Исследовательская работа «Природное электричество» — RA SOVA
Я второй год посещаю клуб инженерного развития «Роботроник». Меня увлекает электроника, робототехника, программирование, поэтому мне известно, что есть электричество, которое мы используем для комфортной жизни. Но, к сожалению, часто мы принимаем наличие электричества, как должное, и не всегда понимаем, какие научные усилия нужно было приложить для «приручения» электричества, ведь оно окружает нас в природе. Мне стало интересно узнать о способах альтернативного получения электроэнергии из подручных материалов. Я захотел выяснить, может ли человек использовать эту способность в своей деятельности.
Объект исследования: природное электричество.
Предметом исследования является процесс преобразования природной энергии в электрическую.
Цель: получить источник электричества в домашних условиях с использованием подручных материалов (картофель, земля, вода).
Что такое электричество, откуда оно берется, и прочие его характеристики фундаментально изучает наука термодинамика с сопредельными науками: квантовой термодинамикой и электроникой. Всем знакомо ощущение, когда при прикосновении к кому-то или чему-либо возникает электрический разряд, доставляющий небольшие неудобства. Это проявление наличия электрических токов в человеческом организме. Природное электричество вырабатывается путем погружения пары соединенных цинковых и медных пластин в водную среду, например, в картофель, землю, воду или фрукт. Цинковая пластина – это отрицательно заряженный электрод. Когда металлы погружаются в электролит, происходит химическая реакция. Поток электронов от более реакционно способного металла, к менее реакционно способному, создает электрический ток, достаточный для работы маленькой лампочки, небольших часов или звукового чипа Экспериментальную часть работы с «волшебством» энергии, которую можно преобразовать в электрическую, я решал с помощью опытов.
Анализ практических исследований показал, что в качестве альтернативных источников электрической энергии можно использовать овощи, фрукты, воду и влажную почву. В процессе проведения опытов достигнута основная цель работы: созданы электронные устройства, работающие от природных источников тока.
Работая над своим исследованием, я познакомился с природным электричеством, узнал, где оно встречается. С помощью опытов доказал, что можно получить электроэнергию из некоторых плодов, конечно, это небольшой ток, но сам факт его наличия дает надежду, что в последующем такие источники можно будет использовать в своих целях (зарядить MP3-плейер, мобильный телефон и др.). Сам получил картофельную энергию для работы часов. Я подтвердил свою гипотезу: в природе есть энергия, которую можно преобразовать в электрическую. Её можно использовать в жизни. Но не так-то просто взять энергию от природы, надо много знать и постоянно изучать окружающий нас мир.
Понимая актуальность темы для моих сверстников, я создал информационный буклет-памятку «10 НЕ!» по охране и безопасности жизнедеятельности на улице и в быту.
Газовый генератор электроэнергии для частного дома
Важные моменты при установке
- Итак, на что же нужно обратить внимание при установке газогенератора? Первое, это то, что он должен обязательно быть установлен на улице. Это связано с несколькими причинами:
✔ основная причина – это приточная вентиляция, ему нужен приток чистого воздуха для того, чтобы он функционировал и работал.
✔ второе — это отработанные газы, которые ни при каких условиях не должны скапливаться в каком-то закрытом помещении.
✔ третий момент связан с безопасностью работы газогенератора. Данный генератор работает на газу, и в случае каких-то внештатных ситуаций газ должен куда-то улетучиваться. Установить его на улице — самый простой способ, чтобы в дальнейшем не было никаких проблем при его эксплуатации.
✔ и четвертый нюанс — это звук, который он издает при работе. Газовый генератор работает достаточно шумно. Любые генераторы, не только газовые, а также бензиновые, дизельные, на любом виде топлива, будут работать с таким же звуком.
Лучше это предусмотреть и установить генератор в таком месте, где это не будет вам мешать.
Режим работы
Отдельно поговорим про режим работы газового генератора. В качестве резервного источника питания используются генераторы небольшой мощности. Их не рекомендуется использовать для постоянного питания электричеством объекта. С чем это связано? Ресурс у данного генератора, примерно, 100 часов. С одной стороны, данная цифра, вроде бы, небольшая, но генератор предназначен для работы при небольших выключениях электричества продолжительностью примерно 5-6 часов. Сутки — это 24 часа. Получается, четверо суток он может работать без остановки.
