Un bref aperçu des principaux types d'industrie de l'énergie électrique alternative. Caractéristiques environnementales des sources d'énergie alternatives

Pour une existence normale à part entière, l'homme moderne a besoin d'énergie. Sans énergie, nous ne pourrons pas chauffer nos maisons en hiver, nous ne pourrons pas produire de nombreux produits et objets, sans lesquels notre vie est tout simplement impensable. Traditionnellement, l'humanité est habituée à obtenir de l'énergie à partir de sources non renouvelables, telles que, par exemple, les gisements de gaz ou de pétrole. Cependant, les sources non renouvelables sont appelées ainsi parce que tôt ou tard leur approvisionnement sera épuisé, et les gens se trouveront dans une situation critique, à moins, bien sûr, qu'ils se préparent à temps pour un tel développement d'événements, allouant du temps et des ressources pour le développement d'une industrie scientifique et technique aussi importante en tant qu'énergie alternative.

DIRECTIONS DE L'ÉNERGIE NON CONVENTIONNELLE

En tant que sources d'énergie renouvelables, l'humanité peut utiliser l'énergie du soleil, du vent, de l'énergie marémotrice, géothermique et d'autres sources d'énergie non traditionnelles. Toutes ces sources d'énergie explorent en profondeur différents types d'énergies alternatives.

• Énergie solaire

Cette direction de l'énergie non traditionnelle repose sur l'utilisation de l'énergie solaire, dont les principaux avantages sont l'inépuisabilité, l'absence d'émissions nocives lors de la production et la disponibilité de l'énergie. Et l'un des facteurs de complication dans son application est la dépendance de la quantité d'énergie solaire arrivant sur la terre au temps, à l'heure de la journée et à la saison, ce qui rend difficile l'utilisation de l'énergie solaire dans les zones à faible rayonnement solaire. Pour surmonter ce facteur, des piles sont utilisées.

• l'énergie géothermique

Ce type d'énergie non traditionnelle se concentre sur la chaleur des profondeurs de la terre, qui est transformée en énergie électrique dans des stations spéciales ou, dans certains cas, directement utilisée pour chauffer les bâtiments. Pour obtenir de la chaleur dans les entrailles de la terre, le plus souvent, il est nécessaire de forer des puits. Cette méthode d'obtention d'énergie est particulièrement efficace dans les endroits où les eaux chaudes sont très proches de la surface de la terre.

• l'énergie éolienne

Une autre source d'énergie inépuisable est le vent. La direction de l'énergie, qui est engagée dans la conversion de l'énergie éolienne en d'autres types d'énergie, est appelée énergie éolienne. Les centrales éoliennes sont activement utilisées par les pays développés pour obtenir les types d'énergie nécessaires. Ainsi, par exemple, déjà près de 10% de l'énergie dont l'Europe a besoin est obtenue à l'aide de l'énergie éolienne, et dans quinze ans, selon les experts, l'énergie utilisée par les pays européens sera d'un quart de vent.

• Énergie biocarburant

Ce type d'énergie non traditionnelle est engagé dans l'étude de la production d'énergie à partir de matières premières biologiques (tiges et autres parties de plantes, déchets animaux, etc.)

• Vague d'énérgie

Cette direction de l'énergie non traditionnelle développe une source renouvelable aussi intéressante que l'énergie des vagues.

PERSPECTIVES POUR LES ÉNERGIES NON CONVENTIONNELLES

Tous les domaines de l'énergie non traditionnelle se développent activement dans de nombreux pays. Cependant, dans les pays qui assurent la recherche, le développement et la mise en œuvre de méthodes alternatives de production d'énergie avec un soutien étatique - législatif et économique - complet, les résultats sont particulièrement impressionnants. Dans les pays développés, la part des sources d'énergie renouvelables ne cesse de croître, ce qui permet dans de nombreux cas d'économiser considérablement les énergies traditionnelles et, dans certains cas, de les remplacer complètement.

Déjà, les stations spatiales utilisent l'énergie solaire pour faire fonctionner des systèmes importants, des centrales éoliennes et solaires sont activement construites dans de nombreux pays, les architectes, lors de la conception et de la construction de maisons, envisagent initialement la possibilité d'utiliser des sources d'énergie renouvelables. Dans un avenir proche, les scientifiques prévoient de mettre en œuvre des projets scientifiques et techniques audacieux et intéressants, tels que la construction de centrales solaires le long de l'équateur du globe.

Ainsi, les perspectives de développement des énergies non traditionnelles sont énormes et une transition complète vers l'utilisation de sources d'énergie renouvelables changera notre monde.

L'énergie alternative est une sorte de bouée de sauvetage pour l'humanité dans le futur. La poursuite du développement de notre civilisation dépend directement de la manière dont nous maîtrisons les sources d'énergie renouvelables. C'est pourquoi tous les pays hautement développés s'efforcent de soutenir la recherche dans ce domaine, de mettre en œuvre des projets basés sur l'utilisation du solaire, de l'éolien ou d'autres énergies renouvelables afin d'abandonner partiellement ou totalement les sources d'énergie traditionnelles, d'acquérir l'indépendance tant attendue vis-à-vis des sources non -ressources renouvelables.

Une transition active vers l'utilisation d'énergies renouvelables propres aidera l'humanité à changer qualitativement et à améliorer la vie sur la planète.

Les réserves de carburant naturel ne sont pas illimitées et les prix de l'énergie ne cessent d'augmenter. D'accord, ce serait bien d'utiliser des sources d'énergie alternatives au lieu des sources traditionnelles, afin de ne pas dépendre des fournisseurs de gaz et d'électricité de votre région. Mais vous ne savez pas par où commencer ?

Nous vous aiderons à comprendre les principales sources d'énergie renouvelable - dans cet article, nous avons passé en revue les meilleures éco-technologies. L'énergie alternative est capable de remplacer les sources d'énergie conventionnelles: de vos propres mains, vous pouvez organiser une installation très efficace pour sa production.

Notre article décrit des moyens simples d'assembler une pompe à chaleur, une éolienne et des panneaux solaires, des illustrations photographiques sélectionnées des étapes individuelles du processus. Pour plus de clarté, le matériel est fourni avec des vidéos sur la fabrication d'installations respectueuses de l'environnement.

Les «technologies vertes» réduiront considérablement les dépenses des ménages grâce à l'utilisation de sources pratiquement gratuites.

Depuis l'Antiquité, les gens ont utilisé des mécanismes et des appareils dans la vie quotidienne, dont l'action visait à transformer les forces de la nature en énergie mécanique. Les moulins à eau et les moulins à vent en sont un exemple frappant.

Avec l'avènement de l'électricité, la présence d'un générateur a permis de convertir l'énergie mécanique en énergie électrique.

Le moulin à eau est l'ancêtre de la pompe automatique, qui ne nécessite pas la présence d'une personne pour effectuer le travail. La roue tourne spontanément sous la pression de l'eau et aspire l'eau d'elle-même

Aujourd'hui, une quantité importante d'énergie est produite précisément par les parcs éoliens et les centrales hydroélectriques. En plus du vent et de l'eau, les gens ont accès à des sources telles que les biocarburants, l'énergie de l'intérieur de la terre, la lumière du soleil, l'énergie des geysers et des volcans, la puissance des marées.

Dans la vie de tous les jours, les appareils suivants sont largement utilisés pour obtenir de l'énergie renouvelable :

Le coût élevé des appareils eux-mêmes et des travaux d'installation empêche de nombreuses personnes d'obtenir une énergie apparemment gratuite.

Le retour sur investissement peut atteindre 15-20 ans, mais ce n'est pas une raison pour se priver de perspectives économiques. Tous ces appareils peuvent être fabriqués et installés indépendamment.

