Εναλλακτική ενέργεια για το σπίτι: μια επισκόπηση των μη τυποποιημένων πηγών ενέργειας

Εισαγωγή

Ολόκληρη η σύγχρονη παγκόσμια οικονομία εξαρτάται από τον πλούτο που συσσωρεύτηκε την εποχή των δεινοσαύρων: πετρέλαιο, φυσικό αέριο, άνθρακας και άλλα ορυκτά καύσιμα. Οι περισσότερες από τις δραστηριότητες στη ζωή μας, από την οδήγηση στο μετρό μέχρι τη θέρμανση του βραστήρα στην κουζίνα, απαιτούν τελικά το κάψιμο αυτής της προϊστορικής κληρονομιάς. Το κύριο πρόβλημα είναι ότι αυτοί οι άμεσα διαθέσιμοι ενεργειακοί πόροι δεν είναι ανανεώσιμοι. Αργά ή γρήγορα, η ανθρωπότητα θα αντλήσει όλο το πετρέλαιο από τα έγκατα της γης, θα κάψει όλο το αέριο και θα σκάψει όλο τον άνθρακα. Τι θα χρησιμοποιήσουμε για να ζεστάνουμε τσαγιέρες τότε;

Δεν πρέπει επίσης να ξεχνάμε τις αρνητικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις της καύσης καυσίμου. Η αύξηση της περιεκτικότητας σε αέρια του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα οδηγεί σε αύξηση της μέσης θερμοκρασίας σε ολόκληρο τον πλανήτη. Τα προϊόντα της καύσης καυσίμου μολύνουν τον αέρα. Οι κάτοικοι των μεγάλων πόλεων το νιώθουν ιδιαίτερα καλά.

Όλοι σκεφτόμαστε το μέλλον, ακόμα κι αν αυτό το μέλλον δεν έρχεται μαζί μας.Η παγκόσμια κοινότητα έχει από καιρό αναγνωρίσει τους περιορισμούς των ορυκτών καυσίμων. Και οι αρνητικές επιπτώσεις της χρήσης τους στο περιβάλλον. Τα κορυφαία κράτη εφαρμόζουν ήδη προγράμματα για μια σταδιακή μετάβαση σε φιλικές προς το περιβάλλον και ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Σε όλο τον κόσμο, η ανθρωπότητα αναζητά και σταδιακά εισάγει υποκατάστατα των ορυκτών καυσίμων. Εδώ και πολύ καιρό, ηλιακοί, αιολικοί, παλιρροϊκοί, γεωθερμικοί και υδροηλεκτρικοί σταθμοί λειτουργούν σε όλο τον κόσμο. Φαίνεται ότι αυτή τη στιγμή τι μας εμποδίζει να παρέχουμε όλες τις ανάγκες της ανθρωπότητας με τη βοήθειά τους;

Στην πραγματικότητα, η εναλλακτική ενέργεια έχει πολλά προβλήματα. Για παράδειγμα, το πρόβλημα της γεωγραφικής κατανομής των ενεργειακών πόρων. Αιολικά πάρκα κατασκευάζονται μόνο σε περιοχές όπου φυσούν συχνά ισχυροί άνεμοι, ηλιακά - όπου υπάρχει ελάχιστος αριθμός συννεφιασμένων ημερών, υδροηλεκτρικοί σταθμοί - σε μεγάλα ποτάμια. Το λάδι, φυσικά, επίσης δεν είναι διαθέσιμο παντού, αλλά είναι πιο εύκολο να το παραδώσετε.

Το δεύτερο πρόβλημα της εναλλακτικής ενέργειας είναι η αστάθεια. Στα αιολικά πάρκα, η παραγωγή εξαρτάται από τον άνεμο, ο οποίος αλλάζει συνεχώς ταχύτητα ή σταματά εντελώς. Οι ηλιακοί σταθμοί δεν λειτουργούν καλά με συννεφιά και δεν λειτουργούν καθόλου τη νύχτα.

Ούτε ο άνεμος ούτε ο ήλιος λαμβάνουν υπόψη τις ανάγκες των καταναλωτών ενέργειας. Ταυτόχρονα, η παραγωγή ενέργειας ενός θερμοηλεκτρικού ή πυρηνικού σταθμού είναι σταθερή και εύκολα ρυθμιζόμενη. Η λύση σε αυτό το πρόβλημα μπορεί να είναι μόνο η κατασκευή τεράστιων εγκαταστάσεων αποθήκευσης ενέργειας για τη δημιουργία αποθεματικού σε περίπτωση χαμηλής απόδοσης. Ωστόσο, αυτό αυξάνει σημαντικά το κόστος ολόκληρου του συστήματος.