Но это не значит, что по истечению четырех суток, он у вас выключится и перестанет работать. Просто загорится датчик о том, что 100 часов прошло, и данному генератору необходимо техническое обслуживание. В это техническое обслуживание входит замена масла и проверка фильтров. По этой причине эти генераторы и не используются, как постоянный источник питания, а используются, как резервный в случае аварийного отключения электричества.
Как включается данный генератор? Существует 2 режима:
✔ ручной
✔ автоматический
У более современных газогенераторов, которые уже автоматизированы, существует автоматика, которая позволяет в случае выключения основного источника питания, автоматически запустить газовый генератор. И когда дали электричество снова, отключить этот газогенератор. Такая система позволяет практически исключить человека из этой цепочки. И она работает полностью автоматизировано.
В случае с ручным включением газогенератора нужно непосредственно самому находиться на объекте. Когда отключают электричество, нужно подойти и запустить его вручную, подключить его к системе. Когда же электричество дадут, нужно подойти и его выключить и, соответственно, перейти на постоянный источник питания.
Аккумуляторные батареи
Еще один немаловажный момент, это аккумуляторные батареи, которые находятся внутри этого газогенератора. Что это такое? Газовый генератор работает, как любой двигатель внутреннего сгорания, от аккумулятора.
В качестве примера возьмем машину. Зимой, когда она долго стоит, аккумулятор разряжается. Автомобиль не заводится. Здесь такой же принцип.
В газогенераторе установлены аккумуляторные батареи, которые зимой в случае долгого их не использования, имеют свойства разряжаться. Для того, чтобы максимально себя обезопасить от такой ситуации, установлен подогрев аккумуляторных батарей, а также подогрев масляного фильтра, который установлен в данном генераторе. Это тоже очень важная вещь. И именно эта опция позволяет не переживать зимой о том, что в самый нужный момент газогенератор не включится.
Немного про мощность газогенератора
Теперь разберемся, какой же конкретно мощности нужно устанавливать газогенератор. Нужно посчитать мощность всех электрических приборов, работа которых необходима в случае отключения основного электричества. Это такие приборы, без которых невозможно будет обойтись. Самое главное — это газовый котел, он не должен остановиться, он должен работать.
На газовые котлы нужно закладывать около 0,5 киловатт. Этого будет вполне достаточно. На самом деле они потребляют гораздо меньше. Но запас должен быть.
Например, холодильник потребляет примерно 1 киловатт мощности. Бойлер, который нагревает кипяток — 2 киловатта мощности. В скважине установлен электрический насос. Потребляемая мощность этого насоса, допустим, 1,5 киловатта. Суммируя все эти киловатты, получается от 4 до 5 киловатт. Газогенератор мощностью 5 киловатт отлично подойдет. Линейка очень широкая. Есть, как газогенераторы маленькой мощности, начиная от полутора-двух киловатт, так и заканчивая много-много мега ватными газогенераторами, которые обеспечивают работой целые жилые районы. Поэтому можно подобрать генератор практически под любые нужды, под любые потребности.
Будьте бдительны
Производителей тоже очень большое количество. И чтобы не затеряться в них, нужно вызывать к себе специалиста на участок прежде, чем установить.
Это связано с очень многими факторами, с очень многими вещами. Одной из проблем может стать покупка некачественного газогенератора. Что же может произойти? Первое, он может быстро выйти из строя. Но это самое безобидное, что может случиться. А самое страшное, что может произойти, это то, что газогенератор может стать причиной пожара в вашем любимом доме.
В завершении еще пару про подключение газового генератора. Как вариант, это может быть выполнено при помощи подключения к цокольному вводу, который ставят для заведения газа в дом. Делают дополнительный отвод, к которому непосредственно и подключают газовый генератор. Подключение должно быть произведено специалистом так, чтобы в будущем не было утечек. На это нужно обратить внимание. И обязательно вызывать специалиста для консультаций и для подключения газогенератора к вашей магистрали.
Лень читать? Тогда смотри!
Как электричество попадает в ваш дом?
Вроде все просто.
