SLAVTECHENERGO  СЛАВТЕХЭНЕРГО 

   Свободная энергия

 

   В 80-х годах прошлого века уже было сформулировано понимание различных способов получения «свободной энергии». В настоящее время удивительные открытия, связанные с природой электричества, постепенно становятся обыденным явлением. В очередной раз наука пытается изобрести «постоянное движение», или — «вечный двигатель», выжав максимум из земли, воды, солнца, ветра или приливных явлений. Знакомое нам понятие по школьному курсу физики вечного двигателя подразумевает получение необходимо-достаточного количества полезной энергии «из ниоткуда». Однако законы сохранения энергии гласят: из ничего будет — ничего! Поэтому сейчас говорят о «генераторах свободной энергии», подразумевая под словом «свободная», энергия из некоего доступного, неограниченного и вездесущего источника, практически даром.

   Общепризнанными источниками энергии такого рода являются солнце и ветер. Но эти источники зависят от погоды, а устройства для получения от них более-менее приличной мощности (хотя бы 10 кВт) должны быть довольно значительных размеров. Поэтому при упоминании «генераторов свободной (даровой) энергии» обычно имеют в виду попытки получить энергию в форме, удобной для использования в современной технике (чаще всего электрическую), из других форм и видов энергии, не зависящих от места расположения генератора, погоды и времени суток.

    Генераторы даровой энергии — это устройства, которым не требуется поставка топлива с определенной регулярностью, — они преобразуют в удобную для использования форму энергию, извлекаемую непосредственно из окружающей среды. При этом за полученную от них энергию никому платить не надо, хотя некоторые затраты на изготовление и обслуживание такого источника энергии неминуемы.

    Наиболее распространённые источники свободной энергии - это повсеместно доступные солнечное излучение и ветер. К сожалению, производительность этих источников определяется погодой и временем года, а потому бывает неравномерна в течение длительного интервала времени и даже в течение суток. По этой причине всегда приходится применять накопители энергии, что неизбежно приводит к удорожанию изготовление и монтаж подобных инженерных устройств.

   Свободная энергия дается нам бесплатно, но оборудование для её извлечения и преобразования, в настоящее время, пока еще стоит значительных затрат. Для снижения материальных затрат и достижения максимально производительной, эффективной работы оборудование необходимо тщательно просчитывать на соответствие технических характеристик предполагаемым условиям эксплуатации. /www.bukin.org/

   ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ В районах с хорошо развитыми электрическими сетями действующие тарифы пока ещё оставляют централизованное энергоснабжение экономически более выгодным по сравнению с ориентацией на источники солнечной или ветровой энергии, но не все регионы могут похвастаться стабильным, без существенных перебоев и аварийных отключений снабжением электричества. Цены на установки для получения свободной энергии не растут столь же быстро, как энерготарифы, а то и снижаются, так что относительная невыгодность свободной энергии со временем сокращается.

 

         Также не стоит сбрасывать со счетов и тот фактор, что подключение Потребителя к электричеству и ввод в дом от магистрали владельцами энергосетей оценивается не в одну сотню тысяч. Не забудьте о неизбежности роста тарифов в настоящем и будущем, о регулярных получениях разрешений, поверках оборудования со стороны Владельца энергосетей.

 

   А может стоит потратить эти же деньги (или даже меньшие в конечном итоге) на свою независимость на стабильный жизненный уклад, независящий от внешних технологических, бюрократических и человеческих факторов, приобретая стабильный, экологически чистый, бесконечный источник солнечной энергии при помощи солнечных батарей.

