Автономный источник электрической энергии: Что представляет собой автономный передвижной источник питания?

Использование автономных источников питания

• 
  
  
• 
  
  
• 
  
  
• 
  
  
• 
  
  
• 
  
  

Вы смотрите информацию
для

Все филиалыАрхангельская областьВологодская областьМурманская областьНовгородская областьПсковская областьРеспублика КарелияРеспублика Коми

Расширенный поиск

Автономный передвижной источник питания электроэнергией позволяет осуществить питание потребителей независимо от стационарных источников электроэнергии — энергосистемы.

Автономные источники электропитания применяются в качестве резервных у потребителей, для которых недопустим перерыв в электроснабжении. Частные лица пользуются ими при прекращении электроснабжения.

Наиболее распространенный вариант  — автономная дизельная электростанция. Также существуют модели автономных генераторов, которые работают на газе или бензине.

• 
  

  
   

  
  С началом весны активизируется дачное строительство. Некоторые жители садоводческих хозяйств и сельских поселений в нарушение законодательства принимают решение самостоятельно подключить  автономные источники питания (генераторы) к линям электропередачи.

  
  При самовольном подключении напряжение от автономного источника питания может быть подано в электрические распределительные сети энергоснабжающей организации. При этом при включении установки персонал энергетических предприятий, выполняющий в это время ремонтные или профилактические работы, окажется под воздействием электрического тока.

  
  Помните: нарушая нормативные требования по подключению автономных источников питания к внутренним сетям, вы подвергаете опасности не только свою жизнь, но и жизнь персонала сетевой компании, создаете угрозу возникновения пожара и нарушаете бесперебойное и качественное электроснабжение других потребителей.

  
  Владельцы, нарушившие порядок присоединения автономных электростанций к электросети и их допуска в эксплуатацию, несут дисциплинарную, административную или уголовную  ответственность в соответствии с действующим законодательством.

  • 
    
    • 
      В 2009 г. При проведении ремонтных работ на канализационно-насосной станции в вагоноремонтном депо трое рабочих спустились в колодец, взяв с собой в нарушение правил техники безопасности переносной дизель-генератор. В результате несчастного случая один рабочий погиб, двое госпитализированы.
    • 
      В 2011 г. В строительном вагончике частной фирмы, специализирующейся на установке противопожарных систем, были обнаружены пятеро погибших мужчин. Работники самостоятельно установили в вагончике, где спали, бензиновый генератор и ночью отравились угарным газом.

• 
  

  
   

  • 
    Установка автономных источников электропитания должна быть в обязательном порядке согласована с электросетевой организацией, в зоне ответственности которой находится электросеть — Россети Северо-Запад.
  • 
    При подключении генератора к внутренним сетям дома необходимо согласовать с сетевой компанией схему присоединения генератора и оформить новые акты разграничения эксплуатационной ответственности сторон. При этом разрабатываются технические мероприятия, исключающие возможность одновременной подачи напряжения в сеть Потребителя и в сеть энергоснабжающей организации.
  • 
    Региональные органы Госэнергонадзора и Россети Северо-Запад помогут вам в вопросах регистрации и подключения автономных источников питания.
  • Осуществлять подключение должен электротехнический персонал, прошедший инструктаж по охране труда и имеющим III группу по электробезопасности, эксплуатирующим эту электрическую сеть, или персоналом специализированных организаций.
  • 
    Владельцы автономных источников питания в целях собственной безопасности и безопасности обслуживающего персонала обязаны указывать в договоре энергоснабжения, в соглашении о взаимоотношениях с энергоснабжающей организацией сведения о наличии дизельных, бензиновых электростанций и других компактных устройств — источников электрической энергии.
    
     

• 
  

  
   

  • 
    Подключение генераторов должно осуществляться по заранее разработанным схемам подключения, исключающим ошибочную подачу напряжения от источника питания во внешние сети электроснабжения.
  • 
    При приемке в эксплуатацию автономной электростанции режим работы нейтрали электростанции и защитные меры электробезопасности должны соответствовать режиму работы нейтрали и защитным мерам, принятым в сети энергоснабжающей организации. Нейтраль, как правило, должна быть изолирована.
  • 
    Подключение аварийной или резервной автономной электростанции к сетям (электроприемникам) потребителя вручную разрешается только при наличии блокировок между коммутационными аппаратами, исключающих возможность одновременной подачи напряжения в сеть потребителя и в сеть энергоснабжающей организации.
  • 
    Автоматическое включение аварийной или резервной автономной электростанции в случае исчезновения напряжения со стороны энергосистемы должно осуществляться с помощью устройств автоматики, обеспечивающих предварительное отключение коммутационных аппаратов электроустановок потребителя от сети энергоснабжающей организации и последующую подачу напряжения электроприемникам от электростанции.
  • 
    Для обеспечения автоматического отключения питания применяются устройства защиты и контроля. Их вид и номенклатура определяется при согласовании подключения с сетевой компанией.
    