Вы возвращаетесь домой с работы, включаете термостат, принимаете горячий душ и включаете телевизор, пока обед греется в духовке. Но вы считаете само собой разумеющимся, что все эти прекрасные удобства зависят от электричества, проходящего через ваш дом. Как появляется электричество, чтобы поддерживать жизнь в рабочем состоянии? Это сложное, хотя и интересное путешествие…
Пожалуйста, можно мне еще? Поколение электроэнергии
Электричество начинает свой путь на электростанции, где оно вырабатывается за счет ископаемого топлива или возобновляемых ресурсов, от угля и природного газа до гидроэлектростанций и энергии ветра. В большинстве случаев эти ресурсы используются для питания турбин за счет силы газа, пара, воды, ветра, солнечной энергии, биомассы, геотермальной энергии и даже ядерного деления.
Интересный поворот — использование турбины и производство электроэнергии
Когда турбины вращаются на выбранном источнике топлива, вал между турбиной и генератором преобразует эту кинетическую энергию в электрический ток через магнитное поле внутри генератора — и производят напряжение (электричество).
Куда нам идти? Передача электроэнергии
После того, как напряжение покидает генератор, оно направляется на передающую подстанцию. Уже высокое напряжение, большие трансформаторы на подстанции еще больше увеличивают его до чрезвычайно высокого уровня (около 115 000–500 000 вольт). Это необходимо для его эффективной передачи к конечному пункту назначения (вашему дому).
Чем больше, тем лучше: линии электропередач и опоры
Огромные стальные опоры и линии переносят это высоковольтное электричество на расстояние до 300 миль, но оно еще далеко не готово для вашего дома. Для безопасности он должен пройти процесс понижения напряжения (снижение напряжения).
A Быстрое переключение – трансформаторы
Затем трансформаторы понижают напряжение на коммутационных станциях/подстанциях, прежде чем оно будет распределено по соседним распределительным линиям.
Направление домой: система распределения
После того, как трансформаторы снижают напряжение до более низких уровней, оно более безопасно распределяется на месте.
Но перед тем, как отнести его домой, его нужно снова обрезать в целях безопасности. Это происходит с помощью подвесных трансформаторов, удобно прикрепленных к распределительным линиям.
Прямое подключение – сервисный пункт и счетчик
Электричество, наконец, доставляется в ваш дом от распределительных трансформаторов по служебному проводу, подключенному к вашему дому, который называется «сервисный кабель». пройдите через счетчик, чтобы энергетическая компания могла контролировать, сколько электроэнергии вы используете (и за которую должны платить). Для накладных расходов он будет подключен через «погодную головку» или точку контакта между вашими объектами и электроэнергетической компанией, а затем пройдет через счетчик.
Дорогая, я Х-О-М-Е!
От распределительной коробки провод проходит в распределительную коробку вашего дома, которая подает электричество к различным цепям, проводке и розеткам по всему дому, а также служит защитным механизмом на случай отключения электроэнергии на время техническое обслуживание или аварийный режим.
Освещение и техника в вашем доме выглядят немного тускло? Возможно, вы не получаете достаточно сока в свой старый дом. Если на пыльной коробке выключателя в вашем подвале гордо написано «60 ампер», значит, пришло время обновить ее для удобства и безопасности жителей. Сегодняшним высокотехнологичным домам часто требуются сервисные панели на 100–200 ампер, чтобы управлять избытком больших и технологически продвинутых устройств внутри. Обеспечьте бесперебойную работу на конечном этапе — свяжитесь с Mr. Electric уже сегодня.
Нужен специалист по обслуживанию? Посетите GetNeighborly.com, чтобы найти решение для ремонта вашего дома.
Мистер Электрик предоставляет этот блог только в образовательных целях, чтобы дать читателю общую информацию и общее представление о конкретной теме, указанной выше. Блог не должен использоваться в качестве замены лицензированного специалиста по электротехнике в вашем штате или регионе. Перед выполнением любого домашнего проекта ознакомьтесь с законами города и штата.
Новости | Powerguard OEM — Как самостоятельно вырабатывать электроэнергию дома
Самый простой способ для большинства домовладельцев сократить счета за коммунальные услуги — это сократить потребление энергии посредством самодисциплины и научиться эффективно использовать энергию. Но для тех, у кого есть время и, возможно, немного денег для инвестиций, установка экологически чистых энергетических решений может обеспечить долгосрочную экономию, помогая облегчить нагрузку на окружающую среду здесь и сейчас.
Выбор и покупка экологически чистых энергетических систем для жилых домов может превратиться в серьезное мероприятие. Некоторые системы могут быть нерентабельными, а другие вообще несовместимы с вашим домом.
