Простые солнечные установки для приусадебных участков

Простейший солнечный водонагреватель можно сделать из черного пластмассового шланга, который сворачивается в виде спирали в бухту и укладывается на южный скат крыши.  Один конец шланга надевается на водопроводный кран, а второй соединяется с душем. Нужную лучевоспринмающую поверхность можно обеспечить соответствующей длиной шланга, а регулируя расход воды, можно получить определенную температуру.  Кольца бухты должны быть ослаблены. Для уменьшения тепловых потерь сверху натягивается полимерная пленка ( в 15-25 мм от шланга с помощью деревянной рамы), а снизу под бухту шланга необходимо положить металлический лист либо материал, с высокой отражающей способностью, крайний вариант – лист фанеры, окрашенный в белый свет.

Также нетрудно изготовить водонагреватель из черной и прозрачной прочной полимерной пленки в виде мешка, дно которого выполнено из черной пленки, верхняя выпуклая поверхность сделана из прозрачной пленки, между пленками находится вода. Подвод и отвод воды от водонагревателя производится через штуцер утром и вечером. Чтобы уменьшить тепловые потери водонагреватель можно оснастить теплоизоляцией снизу и прозрачной изоляцией. Такой водонагреватель можно переносить и использовать его  дома, на даче, на пляже и т.д. Для получения горячей воды нужно положить его на место, где хорошо греет солнце.

Конечно, такие типы водонагревателей являются довольно примитивными, и эффективность их низка, но их использование позволит сделать ведение вашего хозяйства более энергоэффективным.

Пассивный дом

В последнее время интерес к энергоэффективным домам растет достаточно интенсивно. Главный критерий оценки энергоэффективности дома – отопительный период в перерасчете на год, а здесь общие сведения об отоплении. Различают дома низкого и ультранизкого теплопотребления, пассивные, а также с нулевым энергопотреблением и с положительным энергобалансом.  Пассивный дом – это наиболее распространенный вид строительства. Главной особенностью пассивного дома является принципиально иной подход к проектированию и строительству. Некоторые компании – застройщики, понимая перспективность энергоэффективного строительства, поспешили назвать свои новые объекты пассивными, но на самом деле это не так, так как пока в строительстве таких домов не достигнуты нормативные показатели (значение показателя должно быть не более 15 кВт*ч/кв.м). Эти здания с ультранизким ( с показателями от 16 до 35 кВт*ч/кв.м) и низким ( 36-50 кВт*ч/кв.м) теплопотреблением.  Также существуют дома с нулевым энергопотреблением, где количество потребляемой и расходуемой энергии одинаково, и положительным энергобалансом, где выработка энергии больше, чем потребление ( в таких домах обязательно установлена автономная солнечная система, состоящая из фотоэлементов и инвенторного источника электроэнергии). Объекты вырабатывающие энергию в доме, подключены к городской сети и когда вырабатываемая солнечными батареями энергия не расходуется, она поступает в городскую сеть, когда же не хватает собственной электроэнергии, то используется энергия из сети. Так получается нулевой баланс энергопотребления. Если же здание вырабатывает больше энергии,  чем потребляет, то здание обладает положительным энергобалансом, но, к сожалению, такое возможно в очень редких случаях, и климат России не подходит для данного случая.

Рассмотрим понятие активный дом. Концепция активного дома – это энергоэффективный дом, позволяющий жить в гармонии со здоровьем человека и бережно относиться к природе. Автоматика активного дома позволяет максимально эффективно использовать естественную вентиляцию и солнцезащиту.

Основные принципы пассивного дома

Общеизвестно, что основные теплопотери в здании исходят через стены, кровлю и окна. В строительстве пассивного дома для возведения стен и кровли не используют какие-либо специальные «пассивные» материалы. Главная задача в строительстве пассивного дома создать герметичную теплозащитную оболочку термос, которая не пропускает холод. Также важно использование энергоэффективных окон, разработанных специально для пассивных зданий, они сокращают теплопотери более чем на 50%.

