Добыча электроэнергии в домашних условиях: Как получить электроэнергию в домашних условиях, генерировать энергию

Можно ли получить электрический ток бесплатно

Поиски новых источников энергии постоянно ведутся в современной науке. Статическое электричество, присутствующее в воздухе, могло бы стать одним из них. В настоящее время это стало реальностью.

Известны два способа: ветряные генераторы и атмосферные поля. Не менее интересна энергия Земли. Добытое из нее «вечное» электричество помогло бы экономить обычную электроэнергию, стоимость которой увеличивается. Иногда необходимо получение даже мизерных его количеств.

Добыча из воздуха

Атмосферное электричество вполне может быть использовано. Многих привлекает возможность поставить себе на службу природную стихию во время грозы.

В атмосфере также присутствуют волны от поля планеты. Оказывается, электричество можно добыть из воздуха своими силами, не применяя сверхсложные устройства.

Некоторые способы следующие:

• грозовые батареи используют свойство электрического потенциала накапливаться;
• ветрогенератор преобразовывает в электричество силу ветра, работая долгое время;
• ионизатор (люстра Чижевского) — популярный бытовой прибор;
• генератор TPU (тороидального) электричества Стивена Марка;
• генератор Капанадзе — бестопливный энергетический источник.

Рассмотрим подробно некоторые из устройств.

Ветрогенераторы

Популярный и всеобще известный источник энергии, получаемой с помощью ветра — ветрогенератор. Подобные устройства давно применяются во многих странах.

Установка в единственном числе ограниченно обеспечивает нужды электропитания. Поэтому приходится добавлять генераторы, если нужно обеспечить энергией крупное предприятие. В Европе существуют целые поля с ветряными установками, абсолютно не наносящими вреда природе.

[advice]Стоит отметить: недостатком может считаться невозможность рассчитать заранее величины напряжения и тока. Следовательно, нельзя сказать, сколько накопится электричества, так как действие ветра не всегда предсказуемо.[/advice]

Грозовые батареи

Устройство, накапливающее потенциал с использованием атмосферных разрядов, называется грозовой батареей.

Схема прибора включает лишь антенну из металла и заземление, не имея сложных преобразовывающих и накапливающих компонентов.

Между частями прибора появляется потенциал, который затем накапливается. Воздействие природной стихии не подлежит точному предварительному расчету и данная величина также непредсказуема.

[warning]Важно знать: это свойство довольно опасно при реализации схемы своими руками, так как создавшийся контур притягивает молнии с напряжением до 2000 Вольт.[/warning]

Тороидальный генератор С. Марка

Устройство, изобретенное С. Марком, способно вырабатывать электричество через некоторое время после его включения.

Генератор TPU (тороидальный) может питать бытовые приборы.

Конструкция состоит из трех катушек: внутренней, внешней и управляющей. Он действует из-за появляющихся резонансных частот и магнитного вихря, способствующих образованию тока. Правильно составив схему, подобный прибор можно сделать самому.

Генератор Капанадзе

Изобретатель Капанадзе (Грузия) воспроизвел генератор свободной энергии, в основе разработки которого лежал загадочный трансформатор Н. Тесла, дающий гораздо большую выходную мощность, чем в токе контура.

Генератор Капанадзе — бестопливное устройство, являющееся примером новых технологий.

Запуск осуществляется от аккумулятора, но дальнейшая работа продолжается автономно. В корпусе осуществляется концентрация энергии, добываемая из пространства, динамики эфира. Технология запатентована и не разглашается. Это практически новая теория электричества и распространения волн, когда энергия передается от одной частицы среды к другой.

Добыча из Земли

Невзирая на то, что запас энергии Земли очень большой, добыть ее весьма трудно. Нереально это сделать своими руками, если речь идет о достаточном количестве для промышленных целей.

Но электричество из планеты, ее магнитного поля возможно получить собственными силами в небольших порциях, достаточных для зажигания фонарика на светодиодах, неполной зарядки телефона. Можно надеяться, что возможность взять эти небольшие порции не нанесет вреда земному шару.

Гальванический способ (с двумя стержнями)

Известен способ получения электричества, основанный на взаимодействии двух стержней в растворе соли (гальваника).

Между стержнями из разных металлов в электролите появляется разность потенциалов.

Такие же детали (из алюминия и меди) можно погрузить в землю на 0,5 метров, полив пространство между ними раствором соли (электролитом). Это способ получения некоторого количество бесплатного электричества.

От заземления

Другой способ позволяет собрать электроэнергию от заземления при использовании ее различными потребителями.

Например, в частном доме электроснабжение оснащено заземляющим контуром, на который при включенной нагрузке стекает какая-то часть электричества. Конкретно, переменный ток идет по проводам: «фаза» и «ноль», второй из которых заземляется и чаще всего не опасен. А удар током можно получить из фазового провода.

[advice]Примите во внимание: не стоит пробовать получить электроэнергию подобным способом в домашних условиях при недостатке знаний. Если перепутать «фазовый» провод заземления с «нулевым», с которого можно получить данную энергию, токовый удар придется по всему зданию.[/advice]

Количество электричества, взятое из нулевого провода, гораздо меньше чем от солнечной батареи. (От редакции: экспериментировать с данным методом чрезвычайно опасно и категорически не рекомендуется).

Другие способы

Халявное электричество требуется и на садовом участке, в связи с чем один из умельцев утверждает: его добыча возможна, если применить наполовину мистические способы. А именно: даром его могут дать самодельные пирамиды.

Начитавшись о необычных свойствах этих конструкций, он соорудил пирамиду 3 на 3 метра и начал делать реальные испытания. То есть — пробовать доказать: невозможно получить энергию из «ничего», ограниченного пространства либо из космоса.

Возможно с юмором, но, по словам частного дачника, смонтированный из алюминиевой фольги и гелевого аккумулятора (накопителя энергии) генератор питал светильники на участке. Одним словом, из пирамиды потекла дармовая (вернее — дешевая) электрическая энергия, ток.

Далее дачник уверяет, что строительством подобных конструкций из дерева или других изоляционных материалов заинтересовалась вся деревня. Якобы, есть реальная возможность взять энергию из пирамиды на халяву.

Однако, ведутся серьезные научные изыскания в области получения малого электричества из продуктов жизнедеятельности растений, переходящих в землю.

Такие источники, дающие вечное электричество, то есть — работающие с восполнением энергии, используют в системах контроля за влажность. Судя по тому, что эксперименты проводятся на горшечных растениях, подобные приборы можно делать и испытывать самостоятельно.

Из глубин Земли успешно идет добыча тепла станциями геотермальной энергии в Калифорнии, Исландии. Недра, вулканы используются для выработки сотен МВт электроэнергии также, как это делается посредством солнца и ветра.

На практике своими руками жители районов с вулканической деятельностью могут самостоятельно сделать, например, геотермальный насос для отопления. А тепло известными способами можно превратить в электричество.

Множество ученых и изобретателей ищут путь к энергетической независимости, будь то свет, тепло, атмосферные явления или холодный фотосинтез. При повышающихся ценах на электроэнергию это вполне уместно. Некоторые способы давно стали реальностью и помогают получать энергию даже в значительных масштабах.

Изобретатели и ученые разрабатывают проекты на основе токов в земной мантии, потока частиц в виде солнечного ветра. Считается, что планета представляет собой большой сферический конденсатор. Но до сих пор не удалось выяснить, как восполняется его заряд.

Во всяком случае, человек не имеет права значительно вмешиваться в природу, пытаясь разрядить этот запас энергии, не изучив процесс досконально с учетом последствий.

Смотрите видео, в котором пользователь разъясняет, как без особых затрат сделать ветрогенератор и получить желаемое бесплатное электричество:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Электричество из земли дома своими руками: как получить

Вопрос эффективности

Получение электричества из земли окутано мифами – в Интернет регулярно выкладываются материалы на тему получения бесплатной электроэнергии за счет использования неисчерпаемого потенциала электромагнитного поля планеты. Однако многочисленные видео, на которых самодельные установки добывают ток из земли и заставляют сиять многоваттные лампочки или крутиться электромоторы, являются мошенническими. Если бы получение электричества из земли было настолько эффективно, атомная и гидроэнергетика давно ушли бы в прошлое.

Однако бесплатное электричество добыть из земной оболочки вполне реально и сделать это можно своими руками. Правда, полученного тока хватит только на светодиодную подсветку или на то, чтобы не торопясь подзарядить мобильное устройство.

Напряжение из магнитного поля Земли — возможно ли!?

Для получения тока из природной среды на постоянной основе (то есть, исключаем разряды молний), нам необходим проводник и разность потенциалов. Найти разность потенциалов проще всего в земле, которая объединяет все три среды – твердую, жидкую и газообразную. По своей структуре грунт представляет собой твердые частички, между которыми присутствуют молекулы воды и пузырьки воздуха.

Важно знать, что элементарной единицей почвы является глинисто-гумусовый комплекс (мицелла), который обладает определенной разностью потенциалов. Внешняя оболочка мицеллы накапливает отрицательный заряд, внутри нее формируется положительный. За счет того, что электроотрицательная оболочка мицеллы притягивает из окружающей среды ионы с положительным зарядом, в почве беспрерывно протекают электрохимические и электрические процессы. Этим почва выгодно отличается от водной и воздушной среды и дает возможность своими руками создать устройство для добычи электроэнергии.

Способы добычи энергии из земли

Не секрет, что легче всего добывать электричество из твердой и влажной среды. Самым популярным вариантом является почва, в которой сочетается и твердая, и жидкая, и газообразная среда. Между мелкими минералами содержатся капли воды и пузырьки воздуха. К тому же в почве присутствует еще одна единица — мицелла (глинисто-гумусовый комплекс), которая является сложной системой с разницей потенциалов.

Если внешняя оболочка создает отрицательный заряд, то внутренняя — положительный. Мицеллы с отрицательным зарядом притягивают к верхним слоям ионы с положительным. В результате в почве постоянно осуществляются электрические и электрохимические процессы.

Учитывая тот факт, что в почве содержатся электролиты и электричество, ее можно рассматривать не только как место для развития живых организмов и выращивания урожая, но и как компактную электростанцию. Большинство помещений концентрирует в эту оболочку внушительный электрический потенциал, который подается с помощью заземления.

В настоящее время используется 3 способа добычи энергии из почвы в домашних условиях. Первый заключается в таком алгоритме: нулевой провод — нагрузка — почва. Второй подразумевает использование цинкового и медного электрода, а третий задействует потенциал между крышей и землей.

В первом варианте напряжение в дом подается с помощью двух проводников: фазного и нулевого. Третий проводник, заземленный, создает напряжение от 10 до 20 В, чего вполне хватает для обслуживания нескольких лампочек.

Следующий способ базируется на получении энергии только из земли. Для этого нужно взять два стержня из токопроводящих материалов — один из цинка, а другой из меди, а затем установить их в землю. Желательно использовать тот грунт, который находится в изолированном пространстве.

Найти промышленные устройства для получения электрики из земли проблематично, ведь их практически никто не продает. Но создать такое изобретение своими руками, следуя готовым схемам и чертежам, вполне реально.

Создавая прибор по добыче электроэнергии из воздуха, необходимо помнить об определенной опасности, которая связана с риском появления принципа молнии. Чтобы избежать непредвиденных последствий, важно соблюдать правильность подключения, полярность и прочие важные моменты.

Работы по изготовлению устройства для получения доступного электричества не требуют больших финансовых затрат или усилий. Достаточно подобрать простую схему и в точности следовать пошаговому руководству.

Конечно же, сверхмощный прибор своими руками создать проблематично, так как он требует более сложных схем и может обойтись в кругленькую сумму. А вот что касается изготовления простых механизмов, то такую задачу можно реализовать в домашних условиях.

В 1729 году мир узнал, что на земле существуют материалы (в основном это металлы), которые могут пропускать через себя ток. Эти материалы стали именоваться проводниками. Были найдены и другие вещества (например янтарь, стекло, воск), которые не проводят ток которые стали именоваться изоляторами. Но применять электричество человечество смогло лишь в начале 17 века. Стало ясно, что ток может быть использован для получения тепла и света. Тогда же было установлено, что электричество — это поток небольших заряженных частиц — электронов. И каждый из них несет малый заряд энергии. Но когда собирается много электронов, заряд становится большим, вот тогда и появляется электрическое напряжение. Поэтому электричество может по проводам перемещаться на длинные расстояния.

Давайте рассмотрим одно занятное явление. Человек снимает свитер через голову и вдруг ни с того, ни сего раздается треск. Если раздеваться в темноте, то можете наблюдать, как этот треск сопровождается искрами. Это искрит и трещит одежда. Посмотрев внимательнее можно увидеть, что свитер прилегает к рубашке, которая еще была одета на теле. Таким образом, между вещами возникает ток. Его проявление на разных предметах приводит не только к притяжению, но и к отталкиванию. Это и есть действие электричества. Выходит, что человек в нынешнее время не может и шагу ступить без электричества.

Способ с двумя электродами

Простейший способ получить в домашних условиях электроэнергию – использовать принцип, по которому устроены классические солевые батарейки, где использована гальваническая пара и электролит. При погружении стержней, выполненных из разных металлов, в раствор соли, на их концах образуется разность потенциалов.

Мощность такого гальванического элемента зависит от целого ряда факторов

, включая:

• сечение и длину электродов;
• глубину погружения электродов в электролит;
• концентрацию солей в электролите и его температуру и т.д.

Чтобы получить электричество, требуется взять два электрода для гальванической пары – один из меди, второй из оцинкованного железа. Электроды погружают в грунт приблизительно на глубину в полметра, установив их на расстоянии около 25 см, относительно друг друга. Грунт между электродами следует хорошо пролить раствором соли. Замеряя вольтметром напряжение на концах электродов спустя 10-15 минут, можно обнаружить, что система дает бесплатно ток около 3 В.

Добыча электричества с помощью 2-х стержней

Если провести ряд экспериментов на разных участках, выяснится, что показания вольтметра варьируются в зависимости от характеристик грунта и его влажности, размеров и глубины установки электродов. Для повышения эффективности рекомендуется ограничить при помощи куска трубы подходящего диаметра контур, куда будет заливаться солевой раствор.

Внимание! Требуется использовать насыщенный электролит, а такая концентрация соли делает почву непригодной для роста растений.

Мифы и реальность

На просторах интернета есть большое количество видеороликов, где люди зажигают от земли лампы мощностью 150 Вт, запускают электродвигатели и так далее. Еще больше есть различных текстовых материалов, подробно рассказывающих о земляных батареях. К подобной информации не рекомендуется относиться слишком серьезно, ведь написать можно что угодно, а перед съемкой видеоролика провести соответствующую подготовку.

Просмотрев или прочитав эти материалы, вы действительно можете поверить в разные небылицы. Например, что электрическое или магнитное поле Земли содержит океан дармовой электроэнергии, получение которой довольно легко. Правда заключается в том, что запас энергии действительно огромен, но вот извлечь ее вовсе не просто. Иначе никто бы уже не пользовался двигателями внутреннего сгорания, не обогревался природным газом и так далее.

Для справки.

Магнитное поле у нашей планеты действительно существует и защищает все живое от губительного воздействия разных частиц, идущих от Солнца. Силовые линии этого поля проходят параллельно поверхности с запада на восток.

Если в соответствии с теорией провести некий виртуальный эксперимент, то можно убедиться, насколько непросто заполучить электричество из магнитного поля земли. Возьмем 2 металлических электрода, для чистоты эксперимента – в виде квадратных листов со сторонами 1 м. Один лист установим на поверхности земли перпендикулярно силовым линиям, а второй – поднимем на высоту 500 м и сориентируем его в пространстве таким же образом.

Теоретически между электродами возникнет разность потенциалов порядка 80 вольт. Тот же эффект будет наблюдаться, если второй лист расположить под землей, на дне самой глубокой шахты. А теперь представьте такую электростанцию – в километр высотой, с огромной площадью поверхности электродов. Кроме того, станция должна противостоять ударам молний, что обязательно будут бить именно по ней. Возможно, это реальность далекого будущего.

Тем не менее получить электричество от земли – вполне возможно, хотя и в мизерных количествах. Его может хватить на то, чтобы зажечь светодиодный фонарик, включить калькулятор или немного зарядить сотовый телефон. Рассмотрим способы, позволяющие это сделать.