Εξαιτίας αυτών και πολλών άλλων δυσκολιών, η ανάπτυξη της εναλλακτικής ενέργειας στον κόσμο επιβραδύνεται. Η καύση ορυκτών καυσίμων εξακολουθεί να είναι ευκολότερη και φθηνότερη.

Ωστόσο, εάν στην κλίμακα της παγκόσμιας οικονομίας οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας δεν παρέχουν πολλά οφέλη, τότε στο πλαίσιο ενός μεμονωμένου σπιτιού μπορεί να είναι πολύ ελκυστικές. Ήδη, πολλοί αισθάνονται τη συνεχή αύξηση των τιμολογίων για ηλεκτρική ενέργεια, θερμότητα και φυσικό αέριο. Κάθε χρόνο, οι ενεργειακές εταιρείες μπαίνουν πιο βαθιά στην τσέπη των απλών ανθρώπων.

Εμπειρογνώμονες από το διεθνές venture fund I2BF παρουσίασαν την πρώτη επισκόπηση της αγοράς ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Σύμφωνα με τις προβλέψεις τους, σε 5-10 χρόνια, οι εναλλακτικές τεχνολογίες ενέργειας θα γίνουν πιο ανταγωνιστικές και θα γίνουν ευρέως διαδεδομένες. Ήδη, το χάσμα στο κόστος της εναλλακτικής και της συμβατικής ενέργειας μειώνεται ραγδαία.

Το ενεργειακό κόστος αναφέρεται στην τιμή που θέλει να λάβει ένας παραγωγός εναλλακτικής ενέργειας προκειμένου να αντισταθμίσει τις κεφαλαιουχικές του δαπάνες κατά τη διάρκεια ζωής του έργου και να παρέχει απόδοση 10% επί του επενδυμένου κεφαλαίου. Αυτή η τιμή θα περιλαμβάνει επίσης το κόστος της χρηματοδότησης με χρέος, καθώς τα περισσότερα έχουν μεγάλη μόχλευση.

Το γράφημα που δίνεται απεικονίζει την αξιολόγηση διαφόρων τύπων εναλλακτικής και παραδοσιακής ενέργειας το ΙΙ τρίμηνο του 2011 (Εικ. 1).

Σύμφωνα με τα παραπάνω στοιχεία, η γεωθερμική ενέργεια, καθώς και η ενέργεια που παράγεται από την καύση σκουπιδιών και αερίου χωματερής, έχει το χαμηλότερο κόστος από όλα τα είδη εναλλακτικής ενέργειας. Στην πραγματικότητα, μπορούν ήδη να ανταγωνιστούν άμεσα την παραδοσιακή ενέργεια, αλλά ο περιοριστικός παράγοντας για αυτούς είναι ο περιορισμένος αριθμός θέσεων όπου μπορούν να υλοποιηθούν αυτά τα έργα.

Για όσους θέλουν να αποκτήσουν ανεξαρτησία από τις ιδιοτροπίες των μηχανικών ενέργειας, που θέλουν να συμβάλουν στην ανάπτυξη της εναλλακτικής ενέργειας, που θέλουν απλώς να εξοικονομήσουν λίγη ενέργεια, αυτό το βιβλίο είναι γραμμένο.

Από βιβλίο V. Germanovich, A. Turilin «Εναλλακτικές πηγές ενέργειας. Πρακτικά σχέδια για τη χρήση ενέργειας ανέμου, ήλιου, νερού, γης, βιομάζας.

Συνεχίστε την ανάγνωση εδώ

Ανάπτυξη μη παραδοσιακών πηγών

Οι μη παραδοσιακές πηγές ενέργειας περιλαμβάνουν:

• ενέργεια του ήλιου?
• αιολική ενέργεια;
• γεωθερμία?
• ενέργεια της παλίρροιας και των κυμάτων της θάλασσας.
• βιομάζα?
• χαμηλής δυναμικής ενέργειας του περιβάλλοντος.

