Mga alternatibong sistema ng enerhiya. Alternatibong enerhiya. Ang mga kasalukuyang disadvantage ng mga alternatibong pinagkukunan ng enerhiya

Ang enerhiya ay palaging ang pinakamahalagang salik sa pagkakaroon at pag-unlad ng sibilisasyon ng tao. Kung wala ito, ang anumang aktibidad ng mga tao ay hindi maiisip; ang mga ekonomiya ng mga bansa at, sa huli, ang kagalingan ng tao ay tiyak na nakasalalay dito. Ang isang ordinaryong tao ay nakasanayan at nakikibagay sa iba't ibang mga pagpapakita nito na hindi niya napapansin ang problema, walang pag-iisip na kumonsumo ng tila walang katapusang mga mapagkukunan.

Gayunpaman, ang mga limitasyon at posibilidad ng tradisyonal na mga mapagkukunan ng enerhiya ay hindi mauubos. Ito ay malinaw na pinatunayan ng patakaran sa enerhiya ng karamihan sa pinakamalaking maunlad na mga bansa sa planeta, ang UN at iba pang nangungunang mga organisasyon sa mundo. Sa loob ng higit sa kalahating siglo, lahat ng mga interesadong partido ay aktibong naghahanap at gumagawa ng iba pang alternatibong pamamaraan ng pagbuo ng kuryente at init.

Ang pagbuo ng alternatibong enerhiya ay malapit na nauugnay sa malakihang mga problema sa kapaligiran. Ang pandaigdigang polusyon ng kapaligiran, mga karagatan, mga kakila-kilabot na istatistika sa mga paglabas ng mga nakakapinsalang compound sa atmospera - lahat ng ito ay malinaw na nagpapahiwatig na sa ika-21 siglo, ang alternatibong enerhiya at ekolohiya ay magkakaugnay.

Ang pagbuo at paghahanap para sa mga hindi tradisyonal na pinagmumulan ng enerhiya ay isa sa pinakamahalagang gawain na kinakaharap ng komunidad ng siyentipiko sa mundo. Ang ekolohiya ng planeta, ang sitwasyon sa paparating na kabuuang krisis sa enerhiya, ang karagdagang pag-unlad ng ekonomiya ng mga bansa at, bilang resulta, ang pamantayan ng pamumuhay ng kanilang populasyon ay nakasalalay sa solusyon nito.

Matagal nang kinikilala ng sangkatauhan ang pangangailangan na makakuha ng enerhiya at natutunan kung paano gamitin ito, na nakakakuha ng mga nasasalat na benepisyo.

Ang paggamit ng enerhiya ng hangin ay humantong sa paglitaw ng mga layag, barkong pandigma at mga barkong pangkalakal. Bumangon ang mga armada ng militar, nagsimulang umunlad ang kalakalang pandagat.

Ang pag-imbento ng mga gilingan para sa paggawa ng tinapay ay batay sa paggamit ng enerhiya ng tubig na nakuha sa pamamagitan ng paggalaw ng isang gulong ng tubig. Ang kanilang hitsura ay may positibong epekto sa demograpikong sitwasyon ng mga bansa ng sinaunang mundo, ang pag-asa sa buhay ng mga tao ay tumaas nang husto.

Ang paggamit ng basura ng sambahayan at ang mga labi ng mga patay na halaman bilang panggatong mula pa noong una ay nakatulong sa pagluluto ng pagkain, na nagsilbing batayan para sa paglitaw ng maagang metalurhiya.

Pagkatapos ay tumulong sa sangkatauhan ang mahahalagang heolohikal na pagtuklas. Ang pag-unlad ng siyentipiko at teknolohikal at ang rebolusyong pang-industriya ay humantong sa katotohanan na sa pagtatapos ng ika-19 na siglo, ang mga hilaw na materyales ng hydrocarbon ay naging pangunahing pinagkukunan ng enerhiya. Ang layag, mga sagwan, lakas ng kalamnan ng mga kabayo at iba pang mga hayop ay pinalitan ng murang mga makinang nagsusunog ng fossil fuel.

Ang mga ekonomiya ng karamihan sa mga estado ay muling inayos sa mga carrier ng hydrocarbon, nabuo ang hydropower sa daan, at mula sa kalagitnaan ng ika-20 siglo, ang nuclear power ay dumating sa eksena.

Ang ganitong progresibong pag-unlad ay maaaring magpatuloy pa kung noong 1960s at 1970s ang sibilisasyon ay hindi nahaharap sa problema ng pandaigdigang polusyon ng Earth, na malapit na nauugnay sa anthropogenic na pagbabago ng klima.

Ang modernong enerhiya ay may kumpiyansa na humahawak sa palad sa kemikal, radioactive, aerosol at iba pang uri ng polusyon sa kapaligiran. Ang solusyon sa kani-kanilang mga problema ay direktang makakaapekto sa positibong posibilidad na maalis ang mga problema sa kapaligiran.

Ang pangunahing kahirapan ng problema ng modernong enerhiya ay nakasalalay sa katotohanan na ang industriyang ito ay mabilis na lumalawak. Para sa paghahambing, kung ang populasyon ng Earth ay doble sa average sa kalahating siglo, kung gayon ang pagdodoble ng pagkonsumo ng enerhiya ng sangkatauhan ay nangyayari tuwing 15 taon.

Kaya, ang superimposition ng mga rate ng paglaki ng populasyon at ang paglago ng sektor ng enerhiya ay humahantong sa isang avalanche effect: ang mga pangangailangan at mga kinakailangan para sa enerhiya sa mga tuntunin ng per capita ay patuloy na lumalaki.

Sa ngayon, walang mga palatandaan ng pagbaba sa pagkonsumo nito. Upang patuloy na matugunan ang mga kinakailangang ito sa malapit na hinaharap, dapat sagutin ng sangkatauhan ang ilang mahahalagang tanong para sa sarili nito sa lalong madaling panahon:

• ano ang tunay na epekto sa noosphere (sphere ng aktibidad ng tao) mga pangunahing uri ng enerhiya, paano magbabago ang kanilang kontribusyon sa balanse ng enerhiya sa malapit at malayong hinaharap;
• kung paano i-neutralize ang negatibong epekto ng paggamit ng mga tradisyonal na pamamaraan ng paggawa ng enerhiya, ang operasyon nito;
• anong mga pagkakataon ang umiiral, mayroon bang magagamit na mga teknolohiya para sa pagkuha ng alternatibong enerhiya, anong mga mapagkukunan ang maaaring gamitin para dito, mayroon bang hinaharap para sa mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya.

Alternatibong enerhiya bilang isang hindi alternatibong kinabukasan ng sangkatauhan

Ano ang alternatibong enerhiya? Itinatago ng konseptong ito ang isang ganap na bagong industriya na pinagsasama ang lahat ng uri ng mga promising development na naglalayong maghanap at gumamit ng mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya.

Ang pinakamabilis na paglipat sa mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya ay kinakailangan dahil sa mga sumusunod na kadahilanan:

Ang mga estado na gumagamit ng mga alternatibong anyo ng enerhiya ay makakatanggap ng isang napakahalagang bonus - sa katunayan, isang hindi mauubos, walang limitasyong supply nito, dahil ang malaking bahagi ng mga mapagkukunang ito ay nababago.

Ang mga pangunahing uri ng alternatibong mapagkukunan ng enerhiya

Kamakailan, maraming hindi tradisyonal na mga opsyon para sa pagkuha ng enerhiya ay halos sinubukan. Sinasabi ng mga istatistika na pinag-uusapan pa rin natin ang tungkol sa ikasampu ng isang porsyento ng potensyal na paggamit.

Ang mga tipikal na paghihirap na hindi maiiwasang kinakaharap ng pagbuo ng mga alternatibong pinagkukunan ng enerhiya ay mga kumpletong gaps sa mga batas ng karamihan sa mga bansa tungkol sa pagsasamantala sa mga likas na yaman bilang pag-aari ng estado. Ang problema ng hindi maiiwasang pagbubuwis ng alternatibong enerhiya ay malapit na nauugnay sa kakulangan ng legal na elaborasyon.

Isaalang-alang ang pinakamalawak na ginagamit na 10 alternatibong mapagkukunan ng enerhiya.

Hangin

Ang enerhiya ng hangin ay palaging ginagamit ng tao. Ang antas ng pag-unlad ng mga modernong teknolohiya ay nagpapahintulot sa amin na gawin itong halos walang patid.

