Альтернативные источники энергии

Альтернативные источники энергии: преимущества и недостатки

Альтернативная энергетика

Для того чтобы получать тепловую и электрическую энергию в современном мире можно использовать альтернативные источники энергии. Они являются возобновляемыми, а главное — экологически чистыми ресурсами нашей планеты и солнечной системы.

В связи с тем, что залежи угля, газа и других ископаемых не вечны, людям пришлось научиться использовать другие источники. Альтернативная энергия всегда будет актуальна, а учитывая то, что при ее преобразовании нет вредных выбросов, наша планет будет только благодарна.

Что такое альтернативная энергия

Стандартная выработка тепловой и электрической энергии происходит за счет сжигания ископаемых — газа, угля и нефтепродуктов. Альтернативная энергетика предлагает использовать природные ресурсы без дополнительных затрат на их поиски и добывание. Источниками такой энергии могут быть: ветер, солнце, вода и даже земля. Отдельным пунктом выступают разработки по созданию биологического топлива, созданного на основе лузги семян, соломы и биологических отходов жизнедеятельности человека и животных. Эти ресурсы дает нам сама природа, их не нужно покупать, следует просто правильно преобразовать их энергию.

Технологии довольно сложные и дорогостоящие, но они быстро окупаются на фоне затрат на стандартные виды топлива. Также наука не стоит на месте, постоянно пытаются усовершенствовать процессы, для увеличения мощности и снижения стоимости оборудования, которое применяется в альтернативной энергетике.

Использование альтернативных источников энергии в Мире

Мы все знаем, что мир борется за улучшение экологии на нашей планете, а также за отказ от использования ископаемых. Серьезный поход проявляют европейские страны, где переход на альтернативные источники энергии поощряется государством.

В Европе используют альтернативную энергию как для личных нужд человека, проживающего в частном доме, так и для промышленной выработки электричества и тепла. В этих странах считается нормой освещать улицы в ночное время с помощью накопленной солнечной энергии. Масштабно производить электрическую энергию, используя ветрогенераторы, а обогревать свои дома и квартиры за счет энергии воздуха или земли.

Альтернативные виды энергии

Альтернативные источники энергии это настоящая панацея для современных реалий, когда обычного топлива, по прогнозам, хватит всего лишь на 50 лет, а цены на нефть, газ и уголь настолько высокие, что приводят к военным действиям.

Виды альтернативной энергетики

К альтернативным источникам энергии относятся:
• Воздух
• Солнце
• Ветер
• Вода
• Земля
Дополнительно к ним можно отнести сырье для получения биотоплива и использование низкопотенциального сбросного тепла, например, на различных производственных предприятиях или сточные бытовые воды.

Альтернативные источники энергии таблица для распределения источника и типа вырабатываемой энергии.

Источник альтернативной энергии

Оборудование

Тип вырабатываемой энергии

Воздух

Воздушный тепловой насос

Тепловая

Солнце

Солнечные батареи

Электрическая

Солнечные коллекторы

Тепловая

Ветер

Ветрогенераторы

Электрическая

Земля Геотермальный тепловой насос

Тепловая

Вода

Тепловой насос

Тепловая

Гидростанции

Электрическая

Альтернативные источники энергии имеют разные виды и варианты применения, но с их помощью можно полноценно обеспечить себя и электричеством и теплом.

Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

Солнце дает нам абсолютно бесплатный источник энергии, а главное, довольно мощный. За счет преобразования солнечной энергии можно полноценно вырабатывать электрическую и тепловую энергию. Важным нюансом является то, что в зимнее время также можно использовать солнечную энергию, особенно когда в вашем регионе много ясных дней.

Солнечные батареи

Солнечные батареи

С помощью солнечных батарей вырабатывают электрическую энергию. Они собираются из специальных фотоэлементов, которые, в свою очередь, являются преобразователями и при попадании солнечных лучей вырабатывают электрический ток. Кремниевые фотопреобразователи — это только часть системы, далее нужен аккумулятор, который будет сохранять излишки энергии для потребления в ночное время или в момент пиковых нагрузок. А также целая система, для подачи энергии к потребителям. Мощность будет зависеть от вида фотоэлементов, их количества, а также от аккумуляторов.

Солнечные коллекторы

Солнечные коллекторы

Самым простейшим солнечным коллектором является бочка с водой для летнего душа на даче. Современные гелиосистемы усовершенствованы, но принцип остается тот же, вода получает тепловую энергию от солнца, а дальше вы можете по специальной системе подавать воду в отопительные приборы либо использовать как горячее водоснабжение.

Для полноценного использования солнечных коллекторов в отоплении, нужна будет установка альтернативного источника тепла, например, котельной установки. Это требуется в период сильных холодов, когда солнечной энергии не будет хватать, так как отопление от нее будет низкотемпературным.