     

• 
  

  
   

  
  Проверки проводятся в специализированных центрах по обслуживанию автономных источников питания.

  • Периодическая проверка проводится не реже одного раза в 6 месяцев. В проверку входит:
    • 
      внешний осмотр;
    • 
      проверка работы на холостом ходу в течение не менее 5 мин;
    • 
      измерение сопротивления изоляции;
    • 
      проверка исправности цепи заземления электроприемников и вспомогательного оборудования.

  • 
    Осмотр станции, находящейся в резерве проводится не реже одного  раза в 3 месяца.
  • 
    Техническое обслуживание, испытания и измерения, планово-предупредительные ремонты проводятся в соответствии с указаниями заводов-изготовителей и нормами испытания электрооборудования.
  • 
    Испытания в соответствии с государственными стандартами, указаниями завода-изготовителя, нормами испытаний электрооборудования проводятся после ремонта автономного источника питания.
    
     

• 
  

  
   

  
  

  
   

  • 
    Эксплуатация автономных источников электропитания, включая переносные и передвижные электростанции, должна проводиться в соответствии с главой 3.5 «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей», утвержденных приказом Министерства энергетики РФ от 13 января 2003 года № 6, и учитывать дополнительные требования к ним, изложенные в документации завода-изготовителя, государственных стандартах, правилах безопасности.
  • 
    Автономные электростанции должны соответствовать требованиям государственных стандартов или технических условий, иметь российские сертификаты соответствия (для оборудования, подлежащего сертификации), инвентарные номера.
  • Не используйте генераторы электроэнергии в закрытых помещениях. Нельзя включать дизель-генераторы внутри жилых помещений или не приспособленных для этого транспортных средств, а также в замкнутых пространствах. От стен здания требуется отступить минимум на 1,5 метра. Отработавшие газы содержат крайне токсичное соединение —  окись углерода. При высокой концентрации  окиси углерода в окружающем воздухе возможен смертельный исход. Следует эксплуатировать дизельные и бензиновые электроустановки только в хорошо проветриваемом месте.
  • 
    Прежде чем использовать автономные генераторы, необходимо тщательно изучить руководство и инструкции по безопасности пользователя, чтобы в случае необходимости быстро остановить генераторную установку. Желательно провести несколько тренировочных занятий по изучению назначения всех элементов управления генераторной установки, всех разъемов и соединений.
  • 
    Не допускайте к эксплуатации автономной электростанции необученных людей и детей. Не допускайте к работающему генератору животных

  • 
    
    • 
      В 2011 г. 13-летняя девочка пригласила двух подружек в загородный дом. Так как в доме было отключено электроснабжение, дети самостоятельно включили дизель-генератор. В результате нарушения техники эксплуатации от угарного газа они задохнулись.

• 
  

  
   

  • 
    Для защиты от поражения электрическим током проверяйте надежность заземления генераторной установки. Заземление должно быть доступным для его осмотра. Запрещается использовать в качестве заземляющих проводников алюминиевые провода.
  • 
    Перед пультом управления генератора должен быть постелен проверенный резиновый коврик, а все работы с электрической частью генератора должны производиться в проверенных резиновых перчатках.
  • 
    Не прикасайтесь к  автономному источнику питания,  если у вас мокрые руки или ноги. Обеспечьте защиту установки от влаги и атмосферных воздействий. Запрещается устанавливать передвижную электростанцию на мокрой площадке.

  • 
    
    • 
      В 2014 г. электрик и его помощник получили тяжелые поражения электрическим током, работая в курятнике. В результате короткого замыкания взорвался генератор, оба получили обширные ожоги и впали в кому.
    • 
      В 2011 г. во время свадебного торжества  в селе прекратилась подача электроэнергии. Мужчина, работавший в доме, где проходило торжество, попытался завести генератор, в результате чего его ударило током. С тяжелыми ожогами мужчина доставлен в больницу.

• 
  

  
   

  
  

  
   

  • 
    Топливо (бензин, дизельное топливо)  является легковоспламеняющейся жидкостью, его пары взрывоопасны.  
  • 
    Запрещается накрывать чем-либо генераторную установку во время ее работы или сразу после останова.
  • 
    Запрещается наносить на генераторную установку слой смазки для ее защиты от коррозии. Некоторые применяемые для консервации масла легко воспламеняются, а их испарения опасны при вдыхании. Не допускается наличие краски и смазки в болтовых соединениях заземляющих устройств.
  • 
    Любые легковоспламеняющиеся или взрывоопасные вещества (бензин , масло   ветошь) следует держать на удалении от работающей  автономной электростанции.
  • 
    Запрещается курить во время заправки бака,  а также осуществлять заправку бака вблизи источника пламени или искр.
  • 
    Запрещается заправка топливного бака на работающем двигателе.
  • 
    Все следы пролива топлива следует насухо вытереть чистой ветошью. При обнаружении течи  необходимо немедленно принять соответствующие меры.
  • 
    Рядом с генератором должен всегда находиться порошковый огнетушитель.
  • 
    Не модифицируйте своими силами выхлопную и топливную системы автономного источника питания. Частые последствия экспериментов с оборудованием: выход оборудования из строя,  утечке отработанных газов, пожару.

