Альтернативные источники энергии и что можно использовать для частного дома

19.08.2019 —>

Сейчас в это сложно поверить, но еще в XVIII веке появились разработки, связанные с использованием альтернативной энергии. Именно в то время французский инженер де Белидор заложил основы гидротехнического строительства. Вслед за ними последовали описания фотоэффекта и создание ветроустановки. Патент на установку, извлекающую энергию из солнечного света, был получен 160 лет назад!

6024

2

image

Такие изобретения хоть и были прорывом, внедрялись в жизнь минимально. Однако сегодня мы можем наблюдать настоящий бум в переходе от теории к практике использования альтернатив традиционным источникам энергии.

Альтернативный источник энергии: что это и зачем он нужен

По сей день энергетика базируется на отлично разработанных и проверенных путях добычи электричества. Ими являются всем известные ядерные, электро — и гидростанции. Все они работают с применением ресурсов нашей планеты, которые рано или поздно будут исчерпаны, либо задействуют реакции, способные принести непоправимый вред.

В 2017 году процент использования этих ресурсов распределился так:

  • 39,3% — уголь;
  • 22,9% — природный газ;
  • 16% — вода;
  • 10,6% — ядерная энергия;
  • 4,1% — нефть.

Альтернативные источники энергии в современной мире — это способы получения, поставки и использования энергии, которые максимально выгодны в эксплуатации и не приносят вреда окружающей среде. 

Сегодня эта перспективная сфера проводит поиски веществ и процессов в окружающем мире, способных:

  • возобновлять свой ресурс (т.е. быть неисчерпаемыми); 
  • представлять полную замену традиционным по качеству;
  • быть экономичными;
  • не вредить экологии.

Что не так с традиционными источниками энергии?

Уголь, нефть и газ пока не находят себе полной замены в производстве необходимой человечеству энергии. Однако их запасы ограничены и не восстанавливаются. 

Например, для создания нефти и газа наша Земля потратила до 350 миллионов лет, а мы исчерпали их ресурс  с куда большей скоростью.

Около 90% энергии на планете в 2010 году производилось путем сжигания ископаемого и биотоплива из растительного или животного сырья. И до 2040 года доля такого производства не упадет ниже 80%. При этом растет энергопотребление: до 40-го года — на 56%.

Еще в 2012 году ученые обозначили: весь запас газа на планете закончится к 2052 году, а нефть продержится чуть дольше — до 2060 года. То есть уже наши дети могут застать время, когда нефтетанкер или газопровод не пригодятся, а леса будут вырублены.

Вредные выбросы в атмосферу, связанные с продуктами горения и выработкой ядерной энергии, являются уничтожителями озонового слоя и проводниками глобального потепления.

Таким образом, вся современная цивилизация, как бы ни отмахивались от этого политики и нефтедобытчики, стоит перед глобальным вопросом — какой источник энергии заменит традиционные, сохраняя окружающую среду.

Альтернативные источники электроэнергии: популярная тройка

Остаться без снежных шапок на полюсах и озонового слоя, в полной темноте, рассказывая детям о белых медведях только по картинкам, является непривлекательной перспективой для человечества. Неутешительные прогнозы специалистов заставляют все больше государств задумываться о том, как производить и использовать энергию так, чтобы незадействованные в должной мере ресурсы планеты работали на нас.

Уже определены основные возобновляемые ресурсы:

  • солнечное излучение;
  • кинетическая энергия ветров;
  • движение морских, океанических и речных вод;
  • энергия горячих источников (тепловая);
  • энергия возобновляемого топлива (химическая).

Наибольшее распространение получили гелио-, геотермальная и ветроэнергетика, которые используют силу солнца, горячих источников Земли и ветра соответственно.

Солнечный ресурс: гелиоэнергетика

Пожалуй, самый популярный в мире и обсуждаемый в Украине ресурс — солнечное излучение. Гелиоустановки используются, чтобы снабжать дома теплом и светом. 

Излучение является возобновляемым, не производит шума, выбросов вредных веществ в атмосферу и отлично перерабатывается как в отопление, так и в электричество.

К сожалению, такой альтернативный вид энергии существенно зависит от интенсивности солнца в разное время суток и сезон. Кроме того, строительство гелиоэлектростанций требует огромных площадей. Частично страдает и экология. Чтобы производить фотоэлектрические элементы, способные перевести энергию в электричество, требуется использовать токсичные вещества, сложные в утилизации.

Любопытно! США уже строят солнечную станцию, мощность которой сопоставима с реактором атомной станции — гигаватт. 

Можно ли установить такой альтернативный источник энергии для дома?

Дорогое оборудование не останавливает эко-потребителей от попыток получать энергию с помощью этого возобновляемого и безграничного ресурса. 

Система для установки модуля солнечных батарей давно разработана, четко прописана и соответствует стандартам. Главное — сбалансировать элементы между собой и договориться с представителями органов управления.

