов. Однако, растет спрос и налаживается их массовое производство, что неминуемо в скором времени приведет к понижению их стоимости. Тем более материалы, используемые в установке, просты и технология производства несложная.

Если применить все вышеперечисленные источники энергии, то мы получим избыточное количество электричества для дома. Поэтому, необходимо пересчитать мощность наших источников энергии. Для этого сделаем выводы из выше приведенного материала:

Можно представить какой вред приносит многокиловатная ветроустановка с диаметром колеса 15м-20м. В процессе ее эксплуатации происходит уничтожение летающих насекомых, пчел и птиц, а вибрации тяжелого ветроколеса передаются почве, поэтому вокруг больших ветроустановок нет растительности. Также ремонт такой ветроустановки будет происходить долго и дорого.

И представьте маленький ветряк, который можно свободно транспортировать в багажнике автомобиля, ремонтировать своими силами, о вреде которого можно только лишь задуматься и сделать выводы о его целесообразности.

Солнечные батареи использовать такой мощности, вместе с другими источниками энергии целесообразно. Эффективно они используются только в солнечную погоду, в основном, весной, летом и осенью. В остальное время года преобладает облачная погода. В апреле и октябре день примерно равен ночи, время работы солнечных батарей около 10 часов в день. Пусть даже 20 дней солнечных из 30. Отсюда следует, мощность батареи нужна 250 Вт, это 500кВт/ч. Также в это время года преобладание ветров 3-8 м/с, что говорит о возможности эффективного использования ветроустановки. Поэтому мощность солнечной батареи можно уменьшить до 200 Вт.

Можно очень сильно сэкономить, если отказаться от холодильников и использовать более эффективное хранилище - погреб. Там намного дольше хранятся овощи и фрукты. Продукты портятся в основном из-за резких перепад температур. Также сэкономить на котле для нагрева воды, просто увеличив его емкость и уменьшить мощность нагревателя.

Для комфорта и надежности желательно иметь также и термогенератор. Его стоимость 1200 долларов. Но это уже на любителя. Такой системы электропитания будет хватать на отопление дома. При применении ветроустановки мощностью до 1 кВт можно использовать избыточное электричество для нагрева воды в системе отопления или нагрева модных в настоящее время технологий теплых полов.

Я привел схему стандартного подключения электроприборов, для которых необходим преобразователь электроэнергии 12/220В. Он необходим только в том случае, если мы подключаем бытовые приборы, рассчитанные на 220В. Они дешевле, чем электроприборы на 12В. Почему?

Все очень просто: производство бытовой техники на 220В освоено крупносерийно, большие партии, поэтому оно дешевле. Так получается потому, что стандартное электропитание - это 220 Вольт переменного напряжения с частотой 50гц. Можно даже подумать о том, что этот стандарт нам навязан большими производителями электроэнергии, т.к. переменное напряжение намного проще и без потерь передается на большие расстояния.

Но и сегодня есть производство электроприборов на 12В. Это различная автомобильная техника, техника для яхт, мобильных жилых вагончиков.

Поэтому мы можем смело отказаться от преобразователя электроэнергии 12/220В. Может быть и необходим преобразователь, но намного меньшей мощности, на 1кВт – 200 долларов.

Можно сильно снизить стоимость такого комплекса энергообеспечения!

- Использовать все электроприборы и освещение, работающие от постоянного напряжения 12,24,48 В.

В результате получим:

Стоимость солнечных батарей 400 долларов за 200 Вт.

Ветроустановка 460 долларов. – 500 Вт.

Преобразователь напряжения 1,5кВт– 200 долларов.( на случай)

Аккумуляторы – 400 долларов.

итого 1500 долларов.

- Эта сумма сравнима и даже меньше той, которая необходима при прокладке проводов.

- Плюс независимость и надежность.

- Такой подход к электропитанию намного безопасней.

- К тому же нет необходимости сразу выкладывать всю сумму на приобретение такого комплекса энергообеспечения.