Вторым основополагающим пассивного дома является герметичный воздухонепроницаемый контур. Третьей составляющей является создание комфортного микроклимата, благодаря правильной организации системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла.

Экономичная бытовая техника

Практически все производители бытовой техники называют свою технику «умной», но для того чтобы действительно быть интеллектуальной, она должна обладать определенным набором функций.

Умные кухни

Как правило, наибольшее скопление техники в доме находится именно в кухне. Использование духовок с функцией одновременного приготовления блюд и  умением поддерживать температуру строго на одном уровне снижает энергозатраты при готовке, так как чаще всего в духовке готовится всего одно блюдо, а поддержание заданной температуры на всех трех уровнях ведет к недопустимой трате электроэнергии. Второе новшество – это угольный нагреватель, сохраняющий натуральный вкус блюд.

Умные холодильники

Новшество в сфере дизайна холодильников – ящики для овощей и фруктов с волнистым дном: в них влага стекает в углубления, тем самым не соприкасаясь с продуктами и, соответственно, предотвращает преждевременную их порчу. Широко получило распространение холодильников с системой side-by-side, с дополнительной дверью, которая облегчает доступ к часто использующимся продуктам, благодаря этому нет необходимости открывать основную дверь холодильника по любому поводу, что также снижает энергозатраты.

Умные посудомоечные машины

Главная техническая новинка посудомоечных машин – двойной разбрызгиватель, который позволяет воде попасть во все без исключения уголки рабочей камеры, при этом повышается качество мытья, и уменьшается время, затраченное на мойку. Также к дополнительной экономии энергии приведет использование  мотора прямого привода, который долговечнее и тише обычного.

Умные современные системы климат-контроля

Сделать системы климат-контроля более экологичными позволяют использование озонобезопасных хладагенов, расчет на дальнейшую переработку и вторичное использование материалов. Сократить энергопотребление позволяет инверторная технология, разработанная в Японии, такая система работает постоянно, только с разной мощностью, в отличие от обычных кондиционеров, которые выключаются и включаются в зависимости от температуры в помещении. Такой режим работы позволяет увеличить долговечность техники, а также сократить почти вдвое количество потребляемой энергии.

Умные стиральные машины

Модели с загрузкой барабана в 12 кг, имеющие при этом стандартные внешние габариты, позволяют уменьшить число циклов стирки. Также использование «умных» стиральных машин, которые с помощью дисплея, показывают какая из программ наиболее рациональна и менее энергозатратна, позволяет существенно экономить энергию ( до 70% и более).

Умные пылесосы

Использование различных датчиков, таких например, как датчик пыли, который позволяет выбрать режим уборки, как датчик касания, позволяющий объезжать препятствия, позволяют сделать пылесос более энергоэффектиным. Некоторые модели также могут быть оснащены ультрафиолетовой лампой, которая позволяет обнаружить плесень и клещей, которых сложно разглядеть невооруженным глазом.

Система «умный дом»

Так как современный человек проводит в помещении большую часть времени, для него очень важны экологичность, экономичность, а также «интеллект» помещения. Если в прошлом столетии фантасты писали о системе «умный дом» в книгах, то сейчас это стало вполне реальным и воплощается во многих странах. «Умный дом» способен позаботиться о себе и своих жильцах, главным его достоинством является то, что он способен управлять инженерными системами: отоплением, вентиляцией, кондиционированием, энерго- и водоснабжением, иногда даже садом и домашними питомцами.

Система управления сводится к одному пульту, который представляет собой логичный экран с логичным и доступным интерфейсом. Для того чтобы изменить «сценарий» ( схема работы различных приборов, в зависимости от потребностей и времени суток). Например, при выборе «сценария» «Вечер» закрываются шторы, верхний свет приглушается и включается торшер. А при уходе из дома достаточно нажать кнопку «Никого нет» и свет сам везде выключится, краны закроются, климат-контроль переключится на экономный режим и включится сигнализация. Управление домом можно также осуществлять находять на расстоянии от него, достаточно лишь иметь определенную систему на компьютере или телефоне и получить доступ к пульту управления и камерами наблюдения за домом.