   Говоря о независимом электроснабжении, рассматриваем полноценную систему, состоящую из источника электроэнергии (солнечные батареи), контроллера заряда, накопителя и преобразователя (инвертора). Солнечные батареи - используют принцип «превращения» солнечного света в электрическую энергию. Благодаря свойствам и применению полупроводниковых материалов на основе кремния, которые являются основой солнечной батареи, стало возможным это преобразование, их работа надежна и стабильна. Гарантированный производителями срок службы составляет не менее 25 - 30 лет. Солнечные батареи являются оптимальным источником электроэнергии, для эксплуатации которых не требуется использование топлива, бесшумны и экологически безопасны, так как при работе не выделяют в атмосферу вредных веществ, обладают высокой надёжностью, нетребовательны к обслуживанию, могут быть установлены практически в любом месте, в т.ч. и на стенах и скатах крыши.

   Главное достоинство солнечных батарей — их предельная конструктивная простота и отсутствие подвижных деталей. Как следствие - высокая надёжность и неприхотливость, простой монтаж и минимальные требования к обслуживанию во время эксплуатации.Ещё одно важнейшее достоинство — это то, что энергия вырабатывается сразу в виде электричества — в наиболее приемлемой и удобной на сегодняшний день форме.Солнечные батареи способны вырабатывать энергию с рассвета до заката даже в пасмурную погоду, хотя, по сравнению с ясным солнечным днём их производительность снижается. Возможность долгой эксплуатации в необслуживаемом режиме — ещё одно важнейшее преимущество. Ухаживать за панелями не сложно - если наклон панели более 60°, то снег на её поверхности задерживается мало и обычно быстро сползает естественным образом, а пыль смывается дождями.

    Можно отметить следующие недостатки:Невысокий КПД (но наука не стоит на месте и постоянно улучшает этот показатель). Чувствительность к неравномерности засветки. Чувствительность к загрязнениям. Пока еще довольно высокая цена. Примерная стоимость элементов солнечной батареи под ключ, всех модулей в составе системы составляет – 2000$ за 1 кВт установленной мощности. Мощность системы можно наращивать постепенно, модуль за модулем. Как правильно выбрать солнечную батарею? Выбор батареи зависит от: - количества потребляемой энергии конкретными приборами и оборудованием в вашем здании, т.е. следует рассчитать необходимую мощность солнечной батареи; У большинства энергозатратных приборов потребление электричества происходит кратковременно, поэтому средняя мощность потребления в среднестатистической семье составляет от 200 до 600 Вт·ч или 4,8-14,4 кВт·ч в сутки.- необходимости сезонного или круглогодичного использования солнечных панелей, использования батарей в качестве основного или дополнительного источника электроэнергии;- возможности получения достаточного количества электроэнергии в Ват/м2 по месяцам от солнца в данной местности (солнечная активность, количество солнечных дней в году для вашего региона). Но это не значит, что солнечные установки в северных широтах совсем бесполезны — в период, как минимум с марта по октябрь, они вполне эффективны, особенно при применении солнечных установок для работы кондиционеров. Ведь солнечные установки вырабатывают больше энергии именно в жаркие дни, когда максимально необходимо охлаждение помещений и исчезают затраты энергии на отопление.

   Для достижения максимального положительного эффекта при использовании солнечных батарей в разные времена года, следует правильно установить панели относительно движения солнца и сторон света, ибо пренебрежение им способно свести эффективность панелей к нулю.Для получения максимального количества энергии наиболее эффективна постоянная ориентация панели перпендикулярно потоку солнечных лучей. В осеннее-зимний период, когда солнце низко, и лучи его почти горизонтальны, хорошо будет работать не горизонтальная, а вертикальная панель — низкие лучи зимнего солнца скользят по горизонту и хорошо воспринимаются почти перпендикулярной им вертикальной поверхности. При относительно небольших потребностях в электроэнергии, панели почти всегда монтируются неподвижно, что обеспечивает ценовую доступность и надёжность установки.