  • 
    
    • 
      Двое мужчин решили попариться в дровяной бане,  обустроенной в подвальном помещении гаража. Баня освещалась с помощью бензинового генератора. Любители парилки запустили генератор и начали закладывать дрова в топку. Выхлопные газы от бензинового генератора быстро заполнили закрытое помещение гаража. Одному из мужчин стало плохо — он упал в предбаннике,  задохнувшись угарным газом. Хозяин гаража, чувствуя недостаток кислорода, бросился к двери, чтобы открыть ее, но, потеряв сознание, упал на пороге и также задохнулся. Когда родственники обнаружили тела, оказывать помощь было уже поздно.
    • 
      В 2014 г. на крупном автомобильном заводе произошел пожар в помещении, где был установлен дизель-генератор. Пожару был присвоен повышенный номер сложности. Выгорел ряд производственных помещений.
    • 
      В 2007 г. на стройке загорелась бытовка, в которой располагался дизель-генератор и канистры с соляркой. Пластмассовые емкости быстро расплавились и топливо вспыхнуло. По словам очевидцев, огненный столб поднимался до третьего этажа. Пожарный наряд в последний момент предотвратил угрозу взрыва.

 

Энергосберегающие автономные источники электрической и тепловой энергии (80

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ АВТОНОМНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

Загрядцкий В. И., Харитонова Л.Г., Симон М.И., Ветров А.О.

Россия, г. Орел, ОрелГТУ

В работе рассматривается автономный энергосберегающий источник электрической и тепловой энергии с использованием отбросного тепла потерь синхронного генератора.

In this article autonomous savings-energy source of electrical and warm energy is consider. In this source «refusal» warmly losses of synchronous energizer is employed.

В настоящее время усилился интерес к энергосберегающим автономным источникам электрической и параллельно вырабатываемой тепловой энергии. Это особенно актуально для отдаленных районов и мест, удаленных от централизованного энергоснабжения.

Появились различные нетрадиционные решения этой проблемы, например, использование для привода синхронных генераторов отработавших свой летный срок вертолетных двигателей.

Менее известны предложения, направленные на использование энергии потерь мощности, выделяемых электрическими генераторами дизель-генераторов. К ним относится патент [1] на ветроэнергетическую установку. Установка имеет синхронный торцовый генератор, снабженный замкнутой системой водяного охлаждения, содержащей пристроенный теплообменник-утилизатор и насос, служащий для циркуляции воды.

Мощность потерь в электрических генераторах может составить заметную величину. Так, генератор СТДБ 143/4612Н мощностью 1000 кВт с п=500 об/мин имеет потери мощности 59,2 кВт. Такое количество энергии может удовлетворить потребность в среднем 10 домашних хозяйств.

Использовать рассеиваемую в окружающую среду энергию потерь мощности (бросовую энергию) и тем самым улучшить КПД преобразовательной установки — актуальная и заманчивая задача, учитывая то обстоятельство, что число автономных источников энергии постоянно растет.

КПД преобразования механической энергии в электрическую в генераторах (электрической в механическую в двигателях) подошло близко к теоретически

65

возможным значениям. Реализация еще одного преобразования — электрической энергии потерь мощности в тепловую энергию — позволит увеличить КПД электрической машины до сверхвысокого значения.

Синхронные генераторы с постоянными магнитами находят широкое применение в качестве автономных генераторов в авиационно-космической энергетике. На наш взгляд, они могут успешно использоваться и в других областях, в частности, для электро- и теплоснабжения отдаленных потребителей (жилых комплексов, метеостанций и т.д.). Генераторы с постоянными магнитами наиболее перспективны для автономных источников энергии. Естественно, в этом случае необходим иной подход к конструкции электрической машины.

На кафедре ЭиЭ разработан синхронный генератор [2] цилиндрического исполнения для выработки электрической и тепловой энергии, рис. 1.