 

Основные составляющие «умного дома»

Световая режиссура. Благодаря свету можно существенно изменить интерьер дома,  для практичности использования света в доме необходимо установить датчики движения, чтобы включение и выключение света происходило автоматически.

Звук в доме. Такая опция нужна чаще всего при использовании домашнего кинотеатра, после задания определенного сценария автоматика включит видеотехнику, задвинет шторы и может выбрать режим кондиционирования в комнате, а также может ограничить поступление телефонных звонков на ваш телефон.

Климат-контроль. Сенсорная панель учитывает все находящееся в доме климатическое оборудование – вентиляторы, кондиционеры, фильтры воздуха, увлажнители, системы подогрева полов и т.д. Если возникнет необходимость, вы можете установить в каждом помещении индивидуальные температуру и климат, это будет правильным решением, так как комфортные условия гаража, спальни и кухни существенно отличаются. Также можно регулировать температурный режим в помещении в зависимости от времени суток, это создаст дополнительный комфорт для живущих в доме людей, во время сна выставляется температура ниже, а в утренние и вечерние часы – выше. Это также дает дополнительную экономию энергии.

Безопасность в доме. Слежение за безопасностью дома осуществляется благодаря датчикам движения, задымленности, влажности. Например, в случае возгорания система может сама принять решение об отключении электроэнергии, газа и вентиляции. При несанкционированном вторжении система блокирует дверь, включает сигнализацию и даже может сделать фотографию злоумышленника.

Чтобы автоматика в «умном доме» работала бесперебойно, даже при аварийной ситуации, при внезапном отключении электричества предусмотрен резервный источник питания. И, чтобы избежать его перегрузку, автоматика ограничит список потребителей энергии согласно установленным приоритетам.

 

Энергоэффективен ли каркасный дом?

Исходя из опыта многих стран, использующих каркасное строительство, можно с уверенностью сказать, что каркасный дом – это надежное и комфортное строение, проверенное временем. Широкое распространение каркасного строительства связано с уникальными теплоизоляционными и влагостойкими качествами, из которых делают «сэндвич»-панели. Даже в самые суровые зимы достаточно всего на 2-3 часа включать отопительную систему и дом прогреется полностью и надолго, при этом теплотпотери каркасного дома в 3-4 раза меньше чем у построек из кирпича, пенно и газобетона и т.д. Каркасные конструкции не оседают в процессе эксплуатации, не промерзают, а также имеют малый вес, благодаря этому можно существенно удешевить строительство за счет замены массивных фундаментов облегченными, а идеальная геометрия каркасной конструкции позволяет сэкономить на шпатлевках, гипсокартоне и прочих средств для выравнивания стен. Еще один неоспоримый плюс данной технологии – быстрота сборки, дом можно возвести в кратчайшие сроки и при минимальном наборе технологического оборудования. Прочность каркасных домов, несмотря на свою легкость, достаточно высока (каркасный дом обладает отличной стойкостью к землетрясениям и выдерживает толчки до 7 баллов по шкале Рихтера). Главное, на что нужно обращать внимание при строительстве, это качество древесины, из которой сделан каркас, если древесина заготовлена неправильно, то каркас может деформироваться в процессе эксплуатации и потерять прочность. Для получения высококачественного материала, необходимо соблюсти все необходимые тонкости технологического процесса и пропитать древесину специальными защитными составами, препятствующие гниению, возможному возгоранию и размножению в ней насекомых. Также необходимо тщательно подготавливать конструкцию, которая позволит состыковать элементы без образования зазоров, составляющие должны быть абсолютно ровными и гладкими, если даже невооруженным глазом видно неровности, лучше отказаться от такого материала, не рассчитывая, что в последующем можно будет устранить все недочеты с помощью монтажной пены и отделки.

Виды утеплителей для каркасных домов

Для утепления каркасных домов применяют:

-Минеральная вата, материал, обладающих хорошими звукоизоляционными свойствами, плиты для утепления должны быть жесткими, чтобы со временем не произошла усадка и снижение энергоэффективности стен дома.