Способ с нулевым проводом

Напряжение в жилой дом подается с использованием двух проводников: один из них фаза, второй – нуль. Если дом оборудован качественным заземляющим контуром, в период интенсивного потребления электроэнергии часть тока уходит через заземление в грунт. Подключив к нулевому проводу и заземлению лампочку на 12 В, вы заставите ее светиться, поскольку между контактами нуля и «земли» напряжение может достигать 15 В. И этот ток электросчетчиком не фиксируется.

Добыча электричества с помощью нулевого провода

Схема, собранная по принципу ноль – потребитель энергии – земля, вполне рабочая. При желании для выравнивания колебаний напряжения можно использовать трансформатор. Недостатком является нестабильность появления электричества между нулем и заземлением – для этого требуется, чтобы дом потреблял много электроэнергии.

Обратите внимание! Данный способ добывать даровое электричество пригоден только в условиях частного домовладения. В квартирах нет надежного заземления, а использовать в этом качестве трубопроводы систем отопления или водоснабжения нельзя. Тем более запрещено соединять контур заземления с фазой для получения электричества, так как заземляющая шина оказывается под напряжением 220 В, что смертельно опасно.

Несмотря на то, что такая система задействует для работы землю, ее нельзя отнести к источнику земной электроэнергии. Как добыть энергию, используя электромагнитный потенциал планеты, остается открытым.

Энергия магнитного поля планеты

Земля представляет собой своего рода конденсатор сферической формы, на внутренней поверхности которой накапливается отрицательный заряд, а снаружи – положительный. Изолятором служит атмосфера – через нее проходит электрический ток, при этом разность потенциалов сохраняется. Утерянные заряды восполняются за счет магнитного поля, которое служит природным электрогенератором.

Как получить на практике электричество из земли? По сути, необходимо подсоединиться к полюсу генератора и организовать надежное заземление.

Устройство, получающее электричество из природных источников, должно состоять из следующих элементов

:

• проводник;
• заземляющий контур, к которому подсоединен проводник;
• эмиттер (катушка Тесла, высоковольтный генератор, позволяющий электронам покидать проводник).

Схема получения электроэнергии
Верхняя точка конструкции, на которой расположен эмиттер, должна располагаться на такой высоте, чтобы за счет разницы потенциалов электрического поля планеты электроны поднимались по проводнику вверх. Эмиттер их будет освобождать из металла и в виде ионов выпускать в атмосферу. Процесс будет продолжаться до тех пор, пока потенциал в верхних слоях атмосферы не станет вровень с электрическим полем планеты.

К цепи подключается потребитель энергии, причем чем эффективнее работает катушка Тесла, тем выше сила тока в цепи, тем больше (или мощнее) потребителей тока можно подключить к системе.

Так как электрическое поле окружает заземленные проводники, к которым относятся деревья, здания, различные высотные конструкции, то в городской черте верхняя часть системы должна располагаться выше всех имеющихся объектов. Своими руками создать подобную конструкцию не реально.

Видео по теме:

Ветрогенераторы — электричество из энергии ветра

А вот ветрогенератор сейчас уже стал реальностью. Фактически такое устройство можно назвать потомком ветряной мельницы. Основная проблема в получении электроэнергии таким способом — непостоянство ветра. Но там, где условия позволяют сейчас даже строятся электростанции, дающие неплохую отдачу буквально из ничего — из движения воздуха.

Поиски новых источников энергии постоянно ведутся в современной науке. Статическое электричество, присутствующее в воздухе, могло бы стать одним из них. В настоящее время это стало реальностью.

Известны два способа: ветряные генераторы и атмосферные поля. Не менее интересна энергия Земли. Добытое из нее «вечное» электричество помогло бы экономить обычную электроэнергию, стоимость которой увеличивается. Иногда необходимо получение даже мизерных его количеств.

Автономная электроэнергия: миф или реальность?

В 1729 году мир узнал, что на земле существуют материалы (в основном это металлы), которые могут пропускать через себя ток. Эти материалы стали именоваться проводниками. Были найдены и другие вещества (например янтарь, стекло, воск), которые не проводят ток которые стали именоваться изоляторами. Но применять электричество человечество смогло лишь в начале 17 века. Стало ясно, что ток может быть использован для получения тепла и света. Тогда же было установлено, что электричество — это поток небольших заряженных частиц — электронов. И каждый из них несет малый заряд энергии. Но когда собирается много электронов, заряд становится большим, вот тогда и появляется электрическое напряжение. Поэтому электричество может по проводам перемещаться на длинные расстояния.

Давайте рассмотрим одно занятное явление. Человек снимает свитер через голову и вдруг ни с того, ни сего раздается треск. Если раздеваться в темноте, то можете наблюдать, как этот треск сопровождается искрами. Это искрит и трещит одежда. Посмотрев внимательнее можно увидеть, что свитер прилегает к рубашке, которая еще была одета на теле. Таким образом, между вещами возникает ток. Его проявление на разных предметах приводит не только к притяжению, но и к отталкиванию. Это и есть действие электричества. Выходит, что человек в нынешнее время не может и шагу ступить без электричества.

Электричество из воды в домашних условиях

Эта труба может напор водопроводной воды превращать в электроэнергию, которую можно применять для домашних условий.

Для получения электричества требуется установить в трубу устройство, потом открыть вентиль. Вода после этого будет производить желаемую электроэнергию, двигая внутри устройства маленькие колесики.

Произведенная энергия накапливается в специальных лампах, которые устанавливаются после зарядки на свое место для целевого применения, при этом возможна регулировка яркости их свечения.

Этот метод может быть использован людьми всего мира, где есть водопроводная вода. Странно, что до этого никто об этом не додумался. Поэтому изобретение Чоя вышло в финал конкурса по индустриальному дизайну и уже готовится к серийному выпуску.Один английский изобретатель Рян Йонгву Чой разработал метод, как добыть электроэнергию в домашних условиях из водопроводной воды, и придумал трубу, у которой внутри имеется водяное колесо, и назвал ее ES Pipe Waterwheel.

Солнечные батареи

Солнечные батареи это отличный способ добычи для дома электричества. 

Но на это дело необходимы некоторые затраты для приобретения солнечных батарей, которых нужно много. Но эти технологии с каждым годом расширяются, и солнечные панели уменьшаются в стоимости.

Плюсы:

• Производит электроэнергию в любое время.
• Для создания электричества нужен солнечный свет.
• Не нужно другое топливо.
• Экологическая безопасность.
• Отсутствие шума.

Минусы:

• Требуется немалые открытые площади.
• Электричество не производится ночью и в дождливую погоду.
• Дорогие и хрупкие панели.

Креативный подход

Один дачник изобрел устройство, которое представляет собой колесо, в котором постоянно бегают хомячки, но только больших габаритов. В это колесо впускалась собака, которая там начинала бегать. Дальше это колесо соединялась с генератором с помощью нескольких ременных передач. Генератор производил электричество, превращая в электричество энергию собаки.

Как получить электричество из картофеля

Почти в любом овоще или фрукте есть электричество. Для создания генератора тока понадобится:

•  картофель 1 шт;
•  зубочистки 2 шт;
•  соль;
•  чайная ложка;
•  провода 2 шт;
•  зубная паста.

Провода необходимо зачистить. Картофель разрезать ножом на 2 половинки. Провод протянуть через одну половинку картофеля. Используя чайную ложку сделать во второй половинке картофеля ямку — размер ее равен размеру ложки.

Смешать с солью зубную пасту и заполнить ею ямку, сделанную в разрезанном картофеле. Соединить две половинки картофеля зубочистками. Теперь генератор готов!

Для добычи напряжения необходимо на один из проводов намотать кусочек ваты. Подождать две минуты (пока батарея зарядиться).
Затем друг к другу поднести провода до появления искры.

Как добыть электричество в небольших количествах

Для этого понадобится: алюминиевая фольга, медный и алюминиевый штыри, медный провод, транзистор, соль, вода.

1. Алюминиевый штырь нужно глубоко воткнуть в дерево, чтобы штырь насквозь прошел через кору и проник в ствол на значительное расстояние. Затем, воткнуть в землю медный штырь, примерно на тридцать см. Если вставить в дерево не один штырь, а несколько, то будет электричества больше.

Между штырями напряжение составит около 1 V.

2. Взять транзистор и раскрыть его, при этом главное внутри корпуса не повредить кристалл. Присоединить провода к одному из переходов, «коллектор-база» или «эмиттер-база». В солнечный день, вместо транзистора можно использовать фотоэлемент, между проводами будет напряжение приблизительно 0.2 V. Применяя нескольких транзисторов можно сделать батарею.

3. Взять несколько стаканов и залить их раствором поваренной соли. Затем, взять несколько отрезков медного провода и обмотать алюминиевой фольгой один конец каждого отрезка. Этими проводами соединить стаканы с раствором, чтобы в одном стакане проволока находилась обнаженным концом, а в другом завернутым в фольгу. Получаемое напряжение будет завесить от числа стаканов.

Конечно полностью обеспечить дом своей электроэнергией конечно тяжело. Слишком много прожорливых электрических приборов: компьютеры, микроволновки, холодильники, мультиварки, телевизоры и другие. Все эти приборы потребляют много электроэнергии, на сегодняшнее время мы не можем выработать в домашних условиях такой электроэнергии на все 100%. Но вот что действительно реально, так это сэкономить и уменьшить счета за потребления электричества.

Получить электроэнергию в домашних условиях. Как получить электричество в природных условиях

Опыт европейцев показывает, что отапливать помещения горючим нерентабельно. На Западе люди получают тепло при помощи электроэнергии. Установка электрических котлов не является выгодной в том случае, если дом или квартира снабжается центральной электроэнергией. Получать необходимый энергетический ресурс можно самостоятельно, умные люди придумали множество самодельных устройств. Мы расскажем о тех альтернативных источниках электроэнергии, своими руками которые сделать проще всего.

Конструкция для выработки электроэнергии

Ветер является самым распространенным источником энергии

. Заранее предупреждаем, что соорудить оборудование для получения электричества своими руками не очень просто, но результат работы устройства не заставит себя долго ждать. В ходе разработки человеку понадобится разобраться в структуре заводской технологии и научится собирать её самостоятельно. Основными составляющими установки являются:

• двигатель
• мультипликатор
• генератор постоянного тока
• контролер заряда аккумулятора
• аккумулятор
• преобразователь напряжения

Существуют две разновидности ветряных двигателей: вертикальные и горизонтальные. Их отличие заключается в порядке расположения оси. Вертикальный альтернативный источник энергии для дома своими руками сделать немного проще, чем горизонтальный. На практике каждой из устройств имеет свои преимущества. Коэффициент полезного действия вертикально-осевого оборудования не превышает отметку 15%. За счет низкого уровня шума их эксплуатация в домашних условиях не вызывает дискомфорта. Объем произведенного электричества зависит от силы ветра, поэтому хозяину не придется ломать голову в случае изменения направления воздушного потока.

Бесплатная энергия для дома, получаемая при помощи горизонтальной оси, является полной противоположностью вертикальному типу. Оборудование отличается высокими показателями КПД, но нуждается в установке датчиков, которые реагируют на смену направления ветра.

Недостатком горизонтального ветродвигателя является высокий уровень шума. Такой вариант больше подходит для использования в промышленных условиях.

Чтобы получить альтернативное электричество в больших количествах, нужно правильно подобрать количество лопастей и размеры пропеллера. Самоделы выработали принципиальную схему сбора устройства. Всё зависит от того, какие результаты хочет получить хозяин. При диаметре пропеллера 2 метра нужно устанавливать следующее количество лопастей:

• 10 Ватт – 2 штуки;
• 15 Ватт – 3 штуки;
• 20 Ватт – 4 штуки;
• 30 Ватт – 6 штук;
• 40 Ватт – 8 штук.

Для диаметра пропеллера 4 метра действуют такие характеристики:

• 40 Ватт – 2 лопасти;
• 60 Ватт – 3 лопасти;
• 80 Ватт – 4 лопасти;
• 120 Ватт – 6 лопастей.

На основании полученных результатов можно сделать вывод, что альтернативная электроэнергия поможет в обогреве помещения. Остается только узнать мощность электрического котла и рассчитать нужный размер пропеллера. При расчете за основу бралась скорость ветра, равная четырем метрам в секунду. В Восточной Европе такой показатель является среднестатистическим.

Лопасть — важная составляющая ветрогенератора

Изготовляя альтернативные источники энергии для дома своими руками, особое внимание стоит уделить внимание лопастям. Парусные приспособления, которые устанавливаются на старые мельницы, не являются эффективными, поскольку имеют низкий КПД. Целесообразно использовать аэродинамические приспособления, имитирующие облик крыльев самолёта. По большому счету, материал не имеет значения, лопасти можно даже выстрогать из дерева. Если вы решили применить традиционный пластик, то помните, что при малом количестве лопастей в установке возникнут вибрации. Поэтому желательно поместить в устройство, которое поможет получить альтернативные виды энергии, 6 лопастей диаметром 3 метра. Лучше всего использовать ПВХ трубу, предназначенную для напорного водопровода. Для получения аэродинамических свойств, края изделия нужно обточить и отшлифовать. Для сборки пропеллера понадобится «звездочка», которая изготовляется из горизонтали.

Чтобы получить электричество своими руками качественно, необходимо сбалансировать ветроколеса. Сделать это можно в домашних условиях, в ходе выполнения тестовых работ проверяются лопасти на предмет произвольного движения. Если пропеллер находится в статическом положении, то вибрации ему не страшны.

Сгенерировать альтернативную энергетику своими руками при помощи ветра невозможно без заводского оборудования. В любом случае понадобится двигатель постоянного тока, который стоит копейки в сравнении с ценой на фабричные ветрогенераторы. Далее изготовление оборудования происходит по следующему сценарию:

• сборка рамы для надежности конструкции;
• установка поворотного узла, за которым будет закреплён генератор и ветровое колесо;
• монтаж подвижной боковой лопаты с пружинной стяжкой (необходима для защиты устройства во время ураганного ветра). Если этого механизма не будет, то изготовленный генератор электричества своими руками будет повёрнут в направлении ветра;
• присоединяем пропеллер к генератору, который в свою очередь крепится на станину, а станина к раме;
• к раме прикрепляется лопата на растяжке;
• поворотный механизм соединяется с рамой;
• генератор крепить к токосъемнику, от которого исходят провода, идущие в электрическую часть.

Чтобы собрать электрическую часть, нужно иметь элементарные познания в физике. К аккумулятору присоединяем диодный мост, через который проходит контроллер напряжения и предохранители. От аккумулятора происходит распределение альтернативной электроэнергии для дома.

Изготовление простого ветрогенератора своими руками

Солнечные батареи

Пластины для получения электроэнергии при помощи Солнца

Сравнительно недавно человечество научилось получать бесплатную энергию для дома при помощи Солнца. Получаемый ресурс используется для отопления помещения и обеспечения его электроэнергией, а также можно совмещать два процесса. К преимуществам солнечной энергии можно отнести такие факторы:

1. вечность ресурса;
2. высокий уровень экологичности;
3. бесшумность;
4. возможность переработки в другие альтернативные виды энергии.

Если нет возможности или желания покупать готовые солнечные батареи, то устройство можно сконструировать самостоятельно. Мы предлагаем вам простую установку, чтобы вы проверили на деле её эффективность, а затем сделали несколько таких устройств и создали целую тепловую станцию для дома.

Пластина меди перед сборкой солнечной батареи

Итак, альтернативный источник тока можно изготовить из простого листа меди, для простого оборудования нам понадобится порядка 45 квадратных сантиметров. Сначала нужно обрезать кусок металла до нужных нам размеров. Ориентируйтесь на то, чтобы лист поместился на спирали электроплитки. Перед началом процедуры важно убрать с меди лишние элементы и устранить дефекты. Затем можно положить лист на электроплитку, которая должна обладать мощностью не меньше 1100 ватт.

В процессе нагрева материал несколько раз поменяет свой цвет, что связано с особенностями законов физики и химии. После того, как медь покроется черным цветом, засеките полчаса. По истечении этого времени слой оксида станет толстым. Изготовляя солнечный альтернативный источник энергии для дома своими руками, после выключения плитки подождите некоторое время, пока медь остынет. Охлаждение понадобится для того, чтобы окись отслоилась от меди. Когда лист температура листа будет равна комнатной температуре, необходимо промыть материал под теплой водой. И ни в коем случае нельзя отделять остатки медной окиси. Опись технологии сборки устройства докажет вам, что получить альтернативное электричество без особых усилий очень просто.

