Альтернативные источники энергии: какие виды как использовать: Статьи экономики ➕1, 03.08.2021

Тяжелый климатический кризис на планете привел к необходимости скорейшего отказа от ископаемого топлива и переходу на альтернативную энергетику, «зеленые» источники энергии. Являются ли они хорошей заменой нефти и углю, какими преимуществами и недостатки обладают — рассказывает Plus-one.ru.

К альтернативным источникам энергии относят нетрадиционные источники энергии — солнечную, ветровую, геотермальную энергетику и так далее.

Возобновляемые источники энергии не загрязняют окружающую среду, помогают снизить уровень выбросов парниковых газов в атмосферу, уменьшить последствия изменения климата. Они практически неисчерпаемы, в то время как ископаемое топливо рано или поздно закончится.

К возобновляемым источникам не относится атомная энергетика и природный газ, поскольку запасы этих ресурсов ограничены.

Существуют различные виды энергии и способы ее добычи.

Исходя из нашей трактовки, можно выделить следующие виды альтернативных источников: солнечная энергия, ветроэнергетика, гидроэнергия, волновая энергетика, энергия приливов и отливов, гидротермальная энергия, энергия жидкостной диффузии, геотермальная энергия и биотопливо.

Способы добычи и использования энергии отличаются в зависимости от вида альтернативных источников. Объединяет их то, что на сегодняшний день все они используются гораздо реже, чем ископаемое топливо, но при этом обладают большим потенциалом для развития.

В настоящее время производство альтернативной энергии, несмотря на ее высокую экологичность и перспективность, ограничено. Развитие технологий на ее основе имеет ряд издержек, с которыми приходится считаться.

Плюсы:

Когда вы устанавливаете солнечные панели на дом, вы генерируете свое собственное электричество, становитесь менее зависимыми от электрической сети и уменьшаете ежемесячный счет за электричество.

Недавние исследования показали, что стоимость недвижимости увеличивается после установки солнечных батарей. Сами солнечные панели при этом дешевеют.

Солнце светит повсюду на Земле, а это значит, что солнечная энергия является хорошим вариантом для каждой страны, хотя и существуют различия по регионам и в том, сколько они получают солнечного света. В России, например, самыми солнечными городами являются Улан-Удэ и Хабаровск.

Минусы:

Солнечные панели подходят не для всех типов крыш. Некоторые установленные в старых домах кровельные материалы, такие как шифер или кедровая черепица, могут не подойти для установки солнечных панелей.

Солнечная энергия не работает ночью. «Солнечные» домохозяйства полагаются на коммунальные сети для получения электроэнергии ночью и в других ситуациях, когда солнечный свет ограничен.

Первоначальная стоимость установки и использования солнечной энергии очень высока, потому что человек должен заплатить за всю систему — батареи, провода, солнечные панели и так далее.

Как солнечные панели экономят плату за электричество

Пять выводов о частной солнечной энергетике в России

Плюсы:

Ветряки, вырабатывающие большое количество электроэнергии при помощи ветра, практически столь же эффективны, как и солнечные батареи. Ветроэнергетика особенно привлекательна для рынка жилой недвижимости.

С 1980 года цены на нее снизились более чем на 80%. Благодаря технологическому прогрессу и возросшему спросу цены, как ожидается, будут снижаться в обозримом будущем.

Минусы:

Ветер — не самый надежный источник энергии, при его низкой силе турбины обычно работают примерно на 30% мощности. В безветренную погоду вы можете оказаться без электричества.

Энергия ветра может быть использована только в местах, где высокая скорость ветра. Поскольку сильные ветра в основном дуют в отдаленных незаселенных районах, необходимо строить линии электропередачи, чтобы обеспечить электроэнергией жилые дома в городе. А это требует дополнительных инвестиций.

Эксперт: Россия может перейти с угля и газа на ветер

Ветровая электроэнергия в стране уже сопоставима по стоимости с традиционной

Плюсы:

Большинство гидроэлектростанций — хранилища большого количества воды в резервуарах — почти всегда имеют запас, из которого можно извлекать энергию. В этом смысле гидроэлектростанции являются более надежным и стабильным источником энергии, чем ветровая и солнечная энергия.

Накопительные гидроэлектростанции способны генерировать электроэнергию по требованию, что позволяет гидроэлектростанциям заменить такие традиционные диспетчерские генераторы, как угольные и газовые установки.

Минусы:

Накопительные гидроэнергетические установки прерывают естественное течение речной системы. Это приводит к нарушению путей миграции животных и к проблемам с качеством воды.