-Стекловолокно, материал, обладающий повышенной упругостью, прочностью и виброустойчивостью

-Вспененный пенополистирол, прочный, жесткий материал. Его недостаток в том, что при пожаре он выделяет ядовитый дым, поэтому в стене должен быть изолирован обшивкой

-Экструдированный пенополистирол. Высококачественный, долговечный и дорогой материал, используется в каркасных домах премиум-класса.

-Эковата. Утеплитель из целлюлозы, представляющий собой однородную массу, напоминающую вату

-Древесноволокнистая вата. Утеплитель для домов с повышенными требованиями к экологичности. Имеет форму жестких плит, в которых связующим материалом тонких волокон является древесная смола.

Порядок строительства каркасного дома

Как и в основе любого другого строительства, в первую очередь начинается устройство фундамента. Для небольших домов по площади (80-150 кв.м) подходят легкие и экономичные столбчатые фундаменты, так как применение более тяжелых и затратных ленточно-столбчатых и ленточных в этом случае не оправдано. На этапе строительства закладывают инженерные коммуникации. Следующим этапом возведения каркасного дома является его сборка. При сборке необходимо строго следить за вертикальностью и горизонтальностью элементов, используя для этого двухметровый уровень.

 

Зоны контроля

  1. Очень часто в целях экономии строительные фирмы заменяют пропитку для защиты каркаса краской-антисептиком, которая не препятствует гниению, а обеспечивает временный защитный эффект, действую не более трех лет. Со временем начинается естественный процесс старения и гниения деревянного каркаса, заложенного в основу здания.
  2. Огромное внимание нужно уделить качеству выполнения узлов крепления, так как от прочности и целостности конструкции зависит безопасность проживания в доме.
  3. Также нужно обратить внимание на использование утеплителя, так как для каждой климатической зоны предусмотрен утеплитель определенной толщины, а также соответствие его нормативам конкретного региона.
  4. Пожароустройчивость каркасного дома достигается с помощью пропиток, проверить пожаробезопастность достаточно легко, нужно поднести пламя к брусу, который должен обуглиться, но ни в коем случае не загореться.

Материалы для строительства энергоэффективного дома

Самый энергоэффективный материал — дерево

Один из самых  энергоэффективных материалов это дерево, оно обладает высокой воздухопроницаемостью и теплоизоляцией, огромный плюс – это экологичность данного материала. Все эти качества позволяют создавать оптимальный микроклимат внутри дома в любую погоду. В строительстве используют лесные материалы хвойных пород: лиственницу, сосну, ель, кедр, пихту, так как эти породы отличаются высокой прочностью, стойкостью к загниванию, а также имеют оптимальную форму, которая позволяет минимизировать отходы при стротельстве. Также для энергоэффективного строительства используют газобетонные блоки, керамические кирпичи и керамоблоки. Помимо керамики в современном экологическом строительстве используют саманный кирпич, этот композитный материал состоит из смеси глины, песка, соломы и воды, он не требует обжига, утрамбовки и использования вспомогательных материалов типа цемента. Строительство из саманного кирпича  снижает эксплутационные энергозатраты в 4-5 раз, не говоря уже о том, что само строительство обойдется существенно дешевле традиционных вариантов.

Энергоэффективные материалы для фундамента

Для фундамента дома используют не стеновые материалы, так как нужны более крепкие и тяжелые изделия. В энергоэффективном строительстве используют камень, бетонные блоки. Важно отметить, что бетон считается экодружественным материалом, так как часто его создают путем повторного использования неорганического мусора.

Энергоэффективные материалы для крыш

Для крыш самыми оптимальными покрытиями считаются керамическая черепица, гонт, тростник, а также дерн ( крыша с зеленой кровлей)

Какие материалы лучше не использовать при строительстве дома?