Бесконтактный синхронный электрический генератор с приводом, например от дизеля, содержит корпус 1, в котором неподвижно закреплен магнитопровод статора с трехфазной обмоткой 2. Магнитопровод выполнен из отдельных ферромагнитных пакетов 3, отделенных друг от друга радиальными каналами 4, в которых помещены дистанционные распорки. Дистанционные распорки выполнены в виде тонкого листа, прикрепленного к крайнему листу пакета точечной сваркой, и имеют кольцевые ребра 5. Ребра выполняют функцию разделения потока жидкости на отдельные струи с целью улучшения теплоотдачи. На дистанционной распорке размещается разделительно-направляющее устройство 6, которое выполнено в виде изогнутых по плавной кривой пластин и служит для создания круговой циркуляции теплоотбирающей жидкости по каналам 4. В бесконтактном синхронном электрическом генераторе предусмотрены входящий 7 и выходящий 8 патрубки по числу вентиляционных каналов между пакетами магнитопровода. Бесконтактный синхронный электрический генератор снабжен тонкостенной гильзой 9, опирающейся на рабочую поверхность пакетов 3 и на цилиндрическую поверхность кольцевых стенок 10 и образующую, вместе с кольцевыми стенками 10, корпусом 1, патрубками 7 и 8, герметичную, заполненную теплоотбирающей жидкостью полость. На конце вала бесконтактного электрического синхронного генератора противоположно концу вала генератора, соединяемого с приводным двигателем, расположен циркуляционный насос 15. Полость вместе с трубопроводами и циркуляционным насосом образует контур отвода тепла, получаемого от потерь в стали пакетов магнитпровода и меди обмотки статора бесконтактного электрического синхронного генератора. Бесконтактный электрический синхронный генератор снабжен щитами 11, подшипниковыми узлами 12.

Автономный источник энергии работает следующим образом. При вращении приводным двигателем вала 14 бесконтактного синхронного электрического генератора происходит преобразование механической энергии в электрическую в результате пересечения витков трехфазной силовой обмотки 2 магнитным полем, создаваемым постоянными магнитами индуктора 13. На зажимах статорной обмотки 2 бесконтактного электрического синхронного генератора получаем электрическое напряжение, передаваемое потребителю через выключатель 25.

В процессе преобразования механической энергии в электрическую в бесконтактном электрическом синхронном генераторе образуются потери мощности. Они складываются из потерь в пакетах 3 магнитопровода статора за счет индуцируемых вихревых токов (токи Фуко и потери на гистерезис) и электрических потерь в статорной обмотке. Потери вызывают нагрев бесконтактного электрического

синхронного генератора.

При вращении вала генератора 14 приходит во вращение и соединенный с этим валом вал циркуляционного насоса 15, который осуществляет циркуляцию жидкости в

66

вертикальных каналах 4 бесконтактного электрического синхронного генератора, отбирая тепло у его тепловыделяющих элементов.

Разработка синхронных генераторов (и двигателей) с одновременным отбором тепла в конкретных случаях применения — перспективное направление развития электромашиностроения.

Рисунок 1 — Автономный источник энергии Литература:

1. Патент Российской Федерации № 2315892 С1 Ветроэнергетическая установка / Загрядцкий В.И., Петров СП., Савескул А.И. 27.01.2008. Бюл.№3.

2. Загрядцкий В.И., Симон М.И., Ветров А.О. Автономный источник энергии. Заявка на патент № 2008144416 от 10.11.08.

Загрядцкий Владимир Иванович, д.т.н., профессор кафедры «Электрообрудование и энергосбережение» ОрелГТУ. 302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29.

Харитонова Людмила Геннадьевна, ст. преподаватель кафедры «Электрообрудование и энергосбережение» ОрелГТУ. 302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29.

Симон Максим Иванович, студент 4-го курса кафедры «Электрообрудование и энергосбережение» ОрелГТУ.

Ветров Александр Олегович, студент 4-го курса кафедры «Электрообрудование и энергосбережение» ОрелГТУ.

67

The Energy Autonomous House – Колледж пермакультуры, Австралия

В контексте загрязнения атмосферы и климатических изменений мы все должны взять на себя определенный уровень ответственности; за вклад в проблемы и, что более позитивно, за то, чтобы стать частью решения.

 

Робин Фрэнсис

Эта статья была первоначально опубликована в журнале Permaculture International Journal. В этой статье рассматриваются наши внутренние потребности в энергии и способы их удовлетворения эффективными и экологически чистыми способами. Мы можем начать «очищать воздух» в нашем собственном домашнем окружении.

Энергетическая автономия или уверенность в своих силах — это вариант, который сейчас рассматривается более серьезно, чем когда-либо прежде, и на то есть веские причины.

Это может быть просто из-за необходимости для людей, переезжающих в отдаленные сельские районы, где «сетевое» подключение либо недоступно, либо доступно только за большие деньги. Даже несколько опор могут стоить земли, и примерно по той же цене хорошо спланированная автономная энергетическая система может оказаться дешевле в долгосрочной перспективе — счета за электроэнергию не приходят каждые три месяца.