Lors du choix d'une source d'énergie alternative, vous devez vous concentrer sur sa disponibilité, la puissance maximale sera alors atteinte avec un minimum d'investissement.

Panneaux solaires bricolage

Un panneau solaire prêt à l'emploi coûte très cher, donc tout le monde ne peut pas se permettre de l'acheter et de l'installer. Avec l'auto-fabrication du panneau, les coûts peuvent être réduits de 3 à 4 fois.

Avant de commencer à construire un panneau solaire, vous devez comprendre comment tout cela fonctionne.

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Le principe de fonctionnement du système d'alimentation solaire

Comprendre le but de chacun des éléments du système vous permettra de présenter son travail dans son ensemble.

Les principaux composants de tout système d'alimentation solaire:

• Le panneau solaire. Il s'agit d'un complexe d'éléments connectés en un seul ensemble qui convertit la lumière du soleil en un flux d'électrons.
• Piles. Un seul ne suffit pas pendant longtemps, le système peut donc avoir jusqu'à une douzaine de ces appareils. Le nombre de batteries est déterminé par la puissance de l'électricité consommée. Le nombre de batteries peut être augmenté à l'avenir en ajoutant le nombre requis de panneaux solaires au système ;
• contrôleur de charge solaire. Ce dispositif est nécessaire pour assurer la charge normale de la batterie. Son objectif principal est d'empêcher la recharge répétée de la batterie.
• onduleur. Un appareil nécessaire pour convertir le courant. Les batteries fournissent un courant basse tension et l'onduleur le convertit en courant haute tension nécessaire à la fonctionnalité - puissance de sortie. Pour une maison, un onduleur d'une puissance de 3 à 5 kW suffira.

La principale caractéristique des panneaux solaires est qu'ils ne peuvent pas générer de courant haute tension. Un élément séparé du système est capable de générer un courant de 0,5 à 0,55 V. Une batterie solaire est capable de générer un courant de 18 à 21 V, ce qui est suffisant pour charger une batterie de 12 volts.

S'il est préférable d'acheter un onduleur, des batteries et un contrôleur de charge prêts à l'emploi, il est tout à fait possible de fabriquer soi-même des panneaux solaires.

Un contrôleur de haute qualité et une connexion correcte aideront à maintenir les batteries et l'autonomie de toute la station solaire dans son ensemble aussi longtemps que possible.

Fabrication de batteries solaires

Pour fabriquer une batterie, il est nécessaire d'acheter des cellules solaires photovoltaïques sur mono- ou polycristaux. Dans ce cas, il faut tenir compte du fait que la durée de vie des polycristaux est beaucoup plus courte que celle des monocristaux.

De plus, le rendement des polycristaux ne dépasse pas 12 %, alors que ce chiffre pour les monocristaux atteint 25 %. Pour fabriquer un panneau solaire, vous devez acheter au moins 36 éléments de ce type.

La batterie solaire est assemblée à partir de modules. Chaque module résidentiel comprend 30, 36 ou 72 pièces. éléments connectés en série avec une alimentation d'une tension maximale d'environ 50 V

Étape #1 - Assemblage du boîtier du panneau solaire

Le travail commence par la fabrication du boîtier, pour cela vous aurez besoin des matériaux suivants :

• blocs de bois
• Contre-plaqué
• plexiglas

À partir de contreplaqué, il est nécessaire de couper le fond du boîtier et de l'insérer dans un cadre de barres de 25 mm d'épaisseur. La taille du fond est déterminée par le nombre de cellules solaires et leur taille.

Sur tout le périmètre du cadre en barres avec un pas de 0,15-0,2 m, il est nécessaire de percer des trous d'un diamètre de 8-10 mm. Ils sont nécessaires pour éviter la surchauffe des cellules de la batterie pendant le fonctionnement.

Des trous correctement faits avec un pas de 0,15 à 0,20 m protégeront les éléments du panneau solaire de la surchauffe et assureront un fonctionnement stable du système

Étape #2 - Connexion des éléments du panneau solaire

Selon la taille du boîtier, il est nécessaire de découper le substrat des cellules solaires en panneau de fibres à l'aide d'un couteau de bureau. Lors de son installation, il faut également prévoir la présence de trous d'aération disposés tous les 5 cm de manière carrée emboîtée. Le corps fini doit être peint deux fois et séché.

Les cellules solaires doivent être posées à l'envers sur un substrat en panneau de fibres et dessoudées. Si les produits finis n'étaient pas déjà équipés de conducteurs soudés, le travail est grandement simplifié. Cependant, le processus de dessoudage doit être effectué dans tous les cas.

Il faut se rappeler que la connexion des éléments doit être cohérente. Initialement, les éléments doivent être connectés en rangées, puis les rangées finies doivent être combinées en un complexe en les attachant à des pneus porteurs de courant.

Une fois terminé, les éléments doivent être retournés, posés comme prévu et fixés en place avec du silicone.

Chacun des éléments doit être solidement fixé sur le substrat à l'aide de ruban adhésif ou de silicone, cela évitera à l'avenir des dommages indésirables

Ensuite, vous devez vérifier la tension de sortie. En gros, il devrait être dans la plage de 18 à 20 V. Maintenant, la batterie doit être rodée pendant plusieurs jours, vérifiez la capacité de charger les batteries. Les joints ne sont scellés qu'après contrôle des performances.

Étape #3 - Assemblage du système d'alimentation

Après vous être assuré d'une fonctionnalité irréprochable, vous pouvez assembler le système d'alimentation. Les fils de contact d'entrée et de sortie doivent être sortis pour le raccordement ultérieur de l'appareil.

Un couvercle doit être découpé dans du plexiglas et fixé avec des vis autotaraudeuses sur les côtés du boîtier à travers des trous pré-percés.

Au lieu de cellules solaires, un circuit de diodes avec des diodes D223B peut être utilisé pour fabriquer une batterie. Un panneau de 36 diodes connectées en série est capable de délivrer une tension de 12 V.

Les diodes doivent d'abord être trempées dans de l'acétone pour enlever la peinture. Des trous doivent être percés dans le panneau en plastique, des diodes doivent être insérées et elles doivent être dessoudées. Le panneau fini doit être placé dans un boîtier transparent et scellé.

Des panneaux solaires correctement orientés et installés garantissent une efficacité maximale de la production d'énergie solaire, ainsi qu'une facilité et une facilité d'entretien du système.

Règles de base pour l'installation d'un panneau solaire

L'efficacité de l'ensemble du système dépend en grande partie de l'installation correcte de la batterie solaire.

Lors de l'installation, vous devez tenir compte des paramètres importants suivants :

1. Ombres. Si la batterie est placée à l'ombre d'arbres ou de structures plus élevées, non seulement elle ne fonctionnera pas normalement, mais elle risque également de tomber en panne.
2. Orientation. Pour un ensoleillement maximum sur les photocellules, la batterie doit être dirigée vers le soleil. Si vous vivez dans l'hémisphère nord, le panneau doit être orienté vers le sud, s'il se trouve dans l'hémisphère sud, alors vice versa.
3. Inclinaison. Ce paramètre est déterminé par l'emplacement géographique. Les experts recommandent d'installer le panneau à un angle égal à la latitude géographique.
4. Disponibilité. Il est nécessaire de surveiller en permanence la propreté de la face avant et d'éliminer à temps une couche de poussière et de saleté. Et en hiver, le panneau doit être périodiquement nettoyé de la neige collante.

Il est souhaitable que pendant le fonctionnement du panneau solaire, l'angle d'inclinaison ne soit pas constant. L'appareil ne fonctionnera au maximum qu'en cas de lumière directe du soleil dirigée vers son couvercle.