Что лучше не использовать при строительстве дома? В последнее время список материалов, используемых в строительстве, стал более обширным, но многие из современных материалов, несмотря на их практичность и эстетичность, экологически небезопасны, а также могут оказывать прямое влияние на здоровье и жизнь человека. Например, портландцемент – материал, широко применяемый в строительстве, основанный на силикатах кальция, с одной стороны, это практически идеальный материал, бетон из него получается прочный, тяжелый и устойчивый, но с другой стороны, он абсолютно не дышит, а также искажает электромагнитные волны, что может негативно сказываться на самочувствии находящихся рядом людей. На экологические характеристики бетона оказывают огромное влияние заполнители бетонной смеси: гранитный щебень и магматические породы, добавляющиеся в ее состав, имеют высокий радиационный фон и низкую паропроницаемость. По этой же причине нежелательно использование железобетона, так как помимо перечисленных отрицательных качеств добавляются еще и минусы арматуры. С осторожностью нужно выбирать и материалы для внешней и внутренней отделки. Синтетические продукты (пластики, краски) в большинстве случаев негативно сказываются на безопасности человека и окружающей среды. Концентрация тяжелых металлов, алкидов и поливинилхлорида в органорастворимых красках, токсичных газов в виниловых пленках и линолеумах, синтетических клеевых соединений в сухой штукатурке и древесных плитах – обо всем этом производители стараются умалчивать, опираясь на красоту, дешевизну и легкость в уходе.

Планирование участка для строительства дома

Работу по планированию участка можно разделить на несколько этапов, учитывая общие сведения об отоплении.

-необходимо отметить следующие характеристики: рельеф, форму  размеры участка, общую планировку населенного пункта, в котором расположен участок, тип почвы, наличие грунтовых вод, розу ветров, освещенность зон

-исходя из полученных характеристик, нужно определить, где будет жилая зона, где хозяйственная, садово-парковая и зона отдыха, специалисты рекомендуют под застройки отводить до 11% площади, под хоздвор, проезды, дорожки и площадки – до 16%, а остальное оставлять естественным ландшафтом

— составление план-схемы участка, в нем обязательно указывать все постройки с главными и дополнительными входами, все площадки и дорожки, забор, а также проходящие через частную территорию линии передач и подземные коммуникации

Пример генплана

-получение генерального плана дома

Энергоэффективный дом

На сегодняшний момент проблема энергоэффективности зданий достаточно актуальна, так как тарифы на электоэнергию и тепло неуклонно растут и для того, чтобы рационально расходовать различные виды энергии необходимо, в первую очередь, создать оптимальные условия для минимизации энергозатрат.

Для того, чтобы строительство дома оказалось энергоэффективным, примите во внимание несколько зон контроля:

-архитектура дома должна быть достаточно простой, с минимальным количеством углов и различных архитектурных элементов, таких как балкон, через которые возможна утечка тепла из дома (тут про теплообменные аппараты)

-площадь дома должна соответствовать количеству людей, планирующих проживать в нем, обычно это 150-190 кв. м. для семьи из 3-4 человек
— дом должен иметь правильное расположение, наиболее используемые комнаты и максимальное остекление – с восточной и южной сторон, а подсобные помещения и глухие стены с севера

— стандартная толщина теплоизоляции для энергоэффективного дома – 20 см для стен и 35-40 см для крыши

— в энергоэффективном доме необходимо использовать энергосберегающее оборудование: рекуператор, тепловой насос, солнечный коллектор и т.д

В любом случае, целесообразность подобного оснащения, а также количество и мощность приборов обязательно должны быть просчитаны и уточнены на этапе проектирования

Также при строительстве дома необходимо учесть следующие правила планирования:

— строительство простого дома дешевле, чем дома со сложной формой

-строительство на плоской площади дешевле чем на склоне

-правильное расположение дома по солнцу и ветру уменьшает эксплуатационные затраты

— площадь дома должна максимально энергоэффективно использоваться, для проживания не следует строить очень большой дом, так как это потребует дополнительных расходов на отопление (общие сведения об отоплении), освещение, вентиляцию и кондиционирование.