Kasabay nito, ang kuryente ay nabuo gamit ang mga windmill, katulad ng mga gilingan, mga espesyal na aparato. Ang propeller ng isang windmill ay nakikipag-ugnayan sa kinetic energy ng hangin sa isang generator na gumagawa ng kasalukuyang sa pamamagitan ng mga umiikot na blades.

Ang ganitong mga wind farm ay karaniwan lalo na sa China, India, USA, at mga bansa sa Kanlurang Europa. Ang walang alinlangan na pinuno sa lugar na ito ay ang Denmark, na, sa pamamagitan ng paraan, ay isang pioneer ng enerhiya ng hangin: ang mga unang pag-install ay lumitaw dito sa pagtatapos ng ika-19 na siglo. Nagsasara ang Denmark sa ganitong paraan hanggang sa 25% ng kabuuang pangangailangan sa kuryente.

Sa pagtatapos ng ika-20 siglo, ang Tsina ay nakapagbigay ng kuryente sa mga bulubundukin at disyerto na rehiyon lamang sa tulong ng mga wind turbine.

Ang paggamit ng enerhiya ng hangin ay marahil ang pinaka-advanced na paraan ng paggawa ng enerhiya. Ito ay isang mainam na variant ng synthesis, kung saan pinagsama ang alternatibong enerhiya at ekolohiya. Maraming mauunlad na bansa sa mundo ang patuloy na nagtataas ng bahagi ng kuryente na nabuo sa ganitong paraan sa kanilang kabuuang balanse ng enerhiya.

Araw

Ang mga pagtatangka na gumamit ng solar radiation upang makabuo ng enerhiya ay ginawa din sa loob ng mahabang panahon, sa ngayon ito ay isa sa mga pinaka-promising na paraan upang bumuo ng alternatibong enerhiya. Ang mismong katotohanan na ang araw sa maraming latitude ng planeta ay sumisikat sa buong taon, na lumilipat sa Earth ng libu-libong beses na mas maraming enerhiya kaysa sa natupok ng lahat ng sangkatauhan sa isang taon, ay nagbibigay inspirasyon sa aktibong paggamit ng mga solar station.

Karamihan sa mga pinakamalaking istasyon ay matatagpuan sa Estados Unidos, sa kabuuan, ang solar energy ay ipinamamahagi sa halos isang daang bansa. Ang mga photocell (mga converter ng solar radiation) ay kinukuha bilang batayan, na pinagsama sa malalaking solar panel.

Init ng Lupa

Ang init ng kailaliman ng mundo ay ginagawang enerhiya at ginagamit para sa pangangailangan ng tao sa maraming bansa sa mundo. Ang thermal energy ay napaka-epektibo sa mga lugar ng aktibidad ng bulkan, mga lugar kung saan maraming geyser.

Ang mga pinuno sa lugar na ito ay ang Iceland (ang kabisera ng bansa, Reykjavik, ay ganap na binibigyan ng geothermal energy), ang Pilipinas (kabahagi sa kabuuang balanse ay 20%), Mexico (4%), at ang USA (1%).

Ang limitasyon sa paggamit ng ganitong uri ng mapagkukunan ay dahil sa imposibilidad ng transportasyon ng geothermal na enerhiya sa mga distansya (isang tipikal na lokal na mapagkukunan ng enerhiya).

Sa Russia, mayroon pa ring isang istasyon (kapasidad - 11 MW) sa Kamchatka. Ang isang bagong istasyon ay ginagawa sa parehong lugar (kapasidad - 200 MW).

Ang sampung pinaka-maaasahan na mapagkukunan ng enerhiya sa malapit na hinaharap ay kinabibilangan ng:

• mga istasyon ng solar na nakabase sa kalawakan (ang pangunahing disbentaha ng proyekto ay ang malaking gastos sa pananalapi);
• lakas ng kalamnan ng isang tao (demand, una sa lahat - microelectronics);
• ang potensyal ng enerhiya ng mga ebbs at flows (ang kawalan ay ang mataas na halaga ng konstruksiyon, napakalaking pagbabago-bago ng kapangyarihan bawat araw);
• mga lalagyan ng gasolina (hydrogen) (ang pangangailangan na magtayo ng mga bagong istasyon ng gasolina, ang mataas na halaga ng mga kotse na magpapagatong sa kanila);
• mabilis na nuclear reactors (fuel rods na nahuhulog sa likidong Na) - ang teknolohiya ay lubos na nangangako (posibilidad ng muling paggamit ng mga ginugol na basura);
• biofuel - na malawakang ginagamit ng mga umuunlad na bansa (India, China), mga pakinabang - renewability, pagkamagiliw sa kapaligiran, kawalan - paggamit ng mga mapagkukunan, lupain na inilaan para sa produksyon ng mga pananim, paglalakad ng mga hayop (pagtaas ng presyo, kakulangan ng pagkain);
• atmospheric electricity (akumulasyon ng potensyal ng enerhiya ng kidlat), ang pangunahing kawalan ay ang kadaliang mapakilos ng mga atmospheric fronts, ang bilis ng mga discharges (ang pagiging kumplikado ng akumulasyon).

alternatibong enerhiya- isang hanay ng mga promising na pamamaraan ng paggawa ng enerhiya, na hindi kasing laganap tulad ng tradisyonal, ngunit interesado dahil sa kakayahang kumita ng kanilang paggamit na may mababang panganib na magdulot ng pinsala sa kapaligiran.

Alternatibong mapagkukunan ng enerhiya- isang paraan, aparato o istraktura na nagbibigay-daan sa iyong makatanggap ng elektrikal na enerhiya (o iba pang kinakailangang uri ng enerhiya) at pinapalitan ang tradisyonal na pinagmumulan ng enerhiya na gumagana sa langis, nakuhang natural na gas at karbon.

Mga uri ng alternatibong enerhiya: solar energy, wind energy, biomass energy, wave energy, gradient-temperature energy, shape memory effect, tidal energy, geothermal energy.

enerhiyang solar- conversion ng solar energy sa kuryente sa pamamagitan ng photoelectric at thermodynamic na pamamaraan. Para sa pamamaraang photoelectric, ang mga photoelectric converter (PVC) ay ginagamit na may direktang conversion ng enerhiya ng light quanta (photon) sa kuryente.

Ang mga thermodynamic installation na nagpapalit muna ng enerhiya ng araw sa init, at pagkatapos ay sa mekanikal at pagkatapos ay sa elektrikal na enerhiya, ay naglalaman ng isang "solar boiler", isang turbine at isang generator. Gayunpaman, ang insidente ng solar radiation sa Earth ay may ilang mga katangiang katangian: mababang density ng flux ng enerhiya, araw-araw at pana-panahong pag-ikot, at pag-asa sa mga kondisyon ng panahon. Samakatuwid, ang mga pagbabago sa mga thermal na rehimen ay maaaring magpakilala ng mga seryosong paghihigpit sa pagpapatakbo ng system. Ang ganitong sistema ay dapat na mayroong storage device upang ibukod ang mga random na pagbabagu-bago sa mga operating mode o upang matiyak ang kinakailangang pagbabago sa produksyon ng enerhiya sa paglipas ng panahon. Kapag nagdidisenyo ng mga solar power plant, kinakailangan upang tama na masuri ang mga kadahilanan ng meteorolohiko.

enerhiyang geothermal- isang paraan ng pagbuo ng kuryente sa pamamagitan ng pag-convert ng panloob na init ng Earth (ang enerhiya ng mga mapagkukunan ng mainit na singaw-tubig) sa elektrikal na enerhiya.

Ang pamamaraang ito ng pagbuo ng kuryente ay batay sa katotohanan na ang temperatura ng mga bato ay tumataas nang may lalim, at sa antas na 2-3 km mula sa ibabaw ng Earth ay lumampas ito sa 100°C. Mayroong ilang mga scheme para sa pagbuo ng kuryente sa isang geothermal power plant.

Direktang pamamaraan: ang natural na singaw ay ipinapadala sa pamamagitan ng mga tubo sa mga turbin na konektado sa mga electric generator. Hindi direktang pamamaraan: ang singaw ay paunang nalinis (bago ito pumasok sa mga turbine) mula sa mga gas na nagdudulot ng pagkasira ng mga tubo. Mixed circuit: ang hindi ginagamot na singaw ay pumapasok sa mga turbine, at pagkatapos ay ang mga gas na hindi natunaw dito ay tinanggal mula sa tubig na nabuo bilang isang resulta ng paghalay.