Η ανάπτυξή τους φαίνεται πιθανή λόγω της πανταχού παρουσίας κατανομής των περισσότερων ειδών· μπορεί επίσης να σημειωθεί η φιλικότητα προς το περιβάλλον και η απουσία λειτουργικού κόστους για το συστατικό του καυσίμου.

Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένες αρνητικές ιδιότητες που εμποδίζουν τη χρήση τους σε βιομηχανική κλίμακα. Πρόκειται για χαμηλή πυκνότητα ροής, η οποία επιβάλλει τη χρήση «αναχαιτιστικών» εγκαταστάσεων μεγάλης περιοχής, καθώς και μεταβλητότητα στο χρόνο.

Όλα αυτά οδηγούν στο γεγονός ότι τέτοιες συσκευές έχουν υψηλή κατανάλωση υλικών, πράγμα που σημαίνει ότι αυξάνονται και οι επενδύσεις κεφαλαίου. Λοιπόν, η διαδικασία απόκτησης ενέργειας λόγω κάποιου στοιχείου τυχαίας που σχετίζεται με τις καιρικές συνθήκες προκαλεί πολλά προβλήματα.

Το άλλο σημαντικότερο πρόβλημα είναι η «αποθήκευση» αυτής της ενεργειακής πρώτης ύλης, αφού οι υπάρχουσες τεχνολογίες αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας δεν επιτρέπουν να γίνει αυτό σε μεγάλες ποσότητες.Ωστόσο, σε οικιακές συνθήκες, οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας για το σπίτι γίνονται όλο και πιο δημοφιλείς, οπότε ας εξοικειωθούμε με τους κύριους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής που μπορούν να εγκατασταθούν σε ιδιωτική ιδιοκτησία.

Είναι όλα τόσο ομαλά;

Φαίνεται ότι μια τέτοια τεχνολογία για την τροφοδοσία μιας ιδιωτικής κατοικίας θα έπρεπε να έχει αναγκαστεί από καιρό να βγει από την αγορά με παραδοσιακές κεντρικές μεθόδους παροχής ενέργειας. Γιατί δεν συμβαίνει αυτό; Υπάρχουν πολλά επιχειρήματα που μαρτυρούν όχι υπέρ της εναλλακτικής ενέργειας. Αλλά η σημασία τους καθορίζεται σε ατομική βάση - για ορισμένους ιδιοκτήτες εξοχικών κατοικιών, ορισμένες αδυναμίες είναι σχετικές και άλλες δεν ενδιαφέρουν καθόλου.

Για μεγάλες εξοχικές κατοικίες, η όχι πολύ υψηλή απόδοση των εγκαταστάσεων εναλλακτικής ενέργειας μπορεί να γίνει πρόβλημα. Φυσικά, τα τοπικά ηλιακά συστήματα, οι αντλίες θερμότητας ή οι γεωθερμικές εγκαταστάσεις δεν μπορούν να συγκριθούν με την παραγωγικότητα ακόμη και των παλαιότερων υδροηλεκτρικών σταθμών, θερμοηλεκτρικών σταθμών και ακόμη περισσότερο πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής. Ωστόσο, αυτό το μειονέκτημα συχνά ελαχιστοποιείται με την εγκατάσταση δύο ή και τριών συστήματα, χρησιμοποιώντας περισσότερη ισχύ. Η συνέπεια αυτού μπορεί να είναι ένα άλλο πρόβλημα - για την εγκατάστασή τους, θα απαιτηθεί μια μεγαλύτερη περιοχή, η οποία δεν είναι δυνατή η κατανομή σε όλα τα έργα σπιτιών.

Για την αδιάλειπτη τροφοδοσία του αριθμού των οικιακών συσκευών και του συστήματος θέρμανσης που είναι οικείο σε ένα σύγχρονο σπίτι, απαιτείται μεγάλη ισχύς. Επομένως, το έργο θα πρέπει να προβλέπει τέτοιες πηγές που μπορούν να παράγουν τέτοια ισχύ. Και αυτό απαιτεί μια σταθερή επένδυση - όσο πιο ισχυρός είναι ο εξοπλισμός, τόσο πιο ακριβός είναι.