Сначала вырезаем еще один лист меди, который будет соответствовать размеру обработанного куска. Оба листа сгибаем и помещаем их внутрь пластиковой бутылки, и делаем это таким образом, чтобы они не касались друг друга. К двум пластинам прикрепляем зажимы типа «Крокодил». Теперь остается всего лишь присоединить провода к полюсам: на плюс идет кабель от «чистой» меди, а на минус – от обработанной на плитке.

Компактная солнечная батарея небольшой мощности

Устройство для получения электричества своими руками практически готово. На конечной стадии остается в отдельном сосуде перемешать 3 ложки соли с простой водой. Несколько минут смесь мешаем, чтобы соль полностью растворилась в жидкости, после чего образовавшийся раствор выливаем в пластиковую бутылку. Если сконструировать сразу несколько таких устройств, то можно получить хорошие и бесплатные альтернативные источники энергии, своими руками изготовленные за короткий отрезок времени. Более простого самодельного варианта для обогрева помещения не придумать.

Солнечные батареи — принцип работы и производства

Получение электроэнергии из недр земли

Прокладка коммуникаций теплового насоса

Для получения электрической или тепловой энергии из недр земли необходимо соорудить геотермальный тепловой насос. Это устройство является универсальным, оно способно добывать нужный нам продукт как из грунта, так и из грунтовых вод. В последнее время такой альтернативный вид энергии пользуется большой популярностью.

Чтобы получать электричество из земли, для начала нужно проложить трубопровод. Если энергия будет исходить из воды, то тепловой насос помещаем в водоём. По принципу работы тепловой насос ничем не отличается от холодильника. Разница заключается лишь в том, что в нашем случае теплота не сбрасывается в окружающую среду, а поглощается оттуда.

Альтернативные источники электроэнергии своими руками бывают четырех типов:

• Вертикальный коллектор. Устанавливается в пробуренные скважины, глубина каждой из которых может составлять до 150 метров. Эта методика актуальна тогда, когда площадь участка не позволяет установить горизонтальный тепловой насос;
• Горизонтальный коллектор. Для его расположения нужно прорыть грунт по площади на глубину полутора метров. Получаемая таким образом альтернативная энергетика своими руками доступна практически для каждого частного дома. Опыт показывает, что эта схема является наиболее эффективной;
• Водный коллектор. Актуален в том случае, если рядом с домом есть река или озеро. Трубопровод нужно прокладывать на глубине, которая ниже глубины промерзания. В противном случае устанавливать систему придется каждый год. Этот способ получения энергии считается самым дешевым;
• Грунтовой водяной коллектор. Получение таким способом альтернативного электричества возможно только при помощи специалистов. Процесс прокладки труб требует соблюдения жестких требований. Особенность установки заключается в том, что после прохождения по всей схеме, отдавшая свою теплоту вода возвращается в землю. В дальнейшем она нагревается при помощи грунта и становится пригодной для обогрева помещения и получения электроэнергии.

Преимущества тепловых насосов

Горизонтальный коллектор

Альтернативные источники энергии для дома своими руками, в качестве источников которых выступают недра земли, имеют много достоинств. С первых дней использования тепловых насосов вы убедитесь в том, что такие технологии имеют высокий КПД. Поскольку температура грунта в скважинах на протяжении года всегда остаётся неизменной, источник можно считать вечным. Установки не издают шума и обеспечивают помещения тепловой энергией в нужных объемах. Производители грунтовых зондов говорят, что при помощи такого оборудования можно получать электричество своими руками в течение ста лет.

Есть еще несколько важных характеристик, играющих в пользу тепловых насосов:

• отсутствие необходимости в природном газе;
• отсутствие вреда окружающей среде;
• высокий уровень пожарной безопасности;
• потребность в малом количестве территории.

Теперь вы знаете о том, как выработать электричество в домашних условиях. Владея всей необходимой информацией, можете выбрать наиболее подходящий способ.

Тепловой насос для отопления дома

Если Вам понравился наш сайт или пригодилась информация на этой странице поделитесь ею с друзьями и знакомыми — нажмите одну из кнопок соц сетей внизу страницы или вверху, ведь среди кучи ненужного мусора интернете достаточно сложно найти действительно интересные материалы.

Современное общество не мыслит себя без определённых достижений науки, среди которых электричество занимает особое место. Практически во всех сферах нашей жизни присутствует эта чудесная и ценная энергия. Но как она добывается, знают далеко не многие. А тем более — можно ли получить бесплатное электричество своими руками. Видео, которого предостаточно на просторах всемирной сети, примеры умельцев и научные данные говорят, что это вполне реально.

Каждый нет-нет да задумывается не только об экономии, но и о чём-то бесплатном. Люди вообще любят что-либо получить на халяву. Но основной вопрос на сегодня, можно ли получить бесплатно электроэнергию . Ведь если мыслить глобально, то скольким приходится человечеству жертвовать, чтобы получить лишний киловатт электричества. А ведь природа не терпит столь жестокого обращения с собой и постоянно напоминает, что следует быть осторожнее, дабы остаться в живых человеческому виду.

В погоне за прибылью человек не особо задумывается о пользе для окружающей среды и уж совсем забывает об альтернативных источниках энергии. А их существует достаточно, чтобы изменить нынешнее положение вещей в лучшую сторону. Ведь используя халявную энергию, которую без труда можно конвертировать в электричество, последнее может стать для человека бесплатным. Ну, или почти бесплатным.

И рассматривая, как получить электричество в домашних условиях, сразу всплывают в памяти самые простые и доступные методы. Хотя для их осуществления и потребуются некоторые средства, в результате само электричество не будет стоить пользователю ни копейки. Причём таких методов не один, и не два, что позволяет выбрать наиболее приемлемый в конкретных условиях способ добычи бесплатной электроэнергии.

Так уж получается, что если знать хотя бы немного строение почвы и основы электрики, можно понять, как получить электроэнергию из самой земли-матушки. А всё дело в том, что почва в своей структуре объединяет твёрдую, жидкую и газообразную среду. И именно это необходимо для успешного извлечения электричества, так как позволяет найти разность потенциалов, что в результате и приводит к успешному результату.

Таким образом, почва является своего рода электростанцией, в которой постоянно находится электричество. А если учесть тот факт, что через заземления ток истекает в землю и там концентрируется, то обходить стороной подобную возможность просто кощунственно.

Используя подобные знания, умельцы, как правило, предпочитают получать электричество из земли тремя способами:

Цинковый и медный электрод.

Потенциал между крышей и землёй.

Стоит рассмотреть каждый из методов более подробно, чтобы лучше стало понятно, о чём речь.

: подразумевает под собой использование третьего проводника, который соединяет заземлённый проводник и нулевой контакт, что позволяет получить ток напряжением 10−20 вольт. А этого вполне хватит для подключения нескольких лампочек. Хотя если немного поэкспериментировать, то можно получить и куда большее напряжение.

Цинковый и медный электрод используют для добычи электричества из грунта в изолированном пространстве. В такой почве ничего расти не будет, так как она перенасыщена солями. Берётся цинковый или железный прут и вставляется в землю. А также берут аналогичный прут из меди и тоже вставляют в почву на небольшом расстоянии.

В результате почва будет выполнять функцию электролита, а стержни образуют разницу потенциалов. Как итог, цинковый прут будет отрицательным электродом, а медный — положительным. А подобная система будет выдавать всего около 3 вольт. Но опять же, если немного поколдовать со схемой, то вполне можно полученное напряжение неплохо увеличить.

Потенциал между крышей и землёй в те же 3 вольта можно «словить», если крыша будет железной, а в земле установить ферритовые пластины. Если увеличивать размер пластин или расстояние между ними и крышей, то значение напряжения можно увеличить.

Довольно странно, но заводских приспособлений для получения электричества из земли почему-то нет. Но самостоятельно сделать любой из способов можно даже без каких-то особых затрат. Это, конечно, хорошо.

Но стоит учитывать, что электричество довольно опасно, поэтому любые работы лучше проводить вместе со специалистом. Или призвать такого при запуске системы.

Вот уж мечта многих получать халявное электричество своими руками из воздуха. Но как оказывается, не всё так просто. Хотя существует множество способов получить электричество из окружающей среды, сделать это не всегда просто. И несколько способов, которые стоит знать:

Ветрогенераторы успешно используются во многих странах. Существуют целые поля, заставленные такими вентиляторами. Подобные системы способны обеспечить электричеством даже завод. Но существует довольно значительный минус — из-за непредсказуемости ветра невозможно точно сказать, сколько будет выработано и сколько накоплено электроэнергии, что вызывает определённые сложности.

Грозовые батареи названы так потому, что способны накапливать потенциал из электрических разрядов, а попросту из молний. Несмотря на кажущуюся эффективность, такие системы трудно предсказуемы, как и сами молнии. Да и создать самостоятельно подобную конструкцию скорее опасно, чем сложно. Ведь они притягивают молнии до 2000 вольт, что смертельно опасно.

Тороидальный генератор С. Марка, устройство, которое вполне можно собрать в домашних условиях, оно способно питать множество домашнего оборудования. Состоит оно из трёх катушек, которые образуют резонансные частоты и магнитные вихри, что позволяет образовываться электрическому току.

Генератор Капанадзе придуман грузинским изобретателем на основе трансформатора Тесла. Это отличный пример новейших технологий, когда для запуска необходимо лишь подключить аккумулятор, после чего полученный импульс заставляет работать генератор и производить электричество в прямом смысле из воздуха. К сожалению, данное изобретение не разглашается, поэтому каких-либо схем нет.

Как же можно обделить вниманием столь мощный энергоисточник, как солнце. И, конечно, многие слышали о возможности получать электричество от солнечных батарей. Более того, кто-то даже пользовался калькуляторами и другой мелкой электроникой на солнечных батарейках. Но вопрос стоит о том, можно ли таким образом обеспечить электричеством дом.

Если посмотреть на опыт европейских любителей дармовщинки, то подобная затея вполне себе реализуема . Правда, на сами солнечные батареи придётся потратить немалые средства. Но полученная экономия вполне окупит все затраты с избытком.

К тому же это экологично и безопасно как для человека, так и для окружающей среды. Солнечные батареи позволяют рассчитать количество энергии, которое можно получить, а также этого вполне хватит для обеспечения электричеством всего, даже большого, дома.

Хотя ряд минусов всё же есть. Работа подобных батарей зависит от Солнца, которое не всегда присутствует в нужном количестве. Так, в зимнее время или в сезон дождей могут возникать проблемы в работе.

В остальном это простой и эффективный источник неиссякаемой энергии.

Альтернативные и сомнительные методы

Многим известна история про незатейливого дачника, которому якобы удалось получить халявную электроэнергию из пирамид. Этот человек утверждает, что построенные им из фольги пирамиды и аккумулятор в качестве накопителя помогают освещать весь приусадебный участок. Хотя выглядит это маловероятным.

Другое же дело, когда исследования ведут учёные мужи . Здесь уже есть над чем задуматься. Так, проводятся опыты по получению электричества из продуктов жизнедеятельности растений, которые попадают в почву. Подобные опыты вполне можно проводить и в домашних условиях. Тем более что полученный ток не опасен для жизни.

В некоторых зарубежных странах, там, где есть вулканы, их энергию с успехом используют для добычи электроэнергии. Благодаря специальным установкам работают целые заводы. Ведь полученная энергия измеряется мегаваттами. Но особо интересно то, что добыть электричество своими руками подобным способом могут и рядовые граждане. К примеру, некоторые используют энергию тепла вулкана, которую совсем несложно трансформировать в электрическую.

Многие учёные бьются над поиском добычи альтернативных методов энергии. Начиная от использования процессов фотосинтеза и заканчивая энергиями Земли и солнечными ветрами. Ведь в век, когда электроэнергия особенно востребована, это как нельзя кстати. А имея интерес и некоторые знания, каждый может внести свой вклад в изучение получения халявной энергии.

Земные недра имеют практически неисчерпаемый потенциал, и при желании их можно использовать в качестве источника энергии. Существует несколько способов получения электричества из земли. Схемы эти могут коренным образом отличаться друг от друга, но результат будет похожим. Он заключается в бесперебойном обеспечении электроэнергией с минимальными затратами на ее получение.

Природные источники энергии

В последнее время человечество пытается найти более доступные альтернативы для снабжения собственного жилища электрической энергией. А все потому, что уровень жизни стремительно растет, а вместе с ним увеличиваются и затраты на обслуживание жилых помещений привычными методами. То есть именно дороговизна и постоянный рост цен на коммунальные услуги заставляет людей искать более бюджетные источники энергии, которые так же смогут обеспечить подачу света и тепла в дома.

В настоящее время особой популярностью пользуются трансформирующие энергию из воздуха ветряки, расположенные на открытых пространствах, солнечные батареи, которые устанавливаются прямо на крышах домов, а также всевозможные гидравлические системы различной степени сложности. А вот идея добывать энергию из земных недр почему-то крайне редко применяется на практике, разве что при проведении любительских экспериментов.

Между тем уже сейчас народные умельцы предлагают несколько простых, но вместе с тем достаточно эффективных способов добычи электричества из земли для дома.

Самые простые способы добычи

Не секрет, что в почве (в отличие от воздушной среды) постоянно происходят электрохимические процессы, причина которых кроется во взаимодействии отрицательных и положительных зарядов, исходящих от внешней оболочки и недр. Эти процессы позволяют рассматривать землю не только как мать всего живого, но и в качестве мощнейшего энергетического источника. А для того чтобы воспользоваться им в бытовых нуждах, мастера чаще всего прибегают к трем проверенным способам добычи электричества из земли своими руками. К ним относят:

1. Метод с нулевым проводом.
2. Способ с одновременным применением двух разных электродов.
3. Потенциал разных высот.

В первом случае обеспечение жилого помещения напряжением, достаточным для того, чтобы горело как минимум несколько лампочек, осуществляется за счет фазового и нулевого проводника. Но для того чтобы добиться поставленной цели, лампочку необходимо подключить не только к нулю, но и к заземлению, ведь если жилое помещение оснащено высококачественным заземляющим контуром, то большая часть потребляемой энергии уходит в почву, а такой контакт помогает ее оттуда частично возвращать.

​

Фактически речь идет о самой примитивной схеме «нулевой проводник — нагрузка — грунт», в которой вырабатываемая энергия не выводится на общий приборный счетчик, то есть ее использование является бесплатным. Однако есть у этого метода и существенный недостаток, который заключается в более чем низком напряжении, колеблющемся в диапазоне от 10 до 20 вольт, и если хочется увеличить этот показатель, то придется усовершенствовать конструкцию, применяя элементы посложнее.

Метод добычи энергии посредством использования двух разных электродов еще проще, так как для его применения на практике используется одна только почва. Естественно, это не может не отразиться и на конечном результате эксперимента, поэтому чаще всего подобные схемы не дают возможность получать напряжение больше 3 вольт, хотя этот показатель имеет свойство варьироваться в ту или иную сторону в зависимости от влажности и состава грунта.

Для проведения опыта достаточно погрузить в почву два разных проводника (обычно в ход идут стержни из меди и цинка), которые предназначены для создания разности между отрицательным (цинк) и положительным (медь) потенциалами. Обеспечить их взаимодействие между собой поможет концентрированный электролитный раствор, который можно приготовить самостоятельно, используя дистиллированную воду и обычную поваренную соль.

Уровень вырабатываемого напряжения можно поднять , если глубже погрузить электродные стержни и увеличить концентрацию соли в используемом растворе. Не последнюю роль в этом вопросе играет и площадь поперечного сечения самих электродов. Примечательно, что грунт, обильно политый электролитом, больше не сможет применяться для выращивания любых растений и культур. Этот момент обязательно следует учитывать, предусматривая качественную изоляцию во избежание засоления прилегающих участков.

Разница потенциалов может быть обеспечена и такими элементами, как крыша частного дома и грунт, но при условии, что кровля будет выполнена из любого металлического сплава, а поверхность земли перекрыта ферритом.

Однако и этот метод не даст значительных результатов, так как средний показатель напряжения, которое удастся получить таким способом, вряд ли превысит 3 вольта.

Альтернативная методика

Если рассматривать земной шар как один большой сферический конденсатор с отрицательным внутренним потенциалом, а его оболочку как источник положительной энергии, атмосферу как изолятор, а магнитное поле как электрогенератор, то для получения энергии достаточно будет просто подключиться к этому природному генератору, обеспечив надежное заземление. При этом конструкция самого устройства должна в обязательном порядке включать в себя следующие элементы:

• Проводник в виде металлического стержня, высота которого должна превышать все расположенные в непосредственной близости объекты.
• Качественный контур заземления, к которому подводится металлический проводник.
• Любой эмиттер, способный обеспечить свободный выход электронов из проводника. В качестве этого элемента может быть использован мощный электрогенератор или даже классическая катушка Тесла.