Ang halaga ng "gasolina" ng naturang planta ng kuryente ay tinutukoy ng halaga ng mga produktibong balon at ang sistema ng pagkolekta ng singaw at medyo mababa. Ang halaga ng planta ng kuryente mismo ay mababa, dahil wala itong pugon, boiler plant at tsimenea.

Ang mga disadvantages ng geothermal electrical installation ay kinabibilangan ng posibilidad ng lokal na paghupa ng mga lupa at ang paggising ng aktibidad ng seismic. At ang mga gas na lumalabas sa lupa ay maaaring maglaman ng mga nakakalason na sangkap. Bilang karagdagan, ang ilang mga geological na kondisyon ay kinakailangan para sa pagtatayo ng isang geothermal power plant.

Kapangyarihan ng hangin- Ito ay isang sangay ng enerhiya na nagdadalubhasa sa paggamit ng enerhiya ng hangin (ang kinetic energy ng mga masa ng hangin sa atmospera).

Ang wind farm ay isang installation na nagpapalit ng kinetic energy ng hangin sa electrical energy. Binubuo ito ng isang wind turbine, isang electric current generator, isang awtomatikong control device para sa pagpapatakbo ng isang wind turbine at isang generator, mga pasilidad para sa kanilang pag-install at pagpapanatili.

Upang makakuha ng enerhiya ng hangin, iba't ibang mga disenyo ang ginagamit: multi-bladed "daisies"; propellers tulad ng aircraft propellers; vertical rotors, atbp.

Ang mga wind farm ay napakamura sa paggawa, ngunit ang kanilang kapasidad ay maliit at umaasa sila sa lagay ng panahon upang gumana. Bilang karagdagan, ang mga ito ay napaka-ingay, kaya ang malalaking wind farm ay kailangang patayin sa gabi. Bilang karagdagan, ang mga wind farm ay nakakasagabal sa air traffic, at maging sa mga radio wave. Ang paggamit ng mga wind power plant ay nagiging sanhi ng lokal na pagpapahina ng lakas ng mga agos ng hangin, na nakakasagabal sa bentilasyon ng mga pang-industriyang lugar at kahit na nakakaapekto sa klima. Sa wakas, ang paggamit ng mga wind farm ay nangangailangan ng malalaking lugar, higit pa kaysa sa iba pang mga uri ng power generator.

Enerhiya ng alon- isang paraan para sa pagkuha ng elektrikal na enerhiya sa pamamagitan ng pag-convert ng potensyal na enerhiya ng mga alon sa kinetic energy ng mga pulsation at pagbuo ng mga pulsation sa isang unidirectional force na umiikot sa shaft ng isang electric generator.

Kung ikukumpara sa hangin at solar energy, ang wave energy ay may mas mataas na power density. Kaya, ang average na lakas ng alon ng mga dagat at karagatan, bilang panuntunan, ay lumampas sa 15 kW / m. Sa taas ng alon na 2 m, ang kapangyarihan ay umabot sa 80 kW/m. Iyon ay, kapag nabuo ang ibabaw ng mga karagatan, maaaring walang kakulangan ng enerhiya. Isang bahagi lamang ng lakas ng alon ang maaaring gamitin sa mekanikal at elektrikal na enerhiya, ngunit para sa tubig ang kadahilanan ng conversion ay mas mataas kaysa sa hangin - hanggang sa 85 porsiyento.

Ang tidal energy, tulad ng ibang uri ng alternatibong enerhiya, ay isang renewable energy source.

Ang ganitong uri ng power plant ay gumagamit ng tidal energy upang makabuo ng kuryente. Para sa device ng pinakasimpleng tidal power plant (PES), kailangan ng pool - isang bay na hinarangan ng dam o bukana ng ilog. May mga culvert sa dam at nakakabit ang mga hydraulic turbine na nagpapaikot sa generator.

Sa high tide, pumapasok ang tubig sa pool. Kapag pantay ang lebel ng tubig sa palanggana at dagat, sarado ang mga tarangkahan ng mga culvert. Sa pagsisimula ng low tide, bumababa ang lebel ng tubig sa dagat, at kapag naging sapat na ang presyon, nagsimulang gumana ang mga turbine at mga electric generator na konektado dito, at unti-unting umaalis ang tubig sa pool.

Itinuturing na ekonomikong magagawa ang pagtatayo ng mga tidal power plant sa mga lugar na may tidal sea level fluctuation na hindi bababa sa 4 m. Ang kapasidad ng disenyo ng isang tidal power plant ay depende sa likas na katangian ng tide sa lugar kung saan itinayo ang istasyon, sa volume at lugar ng tidal basin, at sa bilang ng mga turbine na naka-install sa katawan ng dam.

Ang kawalan ng tidal power plant ay ang mga ito ay itinayo lamang sa mga baybayin ng mga dagat at karagatan, bukod pa, hindi sila nagkakaroon ng napakataas na kapangyarihan, at ang mga pagtaas ng tubig ay nangyayari lamang dalawang beses sa isang araw. At kahit na sila ay hindi environment friendly. Sinisira nila ang normal na pagpapalitan ng asin at sariwang tubig at sa gayon ay ang mga kondisyon ng pamumuhay ng mga marine flora at fauna. Naaapektuhan din nila ang klima, dahil binabago nila ang potensyal ng enerhiya ng tubig sa dagat, ang kanilang bilis at ang teritoryo ng paggalaw.

Enerhiya ng temperatura ng gradient. Ang pamamaraang ito ng pagkuha ng enerhiya ay batay sa pagkakaiba ng temperatura. Hindi ito masyadong kalat. Sa pamamagitan nito, makakabuo ka ng sapat na malaking halaga ng enerhiya sa katamtamang halaga ng produksyon ng kuryente.

Karamihan sa mga gradient-temperature power plant ay matatagpuan sa baybayin ng dagat at gumagamit ng tubig dagat para sa operasyon. Ang mga karagatan sa mundo ay sumisipsip ng halos 70% ng solar energy na bumabagsak sa Earth. Ang pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng malamig na tubig sa lalim na ilang daang metro at mainit na tubig sa ibabaw ng karagatan ay isang malaking pinagmumulan ng enerhiya, na tinatayang nasa 20-40 thousand TW, kung saan 4 TW lamang ang praktikal na magagamit.

Kasabay nito, ang mga marine thermal power plant na binuo sa pagkakaiba ng temperatura ng tubig sa dagat ay nag-aambag sa pagpapalabas ng isang malaking halaga ng carbon dioxide, pag-init at pagpapababa ng presyon ng malalim na tubig at paglamig ng mga tubig sa ibabaw. At ang mga prosesong ito ay hindi makakaapekto sa klima, flora at fauna ng rehiyon.

enerhiya ng biomass. Kapag nabubulok ang biomass (pataba, patay na organismo, halaman), inilalabas ang biogas na may mataas na nilalaman ng methane, na ginagamit para sa pagpainit, pagbuo ng kuryente, atbp.

May mga negosyo (kulungan ng baboy at baka, atbp.) na nagbibigay ng kuryente at init sa kanilang sarili dahil sa katotohanan na mayroon silang ilang malalaking "vat" kung saan sila nagtatapon ng malalaking masa ng dumi mula sa mga hayop. Sa mga selyadong tangke na ito, ang dumi ay nabubulok, at ang inilabas na gas ay napupunta sa mga pangangailangan ng sakahan.

Ang isa pang bentahe ng ganitong uri ng enerhiya ay bilang isang resulta ng paggamit ng basa na pataba para sa enerhiya, ang isang tuyong nalalabi ay nananatili mula sa pataba, na isang mahusay na pataba para sa mga bukid.

Gayundin, ang mabilis na lumalagong algae at ilang uri ng organikong basura (mga tangkay ng mais, tungkod, atbp.) ay maaaring gamitin bilang biofuels.

Ang epekto ng memorya ng hugis ay isang pisikal na kababalaghan na unang natuklasan ng mga siyentipikong Sobyet na sina Kurdyumov at Chondros noong 1949.

