Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Capture de photons avec des filets solaires

[Photo de Connors934 sur Flickr]

Il y a quelques semaines, j'étais à la Mass Maritime Academy et j'étais impressionné par leurs efforts pour utiliser et prouver l'éclairage à l'énergie solaire de leurs allées.

Les lumières illuminent les campus nord-ouest autour des dortoirs et de la salle à manger. Les éclairages, fournis par SolarOne® et Hadco, sont alimentés par des panneaux photovoltaïques (PV), ce qui les rend totalement indépendants du réseau électrique. Grâce à leur propre source d'énergie solaire, les lampadaires peuvent facilement être installés là où la lumière est nécessaire, sans investissements coûteux en creusement de tranchées, en câblage et en repavage. «Nous avons maintenant une passerelle magnifiquement éclairée que les élèves utilisent énormément, jour et nuit», a déclaré le capitaine Allen Hansen, qui a défendu le projet d'énergie alternative et est vice-président des opérations de l'école. Les nouvelles lampes remplacent un vieil assortiment de luminaires au sodium basse pression et de projecteurs dominants, ce qui rendait le campus inégal, sombre et mal éclairé. Au lieu de renforcer la sécurité, le vieil éclairage créait des éclats d’éclat isolés entre les zones sombres. En l'absence de conduits électriques souterrains, les lampes à énergie solaire faciles à installer étaient facilement et économiquement placées le long des allées et des dortoirs, qui auparavant ne disposaient d'aucun éclairage de site… .Les lampes à LED directionnelles plus douces et plus blanches offrent une clarté et une visibilité exceptionnelles sur les zones nécessitant de la lumière. , sans envoyer de lumière parasite dans les zones qu'il vaut mieux laisser sombres. Le résultat est un réglage nocturne amélioré, avec une réduction marquée de la pollution lumineuse et de la consommation d'énergie.

Aux États-Unis, nous produisons la plus grande partie de notre électricité en brûlant du charbon pour chauffer de l'eau et utilisons la vapeur résultante pour faire tourner une turbine générant de l'électricité. Notre portefeuille énergétique contient d’autres sources de combustibles, mais la majeure partie provient du charbon, le combustible le plus riche en carbone de la palette. Nous utilisons une partie de notre énergie d’autres combustibles fossiles comme le gaz naturel et le pétrole, et il est probable que nous ne pourrons plus continuer à nous retirer de notre banque d’énergie.Certaines personnes pensent que nous avons ou sommes sur le point d'atteindre un pic de production de pétrole, ce qui signifie que nous avons retiré les choses faciles du sol et que nous sommes confrontés à la tâche désagréable et difficile de chasser la dernière goutte. Quelles que soient vos raisons de vouloir nous voir réduire notre dépendance aux sources d’énergie étrangères non renouvelables, il est donc tout à fait logique pour nous, décideurs, d’envisager l’énergie solaire. Heureusement, le soleil brille toujours sur le sol, où son énergie peut être récoltée, utilisée et stockée.

[Photo de Connors934 sur Flickr]

Le projet Vineyard Energy vise à réduire la dépendance de Martha’s Vineyard à l’égard de l’énergie extra-insulaire:

L’énergie solaire est un excellent moyen de nous aider à devenir une île des énergies renouvelables et de nous aider à acquérir une plus grande indépendance énergétique. La production d’électricité et la production d’eau chaude dans les habitations et les entreprises insulaires réduisent notre contribution au changement climatique, en particulier lorsque combinée à des efforts d’efficacité énergétique. L'énergie générée localement est plus efficace car les pertes de transmission sont moins importantes.


Note de la rédaction: Ce message fait partie d’une série de messages sponsorisés par GE. GE n’a rien à voir avec le contenu de l’article et n’a aucun contrôle sur Make: Online editorial. -Gareth

Solaire passif

[Image de EcoHomeDuluth]

Une façon relativement peu technologique d'exploiter la puissance du soleil consiste à concevoir pour un gain solaire passif. L'Arizona Solar Center regorge d'informations sur le solaire passif. En utilisant la conception solaire passive, vous pouvez tirer parti des capacités du soleil et de la terre pour générer de la chaleur en hiver et vous rafraîchir en été. En utilisant les normes de l’énergie solaire passive, votre maison aura besoin de moins d’énergie pour la garder fraîche en été et chaude en hiver.

Eau Chaude Solaire

[Image de Freedom Energy Systems]

Avec l’eau chaude solaire ou SHW, vous utilisez l’énergie solaire comme chaleur. Avec cette chaleur, vous utilisez de l’eau comme vecteur d’énergie, puis vous la stockez dans votre maison. L'eau chauffée peut être utilisée comme eau chaude domestique ou, si votre système de chauffage utilise des fluides, vous pouvez chauffer vos espaces de vie avec l'eau chaude des panneaux.

Photovoltaïque

SHW est différent de PhotoVoltaic en ce que les systèmes utilisent l'énergie du soleil. PV convertit la lumière du soleil en électricité, qui peut ensuite être utilisée pour exécuter vos projets contrôlés par Arduino ou pour alimenter votre véhicule électrique. L'idée d'installer un système photovoltaïque pendant votre escapade est très attrayante pour certains, car elle donne une chance de brouiller les systèmes et peut être plus rentable que d'installer des lignes électriques dans un camping éloigné. Le solaire photovoltaïque peut également être un moyen propre de fournir des systèmes d'alimentation portables. Pour avoir un bon aperçu de l’énergie solaire et de son fonctionnement, vous pouvez visionner cette vidéo.