   Какой же угол наклона выбрать? При круглогодичном использовании панелей следует взять максимум в энергодефицитные зимние месяцы, т.е следует ориентироваться на среднее положение Солнца между осенним и весенним равноденствиями и размещать панели на 5° .. 15° больше географической широты. Допустимо также располагать панели на смежные стороны (юго-восток и юго-запад) или противоположные (восток и запад) стороны света. Это обеспечит более равномерную выработку в солнечные дни и повышенную выработку в пасмурную погоду. Наклон панели должен быть ориентирован на юг, хотя отклонение от этого направления на 10° .. 15° к востоку или к западу некритично.- соотношения вырабатываемого напряжения в зависимости от освещённости — она должна быть как можно меньшей (при снижении освещённости в первую очередь должен падать ток, не напряжение). В противном случае, для получения минимально необходимого КПД в пасмурные дни, для принудительного повышения напряжения для зарядки аккумуляторов и работы инверторов, придётся дополнительно применять вспомогательное оборудование.Затем рассчитываем количество солнечных панелей Для стабильного обеспечения электроэнергией используются накопители электроэнергии (аккумуляторные батареи), аккумуляторы, зарядка которых происходит в дневное время.Кроме самих АКБ потребуются дополнительные приборы и комплектующие. Рекомендуется приобрести несколько аккумуляторов меньшей емкости вместо одного большого. Выбирать АКБ необходимо из одной партии, тогда их можно будет соединять вместе и получать большую емкость без вреда для аккумуляторов. Наиболее рациональным является самостоятельной отдельной системы к каждому помещению дома, когда за каждое помещение отвечает свой источник, т.е. разбить на группы.

   В автономных системах пользуются популярностью кислотные аккумуляторы глубокого разряда, а также их гелевые модификации. Источник и накопитель между собой соединяются проводами, по которым и подается электричество, а также в электрическую цепь включается контроллер заряда-разряда аккумуляторной батареи. Контроллер позволяет предотвратить перезаряд накопителя и уберечь его от излишнего, пагубного разряда. Частично функцию контроллера может выполнять преобразователь электроэнергии с 12 на 220 вольт, но он используется только в 220 вольтовых сетях и не способен контролировать перезаряд накопителя. Контроллером заряда выступает управляющая электронная схема, которая обеспечивает рациональный сбор электроэнергии в накопителе. Для уменьшения потерь электроэнергии при передаче, провода, соединяющие между собой систему: от источника к контроллеру, от контроллера к аккумулятору и от аккумулятора к преобразователю берутся максимального сечения. От преобразователя к розеткам, подключающим бытовые электроприборы провода прокладывают согласно мощностей данных приборов, но обеспечиваем проводам минимальное количество соединений, так как на соединениях тоже будут потери тока и минимальную протяженность сети проводов.                  Преобразователи (инверторы) позволяют получить в сети стандартные 220 вольт. Инвертор выступает преобразователем постоянного тока аккумулятора или банка соединенных аккумуляторов в переменный ток 220 или 380 В. В основном это -электронные устройства. На собственную работу требуют минимальное количество электроэнергии. Рекомендуется использовать преобразователи для тех приборов (ноутбуки, утюги и другие нагревательные элементы, а также некоторые приборы с двигателем), которые невозможно перевести на 12 вольт. Насосы, пылесосы, холодильники, зарядные устройства для мобильных телефонов и даже стиральные машины могут быть выполнены для 12 вольтовой сети. Освещение вполне может обойтись без необходимости подключения преобразователя.

   Если в инвертор встроено зарядное устройство для подзаряда аккумуляторов при питании от сети, а также блок слежения за наличием и качеством напряжением в сети, то такое устройство называется блоком бесперебойного питания (ББП). При пропадании напряжения в сети, или выходе его значения за установленные пределы, ББП автоматически переключается на питание от аккумуляторов.