Геотермальные ресурсы

Еще одним альтернативным источником энергии, примеры использования которого общеизвестны, является энергия геотермальных электростанций. Они традиционно распространены в Исландии, Центральной Америке и на Филиппинах.

Посредством теплообмена между горячими источниками или прогретым грунтом с системой переработки, такие установки отапливают помещение и производят энергию. Геотермальные источники — возобновляемый ресурс, который никак не зависит от времени суток или сезонности.

В домашних условиях, если рядом с вами нет гейзера и сложного оборудования, использовать этот ресурс будет затруднительно.

Ветроэнергетические установки

Использовать ветер: что может быть проще и доступнее? Ветер и энергия воздушных масс в отличие от некоторых традиционных видов энергии доступны в любой точке планеты, являются возобновляемым ресурсом и прекрасно используются в сельском хозяйстве. 

Так, Дания производит почти половину электроэнергии с помощью ветряных электростанций, что является отличным показателем эффективности. Ветер используется для выработки электричества в Португалии, Испании, Германии, Ирландии и других странах.

Если сравнивать запасы энергии ветра с гидроэнергией всех рек Земли, ветер побеждает. Его сила мощнее в 100 раз. Только представьте, за 20 лет работа одного ветрогенератора с мощность в 1 МВт сэкономит 29 000 тонн угля!

К сожалению, это еще один альтернативный источник энергии с примером неоднозначного влияния на экологию. Ветряки изымают часть энергии из движущихся масс воздуха, вследствие чего те замедляются. Это приводит к изменению климата и влажности.

Использовать силу ветра в быту чаще всего считается нецелесообразным из-за высокой стоимости оборудования и сложности преобразования энергии ветра в электроэнергию нужного качества. Лучше всего использовать ветер для отопления помещений и нагрева воды.

Новаторы не дремлют: еще 17 нетрадиционных способов получить энергию

Поиск и использование источников альтернативной энергии в быту и промышленности не ограничивается очевидными солнцем и ветром. Ученые и энтузиасты всего мира выявляют все новые процессы, которые могут послужить на благо нашим потребностям в электричестве и тепле.

1. Солнечные окна

Дорогие материалы для установки солнечных батарей сужают круг людей, которые могли бы пользоваться энергией солнца. SolarWindow — технология, разработавшая особый пластик. Одновременно он может выступать как оконное стекло и солнечная панель. Стоимость такого солнечного окна доступна, а установка — проста. 

2. Солнечная черепица от TESLA

Замыслам Илона Маска нет конца. Solar Roof — черепица, позволяющая заменить не самые эстетичные солнечные панели на крышах домов. Черепица из солнечного излучения аккумулирует электроэнергию и выглядит совершенно естественно. Заказчики даже могут выбрать текстуру: шифер и три вида стекла.

3. Приливы

Сила океанов и морей неисчерпаема. Приливы и отливы могут использоваться в качестве возобновляемых источников энергии. Шотландия, например, обеспечивает энергией до 80 домов с помощью всего одного волнового генератора Oyster.

4. Водоросли

Перспективная технология по выработке энергии из водорослей связана с выделяемым ими биогазом. Всего 1 гектар поверхности воды с водорослями способен создать энергию для небольшого поселения.

Водоросли растут очень быстро, любой их вид пригоден для использования. Таким образом, водоросли — идеальный продукт для биотоплива, которым уже пользуются несколько домов в Германии.

5. Генератор микроволн

Спорный проект английского инженера. Пока исключительно теоретический, но безусловно новаторский. Роберт Шоер предлагает использовать резонирующие микроволны в качестве топлива для космических аппаратов. По мнению британца такие волны могут создавать реактивную тягу и запускать космические корабли в просторы Вселенной.

6. Вирусы

М13 — безвредный вирус, который способен генерировать электроэнергию, деформируя материалы. Вирус живет — энергия выделяется. Как ни странно, уже сейчас ею питаются экраны некоторых смартфонов и ноутбуков. 

7. Биотопливо

Традиционное биотопливо — дрова, торф, сушеный навоз — и в XXI веке использует почти 40% населения Земли, несмотря на то, что истребление лесов является настоящей угрозой: ресурс возобновляется крайне медленно.

Не только водоросли становятся альтернативным биотопливом, но и масла некоторых растений. При переработке их можно использовать как топливо для электростанций.

8. Радиоактивный торий

Вещество, способное переплюнуть уран? Да, это радиоактивный торий, который щедро отдает энергию (в 90 раз больше урана), имеет большие запасы и сможет давать энергию еще много лет после того, как запасы урана истощатся.

9. Надувная турбина

Еще один способ использовать ветер — поймать его там, где его сила огромна и постоянна. Правильно, на большой высоте. Турбина, которую наполняют гелием и поднимаются на высоту в 600 метров, способна генерировать энергию, а кроме того дешева.

