Укр / Рус
  • Опалення
  • Водопостачання
  • Вентиляція
  • Кондиціонування

Альтернативні джерела енергії

Сонячні панелі

Джерело енергії - це процеси та речі, які зустрічаються в природі та дозволяють людині отримати необхідну для існування енергію.

Альтернативне джерело енергії - являє собою відновлювальний ресурс. Він замінює традиційні джерела енергії, які функціонують допомогою нафти, природнього газу та вугілля. Причина пошуку альтернативних джерел енергії: потреба отримувати її із енергії відновлювальних або практично невичерпних природних ресурсів та явищ. Не потрібно також забувати про екологічність та економічність.

Енергетика - це хліб промисловості. Чим більше розвинуті промисловість та техніка, тим більше енергії для них потрібно. Існує навіть спеціальний термін - "випереджаючий розвиток енергетики". Це означає, що жодне промислове підприємство, жодне нове місто чи просто будинок неможливо побудувати до того як буде визначене чи створене джерело енергії, яке вони будуть споживати. Ось чому по кількості енергії яка добувається та використовується можна реально визначити технічну та економічну потужність будь-якої держави. В природі запаси енергії безкінечні. Її несуть сонячні промені, вітри та маси води, вона зберігається в деревині, покладах нафти та газу, кам'яного вугілля, практично безкінечна енергія прихована в ядрах атомів молекул. Але не всі її форми придатні для прямого використання.

Проблема забезпечення багатьох галузей світового господарства, постійно зростаючих потреб більш як семимільярдного населення Землі стає зараз все більш актуальною. Традиційні джерела енергії вже не здатні виконувати всіх тих завдань, які ставлять перед суспільством глобальні проблеми.

В останні роки людство прагне більше використовувати відновлювальні види отримання енергії, до яких відносяться:

1. Геотермальна енергія (теплозаміна) - в дослівному перекладі означає: теплова енергія землі. Об'єм Землі складає приблизно 1085 млрд. куб. км. і весь він, за виключенням тонкого шару земної кори має дуже високу температуру.

Якщо врахувати ще теплоємкість порід землі, то стане зрозуміло, що геотермальне тепло - це найбільше джерело енергії, яким володіє людина.

Найбільше розповсюдження використання теплової енергії здобуло в використанні системи "тепловий насос".

Принцип роботи теплового насосу

Тепловий насос - це універсальний прилад, що поєднує в собі опалювальний котел, джерело гарячого водопостачання і кондиціонер. Основна відмінність від усіх традиційних джерел тепла або холоду полягає в можливості використовувати поновлювальну низькотемпературну енергію навколишього середовища на потреби опалення та кондиціонування. Порядку 75% від необхідної енергії для нагріву або охолодження тепловий насос фактично витягує з навколишнього середовища. Наприклад, для отримання 10 кВт теплової енергії необхідно затратити 2,5 кВт електричної.

Горизонтальний контур - цей вид зовнішнього контуру можна використовувати при наявності відповідної прилеглої території, де бурові роботи не доцільні. Але при цьому, в подальшому на цій ділянці не бажані будівельні споруди.

Види енергії для теплового насосу

Вертикальний контур - застосовується на ділянках з невеликою прилеглою територією або із вже існуючим ландшафтним дизайном, який не можна порушувати. Тут потрібен всього шматочок землі, але при цьому потрібні бурові роботи.

Водяний контур. Наявність поряд водойм дає можливість відбору з неї низькотемпературної енергії. Перевага цього методу в тому, що тут не потрібні істотні капіталовкладення (відсутність бурильних або земляних робіт).

Грунтові води є найефективнішим джерелом відбору енергії, тому що мають досить високу (+8 - 10 °С) і стабільну температуру протягом всього року.

Навколишнє повітря. Повітряні теплові насоси набули масового поширення у світі за рахунок низької ціни, бо відсутні витрати на установку грунтових контурів або водо підготовку для систем використовують грунтові/стічні води.

2. Енергія сонця. Загальна кількість сонячної енергії, яка досягає поверхні землі Сонячна батареяв 6,7 рази більша світового потенціалу ресурсів органічного палива. Використання 0,5 % цього запасу могло б повністю покрити світову потребу в енергії на тисячоліття. Повна кількість сонячної енергії, яка потрапляє на поверхню землі за тиждень перевищує енергію усіх світових запасів нафти, газу, урану. Щороку в світі споживається стільки нафти, що для її відновлення в природних умовах необхідно 2 млн. років. Гігантські темпи споживання не відновлювальних ресурсів за відносно низькою ціною, які реально не відображають сукупні затрати суспільства, по суті це життя в борг, кредити майбутніх поколінь, яким не буде доступна енергія за такою низькою ціною. Використання сонячної енергії для побутових потреб є найбільш придатною по економічній ефективності їх використання.

 

Основні види використання сонячної енергії.

Геліосистеми - сонячна батарея, яка дозволяє з максимальною ефективністю використовувати сонячну радіацію в системах приготування гарячої води та опалення для будинку. Сонячні колектори бувають двох основних видів - плоскі та вакуумні (схеми).

Система сонячних батарей - це декілька об'єднаних фотоелектричних перетворювачів (фотоелементів) - напівпровідникових пристроїв, які прямо перетворюють сонячну енергію в постійний електричний струм. Виробництво фотоелектричних елементів розвивається у різних напрямках. Сонячні батареї бувають різного розміру: від вбудованих в калькулятори до систем, які займають дах автомобілів. Існує дві основних системи сонячних батарей: автономна, яка включає в себе:

  • фотоелектричні модулі для перетворення світла в електричну енергію, інвертор для перетворення сонячної енергії на змінний струм.;
  • контролер батарей для управління процесом розрядки та зарядки батарей;
  • батареї для збереження отриманої енергії.

Мережева система включає в себе: фотоелектричні модулі, інвертор, лічильник постійного струму.

3. Енергія вітру. Енергія вітру надзвичайно велика. ВітрякиЇї запаси за оцінками Всесвітньої метеорологічної організації, складають 170 трлн. кВт/ч в рік. Цю енергію можна отримувати не забруднюючи навколишнє середовище. Але у вітру є 2 вагомих недоліки: енергія дуже розсіяна в середовищі, а також вона непередбачувана - часто змінює напрямок, стихає в найбільш вітряних регіонах земної кулі, а інколи досягають такої сили, що зламують вітряки.

Принцип роботи вітроустановок дуже простий: лопасті , які обертаються за рахунок сили вітру через вал передають механічну енергію до електрогенератора. Той в свою чергу виготовляє електричну енергію. Для отримання енергії вітру застосовують різні конструкції вітряків (вертикальні, горизонтальні, тощо).

Будівництво, утримання, ремонт вітряків, коштує недешево, тому ці системи не користуються попитом в побутовому сегменті, а можуть бути економічно вигідні для забезпечення електрикою великих об'єктів.

 

Існують ще багато видів відновлювальних джерел енергії, таких як енергія води, хвиль, течій, тощо, але їх використання надзвичайно складне технічно і не завжди обґрунтоване економічно.

ТОВ "ЕкоАльт" - десятирічний досвід в монтажі альтернативних джерел енергії.

copyright