Επιπλέον, σε ορισμένες περιπτώσεις (για παράδειγμα, όταν χρησιμοποιείται αιολική ενέργεια), η πηγή μπορεί να μην εγγυάται τη σταθερότητα της παραγωγής ενέργειας. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να εξοπλιστεί όλη η επικοινωνία με συσκευές αποθήκευσης. Συνήθως, για το σκοπό αυτό εγκαθίστανται μπαταρίες και συλλέκτες, κάτι που συνεπάγεται το ίδιο πρόσθετο κόστος και την ανάγκη να διατεθούν περισσότερα τετραγωνικά μέτρα στο σπίτι.

Ενέργεια από τον άνεμο

Οι πρόγονοί μας έχουν μάθει από καιρό να χρησιμοποιούν την αιολική ενέργεια για τις ανάγκες τους. Κατ 'αρχήν, από τότε ο σχεδιασμός δεν έχει αλλάξει πολύ. Μόνο η μυλόπετρα αντικαταστάθηκε από μια κίνηση γεννήτριας που μετατρέπει την ενέργεια των περιστρεφόμενων λεπίδων σε ηλεκτρική ενέργεια.

Για να φτιάξετε μια γεννήτρια, θα χρειαστείτε τα ακόλουθα εξαρτήματα:

• γεννήτρια. Μερικοί χρησιμοποιούν τον κινητήρα από το πλυντήριο, μεταμορφώνοντας ελαφρώς τον ρότορα.
• πολλαπλασιαστής;
• μπαταρία και ο ελεγκτής φόρτισής της.
• μετασχηματιστής τάσης.

ανεμογεννήτρια

Υπάρχουν πολλά σχέδια για σπιτικές ανεμογεννήτριες. Όλα ολοκληρώνονται με την ίδια αρχή.

1. Το πλαίσιο συναρμολογείται.
2. Ο περιστρεφόμενος δίσκος έχει εγκατασταθεί. Πίσω από αυτό τοποθετούνται λεπίδες και γεννήτρια.
3. Τοποθετήστε ένα πλαϊνό φτυάρι με έναν ελατηριωτό σύνδεσμο.
4. Η γεννήτρια με έλικα είναι προσαρτημένη στο πλαίσιο και στη συνέχεια τοποθετείται στο πλαίσιο.
5. Συνδέστε και συνδέστε τη διάταξη περιστροφής.
6. Εγκαταστήστε τον τρέχοντα συλλέκτη. Συνδέστε το σε μια γεννήτρια. Τα καλώδια οδηγούν στην μπαταρία.

Συμβουλή. Ο αριθμός των πτερυγίων θα εξαρτηθεί από τη διάμετρο της προπέλας, καθώς και από την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται.

Οι κύριοι τύποι εναλλακτικών πηγών ενέργειας

Πρόσφατα, πολλές μη παραδοσιακές επιλογές για την απόκτηση ενέργειας έχουν πρακτικά δοκιμαστεί. Οι στατιστικές λένε ότι ακόμα μιλάμε για τα χιλιοστά του ποσοστού της πιθανής χρήσης.

Τυπικές δυσκολίες που αναπόφευκτα αντιμετωπίζει η ανάπτυξη εναλλακτικών πηγών ενέργειας στο δρόμο της είναι τα πλήρη κενά στους νόμους των περισσότερων χωρών σχετικά με την εκμετάλλευση των φυσικών πόρων ως ιδιοκτησία του κράτους. Το πρόβλημα της αναπόφευκτης φορολόγησης της εναλλακτικής ενέργειας συνδέεται στενά με την έλλειψη νομικής επεξεργασίας.

Εξετάστε τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες 10 εναλλακτικές πηγές ενέργειας.

Ανεμος

Η αιολική ενέργεια χρησιμοποιήθηκε πάντα από τον άνθρωπο. Το επίπεδο ανάπτυξης των σύγχρονων τεχνολογιών μας επιτρέπει να το κάνουμε σχεδόν αδιάκοπο.

Ταυτόχρονα, η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται χρησιμοποιώντας ανεμόμυλους, παρόμοιους με μύλους, ειδικές συσκευές. Η προπέλα ενός ανεμόμυλου επικοινωνεί την κινητική ενέργεια του ανέμου σε μια γεννήτρια που παράγει ρεύμα μέσω περιστρεφόμενων πτερυγίων.