10. «Лежачие полицейские» 

Как оказалось, это средство контролировать скорость мчащихся автомобилей способно вырабатывать энергию. Особые рампы, расположенные под ними, и электрогенератор дают электричество при проезде над ними машины. Чем больше она весит, тем больше энергии. Такая технология уже работает в Англии и Бахрейне. 

11. Вулканическая энергия

Это брат геотермальных гейзеров, используемых в Исландии. Ресурсы жара Земли огромны и неисчерпаемы, пока существует земное ядро. Даже спящий вулкан может обеспечить электричеством десятки тысяч домов. Закачиваемая туда вода превращается в пар, который, пройдя через турбину, является источником электроэнергии.

Геологическая служба США уверяет: 50% электричества, необходимого стране, может быть добыто из вулканов.

Также рядом с вулканами геологи обнаруживают источники воды максимально высоких температур. Она также может быть использована как источник энергии.

12. Тепло человеческого тела

Разница температур позволяет работать термоэлектрическим генераторам. Теперь, исходя из этого принципа, человек может заряжать мелкие приборы (фитнес-браслет или фонарик, например): тело нагревается, контрастирует с окружающей средой, энергия выделяется, прибор ловит ее. 

13. Велосипед

Небольшой генератор, крепящийся к велосипеду, преобразует механическую энергию в электрическую. Мощности такого устройства будет достаточно, чтобы заряжать мобильные устройства. 

14. Сточные воды

Казалось бы, от сточных вод один вред: загрязнение экосистемы, уничтожение некоторых видов фауны, попросту неприятный запах. Однако существуют способы преобразовать органику сточных вод в электроэнергию с помощью бактерий. К сточным водам в рамках выработки электричества можно подключить продукты животноводства, виноделия и др.

15. Бумага

По разработкам компании Sony мелко нарезанная бумага и глюкоза, содержащаяся в ней, под влиянием определенных ферментов высвобождают свободные электроны, которые переводятся в электричество. Установка, перерабатывающая небольшой лист бумаги, может выдать 18 Вт/ч. Для подпитки гаджета вполне достаточно.

16. Энергия растений

И снова японцы впереди всех. Из листьев шпината профессор Такахаси извлек хлорофилл, пропустил сквозь него солнечную энергию и успешно преобразовал ее в электрическую. При достаточной степени разработки для перевода энергии солнца в электричество потребуется только хлорофилл или несколько бактерий (исследования с ними также ведутся).

16. Грозовая энергетика

В поисках альтернатив традиционным источникам энергии можно ловить не только ветер, но и молнии. Во время грозы энергия молний перенаправляется в электросети, что буквально ничего не стоит, но обеспечивает большие мощности. 

Установка « ловца молний» по мнению ученых сможет окупиться полностью всего за 4 года.

Существуют наработки, которые совершенствуют и развивают альтернативные источники энергии,  подыскивают для традиционных новую базу. Некоторые из них уже внедряются в жизнь, другие — на стадии эксперимента или теории. 

Подводя итог

Что такое альтернативные источники энергии? Это способ не только сэкономить на оплате электроэнергии, добытой традиционным образом, но и первый шаг по охране нашей планеты от загрязнения и истощения ресурсов. 

Самыми яркими примерами альтернатив газу и нефти становятся энергия солнца, земного ядра и ветра. Приливы и обитающие в мировых водах водоросли и микроорганизмы, тепло человеческого тела и новые радиоактивные элементы, простая бумага или биотопливо могут заменить электростанции, работающие на угле.

Выдающиеся умы планеты выискивают способы поймать энергию, преобразовать ее в электричество и провести к нашим домам. До того, как исчезнут последний уголь и нефть на планете, у них еще есть время. Каких-то 40 лет.

2019-12-19T11:00:00+03:00 2019-12-23T12:41:25+03:00 2019-12-19T11:00:00+03:00 2019 https://1prime.ru/energy/20191219/830706934.html Альтернативные источники энергии: почему они нужны всем Энергетика Новости ru-RU https://1prime.ru/docs/terms/terms_of_use.html https://россиясегодня.рф Использовать возобновляемые источники энергии (ВИЭ) человечество стало раньше, чем научилось добывать уголь, нефть и газ. Однако со временем потребление энергии росло — человеку… ПРАЙМ, 19.12.2019 гидроэнергетика, гелиоэнергетика, ветроэнергетика, виэ, альтернативная энергетика, альтернативная энергетика, энергетика, статьи https://47lo.ru/wp-content/uploads/2021/07/pp_image_2551_5h54eqqrut830706903.jpg https://1prime.ru/articles/20191204/830637015.html https://1prime.ru/finance/20190809/830228232.html https://1prime.ru/finance/20190531/830024090.html Агентство экономической информации ПРАЙМ 1 5 4.7 96 7 495 645-37-00 ФГУП МИА «Россия сегодня» https://россиясегодня.рф/awards/ 294 60 Агентство экономической информации ПРАЙМ 1 5 4.7 96 7 495 645-37-00 ФГУП МИА «Россия сегодня» https://россиясегодня.рф/awards/ 294 60 Агентство экономической информации ПРАЙМ 1 5 4.7 96 7 495 645-37-00 ФГУП МИА «Россия сегодня» https://россиясегодня.рф/awards/ 294 60 Агентство экономической информации ПРАЙМ 1 5 4.7 96 7 495 645-37-00 ФГУП МИА «Россия сегодня» https://россиясегодня.рф/awards/ 294 60 Агентство экономической информации ПРАЙМ 1 5 4.7 96 7 495 645-37-00 ФГУП МИА «Россия сегодня» https://россиясегодня.рф/awards/ 294 60