Гидроэлектростанции представляют собой крупные инфраструктурные проекты, включающие строительство плотины, водохранилища и энергогенерирующих турбин, что требует значительных денежных вложений.

10 причин, почему крупные ГЭС опасны для экологии и общества

Что не так с большими гидроэлектростанциями

Плюсы:

Энергия волн предсказуема, и вы можете определить количество энергии, которое может быть произведено.

Волны имеют более высокую энергетическую мощность, чем, например, ветер, и это делает волновую энергетику более эффективной.

После установки соответствующих электростанций они имеют минимальные эксплуатационные расходы, что делает инвестиции в них более привлекательными.

Минусы:

Хотя это чистая энергия, ее использование создает опасность для морской флоры и фауны, меняет морское дно и среду обитания некоторых его жителей.

Волновая энергия приносит пользу только электростанциям, построенным в городах рядом с океаном.

Плюсы:

Возникновение приливов очень предсказуемо, что облегчает строительство системы приливных электростанций с правильными размерами для эффективного производства электроэнергии.

Срок службы приливных электростанций составляет 75-100 лет. Они очень эффективны даже спустя много лет использования.

Минусы:

Приливные заграждения приводят к изменению уровня океана в прибрежных водах. Приливная установка также влияет на соленость воды в приливных бассейнах.

Приливные электростанции могут быть построены только на участках, отвечающих определенным критериям.

Хотя приливы и отливы предсказуемы, электростанции могут производить энергию только в течение 10 часов в сутки.

Плюсы:

Строительство станций для выработки гидротермальной энергии требует малых затрат. Эксплуатационные расходы также относительно низкие.

Температура воды выше температуры нагретого воздуха, что делает гидротермальную энергию более эффективной.

Минусы:

Солнце нагревает только верхние слои морей и океанов, поэтому возможных мест для построения станций не так много.

Технологии для выработки гидротермальной энергетики развиты слабо.

Плюсы:

Осмотическая электростанция — новый перспективный метод выработки электроэнергии — устанавливается в устье реки и позволяет извлекать энергию из энтропии жидкостей.

Минусы:

Технологии добычи электроэнергии с помощью жидкостной диффузии развиты крайне слабо. В мире построена только одна осмотическая электростанция в Норвегии.

Плюсы:

Геотермальная энергия известна тем, что оказывает наименьшее воздействие на окружающую среду.

Технологии, связанные с производством геотермальной энергии, являются одними из самых инновационных.

Минусы:

Использование геотермальной энергии предполагает высокие первоначальные затраты. Для дома среднего размера установка геотермальных тепловых насосов стоит от $10 тыс. до $20 тыс.

В некоторых ситуациях геотермальные энергетические объекты расположены далеко от населенных пунктов, что требует обширной сети распределительных систем.

Плюсы:

Одним из главных преимуществ биотоплива является его относительно низкая стоимость.

Исходные материалы для биотоплива не ограничены. В отличие от ископаемого топлива, ресурсы для биотоплива можно возобновлять.

Минусы:

Биотопливо производит гораздо меньше энергии, чем, например, ископаемое топливо.

Биотопливо нельзя назвать экологически чистым, поскольку оно производит выбросы CO₂.

Возобновляемые источники энергии помогают бороться с климатическими изменениями, которые становятся более разрушительными. Ветер, солнце, вода и другие источники энергии в будущем станут хорошей заменой ископаемому топливу. Чем раньше это случится, тем лучше для нас и нашей планеты.

Растущий сектор создает рабочие места уже сегодня, делает электрические сети более устойчивыми, расширяет доступ к энергии в развивающихся странах и помогает снизить счета за электроэнергию. Эти факторы способствовали росту популярности возобновляемых источников энергии в последние годы. Преимущества каждого вида альтернативного источника энергии определенно перевешивают минусы.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен.

Автор

Александр Гаджиев

Иллюстрации

Константин Чернов

Альтернативные источники энергии для частного дома.

Это не только энергия солнца и солнечные батареи / Комфортный дом и бытовая техника / iXBT Live

В последнее время у всех на слуху «зеленая энергетика». В Западных странах усиленно пытаются перейти на генерацию электроэнергии, которая полностью основана на базе возобновляемых (неисчерпаемых, с человеческой точки зрения) источников. Получится это или нет и в какие сроки — это уже другой вопрос. Но их маниакальное упорство в этом стремлении часто побеждает разум и элементарную логику. Ну да ладно — это их выбор и их путь.