Вся суть этого метода заключается в том, что высота используемого проводника должна обеспечивать такую разницу противоположных потенциалов, которая позволит электродам продвигаться не вниз, а вверх по погруженному в грунт металлическому стержню.

Что же касается эмиттера, то его основная роль заключается в высвобождении электродов, которые попадают в окружающую среду уже в виде чистых ионов.

И после того как атмосферный и электромагнитный потенциал земли сравняются, начнется выработка энергии. К этому моменту к конструкции уже должен быть подключен ее сторонний потребитель. В этом случае показатель силы тока в электрической цепи будет полностью зависеть от того, насколько мощным окажется эмиттер. Чем выше его потенциал, тем большее число потребителей можно подключать к генератору.

Естественно, соорудить такую конструкцию в пределах населенных пунктов своими силами практически невозможно, ведь все упирается в высоту проводника, которая должна превышать деревья и все сооружения, но сама идея может стать основой для создания масштабных проектов, позволяющих получать электричество из земли даром.

Электроэнергия из земли по Белоусову

Особого внимания заслуживает теория Валерия Белоусова, который на протяжении многих лет занимается глубоким изучением молний и изобретением наиболее надежной защиты от этого опасного природного явления. Кроме того, этот ученый является автором нескольких уникальных в своем роде книг, в которых изложено альтернативное видение процесса выработки и поглощения электрической энергии земными недрами.

Схема с двойным заземлением

Один из способов получения электричества из земли подразумевает использование двойного заземления, позволяющего выводить энергию из грунта в бытовых целях бесплатно.

При этом схема предполагает наличие единственного заземляющего контура пассивного типа без активатора, главная задача которого заключается в принятии одностороннего заряда в первом полупериоде с дальнейшим его возвращением обратно при переходе в фазу второго полупериода. То есть речь идет о своеобразном буфере обмена, роль которого может сыграть обычная газовая труба, подведенная в типовую квартиру.

Сооружение конструкции и суть опыта

Последующая сборка конструкции предполагает выполнение следующих манипуляций:

Этот вид неведомой доселе энергии автор назвал «белой», сравнив ее с чистым листом бумаги, на которую при желании можно наложить все что угодно, открыв для всего человечества принципиально новые возможности. Но главная идея, которую выделяет автор, заключается в том, что все энергии на планете протекают индивидуально по своим законам, но все это происходит в едином пространстве.

Добыча электроэнергии гидроэнергетикой происходит с использованием энергии движущейся воды. Дожди, тающий снег обычно с холмов и гор создают ручьи и реки, которые в конечном итоге текут в океан. Энергия этой движущейся воды может быть существенной (по рафтингу известно).

Эта энергия используется на протяжении веков. Еще древние греки использовали колеса воды, чтобы размолоть пшеницу в муку. Помещенное в реке, колесо под воздействием воды поворачивается. Кинетическая энергия реки вращает колесо и преобразуется в механическую энергию, на которой работает мельница.

Развитие гидроэнергетики

В конце XIX века гидроэнергетика стала источником для добычи электроэнергии. Первая ГЭС была построена в Ниагара-Фолс в 1879 году. В 1881 году уличные фонари в городе Ниагара-Фолс были запитаны энергией гидроэнергетики. В 1882 году первая гидроэлектростанция (ГЭС) в мире начала действовать в Соединенных Штатах в Эпплтон, Висконсин. На самом деле ГЭС и угольные электростанции добычу электроэнергии производят аналогичным образом. В обоих случаях используется для включения пропеллер, называемый турбиной, которая затем поворачивает через вал и вращает электрический генератор, который производит электричество. Угольные электростанции используют пар для вращения турбинных лопаток, а гидроэлектростанции используют падающую воду – результаты совпадают.

Во всем мире производят около 24 процентов электроэнергии в мире обеспечивая более 1 миллиарда человек энергией. ГЭС в мире имеет выход в общей сложности 675 000 мегаватт, энергетический эквивалент 3,6 миллиарда баррелей нефти, согласно мировой лаборатории возобновляемых источников энергии.

Как получается электричество из воды

Электричество из воды гидроэлектростанции получают благодаря воде. Типичная ГЭС представляет собой систему с трех частей:

Вода за плотиной протекает через плотину и толкает винт в турбине, вращая его. Турбина вращает генератор для добычи электроэнергии. Количество добытой электроэнергии, которая может быть сгенерирована зависит сколько воды движется через систему. Электричество может передаваться на заводы и предприятия через общую энергосистему.

ГЭС обеспечивает почти пятую часть электроэнергии в мире. Китай, Канада, Бразилия, Соединенные Штаты Америки и Россия пять крупнейших производителей гидроэлектроэнергии. Одна из крупнейших гидроэлектростанций в мире -«Три ущелья» на реке Янцзы в Китае. Плотина имеет 2,3 км в ширину и 185 метров в высоту.

Гидроэнергетика является самым дешевым способом получения электроэнергии сегодня. Это потому, что после того, как была построена плотина и оборудование установлено, источник энергии — проточная вода — бесплатно. Это источник чистого топлива, возобновляемый ежегодно со снегов и осадков.

Количество электроэнергии, которое производит ГЭС зависит от двух факторов:

1. Высоты водопада: чем с большей высоты вода падает, тем больше энергии она имеет. Как правило расстояние, с которого вода падает зависит от размера плотины. Чем выше плотины, дальше вода падает, и тем больше энергии она имеет. Ученые говорят, что сила падающей воды «пропорционально» расстоянию падения.
2. Количества падающей воды. Больше воды, протекающей через турбину будет производить больше энергии. Количество воды на турбине зависит от количество воды текущей вниз по реке. Большие реки имеют более проточную воду и могут производить больше энергии.

Добыча электроэнергии в гидроэнергетике легко регулируема, операторы могут контролировать поток воды через турбину для производства электроэнергии по требованию. Кроме того искусственные водохранилища могут использоваться для отдыха, плавания или гребли.

Но перекрытие рек может уничтожить или нарушить дикую природу и другие природные ресурсы. Некоторым видам рыбы, как лосось, могут быть перекрыты пути на нерест. Гидроэлектростанции могут также вызвать низкий уровень растворенного кислорода в воде, которая является вредной для обитания речной фауны.

Для того, чтобы получить электричество, нужно найти разность потенциалов и проводник. Соединив всё в единый поток, можно обеспечить себе постоянный источник электроэнергии. Однако в действительности приручить разность потенциалов не так-то просто.

Природа проводит через жидкую среду электроэнергию огромной силы. Это разряды молнии, которые, как известно, возникают в воздухе, насыщенном влагой. Однако это всего лишь единичные разряды, а не постоянный поток электроэнергии.

Человек взял на себя функцию природной мощи и организовал перемещение электроэнергии по проводам. Однако это всего лишь перевод одного вида энергии в другой. Извлечение электричества непосредственно из среды остаётся преимущественно на уровне научных поисков, опытов из разряда занимательной физики и создания небольших установок малой мощности.

Проще всего извлекать электричество из твёрдой и влажной среды.

Единство трёх сред

Самой популярной средой в этом случае является почва. Дело в том, что земля – это единство трёх сред: твёрдой, жидкой и газообразной. Меду мелкими частичками минералов расположены капли воды и пузырьки воздуха. Более того, элементарная единица почвы – мицелла или глинисто-гумусовый комплекс представляет собой сложную систему, обладающую разницей потенциалов.

На внешней оболочке такой системы формируется отрицательный заряд, на внутренней – положительный. К отрицательно заряженной оболочке мицеллы притягиваются положительно заряженные ионы, находящиеся в среде. Так что в почве постоянно происходят электрические и электрохимические процессы. В более гомогенной воздушной и водной среде таких условий для концентрации электричества нет.

Как получить электроэнергию из земли

Поскольку в почве есть и электричество, и электролиты, то её можно рассматривать не только как среду для живых организмов и источник урожая, но и как мини электростанцию. Кроме того, наши электрифицированные жилища концентрируют в среде вокруг себя и то электричество, которое «стекает» чрез заземление. Этим нельзя не воспользоваться.

Чаще всего домовладельцы применяют следующие способы извлечения электроэнергии из грунта, расположенного вокруг дома.

Способ 1 — Нулевой провод –> нагрузка –> почва

Напряжение в жилые помещения подается через 2 проводника: фазный и нулевой. При создании третьего, заземлённого, проводника между ним и нулевым контактом возникает напряжение от 10 до 20 В. Этого напряжения достаточно для того, чтобы зажечь пару лампочек.

Таким образом, для подключения потребителей электроэнергии к «земляному» электричеству достаточно создать схему: нулевой провод – нагрузка – почва. Умельцы эту примитивную схему могут усовершенствовать и получить ток большего напряжения.

Способ 2 — Цинковый и медный электрод

Следующий способ получения электричества основан на использовании только земли. Берутся два металлических стрежня – один цинковый, другой медный, и помещаются в грунт. Лучше, если это будет грунт в изолированном пространстве.

Изоляция необходима для того, чтобы создать среду с повышенной солёностью, что несовместимо с жизнью – в таком грунте ничего расти не будет. Стержни создадут разницу потенциалов, а грунт станет электролитом.

В самом простом варианте получим напряжение в 3 В. Этого, конечно мало для дома, но систему можно усложнить, увеличив тем самым мощность.

Способ 3 — Потенциал между крышей и землёй

3. Достаточно большую разность потенциалов можно создать между крышей дома и землёй. Если на крыше поверхность металлическая, а в земле – ферритовая, то можно добиться разницы потенциалов в 3 В. Увеличить этот показатель можно за счёт изменения размеров пластин, а также расстояния между ними.

Выводы

1. Изучая данный вопрос я понял, что современная промышленность не выпускает готовых устройства для получения электричества из земли, но это можно сделать и из подручного материала.
2. Однако следует учесть, что эксперименты с электричеством опасны. Лучше если вы все же привлечёте специалиста, хотя бы на заключительной стадии оценки уровня безопасности системы.

Дешевый, безопасный, экологичный, но редкий способ получения электричества в промышленных масштабах

После Чернобыля мир не испугался и не прекратил строительство атомных электростанций. Мир решил, наверное, что это сработал специфически советский человеческий фактор. После катастрофы на АЭС «Фукусима» в Японии человечество осознало, что атомная энергия опасна даже в руках осторожных, ответственных, и технически продвинутых цивилизаций. Германия и другие страны ЕС уже думают о полном прекращении использования АЭС. Поэтому поиск новых, менее опасных источников энергии сейчас актуален как никогда. Одним из таких источников может стать тепло земли.

Сидим на грелке

Под наружной оболочкой Земли — земной корой — находится разогретая мантия, где, возможно, зарождаются вулканы (по другим теориям, вулканы зарождаются во внешней, расплавленной оболочке ядра). Горячая магма поднимается вверх по тектоническим трещинам и вступает в контакт с океанической водой, которая инфильтрируется из придонных областей океана в околомагматические зоны. Там вода нагревается, вбирает часть растворенных в магме газов — таких как сероводород и углекислый газ — и других химических веществ, захватывая и элементы из пород, сквозь которые она фильтруется. Увеличение содержания СО2 вызывает образование сильного адсорбента — кальциевого силикагеля, что ведет к изменению проницаемости водовмещающих комплексов и, в конечном счете, к тепловой и геохимической самоизоляции геотермальной системы. Считается, что наличие силикагеля обусловливает высокие концентрации разных веществ в термальных водах.

На континентах земная кора обычно очень мощная — до 70, иногда до 100 километров. Более древние магматические породы обычно перекрыты толстым осадочным чехлом, и магме его просто не прорвать. Там же, где земная кора тоньше — например, в зонах перехода от континентальной коры к океанической — магме, раскаленным газам и перегретому водяному пару легче выбраться на поверхность. Именно в таких районах случаются самые интересные геологические события наших дней — извержения вулканов, землетрясения, именно там фыркают и плюются гейзеры, дымят фумаролы, и именно там сравнительно легок доступ к подземным источникам тепла. Вообще-то наиболее активные проявления вулканизма отмечаются в областях, где кора тоньше всего — на дне океанов, в зонах срединно-океанических хребтов, но ни видеть, ни толком изучать, ни тем более использовать этот вулканизм мы пока не научились.

Основная часть территории России расположена на двух древних, 2,5 — 3,5 млрд лет, платформах (Восточно-Европейской и Сибирской). Между ними лежит сравнительно молодая (всего 250-400 млн лет), но тоже надежная Западно-Сибирская плита. Поэтому в России районы с тонкой корой находятся только на дальних окраинах — на Камчатке и Курильских островах, которые входят в зону активных геологических процессов. «В областях современного вулканизма формируются и геотермальные месторождения, — говорит доктор геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией тепломассопереноса ИВиС ДВО РАН Алексей Кирюхин. — Условия их формирования могут быть разными. Довольно часто работает правило: чем больше и активнее вулкан, тем меньше шансов найти в его окрестностях геотермальное месторождение (пример — вулкан Ключевский), чем крупнее геотермальное месторождение, тем меньше шансов увидеть в его пределах большой вулкан (пример — Долина гейзеров в Калифорнии)».

Окраины Тихого океана образуют Тихоокеанское огненное кольцо.

Огненное оно потому, что здесь сосредоточено большинство действующих вулканов. Здесь же происходит субдукция

Области современного активного вулканизма в основном сосредоточены в так называемом Тихоокеанском огненном кольце — это практически все окраины Тихого Океана, включая Камчатку, Курилы, Японию, Индонезию, Филиппины, Анды и Кордильеры, цепочку Алеутских островов и архипелаг Огненная Земля. Все эти территории относятся к зонам самой молодой, альпийской складчатости, и на окраинах материков подвержены процессу субдукции — поддвиганию океанической коры под континентальную. В процессе субдукции окраинные участки континентальной коры вздымаются, формируя горные хребты, а «ныряющая» фронтальная зона тонкой океанической коры плавится, давая «сырье» для современных вулканов.

К зонам альпийской складчатости относятся также Альпы и Пиренеи, Крым, Кавказ, Памир, Гималаи. Многие вулканы здесь уже прошли активную стадию, и в породах, перекрывающих остывающую магму, происходят постмагматические процессы. В таких районах затухающего или «дремлющего» вулканизма — который проявляется не столько извержениями, сколько работой гейзеров, фумарол, грязевых вулканов — как раз и существует возможность получения электричества в промышленных масштабах. В других, менее активных, областях, впрочем, тоже можно использовать земное тепло. Даже в стабильных платформенных областях встречаются источники термальных вод, да и геотермический градиент может быть достаточно высоким.

Креативная, дешевая и чистая технология

Использовать геотермальное тепло можно по-разному. Во-первых, как древние римляне, можно непосредственно применять термальные воды для обогрева и ванн. Бесчисленные горячие источники в Европе ли, в Америке, на Филиппинах, — это проявления все тех же поствулканических процессов. В России тепло подземных вод используется для обогрева зданий и теплиц в Калининградской области, в Западной Сибири, в Краснодарском крае. Такое «прямое» использование тепла позволяет сэкономить и снизить нагрузку на окружающую среду.

Новозеландская геотермальная станция Ваиракеи открыта в 1958 году, первой после войны и второй в мире (самая первая построена в итальянском городе Лардерелло в 1904 году).

Фото: National Geographic/Getty Images/Fotobank

Можно использовать тепловые насосы, позволяющие обогревать или охлаждать жилые дома за счет разницы температур между воздухом и грунтом. А можно — в дополнение к простому обогреву — построить геотермальную электростанцию и получать очень дешевую электроэнергию. В зависимости от геологических условий, — то есть от температуры пород, наличия и состава воды в них — могут использоваться разные типы гидротермоэлектростанций.

В некоторых случаях геотермальная энергия позволяет убить сразу нескольких зайцев. Например, «Шеврон» использует для ее получения горячие воды, выкачиваемые из недр вместе с нефтью. На поверхности раскаленная смесь воды и пара отделяется от нефти, сепарируется, пар вращает турбины и дает электроэнергию, вода же закачивается обратно в породу. Это позволяет одновременно решить проблему токсичных сбросов и поддержать давление в нефтяном пласте, тем самым улучшая его нефтеотдачу и увеличивая срок использования скважины.