Однако, как только вы сделаете домашнее задание и определите свои варианты, вы можете быть удивлены тем, что укладывается в ваш бюджет и сколько вы можете сэкономить.
Солнечная энергия
Солнечные электрические панели , также известные как фотогальваника (PV), используют энергию солнечных лучей для преобразования ее в электричество, которое можно использовать в вашем доме.
Солнечные панели изготавливаются с использованием фотоэлектрических элементов , которые сгруппированы в модули. Эти элементы обычно изготавливаются из слоев кремния, так как это полупроводниковый материал.
Когда свет падает на материал, он разбивает электроны, что создает поток электричества. Хотя этим ячейкам не нужен прямой солнечный свет для выработки электроэнергии, поскольку они могут работать в пасмурные дни, чем сильнее солнечные лучи, тем больше электроэнергии будет вырабатываться.
Большинство фотоэлектрических систем состоят из нескольких панелей, которые можно установить на крыше, но также можно установить на земле или внутри солнечных панелей.
Электричество, вырабатываемое панелями, представляет собой постоянный ток (DC), в то время как электричество, которое вы используете в своем доме, представляет собой переменный ток (AC), который , поэтому вместе с системой будет установлен инвертор для преобразования энергии постоянного тока в переменный.
Как правило, площади крыши от 10 до 20 м2 достаточно для обеспечения от 20 до 45 % потребностей в электроэнергии типичного домохозяйства.
Несмотря на то, что солнечные установки считаются разрешенным строительством, всегда стоит дважды проверить в местных органах власти, чтобы убедиться в отсутствии ограничений.
Ветер
Можно вырабатывать собственное электричество с помощью небольшого ветряка . Типичная установка включает в себя размещение системы в зоне воздействия ветра, которая при правильных условиях более чем способна генерировать электричество для освещения и электрических приложений.
В ветряных турбинах используются большие лопасти, которые ловят поток ветра. Когда дует ветер, лопасти начинают вращаться, что приводит в действие турбину, вырабатывающую электрический ток. Следовательно, чем сильнее ветер, тем больше электроэнергии вырабатывается.
Доступны два типа бытовых ветряных турбин:
Устанавливаемые на столб – это наиболее часто встречающиеся отдельно стоящие разновидности, устанавливаемые в районах с сильным боковым ветром, размерами от 5 до 6.
кВт.
Монтаж на здании – Этот вариант представляет собой уменьшенную версию системы, устанавливаемой на столб, и часто устанавливается на крышах, где есть сильный ветер. Обычно они имеют мощность около 1 кВт или 2 кВт.
Геотермальные/воздушные тепловые насосы
Геотермальные тепловые насосы (GSHP) используют системы трубопроводов, закопанные под землей вокруг дома, для извлечения тепла из земли. Это тепло часто используется для обогрева радиаторов, обогрева полов и производства горячей воды.
Аналогично, воздушные тепловые насосы вместо этого будут поглощать тепло из атмосферы. Это тепло также используется для производства горячей воды, радиаторов отопления и теплых полов, но также может быть использовано для обогрева конвекторов теплого воздуха.
Конечно, системы с более длинными контурами способны поглощать больше тепла, но это во многом зависит от того, с каким пространством вам приходится работать.
Установка такой системы обычно стоит от 14 000 до 19 000 фунтов стерлингов, а эксплуатационные расходы будут зависеть от таких факторов, как размер вашего дома и теплоизоляция.
Биомасса
Системы отопления, работающие на древесном топливе, или системы на биомассе, сжигают древесные гранулы, куски или щепу для обогрева одной комнаты или для питания всего центрального отопления.
Печь, работающая на дровах, иногда может быть оснащена обратным котлом для одновременного нагрева воды. Когда котел сжигает бревна, куски или пеллеты, тепло используется системой центрального отопления и горячего водоснабжения, что может сэкономить вам до 700 фунтов стерлингов в год по сравнению с устаревшей системой электрического отопления.
Что касается котлов, автоматическая система подачи пеллет для среднего дома будет стоить от 11 до 17 000 фунтов стерлингов.
Гидроэнергетика
Гидротехнология использует источники проточной воды для производства электроэнергии; это может быть что угодно, от небольшого ручья до обширного истока реки.