Приобретая солнечную батарею, аккумулятор и преобразователь напряжения, мы получаем полное электропитание на весенний, летний, осенний периоды времени.

• Солнечные батареи могут служить более 50 лет. Приобретенная мной солнечная батарея была выпущена в 1998 году, в данное время, сохранила все свои параметры.
• В ветроустановках через 7-10 лет могут выйти из строя только трущиеся детали - подшипники.
• В термоустановках отсутствуют трущиеся детали. Применяемые в атомных электростанциях термопары не подлежат замене. Их замена предусмотрена только в случае остановки атомного реактора. Атомные электростанции существуют на земле несколько десятков лет.
• Срок службы аккумуляторов автомобильных, при правильной их эксплуатации, достигает 5 – 7, стационарных 10-15 лет.

Причем аккумуляторы не единственный накопитель электричества, существующий сегодня. Около 20 лет назад были изобретены, но не нашли развития конденсаторные системы. В данное время существуют только опытные образцы, которые используются на некоторых военных объектах для запуска дизельных генераторов. Не нашли они развития из-за отсутствия должной технологии производства, вследствие чего присутствует высокий процент бракованных изделий. Сложность производства таких конденсаторов еще в том, что не выдержанная технология изготовления дает о себе знать только по истечении длительного времени – один – два года. Поэтому до сих пор популярны аккумуляторы, так как они более надежны.

Если поблизости от поселения протекает речка или ручей, для производства электроэнергии выгодно использовать энергию течения воды, устанавливая микрогидроэлектростанции - микроГЭС. Они имеют мощность от единиц до десятков кВт и по стоимости и эксплуатации могут оказаться выгоднее ВЭС. Ценным их качеством является независимость от погодных условий и равномерность выработки энергии во времени, т.к. скорость течения более постоянная величина, чем скорость ветра или поток солнца. МикроГЭС бывают погружные, которые устанавливаются на дно реки, деривационные, или рукавные, использующие гибкую трубу для формирования водного потока большой скорости вне ручья и свободнопоточные, которые плавают на поверхности реки. Они очень надежны, долговечны, просты в эксплуатации и сравнительно дешевы, порядка 7000 $ за ГЭС мощностью 10-15 кВт. Одна такая ГЭС может обслуживать до 10 домов и более.

В последнее время появилось много новых конструкций печей медленного горения с высоким к.п.д. (до 80%), использующих эффект газогенерации - «Буллериан», «Чудесница», «Уют», «Вологда» и др. Они позволяют отапливать большие объемы помещений одной небольшой заправкой топлива. Например, самый малый «Буллериан» способен отапливать помещение объемом 100 м3 в течение 10-12 часов при массе одной закладки растительного топлива всего 4-5 кг – это одно полено. Причем, в качестве топлива могут служить дрова, древесные отходы, макулатура, прессованная солома и пр. Сюда надо добавить и низкую стоимость таких печей. Газогенераторные печи снабжены системой труб и воздуховодами, обеспечивающими подачу теплого воздуха в разные помещения для их быстрого нагрева, имеют малый вес (десятки кг), просты в монтаже и эксплуатации, а также надежны и долговечны. Печи могут оборудоваться конфорками для приготовления пищи и водяными резервуарами для нагрева воды. Примером такой печи может служить «Вологда-2м». Также с такой печью можно использовать термогенератор электричества.

Ещё статьи по теме "Альтернативные источники электроэнергии"

Выбор солнечного водонагревателя Домашняя электростанция состоит из двигателя внутреннего сгорания (карбюраторного или дизельного), приводящего в действие генератор, который вырабатывает электроэнергию (напряжение - 220 или 230 вольт; частота - 50 герц; сила тока - от 4 до 40 ампер). Чаще используются генераторы синхронного типа, хотя они могут быть и асинхронными. В отдельных моделях предусмотрено трехфазное напряжение 380 или 400В, а также постоянное напряжение 12В для подзарядки аккумуляторной батареи автомобиля...