Геотермальная энергетика, новая отрасль на стыке нескольких наук и промышленности, привлекает внимание ученых и практиков разных специальностей. Одни задумываются, как добыть редкие и благородные металлы, растворенные в горячих подземных водах. Может быть, именно в фазе охлаждения этих вод когда-нибудь и удастся извлечь золото и платину.

Другие изобретают способы применения низкотемпературных вод. Главный инженер ОАО «Геотерм» Дмитрий Колесников считает, что вскоре будет разработана технология вторичного использования сепарата, то есть частично охлажденной воды: «Ее можно будет использовать на любых промышленных предприятиях, где есть горячие стоки. Больших мощностей ожидать не стоит, но, во-первых, горячая вода идет на второй цикл, то есть снижается непроизводственное использование энергии, а во-вторых, можно будет решать проблему энергоснабжения самого предприятия».

Россия отличается стабильностью

Геотермальная энергетика в России начала развиваться в 1960 годах. Тогда были построены первые — по сути, экспериментальные — электростанции. Паужетская ГеоЭС (11 МВт), на одноименном геотермальном месторождении была построена в 1967 году. «Эта электростанция служила как бы опытной площадкой, на ней опробовались технологии, испытывалась паро-водяная смесь», — рассказал Колесников. Неподалеку от нее расположены Мутновская ГеоЭС (50 МВт) и Верхне-Мутновская (12 МВт) ГеоЭС. На Курилах, на островах Кунашир и Итуруп, тоже работают две относительно небольшие ГеоЭС — 6 и 2,6 МВт. Собственно, этим недлинным списком и ограничивается действующая российская геотермальная энергетика.

Первая в России геотермальная электростанция — Паужетская — введена в эксплуатацию в 1966 году.

Фото: РИА НОВОСТИ

Не в силу политико-экономических или исторических причин, не потому, что за рубежом лучше головы или технологии, но исключительно из-за высокого уровня стабильности российского геологического устройства западные, восточные, юго-восточные и даже некоторые африканские страны оставили нас далеко позади в области геотермальной энергетики. В Исландии на геотермальных электростанциях получают 30% электроэнергии, на Филиппинах — более 25%, в Сальвадоре и Коста-Рике — около 15%, в Новой Зеландии и Никарагуа — 10%. В США доля «геотермального» электричества невелика, всего 0,3%, но по объемам выработки США опережают все остальные страны мира.

В США к широко известным геотермальным электростанциям в Калифорнии и Неваде в 2006 году добавилась маленькая, но необычная электростанция в самой что ни на есть глубокой американской глубинке — на Аляске, на курорте China Hot Springs. Хотя термальные источники там горячи для человека (74С), эта температура все же слишком низка для производства энергии по обычной технологии. Тем не менее, решение — применение бинарного цикла — было найдено: в теплообменнике природная вода отдает свое тепло специальному реагенту, который закипает даже при столь низкой температуре. Слегка охлажденная (примерно до 70 градусов) вода честно возвращается в исходный горизонт. За пять лет эксплуатации температура поступающей воды упала примерно на градус. Три генератора могут давать 650 кВт в час, что достаточно, например, для обслуживания целого поселка. Каждый генератор стоит около $800 000, и окупаемости за полгода ожидать не стоит. Но лет за 10 эти инвестиции окупятся даже при цене электричества в 6 центов за киловатт. Генератор, работающий на мазуте, «стоил» 30 центов за киловатт, так что разница очевидна.

А бинарная технология, использованная на Аляске, вообще-то изобретена в России еще в 1967 году, и использована на Паратунском геотермальном месторождении на Камчатке.

Экономика горячей воды

Как считает Дмитрий Колесников, преимущества геотермальной энергетики — в простоте процесса и дешевизне получаемой энергии. «Собственно, бурится скважина, из которой идет паро-водяная смесь, которая на станции сепарируется, пар вращает турбину, и дальше все работает как в обычной котельной», — объяснил он принцип работы.

Геотермальная энергия действительно обходится очень дешево, прежде всего за счет экономии на углеводородном сырье. Самое дорогое — это скважины и линии электропередач. Правда, там, где можно построить ГЭС, геотермальные электростанции будут не столь экономически привлекательными. Но в России мощнейшие ГЭС строились тогда, когда понятия частной собственности на землю не было. Сегодня, чтобы затопить гигантские территории, нужно будет их у кого-то выкупить, что сильно поднимет цену киловатт-часа. Да и землю жалко (поэтому современные ГЭС строятся в основном в горах, где площадь затопления минимальна). А вот при сравнении цены «геотермального» киловатт-часа с ценой электричества, вырабатываемого ТЭС, разница уже сегодня не в пользу углеводородной энергетики.

Экология соленой воды

Люди, которые занимаются геотермальной энергетикой, как-то с восхищением к ней относятся. Они понимают, что это сравнительно дешевый, сравнительно безопасный способ получения электроэнергии из возобновляемых источников. Тем не менее, как и во всех отраслях промышленности, здесь есть свои проблемы.

Да, углеводородного топлива на ГеоЭС нет, но проблема отходов существует. «Отходы» — это остывшая подземная вода, часто сильно соленая. Ее нельзя сбросить в ближайшую речку, она слишком токсична. Кроме того, при изъятии материала из недр обычно повышается сейсмическая активность, и из-за сейсмодислокаций приток пароводяной смеси на поверхность может вообще прекратиться. «Воды у нас (на Паужетской электростанции) — 1000 тонн в час, в идеале должен быть замкнутый цикл, на поверхность мы эту воду сливать не можем. Воду — сепарат — мы закачиваем обратно в пласт. Правда, не в то место, откуда мы ее берем, иначе мы быстро охладим «дающий» участок. Поэтому закачиваем не в него, а в соседние зоны», — объясняет Колесников.

В связи с высокой агрессивностью горячих подземных вод возникает проблема коррозии, износа оборудования. Но с коррозией, по мнению Колесникова, бороться можно — надо просто правильно подбирать материалы.

Геотермальную энергию добывать не всегда легко. Часто геотермальные месторождения находятся в труднодоступных местах или в зонах повышенной сейсмической активности. В сейсмически активных зонах постройка ГеоЭС не только сопряжена с угрозой для работников, но может оказаться экономически бессмысленной: при структурных подвижках геотермальное месторождение может просто исчезнуть или поменять режим так, что работа станции станет невыгодной.

Геотермы вообще недостаточно изучены. Поверхностные, более легкодоступные геотермы часто имеют довольно короткий срок жизни. Исследования же глубоко залегающих, более крупных геотермальных месторождений требуют больших средств. Пока российская экономика живет за счет высоких цен на углеводородное сырье, научные и практические работы по геотермам будут оставаться недофинансированными. Это приведет к тому, что Россия, некогда первой применившая бинарную технологию, вновь окажется в хвосте, как и со сланцевым газом.

«Хотим, не хотим, а развивать будем»

Вряд ли геотермальная энергия придет в каждый дом. В России, во всяком случае, не завтра. Низкотемпературные технологии получения электричества пока еще дороги, а самое главное — в платформенных областях, где проживает большая часть населения России, горячие напорные подземные воды редки. Поэтому в ближайшее время можно ожидать только развития применения тепловых насосов, которые позволяют напрямую использовать тепло земли.

Возможности для постройки ГеоТЭС, кроме Камчатки и Курил, существуют на Урале, в Краснодарском крае, на Ставрополье. Анализируются возможности строительства ГеоЭС в южных областях Западной Сибири. «А вообще, должна быть энергетическая стратегия по регионам, комплексный подход. Если есть возможность построить геотермальную электростанцию — надо строить: это и дешевая энергия, и отсутствие потребности в углеводородном сырье», — считает Колесников.

Алексей Кирюхин уверен, что геотермальную энергию можно получать всюду — вопрос в количестве и качестве. Но, конечно, для гидротермальных электростанций главным ограничивающим фактором еще долго будет служить строгая привязанность к источникам тепла.

Даже если экономия на геотермальной электроэнергии окажется меньше ожидаемой, выигрыш для природы очевиден. Валентина Свалова из Института геоэкологии РАН в работе «Геотермальные ресурсы России и их комплексное использование» показала, что если за счет геотермальной энергетики удастся достичь выработки электричества в 7800 ГВт. ч, то это позволит сэкономить 15,4 млн баррелей нефти, что исключит выброс приблизительно 7 млн тонн СО2.

Возобновляемость и дешевизна делают геотермальную энергию крайне привлекательной. «Хотя геотермальные электростанции имеют более низкий потенциал, дают меньшую мощность, они не требуют использования углеводородного сырья, — повторяет Колесников. — Ситуация с нефтью понятна, цены будут только расти, поэтому, хотим мы или не хотим, а геотермальную энергетику развивать будем».

Суммарная мощность геотермальных электростанций

Страна Установленная мощность, (МВт) США 3,086 Филиппины 1,904 Индонезия 1,197 Мексика 958 Италия 843 Новая Зеландия 628 Исландия 575 Япония 536 Сальвадор 204 Кения 167 Коста-Рика 166 Никарагуа 88 Россия 82 Турция 82 Папуа — Новая Гвинея 56 Гватемала 52 Португалия 29 Китай 24 Франция 16 Эфиопия 7,3 Германия 6,6 Австрия 1,4 Австралия 1,1 Тайланд 0,3

Татьяна Крупина

Бесплатное электричество своими руками [инструкции+схемы]

Счет за электричество – неминуемая статья расходов для любого современного человека. Централизованное электроснабжение постоянно дорожает, но потребление электричества с каждым годом все равно растет. Особенно остро эта проблема стоит для майнеров, ведь, как известно, добыча криптовалюты требует значительного количества электроэнергиии, в связи с чем счета на ее оплату могут превышать прибыль от майнинга. При таких условиях стоит обратить внимание на то, что практически все природные ресурсы могут быть использованы для преобразования в электричество. Даже в воздухе присутствует статическое электричество, осталось только найти методы им воспользоваться.

Где взять бесплатное электричество?

Добыть электричество можно практически «из всего». Единственное условие: необходим проводник и разница потенциалов. Ученые и практики постоянно ищут новые альтернативные источники энергии, которые будут бесплатными. Следует уточнить, что под бесплатными подразумевается отсутствие платы за централизованное энергоснабжение, но само оборудование и его установка все же стоит средств. Правда, такие вложения с лихвой окупаются впоследствии.

На данный момент бесплатная электроэнергия добывается из трех альтернативных источников:

Методика получения электричества	Особенности выработки энергии
Солнечная энергия	Требует установки солнечных батарей или коллектора из стеклянных трубок. В первом случае электричество будет вырабатываться благодаря постоянному движению электронов под воздействием солнечных лучей внутри батареи, во втором — электричество будет преобразовано из тепла от нагрева.
Ветряная энергия	При ветре лопасти ветряка начнут активно вращаться, вырабатывая электричество, которое может сразу поставляться в аккумулятор или сеть.
Геотермальная энергия	Метод заключается в получении тепла из глубины грунта и его последующей переработки в электроэнергию. Для этого пробуривают скважину и устанавливают зонд с теплоносителем, который будет забирать часть постоянного тепла, существующего в глубине почвы.

Такие методы используются как обычными потребителями, так и в широких масштабах. Например, огромные геотермальные станции установлены в Исландии и вырабатывают сотни МВт.

Как сделать бесплатное электричество дома?

Бесплатное электричество в квартире должно быть мощным и постоянным, поэтому для полного обеспечения потребления потребуется мощная установка. Первым делом следует определить наиболее подходящий метод. Так, для солнечных регионов рекомендуется установка солнечных батарей. Если солнечной энергии недостаточно, тогда следует использовать ветряные или геотермальные электростанции. Последний метод особенно подходит для регионов, расположенных в относительной близости к вулканическим зонам.

Определившись с методом получения энергии, следует также позаботиться о безопасности и сохранности электроприборов. Для этого домашняя электростанция должна быть подключена к сети через инвертор и стабилизатор напряжения для обеспечения подачи тока без резких скачков. Стоит также учитывать, что альтернативные источники достаточно капризны к погодным условиям. При отсутствии соответствующих климатических условий выработка электроэнергии остановится или будет недостаточной. Поэтому следует обзавестись также мощными аккумуляторами для накопления на случай отсутствия выработки.

Готовые установки альтернативных электростанций широко представлены на рынке. Правда, их стоимость достаточно высока, но, в среднем, все они окупаются за период от 2 до 5 лет. Сэкономить можно, приобретая не готовую установку, а ее комплектующие, а затем уже самостоятельно спроектировать и подключить электростанцию.

Как получить бесплатное электричество на даче?

Подключение к централизованной системе энергоснабжения – проблематичный процесс, и часто дачи остаются без света долгое время. Здесь может помочь установка дизельного генератора или альтернативные способы добычи.

На дачах зачастую нет такого огромного количества электроприборов, как в квартирах. Соответственно, потребление электроэнергии значительно меньше. Для начала следует определить преимущественный период времени, который будет проводиться в помещении. Так, для летних дачников подойдут солнечные коллекторы и батареи, для остальных – ветряные методы.

Питать отдельные электроприборы или освещать помещение можно, собирая электроэнергию от заземления. Схема для получения бесплатного электричества: ноль — нагрузка — земля. Напряжение внутри дома подается через фазовый и нулевой проводник. Включив в эту схему третий проводник нагрузки к нулю, в него будет направлено от 12Вт до 15Вт, которые не будут фиксироваться приборами учета. Для такой схемы обязательно нужно позаботиться о надежном заземлении. Ноль и земля не несут опасности удара током.

Бесплатное электричество из земли

Почва – благоприятная среда для извлечения электричества. В грунте присутствуют три среды:

• влажность — капли воды;
• твердость — минералы;
• газообразность — воздух между минералами и водой.

Кроме того, в почве постоянно проходят электрические процессы, так как ее основной гумусовый комплекс представляет собой систему, на внешней оболочке которой формируется отрицательный заряд, а на внутренней – положительный, что влечет за собой постоянное притягивание положительно заряженных электронов к отрицательным.

Метод похож на тот, что используется в обычных батарейках. Для получения электричества из земли следует погрузить в грунт на глубину полуметра два электрода. Один медный, второй из оцинкованного железа. Расстояние между электродами должно быть примерно 25 см. Грунт между проводниками заливается солевым раствором, а к проводникам подключаются провода, на одном будет положительный заряд, на втором отрицательный.

В практических условиях выходная мощность такой установки составит приблизительно 3Вт. Мощность заряда также зависит от состава грунта. Конечно, такой мощности недостаточно для того, чтоб обеспечить энергоснабжение в частном доме, но установку можно усилить, изменяя размер электродов или последовательно соединив между собой необходимое количество. Проведя первый опыт, можно примерно просчитать, сколько понадобится таких установок, чтоб обеспечить 1 кВт, а далее рассчитать необходимое количество на основе среднего потребления в сутки.

Как добыть бесплатное электричество из воздуха?

Впервые о получении электричества из воздуха заговорил Никола Тесла. Опыты ученого доказали, что между основанием и поднятой металлической пластиной существует статическое электричество, которое можно накапливать. К тому же воздух в современном мире постоянно подвергается дополнительной ионизации за счет функционирования множества электросетей.

Почва может выступать основанием для механизма добычи электроэнергии из воздуха. Металлическую пластину размещают на проводнике. Она должна быть размещена выше других рядом стоящих объектов. Выходы от проводника подключают к аккумулятору, в котором будет накапливаться статическое электричество.

Бесплатное электричество от ЛЭП

Линии электропередач пропускают по своим проводам огромное количество электричества. Вокруг провода, в котором идет ток, создается электромагнитное поле. Таким образом, если поместить под ЛЭП кабель, то на его концах образуется электрический ток, точную мощность которого можно просчитать, зная, какой мощности ток передается по кабелю.

Еще одним способом является создание трансформатора вблизи линий электропередач. Трансформатор можно создать при помощи медной проволоки и стержня, используя метод первичной и вторичной обмотки. Выходная мощность тока в таком случае зависит от объема и мощности трансформатора.

Стоит учесть, что такая система получения бесплатного электричества является незаконной, хоть в ней и отсутствует фактическое незаконное подключение к сети. Дело в том, что такое вклинивание в систему электроснабжения наносит ущерб ее мощности.

Бесплатное электричество из сетевого фильтра

Многие искатели бесплатного электричества наверняка находили в Интернете версии о том, что удлинитель может стать источником нескончаемой свободной энергии, образовывая замкнутую цепь. Для этого следует взять сетевой фильтр с длиной провода не менее трех метров. Из кабеля сложить катушку, диаметром не более 30 см, подключить к розетке потребителя электроэнергии, изолировать все свободные отверстия, оставив только еще одну розетку для вилки самого удлинителя.

Далее сетевому фильтру необходимо дать изначальный заряд. Легче всего это сделать, подключив удлинитель к функционирующей сети, а затем за доли секунды замкнуть в себе. Бесплатное электричество из удлинителя подойдет для питания осветительных приборов, но мощность свободной энергии в такой сети слишком мала для чего-то большего. А сам метод достаточно спорный.

Бесплатное электричество из магнитов

Магнит излучает магнитное поле и, как следствие, его можно использовать для добычи бесплатного электричества. Для этого следует обмотать магнит медной проволокой, образуя маленький трансформатор, разместив который вблизи электромагнитного поля, можно получать бесплатную энергию. Мощность электроэнергии в таком случае зависит от размера магнита, количества обмоток и мощности электромагнитного поля.

Как использовать бесплатное электричество?

Решив заменить централизованное энергоснабжение на альтернативные источники, следует учитывать все необходимые меры безопасности. Во избежание резких перепадов напряжения электрический ток к приборам должен подаваться через стабилизаторы напряжения. Обязательно стоит обратить внимание на опасности каждого метода. Так, погружение электродов в почву подразумевает последующую заливку почвы соленым раствором, что сделает ее непригодной для дальнейшего роста растений, а системы накопления статического электричества из воздуха могут привлекать молнии.

Электричество не только полезно, но и опасно. Неправильная фазировка может привести к ударам тока, а короткое замыкание в сети — к пожарам. Обеспечение дома электричеством в домашних условиях нужно начинать с детального изучения методов и законов физики.

Следует учитывать, что большинство методов не дают стабильной мощности и зависят от многих факторов, в том числе и погодных условий, предугадать которые невозможно. Поэтому энергию рекомендуется накапливать в аккумуляторах, а на всякий случай еще и иметь запасной вид электрообеспечения.

Прогноз на будущее

Уже сейчас альтернативные источники энергии широко используются. Львиная доля потребления электричества приходится на домашние электроприборы и освещение. Заменив их питание с централизованного на альтернативное, можно существенно экономить. Особое внимание на альтернативные источники электроснабжения стоит обратить майнерам, так как майнинг на централизованном энергоснабжении способен забирать до 50% прибыли, в то время как добыча на бесплатном электропитании будет приносить чистый доход.

Все больше домов переходит на питание от солнечных батарей или ветряных электростанций. Такие методы дают намного меньше мощности, но являются экологически чистыми источниками энергии, которые не наносят вреда окружающей среде. Конструируются также и промышленные альтернативные электростанции.

В дальнейшем эта сфера будет только дополняться новыми методами и улучшенными аналогами.

Заключение

Добыть электроэнергию можно даже из воздуха, но для покрытия всех нужд потребления необходимо спроектировать целую систему альтернативной выработки энергии. Можно пойти легким путем и купить уже готовые солнечные батареи или ветряные станции, а можно приложить усилия и собрать собственную электростанцию. Сейчас бесплатное электричество – не до конца изведанная сфера и открывает массу возможностей для самостоятельных экспериментов.

Добыча электроэнергии из воды

Энергетика – основа любых процессов во всех отраслях народного хозяйства, главное условие создания материальных благ и повышения уровня жизни людей. Энергетика сегодня является важнейшей движущей силой мирового экономического прогресса, и от её состояния напрямую зависит благополучие миллиардов жителей планеты.

В результате деятельности традиционной энергетики происходит отрицательное воздействие на атмосферу, литосферу и гидросферу, что увеличивает вероятность возникновения экологической катастрофы.

Для того чтобы человечество существовало и стремительно развивалось, необходимо постоянно улучшать способы получения энергии. Поиск новых источников энергии и развитие альтернативных способов получения энергии – это основная приоритетная задача человечества в новом тысячелетии.

Цель

Показать возможность получения альтернативной энергии, используя в качестве источника энергии воду.

Описание

К сожалению, ресурсы для производства электроэнергии в современном мире не бесконечны или неэффективны. Например, уголь закончится через несколько десятков лет (а это, между прочим, главный ресурс для ТЭС!), солнечной энергии недостаточно (для снабжения очень экономного загородного дома потребуется площадь целой крыши, покрытой полупроводниковыми панелями, которые подвержены перегреву). После переработки ядерного топлива образуются вредные отходы. А солёной воды Мирового океана достаточно, чтобы выработать миллиарды киловатт-часов электричества. Всё, что нужно – опустить пластины разных металлов, и ток готов.

Результат

Объёмы используемой воды в эксперименте ничтожны – 275 мл, но даже из такого малого количества воды удалось произвести 2,2 Кл электрического заряда при напряжении 1,25 В.

В случае использования, например, морской воды, в составе которой много солей, результат будет во много раз выше, а морская вода на Земле занимает большую часть поверхности, что даст возможность обеспечить население Земли огромным количеством альтернативной энергии.

Оснащение и оборудование

1.      Цинковые пластины;

2.      Медные пластины;

3.      4-ячеечный пластмассовый контейнер;

4.      Мультиметр;

5.      Светодиод;

6.      Провода;

7.      Секундомер;

8.      Вода.

Перспективы использования результатов работы

Строительство установок в государствах, страдающих «энергетическим дефицитом».

Особое мнение

«Думаю, идея даст ещё один способ производства электроэнергии, а использование широко распространённого ресурса позволит улучшить экономическое состояние разных стран и повысить качество жизни людей»

Производство собственной электроэнергии | Умные дома

Выработка собственной электроэнергии может снизить затраты на электроэнергию и обеспечить надежность энергоснабжения.

Для сельской недвижимости это может быть единственный практичный и экономичный вариант. Для городской собственности «микрогенерация» также может быть привлекательным вариантом при определенных обстоятельствах.

Есть несколько вариантов, от солнечных, ветряных и гидроэнергетических до традиционных дизельных генераторов.

Зачем вырабатывать собственное электричество?

Рентабельность

Производство собственной электроэнергии в долгосрочной перспективе может оказаться дешевле, чем продолжение использования энергии от местных линий, особенно для объектов, которые имеют доступ к хорошим возобновляемым ресурсам (ветровым или солнечным).

Для собственности в удаленных районах подключение к местным линиям может стоить десятки тысяч долларов. Выработка собственного электричества обойдется дешевле. Это также может быть вариант в городских условиях. В настоящее время затраты на установку относительно высоки, но они снижаются.

Если вы подключены к сети и вырабатываете собственное электричество, вы можете продать излишки обратно своей энергетической компании.

Гарантированное подключение

Если вы можете генерировать и хранить собственное электричество, индивидуально или совместно с соседями, вы можете быть уверены в надежности электроснабжения, даже если произойдет отключение электроэнергии или если ваша местная электросеть будет закрыта.Это дает вам гораздо большую независимость от сети и может быть полезно во время гражданской чрезвычайной ситуации или плохой погоды.

Воздействие на окружающую среду

В 2016 году почти 84 процента электроэнергии Новой Зеландии вырабатывается из возобновляемых источников, таких как гидроэнергия, ветер, биоэнергия и геотермальная энергия. Остальное происходит от сжигания ископаемого топлива, такого как газ или уголь, процесса, который приводит к выбросам парниковых газов и способствует изменению климата.

New Zealand Energy Quarterly на веб-сайте MBIE содержит информацию о производстве энергии в Новой Зеландии.

По мере увеличения спроса и выработки дополнительной электроэнергии эти выбросы, вероятно, увеличатся. Снижая спрос на электроэнергию от местных линий и генерируя ее самостоятельно с использованием возобновляемых источников энергии, таких как гидро-, ветровые или фотоэлектрические элементы, вы поможете сократить выбросы парниковых газов в Новой Зеландии и свой личный углеродный след.

Как вы можете вырабатывать собственное электричество?

Варианты собственного производства электроэнергии включают:

• фотоэлектрические (PV) системы
• ветряные турбины
• микрогидравлические системы
• Двигатели на биомассе и биогазе
• дизельные или биодизельные генераторы.

Ветряные, фотоэлектрические, гидроэнергетические, биогазовые и биодизельные источники используют возобновляемые источники энергии, не производят чистых вредных выбросов и — в зависимости от ваших обстоятельств — могут предложить экономичные варианты производства электроэнергии.

Если вы уже подключены к сети, переход на эти системы может оказаться относительно дорогим вариантом. Тем не менее, все это стоит учитывать, особенно в отношении недвижимости в удаленных местах — а цена снижается с каждым годом.

Биомасса и биогаз

Биомасса — это органический материал, который может использоваться для производства электроэнергии, тепла и может быть преобразован в топливо для транспорта.Примерами биомассы являются древесная щепа, обрезки древесины, бумажные изделия, растительные остатки, навоз и сточные воды. Если фабрики или фермы производят много отходов биомассы, может быть экономически выгодно использовать эти отходы для выработки электроэнергии.

В домашних условиях более эффективно сжигать сухую биомассу в дровяной печи для отопления и нагрева воды или в случае листьев и садовых отходов для ее компостирования.

При разложении органических отходов в отсутствие кислорода образуется смесь метана и диоксида углерода.Этот биогаз можно использовать вместо природного газа для отопления, охлаждения, приготовления пищи и производства электроэнергии. Метан и углекислый газ являются парниковыми газами, но лучше сжечь метан, чем позволить ему попасть в атмосферу.

Биогаз полезен фермерам, которым приходится избавляться от большого количества отходов животноводства. Однако биогазовая установка требует технического обслуживания и эксплуатационного внимания, поэтому может подходить только для крупных ферм.

Дизель-генераторы

Дизель-генераторы уже много десятилетий используются для выработки электроэнергии в удаленных местах.

Они также используются для аварийного производства электроэнергии в случае отключения электроэнергии. Они есть в больницах, компьютерных центрах и других важных зданиях.

При использовании системы возобновляемых источников энергии (особенно ветровой или солнечной) вам может потребоваться генератор в качестве резервного. Он может запуститься автоматически, если заряд аккумулятора станет слишком низким, например, в безветренный или пасмурный день.

Они просты в использовании и могут обслуживаться любым слесарем. Но у них есть недостатки: шум, затраты на топливо, неудобство заправки, выхлопные газы (включая парниковые газы и другие опасные загрязнители воздуха), износ и затраты на обслуживание.

Хранение и использование электроэнергии

Если вы производите собственное электричество — особенно с помощью ветряных, гидро- или фотоэлектрических систем — вы можете либо быть подключены к сети (и подавать в нее излишки электроэнергии), либо быть независимыми (стенд -одельная энергосистема). Если у вас автономная система, вам потребуется:

• иметь батареи для хранения энергии по мере ее выработки
• имеют дополнительную опцию генерации для обеспечения бесперебойной подачи электроэнергии.

Если вы подключены к сети, вы будете подключены к местной электросети и сможете экспортировать избыточную электроэнергию, а также использовать электроэнергию от сети в качестве резервной для вашей системы. Использование сети для хранения означает, что вы можете сэкономить на стоимости наличия локальных аккумуляторных батарей.

Батареи

Если вы используете батареи, вам понадобится достаточно емкости для хранения электроэнергии для ваших нужд, когда генераторы не работают. Это может быть эквивалентно нескольким дням поставки, если вы полагаетесь на прерывистые источники генерации, такие как ветряные турбины или солнечные фотоэлектрические установки.

Ваши батареи также должны будут иметь возможность накапливать электроэнергию для удовлетворения вашего пикового спроса, когда несколько приборов включены одновременно.

Это должны быть батареи глубокого разряда. Большинство аккумуляторов, например используемых в транспортных средствах, повреждаются, если вы израсходовали слишком много заряда. Те, у кого глубокий цикл, могут выдержать обычную разрядку ниже 50%.

Есть множество вариантов, но свинцово-кислотные батареи являются самыми дешевыми для крупномасштабного хранения. В системах возобновляемой энергии обычно используются так называемые влажные батареи, а не герметичные или гелевые батареи.

Батареи выделяют едкие и легковоспламеняющиеся газы на последних этапах зарядки, поэтому их следует устанавливать в хорошо вентилируемом помещении, по возможности отдельно от вашего дома.

Их необходимо правильно установить и обслуживать, чтобы они были в безопасности и в хорошем состоянии. Проконсультируйтесь со своим поставщиком и следуйте инструкциям производителя. Их может потребовать замена каждые 6-8 лет.

Банк батарей, достаточный для автономной системы в одном доме, может стоить от 10 000 до 30 000 долларов, в зависимости от того, сколько энергии вам нужно хранить.

Другое оборудование

Если у вас есть собственная система выработки электроэнергии и вы храните энергию в батареях, вам понадобится другое оборудование, такое как:

• инвертор для преобразования постоянного тока, хранящегося в батарее, в переменный ток 230 В ( AC) используется в стандартных приборах
• выпрямитель для преобразования переменного тока в постоянный перед хранением батареи
• контроллер, чтобы убедиться, что выходное напряжение составляет 230 В и 50 Гц, а аккумулятор не перезаряжается (он передает избыточную мощность на элемент сопротивления, который может сильно нагреваться).
• , которые должны быть достаточно толстыми, чтобы выдерживать максимальный ток.Чем они короче, тем меньше энергии вы потеряете в пути. Если они должны быть длинными, необходимо увеличить напряжение, а это значит, что вам потребуется дополнительное оборудование для изменения уровней напряжения.

Обратите внимание, что для работы с этими системами обычно требуется лицензированный электрик.

Продажа в сеть

Ваш розничный продавец электроэнергии будет продавать вам электроэнергию по одной цене и может покупать ее у вас по другой цене. Вам понадобится контракт с продавцом.

В зависимости от того, как вы генерируете электроэнергию, линейная компания может не принимать очень небольшие количества колеблющейся мощности.Это может означать, что вам придется использовать аккумулятор в качестве промежуточного накопителя перед отправкой энергии обратно в сеть.

Разные поставщики допускают разные варианты, поэтому проверьте перед установкой системы. Если вы подключены к сети, вам придется платить ежемесячную плату за поставку.

Вам также понадобится система управления, которая предотвращает передачу энергии в сеть, когда сеть не работает, чтобы обеспечить безопасность всех, кто работает на линиях.

Энергоэффективность

Производство электроэнергии в домашних условиях стоит дорого, поэтому вы не хотите покупать систему большего размера, чем вам нужно.

Перед установкой любого типа домашнего генерирующего оборудования убедитесь, что вы сокращаете потребление электроэнергии с помощью изоляции, энергоэффективных лампочек, газового приготовления, солнечного нагрева воды и т. Д.

Использование солнечной энергии в домашних условиях

Вы здесь

Солнечная электрическая или фотоэлектрическая (PV) система может надежно производить электричество для вашего дома или офиса. Эти небольшие или распределенные солнечные системы часто устанавливаются владельцами домов или предприятий, чтобы компенсировать свои затраты на электроэнергию.

Если вы хотите приобрести солнечную систему на крыше для своего дома, федеральные налоговые льготы и другие государственные, местные или коммунальные льготы могут компенсировать часть первоначальных затрат. Домовладельцам также доступны несколько вариантов финансирования, включая энергосберегающие ипотечные кредиты, жилищный капитал, ссуды на чистую энергию с оценкой собственности и более традиционные банковские ссуды.

Даже если вы не можете напрямую купить и установить солнечную систему из-за того, что вы арендуете свой дом, имеете недостаточные солнечные ресурсы или не имеете финансирования, вы все равно можете получить выгоду от перехода на солнечную электроэнергию, и существует множество бизнес-моделей, которые упрощают использование солнечной энергии, дешевле и доступнее.Такие варианты, как общинные или совместные программы использования солнечной энергии, аренда солнечной энергии и соглашения о покупке электроэнергии позволяют миллионам домашних хозяйств пользоваться преимуществами солнечной энергии. Узнайте о различных способах перехода на солнечную энергию.

Для систем солнечной энергии предоставляется федеральный налоговый кредит.Кредит предоставляется на 30% до 2019 года, затем снижается до 26% в 2020 налоговом году, затем до 22% в 2021 налоговом году. Срок его действия истекает 31 декабря 2021 года. Узнайте больше и найдите государственные и местные льготы.

5 вариантов возобновляемой энергии для дома, о которых вы никогда не слышали

Что в первую очередь приходит на ум, когда вы думаете о возобновляемых источниках энергии для дома? Скорее всего, вы представляете себе большие солнечные батареи, установленные в чьем-то дворе или на крыше. Солнечные панели отлично подходят для выработки электроэнергии, но они всего лишь один из многих альтернативных источников энергии для дома.