Τέτοια αιολικά πάρκα είναι ιδιαίτερα κοινά στην Κίνα, την Ινδία, τις ΗΠΑ και τις χώρες της Δυτικής Ευρώπης. Ο αναμφισβήτητος ηγέτης σε αυτόν τον τομέα είναι η Δανία, η οποία, παρεμπιπτόντως, είναι πρωτοπόρος της αιολικής ενέργειας: οι πρώτες εγκαταστάσεις εμφανίστηκαν εδώ στα τέλη του 19ου αιώνα. Η Δανία κλείνει με αυτόν τον τρόπο έως και το 25% της συνολικής ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας.

Στα τέλη του 20ου αιώνα, η Κίνα ήταν σε θέση να παρέχει ηλεκτρική ενέργεια σε ορεινές και ερημικές περιοχές μόνο με τη βοήθεια ανεμογεννητριών.

Η χρήση της αιολικής ενέργειας είναι ίσως ο πιο προηγμένος τρόπος παραγωγής ενέργειας. Αυτή είναι μια ιδανική παραλλαγή σύνθεσης, στην οποία συνδυάζονται εναλλακτική ενέργεια και οικολογία. Πολλές ανεπτυγμένες χώρες του κόσμου αυξάνουν συνεχώς το μερίδιο της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται με αυτόν τον τρόπο στο συνολικό ενεργειακό τους ισοζύγιο.

Ήλιος

Προσπάθειες χρήσης της ηλιακής ακτινοβολίας για την παραγωγή ενέργειας έχουν επίσης γίνει εδώ και πολύ καιρό, αυτή τη στιγμή είναι ένας από τους πιο πολλά υποσχόμενους τρόπους ανάπτυξης εναλλακτικής ενέργειας. Το ίδιο το γεγονός ότι ο ήλιος σε πολλά γεωγραφικά πλάτη του πλανήτη λάμπει όλο το χρόνο, μεταφέροντας στη Γη δεκάδες χιλιάδες φορές περισσότερη ενέργεια από αυτή που καταναλώνεται από όλη την ανθρωπότητα σε ένα χρόνο, εμπνέει την ενεργή χρήση των ηλιακών σταθμών.

Οι περισσότεροι από τους μεγαλύτερους σταθμούς βρίσκονται στις Ηνωμένες Πολιτείες, συνολικά, η ηλιακή ενέργεια διανέμεται σε σχεδόν εκατό χώρες. Ως βάση λαμβάνονται φωτοκύτταρα (μετατροπείς ηλιακής ακτινοβολίας), τα οποία συνδυάζονται σε ηλιακούς συλλέκτες μεγάλης κλίμακας.

Θερμότητα της Γης

Η θερμότητα από τα βάθη της γης μετατρέπεται σε ενέργεια και χρησιμοποιείται για τις ανθρώπινες ανάγκες σε πολλές χώρες του κόσμου. Η θερμική ενέργεια είναι πολύ αποτελεσματική σε περιοχές ηφαιστειακής δραστηριότητας, μέρη όπου υπάρχουν πολλοί θερμοπίδακες.

Οι ηγέτες σε αυτόν τον τομέα είναι η Ισλανδία (η πρωτεύουσα της χώρας, το Ρέικιαβικ, εφοδιάζεται πλήρως με γεωθερμική ενέργεια), οι Φιλιππίνες (το μερίδιο στο συνολικό υπόλοιπο είναι 20%), το Μεξικό (4%) και οι ΗΠΑ (1%).

Ο περιορισμός στη χρήση αυτού του τύπου πηγής οφείλεται στην αδυναμία μεταφοράς γεωθερμικής ενέργειας σε αποστάσεις (μια τυπική τοπική πηγή ενέργειας).

Στη Ρωσία, υπάρχει ακόμα ένας τέτοιος σταθμός (ισχύς - 11 MW) στην Καμτσάτκα. Στο ίδιο σημείο βρίσκεται υπό κατασκευή νέος σταθμός (ισχύς - 200 MW).