En été, il est préférable de le placer à une pente de 30º par rapport à l'horizon. En hiver, il est recommandé de soulever et d'installer à 70º.

Dans un certain nombre d'options industrielles pour panneaux solaires, des dispositifs de suivi du mouvement du soleil sont fournis. Pour un usage domestique, vous pouvez réfléchir et prévoir des supports permettant de modifier l'angle du panneau

Pompes à chaleur pour le chauffage

Les pompes à chaleur sont l'une des solutions technologiques les plus avancées disponibles pour votre maison. Ils sont non seulement les plus pratiques, mais aussi respectueux de l'environnement.

Leur fonctionnement réduira considérablement les coûts associés au paiement du refroidissement et du chauffage des locaux.

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Classification des pompes à chaleur

Je classe les pompes à chaleur selon le nombre de circuits, la source d'énergie et le mode d'obtention.

Selon les besoins finaux, les pompes à chaleur peuvent être :

• Un, deux ou trois circuits;
• Condensateur simple ou double ;
• Avec possibilité de chauffage ou avec possibilité de chauffage et de refroidissement.

Selon le type de source d'énergie et la méthode de sa production, on distingue les pompes à chaleur suivantes :

• Le sol est de l'eau. Ils sont utilisés dans une zone climatique tempérée avec un chauffage uniforme de la terre, quelle que soit la période de l'année. Pour l'installation, un collecteur ou une sonde est utilisé, selon le type de sol. Le forage de puits peu profonds ne nécessite pas l'obtention de permis.
• . La chaleur est accumulée à partir de l'air et dirigée vers le chauffage de l'eau. L'installation sera appropriée dans les zones climatiques avec des températures hivernales non inférieures à -15 degrés.
• . L'installation est due à la présence de masses d'eau (lacs, rivières, nappes phréatiques, puits, décanteurs). L'efficacité d'une telle pompe à chaleur est très impressionnante, en raison de la température élevée de la source pendant la saison froide.
• L'eau est de l'air. Dans ce faisceau, les mêmes réservoirs agissent comme une source de chaleur, mais la chaleur est transférée directement à l'air utilisé pour le chauffage des locaux au moyen d'un compresseur. Dans ce cas, l'eau n'agit pas comme caloporteur.
• Le sol est aérien. Dans ce système, le conducteur de chaleur est le sol. La chaleur du sol à travers le compresseur est transférée à l'air. Les liquides qui ne gèlent pas sont utilisés comme vecteur d'énergie. Ce système est considéré comme le plus polyvalent.
• . Le fonctionnement de ce système est similaire à celui d'un climatiseur capable de chauffer et de refroidir une pièce. Ce système est le moins cher, car il ne nécessite pas de travaux de terrassement ni de canalisations.

Lors du choix du type de source de chaleur, vous devez vous concentrer sur la géologie du site et la possibilité de travaux de terrassement sans entrave, ainsi que sur la disponibilité d'espace libre.

Avec un manque d'espace libre, vous devrez abandonner les sources de chaleur telles que la terre et l'eau et prendre la chaleur de l'air.

L'efficacité du système et le coût de son installation dépendent en grande partie du bon choix du type de pompe à chaleur.

Le principe de fonctionnement des pompes à chaleur repose sur l'utilisation du cycle de Carnot qui, à la suite d'une forte compression du liquide de refroidissement, permet une augmentation de la température.

Par le même principe, mais avec l'effet inverse, la plupart des appareils climatiques à groupes compresseurs (réfrigérateur, congélateur, climatiseur) fonctionnent.

Le cycle de fonctionnement principal, qui est mis en œuvre dans les chambres de ces unités, suppose l'effet inverse - à la suite d'une forte expansion, le réfrigérant se rétrécit.

C'est pourquoi l'une des méthodes les plus abordables de fabrication d'une pompe à chaleur repose sur l'utilisation d'unités fonctionnelles individuelles utilisées dans les équipements climatiques.

Ainsi, pour la fabrication d'une pompe à chaleur, un réfrigérateur domestique peut être utilisé. Son évaporateur et son condenseur joueront le rôle d'échangeurs de chaleur, prélevant l'énergie thermique de l'environnement et la dirigeant directement pour chauffer le liquide de refroidissement qui circule dans le système de chauffage.

La chaleur de faible qualité du sol, de l'air ou de l'eau, avec le liquide de refroidissement, pénètre dans l'évaporateur, où elle se transforme en gaz, puis est encore comprimée par le compresseur, à la suite de quoi la température devient encore plus élevée

Assemblage d'une pompe à chaleur à partir de matériaux improvisés

En utilisant d'anciens appareils électroménagers, ou plutôt ses composants individuels, vous pouvez assembler indépendamment une pompe à chaleur. Comment cela peut être fait, nous examinerons plus loin.

Étape #1 - Préparation du compresseur et du condenseur

Les travaux commencent par la préparation de la partie compresseur de la pompe, dont les fonctions seront attribuées à l'unité correspondante du climatiseur ou du réfrigérateur. Cet ensemble doit être fixé avec une suspension souple sur l'un des murs de la salle de travail, là où il conviendra.

Après cela, vous devez fabriquer un condensateur. Un réservoir en acier inoxydable de 100 litres est idéal pour cela. Il est nécessaire d'y monter une bobine (vous pouvez prendre un tube de cuivre prêt à l'emploi d'un ancien climatiseur ou réfrigérateur.

Le réservoir préparé doit être coupé dans le sens de la longueur en deux parties égales à l'aide d'une meuleuse - cela est nécessaire pour installer et fixer la bobine dans le corps du futur condensateur.

Après avoir monté la bobine dans l'une des moitiés, les deux parties du réservoir doivent être connectées et soudées ensemble de manière à obtenir un réservoir fermé.

Pour la fabrication du condenseur, un réservoir en acier inoxydable d'un volume de 100 litres a été utilisé, à l'aide d'un broyeur, il a été coupé en deux, une bobine a été installée et un soudage inversé a été effectué.

Veuillez noter que lors du soudage, vous devez utiliser des électrodes spéciales, et il est encore préférable d'utiliser le soudage à l'argon, seul cela peut garantir la qualité maximale de la couture.

Étape #2 - fabrication de l'évaporateur

Pour la fabrication de l'évaporateur, vous aurez besoin d'un réservoir en plastique scellé d'un volume de 75 à 80 litres, dans lequel vous devrez placer un serpentin à partir d'un tuyau de ¾ de pouce.

Pour faire une bobine, il suffit d'enrouler un tube de cuivre autour d'un tuyau en acier d'un diamètre de 300-400 mm, puis de fixer les spires avec un coin perforé

Aux extrémités du tube, des filetages doivent être coupés pour assurer ultérieurement la connexion avec la canalisation. Après avoir terminé le montage et vérifié l'étanchéité, l'évaporateur doit être fixé au mur de la salle de travail à l'aide de supports de taille appropriée.

Il est préférable de confier la réalisation du montage à un spécialiste. Si une partie de l'assemblage peut être effectuée par vous-même, un professionnel doit alors travailler avec la soudure des tuyaux en cuivre et le pompage du réfrigérant. L'assemblage de la partie principale de la pompe se termine par le raccordement de batteries de chauffage et d'un échangeur de chaleur.

Il convient de noter que ce système est de faible puissance. Par conséquent, il serait préférable que la pompe à chaleur devienne un élément supplémentaire du système de chauffage existant.

Étape #3 - organisation et connexion d'un périphérique externe

L'eau d'un puits ou d'un puits est la mieux adaptée comme source de chaleur. Il ne gèle jamais et même en hiver sa température descend rarement en dessous de +12 degrés. Deux de ces puits seront nécessaires.

L'eau sera prélevée d'un puits puis acheminée vers l'évaporateur.