Могут быть и другие причины для установки альтернативного источника электроэнергии. Они основаны на праве этического выбора, НЕ завися от основного источника, который генерируется ядерными реакторами или ископаемым топливом, загрязняющим атмосферу. В этой ситуации мы находим множество примеров полной независимости и многочисленные примеры постепенного изменения; постепенное отключение от сети путем поэтапной установки соответствующих альтернативных источников энергии вместе со стратегиями снижения общего потребления энергии.

Какой бы ни была ситуация или причины для выбора самообеспечения энергией, фактический источник и поставка энергии — это только часть общего процесса планирования. Прежде чем мы увлечемся всеми возможностями, предоставляемыми технологиями производства энергии, нам сначала нужно рассмотреть наши варианты энергосбережения. Соответствующая технология начинается с пользователя, а не с производителя.

Энергетические потребности и сохранение
Как и в случае с любым другим элементом или фактором в дизайне пермакультуры, будь то курица, грядка с овощами или пруд, мы должны тщательно проанализировать наши собственные потребности, входы и выходы или производительность элемента, как они будут быть поставлены, и какие преимущества они предлагают другим аспектам непосредственной окружающей среды. Не является исключением и проектирование бытовой энергосистемы.

Итак, какова наша потребность в энергии? Мы обнаружили, что большая часть бытовой энергии используется для отопления и охлаждения помещений, горячего водоснабжения, подогрева и охлаждения пищи (кухонные плиты и холодильники), освещения, стирки одежды и различных других бытовых приборов. В домохозяйствах, на 100 % зависящих от электричества, в умеренном или прохладном климате более 60 % энергии часто используется только для отопления помещений и горячего водоснабжения, а в более теплом климате электроснабжение горячего водоснабжения является наибольшим потребителем энергии, оба из которых могут быть легко обеспечены средства, отличные от производства электроэнергии.

Три основных способа сохранения бытовых потребностей в энергии:

1. Поведенческие:
Сюда входят такие вещи, как: максимальное использование светового дня; разумно использовать пространство в доме для различных видов деятельности, например. выбор теплой солнечной стороны для зимних дневных занятий; правильно одеваться, теплее одеваться в зимние дни; укутаться в одеяло с грелкой, чтобы посидеть прохладными вечерами; выработать привычку выключать свет, когда им не пользуются; замачивание бобовых и сушеных продуктов для сокращения времени приготовления.

2. Проект дома:
Дом должен быть спроектирован с учетом климата и расположен таким образом, чтобы максимально использовать солнечный свет и защищать от холода и сильных ветров. Доступно множество отличных публикаций с подробной информацией о пассивных и активных методах проектирования солнечных батарей для домов в различных климатических условиях. Это необходимо сочетать с разумным озеленением, используя лиственные деревья на солнечной стороне и вечнозеленые ветрозащитные насаждения на холодной, ветреной стороне. Идеальный дом, спроектированный на солнечных батареях, станет совершенно неэффективным, если зимнее солнце будет закрыто большими вечнозелеными деревьями. Эффективность как обогрева, так и охлаждения может быть повышена путем добавления правильно расположенных конструкций, таких как перголы, теплицы и навесы.
Внутренний дизайн дома имеет решающее значение: активные помещения (кухня, столовая, гостиная, студия/офис) должны располагаться на солнечной стороне, а кладовая (кладовая) и спальни должны располагаться на прохладной стороне. Небольшие помещения легче отапливать, чем большие, а хорошо ламбрекеновые шторы и двойное остекление снизят теплопотери. Обязательно размещайте теплоизлучающие устройства, такие как кухонные плиты и обогреватели, там, где они могут отдавать тепло соседним помещениям – дымоход, встроенный в наружную стену, является позорной тратой тепловой энергии.
Выбор материалов играет важную роль в управлении микроклиматом в помещении; их теплоаккумулирующая и излучающая способность, а также их изоляционные качества.
Хороший дизайн дома может значительно сократить потребление внешней энергии, причем не только электроэнергии, но и других видов топлива, включая нефть, газ и древесину.

3. Технологические:
Это относится к нашему выбору приборов, их источникам топлива или энергии и эффективности. Можно выбрать множество бытовых приборов, не требующих электричества, таких как системы горячего водоснабжения на солнечной энергии, кухонные плиты и обогреватели, сохраняющие древесину, стиральные машины с ручным и педальным управлением, сушилка для белья на солнечных батареях (бельевая веревка), сейф koolgardi (см. вставку), газовые приборы ( холодильник, кухонная плита), солнечная печь, плита для сена, потолочные вентиляторы, активируемые солнечными батареями, и это лишь некоторые из них.