Οι δέκα πιο υποσχόμενες πηγές ενέργειας στο εγγύς μέλλον περιλαμβάνουν:

• ηλιακοί σταθμοί με βάση το διάστημα (το βασικό μειονέκτημα του έργου είναι το τεράστιο οικονομικό κόστος).
• μυϊκή δύναμη ενός ατόμου (ζήτηση, πρώτα απ 'όλα - μικροηλεκτρονική).
• το ενεργειακό δυναμικό των άμπωτων και των ροών (το μειονέκτημα είναι το υψηλό κόστος κατασκευής, οι γιγαντιαίες διακυμάνσεις ισχύος ανά ημέρα).
• δοχεία καυσίμων (υδρογόνου) (η ανάγκη κατασκευής νέων πρατηρίων καυσίμων, το υψηλό κόστος των αυτοκινήτων που θα τα ανεφοδιάζουν).
• γρήγοροι πυρηνικοί αντιδραστήρες (ράβδοι καυσίμου βυθισμένοι σε υγρό Na) - η τεχνολογία είναι εξαιρετικά υποσχόμενη (δυνατότητα επαναχρησιμοποίησης αναλωμένων απορριμμάτων).
• βιοκαύσιμα - χρησιμοποιείται ήδη ευρέως από τις αναπτυσσόμενες χώρες (Ινδία, Κίνα), πλεονεκτήματα - ανανεώσιμες δυνατότητες, φιλικότητα προς το περιβάλλον, μειονέκτημα - χρήση πόρων, γη που προορίζεται για την παραγωγή καλλιεργειών, πεζοπορία ζώων (αύξηση της τιμής, έλλειψη τροφής).
• ατμοσφαιρικός ηλεκτρισμός (συσσώρευση του ενεργειακού δυναμικού του κεραυνού), το κύριο μειονέκτημα είναι η κινητικότητα των ατμοσφαιρικών μετώπων, η ταχύτητα των εκκενώσεων (η πολυπλοκότητα της συσσώρευσης).

Χρήση αιολικής και ηλιακής ενέργειας

Ανεμογεννήτριες σε συστήματα θέρμανσης

Η κινητική αιολική ενέργεια χρησιμοποιείται συνήθως για την τροφοδοσία κτιρίων, αλλά ισχυρά μοντέλα σε συνθήκες κοντά στο ιδανικό μπορούν να παρέχουν τουλάχιστον μερική θέρμανση.

Εάν δεν λάβετε υπόψη το αρχικό κόστος, τότε για τον καταναλωτή η ηλεκτρική ενέργεια που προκύπτει δεν κοστίζει τίποτα.

Είναι πολύ σημαντικό ότι δεν χρειάζονται βοηθητικοί πόροι για τη λειτουργία της ανεμογεννήτριας, λειτουργούν αυτόνομα όλη την ώρα. Οι εγκαταστάσεις αυτές ως βοηθητικές πηγές ενέργειας ενσωματώνονται με επιτυχία σε συστήματα όπου οι άλλοι τύποι συσκευών θέρμανσης είναι οι κύριοι. Οι μονάδες αυτές, ως βοηθητικές πηγές ενέργειας, ενσωματώνονται με επιτυχία σε συστήματα όπου οι άλλοι τύποι συσκευών θέρμανσης είναι οι κύριοι.

Οι εγκαταστάσεις αυτές ως βοηθητικές πηγές ενέργειας ενσωματώνονται με επιτυχία σε συστήματα όπου οι άλλοι τύποι συσκευών θέρμανσης είναι οι κύριοι.

Υπάρχουν πολλοί τύποι σχεδίων ανεμόμυλων, αλλά συνήθως χωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες:

1. Οριζόντιες ανεμογεννήτριες με πτερύγια τύπου έλικα. Οι μονάδες αυτές είναι πιο παραγωγικές (το ποσοστό αξιοποίησης της αιολικής ενέργειας είναι έως 52%), επομένως είναι πιο κατάλληλες για ανάγκες θέρμανσης, αλλά έχουν μια σειρά από λειτουργικούς και καταναλωτικούς περιορισμούς.
2. Ανεμογεννήτριες με κατακόρυφο άξονα περιστροφής. Αυτοί οι στρόβιλοι είναι σχετικά ασθενούς ισχύος (ΚΙΕΒ λιγότερο από 40%), αλλά δεν απαιτούν προσανατολισμό στον άνεμο, μπορούν να χρησιμοποιήσουν όχι μόνο στρωτές, αλλά και τυρβώδεις ροές, αρχίζουν να παράγουν ρεύμα ακόμη και σε χαμηλές ταχύτητες. Είναι πιο εύκολο να διατηρηθούν επειδή η γεννήτρια βρίσκεται κοντά στο έδαφος και όχι σε ιστό σε γόνδολα.