L'énergie des eaux souterraines peut être utilisée toute l'année. Sa température n'est pas affectée par les conditions météorologiques et les saisons.

En principe, le système est prêt à fonctionner, mais pour son autonomie complète, un système d'automatisation est nécessaire pour contrôler la température du liquide de refroidissement en mouvement dans les circuits de chauffage et la pression de fréon.

Au début, vous pouvez vous débrouiller avec un démarreur ordinaire, mais il convient de noter que le système peut être démarré après l'arrêt du compresseur après 8 à 10 minutes - ce temps est nécessaire pour égaliser la pression de fréon dans le système.

Le dispositif et l'utilisation des éoliennes

L'énergie éolienne était utilisée par nos ancêtres. Depuis ces temps lointains, en principe, rien n'a changé.

La seule différence est que les meules du moulin sont remplacées par un générateur et un entraînement qui convertit l'énergie mécanique des pales en énergie électrique.

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L'installation d'une éolienne est considérée comme économiquement viable si la vitesse annuelle moyenne du vent dépasse 6 m/s.

L'installation se fait mieux sur les collines et les plaines ; les côtes des rivières et les grands réservoirs éloignés de divers services publics sont considérés comme des endroits idéaux.

Pour convertir l'énergie des masses d'air en énergie électrique, on utilise des éoliennes, les plus productives des régions côtières.

Classification des éoliennes

La classification des éoliennes dépend des principaux paramètres suivants :

• Selon l'emplacement de l'axe, il peut y avoir horizontal. La conception horizontale offre la possibilité de faire pivoter automatiquement le corps principal pour trouver le vent. L'équipement principal d'une éolienne verticale est situé au sol, il est donc plus facile à entretenir, tandis que l'efficacité des pales situées verticalement est plus faible.
• Selon le nombre de lames, il y a éoliennes à une, deux, trois et plusieurs pales. Les éoliennes multipales sont utilisées à faible débit d'air, elles sont rarement utilisées en raison de la nécessité d'installer une boîte de vitesses.
• Selon le matériau utilisé pour fabriquer les lames, les lames peuvent être voile et rigide. Les pales de type voile sont faciles à fabriquer et à installer, mais nécessitent un remplacement fréquent, car elles tombent rapidement en panne sous l'influence de rafales de vent soudaines.
• Selon le pas de la vis, il y a changeable Et marches fixes. Lors de l'utilisation d'un pas variable, il est possible d'obtenir une augmentation significative de la plage de vitesse de fonctionnement de l'éolienne, mais cela compliquera inévitablement la structure et augmentera sa masse.

La puissance de tous les types d'appareils qui convertissent l'énergie éolienne en un analogue électrique dépend de la surface des pales.

Les éoliennes n'ont pratiquement pas besoin de sources d'énergie classiques pour fonctionner. L'utilisation d'une centrale d'une capacité d'environ 1 MW permettra d'économiser 92 000 barils de pétrole ou 29 000 tonnes de charbon sur 20 ans

Dispositif générateur de vent

Dans toute éolienne, il y a les éléments principaux suivants :

• lames, tournant sous l'action du vent et assurant le mouvement du rotor ;
• Générateur, qui génère du courant alternatif ;
• Contrôleur de palette, est responsable de la formation du courant alternatif en courant continu, nécessaire pour charger les batteries ;
• Batteries rechargeables, sont nécessaires à l'accumulation et à l'égalisation de l'énergie électrique ;
• onduleur, effectue la transformation inverse du courant continu en courant alternatif, à partir duquel tous les appareils électroménagers fonctionnent ;
• Mât, nécessaire pour soulever les pales au-dessus du sol jusqu'à atteindre la hauteur du mouvement des masses d'air.

Dans le même temps, le générateur et le mât sont considérés comme les pièces principales de l'éolienne, et tout le reste est des composants supplémentaires qui garantissent un fonctionnement fiable et autonome du système dans son ensemble.

Le circuit de toute éolienne, même la plus simple, doit nécessairement inclure un onduleur, un contrôleur de charge et des batteries

Éolienne à basse vitesse de l'autogénérateur

On pense que cette conception est la plus simple et la plus abordable pour l'auto-fabrication. Il peut devenir à la fois une source d'énergie indépendante et prendre en charge une partie de la capacité du système d'alimentation électrique existant.

Si vous avez un générateur de voiture et une batterie, toutes les autres pièces peuvent être fabriquées à partir de matériaux improvisés.

Étape #1 - Fabriquer la roue éolienne

Les pales sont considérées comme l'une des parties les plus importantes de l'éolienne, car leur conception détermine le fonctionnement des nœuds restants. Pour la fabrication de lames, une variété de matériaux peuvent être utilisés - tissu, plastique, métal et même bois.

Nous fabriquerons des pales à partir d'un tuyau d'égout en plastique. Les principaux avantages de ce matériau sont son faible coût, sa haute résistance à l'humidité et sa facilité de traitement.

Le travail est effectué dans l'ordre suivant:

1. La longueur de la lame est calculée, tandis que le diamètre du tuyau en plastique doit être de 1/5 du métrage requis;
2. À l'aide d'une scie sauteuse, le tuyau doit être coupé dans le sens de la longueur en 4 parties;
3. Une partie deviendra un gabarit pour la fabrication de toutes les lames suivantes;
4. Après avoir coupé le tuyau, les bavures sur les bords doivent être traitées avec du papier de verre;
5. Les lames découpées doivent être fixées sur un disque en aluminium pré-préparé avec une fixation fournie ;
6. De plus, après la modification, vous devez fixer le générateur sur ce disque.

Veuillez noter que le tuyau en PVC n'a pas une résistance suffisante et ne pourra pas résister à de fortes rafales de vent. Pour la fabrication des lames, il est préférable d'utiliser un tuyau en PVC d'une épaisseur d'au moins 4 cm.

La taille de la lame joue un rôle important dans l'ampleur de la charge. Il ne serait donc pas superflu d'envisager la possibilité de réduire la taille des pales en augmentant leur nombre.

Les pales de l'éolienne sont réalisées selon un gabarit à partir d'un tuyau d'égout ¼ PVC d'un diamètre de 200 mm, coupé dans l'axe en 4 parties

Après l'assemblage, la roue éolienne doit être équilibrée. Pour ce faire, vous devez le fixer horizontalement sur un trépied dans une pièce fermée. Le résultat d'un montage correct sera l'immobilité de la roue.

Si les lames tournent, il est nécessaire de les affûter avec un abrasif pour équilibrer la structure.

Étape #2 - Fabrication du mât de l'éolienne

Pour la fabrication du mât, vous pouvez utiliser un tuyau en acier d'un diamètre de 150-200 mm. La longueur minimale du mât doit être de 7 m. S'il existe des obstacles au mouvement des masses d'air sur le site, la roue de l'éolienne doit être élevée à une hauteur dépassant l'obstacle d'au moins 1 m.

Les chevilles pour fixer les vergetures et le mât lui-même doivent être bétonnés. Comme rallonges, vous pouvez utiliser un câble en acier ou galvanisé d'une épaisseur de 6 à 8 mm.

L'étirement du mât donnera à l'éolienne une stabilité supplémentaire et réduira les coûts associés à la construction d'une fondation massive, leur coût est bien inférieur à celui des autres types de mâts, mais un espace supplémentaire est nécessaire pour l'étirement

Étape #3 - Conversion de l'alternateur de voiture

L'altération consiste uniquement à rembobiner le fil du stator, ainsi qu'à fabriquer un rotor avec des aimants en néodyme. Vous devez d'abord percer les trous nécessaires pour fixer les aimants dans les pôles du rotor.