Ang epekto ng memorya ng hugis ay sinusunod sa mga espesyal na haluang metal at binubuo sa katotohanan na ang mga bahagi na ginawa sa kanila ay nagpapanumbalik ng kanilang paunang hugis pagkatapos ng pagpapapangit sa ilalim ng thermal exposure. Kapag pinanumbalik ang orihinal na hugis, ang trabaho ay maaaring maisagawa na makabuluhang lumampas sa kung saan ay ginugol sa pagpapapangit sa malamig na estado. Kaya, kapag pinanumbalik ang orihinal na hugis, ang mga haluang metal ay bumubuo ng isang malaking halaga ng init (enerhiya).

Ang pangunahing kawalan ng epekto ng pagbawi ng hugis ay ang mababang kahusayan - 5-6 porsyento lamang.

Ang materyal ay inihanda batay sa impormasyon mula sa mga bukas na mapagkukunan

May kaugnayan sa pag-unlad ng mga teknolohiya ng produksyon at isang makabuluhang pagkasira ng sitwasyon sa kapaligiran sa maraming mga rehiyon ng mundo, ang sangkatauhan ay nahaharap sa problema ng paghahanap ng mga bagong mapagkukunan ng enerhiya. Sa isang banda, ang dami ng nakuhang enerhiya ay dapat sapat para sa pag-unlad ng produksyon, agham at domestic sector, sa kabilang banda, ang produksyon ng enerhiya ay hindi dapat makapinsala sa kapaligiran.

Ang pagbabalangkas ng tanong na ito ay humantong sa paghahanap para sa tinatawag na alternatibong mapagkukunan ng enerhiya - mga mapagkukunan na nakakatugon sa mga kinakailangan sa itaas. Sa pamamagitan ng mga pagsisikap ng agham ng mundo, maraming mga naturang mapagkukunan ang natuklasan, sa ngayon karamihan sa mga ito ay ginagamit nang higit pa o hindi gaanong malawak. Narito ang isang maikling pangkalahatang-ideya ng mga ito:

enerhiyang solar

Ang mga solar power plant ay aktibong ginagamit sa higit sa 80 mga bansa, binago nila ang solar energy sa electrical energy. Mayroong iba't ibang paraan ng naturang conversion at, nang naaayon, iba't ibang uri ng solar power plant. Ang pinakakaraniwang mga istasyon na gumagamit ng mga photoelectric converter (photocells) na pinagsama sa mga solar panel. Karamihan sa pinakamalaking photovoltaic installation sa mundo ay matatagpuan sa USA.

Enerhiya ng hangin

Ang mga wind power plant (mga wind farm) ay malawakang ginagamit sa USA, China, India, gayundin sa ilang mga bansa sa Kanlurang Europa (halimbawa, sa Denmark, kung saan 25% ng lahat ng kuryente ay ginawa sa ganitong paraan). Ang enerhiya ng hangin ay isang napaka-promising na mapagkukunan ng alternatibong enerhiya; sa kasalukuyan, maraming mga bansa ang makabuluhang nagpapalawak ng paggamit ng mga power plant ng ganitong uri.

biofuel

Ang pangunahing bentahe ng pinagmumulan ng enerhiya na ito sa iba pang mga uri ng gasolina ay ang pagiging kabaitan at renewability nito sa kapaligiran. Hindi lahat ng uri ng biofuels ay inuri bilang alternatibong pinagkukunan ng enerhiya: ang tradisyonal na kahoy na panggatong ay isa ring biofuel, ngunit hindi ito alternatibong pinagkukunan ng enerhiya. Ang mga alternatibong biofuels ay maaaring solid (peat, woodworking at agricultural waste), likido (biodiesel at biomasut, pati na rin ang methanol, ethanol, butanol) at gas (hydrogen, methane, biogas).

Enerhiya ng tidal at alon

Hindi tulad ng tradisyonal na hydropower, na gumagamit ng enerhiya ng isang stream ng tubig, ang alternatibong hydropower ay hindi pa laganap. Ang mga pangunahing kawalan ng tidal power plant ay ang mataas na halaga ng kanilang pagtatayo at pang-araw-araw na pagbabago ng kuryente, kung saan ipinapayong gamitin ang mga power plant ng ganitong uri lamang bilang bahagi ng mga power system na gumagamit din ng iba pang mga mapagkukunan ng enerhiya. Ang mga pangunahing bentahe ay mataas na kapaligiran kabaitan at mababang gastos ng produksyon ng enerhiya.

Thermal energy ng Earth

Upang bumuo ng pinagmumulan ng enerhiya na ito, ginagamit ang mga geothermal power plant na gumagamit ng enerhiya ng tubig sa lupa na may mataas na temperatura, gayundin ng mga bulkan. Sa ngayon, mas karaniwan ang hydrothermal energy, gamit ang enerhiya ng mainit na pinagmumulan sa ilalim ng lupa. Ang enerhiya ng petrothermal, batay sa paggamit ng "tuyo" na init ng loob ng daigdig, ay kasalukuyang hindi maganda ang pag-unlad; Ang pangunahing problema ay ang mababang kakayahang kumita ng pamamaraang ito ng paggawa ng enerhiya.

kuryente sa atmospera

(Ang mga kidlat sa ibabaw ng Earth ay nangyayari halos sabay-sabay sa iba't ibang lugar sa planeta.)

Ang enerhiya ng bagyo, batay sa pagkuha at akumulasyon ng enerhiya ng kidlat, ay nasa simula pa lamang. Ang mga pangunahing problema ng enerhiya ng bagyo ay ang kadaliang mapakilos ng mga harapan ng bagyo, pati na rin ang bilis ng mga paglabas ng kuryente sa atmospera (kidlat), na nagpapahirap sa pag-iipon ng kanilang enerhiya.

Kaya, upang magsimula, tukuyin natin kung ano ang alternatibong enerhiya. At ang kahulugan ay ganito. alternatibong enerhiya ay isang koleksyon ng mga promising na pamamaraan ng paggawa ng enerhiya, na hindi kasing laganap ng mga tradisyonal, ngunit ang mga ito ay may malaking interes dahil sa kanilang kakayahang kumita at magagamit ang mga ito nang may mababang panganib ng masamang epekto sa kapaligiran. Batay dito, ang mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya ay gasolina para sa alternatibong enerhiya.

Karamihan ay sasang-ayon na balang araw kakailanganin mong iwanan ang karaniwang panggatong. Ito ang sanhi ng mga digmaan, polusyon at pagbabago ng klima. Ngunit, ang mga siyentipiko ay naggalugad ng mga alternatibong mapagkukunan tulad ng araw, hangin at tubig sa loob ng maraming taon.

Gayunpaman, mas mahal pa rin ang mga wind power system at solar panel kaysa sa pagproseso ng karbon at langis, at hindi angkop ang mga ito para sa lahat ng lugar.

Para sa kadahilanang ito, ang mga mananaliksik ay hindi tumitigil sa paghahanap ng mga bagong solusyon, unti-unting binabaling ang kanilang pansin sa mga hindi gaanong sikat na pamamaraan. Ang ilan ay medyo hindi karaniwan, ang ilan ay hangal, hindi makatotohanan, at kung minsan ay kasuklam-suklam.

Ang isang malikhaing diskarte sa paghahanap ng mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya ay naglalapit sa atin sa paglutas ng mga isyu sa seguridad ng enerhiya. At hindi ito kailangang maging malalaking proyekto. Walang mali sa mga solusyon na idinisenyo upang mailapat sa isang maliit na antas - sa mga nayon o mga pamayanan sa mga umuunlad na bansa.

10 Mga Alternatibong Pinagmumulan ng Enerhiya

Enerhiya ng hinaharap. Mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya sa hinaharap

1) Ibuhos ang asukal sa tangke ng isang kotse ay isang luma at malayo sa hindi nakakapinsalang biro na maaaring humantong sa pagkabigo ng makina. Pero ang asukal ay maaaring maging isang mahusay na gasolina para sa iyong sasakyan. Ang mga siyentipiko sa Virginia Institute ay nagtatrabaho sa paggawa ng hydrogen mula sa asukal, ang paggamit nito ay posible bilang isang malinis at murang gasolina na hindi naglalabas ng mga nakakalason na sangkap at amoy. Tinutunaw ng mga siyentipiko ang asukal sa tubig na may labintatlong makapangyarihang enzyme sa isang reaktor na gumagawa ng hydrogen mula sa pinaghalong.

Ang hydrogen ay nakuha at pumped sa isang baterya upang makabuo ng enerhiya. Bilang resulta, 3 beses na mas maraming hydrogen ang ginawa kaysa sa mga tradisyonal na pamamaraan, na nakakaapekto sa gastos ng teknolohiya.