 Обычный среднестатистический человек в нашей стране, если речь заходит о «зеленой энергии» для частного дома, сразу представляет себе солнечные батареи, которыми устлана вся поверхность крыши домостроения. Да, это самый распространенный и реальный вариант обеспечить дом (полностью или частично) электроэнергией из «дармового» и неисчерпаемого источника. Вот только для того, чтобы превратить энергию Солнца в электричество придется закупать и устанавливать довольно таки дорогое оборудование. А вот о стабильности получения необходимого объема такой электроэнергии мечтать не приходится. Выработка электроэнергии будет зависеть от географии (региона, в котором находится дом), погоды, сезона, времени суток и т.д.

 Но не только солнечный свет можно использовать как источник возобновляемой энергии, который можно использовать для частного дома!

 Энергия ветра

Все видели фотографии (а может быть и не только фотографии) огромных полей с установленными на них гигантскими ветрогенераторами, длина лопастей которых превышает 50 метров. Ветер приводит в движение лопасти ветрогенератора, которые вращают турбину. Вырабатывается электроэнергия. Объем выработки электроэнергии зависит от скорости (силы) ветра, воздействующего на лопасти. Но это, так сказать, промышленные масштабы. А что с выработкой электроэнергии ветряком (ветрогенератором, ветроустановкой, ВЭС) для частного дома? Существуют и мини ветроустановки, которые с успехом можно использовать для выработки электроэнергии для бытовых нужд в частном доме. Мини ветроустановки прекрасно будут работать в степной и гористой местностях и в прибрежных районах. При высоте мачты в 5 метров, длине лопасти в 1 метр (для 4-х лопастных установок) и ветре 12-15 метров в секунду, ветроустановка способна выдавать мощность приблизительно до 1кВт. Вырабатывать же электроэнергию ветряки начинают лишь при минимальной скорости ветра 3-4 метра в секунду. При такой «начальной» скорости ветра, ветроустановка, конечно не сможет выдавать заявленную производителем номинальную мощность. Поэтому годовая выработка электроэнергии ветрогенератором рассчитывается в зависимости от среднегодовой скорости ветра в месте установки ветряка. Установка четырех таких ветряков теоретически может полностью обеспечить потребность в электроэнергии среднестатистического частного дома. Но понятно, что наличие ветра и его скорость вещи непредсказуемые. Соответственно, даже с учетом аккумулирования излишков электроэнергии в то время, когда ветряки работают на 100%, обеспечить надежное и бесперебойное снабжение частного дома электроэнергией, исключительно вырабатываемой ветряками, довольно проблематично.

Комплект оборудования для мини ВЭС и её монтаж обойдутся, конечно, очень недешево. При выборе удачного места установки мачты с ветряком и использовании такой ветряной электростанции в качестве альтернативного источника электроэнергии, можно окупить все затраты примерно за 5-20 лет (опять же по заявлению производителей). Да, срок не маленький, но после этого срока электроэнергия, вырабатываемая ветряком, будет практически бесплатной.

Стоимость ветровой электроэнергии зависит от многих параметров, но приблизительно она в 2-3 раза дороже электроэнергии, вырабатываемой на гидроэлектростанциях и сопоставима со стоимостью электроэнергии, вырабатываемой на ТЭС. 

При использовании ветряка в качестве источника электроэнергии для дома, в силу главного недостатка ветряков (нет ветра — нет электроэнергии), полностью отказаться от сетевого электричества вряд ли получится. Придется комбинировать источники электроэнергии — ветряк плюс централизованная электрическая сеть.

Энергия воды

Мини гидроэлектростанция вполне может стать альтернативным источником электроэнергии для частного дома. Они довольно компактны и не требую строительства плотины или других вспомогательных сооружений. Правда необходимым условием для получения электроэнергии таким способом является наличие на небольшом расстоянии от домостроения реки, канала или водовода. Да и скорость потока воды должна быть не менее 0,7 метра в секунду. Генератор такой мини ГЭС Погружается в свободный поток реки (канала, водовода) и преобразует вращение турбины в электрическую энергию. Обычно мощность гидроагрегатов мини ГЭС для дома составляет от 0,3 до 5 кВт. С помощью мини ГЭС можно полностью обеспечить частный дом электроэнергией. Мини ГЭС накопительного типа позволяют «запасать» избыток вырабатываемой электроэнергии в аккумуляторах и при увеличении потребления электроэнергии в доме, выше вырабатываемой мини ГЭС на текущий момент, восполнять дефицит электроэнергии из аккумуляторов. 