L'installation des aimants est réalisée avec une alternance de pôles. À la fin des travaux, les vides intermagnétiques doivent être remplis de résine époxy et le rotor lui-même doit être enveloppé de papier.

Lors du rembobinage de la bobine, il faut tenir compte du fait que l'efficacité du générateur dépendra du nombre de tours. La bobine doit être enroulée dans un circuit triphasé dans un sens.

Le générateur fini doit être testé, le résultat d'un travail correctement effectué sera un indicateur de 30 V à 300 tr/min du générateur.

Le générateur converti est prêt à être testé sur la tension nominale de sortie avant l'installation finale de l'ensemble du système d'éolienne à basse vitesse

Étape #4 - Terminer l'assemblage de l'éolienne lente

L'axe de rotation du générateur est constitué d'un tuyau avec deux roulements montés et la section de queue est découpée dans du fer galvanisé de 1,2 mm d'épaisseur.

Avant de fixer le générateur au mât, il est nécessaire de fabriquer un cadre, un tuyau profilé est le mieux adapté pour cela. Lors du montage, il faut tenir compte du fait que la distance minimale entre le mât et la pale doit être supérieure à 0,25 m.

Sous l'influence du vent, le mouvement des pales et du rotor se produit, en conséquence, la rotation de la boîte de vitesses est réalisée et de l'énergie électrique est obtenue.

Pour faire fonctionner le système après l'éolienne, vous devez installer un contrôleur de charge, des batteries et un onduleur.

La capacité de la batterie est déterminée par la puissance de l'éolienne. Cet indicateur dépend de la taille de l'éolienne, du nombre de pales et de la vitesse du vent.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Production d'un panneau solaire avec un boîtier en plastique, une liste de matériaux et la procédure d'exécution des travaux

Principe de fonctionnement et aperçu des pompes géothermiques

Rééquipement d'un autogénérateur et fabrication d'une éolienne à basse vitesse de vos propres mains

Une caractéristique distinctive des sources d'énergie alternatives est leur respect de l'environnement et leur sécurité.

La capacité assez faible des installations et la liaison à certaines conditions de terrain ne permettent d'exploiter efficacement que des systèmes combinés de sources traditionnelles et alternatives.

Votre maison utilise-t-elle des sources d'énergie alternatives pour le chauffage et l'électricité ? Avez-vous construit vous-même une éolienne ou des panneaux solaires ? N'hésitez pas à partager votre expérience dans les commentaires de notre article.

L'année dernière, 500 000 panneaux solaires ont été installés chaque jour dans le monde. En Chine Toutes les heures deux éoliennes sont lancées. Une révolution « verte » sans précédent se déroule sous nos yeux, qui va radicalement changer les rapports de force sur le marché de l'énergie. Le rythme d'installation des panneaux solaires bat tous les records. Et ce n'est qu'un début, car le coût des éoliennes, et plus encore des panneaux solaires, ne cesse de baisser.

Sur la base des dernières données réelles pour 2015, les experts de l'Agence internationale de l'énergie sont contraints de faire une prévision à cinq ans pour le développement des énergies alternatives dans le monde. Les prévisions de capacité générée à partir de sources d'énergie renouvelables pour les cinq prochaines années ont été considérablement augmentées.

« Nous assistons à une transformation des marchés mondiaux de l'énergie tirée par les énergies renouvelables », a déclaré Fatih Birol, directeur exécutif de l'Agence internationale de l'énergie. Il a convenu que l'augmentation était en partie due à une chute spectaculaire du prix des équipements pour les parcs solaires et éoliens. Des prix comme aujourd'hui étaient "inimaginables" il y a cinq ans. Ainsi, le coût d'installation d'une centrale éolienne de 2010 à 2015 a chuté de 30%, et le coût des grandes centrales solaires - trois fois.

Les combustibles fossiles tels que le charbon et le pétrole restent les principales sources de production d'électricité, mais les progrès dans le développement de ces technologies archaïques ne peuvent être comparés aux progrès dans le domaine de l'énergie solaire et éolienne.

L'agence prévoit une nouvelle réduction du coût des éoliennes et des centrales solaires au cours des cinq prochaines années : de 15 % et 25 %, respectivement. Apparemment, il s'agit d'une estimation plutôt prudente. Il est fort possible que les prévisions devront à nouveau être révisées en raison de la croissance encore plus rapide de l'énergie solaire et éolienne. Reportage Rapport sur le marché des énergies renouvelables à moyen terme 2016 dédié à la période de 2015 à 2021. La prévision pour ce segment a été revue à la hausse de 13 %. Selon les experts, la capacité installée pour ce segment augmentera non pas de 730 GW, mais de 825 GW. Cela est dû à l'adoption de législations plus strictes aux États-Unis, en Chine, en Inde et au Mexique.

Au cours de l'année écoulée, 153 GW de capacités énergétiques ont été installées dans le monde. Plus de la moitié d'entre eux sont des centrales solaires (49 GW) et des parcs éoliens (63 GW). Plus de capacités ont été mises en service que certains pays du G8, comme le Canada, n'en génèrent.

Les centrales solaires et éoliennes ont ajouté plus d'énergie en un an que les centrales au charbon, au gaz et nucléaires. Cette réalisation a permis aux ressources naturelles renouvelables de contourner le charbon et de devenir le leader mondial en termes de croissance de la capacité installée.

La "capacité installée" en énergie alternative est un indicateur plutôt conditionnel. Le soleil ne brille pas 24 heures sur 24 et le vent souffle à une vitesse variable dans différentes directions. Par conséquent, la production réelle d'électricité à partir de ressources renouvelables est bien inférieure à la capacité installée. Dans cet indicateur, les sources renouvelables sont loin derrière.

Production d'électricité par type de combustible en 2014. Une source:

Apparemment, pour dépasser les combustibles fossiles dans la production d'électricité, il est nécessaire d'installer facteur de plus de puissance générée que maintenant.

Production mondiale d'électricité de 1971 à 2014 par type de combustible (TWh). Source : Principales statistiques énergétiques mondiales 2016 , Agence internationale de l'énergie

Selon les dernières données de l'Agence internationale de l'énergie pour 2015, le charbon a fourni 39 % de la production mondiale d'électricité, et toutes les sources renouvelables, y compris l'hydroélectricité, seulement 23 %. Selon les prévisions, la part des sources renouvelables passera à 28 % d'ici 2021. Dans ce cas, les ressources renouvelables produiront plus de 7 600 TWh - plus d'électricité que les États-Unis et les pays de l'UE ne produisent actuellement combinés.

L'adoption d'une législation plus stricte dans certains pays en faveur des énergies renouvelables n'est pas seulement due à la ratification de l'Accord de Paris dans le cadre de la Convention des Nations Unies sur les changements climatiques un an plus tôt que prévu. Cela est également dû à de graves problèmes environnementaux dans certains pays. Par exemple, en raison de la grave pollution de l'air en Chine, ce pays cherche maintenant à promouvoir activement les énergies alternatives. Aujourd'hui, environ 40 % de la nouvelle capacité d'énergie renouvelable dans le monde se trouve en Chine (dont 50 % d'éoliennes).

Les experts préviennent toutefois que la croissance prévue des énergies alternatives dépend fortement du soutien gouvernemental, qui varie souvent d'un pays à l'autre. Le caractère non durable de l'énergie solaire et éolienne présente également certains risques pour les opérateurs.

Cependant, dans le monde entier, des centrales électriques renouvelables sont en train d'être introduites Suite que les combustibles fossiles. Dans l'Union européenne et aux États-Unis, la capacité installée d'énergie alternative dépasse chaque année les nouveaux besoins de l'économie. Autrement dit, il ne sert plus à rien de construire de nouvelles centrales de cogénération au charbon et au gaz, et les anciennes peuvent être progressivement fermées.

