化石燃料の埋蔵量に制限はなく、エネルギー価格は常に上昇しています。同意します。地域のガスや電力の供給業者に依存しないように、従来のエネルギー源の代わりに代替エネルギー源を使用するのは良いことです。しかし、どこから始めればよいかわかりませんか?
再生可能エネルギーの主な供給源への対処を支援します。この資料では、最高のエコテクノロジーを検討しました。代替エネルギーは、従来の電源を置き換えることができます。自分の手で、その生産のために非常に効果的な設備を手配できます。
この記事では、ヒートポンプ、風力発電機、ソーラーパネルを組み立てる簡単な方法を検討し、プロセスの個々の段階の写真のイラストを選択します。わかりやすくするために、この資料には、環境にやさしい設備の製造に関するビデオが用意されています。
人気のある再生可能エネルギー源
Green Technologiesは、事実上無料のソースを使用することにより、家計費を大幅に削減します。
古代から、人々は日常生活のメカニズムや装置で使用され、その作用は自然の力を機械的エネルギーに変えることを目的としていました。これの鮮やかな例は、水車と風車です。
電気の出現により、発電機の存在は機械的エネルギーを電気エネルギーに変換することを可能にしました。
水車は、マシンポンプの前身であり、作業に人の立ち会いは必要ありません。ホイールは水の圧力下で自発的に回転し、独立して水を引き出します
今日、かなりの量のエネルギーが風力発電所や水力発電所によって正確に生成されています。人々は、風と水に加えて、バイオ燃料、地球の腸のエネルギー、日光、間欠泉と火山のエネルギー、潮の強さなどの情報源にアクセスできます。
日常生活では、次のデバイスが再生可能エネルギーに広く使用されています。
- ソーラーパネル。
- ヒートポンプ。
- 家庭用の風力発電機。
デバイス自体と設置作業の両方に高額な費用がかかるため、多くの人が一見無料のエネルギーを受け取る方法を止めています。
投資回収は15〜20年に達する可能性がありますが、これが経済の見通しを奪う理由ではありません。これらのデバイスはすべて、個別に製造およびインストールできます。
代替エネルギー源を選択するときは、その可用性に焦点を合わせる必要があり、最小限の投資で最大電力が達成されます
手作りソーラーパネル
既製のソーラーパネルは多額の費用がかかるため、誰もが購入して設置できるわけではありません。パネルの独立した製造により、コストを3〜4倍削減できます。
太陽電池パネルの設計を始める前に、それがどのように機能するかを理解する必要があります。
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傾斜屋根の太陽電池パネルの位置
なだらかな屋根にソーラーパネルを取り付ける
楽器の角度を変えるデザイン
太陽電池の角度の形成
太陽光発電システムの動作原理
システムの各要素の目的を理解することで、システム全体の動作を提示できます。
太陽光発電システムの主要コンポーネント:
- ソーラーパネル。 これは、太陽光を電子の流れに変換する単一のユニットに接続された要素の複合体です。
- バッテリー 1つのバッテリーでは長い間十分ではないため、システムはそのようなデバイスを数十個までカウントできます。バッテリーの数は消費電力によって決まります。必要な数の太陽電池パネルをシステムに追加することで、将来的にバッテリーの数を増やすことができます。
- ソーラー充電コントローラー。 このデバイスは、バッテリーを正常に充電するために必要です。その主な目的は、バッテリーの再充電を防ぐことです。
- インバーター。電流を変換するために必要なデバイス。バッテリーは低電圧電流を生成し、インバーターはそれを高電圧機能-出力電力に必要な電流に変換します。家の場合、出力3〜5 kWのインバーターで十分です。
ソーラーパネルの主な特徴は、高電圧電流を生成できないことです。システムの別の要素は、0.5〜0.55 Vの電圧を生成できます。単一の太陽電池は、18〜21 Vの電圧を生成でき、12ボルトのバッテリーを充電するのに十分です。
インバーター、充電式バッテリー、および充電コントローラーを既製で購入することをお勧めします。自分で太陽電池を作ることは可能です。
高品質のコントローラーと適切な接続により、バッテリー性能と太陽光発電所全体の自律性を可能な限り維持するのに役立ちます
ソーラーパネルを作る
電池を製造するには、単結晶または多結晶の太陽電池を購入する必要があります。多結晶の耐用年数は単結晶の耐用年数よりもはるかに短いことに注意してください。
さらに、多結晶の効率は12%を超えませんが、この単結晶の指標は25%に達します。 1つのソーラーパネルを作成するには、これらの要素のうち少なくとも36個を購入する必要があります。
太陽電池はモジュールから組み立てられます。各住宅用モジュールには、30個、36個、または72個が含まれます。最大電圧が約50 Vの電源と直列に接続されたエレメント
ステップ#1-ソーラーパネルケースの組み立て
作業はボディの製造から始まります。このため、次の材料が必要になります。
- 木製ブロック
- 合板
- プレキシガラス
- ファイバーボード
ケースの底を合板から切り取り、25mm厚のバーのフレームに挿入する必要があります。底のサイズは、太陽電池の数とそのサイズによって決まります。
0.15-0.2 mのステップでバーのフレームの全周に沿って、8-10 mmの直径の穴を開ける必要があります。これらは、動作中のバッテリーセルの過熱を防ぐために必要です。
0.15-0.20 m刻みで正しく作成された開口部により、ソーラーパネル要素が過熱するのを防ぎ、システムの安定した動作を確保します
ステップ2-ソーラーパネルの要素を接続する
ケースのサイズに応じて、ファイバーボードから太陽電池用の基板を切り出すために事務用ナイフを使用する必要があります。その装置では、正方形の入れ子式に5 cmごとに配置された換気穴の存在を提供することも必要です。完成したケースは、塗装と乾燥を2回行う必要があります。
太陽電池はファイバーボード基板の上に逆さまに置かれ、はんだ付けされるべきです。完成した製品にはんだ付けされた導体がなくなった場合、作業は大幅に簡略化されます。ただし、はんだ除去プロセスはまだ完了していません。
要素の接続は一貫している必要があることを覚えておく必要があります。最初に、要素を行に接続し、完成した行のみをライブバスバーに接続して複合体に結合する必要があります。
完了したら、要素を裏返して、必要に応じて敷き、シリコンで固定します。
各要素は、テープまたはシリコーンを使用して基板にしっかりと固定する必要があります。将来的には、これにより望ましくない損傷が回避されます
次に、出力電圧の値を確認する必要があります。おおよそ18〜20 Vの範囲内である必要があります。バッテリーを数日間使用できるようになったので、バッテリーの充電能力を確認します。パフォーマンスの監視後にのみ、ジョイントが密閉されます。
ステップ#3-電源システムの組み立て
機能が申し分ないことを確認した後、電源システムを組み立てることができます。デバイスのその後の接続のために、入力および出力接点ワイヤを引き出す必要があります。
プレキシガラスから、あなたはふたを切り、事前に開けられた穴を通して体の側面にネジでそれを留めるべきです。
太陽電池の代わりに、ダイオードD223Bを備えたダイオード回路を使用してバッテリーを作成できます。 36個の直列接続されたダイオードのパネルは、12 Vの電圧を供給することができます。
塗料を除去するには、まずダイオードをアセトンに浸す必要があります。プラスチックのパネルに穴を開け、ダイオードを挿入して配線します。完成したパネルは透明なケースに入れて密封する必要があります。
正しい向きで設置された太陽電池パネルは、太陽エネルギーを取得する際の最大の効率と、システムのメンテナンスの容易さを提供します
ソーラーパネル設置の基本ルール
システム全体の効率は、太陽電池の正しい取り付けに依存します。
インストール時には、次の重要なパラメータを考慮する必要があります。
- シェーディング。 バッテリーが木陰または高層構造物にある場合、正常に機能しないだけでなく、故障する可能性もあります。
- オリエンテーション。 フォトセルで最大の日光を得るには、バッテリーを太陽に向ける必要があります。北半球に住んでいる場合は、パネルを南に向ける必要があります。南にある場合は、その逆も同様です。
- 傾斜。 このパラメーターは地理的な場所によって決まります。専門家は、地理的緯度と等しい角度でパネルを設置することを推奨しています。
- 可用性。 常に前面の清浄度を監視し、時間内にほこりや汚れの層を取り除く必要があります。そして冬には、パネルは定期的に雪の付着を取り除く必要があります。
ソーラーパネルの作動中、傾斜角が一定でないことが望ましい。デバイスは、カバーに向けられた直射日光の場合にのみ最大に動作します。
夏は地平線から30度の斜面に設置することをお勧めします。冬は70ºに上げて設置することをお勧めします。
ソーラーパネルの多くの産業用オプションには、太陽の動きを追跡するデバイスが含まれます。家庭用には、パネルの角度を変更できるスタンドを考えて提供できます
暖房用ヒートポンプ
ヒートポンプは、ご家庭の代替エネルギーを得るための最も先進的な技術ソリューションの1つです。それらは最も便利であるだけでなく、環境にも優しいです。
彼らの運営は、建物の冷暖房にかかる費用を大幅に削減します。
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土地または地下水の熱抽出を行うヒートポンプ
ヒートポンプの空気ブロックの外部ブロック
生態系の外部および内部コンポーネントの相互接続
ヒートポンプ室内機設備
ヒートポンプ分類
ヒートポンプは回路数、エネルギー源、製造方法で分類しています。
最終的なニーズに応じて、ヒートポンプは次のようになります。
- 1、2、または3回路。
- シングルまたはデュアルコンデンサ;
- 加熱の可能性、または加熱および冷却の可能性。
エネルギー源の種類とその製造方法に応じて、次のヒートポンプが区別されます。
- 土は水です。 それらは、季節に関係なく、地球を均一に加熱する温帯気候帯で使用されます。設置には、土壌の種類に応じて、コレクターまたはプローブを使用します。浅い井戸を掘削する場合、許可の取得は必要ありません。
- 空気は水です。 熱は空気から蓄積され、水を加熱するために送られます。設置は、冬の気温が-15度以上の気候帯に適しています。
- 水は水です。 設置は水域(湖、川、地下水、井戸、沈殿槽)の存在によるものです。このようなヒートポンプの効率は、寒い季節に熱源が高温になるため、非常に優れています。
- 水は空気です。 このバンドルでは、同じ水域が熱源として機能しますが、同時に、熱はコンプレッサーを介して直接部屋の暖房に使用される空気に直接伝達されます。この場合、水は冷却剤として機能しません。
- 土は空気です。 このシステムでは、熱の伝導体は土壌です。コンプレッサーを介した土壌からの熱は空気に移動します。不凍液はエネルギー担体として使用されます。このシステムは最も普遍的であると考えられています。
- 空気は空気です。 このシステムの操作は、部屋を冷暖房できるエアコンの操作に似ています。掘削や配管が不要なため、このシステムは最も安価です。
熱源のタイプを選択するときは、サイトの地質と障害のない発掘の可能性、および空きスペースの可用性に焦点を当てる必要があります。
空きスペースが不足しているため、土地や水などの熱源を放棄し、空気から熱を奪う必要があります。
システムの効率とその配置のコストは、ヒートポンプのタイプの正しい選択に大きく依存します
ヒートポンプの動作原理
ヒートポンプの動作原理は、冷却材の急激な圧縮の結果として温度が上昇するカルノーサイクルの使用に基づいています。
同じ原理ですが、逆の効果で、コンプレッサーユニット(冷蔵庫、冷凍庫、エアコン)を備えたほとんどの空調装置が機能します。
これらのユニットのチャンバーで実行される主な動作サイクルは、反対の効果を示唆しています-急激な膨張の結果として、冷媒は狭くなります。
そのため、ヒートポンプを製造する最も手頃な方法の1つは、気候装置で使用される個別の機能ユニットの使用に基づいています。
したがって、ヒートポンプの製造には、家庭用冷蔵庫を使用できます。その蒸発器と凝縮器は、媒体から熱を奪って直接加熱システムに循環する冷却剤を加熱するように指示する熱交換器の役割を果たします。
土壌、空気、または水からの低品位の熱は、クーラントとともに蒸発器に入り、そこでガスになり、次にコンプレッサーによってさらに圧縮され、その結果、温度がさらに高くなります
即興素材からヒートポンプを組み立てる
古い家電製品、または個々のコンポーネントを使用して、ヒートポンプを個別に組み立てることができます。これを行う方法については、さらに検討します。
ステップ#1-コンプレッサーとコンデンサーの準備
作業は、ポンプのコンプレッサー部分の準備から始まります。その機能は、エアコンまたは冷蔵庫の対応するユニットに割り当てられます。このユニットは、便利な作業室の壁の1つに柔らかいサスペンションで固定する必要があります。
その後、コンデンサを作る必要があります。 100リットルのステンレス鋼タンクがこれに理想的です。コイルを取り付ける必要があります(完成した銅パイプは古いエアコンや冷蔵庫から持ってきます)。
グラインダーを使用して、準備したタンクを2つの等しい部分に縦に切断する必要があります-これは、将来のコンデンサーの本体にコイルを取り付けて固定するために必要です。
コイルを半分の1つに取り付けた後、タンクの両方の部分を接続して溶接し、閉じたタンクが得られるようにする必要があります。
コンデンサーの製造には100リットルのステンレスタンクを使用し、グラインダーを使って半分に切り、コイルを取り付けてバック溶接を行った
溶接では特別な電極を使用する必要があり、アルゴン溶接を使用するのがさらに良いことに注意してください。それだけがシームの最高品質を提供できます。
ステップ#2-気化器を作る
蒸発器を作るには、75〜80リットルの密閉プラスチックタンクが必要です。このタンクには、直径¾インチのパイプからコイルを配置する必要があります。
コイルの製造には、直径300〜400 mmの鋼管に銅管を巻き付け、穴のあいたコーナーでターンを固定します。
パイプラインへの後続の接続を確実にするために、スレッドはパイプの端にスレッド化する必要があります。組み立てが完了してシールが確認されたら、適切なサイズのブラケットを使用して、蒸発器を作業室の壁に固定する必要があります。
組み立ての完了は専門家に委ねられるのが最善です。組み立ての一部を個別に行うことができる場合、専門家は銅パイプのはんだ付けと冷媒の注入を行う必要があります。ポンプの主要部分の組み立ては、加熱バッテリーと熱交換器の接続で終わります。
このシステムは低電力であることに注意してください。したがって、ヒートポンプが既存の暖房システムの追加部分になるとよいでしょう。
ステップ#3-外部デバイスの配置と接続
熱源としては、井戸からの水が最適です。凍ることはなく、冬でも気温が+12度を下回ることはめったにありません。そのような2つの井戸が必要になります。
1つのウェルから水が引き出され、その後蒸発器に供給されます。
地下水エネルギーは一年中使用できます。気温は天候や季節の影響を受けません。
次に、廃水は2番目の井戸に排出されます。これはすべて、蒸発器への入口、出口およびシールに接続するために残ります。
原則として、システムは稼働の準備が整っていますが、完全な自律性のためには、加熱回路内の移動する冷却液の温度とフレオンの圧力を監視する自動化システムが必要になります。
最初は通常のスターターで実行できますが、コンプレッサーをオフにした後のシステムの起動は8〜10分後に実行できることに注意してください。この時間は、システム内のフレオンの圧力を均一にするために必要です。
風力発電機の装置と使用
風力は私たちの祖先にも使用されました。当時から、原則として何も変わっていません。
唯一の違いは、ミルの石臼が発電機とドライブに置き換えられ、ブレードの機械的エネルギーを電気エネルギーに変換することです。
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ステップ1:風力発電機の製造のための部品の選択