-строительство дома с минимальным количеством холлов и коридоров снижает стоимость жилплощади

— если находиться в доме большую часть дня, для психологического комфорта требуется от 40 до 50 кв.м, а если время пребывания меньше, то достаточно всего 30 кв.м

-подсобные помещения лучше располагать с северной стороны, в таком случае жилые комнаты будут больше наполнены солнечным светом

-проектирование коротких инженерных коммуникаций дома снижает затраты и повышает надежность, так например, для удобства проведения коммуникаций санузлы в двухэтажных домах следует располагать друг над другом, а помещение бойлерной – ближе к кухне

Теплопотери в доме распределяются следующим образом: через крышу -25%, через вентиляцию-15%,  через стены-30-35%, через окна -15-20%, через подвал и др-5-10%.

 Как правильно разместить дом на участке по сторонам света

Основной способ экономии электроэнергии – максимизация солнечного потенциала, даже в холодном климате солнце способно обеспечить потребности энергоэффективного дома в энергии на 20-60%, а в некоторых случаях даже больше. Но такое возможно, только если дом расположен в хорошей доступности солнечных лучей, и чаще всего подразумевают большую территорию для строительства, благодаря чему обеспечивается незатенность дома постройками и деревьями соседних участков. Конечно и при наличии небольшого участка также можно построить энергоэффективный дом, но для этого потребуется более четко соблюдать принципы планирования дома.

Различают участки с уклоном (15% и больше) и без (меньше 15%), к первому типу требования построек более жесткие, предпочтительнее строить дом на южном участке, так как в этом случае он будет защищен от ветров и, в то же время, максимально освещен солнцем.

Как было уже ранее сказано, при проектировании энергоэффективного дома жилые комнаты в нем ориентируют на юг, чтобы максимально использовать энергию солнца. Различные бытовые помещения, такие как ванна, сауна и другие, располагают на более холодной северной стороне. Нагрев дома происходит благодаря тому, что стекло свободно пропускает коротковолновое световое излучение извне, но неохотно выпускает в обратном направлении длинноволновое тепловое, которое исходит от поверхностей, нагретых солнечными лучами.

Рассмотрим расположение отдельных комнат:

Гостиная. Это центральное помещение в доме, которое иногда может быть совмещено со столовой и кухней, и самое удачное положение для гостиной – на юг или на запад.

Кухня. Наиболее подходящее место – в северной или восточной части дома, так как только в этом случае жар от плиты будет поглощаться прохладой помещения. Также необходимо помнить о дополнительном освещении рабочих поверхностей этого помещения, так как нужно компенсировать недостаток солнечного света.

Спальня. К расположению данной комнаты нет единых рекомендаций, это скорее зависит от ваших потребностей и биоритма.

Форма дома

Огромное значение для энергоэффективности имеет форма дома, она должна быть максимально простой и обеспечивать минимальную площадь наружных поверхностей. Самый выгодный проект, исходя из энергоэффективности, — проект круглого дома, но этот проект не совсем привычен и удобен для человека. Поэтому чаще всего наиболее привычным и эффективным признана форма куба.

Источники энергии

Биологическая энергия

В процессе фотосинтеза в растениях образуются органические вещества, и аккумулируется химическая энергия, животные существуют за счет прямого или косвенного получения энергии и вещества от растений, результатом фотосинтеза является естественное преобразование солнечной энергии. Вещества, из которых состоят животные и растения, называют биомассой. С помощью различных химических и биологических процессов биомасса может быть превращена в определенные виды топлива: газообразный метан, жидкий метанол, древесный уголь. Продукты сгорания биотоплива путем естественных экологических и сельскохозяйственных процессов заново превращаются в биотопливо.

Есть различные способы переработки биомассы:

Термохимические:

  • сжигание
  • газификация
  • пиролиз

Биохимические:

  • спиртовая ферментация
  • анаэробная и аэробная переработка
  • биофотолиз

Агрохимические:

  • экстракция топлива

Гидроэнергетические ресурсы

Гидроэнергетические ресурсы – наиболее развитая область энергетики на возобновляемых ресурсах. Она использует энергию падающей воды (водяное отопление), волн и приливов, преобразуя потенциальную энергию воды в механическую энергию вращения гидротурбины.