 Мини ГЭС — это одно из самых перспективный направлений альтернативной энергетики. Работа мини ГЭС не зависит от погодных условий. И хоть оборудование мини ГЭС стОит дорого, но производители заявляют о сроке окупаемости таких установок всего за 2-4 года, в то время, как срок эксплуатации мини ГЭС составляет порядка 20 лет.

 Геотермальная энергия

Геотермальную энергию (тепло недр земли) используют обычно в местах выброса горячих сейсмических источников на Дальнем Востоке, Камчатке и т.д. Да и используется этот вид энергии почти повсеместно в промышленных масштабах. Но благодаря развитию технологий теперь возможно использовать геотермальную энергию «в частном порядке» для отопления дома и в перспективе для выработки электроэнергии.

Принцип отопления дома с помощью геотермальных источников энергии очень похож на принцип работы обычного кондиционера, работающего в режиме обогрева. Тепловой насос (основной элемент такой системы отопления) имеет два контура. Первый контур — это обычная система отопления дома (трубы, батареи отопления). Второй контур — находится под землей или под водой. Теплоноситель второго контура вода. Она принимает температуру среды, через которую проходит, поступает в тепловой насос и нагревает теплоноситель первого контура, который циркулирует по системе отопления дома.

Современные техника и технологии позволяют обогревать данным методом частные дома, находящиеся в любом регионе (не обязательно в районах с горячими сейсмическими источниками). Небольшая разница температур (всего в несколько градусов между температурой на поверхности земли и на небольшой глубине) позволяет получить тепловую энергию, которой вполне хватает для отопления дома.

 Положение с выработкой электроэнергии для частных домов с помощью геотермальных источников немного сложнее. Принцип выработки такой электроэнергии известен давно и используется в работе больших геотермальных электростанций. А вот на уровне «мини» такие электростанции еще практически не выпускаются.

 Развитие геотермальной энергетики имеет огромные перспективы, так как температура геотермальных источников стабильна и не зависит ни от погодных условий, ни от времени года.

 Подводя итог можно сказать, что использование альтернативных источников энергии в частном доме — это не фантастика, а реальность современной жизни. Не смотря на то, что выпускаемое оборудование для выработки электроэнергии из любого альтернативного (возобновляемого) источника стОит, на сегодняшний день, довольно дорого и имеет относительно большой срок окупаемости, такие «альтернативные мини электростанции» всё чаще можно встретить на наших просторах.

Несомненно, с развитием технологий, стоимость таких альтернативных микро и мини электростанций, срок их окупаемости и стоимость вырабатываемой электроэнергии будут уменьшаться!

7 способов обеспечить свой дом возобновляемой энергией – Key Life Homes

Перейти к содержимому

Предыдущий Следующий

• Посмотреть увеличенное изображение

Если вы не очень богаты, вы, вероятно, всегда ищете способы сэкономить пару долларов. Один из лучших способов сократить ежемесячные счета — инвестировать в возобновляемые источники энергии. Не от электростанции, а то, что можно и самому напугать.

Использование возобновляемых источников энергии для питания вашего дома может сократить или полностью исключить ваши счета за коммунальные услуги, а налоговые льготы для установки возобновляемых источников энергии могут сделать их еще более рентабельными. Вот семь различных способов обеспечить ваш дом возобновляемой энергией.

Солнечные панели на крыше
Это, вероятно, самый распространенный и очевидный метод, если вы ищете возобновляемые источники энергии. Солнечные панели обычно устанавливаются на крыше, хотя вы также можете установить их во дворе. В зависимости от вашей широты и ориентации панелей вы можете генерировать 10 или более ватт на квадратный фут. Типичный дом потребляет не менее киловатта энергии, поэтому нескольких квадратных футов солнечных панелей должно быть достаточно для обеспечения большинства или всех ваших потребностей.

Если срок службы вашей нынешней крыши подходит к концу, вы также можете подумать о покупке солнечной черепицы. Там, где стандартные солнечные панели на крыше устанавливаются поверх вашей текущей крыши, солнечная черепица фактически заменяет вашу черепицу. SolarCity Илона Маска недавно объявила о планах начать производство солнечной черепицы, и другие компании, такие как SunTegra, производят их уже много лет.

Конечно, один большой недостаток солнечной энергии заключается в том, что она работает только тогда, когда солнце встает. Если вы хотите снабжать свой дом энергией, когда солнце садится, вам нужно будет платить за электроэнергию в сети или инвестировать во второй тип возобновляемой энергии.