Sa kasamaang palad, isang dekada pa bago mapuno ng asukal ng mga mamimili ang kanilang mga sasakyan. Sa maikling panahon, ang pinaka-makatotohanan ay ang disenyo ng mga baterya ng asukal para sa mga laptop, mobile phone at iba pang kagamitang elektrikal. Ang mga bateryang ito ay tatagal nang mas matagal at magiging mas maaasahan kaysa sa mga alternatibo ngayon.

Andrey Voronin. Mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya

2) Ang enerhiya, higit sa 100 bilyong beses kung ano ang kasalukuyang ginagamit ng buong sangkatauhan ng planeta, ay literal na malapit na. ito enerhiya ng solar wind- isang stream ng mga sisingilin na particle na ibinubuga ng Araw. Brooke Harrop, isang physicist sa Washington State University sa Pullman, at physicist na si Dirk Schulze-Makuch ng Washington State Institute for Environmental and Natural Resources Research ay naniniwala na ang mga particle na ito ay maaaring makuha gamit ang isang satellite na umiikot sa Araw sa isang orbit ng Earth.

Ayon sa proyektong ito, ang satellite ay magkakaroon ng copper wire na sinisingil ng isang baterya na matatagpuan dito upang lumikha ng magnetic field na kukuha ng mga electron mula sa hanging ito. Ang enerhiya ng elektron ay ipapadala mula dito sa Earth sa pamamagitan ng isang infrared laser at hindi maaapektuhan ng atmospera ng Earth.

May mga hadlang din sa pagpapatupad ng proyektong ito. Una, kailangan mong lutasin ang isyu ng pagprotekta sa satellite mula sa mga labi ng kalawakan. Pangalawa, ang kapaligiran ng Earth ay maaaring sumipsip ng ilan sa mga enerhiya na ipinadala mula sa isang malaking distansya. At ang pagpuntirya ng infrared beam sa napiling lugar ay hindi isang madaling gawain.

Ang pag-unlad na ito ay may mga prospect para sa pagbibigay ng enerhiya sa spacecraft.

3) Ang isang malaking bilang ng mga tao ay naniniwala na ang ihi at dumi ay dapat na agad na alisin. Ngunit ang dumi, na ginawa ng mga tao at hayop, ay naglalaman mitein, na walang kulay at walang amoy, ngunit maaaring makagawa ng enerhiya na mas mahusay kaysa sa natural na gas.

Ang ideya ng paggawa ng dumi ng aso ay binuo ng hindi bababa sa 2 grupo ng mga mananaliksik - isa sa Cambridge (Massachusetts), ang isa pa, ng mga espesyalista mula sa NorcalWaste, San Francisco. Dalawang grupo ang nagmumungkahi na ang mga may-ari ng alagang hayop ay gumagamit ng mga bag ng basura kapag naglalakad sa kanilang mga alagang hayop. Pagkatapos nito, ang mga pakete ay itinapon sa mga "reactor", kung saan nagaganap ang paggawa ng methane, maaari itong magamit para sa pag-iilaw sa kalye.

Sa mga sakahan sa Pennsylvania, ang dumi ng hayop ay itinuturing na isang bagong mapagkukunan ng enerhiya. Ang 600 baka ay gumagawa ng humigit-kumulang 70,000 kg ng pataba bawat araw, na - kapag ginamit - ay makakatipid sa sakahan ng humigit-kumulang $60,000 sa isang taon. Ang mga basurang ito ay maaaring gamitin bilang pataba, at para sa pag-iilaw at pag-init ng mga bahay. At sinabi ng kumpanyang Amerikano na Hewlett-Packard kung paano madaragdagan ng mga magsasaka ang kanilang kita sa pamamagitan ng pagrenta sa kanila sa mga nagbibigay ng serbisyo sa Internet upang gumamit ng enerhiya ng methane para sa mga computer.

Ang dumi ng tao ay hindi gaanong mahalaga. Sa Australia, mayroong isang Volkswagen Beetle na tumatakbo sa methane mula sa paggamot sa dumi sa alkantarilya. At ayon sa mga inhinyero ng WessexWater mula sa Britain, ang basura mula sa 70 bahay ay nagbibigay ng sapat na methane para makapagmaneho ng kotse nang walang tigil sa 16,000 km.

Huwag din kalimutan ang tungkol sa ihi. Sinusubukan ng mga mananaliksik mula sa Department of Physical Science and Engineering sa Heriot-Watt University na lumikha ng unang baterya ng ihi sa mundo. Ang teknolohiyang ito ay makakahanap ng mga aplikasyon sa parehong espasyo at industriya ng militar, na nagbibigay-daan sa paggawa ng enerhiya habang naglalakbay. Ang Urea ay isang naa-access at hindi nakakalason na organikong sangkap na mayaman sa nitrogen. Kaya literal na nagdadala ang mga tao ng isang kemikal na tambalan na maaaring maging mapagkukunan ng enerhiya.

Katawan ng tao

4) Kapag sumakay ka sa isang subway na kotse sa isang mainit na araw, subukang mag-isip tungkol sa kung ano ang init na ginagawa ng iyong katawan sapat na para magpainit ng buong gusali. Kaya isipin sa Stockholm at Paris. Ang kumpanya ng pamamahala ng ari-arian na si Jernhuset ay bumubuo ng isang plano upang gamitin ang init na ibinubuga ng mga pasahero sa isang subway na tren na dumadaan sa Central Station sa Stockholm. Mula sa init, ang tubig na dumadaloy sa mga tubo, na pumapasok sa mga sistema ng bentilasyon ng mga gusali, ay iinit. At sa Paris, nais ng may-ari ng isang residential complex sa Paris na magpainit ng 17 apartment malapit sa Pompidou Center sa tulong ng mga pasahero ng metro.

Hindi mahalaga kung gaano ito kakaiba, ngunit malamang na isang proyekto na gumagamit ng enerhiya ng mga patay na katawan upang mapainit ang gusali. Ang pamamaraang ito ay ginagamit ng isang crematorium sa Britain, na pinainit ng "mga kliyente" nito. Ang init mula sa pagkasunog ng mga katawan ng mga patay ay dati nang nakuha ng mercury purification system, ngunit ngayon ang init ay ipinapasa sa mga tubo upang magpainit ng mga gusali.

5) Lumabas at tumulong sa kalikasan - sa ilalim ng slogan na ito maaari kang mag-advertise ng bagong diskarte. Ginagamit ng Rotterdam club na Watt ang mga vibrations ng paglalakad at pagsasayaw ng mga customer para palakasin ang light show. Posible salamat sa paggamit ng mga piezoelectric na materyales, na maaaring, sa ilalim ng presyon, gawing .

Interesado din ang US Army sa paggamit ng piezoelectrics upang makakuha ng enerhiya. Ang mga piezoelectric ay inilalagay sa mga bota ng mga sundalo upang mapaandar ang mga radyo at iba pang mga de-koryenteng kagamitan. Sa kabila ng malaking potensyal, ang teknolohiyang ito ay hindi pangkaraniwan. Pangunahin dahil sa mataas na halaga nito. Para sa pag-install ng naturang sahig sa 2500 sq.m. Ang Watt Club ay gumastos ng $257,000, na hindi nabayaran. Gayunpaman, sa hinaharap ang ibabaw na ito ay mapapabuti upang madagdagan ang dami ng enerhiya na ginawa - ang pagsasayaw ay talagang magiging masigla!

6) Isang California lamang taun-taon mahigit 700,000 tonelada ng putik ang nagagawa– hindi matutunaw na mga deposito mula sa mga steam boiler bilang putik o sa solidong anyo. Ngunit hindi lahat ay nag-iisip na ang materyal na ito ay sapat na upang makagawa ng 10,000,000 kilowatt-hours ng kuryente kada araw. Ang mga mananaliksik sa Unibersidad ng Nevada, na nagpapatuyo ng putik upang gawing panggatong para sa susunod na gasification, na hahantong sa produksyon ng kuryente. Nakagawa ang mga siyentipiko ng isang pag-install na ginagawang pulbos ang malapot na namuo gamit ang buhangin na "kumukulo" sa mababang temperatura. Bilang resulta, makakakuha tayo ng mura, ngunit de-kalidad na gasolina.

