Генерация тепла и электричества из крыши и фасада

Генерация тепла и электричества из крыши и фасада

Сейчас достаточно большие денежные средства вкладываются в возобновляемые источники энергии, и между тем очень активно вкладывают и в новые типы солнечных батарей. Если раньше солнечные батареи и коллекторы для нагрева воды были малоэффективны, стоили огромных денег, то теперь кпд их резко вырос уже до пятидесяти процентов, а стоимость их по сравнению с моделями пятилетней давности снизилась на двести пятьдесят процентов.

Иными словами, в наше время наблюдается революционный переворот в энергетике, когда солнечные батареи и коллекторы уже вот-вот займут место практически на крышах многих крупных зданий. Получить полновесную консультацию и помощь в оборудовании своего жилья устройствами , работающими на энергии солнца, можно здесь EcoTech.

Однако, стоит сказать и о том, что в зданиях есть много других мест, которые не используются с пользой. Например, когда речь идет о фасаде здания, то большинство людей думают, что куда полезней использовать специальный вид облицовочной черепицы, а не специально созданные солнечные фасадные батареи, которые смогут получать электричество гораздо эффективней, ведь фасадная часть здания наиболее освещена, а значит и электрического тока можно получать в больших количествах.

Солнечные фасадные батареи пока только начинают приобретать популярность, ведь благодаря им можно будет обложить гораздо больше площадей, чем если бы использовались солнечные батареи для крыш. Причем новый подход к созданию солнечных батарей затрагивает их конструкцию полностью, и теперь фасадные солнечные батареи имеют в конструкции и батарею для зарядки и распределения тока в общую систему.

Такая сэндвич-конструкция солнечных фасадных панелей наиболее эффективна там, где поток солнечного света невелик, но для южных стран, конечно же, солнечные фасадные панели будут более дешевые, так как из конструкции будет исключен литий-ионный аккумулятор.

Сейчас уже первая партия фасадных солнечных элементов заказана для нескольких зданий в ОАЭ, где и будет полностью проверена их технологическое превосходство по сравнению с кровельными солнечными батареями за длительное время эксплуатации.

К тому же по задумке конструкторов фасадных солнечных батарей, они помимо выработки электричества должны также и декорировать в значительной мере фасад здания, а значит данный тип солнечных батарей будет иметь сразу несколько положительных свойств, нужных в облицовке построек и для выработки электричества.

Как получить электричество из тепла — использование элемента Пельтье для выработки энергии, сборка термогенератора

Я расскажу как получить электричество из тепла и как построить своими руками термоэлектрогенератор средних размеров, который можно использовать в походах и на открытой природе, а также просто так, для зарядки электронных устройств, посредством зарядки перезаряжаемых батарей от любого источника огня. При использовании ракетной печи или походной печки и газа для более быстрого сгорания, сгенерируется больше энергии.

Термоэлектрический генератор идеально подходит для выживания в случае стихийных бедствий, поскольку позволяет производить электроэнергию из легкодоступного источника — огня. Солнечную энергию можно получить только днем, а сбор лунного света неэффективен и требует создания дорогой линзы, энергию ветра возможно получить не в любой день. Огонь — это мощный и опасный источник энергии, поэтому будьте осторожны при использовании устройства и остерегайтесь горячей части радиатора и т.д.

Шаг 1: Необходимые детали

1. 1х Элемент Пельтье (термоэлектрический преобразователь)
2. Алюминиевый радиатор среднего размера (я достал свой из старого ПК)
3. Толстый электрический кабель двух цветов (опционально)
4. Входные и выходные разъемы/гнезда, предварительно купленные или изготовленные (для ввода и вывода энергии) (опционально)
5. Проектный корпус, частично теплозащищенный, если возможно. Используйте изоляционный материал, металл, фольгу и т.д. (опционально)
6. Термопаста (опционально), алюминиевая фольга (желательно)
7. Резак для резки тонких металлов
8. Ножницы по металлу
9. Разные отвертки (для закручивания винтов корпуса и входов/выходов)
10. Разные винты и болты (для крепления металлических пластин и радиатора)
11. Паяльник и припой (опционально) для надежного крепления
12. Аккумуляторная батарея низкой или средней мощности (для подзарядки)
13. Термоусадочные трубки для защиты проводов от тепла (необходимо)
14. 1х блокирующий диод, чтобы предотвратить обратную зарядку.
15. 2 алюминиевые банки (металлическая пластина)
16. Толстая медная проволока
17. Цифровой мультиметр

Все, что отмечено как опциональное, не обязательно к сборке термогенератора, но будет полезным, например корпус для аккумулятора и блокирующий диод.

Шаг 2: Конструирование

Построить корпус и тепловой генератор электричества довольно просто.

Во-первых, отрежьте от алюминиевых банок дно и крышку и разрежьте получившиеся куски пополам. Сложите 4 куска вместе и, прижав, вырежьте отверстия в углах для гаек. Прижмите листы гайками. Основа для устройства готова.

