Да прибавим и малко бионика в енергосистемата на нашата къща

bionics - application of biological principals to the study and design of engineering systems (especially electronic systems)
(KThesaurus by Daniel Naber, under GNU License)

Техните енергосистеми употребяват всичко

Нито едно живо същество не използва за храна нещо особено специално, например само ябълки, по-големи от 10 сантиметра. Който е прекалено претенциозен, той не живее дълго.

Снежно котенце.
Използва енергията на белтъчините, мазнините и въглехидратите, намиращи се в животинските и растителните храни


Овцете и козите превръщат в енергия всякаква растителност -
трева, сухи стъбла, клонки, листа, глог, ябълки, царевица

( СНИМКИТЕ: ЯНУАРИ 2008. БЪЛГАРИЯ, ВАРНЕНСКА ОБЛАСТ. СЕЛО ОРЕШАК )

Нашата домашна енергийна инсталация трябва да използва слабият вятър, светлината по време на краткия зимен ден, промените в температурата

За да не наподобяваме конструкторите на гигантски ветротурбини (wind turbines), ние решихме да направим енергийната система на нашия самостоятелен дом всеядна и непретенциозна към промените в захранването. С други думи, ако има вятър, тя се захранва с вятър. Ако има слънчева светлина, тя използва нея. Същото се отнася и за топлинната енергия на въздуха, водата и почвата. А ако няма нищо - захранва се от собствените си запаси.

Ако сега ябълките са по-малки от 10 см., ще бъдат изядени и те. С други думи, ако времето е облачно, температурата на въздуха е -15 градуса С, температурата на почвата на дълбочина 10 метра е +3 градуса С, вятърът - 5 метра в секунда, то домашната енергетика трябва да използва и това малко количество енергия.

Обикновените вятърни турбини са икономически ефективни при скорост на вятъра над 8 метра в секунда. При температура на въздуха по-ниска от +5 градуса С въздушните топлинни помпи (или климатици) харчат повече енергия за размразяване на своя компактен радиатор, отколкото за извличане на топлина от въздуха. Слънчевите колектори и слънчевите батерии (photovoltaic batteries, photovoltaic cells) през краткия зимен ден, заскрежени или заснежени, също не произвеждат достатъчно топлина или електричество.

Геотермалните (почвени) топлинни помпи не зависят от сезона, но през зимата тяхната ефективност за добиване на топлина е по-ниска, отколкото през лятото.

За да произвежда геотермалната топлинна помпа полезна енергия под формата на топлина, за нея е необходима енергия за сгъстяване работното тяло на компресора. За тази цел за компресора на топлинната помпа може да се използва енергия от вятъра. Ако вместо класическата вятърна турбина с дълги твърди перки ("въртолетен тип") се използва много по-икономичен начин за преобразуване на кинетичната енергия на вятъра в полезна механична енергия, например, с нискооборотен (low-speed) вятърен двигател (wind engine) с работни плоскости от някаква тъкан, то от един киловат кинетична енергия на вятъра може да се получи малко повече топлинна енергия. Тъй като относителната стойност на работната площ (сечението на потока въздух, с който взаимодейства ветродвигателя или перката) при ветродвигателя с перки от плат е много по-ниска от тази на вятърните турбини, то съществува икономически смисъл при използването на слаб вятър дори от 4 метра в секунда.

Възползвайки се от принципите за всеядност на живите същества, описани под заглавие "Техните енергосистеми консумират всичко", топлинната помпа избира най-изгодния за нея източник на енергия в дадения момент: слънчев колектор, въздушен радиатор, подземен топлообменник, топлообменник на воден принцип, , топли газове и т.нат.

За съхраняване на енергията ("енергийните запаси"), добита при благоприятни природни условия от околната среда до момента на нейната употреба, се използва воден акумулатор за топлина, който е показан в статията Най-големият проблем при използването на енергия от възобновяеми източници.

2006-2007

първата публикация:
"Да прибавим и малко бионика в енергосистемата на нашата къща"
energy-saving.hit.bg/articles/add_a_little_bionics_into_autonomous_house_energy_system.html