Ginagawang gasolina ng teknolohiyang ito ang basura at maaaring magamit nang direkta sa mga pabrika, na nagtitipid ng pera para sa transportasyon at pagtatapon ng putik. Ang mga pag-aaral na ito ay hindi pa kumpleto, ngunit ang mga paunang pagtatantya ay nagmumungkahi na ang isang sistemang tumatakbo sa buong kapasidad ay maaaring theoretically bumuo ng 25,000 kilowatt-hours ng kapangyarihan bawat araw.

7) Dikya na nabubuhay sa lalim, at naglalaman ng mga sangkap na maaaring maging mapagkukunan ng enerhiya. Ang mga ito ay kumikinang salamat sa berdeng fluorescent na protina. Inilagay ng pangkat ng Chalmers University ang protina na ito sa mga electrodes at pinailaw ang mga ito ng UV rays, at nagsimulang maglabas ng mga electron ang substance.

Ang protina na ito ay ginamit upang lumikha ng biofuel na gumagawa ng kuryente na walang pinagmumulan ng liwanag, sa halip ay isang pinaghalong sangkap ang ginamit - magnesiyo na may biocatalyst luciferase, na matatagpuan sa mga alitaptap.

8) May tatlong "sumasabog na lawa", na nakuha ang kanilang pangalan dahil sa malalaking volume ng carbon dioxide at methane na naiipon sa kalaliman dahil sa pagkakaiba ng temperatura at density ng tubig.

Kung magbabago ang antas ng temperatura, sasabog ang mga gas mula sa lawa tulad ng isang tapon mula sa isang bote ng soda, papatayin ang lahat ng buhay na maaabot sa proseso. Ang gayong trahedya ay naganap noong 1984 sa Cameroon, nang ang Lake Nyos ay nagbuga ng malaking ulap ng carbon dioxide, na naging sanhi ng pagkamatay ng daan-daang tao at hayop.

Mayroong katulad na lawa (Kivu) sa Rwanda. Gayunpaman, nagpasya ang lokal na pamahalaan na gamitin ang nakamamatay na gas na ito para sa kabutihan at nagtayo ng planta ng kuryente dito, nagbobomba ito ng mga gas mula sa lawa at ginagamit ang mga ito upang magmaneho ng 3 generator na gumagawa ng 3.6 MW ng enerhiya. Ang gobyerno ay hinuhulaan na ang planta ng kuryente ay malapit nang makagawa ng mas maraming enerhiya na sapat upang matugunan ang mga pangangailangan ng ikatlong bahagi ng bansa.

9) Mayroong bilyun-bilyong bakterya sa kalikasan, at, tulad ng anumang nabubuhay na nilalang, mayroon silang sariling diskarte para mabuhay kung walang sapat na pagkain. Halimbawa, ang bacterium E. coli ay may tindahan ng mga fatty acid, ang komposisyon nito ay kahawig ng polyester. Ang parehong mga fatty acid ay ginagamit sa paggawa ng biodiesel fuel. Nakikita ang tampok na ito ng bakterya, ang mga siyentipiko, na foreseeing mahusay na mga prospect para sa isang paraan upang genetically mapabuti ang mga ito upang makabuo ng isang malaking halaga ng acids.

Una, inalis ng mga siyentipiko ang mga enzyme mula sa bakterya, pagkatapos ay inalis ang tubig sa mga fatty acid upang alisin ang oxygen. Bilang resulta, ginawa nilang isang uri ng diesel fuel ang bacteria.

10) ay mga walang laman na tubo na binubuo ng mga carbon atom. Ang saklaw ng kanilang aplikasyon ay napakalawak: mula sa sandata hanggang sa paglikha ng mga "elevator" na maaaring magdala ng iba't ibang mga kargamento sa buwan. At kamakailan, natagpuan ng isang pangkat ng mga siyentipiko mula sa Massachusetts Institute ang posibilidad ng paggamit ng mga nanotubes upang mangolekta ng solar energy, at ang kahusayan ng mga tubo na ito ay 100 beses na mas mahusay kaysa sa mga photovoltaic cell na kilala sa atin ngayon. Nakamit ang epektong ito dahil sa ang katunayan na ang mga nanotubes ay gumaganap bilang mga antenna upang makuha ang mga sinag ng araw at i-redirect ang mga ito sa mga solar panel, na nagko-convert sa kanila sa sikat ng araw. Kaya, sa halip na takpan ang buong bubong ng kanyang bahay ng mga solar panel, ang isang tao na gustong gumamit ng solar energy sa pamamagitan ng paggamit ng carbon nanotubes, na tumatagal ng ilang beses na mas kaunting lugar.

Ang mga likas na reserba ng gasolina ay hindi walang limitasyon, at ang mga presyo ng enerhiya ay patuloy na tumataas. Sumang-ayon, mainam na gumamit ng mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya sa halip na mga tradisyonal, upang hindi umasa sa mga supplier ng gas at kuryente sa iyong rehiyon. Ngunit hindi mo alam kung saan magsisimula?

Tutulungan ka naming maunawaan ang mga pangunahing pinagmumulan ng renewable energy - sa artikulong ito nasuri namin ang pinakamahusay na eco-technologies. Ang alternatibong enerhiya ay may kakayahang palitan ang maginoo na pinagmumulan ng kuryente: gamit ang iyong sariling mga kamay maaari mong ayusin ang isang napaka-epektibong pag-install para sa paggawa nito.

Sa aming artikulo, ang mga simpleng paraan upang mag-ipon ng isang heat pump, wind generator at solar panel ay isinasaalang-alang, ang mga larawan ng larawan ng mga indibidwal na yugto ng proseso ay napili. Para sa kalinawan, ang materyal ay binibigyan ng mga video sa paggawa ng mga environmentally friendly na pag-install.

Ang "mga berdeng teknolohiya" ay makabuluhang bawasan ang mga gastos sa sambahayan sa pamamagitan ng paggamit ng halos libreng mga mapagkukunan.

Mula noong sinaunang panahon, ang mga tao ay gumagamit ng mga mekanismo at aparato sa pang-araw-araw na buhay, ang pagkilos na naglalayong gawing mekanikal na enerhiya ang mga puwersa ng kalikasan. Ang isang kapansin-pansing halimbawa nito ay ang mga watermill at windmill.

Sa pagdating ng kuryente, ang pagkakaroon ng isang generator ay naging posible upang ma-convert ang mekanikal na enerhiya sa elektrikal na enerhiya.

Ang water mill ay ang nangunguna sa awtomatikong bomba, na hindi nangangailangan ng presensya ng isang tao upang gawin ang trabaho. Ang gulong ay kusang umiikot sa ilalim ng presyon ng tubig at kumukuha ng tubig sa sarili nitong

Ngayon, ang isang malaking halaga ng enerhiya ay nabuo nang tumpak sa pamamagitan ng mga wind farm at hydroelectric power plant. Bilang karagdagan sa hangin at tubig, ang mga tao ay may access sa mga mapagkukunan tulad ng biofuels, ang enerhiya ng loob ng mundo, sikat ng araw, ang enerhiya ng mga geyser at bulkan, ang lakas ng tides.

Sa pang-araw-araw na buhay, ang mga sumusunod na aparato ay malawakang ginagamit upang makakuha ng nababagong enerhiya:

Ang mataas na halaga ng mga device mismo at ang pag-install ay humihinto sa maraming tao sa kanilang paraan upang makakuha ng tila libreng enerhiya.

Maaaring umabot ng 15-20 taon ang payback, ngunit hindi ito dahilan para ipagkait ang iyong sarili sa mga prospect sa ekonomiya. Ang lahat ng mga aparatong ito ay maaaring gawin at mai-install nang nakapag-iisa.

Kapag pumipili ng isang mapagkukunan ng alternatibong enerhiya, kailangan mong tumuon sa kakayahang magamit nito, pagkatapos ay makakamit ang pinakamataas na kapangyarihan sa isang minimum na pamumuhunan.

DIY solar panel

Ang isang handa na solar panel ay nagkakahalaga ng maraming pera, kaya hindi lahat ay kayang bilhin at i-install ito. Sa self-manufacturing ng panel, ang mga gastos ay maaaring mabawasan ng 3-4 na beses.

Bago ka magsimulang magtayo ng solar panel, kailangan mong maunawaan kung paano gumagana ang lahat.

Gallery ng larawan

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng solar power supply system

Ang pag-unawa sa layunin ng bawat isa sa mga elemento ng system ay magbibigay-daan sa iyong ipakita ang gawain nito sa kabuuan.