Ветрогенераторы

Ветрогенераторы

Ветер является неисчерпаемым источником энергии, а для преобразования в электрическую он является самым перспективным. Принцип таков, что ветер приводит в движение лопасти ветрогенератора, который вращаясь, передает энергию на вал ротора электрогенератора, где и происходит выработка электричества. Система обязательно требует аккумуляторные батареи для накопления энергии, которую можно использовать в безветренную погоду.

Ветрогенераторы сильно зависят от места установки, лучше всего на открытых площадях, где ветра дуют постоянно, минимальная их скорость требуется 5-6 метров в секунду. В городских реалиях они малоэффективны, поэтому используются как дополнительный источник энергии, который будет покрывать 20-30%.

Энергия воды

Энергия воды

Энергия воды является возобновляемым источником, ее давно использовали для вращения водяных мельниц, но теперь люди научились применять ее более глобально.

Сейчас не только строят гидростанции, которые работают за счет разного уровня воды, но и используют приливы, для этого строят специальные приливные станции.

Вода является мощным альтернативным источником для выработки электрической энергии. Однако с появлением тепловых насосов, ее энергию можно применять для отопления и горячего водоснабжения.

Тепловые насосы

Тепловой насос

Примитивным воздушным тепловым насосом является стандартный кондиционер, серьезные установки работают в более больших диапазонах температур и с большей мощностью.

Принцип работы теплового насоса заключается в получении тепла от низкопотенциального источника энергии и передачи этого тепла хладагенту, который нагревается от низких температур. После хладагент закипает в испарителе и переходит в газообразное состояние, после чего поступает в компрессор, где увеличивается давление. Далее он следует в конденсатор, где отдает свое тепло в систему отопления (где теплоносителем могут выступать вода, воздух, масло и т. д.) или в систему горячего водоснабжения. Далее весь процесс повторяется.

Тепловой насос может использовать низкопотенциальную энергию:
• Воды — подземные реки и наземные водоемы.
• Земли — на глубине ниже уровня промерзания температура всегда постоянная и ее достаточно для работы системы.
• Воздуха — но пока, что в установках есть ограничение до -25 градусов, после тепловой насос становится малоэффективен и требует дополнительный источник энергии.

Таким образом, мы получаем бесплатный источник энергии, а платим лишь за оборудование, которое окупается за счет отказа от покупки топлива.

Биотопливо

Биотопливо

Биотопливо включает в себя много разных видов сырья, а также их принципов переработки. Единственное что их объединяет — все они являются органическими продуктами.

Биотопливо бывает:
• Газообразным — биогаз и биоводород.
• Твердым — пеллеты, брикеты и дрова.
• Жидким — биодизель, биметанол, биэтанол и другие.

Процедура создания твердого биотоплива довольно проста и не является дорогостоящей, а вот для создания биогаза и жидкого биотоплива потребуются немалые затраты.

Преимущества и недостатки альтернативных источников энергии

Как и все источники энергии альтернативные имеют свои положительные и отрицательные стороны.

К плюсам относятся:
• Экологичность
• Возобновляемость ресурсов
• Доступность
• Возможность применять в разных отраслях
• Низкая себестоимость получаемой энергии

К минусам следует отнести:
• Довольно небольшая мощность (кроме ГЭС)
• Низкий КПД
• Высокие капиталовложения
• Зависимость от погодных условий и географических нюансов.

Какие перспективы развития этой отрасли в будущем

Альтернативная энергетика — это перспективное направление, учитывая всеобщую борьбу за экологию, все ресурсы бросаются на отказ от ископаемых. Хоть в нашей стране еще не так распространены источники альтернативной энергии, но государственные программы направлены именно в это русло.

Учитывая огромную территорию единого решения для всей страны нет, все будет зависеть от климатических условий. Но уже применяется в отдельных регионах солнечная энергия, строятся ветровые станции, а тепловые насосы набирают популярности для отопления частных домов.

Стоит ли применять различные виды альтернативных источников энергии в частном доме

Альтернативные источники энергии являются идеальным вариантом для отопления и электроснабжения частного дома. Для одного дома не требуется огромных мощностей, поэтому солнечных батарей будет вполне достаточно для выработки электрической энергии. А например, тепловой насос грунт-вода сможет обеспечить качественное отопление.

Большим плюсом будет, то что капитальные затраты быстро окупятся, экология останется чистой, а вы не будете зависеть от коммунальных служб.

Есть ли смысл делать своими руками установки для преобразования альтернативной энергии

Почти любую установку из выше перечисленных можно сделать своими руками. Однако здесь понадобится очень много времени, материальных затрат и профессиональных умений.

Но если вы решитесь на такой эксперимент, и он окажется успешным, тогда ваша экономия будет заметна с первых дней использования установки. Но учтите, что такой вариант возможен только в частных домах.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *