Электроэнергия — важная составляющая нашей жизни. Производство, связь, передача информации, качество жизни. Все находится в прямой зависимости от источника электричества. Когда человек хочет удалиться от цивилизации, его связывает невидимая пуповина зависимости от электрической энергии. Ученые подсчитали, что через 5-6 десятков лет, человечество ожидает энергетический кризис. Он связан с истощением запасов угля, нефти и природного газа. Именно поэтому так бурно развивается альтернативная энергетика.
Ищутся оптимальные способы использования энергии солнца, ветра, приливов, тепловой энергии недр планеты. Разрабатываются способы получения биотоплива из отходов жизнедеятельности человека.
Способы получения электроэнергии от альтернативных источников
Солнечные батареи
Такой способ зависит от количества солнечных дней. Он может использоваться на ограниченных территориях России. В основном это южные районы страны. Мощность этих источников зависима от смены погоды и времен года. Устройство состоит из пластины фотоэлектрических элементов, преобразователя тока из постоянного в переменный и аккумуляторов.
Альтернативные источники энергии для дома
Тепловая энергия недр Земли
Для генерации энергии используется так называемый тепловой насос. При потребляемой мощности в 1 кВт, подобная установка может производить 5-6 кВт. Его можно использовать и для подогрева воды, чтобы использовать ее для поддержания комфортной температуры в жилом помещении и для бытовых нужд. Такой способ получения энергии не зависит от среднегодовых значений скорости ветра, температуры или пасмурной погоды.
Геотермальная энергия
В этом случае используется горячая вода или пар из геотермальных источников. Здесь тепловая энергия превращается в электричество или ее используют для отопления жилых домов и объектов инфраструктуры. В России такие установки функционируют на Камчатке и Курильских островах, в Дагестане (Кизлярское и Махачкалинское), в Краснодарском крае (Мостовское и Вознесенское).
Энергия ветра
Для получения электричества таким способом требуется специальная установка. Она состоит из ветряка, аккумуляторных батарей и устройства, которое преобразует постоянный ток в переменный, с необходимой частотой. Для бесперебойной подачи тока, нужно чтобы среднегодовая скорость ветра была не менее 4 м/с. Такие условия не всегда достижимы на всей территории страны. Большую роль играет качество основания ветряка. При работе этого устройства возникают сильные вибрации и шумы. Поэтому нужно располагать его на достаточно большом расстоянии от жилья.
Альтернативные источники энергии для дома
Термоэлектрические модули
Такие устройства прикрепляются на поверхность обычной печки-буржуйки. Они преобразовывают тепловую энергию в электрическую. Двух – трех элементов достаточно для работы холодильника и зарядки телефона и ноутбука. Для оптимальной работы необходима гладкая поверхность с постоянным нагревом в 200° С, причем разница температур с холодной стороной должна быть 110° С.
Один модуль (16см2) дает мощность в 10 Вт при напряжении в 6 В. Стоимость устройства начинается от 1600 рублей за штуку. Для полного обеспечения электричеством жилого дома нужно около 10 штук. Такой способ получения электроэнергии хорош для местностей с долгой зимой и холодным межсезоньем, когда требуется топить печку.
Лучший вариант для использования в России
Все источники альтернативной энергии имеют свои плюсы и минусы. Поэтому стоит обратить внимание на возможность использования двух способов получения электричества. Например, солнечные батареи и ветряк, обеспечат бесперебойную подачу тока в любую погоду и время года.
Солнечные батареи и термоэлектрические модули, такая пара удобна для жителей регионов с коротким летом. Тепловой насос решит проблему отопления и электроснабжения в любом уголке нашей страны, независимо от погодных условий и смены времен года, наличия геотермальных источников.
Видео
Фото: eecs.umich.edu, envirocivil.com