Ang mga pangunahing bahagi ng anumang solar power supply system:

• Solar panel. Ito ay isang complex ng mga elemento na konektado sa isang solong kabuuan na nagko-convert ng sikat ng araw sa isang stream ng mga electron.
• Mga baterya. Ang isa ay hindi sapat sa mahabang panahon, kaya ang system ay maaaring magkaroon ng hanggang sa isang dosenang mga naturang device. Ang bilang ng mga baterya ay tinutukoy ng kapangyarihan ng natupok na kuryente. Maaaring madagdagan ang bilang ng mga baterya sa hinaharap sa pamamagitan ng pagdaragdag ng kinakailangang bilang ng mga solar panel sa system;
• solar charge controller. Ang aparatong ito ay kinakailangan upang matiyak ang normal na pag-charge ng baterya. Ang pangunahing layunin nito ay upang maiwasan ang paulit-ulit na recharge ng baterya.
• inverter. Isang device na kinakailangan upang i-convert ang kasalukuyang. Ang mga baterya ay nagbibigay ng mababang boltahe na kasalukuyang, at ang inverter ay nagpapalit nito sa mataas na boltahe na kasalukuyang kinakailangan para sa pag-andar - kapangyarihan ng output. Para sa isang bahay, sapat na ang isang inverter na may power output na 3-5 kW.

Ang pangunahing tampok ng mga solar panel ay hindi sila makabuo ng mataas na boltahe na kasalukuyang. Ang isang hiwalay na elemento ng system ay may kakayahang makabuo ng kasalukuyang 0.5-0.55 V. Ang isang solar na baterya ay may kakayahang makabuo ng kasalukuyang 18-21 V, na sapat na upang singilin ang isang 12-volt na baterya.

Kung mas mahusay na bumili ng isang inverter, mga baterya at isang charge controller na handa na, kung gayon posible na gumawa ng mga solar panel sa iyong sarili.

Pag-uuri ng mga heat pump

Inuuri ko ang mga heat pump ayon sa bilang ng mga circuit, ang pinagmumulan ng enerhiya at ang paraan ng pagkuha nito.

Depende sa mga panghuling pangangailangan, ang mga heat pump ay maaaring:

• Isa, dalawa o tatlong circuit;
• Single o double capacitor;
• Sa posibilidad ng pag-init o sa posibilidad ng pag-init at paglamig.

Ayon sa uri ng mapagkukunan ng enerhiya at ang paraan ng paggawa nito, ang mga sumusunod na heat pump ay nakikilala:

• Ang lupa ay tubig. Ginagamit ang mga ito sa isang mapagtimpi klima zone na may pare-parehong pag-init ng lupa, anuman ang oras ng taon. Para sa pag-install, isang kolektor o isang probe ang ginagamit, depende sa uri ng lupa. Ang pagbabarena ng mga mababaw na balon ay hindi nangangailangan ng pagkuha ng mga permit.
• . Ang init ay naipon mula sa hangin at nakadirekta sa pagpainit ng tubig. Ang pag-install ay magiging angkop sa mga klimatiko na zone na may temperatura ng taglamig na hindi mas mababa sa -15 degrees.
• . Ang pag-install ay dahil sa pagkakaroon ng mga anyong tubig (lawa, ilog, tubig sa lupa, balon, tangke ng sedimentation). Ang kahusayan ng naturang heat pump ay lubhang kahanga-hanga, dahil sa mataas na temperatura ng pinagmulan sa panahon ng malamig na panahon.
• Ang tubig ay hangin. Sa bundle na ito, ang parehong mga reservoir ay kumikilos bilang pinagmumulan ng init, ngunit ang init ay direktang inililipat sa hangin na ginagamit para sa pagpainit ng espasyo sa pamamagitan ng isang compressor. Sa kasong ito, ang tubig ay hindi kumikilos bilang isang carrier ng init.
• Ang lupa ay hangin. Sa sistemang ito, ang konduktor ng init ay ang lupa. Ang init mula sa lupa sa pamamagitan ng compressor ay inililipat sa hangin. Ang mga hindi nagyeyelong likido ay ginagamit bilang isang carrier ng enerhiya. Ang sistemang ito ay itinuturing na pinaka maraming nalalaman.
• . Ang operasyon ng sistemang ito ay katulad ng sa isang air conditioner na may kakayahang magpainit at magpalamig ng silid. Ang sistemang ito ay ang pinakamurang, dahil hindi ito nangangailangan ng earthworks at pipelines.

Kapag pumipili ng uri ng pinagmumulan ng init, kailangan mong tumuon sa heolohiya ng site at ang posibilidad ng walang harang na mga gawaing lupa, pati na rin ang pagkakaroon ng libreng espasyo.

Sa kakulangan ng libreng espasyo, kailangan mong iwanan ang mga pinagmumulan ng init tulad ng lupa at tubig at kumuha ng init mula sa hangin.

Ang kahusayan ng system at ang gastos ng pag-install nito ay higit na nakasalalay sa tamang pagpili ng uri ng heat pump.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga heat pump ay batay sa paggamit ng Carnot cycle, na, bilang resulta ng isang matalim na compression ng coolant, ay nagbibigay ng pagtaas sa temperatura.

Sa parehong prinsipyo, ngunit may kabaligtaran na epekto, gumagana ang karamihan sa mga klimatiko na aparato na may mga yunit ng compressor (refrigerator, freezer, air conditioner).

Ang pangunahing operating cycle, na ipinatupad sa mga silid ng mga yunit na ito, ay ipinapalagay ang kabaligtaran na epekto - bilang isang resulta ng isang matalim na pagpapalawak, ang nagpapalamig ay nagpapaliit.

Iyon ang dahilan kung bakit ang isa sa mga pinaka-abot-kayang pamamaraan para sa paggawa ng isang heat pump ay batay sa paggamit ng mga indibidwal na functional unit na ginagamit sa mga kagamitan sa klima.

Kaya, para sa paggawa ng isang heat pump, maaaring gamitin ang refrigerator ng sambahayan. Ang evaporator at condenser nito ay gaganap sa papel ng mga heat exchanger, kumukuha ng thermal energy mula sa kapaligiran at direktang ididirekta ito upang painitin ang coolant na umiikot sa sistema ng pag-init.

Ang pag-install ng wind turbine ay itinuturing na matipid sa ekonomiya kung ang average na taunang bilis ng hangin ay lumampas sa 6 m/s.

Ang pag-install ay pinakamahusay na ginawa sa mga burol at kapatagan; ang mga baybayin ng mga ilog at malalaking reservoir na malayo sa iba't ibang mga kagamitan ay itinuturing na mainam na mga lugar.

Upang i-convert ang enerhiya ng mga masa ng hangin sa elektrikal na enerhiya, ginagamit ang mga wind turbine, ang pinaka-produktibo sa mga rehiyon sa baybayin.

Pag-uuri ng mga generator ng hangin

Ang pag-uuri ng mga wind generator ay nakasalalay sa mga sumusunod na pangunahing mga parameter:

• Depende sa lokasyon ng axis, maaaring mayroong pahalang. Ang pahalang na disenyo ay nagbibigay ng kakayahang i-auto-rotate ang pangunahing katawan upang mahanap ang hangin. Ang pangunahing kagamitan ng isang vertical wind turbine ay matatagpuan sa lupa, kaya mas madaling mapanatili, habang ang kahusayan ng mga patayong matatagpuan na mga blades ay mas mababa.
• Depende sa bilang ng mga blades, mayroong one-, two-, three- at multi-bladed wind generators. Ang mga multi-bladed wind turbine ay ginagamit sa mababang rate ng daloy ng hangin, bihirang ginagamit ito dahil sa pangangailangan na mag-install ng gearbox.
• Depende sa materyal na ginamit sa paggawa ng mga blades, ang mga blades ay maaaring paglalayag at matibay. Ang mga blades na uri ng paglalayag ay madaling gawin at i-install, ngunit nangangailangan ng madalas na pagpapalit, dahil mabilis silang nabigo sa ilalim ng impluwensya ng biglaang pagbugso ng hangin.
• Depende sa pitch ng turnilyo, mayroong nababago at nakapirming hakbang. Kapag gumagamit ng isang variable na hakbang, posible na makamit ang isang makabuluhang pagtaas sa hanay ng bilis ng pagpapatakbo ng wind generator, ngunit ito ay hindi maaaring hindi kumplikado ang istraktura at dagdagan ang masa nito.

