Electricité
L'électricité nous sert pour l'éclairage et alimenté ou recharger nos appareils ( ordinateur, téléphone, outillage électrique, frigo éventuellement, ventilateur..)
Comment produire de l'électricité en autonomie ?
- Vent : force du vent quand il y en a
- Eau / Rivière : force du courant (de l'eau)
- Soleil : Rayonnement des photons
- Energie motrice humaine : un vélo par exemple
- Chimiquement, avec de l'acide (citron, urine)… (mais c'est anecdotique..)
Ces énergies sont gratuites et ne polluent pas, mais sont intermittentes (sauf pour l'eau de la rivière, à part l'été si elle est à sec..) L'idéal est donc de combiner les différentes sources d’énergie.
Combien de Watts ?
Nos appareils consomment une certaine dose d'énergie qui s'exprime en une unité : les WATTS
ex : ordinateur portable 50w, lampe led 3w, frigo 100w …
- Tableau pour calculer ses besoin : fichier excel
La puissance en (P) Watts se calcule en multipliant la tension en Volt (U) avec l'intensité du courant en Ampères (I) P = U x I
Les ampères nous servent a connaitre la taille des fusibles notamment, ou la taille des câbles nécessaire pour ne pas brûler !
Stocker l’énergie - Les batteries
A moins de stocker l’énergie avec de l'eau comme le fait un barrage, ou un poids en hauteur qui actionnerait ensuite une dynamo, nous allons avoir besoin de batteries.
Les batteries stockent de l’énergie électrique mais sont polluantes.
Deux types de batteries communes :
- Plomb (type batterie de voiture)
- Lithium (type batterie d'ordinateur portable, téléphone, vélo électrique) - plus légères et performantes mais plus chères
Ces batteries ont une capacité en Wattheure.
exemple :
Si je veut utiliser mon ordinateur 50w pendant 2h, j'ai besoin de 100Wh.
Si je veut utiliser :
- 2h d'ordinateur portable : 50w x 2 = 100W
- 5h d'éclairage lampe led : 3W x 5 = 15W
- 6 minute de bouilloire : 2000W x 0.1 = 200W (une bouilloire consomme beaucoup ! comme un chauffage électrique !)
J’additionne toutes ces puissances, soit 315W … j'ai besoin d'une batterie de 315Wh
PS : Une batterie de vélo électrique est de cette ordre 300 - 500Wh
Les éléments d'une installation qui génère de l'électricité
On retrouve quasiment les mêmes éléments dans toutes les installations
- Un collecteur d'énergie: panneau solaire, éolienne (dynamo), moulin à eau (dynamo)
- Un régulateur qui gère l'électricité entrante et l'envoie vers la batterie et/ou les appareils.
- La ou les batteries qui stockent l'énergie pour la restituer quand il y a besoin
- Un convertisseur (pour convertir l'électricité du 12V au 220v ou bien en 5V (USB))
Comment fonctionne une dynamo ?
Une dynamo/ alternateur/génératrice est constitué d'une roue en aimant qui tourne dans un cylindre constitué d'une bobine de fil de cuivre. Le mouvement des aimants crée un champs électromagnétique qui est capté par la bobine.
Que ce soit dans une centrale thermique (nucléaire, gaz, incinérateur, groupe électrogène) on fait tourner cette roue à aimant (grâce à l'énergie motrice de la vapeur, ou de petites explosions)
Comment fonctionne un panneau solaire ?
Lorsqu'un photon ultraviolet frappe la zone de transition d’une cellule photovoltaïque composée de matériau semi-conducteur, typiquement de deux couches de silicium1, il arrache un électron à l'atome de silicium en y laissant un trou lequel électron, sous l'effet du champ électrique, se déplace du côté N tandis que le trou migre du côté P (excitation d'un électron de la bande de valence vers la bande de conduction). Ainsi, grâce aux photons qui transmettent leur énergie aux électrons, un mouvement de charges électriques se produit et un courant se manifeste à l'intérieur de la matière cristalline.
Liens
- https://www.tripalium.org/resource Tutoriel éolienne et vélo énergie
- http://www.oudeis.fr/urinotron/ Générer de l'électricité avec de l'urine
- https://fr.calameo.com/read/00423096850aa8473c45c Guide installation panneau solaire du PNR