Не сбрасывайте со счетов энергоэффективность неэлектрических приборов, особенно дровяных кухонных плит и обогревателей. Сжигание древесины также загрязняет нашу атмосферу. Это очень тяжелая работа, чтобы поддерживать постоянный запас дров, и дорого платить кому-то еще за то, что он поставляет их для вас.

Производство электроэнергии
После того, как все вышеперечисленное было вычеркнуто из списка, осталось не так уж много для производства электроэнергии; освещение, радио, телевизор и несколько других электрических инструментов и приборов, которые могут считаться необходимыми. Теперь, когда потребности в электроэнергии определены, следующим шагом является выбор подходящей формы генерации.
В то время как бензиновые и дизельные генераторы иногда рассматриваются как быстрое и простое решение, поскольку выходная мощность в час снижается, в долгосрочной перспективе они могут быть более дорогими, а проблемы использования ископаемого топлива, загрязнения, шума и внешней зависимости не решен.

Основными источниками для автономных энергетических систем являются солнечная энергия, ветер, вода и биогаз (метан). Считается, что солнечная энергия и малая гидроэнергетика имеют преимущество перед энергией ветра в том, что они могут более регулярно перезаряжать аккумуляторные батареи, в то время как у ветра есть недостатки по частоте. Окончательное решение будет зависеть от параметров доступных ресурсов; количество и частота доступного солнечного света, ветра и текущей воды. Биогаз в этом отношении может быть более надежным источником энергии.

AC/DC
Это, безусловно, помогает демистифицировать чудо того, как работает электричество, и понять его различные формы. Проще говоря, постоянный ток (постоянный ток) используется в большинстве небольших домашних энергетических систем, обычно при низком напряжении (12 вольт и 24 вольта). Аккумуляторная батарея хранит электроэнергию, выработанную солнцем, ветром или водой, чтобы она была доступна по мере необходимости, а не только когда светит солнце, дует ветер или течет вода. 12 вольт постоянного тока достаточно для освещения, радио и телевидения, а инвертор можно использовать для преобразования постоянного тока в переменный (переменный ток) для обычных приборов. Переменный ток высокого напряжения является стандартным питанием в основной сети.
Вам необходимо довольно точно оценить, сколько энергии вам потребуется для определения размера вашей системы (например, сколько батарей, солнечных панелей, какая гидросистема и т. д.). Это означает выбор того, какие светильники и приборы будут использоваться, определение того, сколько ампер или ватт каждый из них потребляет в течение того, сколько часов в день. (Понимаете, что я имею в виду под демистификацией?)

«Энергия природы», опубликованная Rainbow Power Company, определенно рекомендуется к прочтению не только с точки зрения понимания энергетических систем, но и для получения важной практической информации об оценке потребностей в энергии, создании правильный выбор как приборов, так и генераторных систем, и «как сделать это самостоятельно».

Доступные приборы и инструменты постоянного тока (12 вольт):
Освещение, радиоприемники, стереосистемы, телевизоры, водяные насосы, паяльники, дрели, угловые шлифовальные машины, электролобзик, ленточная шлифовальная машина и несколько других инструментов для хобби. Некоторые модели стиральных машин могут быть оснащены двигателем на 12 вольт – более подробную информацию см. в разделе «Энергия природы»

Практический пример 1
Эта автономная гидросистема была разработана на плато в Северном Новом Южном Уэльсе, Австралия. Надежный природный источник большого объема обеспечивает постоянный источник воды с соседнего склона. Вода подается самотеком через 2-дюймовую полипропиленовую трубу в напорный резервуар рядом с домом, обеспечивая ежедневное водоснабжение дома и сада. Для выработки электроэнергии был установлен мотор-генератор на 12 вольт (от VW Beetle), который приводился в действие путем открытия крана для заполнения резервуара для воды. Резервуар наполняется каждый вечер, когда требуется электричество для освещения, но иногда вечерние потребности в электричестве превышают емкость резервуара, поэтому он переполняется. Система продолжает работать, перелив воды поступает в утиный пруд. Из-за пористой почвы пруд для уток имеет медленную течь и нуждается в регулярном доливе. Утки любят пруд и обогащают его водой своим пометом. Когда утиный пруд наполняется, обогащенная питательными веществами вода переливается в сад, одновременно поливая и удобряя деревья. В целом, это хорошо спланированная система, соответствующая участку, его потребностям и ресурсам, таким образом, чтобы полностью использовать потенциал воды, используя ее разными способами и сокращая человеческий труд. Много чего происходит, когда кран открыт!