Dans l'ensemble, alors que la baisse des prix et le taux de croissance sont impressionnants, pour que l'énergie solaire et éolienne contribue réellement à atteindre les objectifs environnementaux mondiaux, des mesures sérieuses doivent être prises dans les domaines de l'énergie et des transports, selon les experts de l'Agence internationale de l'énergie.

Le temps ne s'arrête pas. Dans les temps anciens, les gens n'utilisaient que leurs propres forces comme source d'énergie ou, si possible, les forces des animaux domestiques. Ensuite, la première source d'énergie externe que les gens ont appris à utiliser était le feu. Tout ce qu'ils savaient d'abord tirer du feu, c'était cuisiner et chauffer leur maison. Aujourd'hui, au service de l'humanité, il existe des sources d'énergie qui dépassent des millions de fois la force humaine. Maintenant, nous cuisinons des aliments non seulement à l'aide du feu, mais avec un équipement spécial, nous soulevons des tonnes de marchandises à l'aide de fusées, conquérons l'espace, regardons dans les profondeurs de la Terre et construisons des millions de villes. Néanmoins, des crises énergétiques locales liées à un manque de ressources énergétiques se produisent de plus en plus dans le monde.

Loi de l'énergie

L'énergie ne disparaît jamais, elle peut changer de forme et s'accumuler. Par exemple, les plantes ont besoin de lumière solaire, elles convertissent l'énergie solaire et la stockent. En même temps, ils nous le donnent sous forme de produits comestibles, les hommes et les animaux consomment ces plantes et transforment cette énergie qui s'y accumule, par exemple, en travail musculaire. D'autre part, lors de la combustion du bois sur un feu, l'énergie provenant du Soleil est également libérée. De plus, toutes les ressources fossiles de la planète, principalement le charbon, le gaz naturel et le pétrole sont des accumulateurs d'énergie solaire. Toutes ces ressources énergétiques et énergétiques ont été formées à partir des restes d'animaux et de plantes qui existaient il y a des millions d'années, sous l'influence de la pression et des températures extrêmement élevées de la croûte terrestre.

Cela semblerait magique à un homme médiéval si devant ses yeux quelqu'un produisait de la lumière à partir de charbon ou mettait une voiture en mouvement à l'aide de pétrole. Mais cette magie consiste seulement à rendre possible l'accumulation d'énergie et son passage d'une forme à une autre. À notre époque, ce processus est devenu si courant pour tout le monde que peu de gens pensent au problème énergétique et aux ressources que nous prenons pour cela. Depuis l'époque où l'humanité a commencé à percer les secrets de l'énergie, elle essaie d'obtenir de l'énergie au moindre coût. L'option idéale serait d'inventer une machine à voyager dans le temps, appelée "perpertum mobile", qui produirait elle-même de l'énergie en la recevant du néant. Mais, malheureusement, il est impossible de créer une telle machine à mouvement perpétuel qui résoudrait tous les problèmes de ressources énergétiques. La quantité totale d'énergie reste toujours inchangée, elle ne peut pas être créée, vous ne pouvez que libérer l'énergie accumulée et la transformer en une autre : lumineuse, électrique, thermique, physique, chimique, etc.

L'eau comme source d'énergie

Une personne peut utiliser le puissant pouvoir de l'eau, à certains stades, interférer avec le cycle naturel de l'eau, afin d'extraire de l'énergie de cette manière. Aujourd'hui, les centrales hydroélectriques produisent de l'électricité qui peut être stockée ou immédiatement consommée pour l'usage auquel elle est destinée.

Des vagues marines d'une force incroyable se brisent à chaque seconde sur de nombreuses côtes, leur puissante énergie fait son travail. Mais l'humanité est toujours incapable d'utiliser la puissance des vagues de la mer pour produire de l'énergie, bien qu'il existe d'innombrables modèles théoriques et idées pour leur mise en œuvre afin de résoudre le problème énergétique. Depuis peu, notamment après l'accident de la centrale nucléaire de Tchernobyl, les gouvernements de nombreux États maritimes se sont sérieusement intéressés à cette source d'énergie sûre ; avant cela, des essais ont été effectués principalement dans le domaine de l'énergie nucléaire.

Charbon

Tous les types de charbon sont le résultat d'un processus qui a duré des millions d'années, au cours duquel les restes de diverses végétations se sont décomposés et se sont transformés sous haute pression en tourbe, puis en charbon. Au cours de millions d'années, ces dépôts ont pénétré de plus en plus profondément dans la croûte terrestre, se recouvrant d'en haut de nouvelles couches. Par exemple, une couche de tourbe de 50 mètres a été compactée en un filon de charbon de 3 mètres. Le premier, au 1er siècle de notre ère, les Romains chauffaient leurs maisons au charbon. Les chercheurs pensent que la tourbe est utilisée pour le chauffage depuis la préhistoire. Et ce n'est qu'au XVIe siècle que le charbon a commencé à être utilisé en Europe comme combustible.

Le charbon et le pétrole dans leur origine et leur composition chimique appartiennent au même groupe. En fait, l'essence peut être obtenue à partir du charbon comme du pétrole. Cette méthode a été développée en Allemagne pendant la Seconde Guerre mondiale, lorsqu'il n'y avait pas assez de pétrole pour produire de l'essence. Cette méthode réside dans le fait que pendant le processus de combustion, le charbon est broyé et subit certains processus chimiques, ce qui donne un excellent combustible.

Huile

Comme les autres combustibles fossiles que l'humanité brûle pour produire de la chaleur et de l'électricité, le pétrole a un âge extrêmement respectable. Les champs pétrolifères les plus anciens se sont formés il y a 600 millions d'années. Le pétrole a rempli tous les vides et les fissures de la croûte terrestre, créant d'énormes dépôts. De nos jours, ils sont activement recherchés, des puits sont forés et d'énormes réserves de ces gisements sont extraites.

De plus en plus de substances consommées par l'homme sont produites à partir du pétrole. L'essence et le carburant diesel ne sont pas les seuls produits consommés par l'homme. Le pétrole est une matière première pour la production de médicaments, de tissus artificiels, de poisons, d'engrais minéraux, de cosmétiques et de plastiques. Nous ne soupçonnons même pas à quel point l'humanité dépend de ces ressources énergétiques et énergétiques. Ce n'est pas pour rien que les pays les plus riches du monde sont des pays producteurs et producteurs de pétrole. De nos jours, le pétrole domine partout. Aucune autre forme d'énergie ne peut encore remplacer le pétrole comme source d'énergie.

Gaz naturel

Le gaz utilisé pour le chauffage, la cuisine ou la production d'électricité est dans la plupart des cas du propane, du butane ou du gaz naturel. Il a été découvert lors du forage des premiers puits de pétrole presque par accident. Aujourd'hui, le gaz naturel fournit un cinquième des besoins énergétiques mondiaux.

Le gaz naturel, qui est brûlé lors de la cuisson, dégage deux fois plus d'énergie que l'électricité produite par les centrales thermiques. Le gaz naturel, comme le charbon, est un combustible fossile, mais son origine est plus proche du pétrole. C'est pourquoi il est produit avec du pétrole ou en tant que formations gazeuses indépendantes. Le moyen le plus simple d'extraire du gaz naturel à partir de gisements souterrains, comme au Moyen-Orient ou en Sibérie. La sécurité lors de son développement est assurée par un système de tuyaux de raccordement et de vannes qui régulent la pression, car les gisements de gaz sont constamment sous une pression énorme.