Если имеется термопаста, намажьте её на радиатор и основу, используя старую кредитку. Вам нужен квадрат размером с элемент Пельтье для выработки электричества. Поместите элемент Пельтье холодной стороной к радиатору, а горячей к алюминию. Проверить стороны можно подключив модуль к двум батареям 1.5v и потрогав каждую из сторон.

Нужно положить модуль между радиатором и алюминиевыми листами и немного вдавить в термопасту. Теперь, используя плоскогубцы, нужно обернуть медную проволоку вокруг выпирающих частей радиатора и под болтами на алюминиевой основе. Это соединит радиатор, основу и элемент Пельтье друг с другом. Основной блок сделан.

Шаг 3: Тестирование теплогенератора

Я использовал для теста термоэлектрического генераторного модуля одну маленькую свечку внутри оловянной банки, покрытой изоляционной лентой и подставку из металлического корпуса компьютерного вентилятора. В зависимости от количества тепла, мощность будет медленно подниматься и продолжать расти до заданного напряжения.

Также на эффективность влияет охлаждение радиатора, в холодный день радиатор будет остывать быстрее. К устройству могут быть подключены топливная или ракетная печь, этим можно заряжать аккумуляторы или электронные устройства.

На самом деле эта вещь не подходит для повседневного использования, поскольку элемент Пельтье рано или поздно сломается и сделает устройство неэффективным. В любом случае, оно может использоваться для получения электроэнергии в походе, при экстренных случаях и т.д.

Смотрите видео для тестов и показаний напряжения и скорости его подъема. Тест дома с питанием от свечки. Второй тест с маленькой печкой, в котором видно, что если непрерывно подавать топливо, то за 3-4 минуты можно зарядить батарею или две.

Шаг 4: Улучшения

Возможные следующие модернизации устройства:

1. Добавьте еще одну ячейку Пельтье чтобы удвоить выход напряжения.
2. Подключите Joule Thief или несколько для небольшого увеличения напряжения.
3. Используйте более качественные теплопроводные материалы, больший радиатор и более толстую алюминиевую или медную плиту в качестве основы.
4. Можно качественнее закрепить ячейку Пельтье при помощи медной проволоки или термопасты, что улучшит перенос тепла.
5. Используйте ракетную печь вместо открытых источников огня. Жар ракетных печей локализован, что будет эффективнее заряжать устройства.
6. Используйте несколько связанных друг с другом устройств, соединив их последовательно над источником огня, чтобы увеличить выход напряжения.
7. Можно улучшить термоизоляцию на проводах, фольге и изоляционной ленте (ракетные печи, как правило, немного плавят провода)
8. Сделать запас компонентов и деталей (если что-то сломается или прогорит, всегда можно будет починить устройство)

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Фасады и кровли вырабатывающие электричество

Развивающиеся страны начинают обгонять европейских коллег по объемам выработки альтернативной энергии. Раньше между архитекторами шли дебаты и споры по вопросу «нужно ли применять фотоэлектрические элементы при строительстве фасадов и кровли зданий», теперь же развитие технологий показало, что ответ на этот вопрос стал положительным и очевидным. Теперь архитекторы спорят как более эффективно применять элементы для выработки электричества при строительстве фасадов и кровли зданий. Поскольку цена на элементы генерации электричества из солнечной энергии за последние годы колоссально упала в России и множестве стран резко возрос спрос на данные фотоэлектрические элементы.

На визуализации данных можно заметить, что цена солнечной электроэнергии за последнее десятилетие упала в несколько раз. И это падение продолжается и будет продолжаться. Специалисты компании «Альпика» следят за данной тенденции и готовы эффективно и выгодно применить самые передовые решения для реализации проекта проектирования, производства и монтажа фасада или кровли здания с применением фотоэлектрических панелей. В перспективе обычная сетевая электроэнергия будет дорожать с каждым годом и применение источника альтернативной энергии в фасаде или кровле вашего здания позволит с каждым годом всё больше и больше экономить на электроэнергии. Можно смело утверждать, что период окупаемости вложений с каждым годом будет сокращаться из-за роста экономии на обычном сетевом электричестве.

Мы предлагаем реализовать электрогенерацию с использованием солнечной энергии с помощью современной системы. В данную систему входят:

• фотоэлектрические панели
• электропроводка
• преобразователь в переменный ток
• аккумуляторная подсистема

Мы можем подключить данную систему в основную электрическую сеть вашего здания или сделать её обособленной для питания отдельных элементов здания. Аккумуляторная подсистема используется в основном для накопления энергии и передачу в основную сеть в периоды, когда выработка новой энергии затруднена погодными условиями.

Фасад с электрогенерацией

Раньше общепринятым подходом являлась установка фотоэлектрических панелей на крышах зданий. Но сейчас всё чаще солнечные панели устанавливают на фасадах из-за их большей площади и возможности вырабатывать больше электроэнергии в единицу времени. Мы готовы предложить реализацию проектов современных навесных вентилируемых фасадов с применением самых передовых специализированных панелей для выработки электроэнергии. Поскольку компания «Альпика» имеет огромный многолетний опыт и большое количество успешно реализованных проектов с использованием собственного производства, проектного бюро– вы можете быть уверены в качественной реализации фасадного проекта с возможностью генерации электроэнергии.

Цена солнечных фасадных панелей сейчас практически сравнялась с некоторыми вариантами стандартных облицовочных панелей. В производстве мы применяем наиболее выгодные (цена-качество) варианты проверенных временем и реализованными проектами производителей. Для гармоничного вида фасада здания с применением таких панелей наше проектное бюро решает ряд дополнительных дизайнерских задач. Цвет солнечных панелей не должен выбиваться из общего дизайна здания, а наоборот должен гармонично вписываться в общую концепцию дизайна фасада здания. Помимо этого проектное бюро досконально прорабатывает все вопросы взаимодействия солнечных панелей с другими элементами навесного фасада.

Фотоэлектрические фасадные панели обычно направляют в сторону юга и учитывают необходимость отсутствия затенения другими окружающими объектами. В окресностях Парижа есть оригинальный пример корректировки положения фасадной конструкции с фотоэлектрическими панелями в зависимости от положения солнца. Конструкция перемещается по рельсам для обеспечения лучших условий выработки электричества из солнечных лучей.

Кровля с электрогенерацией

Популярным местом размещения солнечных элементов по праву считается крыша здания. Многие до сих пор отказываются от установки кровельной системы электрогенерации из-за уверенности в малом количестве солнечных дней в России. Опыт Финляндии и ряда соседних европейских стран показывает огромный рост объемов выработки альтернативной электроэнергии зданиями. При наличии большой площади кровли здания (например, промышленный объект) есть возможность устанавливать большое количество солнечных панелей и обеспечивать большую мощность. Дешевеющая с каждым годом альтернативная солнечная энергия на фоне постоянного роста стандартной сетевой электроэнергии всё больше и больше завоёвывает рынок фасадной и кровельной облицовки зданий благодаря появлению современных панелей, имитирующих привычную облицовку и кровельные материалы даже для сферы частного жилого строительства.

Сделаем выводы

При проектировании фасадных и кровельных систем, способных к выработке электроэнергии специалисты компании «Альпика» учитывают необходимость обеспечения пожаробезопасности. Электропроводка и все элементы системы фасадной или кровельной электрогенерации соответствуют всем современным требованиям пожаробезопасности конструкций.

Для размещения дополнительного оборудования системы солнечной электрогенерации в проекте мы учитываем необходимость специального помещения. Кроме этого тщательно прорабатывается возможность мойки элементов. В условиях Москвы загрязнение панелей значительно снизит эффективность выработки электричества и необходимость мойки учитывается нами уже на этапе проектирования. Параллельно обеспечивается возможность технического обслуживания, диагностики и замены элементов в течении всего служба фасадной или кровельной конструкции.

По итогу мы видим, что фасад и кровля становятся элементами, в которых уже не только минимизируются потери энергии, а дополнительно увеличивается выработка энергии для функционирования всего здания. Это необратимая эволюция фасадов и кровли зданий.

Генерация тепла и электричества из крыши и фасада

Инженеры разработали кровельную установку, которая способна одновременно генерировать энергию солнца и ветра, а также собирать дождевую воду, вентилировать и освещать помещения.

Исследователи из Университета Малайи (Малайзия) сконструировали крышу, которая призвана помочь решению основной энергетической проблемы развивающихся стран: увеличение потребностей в энергии для повышения уровня жизни с одновременной необходимостью сокращения использования ископаемых видов топлива для предотвращения изменений климата.

Наиболее отличительной особенностью установки является V-образная конструкция, размещаемая на верхней части крыши, которая направляет ветер в ряд расположенных под ней турбин для генерации энергии. Дизайн системы также увеличивает воздушный поток внутри здания с помощью встроенных в крышу специальных отверстий, которые оптимизируют естественную вентиляцию.

Кроме того, инновационная кровля способна собирать дождевую воду, которая применяется для автоматизированной системы охлаждения и очистки солнечных панелей, что значительно повышает их энергоэффективность. Большие мансардные окна освещают основные комнаты внутри здания в дневное время, уменьшая потребность в искусственном освещении.

По словам разработчиков, монтаж эко-крыши на существующее здание не портит его внешний вид, а сама конструкция может использоваться как в городских, так в и сельских районах.

Исследователи говорят, что их «зеленая» крыша может снабжать электричеством семью из шести человек, генерируя более 21200 кВт*ч энергии в год. Также вентиляционная система способна пропустить через себя около 217 миллионов кубометров воздуха и сократить выбросы углекислого газа на 17768 кг, в то время как система сбора дождевой воды вырабатывает 525 кубометров воды.

Авторы проекта утверждают, что производительность энергогенерирующей крыши зависит от района ее дислокации. При этом инновационная установка может быть адаптирована и настроена под определенные условия с учетом местной инсоляции, осадков и направления ветра, а также данных о других погодных факторах.