ステップ2:不要なドリルからのエンジンとカートリッジの取り外し
ステップ3:風力発電機の取り付けデバイスの詳細
手順4:組み立てられた取り付けアセンブリの取り付け
ステップ5:プレートの内側からベアリングを取り付ける
ステップ6:風力発電機を組み立てて現場に設置する風力発電機を組み立てて現場に設置する
ステップ7:風力タービンブレードをプレートに取り付ける
ステップ8:小さな自家製風力発電機小さな自家製風力発電機
年間平均風速が6 m /秒を超える場合、風力発電機の設置は経済的に実行可能であると見なされます。
設置は丘や平野で行うのが最適です。理想的な場所は、川の海岸やさまざまなユーティリティから離れた大きな貯水池です。
気団のエネルギーを電気エネルギーに変換するために、風力発電機が使用され、沿岸地域で最も生産的です
風力発電機の分類
風力発電機の分類は、次の主要なパラメーターによって異なります。
- 軸の配置によっては 垂直くるくる そして 横型。水平設計により、主要部分を自動回転させて風を探すことができます。垂直風力発電機の主な設備は地上にあるため、維持管理が容易であり、垂直設置されたブレードの効率は低くなります。
- ブレードの数に応じて区別します 1、2、3、マルチブレード風力発電機。マルチブレード風力発電機は低風量で使用されますが、ギアボックスを設置する必要があるため、めったに使用されません。
- ブレードの素材に応じて、ブレードは セーリングと硬直。セーリングブレードは製造と設置が簡単ですが、突風の影響ですぐに故障するため、頻繁な交換が必要です。
- ネジのピッチに応じて、区別します 可変 そして 固定ステップ。可変ピッチを使用すると、風力発電機の動作速度範囲を大幅に拡大できますが、これにより構造の複雑化と質量の増加が避けられなくなります。
風力エネルギーを電気アナログに変換するすべてのタイプのデバイスの電力は、ブレードの面積に依存します。
運転のために、風力発電機は実際には古典的なエネルギー源を必要としません。約1 MWのプラントを使用すると、20年間で92,000バレルの石油または29,000トンの石炭を節約できます。
風力発電装置
風力タービンには、次の基本要素があります。
- ブレード風の影響下で回転し、ローターの動きを提供します。
- 発生器交流電流を生成します。
- ブレードコントローラー、バッテリーを充電するために必要な直流の交流の形成に責任があります。
- 充電式電池電気エネルギーの蓄積と均等化に必要です。
- インバーター、直流から交流への逆変換を実行し、そこからすべての家電製品が機能します。
- マスト、空気塊の動きの高さに到達するまで地表面の上にブレードを持ち上げるために必要です。
この場合、発電機、回転を提供するブレード、およびマストは風力発電機の主要部品と見なされ、その他はすべて、システム全体の信頼性と自律的な動作を保証する追加コンポーネントです
インバーター、充電コントローラー、バッテリーは、最も単純な風力発電機の回路にも含める必要があります。
発電機からの低速風力発電機
この設計は、独立した製造にとって最もシンプルで手頃な価格であると考えられています。これは、独立したエネルギー源になるか、既存の電源システムの電力の一部を担うことができます。
車の発電機とバッテリーをお持ちの場合、その他すべての部品は即興の素材で作ることができます。
ステップ#1-風車を作る
ブレードは、その設計が残りのノードの動作を決定するため、風力発電機の最も重要な部品の1つと見なされています。ブレードの製造には、布地、プラスチック、金属、さらには木材など、さまざまな素材で使用できます。
下水道のプラスチックパイプからブレードを作ります。この材料の主な利点は、低コスト、高耐湿性、処理の容易さです。
作業は次の順序で実行されます。
- ブレードの長さが計算されますが、プラスチックパイプの直径は必要な映像の1/5にする必要があります。
- ジグソーを使用して、パイプを縦に4つの部分にカットする必要があります。
- 1つの部品は、後続のすべてのブレードを製造するためのテンプレートになります。