Ветряные турбины
Ветряные турбины чаще всего устанавливаются на ветряных электростанциях или на плавучих объектах в открытом море, но если у вас достаточно недвижимости, вы можете установить небольшую ветряную турбину на своем участке для питания своего дома.
У ветряных турбин есть несколько недостатков, которые делают их менее популярными в жилых районах.

Они могут быть некрасивыми и создавать много шума. Они занимают место, и в зависимости от того, где вы живете, местные законы и правила зонирования могут прямо запрещать это.

Но если эти недостатки вас не касаются или не беспокоят, энергия ветра может оказаться большим преимуществом. Энергия ветра более стабильна, чем солнечная, и ветряная турбина хорошего размера может легко обеспечить большую часть или все ваши потребности в электроэнергии. В зависимости от вашего региона, ветер может быть лучшим вложением в возобновляемые источники энергии, чем солнечная энергия.

Солнечная печь

Возможно, вы не готовы обеспечивать весь свой дом возобновляемой энергией. Это большой проект, и, возможно, он просто неосуществим по разным причинам. Вы все еще можете обеспечить часть своего дома возобновляемой энергией, построив солнечную печь.

Солнечные печи, как правило, проект научной выставки, но на самом деле печи потребляют довольно много электроэнергии. Использование солнца для пассивного нагрева пищи — хороший способ начать работу в мире возобновляемых источников энергии. Солнечные печи работают, улавливая солнечный свет для нагревания пищи. Вы можете купить солнечную печь или построить свою собственную из нескольких распространенных материалов.

Печи на солнечных батареях имеют ряд преимуществ: они бесплатно разогревают пищу и работают даже при отключении электроэнергии или в чрезвычайной ситуации. Вам никогда не придется есть холодную еду из-за нехватки энергии.

Гидроэнергетика
Это не сработает для большинства людей, но если в вашем доме есть источник проточной воды, вам повезло. Вы можете направить часть или весь ручей или реку, чтобы течь через турбину и питать свой дом.

Есть несколько способов сделать это, но в самом простом случае вам нужно найти наибольшее расстояние по вертикали, которое пройдет вода, и отвести эту воду, чтобы она проходила через турбину контролируемым образом.

В зависимости от количества воды и расстояния по вертикали вы можете таким образом производить значительное количество энергии. Установить гидрогенератор непросто, и вам может понадобиться профессиональная установка. Однако, если у вас есть некоторые инженерные знания, вы можете даже построить его самостоятельно с нуля.

Преимущества гидроэнергетики огромны. В отличие от солнца и ветра, гидроэнергетика стабильна и непрерывна, а это означает, что вы всегда будете получать один и тот же вход, несмотря ни на что. Вам никогда не придется беспокоиться о том, что ваш генератор не сможет обеспечить электричеством ваш дом. Эта часть ума может стоить небольшого инженерного проекта.

Солнечное водонагревание
Солнечная энергия не должна просто генерировать электричество. Вы также можете использовать энергию солнца для обогрева дома.

Солнечные водонагреватели используют солнце для нагрева запаса воды, которую затем можно прокачивать через радиаторы, краны или душевые насадки. Эта система намного дешевле, чем использование газа или электричества для нагрева воды, и ее проще установить, чем солнечные батареи. Если вы не готовы полностью посвятить весь свой дом возобновляемым источникам энергии, хорошей альтернативой может стать солнечное водонагревание.

Существует множество различных типов солнечных водонагревателей, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки, поэтому обязательно выберите тот тип системы, который лучше всего подходит для вас.

Солнечный кондиционер
Может показаться странным использовать солнечное тепло для охлаждения дома, но именно это и делает солнечный кондиционер. Солнечный кондиционер использует те же принципы, что и солнечный водонагреватель, но использует эту горячую воду в системе кондиционирования воздуха.

Кондиционер потребляет больше электроэнергии, чем что-либо еще в вашем доме. Кондиционер может стоить вам значительную сумму денег каждый год, особенно если у вас есть система кондиционирования и вы живете в жарком климате. Использование горячей воды для охлаждения вашего дома может сэкономить ваши деньги и помочь окружающей среде.
В качестве бонуса, горячая вода, произведенная для кондиционирования воздуха, также может быть использована для других целей в вашем доме. В зависимости от вашей установки вы также можете получить преимущества солнечного нагрева воды с дополнительным кондиционированием воздуха.