   Инверторы также различаются в зависимости от формы генерируемого напряжения переменного тока. Если форма напряжения прямоугольная (меандр), ступенчатая, или трапециевидная, то такие инверторы инверторы являются несинусоидальными. Иногда встречается нагрузка, критичная к форме напряжения - например, асинхронные двигатели или трансформаторы. Такую нагрузку нежелательно питать от несинусоидального инвертора.Если форма напряжения максимально приближена к синусоиде, такие инверторы считаются синусоидальными. От таких инверторов можно питать любую нагрузку переменного тока.          

    Если вы планируете получать переменное напряжение от инвертора к электроустройствам, которые чувствительны к форме напряжения (это может быть дорогая аудио- или видеоаппаратура, стиральные машины, холодильники и т.п.), то очень желательно иметь инвертор синусоидального типа. Дело в том, что при резкой смене полярности часто случаются довольно неприятные эффекты в подключенных электроприборах, которые сокращают срок их службы и могут привести в преждевременному выходу из строя. Поэтому, в данном случае экономия на инверторах будет неоправданна, так как впоследствии придется, или покупать новую электротехнику или нести ее в ремонт раньше срока. Для определения стоимости замкнутой автономной системы для гарантированного обеспечения всех привычных потребностей Потребителя в первую очередь следует тщательно изучить современный рынок оборудования и технологий для получения альтернативной энергии, который изобилует простыми и сложными, устаревшими и новейшими, нежизнеспособными и весьма эффективными, дорогущими и не очень системами.

   Цена на хорошо сбалансированную, эффективную систему может оказаться весьма доступной. Главное, при решении этой задачи, правильно просчитать реальную потребность в тех или иных приборах и оборудовании, которыми оснащен дом. Образованным людям свойственно экономить и постоянно искать альтернативу. Например, стоит полностью отказаться от электроотопительной системы и водоснабжении дома горячей водой от электричества, заменив их на геотермальное отопление с функцией нагрева воды. Отказаться от использования климатической техники – в пользу использования в доме геотермального отопления, в летний период работающего на охлаждение. Тогда потребности в электроэнергии сразу уменьшатся вдвое, а то и втрое. Использовать энергосберегающие лампы и знергоэффективную технику классов «А+» и «А++». После применения комплекса мер по энергосбережению, можно заметить - в действительности потребности в электроэнергии совсем не так и высоки. Следует выбирать кислотные батареи глубокого разряда, которые имеют больший запас свинца в пластинах, что позволяет им длительное время не разрушаться даже в разряженном состоянии. Гелевые батареи состоят из желеобразного электролита, который еще больше улучшает их свойства.

   Оптимальным является аккумулятор на 300 А, цена которого составляет от 400 у. е. При больших потребностях составляют целые банки аккумуляторов из 10 или 20 штук на стеллажах. Для больших масштабов используют промышленные гелевые аккумуляторы с напряжением 2 В и емкостью 1500А и более. Для максимально больших систем применяют индустриальные воздушно-цинковые батареи, которые служат до 50 лет и выдерживают десятки тысяч циклов заряда/разряда. В последнее время они ежегодно дешевеют и, возможно, через 10 лет станут доступны для широкого использования в гражданском строительстве. Начальная стоимость контроллера заряда - 25 у. е. в зависимости от модели. Далее цена пропорциональна.

   Инверторы делятся на синусоидальные и с модифицированной синусоидой. Первые приблизительно вдвое дороже и позволяют запускать абсолютно всю технику в соответствии со своей мощностью. Установки с модифицированной синусоидой будут успешно работать с мультимедийной техникой и большинством электроинструмента. Что касается выбора инвертора, то дешевая (около 20 у. е) модель на 100 Вт дает возможность использовать ноутбук, заряжать мобильные телефоны и пользоваться мультимедийной техникой. Цена за 1kВт несинусоидального инвертора колеблется от 70 у. е., но он уже дает возможность использовать около 70 % электроприборов.

   Хотя, к сожалению, он не запустит такие мощные приборы, как холодильник и некоторые насосы.Сложив все составляющие, получим недорогую, экологичную и автономную систему.