Ακολουθούν ορισμένα μειονεκτήματα της χρήσης ανεμόμυλων για θέρμανση:

• Υψηλό κόστος κεφαλαίου. Πάνω από το 70 τοις εκατό των κεφαλαίων δαπανώνται σε βοηθητικά στοιχεία: μπαταρίες, μετατροπέας, αυτοματισμός ελέγχου, δομές εγκατάστασης. Οι επενδύσεις αποδίδουν μόνο μετά από αρκετές δεκαετίες.
• Χαμηλή απόδοση - χαμηλή ισχύς. Επιπλέον, μέρος της ενέργειας χάνεται στη διαδικασία μετατροπής της ηλεκτρικής ενέργειας σε θερμότητα.
• Το έδαφος απαιτεί την παρουσία σταθερών ανέμων με μεγάλη ταχύτητα. Η ενέργεια είναι ασταθής, εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον καιρό και την εποχή, απαιτεί τακτική παρακολούθηση και συσσώρευση.
• Ο εξοπλισμός καταλαμβάνει πολύ χώρο.
• Οι ανεμογεννήτριες παράγουν πολύ θόρυβο κατά τη λειτουργία.

Τα ηλιακά συστήματα εκτελούν απευθείας θέρμανση του ψυκτικού υγρού ή μετατρέπουν ενέργεια με φωτοβολταϊκή μέθοδο.Στην πρώτη επιλογή, οι ακτίνες του ήλιου θερμαίνουν νερό / αντιψυκτικό (σε ορισμένα μοντέλα - αέρας), το οποίο μεταφέρεται στις εγκαταστάσεις και εκπέμπει θερμότητα μέσω καλοριφέρ. Στη δεύτερη περίπτωση, τα φωτόνια του φωτός μετατρέπονται σε ηλεκτρική ενέργεια που τροφοδοτεί συμβατικές συσκευές θέρμανσης που τροφοδοτούνται από ηλεκτρική ενέργεια (λέβητες, θερμάστρες, θερμαινόμενα δάπεδα).

Κατά συνέπεια, υπάρχουν δύο τύποι συσκευών:

• Ηλιακοί συλλέκτες. Το σύστημα αποτελείται από ένα κύκλωμα για την κυκλοφορία του ψυκτικού υγρού, μια δεξαμενή συσσώρευσης και τον ίδιο τον συλλέκτη. Ανάλογα με το σχέδιο, οι συλλέκτες διακρίνονται: επίπεδοι, κενού και αέρας (ο αέρας χρησιμοποιείται ως ψυκτικό).
• Ηλιακούς συλλέκτες. Η εγκατάσταση αποτελείται από πάνελ με φωτοκύτταρα, ελεγκτές και μετατροπέα. Η μπαταρία παράγει συνεχές ρεύμα 24 ή 12 βολτ, το οποίο συλλέγεται σε μπαταρίες και, αφού μετατραπεί από έναν μετατροπέα σε εναλλασσόμενο ρεύμα (220 V), τροφοδοτείται στις πρίζες.

Υπάρχουν πολλά μειονεκτήματα των ηλιακών εγκαταστάσεων. Καταρχήν η εξάρτηση από μετεωρολογικούς παράγοντες και κυκλικότητα (εποχιακή και καθημερινή). Οι μπαταρίες έχουν χαμηλή απόδοση για να παρέχουν μεγάλη ποσότητα σταθερής ενέργειας, πρέπει να καταλαμβάνουν μεγάλη περιοχή και να είναι εξοπλισμένες με ακριβές επαναφορτιζόμενες μπαταρίες, οι οποίες συχνά πρέπει να αλλάζουν. Το μειονέκτημα των συλλεκτών είναι η εξάρτησή τους από την ηλεκτρική ενέργεια (για τη λειτουργία αντλίας ή ανεμιστήρα) ή, για παράδειγμα, ο κίνδυνος παγώματος του ψυκτικού.

Εναλλακτική ενέργεια σε παγκόσμια κλίμακα

Τα στατιστικά στοιχεία για τη χρήση του AES στον κόσμο, φαίνεται, δίνουν αφορμή για αισιοδοξία. Στην ΕΕ, η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές το 2017 ξεπέρασε εκείνη που λαμβάνεται από μονάδες με καύση άνθρακα.Το 2018 το μερίδιό τους σε σχέση με άλλους «βρώμικους» πόρους αυξήθηκε από 30% σε 32,3%.