Практический пример 2
В Западном Берлине группа студентов сформировала жилищный кооператив, когда правительство пригрозило выселить их из здания, в котором они жили. После долгих переговоров они получили законный доступ и право собственности на здание и построили это как пример энергоэффективности и ресурсоэффективности. Они разорвали связь с сетью по моральным соображениям, не желая использовать энергию, поступающую от ядерного источника. Климат в Берлине требует обогрева помещений в той или иной форме 8-9месяцев в году, а горячая вода необходима круглый год, поэтому было установлено центральное отопление/горячее водоснабжение, работающее на природном газе. Процесс нагрева воды обеспечивает пар для выработки электроэнергии. Теплая бытовая вода (сточные воды из ванных комнат, прачечных и кухонь) подается в резервуары возле газового нагревателя для предварительного подогрева поступающей холодной воды, тем самым уменьшая количество газа, необходимого для нагрева воды. В конечном итоге они надеются заменить природный газ биогазом (метаном), который производится на месте из сточных вод и сточных вод. Они производят больше электроэнергии, чем им нужно, поэтому излишки продаются обратно в сеть за бесценок. Поскольку продавать электроэнергию в частном порядке незаконно, они всерьез задумываются о расширении членства в кооперативе на соседний дом, жители которого стремятся подключиться к чистому и дешевому источнику электроэнергии.

Автономная неравновесная самосборка и молекулярные движения с использованием электрической энергии

Сохранить цитату в файл

Формат:

Резюме (текст) PubMedPMIDAbstract (текст) CSV

Добавить в коллекции

• Создать новую коллекцию
• Добавить в существующую коллекцию

Назовите свою коллекцию:

Имя должно содержать менее 100 символов

Выберите коллекцию:

Невозможно загрузить вашу коллекцию из-за ошибки
Повторите попытку

Добавить в мою библиографию

• Моя библиография

Не удалось загрузить делегатов из-за ошибки
Повторите попытку

Ваш сохраненный поиск

Название сохраненного поиска:

Условия поиска:

Тестовые условия поиска

Эл. адрес:

(изменить)

Который день?

Первое воскресеньеПервый понедельникПервый вторникПервая средаПервый четвергПервая пятницаПервая субботаПервый деньПервый рабочий день

Который день?

воскресеньепонедельниквторниксредачетвергпятницасуббота

Формат отчета:

SummarySummary (text)AbstractAbstract (text)PubMed

Отправить максимум:

1 шт. 5 шт. 10 шт. 20 шт. 50 шт. 100 шт. 200 шт.

Отправить, даже если нет новых результатов

Необязательный текст в электронном письме:

Создайте файл для внешнего программного обеспечения для управления цитированием

Полнотекстовые ссылки

Уайли

Полнотекстовые ссылки

. 2023 26 января; 62 (5): e202214265.

doi: 10.1002/anie.202214265.

Epub 2022 22 декабря.

Джулио Рагаццон
¹
, Марко Мальферрари
²
, Артуро Ардуини
³
, Андреа Секки
³
, Стефания Рапино
²
, Серена Сильви
²

4
, Альберто Креди
⁴

5

Принадлежности

• ¹ Институт науки и техники супрамолекулярных соединений (ISIS) UMR 7006, Страсбургский университет, CNRS, 8 allée Gaspard Monge, 67000, Страсбург, Франция.
• ² Dipartimento di Chimica «Giacomo Ciamician», Università di Bologna, via Selmi 2, 40126, Болонья, Италия.
• ³ Dipartimento di Scienze Chimiche, della Vita e della Sostenibilità Ambientale, Università di Parma, Parco Area delle Scienze 17/A, 43124, Парма, Италия.
• ⁴ CLAN-Центр светоактивируемых наноструктур (CLAN), Università di Bologna and Consiglio Nazionale delle Ricerche, via Gobetti 101, 40129, Болонья, Италия.
• ⁵ Dipartimento di Chimica Industriale «Toso Montanari», Università di Bologna, viale del Risorgimento 4, 40136, Болонья, Италия.

• PMID:

  36422473

• DOI:

  10. 1002/ани.202214265

Джулио Рагаццон и др.

Angew Chem Int Ed Engl.

2023 .

. 2023 26 января; 62 (5): e202214265.

doi: 10.1002/anie.202214265.

Epub 2022 22 декабря.

Авторы

Джулио Рагаццон
¹
, Марко Мальферрари
²
, Артуро Ардуини
³
, Андреа Секки
³
, Стефания Рапино
²
, Серена Сильви
²

4
, Альберто Креди
⁴

5

Принадлежности

• ¹ Институт науки и техники супрамолекулярных соединений (ISIS) UMR 7006, Страсбургский университет, CNRS, 8 allée Gaspard Monge, 67000, Страсбург, Франция.
• ² Dipartimento di Chimica «Giacomo Ciamician», Università di Bologna, via Selmi 2, 40126, Болонья, Италия.
• ³ Dipartimento di Scienze Chimiche, della Vita e della Sostenibilità Ambientale, Università di Parma, Parco Area delle Scienze 17/A, 43124, Парма, Италия.
• ⁴ CLAN-Центр светоактивируемых наноструктур (CLAN), Università di Bologna and Consiglio Nazionale delle Ricerche, via Gobetti 101, 40129, Болонья, Италия.
• ⁵ Dipartimento di Chimica Industriale «Toso Montanari», Università di Bologna, viale del Risorgimento 4, 40136, Болонья, Италия.

