Ферма является одним из лучших мест для использования возобновляемых источников энергии. Фермы обычно располагаются на обширной территории, которая является именно тем, что требуется для использования возобновляемых источников энергии. Расположенные вдали от городской среды, они обычно получают как солнечную, так и ветровую энергию без помех. Разрешение на монтаж альтернативных станций также относительно легче получить по сравнению с городом. Кроме того, отходы сельскохозяйственных животных также могут быть использованы в качестве сырья для производства возобновляемой энергии. В этой статье рассматриваются все доступные варианты возобновляемой энергии на ферме.

Био Дизель

Для производства биодизеля в больших количествах требуется специальное оборудование. Это оборудование может быть легко размещено в обширном изолированном пространстве на ферме. 

Биодизель можно получить двумя совершенно разными способами. Первый способ — выращивать масличные культуры (например, рапс). Второй метод предусматривает переработку отработанного растительного масла.

Есть дополнительное преимущество в производстве биодизеля из отработанного масла. Побочным продуктом превращения отработанного масла в биодизельное топливо является глицерин. Этот побочный продукт может быть переработан для производства промышленного глицерина, который может поставляться для косметической промышленности. Процесс улучшения качества глицерина требует обработки его специальным оборудованием (например, широкоформатным испарителем), что может быть дорогостоящим. Однако, даже если глицерин не обработан, его можно перегонять через анаэробный реактор, который, в свою очередь, может производить метан. Опять же — топливо. Более подробная информация об анаэробной переработке представлена ​​в следующем разделе.

Биодизельный процессор

Процессоры Bio-Diesel легко доступны и могут быть приобретены онлайн на сайтах, таких как e-bay, по очень низкой цене. Процессоры представляют собой просто резервуары с перемешивающим оборудованием и сливным каналом. Их можно легко установить на самой ферме.

Био Газ

Во многих местах по всему миру биогаз является самым простым способом производства электроэнергии. Идея производства биогаза состоит в том, чтобы накапливать все отходы животного происхождения в резервуаре, который обычно называется анаэробным реактором . Пищевая вода и другие органические вещества также можно добавлять. Иногда, и химические вещества применяют для ускорения процедуры разложения. Когда отходы разлагаются, метан выделяется и накапливается в куполе резервуара. Перемешивание оборудования внутри резервуара обеспечивает однородную переработку отходов. Труба в верхней части резервуара позволяет собирать накопленный метан, а затем использовать его в качестве топлива для генератора электроэнергии. При достаточном количестве отходов и размере реактора на биогазе генератор может работать в течение нескольких часов каждый день. В это время можно использовать дополнительное электричество для перекачки воды, запуска машин, зарядки аккумуляторов батареи или использования для любых других целей. Главное, что платить не нужно. Газ-метан также можно использовать непосредственно для приготовления пищи на газовой плите.

Био Газ Завод на Ферме

Следует отметить, что метан более чем в 20 раз более опасен в своем потенциале в свете проблемы глобального потепления по сравнению с CO2. Поэтому сжигание накопленного метана не только вырабатывает электроэнергию, но и снижает парниковый эффект.

Дополнительным преимуществом применения анаэробного реактора является то, что он также может использоваться в качестве производства удобрений без запаха.

Bio-Mass

Выращивание биомассы может значительно снизить затраты, необходимые для производства продуктов питания, а также снизить потери верхнего слоя почвы.

Bio Mass можно использовать для извлечения этанола (из кукурузы) или его можно сжигать напрямую (например, солому). Культуры, такие как мискантус или «слоновья» трава, являются высокоурожайными, и их использование в качестве биотоплива превосходит «кукурузу» и другие альтернативы. Урожай легко выращивается и требует минимального ухода.

Мискантус, также известный как слоновая трава

Одна тонна мискантуса может дать достаточно топлива, чтобы проехать на машине 750 миль (из расчета на 25 мг). Выращивание деревьев является еще одной альтернативой, но это более медленный процесс.

Ветровая турбина

Ветровые турбины могут самым выгодным предложением для фермеров. Во многих странах правительства предлагают компенсации при покупке ветряных турбин до определенной мощности (10-50 кВт).  Ветровая турбина может электрифицировать фермы и сделать их независимыми от сети, или они могут уменьшить зависимость от сети. Другое преимущество ветротурбины — компактность занимаемой территории. Даже самые большие турбины занимают небольшую площадь, а оставшиеся поля могут быть обработаны. 

Солнечные панели

Солнечные панели на ферме не обязательно должны быть установлены на полях. Их можно установить на крыше дома или сарая. Например, совсем недавно в Индии были установлены солнечные панели для покрытия каналов. Это уменьшает скорость испарения воды, и миллионы галлонов воды сохраняются. А сами панели охлаждаются естественным путем. Ведь ирония конструкции солнечных панелей в том, что они становятся менее эффективны при нагревании.