Ang kapangyarihan ng lahat ng mga uri ng mga aparato na nagko-convert ng enerhiya ng hangin sa isang de-koryenteng analogue ay nakasalalay sa lugar ng mga blades.

Ang mga wind generator ay halos hindi nangangailangan ng mga klasikal na mapagkukunan ng enerhiya upang gumana. Ang paggamit ng planta na may kapasidad na humigit-kumulang 1 MW ay makakatipid ng 92,000 bariles ng langis o 29,000 toneladang karbon sa loob ng 20 taon

Wind generator device

Sa anumang wind turbine mayroong mga sumusunod na pangunahing elemento:

• mga blades, umiikot sa ilalim ng pagkilos ng hangin at nagbibigay ng paggalaw ng rotor;
• Generator, na bumubuo ng alternating current;
• Vane controller, ay responsable para sa pagbuo ng alternating current sa direktang kasalukuyang, na kinakailangan upang singilin ang mga baterya;
• Mga rechargeable na baterya, ay kinakailangan para sa akumulasyon at pagkakapantay-pantay ng elektrikal na enerhiya;
• inverter, nagsasagawa ng reverse transformation ng direct current sa alternating current, kung saan gumagana ang lahat ng appliances sa bahay;
• palo, kinakailangan upang iangat ang mga blades sa itaas ng lupa hanggang sa maabot ang taas ng paggalaw ng mga masa ng hangin.

Kasabay nito, ang generator at ang palo ay itinuturing na mga pangunahing bahagi ng wind generator, at lahat ng iba pa ay mga karagdagang sangkap na nagsisiguro ng maaasahan at autonomous na operasyon ng system sa kabuuan.

Low-speed wind generator mula sa autogenerator

Ito ay pinaniniwalaan na ang disenyo na ito ay ang pinakasimpleng at pinaka-abot-kayang para sa sariling paggawa. Maaari itong maging parehong independiyenteng pinagkukunan ng enerhiya at kunin ang bahagi ng kapasidad ng kasalukuyang sistema ng supply ng kuryente.

Kung mayroon kang generator ng kotse at baterya, ang lahat ng iba pang bahagi ay maaaring gawin mula sa mga improvised na materyales.

Hakbang #1 - Paggawa ng Wind Wheel

Ang mga blades ay itinuturing na isa sa pinakamahalagang bahagi ng wind turbine, dahil tinutukoy ng kanilang disenyo ang pagpapatakbo ng natitirang mga node. Para sa paggawa ng mga blades, maaaring gamitin ang iba't ibang mga materyales - tela, plastik, metal at kahit kahoy.

Gagawa kami ng mga blades mula sa isang plastic pipe ng alkantarilya. Ang pangunahing bentahe ng materyal na ito ay mababang gastos, mataas na moisture resistance, kadalian ng pagproseso.

Ang gawain ay isinasagawa sa sumusunod na pagkakasunud-sunod:

1. Ang haba ng talim ay kinakalkula, habang ang diameter ng plastic pipe ay dapat na 1/5 ng kinakailangang footage;
2. Gamit ang isang lagari, ang tubo ay dapat i-cut pahaba sa 4 na bahagi;
3. Ang isang bahagi ay magiging isang template para sa paggawa ng lahat ng kasunod na mga blades;
4. Pagkatapos ng pagputol ng tubo, ang mga burr sa mga gilid ay dapat iproseso ng papel de liha;
5. Ang mga cut out blades ay dapat na maayos sa isang pre-prepared aluminum disk na may ibinigay na pangkabit;
6. Gayundin, pagkatapos ng pagbabago, kailangan mong i-fasten ang generator sa disk na ito.

Pakitandaan na ang PVC pipe ay walang sapat na lakas at hindi makayanan ang malakas na bugso ng hangin. Para sa paggawa ng mga blades, pinakamahusay na gumamit ng PVC pipe na may kapal na hindi bababa sa 4 cm.

Ang laki ng talim ay may mahalagang papel sa laki ng pagkarga. Samakatuwid, hindi magiging labis na isaalang-alang ang opsyon na bawasan ang laki ng talim sa pamamagitan ng pagtaas ng kanilang bilang.

Ang mga blades ng wind generator ay ginawa ayon sa isang template mula sa ¼ PVC sewer pipe na may diameter na 200 mm, gupitin kasama ang axis sa 4 na bahagi

Pagkatapos ng pagpupulong, ang wind wheel ay dapat na balanse. Upang gawin ito, kailangan mong ayusin ito nang pahalang sa isang tripod sa isang saradong silid. Ang resulta ng tamang pagpupulong ay ang kawalang-kilos ng gulong.

Kung ang mga blades ay umiikot, kinakailangan upang patalasin ang mga ito gamit ang isang nakasasakit upang balansehin ang istraktura.

Hakbang #2 - Paggawa ng Wind Turbine Mast

Para sa paggawa ng palo, maaari kang gumamit ng bakal na tubo na may diameter na 150-200 mm. Ang pinakamababang haba ng palo ay dapat na 7 m. Kung may mga hadlang sa paggalaw ng mga masa ng hangin sa site, kung gayon ang wind turbine wheel ay dapat na itaas sa taas na lampas sa balakid ng hindi bababa sa 1 m.

Ang mga peg para sa pag-aayos ng mga stretch mark at ang palo mismo ay dapat na kongkreto. Bilang mga extension, maaari kang gumamit ng bakal o galvanized cable na may kapal na 6-8 mm.

Ang pag-unat sa palo ay magbibigay sa wind turbine ng karagdagang katatagan at mabawasan ang mga gastos na nauugnay sa pagtatayo ng isang napakalaking pundasyon, ang kanilang gastos ay mas mababa kaysa sa iba pang mga uri ng mga palo, ngunit ang karagdagang lugar ay kinakailangan para sa pag-stretch.

Hakbang #3 - Pag-convert ng alternator ng kotse

Ang pagbabago ay binubuo lamang sa pag-rewind ng stator wire, pati na rin sa paggawa ng isang rotor na may neodymium magnets. Una kailangan mong mag-drill ng mga butas na kinakailangan upang ayusin ang mga magnet sa mga pole ng rotor.

Ang pag-install ng mga magnet ay isinasagawa sa paghalili ng mga pole. Sa pagkumpleto ng trabaho, ang intermagnetic voids ay dapat punan ng epoxy resin, at ang rotor mismo ay dapat na balot ng papel.

Kapag nire-rewind ang coil, dapat itong isaalang-alang na ang kahusayan ng generator ay depende sa bilang ng mga liko. Ang coil ay dapat na sugat sa isang three-phase circuit sa isang direksyon.

Ang natapos na generator ay dapat na masuri, ang resulta ng isang wastong gumanap na trabaho ay magiging isang tagapagpahiwatig ng 30 V sa 300 rpm ng generator.

Hakbang #4 - Pagkumpleto ng Assembly ng Slow Wind Turbine

Ang rotary axis ng generator ay gawa sa isang pipe na may naka-mount na dalawang bearings, at ang seksyon ng buntot ay pinutol ng galvanized iron na 1.2 mm ang kapal.

Bago ilakip ang generator sa palo, kinakailangan na gumawa ng isang frame, ang isang profile pipe ay pinakaangkop para dito. Kapag nag-mount, dapat itong isaalang-alang na ang pinakamababang distansya mula sa palo hanggang sa talim ay dapat na higit sa 0.25 m.

Upang patakbuhin ang system pagkatapos ng wind generator, kailangan mong mag-install ng charge controller, mga baterya, at isang inverter.

Ang kapasidad ng baterya ay tinutukoy ng kapangyarihan ng wind generator. Ang tagapagpahiwatig na ito ay depende sa laki ng wind wheel, ang bilang ng mga blades at ang bilis ng hangin.

Mga konklusyon at kapaki-pakinabang na video sa paksa

Produksyon ng isang solar panel na may isang plastic case, isang listahan ng mga materyales at ang pamamaraan para sa pagsasagawa ng trabaho

Gumagamit ba ang iyong tahanan ng mga alternatibong pinagkukunan ng enerhiya para sa init at kuryente? Nakagawa ka na ba ng wind generator sa iyong sarili o gumawa ng mga solar panel? Mangyaring ibahagi ang iyong karanasan sa mga komento sa aming artikulo.