Το 2018, για πρώτη φορά μετά από 40 χρόνια λειτουργίας σταθμών ηλιακής και αιολικής ενέργειας, η παγκόσμια ισχύς τους έφτασε το 1 τεραβάτ (1000 GW), σύμφωνα με έκθεση του Ιουλίου. Το 90% των χωρητικοτήτων εμφανίστηκε μόνο τα τελευταία 10 χρόνια.

Υπάρχουν τρία κύρια προβλήματα με το AIE:

1. Προωθούν τη χρήση της πολιτικής τους και ο τελικός καταναλωτής πληρώνει την «πράσινη» ενέργεια από την τσέπη του. Οι έμμεσοι φόροι για την εισαγωγή των ΑΠΕ αποτελούν σημαντικό μέρος του τιμολογίου. Οι επικριτές έχουν επανειλημμένα πει ότι οι επιδοτήσεις των δασμών τόνωσης είναι πολύ υψηλές και το κόστος αργά ή γρήγορα θα προκαλέσει αρνητική αντίδραση από τους καταναλωτές.

1. Αυτοί οι πόροι μπορούν να χαρακτηριστούν ασφαλείς μόνο στο πλαίσιο των παραδοσιακών πηγών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Αποδείχθηκε ότι οι ανεμογεννήτριες είναι ικανές να εξοντώσουν τα έντομα. Η παραγωγή σχεδόν όλων αυτών των εγκαταστάσεων είναι επιβλαβής για το περιβάλλον. Τα ηλιακά πάνελ είναι ιδιαίτερα «βρώμικα» λόγω των εκπομπών από την παραγωγή ηλιακού πυριτίου.

1. Παρά το γεγονός ότι το μερίδιο των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στην παγκόσμια ενεργειακή «πίτα» αυξάνεται, εξακολουθούν να μην μπορούν να ανταγωνιστούν τις παραδοσιακές πηγές. Είναι ασύμφορη η χρήση τους, ο εξοπλισμός απαιτεί μεγάλες κεφαλαιουχικές δαπάνες με ασύγκριτα μικρή απόδοση και επομένως με μείωση της κρατικής στήριξης πέφτει άμεσα η ζήτηση για ΑΠΕ. Ακόμη και το έγκυρο γερμανικό έντυπο Die Welt παραδέχτηκε ότι «η επιχείρηση των ανεμογεννητριών βρίσκεται σε βαθύ νοκ-άουτ».

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Βίντεο σχετικά με το συνδυασμό εναλλακτικών πηγών για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε μια μικρή εξοχική κατοικία:

Ένα βίντεο σχετικά με την κατασκευή μιας ανεμογεννήτριας με τα χέρια σας θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε εύκολα τις αρχές της συσκευής:

Ένα σύντομο βίντεο σχετικά με τη χρήση αντλίας θερμότητας:

Βίντεο σχετικά με την απόκτηση βιοαερίου:

Είναι πολύ πιθανό να αρνηθείτε τις παραδοσιακές πηγές θέρμανσης. Για να γίνει αυτό, πρέπει να επιλέξετε προσεκτικά μια εναλλακτική ή να συνδυάσετε πολλές, με βάση τα χαρακτηριστικά της περιοχής, την περιοχή της εξοχικής κατοικίας σας και την τοπική περιοχή.

Η ενέργεια του ήλιου, της γης, η δύναμη του ανέμου, η διάθεση οικιακών απορριμμάτων φυτικής και ζωικής προέλευσης είναι αρκετά ικανά να αντικαταστήσουν επάξια το φυσικό αέριο, τον άνθρακα, τα καυσόξυλα και την ηλεκτρική ενέργεια επί πληρωμή.

Χρησιμοποιείτε μια από τις εναλλακτικές πηγές ενέργειας για οικιακή χρήση; Μοιραστείτε πόσο σας κόστισε η συναρμολόγηση της μονάδας και πόσο γρήγορα απέδωσε.

Ή μήπως κάποιος από τους φίλους σας έχει εξοπλίσει το εξοχικό του με ανανεώσιμες πηγές; Χρησιμοποιώντας ένα σύστημα ηλιακών πάνελ ή μια αντλία θερμότητας ως ανεξάρτητη πηγή θερμότητας, ζεστού νερού και ηλεκτρικής ενέργειας;