Солнечные батареи — это необслуживаемый способ производства электроэнергии. Они особенно полезны в районах, где преобладает климат с высоким атмосферным давлением и низкое количество осадков. За последнее десятилетие цены на солнечные панели упали в пять раз, что делает его одним из самых дешевых способов использования возобновляемых источников энергии. Солнечные фотоэлектрические системы являются масштабируемыми и могут быть установлены с мощностью от нескольких ватт до сотен киловатт. 

Срок окупаемости панелей может быть всего 3 года. Это в основном зависит от количества доступных солнечных ресурсов.

Пожалуйста, не стесняйтесь поделиться этой статьей, используя кнопки ниже.

Солнечные воздухонагреватели можно легко сделать в домашних условиях из материалов, которые легко приобрести. В этой статье мы попытаемся рассмотреть лучшие методы для создания эффективных солнечных воздухонагревателей.

Солнечные воздухонагреватели являются очень экономически эффективным способом обеспечения отопления и вентиляции. А с таким количеством упаковочных материалов, которые попадают в отходы, любой может очень легко сделать солнечный воздухонагреватель практически без затрат.

Чтобы сделать нагреватель эффективным, нужно понять механизм, который мы попытаемся объяснить в этой статье.

В интернете доступно множество вариантов солнечных воздухонагревателей. Многие из них используют использованные консервные банки для создания труб абсорбера. Преимущество консервных банок том что они , во-первых легко доступны, и, во-вторых, толщина их стенок достаточно мала. Это означает, что воздух внутри может эффективно нагреваться. Е

Поглотитель должен быть темного цвета, чтобы впитывать большую часть солнечного тепла, которую он получает. Вы можете использовать матовую черную аэрозольную краску для этой цели. Блестящая черная краска будет отражать часть света, а значит и тепла. Слой краски должен быть тонким, иначе он сам станет барьером для проникновения тепла в секцию абсорбера.

Трубка абсорбера обычно металлическая, что позволяет ей эффективно передавать тепло воздуху внутри трубы. Если у вас есть медная трубка, можно из неё сделать абсорбер из неё. Вы также можете загнуть её в форме змейки, а сверху поместить металлическую пластину и закрасить ее в черный цвет, чтобы увеличить эффективность абсорбера. Чем больше общая поглотителя, тем выше будет температура воздуха на выходе.

Второй вариант солнечного воздухонагревателя представляет собой адсорбер с прозрачной крышкой. Идеальный выбор для такого покрытия — стекло с низким содержанием железа. Этот тип стекла пропускает большую часть излучения и является практически вечным (если не разбит). Можно также использовать прозрачный пластиковый лист или плексиглас. Однако, пластиковая крышка имеет тенденцию становиться мутной со временем. Прозрачная крышка служит двум целям, она позволяет большей части солнечного излучения оставаться внутри, а также блокирует отвод тепла через парниковый эффект. Таким образом, он действует как защитное покрытие для трубок абсорбера, которые могут слишком сильно нагреваться. Сообщалось, что расстояние между абсорбирующей пластиной и прозрачной крышкой должно быть около 3 см. для наилучшей эффективности.

Солнечный воздухонагреватель лучше всего работает под прямым углом и под прямыми солнечными лучами.

Пожалуйста, не стесняйтесь поделиться этой статьей, используя кнопки ниже.

Роберт Стирлинг, священнослужитель из Шотландии, запатентовал двигатель c одноименным названием в 1816 году. За два столетия с момента его создания двигатель практически не использовался, несмотря на многочисленные преимущества. Двигатель имеет четыре основных компонента: камера нагрева, камера охлаждения, теплообменник и кривошипно-поршневой механизм. Роберт Стирлинг создал свой первый функциональный двигатель в 1818 году, который использовался для откачки воды из карьера. Первоначально он назывался двигателем на горячем воздухом, но теперь его называют изобретатели.

Двигатели Стирлинга могут быть разработаны во многих простых формах и вариациях. Есть два основных преимущества двигателя Стирлинга, которые отличают его от других двигателей. Во-первых, двигатели Стирлинга имеют закрытую систему, поэтому им не нужно потребление воздуха извне и выхлопа, соответственно — никакого нет. Это свойство идеально подходит в условиях ограниченного пространства, такого как, например, подводная лодка, где количество воздуха ограничено. Во-вторых, нагревательная часть двигателя должна быть отделена от охлаждающей секции, что означает, что двигатель может быть спроектирован с исключительной изменчивостью конструкции. Кроме того, сгорание вообще не происходит внутри двигателя Стирлинга, поэтому блок может быть изготовлено из различных материалов. Однако, двигатель требует особенных теплопроводящих материалов для холодной и горячей секции

Более модифицированная и улучшенная версия двигателя Стирлинга появилась в 1846 году, патенты на которую были поданы на имя Роберта и его брата Джеймса Стерлинга. По сравнению с паровыми двигателями двигатель Стирлинга может достигать КПД более 50%. Эффективность двигателя Стирлинга увеличивается с увеличением разницы температур между горячим и холодным источником.