Les principaux gisements gaziers européens se trouvent en Italie, en France et en Hollande, ainsi qu'en mer du Nord, au large de la Grande-Bretagne et de la Norvège. En outre, la Russie fournit du gaz sibérien par le biais d'un vaste réseau de gazoducs vers les pays d'Europe centrale. La Russie est le principal fournisseur de gaz, un tiers de toutes les réserves de gaz utilisées dans le monde proviennent de la Sibérie.

L'énergie des atomes

L'humanité a appris à obtenir de l'énergie atomique dans les centrales électriques en divisant le noyau de l'atome d'uranium. C'est cet élément qui a un noyau instable et qui se décompose le plus facilement sous l'action des neutrons. À la suite de la désintégration du noyau, de nouveaux neutrons sont libérés, qui, à leur tour, divisent d'autres noyaux atomiques. Ce processus se transforme en une réaction en chaîne et libère une énorme quantité d'énergie, qui est utilisée pour transformer l'eau en vapeur, entraînant une turbine et un générateur électrique. Malheureusement, cette façon de résoudre le problème de l'énergie n'est pas sûre ; avec l'énergie des noyaux atomiques, un rayonnement radioactif se produit, ce qui est dangereux pour tous les organismes vivants. Par conséquent, la protection à l'aide de boîtiers spéciaux dans de telles centrales devrait être maximale.

Énergies douces

Selon les scientifiques, la solution au problème énergétique du futur réside dans des formes d'énergie alternatives douces. Il existe des formes telles que l'énergie éolienne, la bioénergie et l'énergie solaire. Ils ne gaspillent pas de minéraux et ne nuisent pas à l'environnement. On les appelle aussi sources d'énergie renouvelables. Tant qu'il y aura de la vie sur Terre, l'énergie éolienne, la bioénergie et l'énergie solaire seront inépuisables, et les sources fossiles sous forme de charbon, de gaz et de pétrole disparaîtront un jour.

Bioénergie

La bioénergie est l'énergie produite à partir des plantes. Pour les animaux et les humains, les plantes sont la source d'énergie et de nourriture la plus importante. Les plantes reçoivent l'énergie directement du Soleil, le bois est un vecteur de bioénergie renouvelable. Mais les besoins de notre société industrielle sont si grands que tout le bois de la planète ne peut en satisfaire qu'une petite partie, sans résoudre le problème énergétique. Dans de nombreux pays, le bois est la principale source d'énergie. L'exploitation forestière incontrôlée entraîne une diminution du nombre d'arbres, car souvent il n'y a pas assez d'argent pour les planter. Dans ce cas, cette source devient peu à peu non renouvelable, ce qui deviendra une des causes du problème énergétique.

Une méthode alternative et prometteuse d'obtention d'énergie est la production de biogaz. Il est formé à partir des substances détruites du monde animal et végétal en l'absence de contact avec l'air. L'agriculture, où une grande partie de la biomasse est collectée sous forme de déchets, peut utiliser des installations de biogaz spéciales pour produire du méthane. Le fonctionnement de telles installations ne nuit pas à l'environnement et leur utilisation ne nécessite aucun coût. La solution du problème de l'énergie et des matières premières réside précisément dans ces sources alternatives. Mais, bien sûr, ils doivent d'abord être construits, et les premières expériences sont toujours associées à des dépenses importantes. Une façon intéressante de dépenser moins d'essence, par exemple, a été trouvée au Brésil. Ils produisent du bio-alcool, un liquide issu de la fermentation de la canne à sucre et du maïs. Cet alcool est ajouté à l'essence ordinaire. Ainsi, le pays devient moins dépendant des importations d'essence.

Un autre exemple d'utilisation de la bioénergie est la côte californienne. Les fermes marines cultivent une variété d'algues qui poussent d'un demi-mètre chaque jour. Elles sont également transformées pour produire de l'essence, et d'autres types d'algues sont utilisées comme matières premières dans les centrales thermiques, ce qui réduit le problème de l'énergie et des matières premières.

L'énergie éolienne

Le vent est l'une des sources d'énergie traditionnelles. Retour au 7ème siècle avant JC. e. en Perse, des moulins à vent ont été utilisés et, en 1920, les États-Unis ont été les premiers à utiliser un moulin à vent pour produire de l'électricité. Même 10 ans plus tard, des éoliennes ont été construites en Autriche et en Bavière, qui ont fourni à des régions entières leur propre électricité.

Les centrales électriques modernes produisent de l'électricité. Avec l'aide de l'énergie éolienne, des générateurs électriques se déplacent, qui alimentent le réseau électrique ou stockent de l'énergie dans des batteries. Selon les experts, l'utilisation de l'énergie éolienne a un grand avenir si l'humanité privilégie le développement de technologies énergétiques alternatives, plutôt que l'énergie nucléaire et l'utilisation du pétrole comme source d'énergie.

énergie solaire

Du point de vue de la production d'énergie, on peut considérer le Soleil comme une sorte de réacteur nucléaire d'une puissance extrême. Seule une minuscule particule atteint la Terre, mais même cela rend la vie possible. L'énergie solaire peut-elle être convertie directement en électricité ? Oui, c'est tout à fait possible avec des panneaux solaires. Déjà aujourd'hui, partout où le soleil brille de mille feux et où les besoins en électricité sont faibles, ils reçoivent l'énergie directement du soleil. Les cellules solaires sont des plaques composées de deux couches extrêmement fines. Une couche est constituée de silicium, la seconde - de silicium et de bore. Avec la lumière du soleil qui frappe la batterie solaire, les photons, les plus petites particules de lumière émises par le Soleil, pénètrent dans sa couche externe. Ils mettent les électrons en mouvement, les transfèrent à la deuxième couche et provoquent ainsi une tension électrique. Les électrons en mouvement pénètrent dans le dispositif de stockage de courant, puis - dans les conducteurs électriques. Ainsi, par exemple, les centrales solaires résolvent déjà le problème énergétique de l'Extrême-Orient.

Les panneaux solaires sont constamment améliorés. Jusqu'à présent, ils sont encore très chers, mais nous espérons que dans un avenir proche, ils deviendront assez efficaces et bon marché et pourront résoudre le problème énergétique mondial et satisfaire une partie importante des besoins en électricité de l'humanité. Ces fermes solaires se trouvent désormais dans des zones non résidentielles en raison de la chaleur extrême. Les perspectives d'utilisation de l'énergie solaire sont énormes, selon les experts, si la technologie de production d'hydrogène continue à se développer, alors l'énergie solaire accumulée dans les régions désertiques pourra être livrée sous forme d'hydrogène aux pays consommateurs.

Pourquoi conserver les réserves d'énergie ?

Des gisements de pétrole, de charbon et de gaz naturel, formés par notre planète au cours de millions d'années, que l'humanité dépense en quelques années. Lorsque nous dépensons sans réfléchir ces réserves avec une augmentation de la production d'énergie, nous volons nos descendants.

Ce faisant, on perturbe l'équilibre énergétique sur Terre, car le rapport entre l'énergie reçue et restituée dans l'espace doit être équilibré. Si l'humanité détruit et brûle des réserves d'énergie, des gaz se forment qui empêchent le retour de l'excès d'énergie solaire dans l'espace. En conséquence, un problème énergétique mondial se pose - notre planète se réchauffe, un phénomène appelé effet de serre se produit. L'effet de serre peut tellement modifier le climat mondial que les déserts s'étendent, que des tornades dévastatrices se forment, que la glace aux pôles fond, que le niveau de la mer monte de manière significative, que de nombreuses côtes sont inondées d'eau.

De plus, l'heure de l'épuisement des ressources énergétiques a déjà sonné. Les scientifiques tirent la sonnette d'alarme, prouvant que les réserves d'énergie fossile dureront plusieurs décennies, puis la consommation d'énergie diminuera et le bien-être de l'humanité aussi. La solution au problème réside dans la transition rapide de la société vers une consommation raisonnable des réserves d'énergie et le développement de nouvelles méthodes alternatives et sûres de production d'énergie.