Tesla Powerwall
Технически Powerwall (или другая аналогичная большая перезаряжаемая батарея) не является источником возобновляемой энергии, но он хорошо работает с любым домашним возобновляемым генератором и даже может сэкономить вам деньги без какой-либо другой возобновляемой системы.

Powerwall — большая перезаряжаемая батарея, способная хранить несколько киловатт-часов электроэнергии. Сам по себе он может быть запрограммирован на зарядку от сети, когда цены на электроэнергию низкие, и на разрядку, когда цены высокие, чтобы сэкономить ваши деньги в часы пик.

Тем не менее, Powerwall лучше всего использовать в сочетании с источником возобновляемой энергии, таким как солнечная энергия или энергия ветра. Powerwall может накапливать избыточную электроэнергию, которую вы не используете сразу, поэтому вы всегда можете использовать возобновляемую солнечную или ветровую энергию, даже когда солнце садится или ветер не дует.

Powerwall может сгладить колебания вашего производства возобновляемой энергии, устраняя один из основных недостатков возобновляемой энергии. Кроме того, благодаря предстоящему законодательству вы можете получить налоговый вычет за подключение вашего Powerwall к сети.

Статья предоставлена ​​Popular Mechanics

mccadmin2018-07-10T05:30:26+00:00

Солнечная энергия и другие возобновляемые источники энергии для вашего дома

Когда солнечная или другая альтернативная энергия имеет смысл для вашего дома? Вы ищете более низкие счета за коммунальные услуги? Беспокоитесь о нашем влиянии на планету сжигания ископаемого топлива? Хотели бы вы иметь большую энергонезависимость, чтобы вас меньше беспокоили обрывы линий электропередач, отключения электроэнергии, отключения электроэнергии или другие сбои в работе коммунальных служб?

Вот веские причины для использования солнечной и альтернативной энергии:

• Сократите счета за электроэнергию. Пусть солнце, земля или ветер помогут со счетами. Большинство альтернативных энергетических систем дополняют ископаемое топливо, которое использует ваш дом. Меньше купленного топлива означает больше денег в кармане.
• Помогите сохранить окружающую среду. Использование большего количества возобновляемой энергии означает использование меньшего количества электроэнергии, вырабатываемой при сжигании ископаемого топлива, которое выделяет вредные парниковые газы.
• Повысьте устойчивость вашего дома во время отключения электроэнергии. При отключении электроэнергии из-за урагана дом с фотогальваническими (PV) панелями может самостоятельно вырабатывать электроэнергию.
• Улучшите экологичность вашего дома. Стоимость дома при перепродаже увеличивается, если он оснащен экологически чистыми источниками энергии, такими как фотоэлектрическая система или геотермальный тепловой насос.
• Воспользуйтесь льготами штата и федерального уровня. Существует удивительное количество программ стимулирования энергосбережения, которые включают в себя модернизацию возобновляемых источников энергии — скидки, кредиты под низкие проценты, налоговые льготы и многое другое. Актуальную информацию см. на странице 9.0013 www.dsireusa.org .

Как уменьшить свой углеродный след

Сегодня у нас больше возможностей для использования возобновляемых источников энергии, чем когда-либо прежде. А энергосберегающие модернизации, такие как солнечные батареи и геотермальные тепловые насосы, также становятся все более доступными для установки. Но независимо от того, как вырабатывается энергия в наших домах, важно сократить потребление, применяя энергоэффективные методы.

В 2018 г. потребители коммунальных услуг в США использовали в среднем 10,972 киловатт-часа (кВтч) в год. Это составляет около 914 кВтч каждый месяц. Бытовые потребители в Теннесси использовали больше всего электроэнергии в среднем 15 394 кВтч в год. В то время как бытовые потребители на Гавайях использовали в среднем меньше всего в год: 6 213 кВтч.

Вот что потребляет больше всего энергии в вашем доме:

1. Охлаждение и обогрев: 47% энергопотребления
2. Водонагреватель: 14% использования энергии
3. Стиральная машина и сушилка: 13% энергопотребления
4. Освещение: 12% энергопотребления
5. Холодильник: 4% энергопотребления
6. Электрическая духовка: 3-4% энергопотребления
7. ТВ, DVD, кабельная приставка: 3% энергопотребления
8. Посудомоечная машина: 2% энергопотребления
9. Компьютер: 1% энергопотребления

Экономичная альтернативная энергетическая система не обязана обеспечивать все энергетические потребности вашего дома. Понимание этой концепции поможет вам решить, какая система подходит именно вам и какой размер наиболее целесообразен.

Альтернативные источники энергии: солнечная, геотермальная и ветровая

Удивительно, что с огромной батареей, излучающей энергию в небе — солнцем, — мы используем так мало энергии, которая встречается на нашем пути. Сегодня на солнечную энергию приходится около 1,6% производства электроэнергии в США, и используется более 1,4 миллиона солнечных панелей.

Чтобы рассмотреть вопрос об оснащении вашего дома солнечной энергией, необходимо учитывать множество переменных:

1. Вы живете в солнечном районе? В то время как солнце освещает Миннесоту так же, как и Аризону, мощность, вырабатываемая в Аризоне, будет намного выше в зависимости от интенсивности солнца и количества солнечных дней в этом районе. Солнечные системы не производят столько энергии в туманные или пасмурные дни, сколько в ясные солнечные дни.
2. В вашем районе счета за электроэнергию выше или ниже? Когда электроэнергия или газ дешевле, установка солнечных батарей становится менее привлекательной с финансовой точки зрения. Если тарифы на энергию выше, инвестиции в солнечную энергию становятся выгоднее.
3. Доступны ли скидки и поощрения? Местные органы власти и коммунальные службы могут поощрять модернизацию солнечных батарей, чтобы уменьшить нагрузку на энергосистему в периоды пикового использования, например, в жаркие дни, когда включаются кондиционеры.
4. Предлагает ли ваша коммунальная служба вариант с привязкой к сети? В то время как первоначальные солнечные энергетические системы полагались на большие банки дорогих батарей для хранения энергии, произведенной в течение дня, для использования ночью (когда солнечная энергия не вырабатывается), текущая модель заключается в том, чтобы возвращать избыточное производство энергии обратно в электроэнергию. сетке днем, затем рисуйте по сетке ночью. То, сколько вам платят за энергию, которую вы отдаете в сеть, имеет большое значение для вашей общей экономии энергии. Если в вашем районе нет возможности подключения к сети, вы можете предложить утилите запустить ее.

Солнечная энергия: принцип работы фотоэлектрической системы

Солнечные батареи (набор солнечных панелей) вырабатывают энергию, поглощая солнечный свет. Инвертор преобразует энергию постоянного тока (постоянного тока), вырабатываемую панелями, в мощность переменного тока (переменного тока), от которой работает ваш дом. Общие рекомендации требуют 1 киловатт или 1000 Вт на 1000 квадратных футов площади дома, но вам следует поработать со своим подрядчиком, чтобы определить правильный размер для вашего дома.

Существует два основных места для установки домашней солнечной системы:

Крыша: Для домов по соседству лучше всего использовать солнечные панели на крыше. Но некоторые сообщества считают солнечные батареи на крышах бельмом на глазу. В этом случае можно рассмотреть новое поколение кровельных материалов, вырабатывающих солнечную энергию. Они выглядят как плитка или сланец, но на самом деле являются рецепторами солнечной энергии. (Нетрудно представить будущее, в котором оконное стекло и даже краска для дома будут содержать микрорецепторы солнечной энергии, помогающие питать дом.)

Автономный: Для более крупных объектов с более обширными дворами может подойти автономная система с металлическим каркасом. Преимущество заключается в том, что панели не зависят от уклона крыши или направления крыши. Панели можно наклонять, чтобы максимально использовать солнечные лучи. Одним из нововведений является массив, который движется подобно подсолнуху, следуя за дугой движения солнца по небу.

Стоимость: С учетом множества факторов — размера дома, изоляции, эффективности приборов, географического положения, скидок и поощрений — стоимость домашней солнечной системы определить трудно. Вы можете рассчитывать на то, что потратите более 20 000 долларов на такую ​​систему и рассчитываете окупить затраты через 10–20 лет.

Проекты «сделай сам» для рассмотрения: Даже если вы не готовы установить солнечную батарею для всего дома, небольшие проекты могут производить солнечную энергию для конкретных задач. Установленный на крыше солнечный водонагреватель может быть в рамках бюджета и уровня квалификации домовладельца. Затраты могут составлять около 5000 долларов и меньше со скидками и поощрениями. Ландшафтные светильники на солнечных батареях добавляют атмосферу, не увеличивая счет за электричество.

Когда нанять профессионала: За прошедшие годы появилось много компаний, которые не только проектируют и устанавливают солнечные системы, но и помогают с разрешениями, финансированием и подключением к коммунальной сети. В некоторых случаях вы не платите аванс, и ваши ежемесячные платежи за систему ниже ваших текущих счетов за коммунальные услуги. Погасив систему, вы становитесь ее владельцем и впоследствии пожинаете плоды.

Геотермальная энергия

Еще один вариант альтернативной энергии, геотермальная, зависит от чрезвычайно стабильного источника: самой земли. В частности, геотермальные системы используют постоянную температуру земли на глубине не менее 8 футов — около 50 градусов по Фаренгейту.

Геотермальные системы работают за счет интеграции технологии теплового насоса с постоянной умеренной температурой земли для снабжения дома с отоплением и кондиционером. Как и обычные тепловые насосы (включая холодильники и портативные кондиционеры), геотермальные (также известные как геотермальные) тепловые насосы питаются от электричества и работают, перекачивая хладагент через циклы конденсации и испарения для перемещения тепла от одного источника к другому. Но геотермальные системы круглый год потребляют гораздо меньше энергии, независимо от того, жарко или холодно на улице. Вы можете ожидать, что геотермальный тепловой насос будет в два раза эффективнее кондиционера с самым высоким рейтингом и почти на 50% эффективнее, чем лучшая газовая печь.

К сожалению, энергосберегающие преимущества геотермальных тепловых насосов связаны с высокой стоимостью установки. «Земляной контур» в геотермальной системе состоит из длинных пластиковых труб, которые можно разместить горизонтально в траншеях или вертикально в глубоких ямах. Почвенные условия и доступная земля определяют, какой тип контура заземления используется. В любом случае, монтажные работы могут легко увеличить стоимость системы до 20 000 долларов и более. Но как только установка завершена, эти системы обычно обеспечивают многолетнюю недорогую и бесперебойную работу.

Энергия ветра для дома

Как и другие альтернативные энергетические системы, ветряное оборудование становится все более сложным и менее дорогим. На долю ветра приходилось около 6,5% процентов энергии, произведенной в США в 2018 году. И вам не обязательно жить в аэродинамической трубе. Даже слабый ветер со скоростью восемь миль в час может генерировать энергию. Но более ветреная местность будет генерировать больше энергии. Большинство производителей предполагают, что для оптимальной работы турбину окружает не менее акра земли, свободной от деревьев или построек. Очевидно, что турбина между высокими зданиями не будет эффективной.

Как работает домашняя ветряная электростанция

В типичном жилом доме ветряная турбина устанавливается на высокой башне. Турбины не устанавливаются на крыше, так как они заставят ваш дом вибрировать. Как и в случае с солнечной энергией, инвертор преобразует энергию постоянного тока, генерируемую в энергию переменного тока, от которой работает ваш дом. Опасения по поводу домашних турбин варьируются от эстетики до шума и гибели птиц. Тем не менее, некоторые пользователи утверждают, что шум не больше, чем у электрического трансформатора.

Стоимость: Как и солнечная, ветряная система зависит от погоды и местоположения. Больше ветра, больше энергии. Например, одна семья недалеко от озера Эри в Огайо построила ветряную турбину высотой 45 футов и мощностью 1,8 кВт за 15 000 долларов. Это включает в себя турбину, башню, фундамент, установку, инвертор, разрешения, системы мониторинга и подключение к электросети. Такая система обеспечивает до 400 кВтч энергии, примерно половину потребности семьи. Такая система могла бы окупиться за 12 лет.

Варианты «сделай сам» : Из-за масштаба оборудования установка ветряной турбины, достаточной для обеспечения большинства или всех потребностей дома в электроэнергии, не считается проектом «сделай сам».

Итог: Даже если ветряная турбина не подходит для вашего дома, вы можете получать часть электроэнергии от ветряной электростанции. По крайней мере, в 26 штатах требуется, чтобы определенный процент энергии производился из альтернативных возобновляемых источников.

Как сделать свой дом более энергоэффективным

• Кондиционирование и отопление — Как отмечалось выше, на них приходится почти половина годового энергопотребления вашего дома. Когда придет время заменить вашу систему, выберите максимально возможную эффективность. И убедитесь, что ваши текущие системы поддерживаются. Проверьте фильтры и убедитесь, что воздуховоды на чердаке не протекают.
• Бытовая техника — Когда придет время заменить бытовую технику, выбирайте модели с наивысшим рейтингом энергоэффективности. Теперь у нас есть бойлеры, печи и безрезервуарные водонагреватели с КПД 98%. Программы Energy Star подталкивают к более эффективным бытовым приборам, приспособлениям и оборудованию для отопления и охлаждения.