Ветряная электростанция для жилых помещений

Мы видели эти массивные ветряные турбины, но также можно использовать энергию ветра в меньших масштабах для питания вашего дома. Малая энергия ветра является возобновляемой, чистой и рентабельной. В зависимости от вашего местоположения и типа установленной домашней ветряной системы вы обычно получаете окупаемость от шести до 30 лет.После этого электричество, производимое турбиной, будет практически бесплатным.

Если ваша главная цель — снизить расходы на электроэнергию, вам может подойти ветровая система, подключенная к сети. Системы, подключенные к сети, дешевле, потому что вы можете установить меньшую систему, которая не обязательно должна удовлетворять все потребности вашего дома в электроэнергии. Когда ваши потребности в энергии слишком высоки для ваших ветряных турбин, дополнительная мощность, которая вам нужна, берется из сети. И если вы постоянно производите больше электроэнергии, чем вам нужно, вы можете получить деньги обратно от своей коммунальной компании.

Кроме того, инвестиции могут повысить стоимость вашего дома, и вы можете иметь право на некоторые налоговые льготы. Как и многие другие варианты использования возобновляемых источников энергии, небольшие ветряные турбины имеют право на получение федерального налогового кредита в размере 30 процентов в Соединенных Штатах. Другие финансовые стимулы могут быть доступны через ваше государство или отдельные коммунальные предприятия, некоторые из которых вы можете найти в Базе данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности.

Гибрид

Если жизнь вне сети — ваш идеальный сценарий, многие эксперты по возобновляемым источникам энергии рекомендуют гибридную систему энергии ветра и солнца.В гибридных системах используются как ветряные турбины, так и солнечные панели, чтобы удвоить генерирующую мощность. Эти системы являются наиболее эффективными и надежными, поскольку энергия ветра и солнца, как правило, наиболее доступна в разное время.

В зависимости от местоположения, скорость ветра обычно ниже летом, когда солнце светит наиболее ярко и долго, и выше зимой, когда доступно меньше солнечного света. Поскольку пиковая генерация для ветряных и солнечных систем часто происходит в разное время, гибридная система с большей вероятностью будет постоянно производить энергию, необходимую вашему дому.

Геотермальная энергия

Геотермальная энергия получается за счет тепла под поверхностью земли. Этот чистый источник энергии обеспечивает возобновляемую энергию круглосуточно и практически не выделяет парниковые газы — и все это требует небольшого воздействия на окружающую среду.

Геотермальные тепловые насосы потребляют на 25–50 процентов меньше электроэнергии, чем обычные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, и их можно установить на существующие системы. Кроме того, поскольку для оборудования требуется меньше места, чем для типичной системы HVAC, аппаратные помещения могут быть меньше.А на компоненты часто предоставляется гарантия сроком от 20 лет или дольше.

Более того, геотермальный тепловой насос не имеет конденсаторной установки, такой как кондиционер, поэтому шум вне дома не имеет значения. Иногда система работает настолько тихо, что жители даже не могут сказать, что она работает. Он также умеет поддерживать комфорт в доме, поскольку устройство поддерживает около 50 процентов относительной влажности в помещении.

Низкие температуры грунта довольно стабильны на всей территории США, поэтому геотермальные тепловые насосы можно установить в большинстве мест.Ваш установщик определит, что лучше всего для вашего дома, на основе конкретных геологических, гидрологических и пространственных характеристик вашей земли.

Микрогидроэнергетика

Для тех, у кого есть проточная вода, доступность и значительная отдача от микрогидрогенератора делают его совершенно легкой задачей. Даже небольшой ручей может производить стабильную, чистую, возобновляемую электроэнергию без плотин по цене ниже, чем солнечная или ветровая.

Система микрогидроэнергетики нуждается в водяном колесе, турбине или насосе для преобразования энергии воды в электричество.Во-первых, вода направляется к водопроводу — обычно по трубопроводу — который доставляет ее к водяному колесу (или другому подобному компоненту). Движущаяся вода вращает колесо, и это движение приводит в действие генератор или генератор для выработки электричества. Система может быть подключена к сети или отключена от нее и должна обеспечивать питание типичного большого дома.

Солнечная черепица

Попрощайтесь с гигантскими громоздкими солнечными батареями. Фотоэлектрическая черепица, или «солнечная черепица», стала отличным вариантом для домовладельцев, желающих снизить свои счета за электричество, не жертвуя эстетической ценностью своего дома.

Эту черепицу намного проще установить, чем традиционные солнечные панели с болтовым креплением, и они, безусловно, более приятны для глаз. Солнечная черепица практически безупречно сочетается с обычной черепицей и вносит свой вклад в защиту крыши от непогоды. Фактически, Tesla заявляет, что ее солнечная черепица в три раза прочнее традиционной черепицы, и компания гарантирует их на весь срок службы вашего дома.

Солнечная черепица стоит примерно на треть дороже, чем установка средней солнечной панели, но существуют налоговые льготы, которые помогают компенсировать эту цену.Аналогичным, менее дорогим вариантом может быть установка солнечных окон в крыше. Это прозрачные солнечные панели, которые выглядят как традиционные световые люки, но генерируют энергию для вашего дома.

Автор Джанель Соренсен — основатель и главный стратег Gro gud и главный контент-гуру Elemental Green. Узнайте больше об экологически чистом домостроении и ремонте (продукты, проекты и многое другое) на Elemental.Green.

Я полностью переоборудовал дом на электричество.Вот как это работало — и сколько это стоило

Барри Циннамон — генеральный директор компании Cinnamon Energy Systems в Калифорнии.

***

Я пишу это в Сан-Хосе, под марсианским красным небом, иногда падающим легким пеплом и слабым запахом дыма в воздухе. Выработка солнечной энергии снизилась на 60 процентов, несмотря на то, что горящие огни находятся по крайней мере в 50 милях отсюда.

Некоторые говорят, что это новая норма. Скорее всего, ситуация будет ухудшаться, поскольку мы будем испытывать больше экстремальных погодных явлений и повышения уровня моря из-за таяния ледяных щитов.Многие люди в Калифорнии буквально бессильны, поскольку наша коммунальная инфраструктура не успевает за последствиями изменения климата, усиленными растущими потребностями нашего общества в электроэнергии.

К счастью, с доступными в настоящее время солнечными батареями, технологиями с тепловым насосом каждое двухэтажное здание с солнечной крышей может быть чистым генератором энергии — по существу, отрицательного углерода. Более того, с подключенными к сети батареями здания могут легко обеспечить отказоустойчивость, в которой нуждается наша сеть во время перебоев в подаче электроэнергии и отключений электроэнергии.

Помимо альтруизма, генерация дешевле, чем консервация существующих зданий. Более рентабельно добавить солнечную батарею и аккумуляторы, чем повышать эффективность оболочки здания или заменять существующее оборудование HVAC до окончания его срока службы новым высокоэффективным оборудованием.

Пора сжечь мост к природному газу

Бывший министр энергетики США Эрнест Монис позиционировал природный газ как мост к возобновляемым источникам энергии. Мы перешли этот мост; возобновляемые источники энергии на месте в настоящее время дешевле природного газа для всех применений, кроме промышленного тепла и дальних перевозок.

Человечество столкнулось с чрезвычайной ситуацией, связанной с изменением климата, «готовой всеми руками». Поскольку солнечные батареи и накопители на крыше могут быть установлены быстро и недорого, мы не должны останавливаться на нулевом выбросе углерода — мы должны стремиться сделать все здания углеродно-отрицательными как можно быстрее.

Экономика клиентов для использования возобновляемых источников энергии на месте является убедительной. Рассмотрим дом, в котором для отопления помещений используется 1 000 термов природного газа в год; по цене 2 доллара за термостат, получается 2000 долларов в год. Существующие тепловые насосы потребляют 8 300 киловатт-часов в год для обеспечения того же количества тепла; по 0 долларов.30 / кВтч, что составляет около 2500 долларов за электричество.

Однако с солнечной батареей на крыше в уравнении со средней ставкой 0,10 долл. США / кВтч годовые эксплуатационные расходы на тепловой насос составят 830 долл. США. Аналогичная энергетическая математика также показывает, что водонагреватель с тепловым насосом превосходит водонагреватель, работающий на природном газе.

Преодоление нашей зависимости от ископаемого топлива является сложной задачей, поскольку на здания приходится 28 процентов общего потребления энергии в Калифорнии. К сожалению, существует ограниченная литература о реальных случаях электрификации существующих зданий.Является ли модернизация электрификации практичной, рентабельной и удобной? Могут ли здания ежегодно вырабатывать всю необходимую им энергию?

Чтобы выяснить это, я приступил к проекту по полностью переоборудованию 50-летнего дома в Сан-Хосе на электричество. Больше никаких ископаемых видов топлива.

По пути я наткнулся на несколько камней преткновения, но также получил несколько очень положительных сюрпризов. Следующее обсуждение разбивает опыт электрификации зданий на три основных этапа: подготовка, создание и преобразование.

Подробности показаны в следующей таблице и в обсуждении ниже.

Приготовление: Низко висящие фрукты

Принято считать, что начать с энергоаудита. Я использую программы энергоаудита более 40 лет, в том числе программу советника по энергопотреблению Министерства энергетики США. К сожалению, в этих программах редко учитываются местные тарифы на коммунальные услуги, стимулы для использования солнечной энергии и накопителей, а также снижение затрат на солнечную энергию и накопление, а также новые тепловые насосы и бытовые приборы.

Мой противоположный совет — провести энергоаудит и вместо этого сосредоточиться на низко висящих фруктах — как правило, на светодиодном освещении; герметизация протекающих окон, дверей и воздуховодов; и эффективное управление электроприборами при самых низких тарифах на электроэнергию.

Тем не менее, есть некоторые продукты и услуги, которые предоставляют отчеты о потреблении электроэнергии в реальном времени; Эти услуги весьма полезны для выявления и последующего сокращения потребления электроэнергии в зданиях.

Для этого проекта не имело экономического смысла повторно утеплять стены или модернизировать оставшиеся стеклопакеты.Тем не менее, старая изоляция чердака была вакуумирована и добавлено 18 дюймов выдувной целлюлозы, что повысило R-значение с менее чем 7 до 60.

Заменить все лампы накаливания и КЛЛ светодиодами было несложно. . Старый односкоростной насос для бассейна был заменен новым насосом с регулируемой скоростью, который работает настолько тихо, что может работать ночью, когда тарифы на электроэнергию были низкими. Устранение энергетических нагрузок вампиров, использование понижающего термостата и работы приборов в непиковое время дало дополнительную экономию.

Производство: солнечная энергия и накопители

После того, как простые и дешевые меры по повышению энергоэффективности будут реализованы, почти в каждом случае следующим шагом будет производство электроэнергии с помощью солнечной энергосистемы на крыше. Окупаемость этих систем наступает быстрее, чем при обновлении функциональной техники, добавлении дополнительной изоляции стен или замене дверей и окон.

Поскольку данных о предыдущем потреблении энергии в доме не было, было подсчитано, что около 10 кВт фотоэлектрических панелей на крыше приведет к нулевым счетам за электроэнергию, включая HVAC, нагрев воды, приготовление пищи, насосы для бассейнов и один электромобиль.Я также установил накопитель на 20 кВтч и два инвертора (один с возможностью зарядки электромобилей).

Текущие тарифы на электроэнергию составляют $ 0,48 / кВтч с 16 до 21:00. и 0,17 долл. США / кВтч в остальное время. Сохраняя солнечную энергию в батарее в течение дня (вместо того, чтобы продавать ее обратно в сеть по более низким полуденным тарифам), а затем используя эту энергию в ночное время, потребители батарей могут эффективно избегать высоких пиковых тарифов на электроэнергию. Кроме того, очевидным преимуществом является наличие резервного питания для основных нагрузок в доме во время отключений электроэнергии, вызванных отказами коммунального оборудования, пожарами и отключениями электроэнергии в целях общественной безопасности.

Преобразование: замена всех газовых приборов

Покупка новых, высокоэффективных приборов для замены существующих функциональных приборов редко бывает рентабельной. Лучше подождать, пока старые приборы не умрут, кроме случаев, когда эффективность существующего прибора крайне низка или есть другие причины (например, комфорт, шум или серьезная экологическая вина).

В рамках подготовки к этому проекту полной электрификации первоначальная основная сервисная панель на 200 А была модернизирована до новой сервисной панели, готовой к использованию солнечной энергии.Поскольку эта работа проводилась одновременно с установкой солнечной батареи и батарей, на эту модернизацию распространялась федеральная налоговая льгота.

Хотя существующая газовая печь была в рабочем состоянии, компрессор кондиционера не работал надежно, а воздуховоды в доме были в плохом состоянии. Для обеспечения как отопления, так и кондиционирования воздуха была установлена ​​двухзонная система теплового насоса, а также два блока вентиляторов, новые воздуховоды и два термостата с подключением к Интернету.

Обратите внимание, что это была не «раздельная» бесканальная система, а скорее традиционная канальная система, в которой использовались существующие схемы расположения вентиляционных отверстий в каждой комнате.В процессе работы эту высокоэффективную инверторную систему отопления, вентиляции и кондиционирования практически невозможно услышать. Кроме того, внешний компрессорный блок занимал меньше места, чем существующий цилиндрический компрессор кондиционера, а удаление старой газовой печи и системы вентиляции освободило дополнительное место в гараже.

В Сан-Хосе действует программа скидок, поощряющая установку водонагревателей с тепловым насосом. Существующий газовый водонагреватель на 65 галлонов был заменен на водонагреватель с тепловым насосом на 65 галлонов. Поскольку время использования обеспечивает дополнительные преимущества для стирки в непиковое время, газовая сушилка была заменена электрической сушилкой.

После того, как были внесены эти изменения в прибор, старинная газовая плита осталась единственным газовым прибором, оставшимся в доме. На замену этой газовой плите была установлена ​​индукционная варочная панель, что завершило электрификацию дома. Однако остались два редко используемых уличных газовых прибора: газовый обогреватель для бассейна / спа и газовый гриль. Поскольку эти газовые приборы, загрязняющие окружающую среду, используются редко и не имеют убедительных электрических опций, их оставили на месте.

Извлеченные уроки

• Дома, которые полностью электрифицированы — с тепловым насосом HVAC, водонагреватель с тепловым насосом, электрическая плита / духовка, электрическая сушилка, солнечная энергия, накопители, электромобили — не могут обойтись меньшими электрическими услугами на 100 или 125 ампер.Затраты для отдельных потребителей могут варьироваться от 5000 долларов США за простое обновление электроснабжения до более чем 20 000 долларов США, если необходимо обновить подземную проводку или трансформаторы. Как правило, авансовые платежи за инженерные коммуникации и задержки составляют шесть месяцев и более. Города и штаты, планирующие электрифицировать существующие здания, должны найти способы упреждающей оптимизации и сокращения затрат на модернизацию электроснабжения. Ни один домовладелец в здравом уме не будет ждать от трех до шести месяцев без отопления или горячей воды для обновления электричества.Они просто заменят сломанные газовые приборы на новые.

• Технология тепловых насосов быстро развивается. Однако подрядчики HVAC могут не понимать проблем интеграции с солнечной энергией, накоплением и резервным питанием. Некоторые цитаты, которые я получил, рекомендуют природный газ или резервное электрическое отопление, а также более старую и менее эффективную технологию теплового насоса, которая не будет работать во время отключения электроэнергии. Установленный многозонный инверторный тепловой насос компактен и эффективен, а также потребляет низкий рабочий и пусковой ток.

• Сантехники иногда путают водонагреватели с тепловым насосом с водонагревателями мгновенного действия или обычными водонагревателями с электрическим баком (что фактически запрещено в некоторых регионах). Для установки водонагревателя с тепловым насосом может потребоваться дополнительная электрическая цепь на 30 А, что является электрической задачей, которая выходит за рамки работы обычных сантехников.

• Определить размер солнечной системы довольно просто, если использовать исторические данные об энергии. Более сложные инженерные расчеты необходимы для определения дополнительной солнечной мощности, необходимой, когда рассматривается водонагреватель с тепловым насосом, система HVAC или электромобиль.При проектировании аккумуляторной системы необходимо учитывать как мощность, доступную от аккумулятора, так и энергоемкость аккумулятора, и эти требования к мощности / энергии зависят от размера солнечной системы, а также от устройств, которые, как ожидается, будут работать во время отключения электроэнергии.