• PMID:

  36422473

• DOI:

  10. 1002/ани.202214265

Абстрактный

Способность использовать энергию автономно — одна из отличительных черт жизни. Освоение таких процессов в искусственных наносистемах может открыть технологические возможности. В последние десятилетия были разработаны автономные системы, управляемые светом и химическими веществами, в отношении конформационного движения и самосборки, в основном в отношении молекулярных двигателей. Напротив, несмотря на то, что электрическая энергия является привлекательным источником энергии для питания наносистем, ее автономному использованию уделяется мало внимания. Здесь мы рассматриваем режим работы, который позволяет автономно эксплуатировать электрическую энергию самособирающейся системой. Движения продевания и удаления нити псевдоротаксана происходят в растворе автономно, питаясь током, протекающим между электродами сканирующего электрохимического микроскопа. Лежащий в основе автономный энергетический храповой механизм отводит этапы самосборки от равновесия с более высокой энергоэффективностью по сравнению с другими автономными системами. Эта стратегия является общей и может быть распространена на другие системы, управляемые окислительно-восстановительным потенциалом.

Ключевые слова:

каликсарен; электрохимия; молекулярные машины; неравновесные процессы; СЕКМ.

© 2022 Авторы. Международное издание Angewandte Chemie, опубликованное Wiley-VCH GmbH.

Похожие статьи

• Световое автономное и направленное молекулярное движение диссипативной самособирающейся системы.

  Рагазон Г., Барончини М., Сильви С., Вентури М., Креди А.
  Рагазон Г. и соавт.
  Нац Нанотехнолог. 2015 янв;10(1):70-5. doi: 10.1038/nnano. 2014.260. Epub 2014 24 ноября.
  Нац Нанотехнолог. 2015.

  PMID: 25420035

• Тезисы презентаций на собрании Ассоциации ученых-клиницистов 143 ^rd Луисвилл, Кентукки, 11–14 мая 2022 г.

  [Нет авторов в списке]
  [Нет авторов в списке]
  Энн Клин Lab Sci. 2022 май; 52(3):511-525.
  Энн Клин Lab Sci. 2022.

  PMID: 35777803

  Аннотация недоступна.

• Дизайн и синтез неравновесных систем.

  Cheng C, McGonigal PR, Stoddart JF, Astumian RD.
  Ченг С и др.
  АКС Нано. 22 сентября 2015 г.; 9(9):8672-88. doi: 10.1021/acsnano.5b03809. Epub 2015 17 августа.
  АКС Нано. 2015.

  PMID: 26222543

  Обзор.

• Кинетическое и энергетическое понимание диссипативной неравновесной работы автономного супрамолекулярного насоса, работающего от света.

  Корра С., Бакич М.Т., Гроппи Дж., Барончини М., Сильви С., Пеноккио Э., Эспозито М., Креди А.
  Корра С. и др.
  Нац Нанотехнолог. 2022 июль; 17 (7): 746-751. doi: 10.1038/s41565-022-01151-y. Epub 2022 27 июня.
  Нац Нанотехнолог. 2022.

  PMID: 35760895

• Виологен-каликс[6]ареновые псевдоротаксаны. Распознавание ионных пар и молекулярные движения пронизывания/удаления нити.

  Креди А., Дюма С., Сильви С., Вентури М., Ардуини А., Почини А., Секки А.
  Креди А и др.
  J Org Chem. 2004 3 сентября; 69(18): 5881-7. дои: 10.1021/jo0494127.
  J Org Chem. 2004.

  PMID: 15373473

Посмотреть все похожие статьи

использованная литература

1. 1. ER Kay, DA Leigh, Angew. хим. Междунар. Эд. 2015, 54, 10080-10088;

2. 1. Ангью. хим. 2015, 127, 10218-10226.

3. 1. Н. А. Юдалл, А. Ф. Мейсон, Дж. К. М. ван Хест, Interface Focus 2018, 8, 20180023.

4. 1. Р. Д. Астумян, Phys. хим. хим. физ. 2007, 9, 5067-83.

5. 1. S. Erbas-Cakmak, D.A. Leigh, C.T. McTernan, A.L. Nussbaumer, Chem. 2015, 115, 10081-10206.

Грантовая поддержка

• ANR-10-IDEX-0002/Междисциплинарный тематический институт ITI-CSC
• ERC AdG сущ.