Bien sûr, l’énergie solaire peut être utilisée pour maîtriser la stupidité pure et simple et générer des quantités de chaleur mortelles. Il y a quelques années, mes élèves et moi-même avons eu beaucoup de plaisir à examiner le projet Solar Death Ray, inspiré de la version de Cockeyed. C'était avant le fameux segment Mythbusters. Malheureusement, nous n’avons pas vraiment bien documenté le projet, c’est pourquoi il n’est représenté que par quelques photos en basse résolution, ainsi que de bons souvenirs des compétences super-humaines en mathématiques de Martin et de sa vision un peu tordue. En fait, je devais écrire dans mes sous-plans: «Les étudiants ne devraient pas emporter le rayon de la mort solaire.»

[Image de Evergreen Solar]

Dans les systèmes solaires photovoltaïques, le soleil frappe les panneaux solaires, entraînant un flux d'électricité qui va soit au stockage de la batterie, soit à un onduleur. Après l’onduleur, il se dirige vers le panneau de disjoncteur, puis vers le système électrique de la maison. Tout excès d'électricité est ensuite introduit dans le réseau. Dans un scénario de mesure du réseau intelligent, l’électricité générée pendant la journée sera plus onéreuse, car la demande en électricité est plus forte dans la chaleur du jour, lorsque les gens utilisent des climatiseurs et d’autres appareils de consommation d’énergie.

Récemment, des habitants de ma ville se sont regroupés pour collecter des fonds afin d’acheter un générateur solaire. La banque de panneaux sera installée au sol dans l’une des écoles de la ville. Dans le cadre du processus de création du volet éducatif, plusieurs enseignants ont eu la chance de passer la journée avec Clayton Handleman d’Heliotronics. Nous avons acquis une bonne connaissance de la théorie et de la pratique des systèmes solaires dans cet atelier. Nous avons également pu tester certains des projets de classe conçus autour du matériel de collecte de données, des logiciels et de l'interface réseau. Les participants étaient complètement fascinés par la profondeur des informations et suffisamment curieux d’utiliser les données des panneaux solaires actuellement utilisés pour rester longtemps après la fin de l’atelier, à la recherche de nouvelles connaissances sur l’utilisation de l’énergie solaire pour mieux connaître le monde qui nous entoure. Nous avons pu consulter les données d’Acton, le panneau solaire de Mass, et d’autres sont également disponibles. Leurs visites Virtual Array méritent certainement d’être explorées. Si vous souhaitez contribuer à l’élaboration d’un programme d’enseignement sur l’énergie solaire, ils aimeraient vous aider et voir ce que vous proposez.

Les écoles à travers le pays découvrent que l'énergie solaire peut alimenter l'esprit humain. Solar Learning Labs ™ catalyse l'expérience éducative en canalisant la vision de l'énergie propre dans un effort d'apprentissage innovant. C'est une approche très efficace pour les écoles, les centres de la nature, les entreprises vertes et autres lieux communautaires.

Solarfest est un festival annuel d'ateliers au Vermont. Je suis allé à quelques reprises avec des amis et la famille, et le ferais certainement à nouveau. C'est un moment convivial pour les enfants avec une variété de choses intéressantes à voir et à faire pour les geeks de l'énergie de tous les âges. L'électricité pour l'événement est compensée par des batteries de panneaux solaires qui capturent le soleil pendant un certain temps avant et après l'événement. Il y a beaucoup de vendeurs et de personnes qui connaissent ou veulent savoir sur le solaire et les autres énergies alternatives.

Simulateur solaire dans Scratch

En savoir plus sur ce projet

Vous voudrez peut-être aussi consulter cette petite simulation de panneau solaire réalisée dans Scratch. Je l'ai écrit il y a un an pour tester la création de variables dans Scratch et démontrer certains des concepts de l'énergie solaire. Il donne une idée de base de ce qui se passe lorsque le soleil brille sur des panneaux solaires. Il a été conçu à l’origine pour être utilisé avec une carte de capteur Scratch, mais fonctionne également sur un navigateur Web. Si vous pensez que la démo pourrait être améliorée, n'hésitez pas à télécharger le fichier et à y ajouter votre interprétation.

Si vous êtes vraiment axé sur les objectifs, vous pouvez viser une empreinte énergétique nulle. Les systèmes de logement tels que celui illustré ci-dessus combinent plusieurs des concepts abordés ici, solaire passif, eau chaude, photovoltaïque et efficacité énergétique, pour créer une maison et un mode de vie qui utilise très peu d'énergie, ce qui est compensé par ce que la planète dégage.

Sortir du noir

L’article de Saul Griffith dans MAKE, volume 18 présente un argument convaincant pour expliquer pourquoi nous devons commencer à agir dès maintenant pour créer un avenir moins polluant. Si nous pouvons réduire notre dépendance aux combustibles fossiles, nous pouvons être moins dépendants de l’énergie importée de régions instables du monde. En générant davantage de nos besoins énergétiques de manière durable, notre société peut devenir de meilleurs gardiens de l'environnement. Rendre nos systèmes aussi efficaces que possible réduira davantage notre appétit d'énergie.

Il existe d'excellentes ressources pédagogiques à utiliser en classe.

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