• Хотя оборудование для полностью электрических домов является надежным, большинство программных средств и протоколов связи все еще находятся на начальной стадии. Эти системы (и соответствующие приложения для мобильных телефонов) редко общаются друг с другом.Самые большие проблемы в этом проекте связаны с настройкой этих приложений и обеспечением их надежного взаимодействия.

• В этом проекте участвовали семь различных типов подрядчиков: изоляция, бассейн, электричество, солнечная энергия / накопление, HVAC, сантехника и столярные изделия. Домовладельцы, которые не знакомы с инженерными компромиссами, должны рассмотреть возможность найма консультанта, который разбирается в доступных вариантах оборудования, а также в местных правилах, тарифах на электроэнергию и льготах.

• В этом проекте были значительно улучшены комфорт и безопасность. Электрическая система безопаснее; HVAC, водонагреватель и приготовление пищи не создают выбросов или пожарной опасности; обогрев и охлаждение более тихие и комфортные; и резервное питание автоматическое, бесшумное и безопасное.

• После года эксплуатации становится ясно, что солнечная система на крыше мощностью 10 кВт была бы подходящим размером. Однако во время установки были установлены дополнительные панели, увеличив размер системы до 12.8 кВт. По истечении первого года система произвела 17 404 кВтч, что превышает сумму в 7 788 кВтч согласно счету за коммунальные услуги. Если бы дома заряжались два электромобиля, а не один, избытка энергии было бы намного меньше. 20 кВтч накопителя энергии обеспечили достаточную мощность, чтобы избежать пикового потребления энергии в 335 дней в году из 365. Только в очень жаркие, дымные или пасмурные дни было необходимо потреблять электроэнергию в часы пик.

Политические рекомендации

Ощутимые последствия изменения климата вынуждают Калифорнию электрифицировать здания и транспорт в более короткие сроки.Все газовые приборы нуждаются в замене, а также необходима недорогая и надежная электроэнергия. Модернизация существующих зданий с использованием солнечных батарей и хранилищ — самый быстрый и наименее затратный способ достижения этой цели. Поскольку дополнительные затраты на добавление большего количества солнечной энергии и накопителей относительно невысоки, поощрение снижения выбросов углерода в зданиях выгодно для окружающей среды, энергосистемы и налогоплательщиков.

Эффективные переходы такого масштаба ускоряются за счет благоприятной экономики потребителей. С финансовой точки зрения существует частный капитал как от владельцев зданий, так и от банковского сектора.Однако этот переход задерживается и сдерживается действующими коммунальными предприятиями. Стремление коммунальных предприятий, принадлежащих инвесторам, генерировать увеличивающуюся прибыль, в корне противоречит потребности Калифорнии в быстром переходе к безопасной и доступной электроэнергии; единственное решение — пересмотреть бизнес-модель коммунальных предприятий — задача не из легких.

Реальные результаты этого проекта предполагают три ключевых политики для улучшения экономики и ускорения электрификации зданий:

1. Справедливая компенсация хост-клиентам

Потребители и инвесторы должны продолжать получать справедливую компенсацию как за энергию (кВтч), так и за мощность (кВт), которую они предоставляют в сеть.Они должны получить компенсацию за инвестиции, которые они делают в солнечную энергию и накопители, тем более, что эти миллионы солнечных и аккумуляторных систем обеспечивают энергию и электроэнергию во время перебоев в подаче электроэнергии и отключений электроэнергии. Инвесторы в коммунальные услуги не должны использовать упущенную прибыль для увеличения затрат потребителей, особенно когда существуют более быстрые и менее дорогие альтернативы налогоплательщикам.

2. Избавьтесь от бумажной работы, упростите стимулы, автоматизируйте межсетевое соединение

Эти ненужные бюрократические расходы добавляют 30 процентов или более к проектам электрификации, особенно связанным с улучшениями, которые связаны с электросетью.Управление стимулами и взаимосвязями должно быть вырвано из рук действующих отраслей, которые, очевидно, выступают против этих мер самогенерирования и сохранения. Это смехотворно, что коммунальные предприятия, принадлежащие инвесторам, настолько сознательно и эффективно неправильно управляют программами стимулирования, что затраты на обработку этих документов часто превышают ценность самого стимула. Задержки подключения от четырех до шести месяцев типичны для аккумуляторных проектов, соразмерно уменьшая финансовые выгоды для клиентов (пятимесячная задержка со счетом за электроэнергию в 300 долларов означает, что дополнительные 1500 долларов идут коммунальному предприятию, а не экономятся клиентом).

3. Модернизация жилой электрической инфраструктуры

Процесс обновления электроснабжения дома нарушен, и его необходимо отремонтировать. Когда у домовладельца умирает водонагреватель или печь, или он покупает электромобиль, или он хочет установить солнечную батарею на крыше, чтобы удовлетворить все (или более) свои электрические потребности, или он хочет установить аккумулятор для резервного питания и услуг по поддержке сети , они не могут ждать шесть месяцев и потратить до 20 000 долларов на свое коммунальное предприятие, чтобы дойти до обновления услуги.Эти дополнительные расходы и задержки часто полностью сводят на нет усилия домовладельцев по электрификации. Лучшим способом действий для правительства была бы координация модернизации электроснабжения для групп близлежащих домов. Домовладельцам не нужно было бы ориентироваться в непрозрачном наборе коммунальных и городских правил для обновлений, можно было бы выбрать одного подрядчика для выполнения дорогостоящих подземных и воздушных электромонтажных работ в районе, а затем домовладельцы могли бы электрифицировать свои дома, когда это будет удобно.

Ускоряя переход Калифорнии к электрификации, мы можем избежать наихудших последствий глобального потепления, в то же время улучшая окружающую среду и экономику.Хорошая новость заключается в том, что для поддержки этих усилий по электрификации существуют как технологии, так и экономика.

Руководство по возобновляемой энергии 2019 | Солнечная энергия в доме

Один из самых популярных и эффективных способов производства возобновляемой энергии — это фотоэлектрические (PV) панели. Панели обычно размещаются на крыше или во дворе, где они улавливают солнечную энергию и преобразуют ее в электричество. И в зависимости от вашей широты и ориентации панелей вы можете генерировать 10 или более ватт на квадратный фут.При расчете солнечной системы подходящего размера для вашего дома имейте в виду, что, по данным Управления энергетической информации США, средняя американская семья потребляет около 900 киловатт-часов (кВтч) электроэнергии в месяц.

Есть два распространенных способа получить фотоэлектрическую солнечную систему: аренда солнечной энергии и прямое владение. Возможно, вы получали письма от компаний, предлагающих бесплатные системы аренды солнечных батарей. И хотя это звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой, системы бесплатны, включая солнечные батареи и установку.Эти сделки известны как договоренности о закупке электроэнергии (PPA), и вот как они работают: третья сторона нанимает монтажную бригаду и покрывает стоимость солнечной системы. Затем он заряжает вас только за солнечную энергию, произведенную системой. Ставка зафиксирована на определенный период времени и обычно намного ниже, чем та, которую вы в настоящее время платите коммунальной компании. Основное преимущество, как упоминалось ранее, заключается в том, что вы ничего не платите за установку или обслуживание. Однако вы также не имеете права на какие-либо налоговые льготы или скидки; те поступают непосредственно в лизинговую компанию.

При полном владении вы получаете 100 процентов солнечной энергии, производимой системой, и имеете право на все налоговые льготы, скидки и льготы на уровне штата и федерального уровня. Обратной стороной является то, что вы должны платить за всю систему, включая панели, установку и обслуживание. Однако большинство домовладельцев окупают затраты в течение нескольких лет за счет более низких счетов за электроэнергию и даже раньше, если система производит избыток электроэнергии, которую можно продать обратно коммунальной компании.

Вот альтернатива солнечным панелям на крыше: если срок службы вашей нынешней крыши подходит к концу, вы можете подумать об инвестициях в солнечную черепицу.Солнечная черепица, также известная как интегрированная в здание фотовольтаика (BIPV), представляет собой тонкие плоские солнечные панели, которые заменяют многие из существующих черепиц на крыше. В результате BIPV менее навязчивы и изящнее, чем традиционные фотоэлектрические панели, которые устанавливаются поверх вашей нынешней крыши. В настоящее время черепицу на солнечной крыше можно приобрести у нескольких компаний, включая CertainTeed, Tesla Solar Roof и SunTegra.

Конечно, недостатком солнечной энергии является то, что она работает только тогда, когда солнце встало. Если вы хотите запитать свой дом, когда солнце садится, вам нужно будет заплатить за электроэнергию в сети или инвестировать во второй тип возобновляемой энергии.

Производство электроэнергии вне сети: 4 лучших способа

Итак, вы подумали, подходит ли вам жизнь вне сети; вы знаете, что это означает, что вам больше не нужно платить за коммунальные услуги и вырабатывать все свои собственные силы, но что в этом есть? Это не так просто, как поставить несколько солнечных батарей на крышу и назвать это хорошим; Когда дело доходит до выработки электроэнергии вне сети, существует несколько методов, которые можно комбинировать для выработки всей энергии, необходимой для комфортной жизни вне сети.

Подключение к автономной сети с помощью солнечной энергии

Когда речь заходит о внесетевой энергии, большинству из нас приходит на ум солнечная энергия. Вариант с питанием от солнца, который включает фотоэлектрические солнечные панели, инвертор и батареи, может обеспечивать много электроэнергии (особенно если вы получаете много солнечного света в месте проживания) в течение длительного времени без каких-либо движущихся частей и небольшого обслуживания Обратной стороной, по крайней мере, на данный момент, является стоимость: полностью питать весь дом солнечной энергией редко бывает рентабельным, даже если учесть несколько десятилетий положительной отдачи от инвестиций. Добавьте к этому широкую вариацию солнечной экспозиции в зависимости от местоположения и тот факт, что солнечная энергия работает только тогда, когда солнце светит, и легко понять, почему солнечная энергия остается частью ответа, а не целиком.

Производство электроэнергии вне сети с помощью ветровой энергии

Если вы получите хорошие новости после того, как обратитесь в местную метеорологическую службу, чтобы узнать среднюю скорость ветра в вашем районе, выработка электроэнергии с помощью ветряных турбин жилых домов — еще один вариант для получения энергии вне сети.Зная диапазон средней скорости и скорости ветра, вы можете оценить, сколько электроэнергии будет производить данная система. Имейте в виду, что скорость ветра на определенном участке может значительно отличаться от средних по региону в зависимости от местной топографии.

Когда дело доходит до выбора турбины, размер имеет значение. Согласно Руководству по ветроэнергетике США, если типичный дом потребляет в среднем 830 кВт / ч электроэнергии в месяц, требуется турбина, вырабатывающая от 5 до 15 кВт (с учетом средней скорости ветра). Размер ротора турбины мощностью 10 кВт составляет около 23 футов в диаметре, и он устанавливается на опоре, часто более 100 футов высотой. Если вы живете в городе или на небольшом участке, большой может не подойти, но у многих людей есть необходимая недвижимость для этого размера.

Как и в случае с солнечной энергией, у отказа от сети есть свои плюсы и минусы; Самая большая и очевидная проблема — это потребность в легком ветерке: если ветер не дует, турбина остается неподвижной и электричество не генерируется. Ветровые турбины также имеют движущиеся части, а это означает, что больше вещей, требующих обслуживания, могут выйти из строя.Но если у вас есть хороший постоянный сильный ветер, дующий через задний двор, вы можете собирать его энергию на долгие годы.

Использование микрогидроэлектроэнергии для работы от сети

Вероятно, наименее известная из внесетевых энергетических систем, микрогидроэлектроэнергия использует источник проточной воды, такой как ручей, для выработки электроэнергии; он производится из энергии воды, текущей с верхнего уровня на более низкий уровень, который вращает турбину на нижнем конце системы.

По данным Energy Alternatives Ltd., производство электроэнергии с помощью микрогидроэлектроэнергии может быть наиболее рентабельным из трех.«Наш опыт с микрогидросистемами показал, что гидроэнергетика будет производить от 10 до 100 раз больше энергии, чем фотоэлектрическая или ветровая, при тех же капиталовложениях». Если у вас хороший источник, он работает 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, обеспечивая много автономной энергии в течение длительного-длительного времени; Поскольку он производит гораздо более стабильную энергию, для хранения энергии требуется меньше батарей, потому что меньше (или ноль) времени, когда система не собирает энергию. Конечно, как и в случае с двумя другими, для этого требуются довольно специфические условия на месте; если у вас нет ручья на заднем дворе, вы не можете использовать микрогидро.

Сохранение

Если вы можете использовать то, что у вас есть, более эффективно, нет причин тратить больше, чтобы заработать больше. Несмотря на то, что проектирование с целью повышения эффективности — лучший способ достичь высокого уровня энергосбережения, существует множество вариантов модернизации изоляции и повышения эффективности, которые могут помочь сократить спрос. Руководство по энергосбережению Министерства энергетики США содержит дополнительные советы по экономии денег и энергии дома.

Электростанция будущего прямо у вас дома

До того, как стать у руля Holy Cross в 2018 году, Ханнеган был директором-основателем Центра интеграции энергетических систем в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии за пределами Денвера.Объект был задуман как «сетка в коробке», где исследователи могли изучать, как солнечные панели, электромобили, системы хранения аккумуляторов и другие так называемые «распределенные энергетические ресурсы» влияют на то, как электричество перемещается по сети.

По мере того, как все больше домов и предприятий устанавливают свои собственные системы генерации и хранения энергии из возобновляемых источников, централизованным коммунальным предприятиям становится все труднее управлять спросом и предложением электроэнергии. Обеспечить доставку электроэнергии потребителям, которые в ней нуждаются, и тогда, когда они в ней нуждаются, проще, когда у вас есть небольшое количество крупных электростанций, работающих на предсказуемых видах топлива, таких как уголь, природный газ или атомная энергия. Но энергия, производимая распределенными энергетическими системами, имеет тенденцию быть возобновляемой и, следовательно, очень изменчивой — иногда солнце светит, а иногда нет. Причем распределенных систем , много . Вместо того чтобы управлять несколькими крупными электростанциями, коммунальным предприятиям пришлось бы управлять миллионами маленьких.

«Коммунальные предприятия переходят от простой продажи электроэнергии конечным пользователям к управлению сетями и потоками электроэнергии», — говорит Хареш Камат, старший менеджер программы по распределенным энергетическим ресурсам в некоммерческом исследовательском институте электроэнергетики.«Расположение этих энергетических систем рядом с конечными пользователями дает много преимуществ, особенно если у коммунальных предприятий есть способ их организовать и координировать».

Производство и хранение возобновляемой энергии ближе к месту ее использования может повысить отказоустойчивость сети, гарантируя, что электричество продолжает поступать к пользователям, даже если остальная часть сети повреждена лесными пожарами или другими бедствиями. Но цена устойчивости — эффективность. Распространение распределенных переменных энергетических ресурсов создает неопределенность в отношении спроса на электроэнергию; коммунальные службы будут производить либо слишком много, либо недостаточно.Для Ханнегана и его коллег из NREL Energy Systems Integration Facility было ясно, что для создания экологически чистого, устойчивого, эффективного по и электроснабжения энергосистеме будущего придется в значительной степени управлять собой.

В 2016 году Министерство энергетики предоставило Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии грант в размере 4,2 миллиона долларов на разработку программного обеспечения для управления автономными сетями в рамках своей программы Network Optimized Distributed Energy Systems или NODES. По словам руководителя проекта NODES Андрея Бернштейна, идея заключалась в создании алгоритмов, оптимизирующих распределение электроэнергии как на уровне отдельных домов, так и на уровне всей сети.

«Проблема в том, что нынешняя технология не может объединить очень большие объемы распределенных энергетических ресурсов», — говорит Бернштейн. «NODES производит платформу plug-and-play, которая позволяет интегрировать миллионы устройств, таких как солнечные панели, батареи и электромобили, которыми можно управлять на границе системы».

Алгоритмы, разработанные Бернштейном и его коллегами, превращают сеть в улицу с двусторонним движением. Вместо нисходящего подхода, при котором централизованное коммунальное предприятие распределяет электроэнергию конечным пользователям, программное обеспечение для автономного управления позволяет распределенным энергетическим системам отправлять излишки электроэнергии обратно в более крупную сеть наиболее эффективным способом.Если сегодня солнечный день и солнечные панели на крышах производят намного больше энергии, чем нужно их владельцам, нет причин для сжигания такого количества угля или природного газа. Но без сети автономных контроллеров, следящих за распределенной генерацией, коммунальное предприятие имеет слепую зону и не может воспользоваться избытком чистой энергии.