Энергетика 19 Декабря 2019, 11:00 Сюжет: Ликбез
Деревянная ветряная мельница© РИА Новости. Игорь Подгорный / Перейти в фотобанк

Читать 1prime.ru в

МОСКВА, 19 дек — ПРАЙМ. Использовать возобновляемые источники энергии (ВИЭ) человечество стало раньше, чем научилось добывать уголь, нефть и газ. Однако со временем потребление энергии росло — человеку индустриального общества требовалось уже в 100 раз больше энергии, чем в первобытную эпоху. И тогда обеспечить стабильную поставку таких мощностей стало возможным благодаря сжиганию ископаемого топлива. 

Сейчас человечество снова задумалось об использовании альтернативных источников энергии, так как запасы нефти и газа исчерпаемы, а их использование наносит большой вред окружающей среде, но уже на совершенно другом уровне. Ведь перемолоть муку на ветряной мельнице или обеспечить электроэнергией целый город с помощью ветрогенераторов — задачи разного масштаба. 

К основным видам ВИЭ сегодня относят гидроэнергетику, ветроэнергетику, гелиоэнергетику. В некоторых местах можно развивать волновую и геотермальную энергетику.

САМЫЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ВИЭ

Гидроэнергетика — самый распространенный способ добычи энергии из неисчерпаемого источника, теоретический потенциал которого оценивается в 30-40 ТВт·ч в год. Для ее работы необходимо построить плотину, разместить турбины, которые будет крутить вода. Явным преимуществом является стабильность выработки энергии и возможность ее контролировать, изменяя скорость потока воды. Среди недостатков — резкое изменение уровня воды в искусственных водохранилищах, нарушение нерестового цикла рыб и снижение количества кислорода в воде, что вредит флоре и фауне водоема.

image
Хитрости бизнеса. Как офшоры помогают компаниям экономить на налогах

 

Еще один перспективный источник — ветроэнергетика. Для добычи энергии таким способом необходимо установить специальные турбины, которые будет вращать ветер, за счет чего будет вырабатываться электричество. Ветряные турбины легко и дешево обслуживать, они не занимают много места, вращаются на высоте от 100 м, то есть, под ними можно, например, вести сельскохозяйственную деятельность. 

Иногда ветроэлектростанции (ВЭС) строят прямо в море. Такой проект в 2017 году разработали Дания, Нидерланды и Германия. Они собираются к 2050 году соорудить в море остров площадью 6 кв. км и разместить на нем турбины. Планируется, что такая станция сможет вырабатывать до 30 ГВт·ч в год энергии, а в перспективе — до 100 ГВт·ч в год. 

Однако у этого источника дешевой и чистой энергии есть несколько существенных недостатков — нестабильность и зависимость от места размещения. Ветер дует не везде и не всегда. А в местах, где ветер дует часто и с большой силой, как правило, не располагаются населенные пункты. Это повышает расходы на строительство линий электропередач и транспортировку энергии. Поэтому ветроэнергетика хороша именно как дополнительный источник энергии.

Альтернатива ВЭС — солнечные электростанции (СЭС), которые могут работать по нескольким принципам. В одном случае с помощью сфокусированных солнечных лучей нагревают резервуар с водой (температура пара в нем может доходить до 7000С), в другом — используются фотобатареи. Второй тип гораздо проще соорудить, устанавливать фотоэлементы можно практически везде, а стоимость их продолжает снижаться с развитием технологии производства. 

Что такое валютные войны и зачем их ведут

Главными недостатками СЭС является большая зависимость от места расположения, времени суток и сезона. Например, станция не будет вырабатывать энергию ночью, значительно меньше — в зимнее время года. Полностью обеспечить себя электричеством с помощью СЭС могут даже не все африканские страны. Поэтому солнечная энергетика на данном этапе тоже может служить только в качестве вспомогательного источника. 

КАК ИСПОЛЬЗУЮТ ДРУГИЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

В волновой энергетике используются специальные модули, которые качаются на волнах и таким образом приводят в действие специальные поршни. Потенциал этого вида ВИЭ оценивают более чем в 2 ТВт·ч в год. Волновые электростанции защищают берега и набережные от разрушения, уменьшают воздействие на опоры и мосты. При правильной установке они не вредят окружающей среде, к тому же практически незаметны в море.

