Энергонезависимый дом и альтернативные источники энергии 

С каждым годом приближается энергетическая катастрофа. Запасов ископаемого топлива осталось буквально на 50-100 лет, как органического (торфа, угля, нефти, природного газа), так и неорганического, например радиоактивного урана. Постоянно растет цена на не возобновляемые энергоресурсы. Вредные отходы традиционной энергетики угрожают самому существованию Земли.

Развитые страны заняты поисками альтернативных источников энергии. Все они, так или иначе, связаны с солнцем. Как уверяют ученые, ему еще «светить» 3-4 миллиарда лет. Солнце посылает нам за год энергии в 15000 раз больше, чем потребляет ее все человечество.

Граждане могут внести свой вклад в развитие энергетической независимости, внедряя новые технологии в энергоснабжение дома. Какие же имеются альтернативы у «ископаемых» топливных ресурсов? Их несколько: возобновляемые органические виды топлива, сила ветра, солнечный свет и тепло земли.

-Возобновляемые органические ресурсы.

Речь пойдет об обычных дровах и других видах биологического топлива. Их производство занимает огромные площади ценной пахотной земли. Кроме того, для обслуживания оборудования работающего на таком топливе необходим ручной труд. Поэтому оставим их для каминов и резервных котлов.

-Ветровые генераторы.

Люди эксплуатируют силу ветра тысячи лет. Всем знакомы ветряные мельницы для помола зерна, ветряки откачивающие воду из каналов Голландии. Очевидно, что ветер интенсивнее у берегов морей и океанов, а также на плоских возвышенностях. Современные технологии позволяют использовать обычные домашние ветроэнергетические установки до 30% времени в году. Само собой, необходимо наличие больших аккумуляторов. Поэтому более целесообразно применять ветровые генераторы совместно с другими источниками энергии, например, солнечными батареями. Современные «ветряки» это сложные механические агрегаты, их долговечность ограничена. Производство и особенно обслуживание ветровых турбин обходится дорого.

-Тепловые насосы.

Принцип работы теплового насоса основан на использовании разницы температур на поверхности земли и в глубине грунта. Например, для Украины температура на глубине 2м практически всегда равна +10С. Специальная жидкость (этиленглюколь) циркулирует в замкнутом контуре и при испарении поглощает рассеянную вокруг тепловую энергию. В момент конденсации жидкости, она концентрирует тепло и отдает его в систему отопления дома. С увеличением используемой глубины, тепловой насос работает эффективнее, но обходится дороже. Для циркуляции этиленглюколя компрессору необходимо минимальное количество электроэнергии от стороннего источника. Если параллельно обогревать здание с помощью гелиосистемы или солнечной батареи, можно использовать более дешевый насос, меньшей мощности. Хотя кпд теплового насоса всего 15%, он надежен и долговечен (до 25 лет эксплуатации).

- Гелиосистемы.

Солнечные коллекторы преобразуют свет звезды непосредственно в тепло. Простейшей гелиосистемой является черный бак на крыше летнего душа. Сначала стали производить плоские коллекторы. Они представляют собой темные изолированные короба со светопоглощающей панелью. Внутри коробов циркулирует вода (одноконтурная система) или незамерзающая жидкость, отдающая позже тепло воде (двухконтурная система). Плоские гелиосистемы используют для подогрева воды, реже в отоплении, их кпд до 50%. Чаще всего системы располагают с южной стороны, их эффективность падает при усилении облачности или при понижении температуры воздуха.

Наиболее эффективными являются трубчатые коллекторы. Работают коллекторы целый день, у них лучше теплопоглощение, так как солнце нагревает трубы со всех сторон. Благодаря форме, их легче обслуживать и безопаснее эксплуатировать. Самые совершенные SV - трубы, у которых все пространство трубы находится в вакууме. Действуют они даже в 50-ти градусный мороз, быстро включаются в процесс, теплоноситель нагревается до 300С. Даже в тени и при облачной погоде SV-трубы обеспечат дом теплой водой, отоплением, вентиляцией.

Фотоэлектрические установки напрямую преобразуют солнечную энергию в электрический ток. Целесообразнее использовать целые батареи фотоэлементов. Они вырабатывают постоянный электрический ток, который с помощью инверторов, преобразуется в переменный ток, необходимый для эксплуатации большинства современных электроприборов. Устанавливают солнечные батареи, в основном, на крышах домов во всех направлениях, кроме северного фасада. Так как фотоэлектрические системы не содержат подвижных деталей и практически не требуют обслуживания, они надежны и долговечны, их кпд до 25%.

Какими же перспективными технологиями в энергообеспечении своего дома или их комбинацией воспользоваться? Решать Вам самим.