Pourquoi payer chaque mois les compagnies énergétiques pour l'électricité alors que vous pouvez fournir votre propre énergie ? De plus en plus de personnes dans le monde comprennent cette vérité. Et donc aujourd'hui nous allons parler de 8 sources d'énergie alternatives inhabituelles pour la maison, le bureau et les loisirs.

Panneaux solaires aux fenêtres

Les panneaux solaires sont aujourd'hui la source d'énergie alternative la plus utilisée dans la maison. Traditionnellement, ils sont installés sur les toits des maisons privées ou dans les cours. Mais récemment, il est devenu possible de placer ces éléments directement dans les fenêtres, ce qui permet d'utiliser de telles batteries même pour les propriétaires d'appartements ordinaires dans des immeubles de grande hauteur.

Dans le même temps, des solutions sont déjà apparues qui permettent de créer des panneaux solaires avec un haut niveau de transparence. Ce sont ces éléments énergétiques qui doivent être installés dans les fenêtres des locaux d'habitation.

Par exemple, des panneaux solaires transparents ont été développés par des spécialistes de la Michigan State University. Ces éléments transmettent 99% de la lumière qui les traverse, mais ont en même temps une efficacité de 7%.

Uprise a créé une éolienne de grande puissance inhabituelle qui peut être utilisée à la fois à la maison et à l'échelle industrielle. Ce moulin à vent est situé dans une remorque, qui peut déplacer un SUV ou un camping-car.

Une fois plié avec la turbine Uprise, vous pouvez rouler sur la voie publique. Mais une fois déplié, il se transforme en une éolienne à part entière de quinze mètres de haut et de 50 kW.

Uprise peut être utilisé lors d'un voyage en camping-car, pour fournir de l'électricité à des sites éloignés ou à des résidences privées ordinaires. En installant cette turbine dans sa cour, son propriétaire peut même revendre l'électricité excédentaire aux voisins.

Makani Power est un projet de la société du même nom, récemment passée sous le contrôle d'un laboratoire d'innovation semi-secret. L'idée de cette technologie est à la fois simple et ingénieuse. Nous parlons d'un petit cerf-volant qui peut voler jusqu'à une hauteur d'un kilomètre et générer de l'électricité.

L'avion Makani Power est équipé d'éoliennes intégrées qui fonctionneront activement en altitude, où la vitesse du vent est nettement supérieure à celle au niveau du sol. L'énergie reçue dans ce cas est transmise le long du cordon reliant le cerf-volant à la station de base.

De l'énergie sera également générée à partir des mouvements de l'avion Makani Power lui-même. En tirant le câble sous la force du vent, ce cerf-volant fera tourner la dynamo intégrée à la station de base.

Avec l'aide de Makani Power, il est possible de fournir de l'énergie aux maisons privées et aux installations éloignées où il n'est pas pratique d'installer une ligne électrique traditionnelle.

Les panneaux solaires modernes ont encore un rendement très faible. Par conséquent, pour en obtenir des taux de production élevés, il est nécessaire de couvrir des espaces assez grands avec des panneaux. Mais la technologie appelée Betaray vous permet d'augmenter l'efficacité d'environ trois fois.

Betaray est une petite installation qui peut être placée dans la cour d'une maison privée ou sur le toit d'un immeuble de grande hauteur. Il repose sur une sphère de verre transparente d'un diamètre d'un peu moins d'un mètre. Il accumule la lumière du soleil et la concentre sur un panneau photovoltaïque assez petit. L'efficacité maximale de cette technologie a un spectacle incroyablement élevé de 35 %.

Dans le même temps, l'installation Betaray elle-même est dynamique. Il s'adapte automatiquement à la position du Soleil dans le ciel afin de travailler à sa capacité maximale à tout moment. Et même la nuit, cette batterie génère de l'électricité en convertissant la lumière de la lune, des étoiles et des lampadaires.

L'artiste dano-islandais Olafur Eliasson a lancé un projet inhabituel appelé Little Sun, qui combine créativité, technologie et engagement social des personnes qui réussissent envers les défavorisés. Nous parlons d'un petit appareil en forme de fleur de tournesol qui, pendant la journée, est rempli d'énergie solaire afin d'éclairer les coins les plus sombres de la planète le soir.

Tout le monde peut donner de l'argent pour que la lampe solaire Little Sun apparaisse dans la vie d'une famille d'un pays du tiers monde. Les lampes Little Sun permettent aux enfants des bidonvilles et des villages reculés de consacrer leurs soirées à l'étude ou à la lecture, sans quoi la réussite dans la société moderne est impossible.

Les lampes Little Sun peuvent également être achetées pour vous-même, les faisant ainsi partie de votre propre vie. Ces appareils peuvent être utilisés lors de sorties dans la nature ou pour créer une atmosphère de soirée étonnante dans des espaces ouverts.

De nombreux sceptiques se moquent des athlètes, arguant que les forces qu'ils dépensent pendant l'exercice peuvent être utilisées pour générer de l'électricité. Les créateurs ont poursuivi cette opinion et ont créé le premier ensemble de simulateurs extérieurs au monde, chacun étant une petite centrale électrique.

Le premier terrain de sport Green Heart est apparu en novembre 2014 à Londres. L'électricité que les amateurs de sport y génèrent peut être utilisée pour recharger des appareils mobiles : smartphones ou tablettes.

Le site Green Heart envoie l'énergie excédentaire aux réseaux électriques locaux.

Paradoxalement, même les enfants peuvent être contraints de produire de l'énergie « verte ». Après tout, ils ne sont jamais opposés à faire quelque chose, à jouer et à se divertir. C'est pourquoi des ingénieurs néerlandais ont créé une balançoire inhabituelle appelée Giraffe Street Lamp, qui utilise l'agitation des enfants pour générer de l'électricité.

La balançoire Giraffe Street Lamp génère de l'énergie lorsqu'elle est utilisée conformément à sa destination. En se balançant dans le siège, les enfants ou les adultes stimulent la dynamo intégrée à ce design.

Bien sûr, l'électricité reçue n'est pas suffisante pour le plein fonctionnement d'un immeuble résidentiel privé. Mais l'énergie accumulée pendant la journée des jeux est tout à fait suffisante pour faire fonctionner un réverbère pas très puissant pendant quelques heures après le crépuscule.

L'opérateur de téléphonie mobile Vodafone se rend compte que ses bénéfices augmentent lorsque les téléphones des clients fonctionnent 24 heures sur 24, et leurs propriétaires eux-mêmes ne se soucient pas de savoir où trouver une prise pour recharger les batteries de leur gadget. Par conséquent, cette société a parrainé le développement d'une technologie inhabituelle appelée Power Pocket.

Les appareils basés sur la technologie Power Pocket doivent être au plus près du corps humain afin d'utiliser sa chaleur pour produire de l'électricité pour les besoins domestiques.

Actuellement, sur la base de la technologie Power Pocket, deux produits pratiques ont été créés : un short et un sac de couchage. Ils ont été testés pour la première fois lors du festival de l'île de Wight en 2013. L'expérience s'est avérée réussie, une nuit d'une personne dans un tel sac de couchage a suffi à charger la batterie du smartphone d'environ 50%.

Dans cette revue, nous n'avons parlé que des sources d'énergie alternatives qui peuvent être utilisées pour les besoins domestiques : à la maison, au bureau ou pendant la détente. Mais il existe encore de nombreuses technologies "vertes" modernes extraordinaires développées pour une utilisation à l'échelle industrielle. Vous pouvez lire à leur sujet dans la revue.