- パイプをトリミングした後、端のバリをサンドペーパーで処理する必要があります。
- 切り出されたブレードは、付属のマウントを使用して、事前に準備されたアルミニウムディスクに固定する必要があります。
- また、変更後、ジェネレーターをこのディスクにねじ込む必要があります。
PVCパイプは十分な強度がなく、強い突風に耐えることができませんのでご注意ください。ブレードの製造には、少なくとも4 cmの厚さのPVCパイプを使用するのが最適です。
負荷の大きさに関する最後の役割とはかけ離れたのは、ブレードのサイズです。したがって、ブレードの数を増やすことでブレードのサイズを小さくするオプションを検討することは間違いありません。
風力発電機のブレードは、軸に沿って4つの部分にカットされた、直径200 mmの¼PVC下水道管からのテンプレートに従って作成されます
組み立て後、風車のバランスをとります。これは、屋内の三脚に水平に固定する必要があります。正しく組み立てると、ホイールが動かなくなります。
ブレードが回転する場合は、ブレードを研磨剤で研磨して、バランス構造を搾乳する必要があります。
ステップ#2-風力発電機のマストを作る
マストの製造には、直径150〜200 mmの鋼管を使用できます。マストの最小長は7 mで、現場で気団の動きに障害物がある場合は、風力発電機のホイールを障害物を1 m以上超える高さまで上げる必要があります。
ストレッチマークとマスト自体を固定するペグは、具体化する必要があります。延長として、厚さ6〜8 mmのスチールまたは亜鉛メッキケーブルを使用できます。
マストエクステンションは、風力発電機に追加の安定性を与え、大規模な基礎の設置に関連するコストを削減します。それらのコストは、他のタイプのマストよりもはるかに低くなりますが、エクステンションには追加の領域が必要です
ステップ#3-車のオルタネーターの再取り付け
変更は、ステーターワイヤーの巻き戻しと、ネオジム磁石を使用したローターの製造のみで構成されます。まず、ローターの極に磁石を固定するために必要な穴を開ける必要があります。
磁石の取り付けは交互極で行われます。作業が完了したら、磁石間の空隙をエポキシ樹脂で埋め、ローター自体を紙で包む必要があります。
コイルを巻き戻すとき、発電機の効率は巻数に依存することを考慮する必要があります。コイルは一方向に三相パターンで巻かなければなりません。
完成した発電機はテストする必要があります。正しく実行された作業の結果は、発電機の300 rpmで30 Vのインジケータになります。
変換された発電機は、低速風力発電システム全体を最終的に設置する前に、出力定格電圧のテストを実行する準備ができています
ステップ#4-低速風力タービンアセンブリの完成
発電機の回転軸はベアリング2個を取り付けたパイプで、テール部は厚さ1.2mmのトタンから切り出しています。
発電機をマストに取り付ける前に、フレームを作成する必要があります。これにはプロファイルパイプが最適です。固定を行うときは、マストからブレードまでの最小距離が0.25 mを超える必要があることを考慮する必要があります。
風の流れの影響で、ブレードとローターが動き、その結果、ギアボックスが回転し、電気エネルギーが得られます
風力発電機の後にシステムを機能させるには、充電コントローラー、バッテリー、インバーターを取り付ける必要があります。
バッテリー容量は風力発電機の電力によって決まります。この指標は、風車のサイズ、ブレードの数、風速に依存します。
プラスチックケース付きソーラーパネルの製作、材料一覧、作業手順
地熱ポンプの動作原理と概要
自動発電機の再装備および低速風力発電機の製造
代替エネルギー源の際立った特徴は、環境に優しく安全であることです。
設備の電力が比較的低く、特定の地形条件に接続できるため、従来のソースと代替ソースの組み合わせシステムのみを効率的に運用できます。
あなたの家は熱と電気の源として代替エネルギーを使用していますか?風力発電機を自分で作成したか、ソーラーパネルを作成しましたか?私たちの記事へのコメントであなたの経験を共有してください。