Среди недостатков — нестабильность (то есть станция вырабатывает меньше энергии во время штиля), шум, незаметность для водного транспорта, из-за чего необходимо дополнительно устанавливать сигнальные элементы. 

В некоторых местах устанавливают геотермальные станции (ГеоТЭС). Общий потенциал геотермальной энергии оценивается в 47 ТВт·ч в год, что соответствует выработке примерно 50 тысяч АЭС, но сейчас технологии позволяют получить доступ только к 2% от него — 840 ГВт·ч в год. Чтобы это сделать, роют две скважины, по одной из них подается вода, которая, нагреваясь от тепла земли, превращается в пар. Затем пар по трубе направляется в турбины. На разных этапах происходит его очистка от примесей. 

Главное преимущество геотермальной энергетики — стабильность, которую не могут обеспечить многие ВИЭ, и компактность, что удобно для районов со сложным рельефом. С другой стороны, вода, которая проходит через скважины, несет большое количество тяжелых металлов и других вредных веществ. При неправильной эксплуатации станции или при возникновении чрезвычайной ситуации, попадание в атмосферу и в почву этих веществ, может привести к экологической катастрофе локального масштаба. 

Кроме того, стоимость энергии ГеоТЭС выше, чем у ВЭС и СЭС, а мощность довольно невысокая.

Основная проблема практически всех перечисленных выше источников заключается в их нестабильности. Современные аккумуляторы не позволяют накапливать такое количество энергии, чтобы без потерь мощности использовать ее в ночное время или во время штиля. Один из вариантов — во время пиковых нагрузок поднимать воду в верхнюю часть водохранилища и потом во время затишья использовать ее для выработки энергии на ГЭС. 

Зарабатываем и делимся: популярно о дивидендах

АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГИЯ В РОССИИ И В МИРЕ

На данный момент использование ВИЭ активно развивается в Европе, где страны вынуждены закупать топливо для работы традиционных электростанций. Но, по мнению некоторых экспертов, в развитии альтернативной энергетики заинтересованы и государства, чья экономика зависит от экспорта нефти и газа. Ведь если в некоторых регионах использовать ВИЭ вместо газа, это топливное сырье можно будет отправить на экспорт. 

Тем не менее, в России этот сектор энергетики развивается очень медленно. По данным аналитической компании Enerdata, в Норвегии около 97% электроэнергии добывается из альтернативных источников с учетом гидроэнергетики, около 80% — в Новой Зеландии и Бразилии. В Европе 30-40% энергии ВИЭ вырабатывается в Германии, Италии, Испании и Великобритании. В России этот показатель составляет всего 17,2%, из них доля СЭС и ВЭС — менее 1%.

Домой Электроэнергетика в мире Альтернативные источники энергии в наши дни.

Без энергии жизнь человечества немыслима. Все мы привыкли использовать в качестве источников энергии органическое топливо – уголь, газ, нефть. Однако их запасы в природе, как известно, ограничены. И рано или поздно наступит день, когда они иссякнут. На вопрос «что делать в преддверии энергетического кризиса?» уже давно найден ответ: надо искать другие возможности – нетрадиционные, возобновляемые и альтернативные источники энергии.

Какие же в настоящее время существуют основные альтернативные источники энергии?

Солнечная энергия

Всевозможные гелиоустановки используют солнечное излучение как альтернативный источник энергии. Излучение Солнца можно использовать как для нужд теплоснабжения, так и для получения электричества (используя фотоэлектрические элементы).

К преимуществам солнечной энергии можно отнести возобновляемость данного источника энергии, бесшумность, отсутствие вредных выбросов в атмосферу при переработке солнечного излучения в другие виды энергии.

Недостатками солнечной энергии являются зависимость интенсивности солнечного излучения от суточного и сезонного ритма, а также, необходимость больших площадей для строительства солнечных электростанций. Также серьёзной экологической проблемой является использование при изготовлении фотоэлектрических элементов для гелиосистем ядовитых и токсичных веществ, что создаёт проблему их утилизации.

Так же читайте про варианты использования солнечной энергии:

  • Принцип работы солнечных батарей. Их устройство
  • Полимерные солнечные батареи, новые технологии
  • Солнечные электростанции для дома. Советы по выбору
  • Солнечные светильники на солнечных батареях
  • Самодельные солнечные батареи и их промышленные аналоги
  • Космическая солнечная электростанция — реальность или фантастика
  • Как зарядить телефон в дороге, 7 способов

Ветряная энергия

Одним из перспективнейших источников энергии является ветер. Принцип работы ветрогенератора элементарен. Сила ветра, используется для того, чтобы привести в движение ветряное колесо. Это вращение в свою очередь передаётся ротору электрического генератора. Преимуществом ветряного генератора является, прежде всего, то, что в ветряных местах, ветер можно считать неисчерпаемым источником энергии. Кроме того, ветрогенераторы, производя энергию, не загрязняют атмосферу вредными выбросами.