Ветроэнергетические ресурсы

В ветроэнергетической установке кинетическая энергия движения воздуха превращается в энергию вращения ротора генератора, который в последующем вырабатывает электроэнергию. Мощность на выходе прямо пропорциональна площади лопастей ротора ветровой установки, поэтому они достаточно крупногабаритные, так как скорость ветра, как правило, бывает небольшой. Также существует другая проблема использования ветроустановок – непостоянная скорость ветра, поэтому приходится управлять частотой вращения ветроколеса и согласовывать с частотой вращения ротора, а также отсутствие энергии в безветряную погоду.

Солнечные ресурсы (солнечная энергия)

Солнечная энергия – энергия солнца, поступающая на Землю – практически неисчерпаемый источник. На данный момент существуют два направления использования энергии Солнца: преобразование солнечной энергии в тепловую и использование в нагревательных системах; системы непрямого и прямого преобразования в электрическую энергию.

Солнечная энергия может быть использована для подогрева воздуха, воды для отопления (общие сведения об отоплении в этой статье) и горячего водоснабжения, для сушки сельскохозяйственных культур, лесоматериалов, для опреснения воды в солнечных дистилляторах и т.д. Существует опыт строительства и эксплуатации солнечных тепловых электрических станций в Южной Калифорнии, в Крыму. Другой вариант использования солнечной энергии – электростанции башенного типа, состоящие из системы плоских зеркал, расположенных на одной площади, которые отражают солнечные лучи на центральный теплоприемник и теплообменные аппараты на вершине башни, к сожалению, кпд данной установки невысок. Также уже имеют практические области применения фотоэлектрические преобразования солнечной энергии – это уличное освещение, зарядные устройства, товары народного потребления ( калькуляторы, часы и т.п), автономные потребители (насосы, холодильники, вентиляторы), солнечные дома с солнечными модулями на крышах и центральные солнечные станции, снабжающие энергией небольшие населенные пункты.

Геотермальные ресурсы

Максимальная температура ядра Земли достигает 4000С, выход теплоты через твердые породы суши и океанского дна происходит за счет теплопроводности, с потоками воды горячих ключей и гейзеров. Термальные воды достаточно широко используются для отопления горячего водоснабжения в ряде стран – Исландии, Австралии, Новой Зеландии, Италии, столица Исландии Рейкьявик почти полностью обогревается теплотой подземных вод. В некоторых странах работают геотермальные электростанции.

Твердые бытовые отходы

Бытовые отходы, образующиеся в процессе человеческой жизнедеятельности, также могут использоваться для получения энергии. Содержание органического вещества в них составляет около 40-75%, углеводов -35-40%, золность 40-70%. Получение энергии из твердых бытовых отходов осуществляется сжиганием и газификацией.

Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Достоинства и недостатки.

В настоящее время очень активно ведутся работы над практическим применением нетрадиционных возобновляемых источников энергии ( энергия Солнца, глубин Земли, гравитационное взаимодействие Солнца, Земли и Луны).

На рисунке представлены виды энергии, получаемые от различных возобновляемых источников энергии и способы ее преобразования.

К сожалению, пока энергия возобновляемых ресурсов используется незначительно, так как их применение требует дорогостоящих вложений, развитие технологий.  Также при планировании использования данных источников следует учесть их особенности по сравнению с традиционными невозобновляемыми: их периодичность, и, как следствие, колебание мощности возобновляемых источников; низкие плотности потоков энергии, которые предполагают использование не в масштабных целях, а для местного назначения; комплексный подход к их использованию ( например, отходы животноводства и растениеводства на ферме могут служить сырьем для производства метана, жидкого и твердого топлива, удобрений); экономическая целесообразность использования, которая должна рассчитываться в зависимости от региона и других факторов.

Возобновляемые источники энергии по качеству (доля энергии, которая может быть превращена в работу)  делятся на три группы

-высокого качества( 30%-ветроустановки, 60%-гидроустановки,75%-волновые и приливные станции)

-источники тепловой энергии с качеством не более 35% — прямое или рассеянное солнечное излучение, биотопливо.

— источники энергии, использующие фотосинтез и фотоэлектрические явления (около 15%)

1 2 »