Идеи «зеленой энергетики» активно продвигаются в мире с 90-х гг. прошлого века. Для энергоснабжения частных домов используют несколько альтернативных источников электричества, сокращающих нагрузку на общую сеть. Но расходы на покупку и монтаж оборудования не позволяют снизить затраты на электроэнергию.
Ветряки
Помимо промышленных генераторов, устанавливаемых на высоких колоннах, существуют малогабаритные станции. Оборудование хорошо работает в местности с постоянными и сильными ветрами (например, в степи или в прибрежных районах).
Мощность генератора, устанавливаемого на мачте высотой около 5 м, не превышает 1 кВт.
Для привода ротора используют рабочее колесо с лопастями длиной 1 м. Выработка электроэнергии начинается при скорости потока от 3 м/сек, номинальная мощность достигается при увеличении параметра до 12-15 м/сек.
Недостатки системы:
- В схеме питания используются преобразователи и аккумуляторные батареи для сглаживания скачков. При снижении скорости ветра мощность генератора падает, что не позволяет обеспечить бесперебойное снабжение дома электроэнергией. Отказаться от централизованного питания здания при установке ветряка не получится.
- Высокая стоимость комплектующих и необходимость установки мачты на приусадебном участке или крыше дома. Ряд компонентов имеет ограниченный ресурс, окупить затраты на покупку и монтаж ветряной электростанции получится через 15-20 лет.
Водяные станции
Компактные гидроэлектростанции не требуют возведения плотины и прочих гидротехнических сооружений. Подходят для домов, расположенных на берегах рек или каналов, но скорость течения не должна падать меньше 0,7 м/сек.
Турбину с рабочими колесами ставят на дне водоема поперек потока, мощность генератора доходит до 5 кВт.
Наличие преобразователя и блока батарей позволяет сглаживать скачки напряжения и накапливать электроэнергию. Средний срок окупаемости составляет около 3-4 лет при продолжительности службы оборудования до 20 лет.
Недостатки системы:
- Оборудование подходит для домов, расположенных в прибрежной зоне.
- Риск повреждения электростанции при ледоходе или разливе.
- Для монтажа требуется обустройство фундамента и установка сваи для крепления страховочного троса.
- Электростанция уменьшает глубину водоема, необходимо ограничивать зону сигнальными буйками.
Геотермальные установки
Электростанции используют тепловую энергию воды, нагретой в недрах Земли. Промышленные установки располагают в сейсмически активных регионах (например, на Камчатке или Дальнем Востоке).
Смесь пара и воды попадает на рабочее колесо турбины или используется для прогрева специальной жидкости с низкой температурой кипения. В бытовых условиях применяют установки с тепловым насосом, предназначенные для поддержания комфортного микроклимата в здании.
Недостатки системы:
- Высокая стоимость оборудования, ограничивающая использование геотермальной энергетики в частных домах.
- Длительный срок окупаемости.
- Ограниченный перечень территорий, пригодных для строительства электростанций.
Солнечные батареи
Элементы располагают на крыше здания и подключают к преобразователю. В состав системы входят аккумуляторы, поддерживающие электроснабжение в пасмурную погоду или ночью.
Солнечные батареи имеют ограниченный ресурс, для их изготовления используются токсичные вещества. КПД не превышает 20%, нагрев сокращает производительность в среднем на 0,5% за 1°С.
Монтаж контура охлаждения повышает себестоимость генерации электроэнергии и снижает общую эффективность альтернативного источника питания.
Установки на биологическом топливе
Еще одним направлением альтернативной энергетики являются станции, сжигающие топливные брикеты или жидкое горючее из отходов сельскохозяйственных культур. Установки подходят для регионов, богатых лесами или имеющих развитую деревообрабатывающую промышленность.
Топливо применяют в котлах для получения перегретого пара, подаваемого к турбинам и используемого для отопления жилых домов либо ферм. Жидкое горючее также пригодно для питания дизельных электростанций.
-335x220.jpg)
-335x220.jpg)