К недостаткам устройств по производству ветряной энергии можно отнести непостоянство силы ветра и малую мощность единичного ветрогенератора. Также ветрогенераторы известны тем, что производят много шума, вследствие чего их стараются строить вдали от мест проживания людей.

Если вам интересна тема использования энергии ветра, то посмотрите эти статьи:

  • Ветряные электростанции для дома. Их виды и типы
  • Ветрогенератор. Как выбрать, смонтировать и избежать разочарования
  • Ветрогенератор своими руками. Промышленные аналоги
  • Ветрогенератор ВЭУ-2000. Обзор и технические характеристики

Геотермальная энергия

Огромное количество тепловой энергии хранится в глубинах Земли. Это обусловлено тем, что температура ядра Земли чрезвычайно высока. В некоторых местах земного шара происходит прямой выход высокотемпературной магмы на поверхность Земли: вулканические области, горячие источники воды или пара. Энергию этих геотермальных источников и предлагают использовать в качестве альтернативного источника сторонники геотермальной энергетики.

Используют геотермальные источники по-разному. Одни источники служат для теплоснабжения, другие – для получения электричества из тепловой энергии.

К преимуществам геотермальных источников энергии можно отнести неисчерпаемость и независимость от времени суток и времени года.

К негативным сторонам можно отнести тот факт, что термальные воды сильно минерализованы, а зачастую ещё и насыщены токсичными соединениями. Это делает невозможным сброс отработанных термальных вод в поверхностные водоёмы. Поэтому для отработанную воду необходимо закачивать обратно в подземный водоносный горизонт. Кроме того, некоторые учёные-сейсмологи выступают против любого вмешательства в глубокие слои Земли, утверждая, что это может спровоцировать землетрясения.

Использование других видов альтернативных источников энергии:

  • Осмотическая электростанция, энергия соленой воды
  • Магнитный двигатель на постоянных магнитах. Двигатель Минато
  • Пьезогенератор. Обзор альтернативного источника чистой энергии
  • Мини ГЭС своими руками. Промышленные аналоги
  • Топливные элементы, превращение химической энергии в электричество
  • Термогенератор, получаем электричество из тепла
  • Индигирка, отопительно-варочная печь с генератором
  • Электричество из живых растений, зеленые электростанции

Как видим, альтернатива традиционным источникам энергии – существует. И это вселяет надежду на то, что в будущем человечество сможет преодолеть энергетический кризис, связанный с истощением невозобновляемых источников энергии!

Видео

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

Сегодня все чаще звучит термин – альтернативные источники энергии. Разбираемся, что это такое, какие виды сегодня предлагает промышленность, насколько это эффективно, положительные и отрицательные стороны каждой разновидности.

image
Альтернативные источники энергии
Источник ppt-online.org

Начнём с того, что под альтернативной энергией подразумевается энергия, которая досталась человеку от природы бесплатно. То есть получать её можно из окружающей среды. При этом ресурс этой энергии неисчерпаем.

Основная же наша задача – правильно её получить. А для этого надо знать, как это сделать грамотно.

Для того чтобы жить в собственном доме комфортно, нам требуются два вида энергии: электрическая и тепловая. Получить обе разновидности из окружающей среды несложно. Из каких источников это можно получить, и какие приборы для этого используются:

  • солнечные батареи и коллекторы;
  • ветрогенераторы;
  • установки, использующие биогаз;
  • тепловые насосы.

Всеми этими устройствами и технологиями человечество пользуется давно. К примеру, вспомним ветряные или водяные мельницы. Сегодня наука, которая все время движется вперёд, предлагает большой ассортимент устройств, с помощью которых можно получить тепло и электричество.

image
Для дома лучше устанавливать два разных источника энергии
Источник ast75.ru

Правда, для каждого дома требуется свои приборы, которые будут более эффективны в каждом случае. Специалисты же рекомендуют выбирать не одну разновидность, а сразу несколько. К примеру, солнечные батареи хорошо использовать в тёплое безоблачное время года. Ветрогенераторы прекрасно работают в ветряную погоду. То есть, если установить оба агрегата в доме, то можно гарантировать постоянное наличие электрического тока в независимости от погодных условий.

А теперь давайте рассмотрим по отдельности сами источники энергии и устройства, которые вырабатывают тепло и электрический ток.

Скажем так, что эти приборы с годами становятся все более востребованными и популярными. Сегодня производители производят и реализуют их в двух вариациях:

  1. Готовые батареи, которые просто устанавливают на крышах домов, соединяя между собой в единый комплекс.
  2. Отдельные фотоэлементы. Такой вариант предлагается для мастеров, которые сами собирают их в панели, подгоняя под требуемый объем получаемой энергии.
image
Аккумуляторы для солнечных батарей
Источник autogear.ru

Сегодня производители предлагают отличающиеся от солнечных батарей устройства, которые работают по такому же принципу.

  1. Гибкая плёнка, которую устанавливают на стекла окон с выходом на солнечную сторону. У этого вариант не самый высокий КПД, но за счёт уменьшения размеров материала и сложности монтажа способ достаточно популярен.
  2. Betaray – это шар из стекла достаточно внушительного размера. Его задача – сфокусировать солнечные лучи и одним потоком направить на фотоэлемент. По сути, шар выполняет функции линзы. Такая установка вращается относительно своей оси. Вращение программируют, поэтому шар строго движется вслед солнцу. Отсюда и высокая эффективность отбора солнечных лучей. Эта установка неплохо работает даже в ночное время, собирая свет от луны и звёзд. Как показала практика, этой мощности хватает осветить ночные светильники.

Итак, это все о солнечных батареях, переходим к другому виду нетрадиционного источника энергии – солнечным коллекторам.

image
Система «Betaray» – солнечная батарея
Источник nemcd.com

Все знакомы с летним душем, в состав которого входит металлическая бочка. В неё заливают воду, и она под действием солнца нагревается. Коллекторы работают точно по такому же принципу. Только у них большая площадь поглощения солнечных лучей.

И эта площадь ничто иное, как трубы, расположенные в виде змеевика. Трубы нагреваются и передают своё тепло воде, которая по ним и движется. При этом движение всегда происходит снизу вверх – таков закон физики. То есть, нагреваясь, вода или воздух всегда стремятся вверх.

В верхней части комплекса устанавливается бак, через который проходит водопроводная вода. Внутри бака располагается ещё один змеевик, соединённый с коллектором, то есть большим змеевиком. Получается так, что вода, движущаяся по трубам большого змеевика и нагревающаяся там, попадает в змеевик, расположенный внутри бака. Она отдаёт свою тепловую энергию воде в баке, остывает и спускается в нижнюю часть коллектора. И все повторяется заново.

Именно так и нагревается вода в баке, которую затем используют в быту. Самое главное, что естественная циркуляция воды даёт возможность не использовать в системе насосы.

Отметим, что изготовленные в условиях промышленного производства солнечные коллекторы – более сложные устройства. Но принцип работы у них тот же. Просто вместо воды в большой змеевик заливают фреон, который эффективно работает даже зимой.

image
Солнечный коллектор на крыше дома
Источник baltgazservice.ru

Это ещё один часто используемый вид альтернативной энергетики. Чисто конструктивно эти приборы представляют собой обычные ветряки, в состав которых входит генератор. Вращение лопастей ветряка передаётся вращению ротора генератора. Так и образуется электроэнергия, которая собирается в аккумуляторных батареях.

image
Ветрогенераторы большой мощности
Источник golos.io

Стандартного типа приборы – это корпус с лопастями, которые установлены на высокой опоре. Сегодня производители предлагают и другие конструктивные решения.

  1. Передвижная установка. Её за короткое время можно разложит и установить, и также быстро можно сложить и перевезти в другое место. установлен ветряк на автомобильной платформе.
  2. Летательная установка. По сути, это воздушный змей, на котором установлено несколько турбин. Его просто запускают в небо, где он летает под действием ветра.

Это ещё один нетрадиционный источник энергии дома, которым в последнее время стали пользоваться многие домовладельцы. Его функция – отопление и горячее водоснабжение. Тепловой насос работает по принципу кондиционера, который включён в режим «зима».

В любой среде есть энергия. Это касается воды, воздуха и грунта. Правда, в них энергия находится в небольших количествах, плюс – у него невысокий потенциал. Так вот назначение тепловых насосов – собрать эти крохи энергии и передать в систему, где они аккумулируются и превращаются в тепло.

Для этого используют фреон, он же хладагент. Это вещество очень эффективно поглощает любую энергию, отчего нагревается, а затем поступает в компрессор. В этом агрегате нагретый фреон сильно сжимается и переходит в газообразное состояние, а дальше подаётся в теплообменник. Последний устанавливается в системе отопления, и через него вода в этой системе начинает нагреваться за счёт отдачи хладагентом своего тепла.

Фреон после передачи тепловой энергии охлаждается и обратно переходит в жидкое состояние. И все повторяется заново. Конечно, надо отметить, что этот альтернативный источник энергии для частного дома все же является энергозатратным. Потому что компрессор работает от электричества.

image
Принципиальная схема геотермального теплового насоса
Источник otoplenie-domika.ru

Сегодня производители предлагают несколько разновидностей теплонасосов, отличающиеся друг от друга средой, из которой они получают энергию. Это системы «вода-вода», «воздух-воздух», «воздух-вода» и прочие. Ярким представителем такого обогрева дома является кондиционер. Но именно эти приборы не относят к видам нетрадиционной энергетике.