Двигатель Стирлинга не требует сгорания внутри двигателя. Высококачественные виды топлива, такие как бензин и дизельное топливо, разработаны таким образом, что они оставляют наименьшее количество частиц в двигателе. Преимущество двигателя Стирлинга заключается в том, что даже низкокачественное топливо может сжигаться снаружи, а тепло поступать в двигатель. Таким образом, можно использовать низкосортный уголь, древесину, солому и биомассу. Все, что горит, может быть использовано в качестве источника тепла.

Двигатель Стирлинга на протяжении более столетия был практически забыт лдьми совершенно напрасно. Однако с ростом востребованности возобновляемой энергии и заинтересованностью в достижении нулевого уровня выбросов углерода двигатель Стирлинга снова в центре внимания

Двигатели Стирлинга — чрезвычайно простые устройства и поэтому могут быть легко изгоовлены. В Интернете доступны модели двигателей Стирлинга различных размеров, которые можно приобрести всего за 1 тыс. руб.. Простота конструкции позволяет собрать ее даже непрофессионалу. Некоторые из двигателей настолько чувствительны, что могут работать от тепла от ладони или тепла от чайной чашки. Эти двигатели отлично подходят для демонстрации в учебном классе. Обратите внимание, что были разработаны двигатели Стирлинга с высокой чувствительностью, которые могут работать при разнице температур горячей и холодной секции — 0,5 ° C. На YouTube можно найти несколько видеороликов, в которых доступно пошаговое руководство по изготовлению двигателя из обычных деталей, встречающихся в домашнем хозяйстве.

Изотермическое расширение
Изо-хорический отвод тепла
Изотермическое сжатие
Постоянное добавление тепла
Площадь под кривой «1» минус площадь под кривой «2» соответствует проделанной работе.

Существуют три различные конфигурации двигателей Стирлинга в зависимости от того, как воздух перемещается между горячей и холодной областями. Эти конфигурации называются альфа (два цилиндра), бета (один цилиндр) и гамма (два цилиндра). Были проверены различные рабочие жидкости, включая материалы с фазовым переходом. Воздух, однако, чаще всего используется из-за его обилия. Гелий, водород, азот, метан и аммиак также пробовались на роль наполнителя. Однако все газы легче воздуха. Жидкостные поршневые двигатели Стирлинга также имеют свои определенные преимущества и изучаются. Водород из-за его низкой вязкости и высокой теплопроводности идеально подходит для термодинамического процесса, однако предотвращение утечки водорода затруднительно, и герметизация может увеличить стоимость. Из-за его низкой плотности мощности двигатели Стирлинга в основном используются в статических приложениях.

Интересные применения двигателей Стирлинга
Программа НАСА (Automotive Stirling Engine Program) привела к разработке автомобилей Stirling Engine в 1970-х годах. AMC Spirit использовался для экспериментального двигателя Стирлинга вместе с Dodge D-150, Chevrolet Celebrity и кубическим фургоном GM G-Chassis. Все автомобили были тщательно протестированы на 50 000 миль. Однако из-за отсутствия коммерческого интереса и сокращения финансирования программа была отменена. Были две основные причины подавленного энтузиазма автопроизводителей. Во-первых, двигателю потребовалось время для прогрева, а для изменения скорости также требуется слишком много времени.

В 1980-х годах шведская компания Kockums установила двигатель Stirling на подводной лодке Королевского военно-морского флота Näcken. С тех пор три другие подводные лодки в ВМС Швеции установили этот двигатель. Для подводных движений двигатель Sterling помогает сжигать жидкий кислород, хранящийся в криогенных резервуарах, с дизельным топливом. В результате сгорания создается более высокое давление внутри камеры сгорания по сравнению с давлением окружающей воды, в которой газ выпускается. Таким образом, разница в давлении обеспечивает движение. Двигатель Стирлинга также использовался ВМС Австралии для перемещения 3000-тонной подводной лодки. После Второй мировой войны Philips Electronics также разработала 90-сильный двигатель Стирлинга для морского использования.

За последнее десятилетие системы зеркальных тарелок Solar Stirling стали чрезвычайно популярным вариантом для источника работы двигателей Стирлинга в засушливых районах с достаточным количеством солнечного.

Двигатели Стирлинга являются гибкими и могут использоваться как для отопления, так и для охлаждения. Поэтому его применение в качестве теплового насоса является естественным.

Чрезвычайно интересным применением двигателя Стирлинга являются криоохладители. Двигатели Стирлинга могут использоваться для получения чрезвычайно низких температур (ниже -150 ° C). Низкая температура позволяет использовать его во многих других областях, например, для сжижения газов, для изготовления металлических сверхпроводников.

Двигатели Стирлинга также полезны для микро-ТЭЦ (комбинированного производства тепла и энергии). Небольшие мусоросжигательные заводы могут использоваться в сочетании с двигателями Стирлинга для производства электроэнергии на сжигаемых отходах.

В космосе температура спутников сильно варьируется в зависимости от положения. Спутниковая часть, обращенная к солнцу, имеет гораздо более высокую температуру по сравнению с частью, смотрящей в дальний космос. По этой причине двигатели Стирлинга считаются достаточно перспективным источником энергии на спутниках в космосе наряду с солнечными батареями.