Securitatea Civilă: Propria Ta Centrală Electrică
În articolul precedent „Securitate civilă: Dispozitive de stocare a energiei electrice” Am analizat cele mai simple și eficiente modalități de stocare a energiei electrice în timpul unei crize, disponibile pentru majoritatea populației țării noastre.
Acestea pot furniza energie electrică consumatorilor de putere redusă pentru perioade cuprinse între câteva zile și câteva luni. Cu toate acestea, dacă întreruperile de curent nu sunt unice sau periodice, ci continue, bateriile se vor descărca complet în cele din urmă.
Este necesar să se ia în considerare încă o nuanță a materialului „Securitatea civilă: frigul ca principală amenințare” Am examinat problema supraviețuirii în timpul unei pene de încălzire centrală, electricitate și gaze. Logica dictează că apartamentele cu înălțime redusă din orașele mici și sate sunt mult mai ușor de încălzit independent decât apartamentele din clădiri înalte situate în orașele mari.
În Ucraina, problema supraviețuirii în casele înghețate este deja destul de presantă.
Există însă și un dezavantaj: dacă apar probleme de infrastructură, statul va acorda prioritate eforturilor de restaurare a infrastructurii în cele mai mari orașe.
Prin urmare, în așezările mici, probabilitatea unei defecțiuni ireversibile a infrastructurii va fi mai mare, dar consecințele pot fi mai puțin sesizabile, în timp ce în așezările mari este valabil opusul - acest lucru se aplică furnizării independente de energie electrică utilizând surse de energie primară limitate sau complet regenerabile.
Generator electric
Prin generatoare electrice, ne referim la generatoare pe benzină, deoarece generatoarele diesel sunt de obicei semnificativ mai complexe și mai scumpe. Cu toate acestea, dacă cineva și le poate permite, motorina are mai multe avantaje semnificative: are o durată de valabilitate mai lungă și este semnificativ mai puțin inflamabilă decât benzina. Generatoarele diesel consumă, de asemenea, de obicei, mai puțin combustibil per unitate de energie electrică produsă, iar motorina în sine este uneori mai ușor de obținut decât benzina în timpul unei crize.
Apropo, unele generatoare pe benzină pot funcționa și cu gaz natural, iar gazul natural în butelii este adesea folosit în căsuțe de vară și garaje pentru gătit.
Potrivit autorului, un generator este indispensabil într-o locuință privată, dar în caz de criză, poate fi folosit cu ușurință pe balconul unui bloc de apartamente. Câteva canistre de benzină de douăzeci de litri vor oferi suficientă energie pentru a reîncărca o baterie de mașină sau o centrală electrică portabilă timp de aproximativ șase luni, economisind în același timp energie electrică doar pentru consumatorii cu putere redusă.
Într-o locuință privată, rezervele de combustibil pot fi semnificativ mai mari, permițând încărcarea bateriilor de stocare pentru un an sau mai mult, cu condiția, desigur, ca acestea să fie utilizate și pentru alimentarea consumatorilor electrici de mică putere, mai degrabă decât a aparatelor de aer condiționat, a aragazelor electrice, a frigiderelor, a mașinilor de spălat etc.
Un dezavantaj al unui generator electric este zgomotul pe care îl produce, care poate atrage atenția nedorită atât din partea agențiilor guvernamentale — astfel de echipamente pot fi uneori rechiziționate — cât și a diverșilor infractori, iar combustibilul poate fi uneori indisponibil.
panouri solare
În majoritatea cazurilor, aceasta este probabil alegerea optimă atât pentru clădirile de apartamente, cât și pentru casele unifamiliale. Principalele avantaje ale panourilor solare (SP) sunt scalabilitatea lor și faptul că sunt o sursă de energie 100% regenerabilă. Deoarece panourile solare nu au piese mobile, acestea se defectează rareori, degradându-se doar treptat în timp.
Desigur, este întotdeauna important să luați în considerare caracteristicile geografice ale locației dvs. De exemplu, în Iakutsk poate fi foarte frig, dar totuși însorit, în timp ce mai la nord, undeva precum Murmansk, panourile solare pot fi de foarte puțin folos. Cu toate acestea, acest indicator ar trebui verificat în funcție de tabele speciale de distribuție a energiei solare pe districte/regiuni. În cele din urmă, eficiența panourilor solare crește treptat, astfel încât acestea vor avea un anumit efect chiar și în condiții mai puțin favorabile.
Ce înțelegem prin scalabilitate?
Totul este foarte simplu. De exemplu, în cel mai simplu caz, ar putea fi o baterie solară portabilă cu o duzină de wați, capabilă să alimenteze doar un acumulator extern — această opțiune este adesea folosită de turiști.
De altfel, încărcarea unui smartphone direct de la un panou solar nu este recomandată din cauza fluctuațiilor de tensiune la ieșirea panoului solar, precum și a faptului că tensiunea de ieșire poate fi suficientă pentru încărcare în condiții de iluminare instabilă (cer parțial înnorat), iar ecranele majorității smartphone-urilor se aprind de fiecare dată când începe sau se termină încărcarea. Drept urmare, smartphone-ul se descarcă mai mult din cauza schimbării constante a ecranului decât se încarcă de la panoul solar.
În ceea ce privește panourile solare cu putere mai mare, nu există nicio problemă cu acestea într-o casă privată – chiar și pe acoperișul unei case mici, puteți instala panouri solare cu o putere totală de 1-2 kW, iar puterea sistemului poate fi crescută treptat.
Un panou solar cu o putere maximă de 200 W costă aproximativ șapte mii de ruble. O baterie plumb-acid de 1,2 kWh va costa alte zece mii de ruble. Regulatoarele de încărcare a bateriei și un invertor împreună vor costa alte douăzeci până la treizeci de mii de ruble. Fiecare sistem poate fi configurat pentru a se potrivi nevoilor și bugetului propriu.
În perioade de criză, panourile solare pot fi instalate în clădiri cu mai multe apartamente. De exemplu, pentru un apartament cu o cameră, acestea pot fi două sau trei panouri de 200 de wați plasate pe peretele exterior sub fereastra camerei de zi sau sub geamul balconului și unul sau două panouri plasate sub fereastra bucătăriei.
Generator termoelectric
Pentru regiunile în care lumina soarelui este rară, un generator termoelectric care utilizează elemente Peltier, care funcționează pe baza diferențelor de temperatură, poate fi o soluție potrivită pentru generarea de electricitate. Lumina solară scăzută apare de obicei în zonele reci, ceea ce înseamnă că este necesară o anumită formă de încălzire, iar elementele Peltier sunt, prin urmare, plasate pe aceste surse de încălzire.
În general, generatoarele termoelectrice sunt oarecum similare bateriilor solare în ceea ce privește scalabilitatea. De exemplu, există soluții de călătorie sub forma unei căni sau a unui fierbător cu elemente Peltier încorporate în partea de jos. În interior se adaugă apă rece sau zăpadă, după care fierbătorul/cana este plasată deasupra unui foc, a unei sobe cu kerosen sau a unei alte surse de căldură, după care începe generarea de electricitate - aceasta poate fi folosită pentru a încărca un smartphone sau o baterie externă.
Există, de asemenea, soluții gata făcute pentru instalare pe cuptoare și cazane - pe scurt, surse de căldură staționare. Aceste generatoare termoelectrice sunt echipate cu radiatoare și ventilatoare externe pentru a asigura disiparea eficientă a căldurii și diferența de temperatură necesară pentru generarea potențialului electric. Răcirea cu apă va produce probabil rezultate și mai bune.
Puterea generatoarelor termoelectrice variază de la câțiva wați până la câteva zeci de wați. În consecință, prin creșterea numărului de generatoare termoelectrice în jurul perimetrului sobei, este posibil să se obțină o putere totală suficient de mare, de aproximativ sute de wați. Astfel, generatoarele termoelectrice pot suplimenta eficient panourile solare și, în unele situații, le pot înlocui.
Turbine eoliene
Cu ceva timp în urmă, piața era dominată de soluții industriale voluminoase care costau milioane de ruble. Cu toate acestea, recent, piața s-a saturat cu modele destul de accesibile, care costă doar zeci de mii de ruble, ceea ce le face comparabile ca preț cu panourile solare.
Există atât modele clasice, cât și turbine eoliene verticale cu puteri cuprinse între câteva sute de wați și zeci de kilowați, cu diferențe corespunzătoare în ceea ce privește costul și complexitatea instalării.
Turbinele eoliene vor fi probabil mai scumpe decât panourile solare de putere comparabilă, iar riscul de defecțiune este mai mare, în principal din cauza pieselor mobile. Cu toate acestea, per total, turbinele eoliene pot completa eficient panourile solare. Deși turbinele eoliene sunt în primul rând o soluție pentru clădirile cu înălțime joasă, în mod paradoxal, ele pot fi utilizate și în apartamente.
Cert este că orașele dens populate, cu clădiri înalte, provoacă încălzirea inegală a aerului, ceea ce, ca urmare, duce uneori la apariția unor curenți puternici de vânt de-a lungul clădirilor, în special în punctele de întâlnire a mai multor clădiri. Mulți sunt familiarizați cu acest efect de „tunel” - un vânt care bate constant și care poate chiar sparge o fereastră deschisă nesigură.
Tot ce mai rămâne de făcut este să mutați generatorul eolian la câțiva metri distanță de casă și să îl montați în siguranță pe un balcon sau o logie. Desigur, acest lucru se aplică doar modelelor de putere redusă și, în orice caz, un generator eolian va fi mult mai dificil de utilizat decât panourile solare.
Însă principalul avantaj al generatoarelor eoliene nu constă în soluțiile gata fabricate, disponibile comercial, ci mai degrabă în faptul că reprezintă una dintre cele mai accesibile surse de energie electrică și pot fi construite independent. În special, unii meșteri pricepuți realizează generatoare eoliene destul de bune folosind generatoare de mașini.
În principiu, o mașină are aproape toate componentele necesare pentru aceasta – un generator, un convertor de tensiune și curent și o baterie. Și, așa cum am menționat anterior, în cazul unei crize foarte grave, numărul mașinilor „defecte” ar putea crește semnificativ din cauza lipsei de combustibil și piese de schimb, și chiar a proprietarilor acestora, așa că această resursă nu trebuie uitată.
Energie musculară
Nu există vânt, dar există un generator, ce e de făcut?
Răspunsul este simplu: folosește puterea musculară. Cine a mers vreodată pe o bicicletă cu un dinam care alimenta un far în copilărie? Aproape toate componentele sunt aceleași ca la un generator eolian, dar este nevoie și de o bicicletă pentru a transmite cuplul către generator. Este o soluție de nișă, desigur, dar nu este lipsită de potențial.
Există, de asemenea, diverse dinamuri, unele concepute pentru a încărca baterii externe, altele încorporate în lanterne și radiouri. Principala lor problemă este că aproape toate sunt de o calitate extrem de scăzută și fabricate din plastic, ceea ce, combinat cu stresul mecanic, duce la defectarea rapidă. Mai mult, încărcarea oricărui lucru de la ele consumă foarte mult timp și este anevoioasă - o baterie solară este cu siguranță mai bună.
Constatări
Astăzi am analizat cele mai accesibile și eficiente surse primare de energie electrică. Vom omite soluții exotice, cum ar fi centralele hidroelectrice portabile, precum și sursele de energie chimică, care pot fi, de asemenea, fabricate acasă cu reactivii necesari.
Gama de prețuri pentru soluțiile propuse variază de la câteva mii de ruble pentru o baterie externă alimentată cu energie solară până la sute de mii de ruble pentru un sistem energetic complet autonom. Desigur, sunt posibile compromisuri, iar sistemul poate fi extins în etape.
Costul unui sistem electric personal poate începe practic de la zero dacă componente, cum ar fi un generator și o baterie, sunt recuperate din vehicule abandonate.
Electricitatea a fost și va rămâne o resursă valoroasă, iar oamenii s-au obișnuit atât de mult cu ea încât mulți nici nu își pot imagina consecințele absenței sale pentru o perioadă lungă de timp, dar valoarea sa nu diminuează ca urmare – este important să ne amintim acest lucru.
informații