Отнести к этой категории можно так называемый геотермальный насос. Суть его работы заключается в том, что он забирает тепловую энергию из земли. Ведь всем известно, что даже в самые лютые морозы грунт промерзает на определённую глубину, а ниже он всегда имеет положительную температуру. Именно туда и закладывают испаритель в виде труб. Правда, для геотермального теплонасоса требуется достаточно большой участок свободной земли. Ведь чем больше площадь забора тепла из земли, тем эффективнее установка работает.

И хотя сами трубы испарителя укладывают в траншеи на определённую глубину, все равно использовать эту площадку можно не под любые нужды. Но этот вариант очень эффективен. К тому же он всегда будет работать безотказно. Точно такую же конструкцию можно использовать, уложив трубы испарителя в водоём, если таковой есть поблизости. Ведь даже подо льдом вода в нем будет всегда тёплой. И этого достаточно, чтобы обогреть дом.

Это ещё один вид альтернативных источников энергии, который сегодня стал использоваться во многих загородных домах. По сути, это газ, который образуется в результате гниения бытовых отходов. Сам процесс гниения – это переработка при помощи анаэробных бактерий. То есть тех, которым для жизнедеятельности не требуется кислород.

Следствие такой переработки несколько веществ. А именно: метан, углекислота, сероводород и другие. Смесь всех этих веществ и называют биогазом. Сразу надо оговориться, что эта разновидность топлива получается из отходов растительного и животного происхождения. Ни в коем случае не из канализационных отходов.

image
Биогазовые установки для переработки органики
Источник uz.all.biz

Сам процесс переработки производят в специальных ёмкостях. Они имеют прочные стенки и сами очень герметичны. Именно сюда и закладывают отходы, а также бактериальную культуру. Чтобы увеличить процесс гниения, в резервуар помещён шнек, который все время перемешивает образованную массу. Плюс – сюда же добавляется вода температурой +40 °C. Важный момент – влажность биомассы должна быть 90 %.

В верхней части ёмкости установлен патрубок, через который газ выходит в систему трубопроводов. По ним он поставляется по месту требования. А переработанная масса – это отличное удобрение.

Разрушительная мощь вулканов всегда пугала людей. Со временем учёные, исследуя их, поняли, что это огромные запасы энергии, которыми, к сожалению, человечество не пользуется. Научно-технический прогресс преодолел и эту проблемы, поэтому сегодня во многих странах мира стали возводить электростанции около вулканов.

Технология получения электричества здесь достаточно проста.

  1. В слои грунта, расположенные около лавы, по трубам закачивается солёная вода.
  2. Она там нагревается до критических температур.
  3. Затем подаётся на генератор, который и вырабатывает электрический ток.

По сути, это технология гидроэлектростанции, где турбину генератора вращает падающая сверху на неё вода. Только здесь вода солёная и нагретая, поднимающаяся сама из недр земли.

Именно таким способом производят горячую воду, которую подают в дома и здания разного назначения. В Исландии эта технология применяется для организации горячего водоснабжения в системе теплиц. Эта страна уже давно ничего со стороны не завозит в плане овощей, фруктов, зелени и цветов. Правда, здесь горячую воду берут из гейзеров. Хотя последние нагреваются именно от спящих вулканов.

Теплогенератор Иоффе, работающий от керосиновой лампы
Источник vashtehnik.ru

Читайте также:

Итак, мы разобрались, что альтернативная энергетика – это будущее человечества, которое не имеет ограничения в ресурсе. При этом сами источники бесплатны и не требуют больших вложений в их разработке в отличие от добычи нефти, газа, угля и прочих.

Но есть у этой технологии получения энергии один отрицательный момент. Это высокая цена самого оборудования и его монтажа. Ведь речь сейчас идёт о приборах, которые можно использовать в быту, то есть в собственном доме. Не каждый владелец недвижимости может вложить кругленькую сумму в альтернативный источник электроэнергии и энергии тепловой.

Проще подключиться к линейным электрическим сетям и оплачивать приходящие счета. Или приводить газ в баллонах. Здесь не требуется сложного и дорогого оборудования. Но время вносит свои коррективы. С каждым годом суммы в этих счетах растут. И велика вероятность, что придёт то время, когда не всем будет под силу их оплачивать. И вот тут придёт эра использования альтернативных источников энергии.

Плюсы и минусы различных источников энергии
Источник infourok.ru

Любые виды источников энергии, не связанные с углеводородами, можно отнести к альтернативным. Исключаем также гидроэлектростанции и станции, работающие на приливах и отливах морей и океанов.

К ним отнесём ветрогенераторы, солнечные коллекторы и батареи, тепловые насосы.

Оптимально, если в доме установить две разновидности, перечисленные выше. К примеру, солнечную батарею и ветрогенератор.

Все эти технологии работают от бесплатных источников энергии. Но у них есть один большой минус – высокая цена оборудования.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий