Présentation technique

Transcription

1 Présentation technique

2 La fonction principale d ULTRA est d éviter la perte d énergie. De ce fait, des économies sont réalisées et diminuent le coût de la facture électrique, jusqu à 18% en réduisant la puissance active.

3 Ligne de transmission Nous allons prendre en exemple le réseau public : Générateur 1000KV Transformateur Elevateur 10kv / 230kv Transformateur Transformateur Transformateur du village de ville de région 230kv / 66kv 66kv / 20kv 20kv / 415v Utilisateur 400 V 300 Km 70 Km 50 Km 500 m 100% énergie 73% énergie + perte causée par la distance et l effet joule.

4 Si l on économise seulement 10% d énergie, quelle est le bénéfice dans ce cas? 73 x 10% = 7,3% Le coût d usage d électricité pour une ville de habitants est MWh Soit : kwh par an. 10% de = kwh par an

5 Exemple N 1 Vr r I Vin V z Vout On a Vout = Vin Vr Si r = 2, I = 10 Amp et Vin= 220V alors Vout = Vin r * I Si r = 1, I = 10 Amp et Vin= 220V alors: Vout = * 10 = 200 V Vout = * 10 = 210V V efficiency V efficiency = Vout / Vin = 90.9% = Vout / Vin = 95.2%

6 Exemple N 2 25 kwh énergie perdue. Energie Electrique 125 kwh Energie Calorifique Energie Mecanique 25 kwh 100 kwh Si la perte est de 25% Dans ce cas on a Si on réduit la perte jusqu à Nous avons besoin de 10 Kwh 110 kwh Efficiency = Output / Input = 100 / 125 Efficiency = Output / Input = 100 / 110 = 80 % = 91 % Energy Saving = ( ) / 125 = 12%

7 Après les deux exemples précédents, nous pouvons dire que l'efficacité est d utiliser plus d énergie avec moins de ressources.

8 Le fonctionnement du matériel ULTRA permet de réduire le coût de la facture électrique, en réduisant la puissance active avec la technologie de la supraconductivité.

9 Qu est-ce qu un SUPRACONDUCTEUR?

10 Un métal conducteur standard comme le cuivre possède une résistance électrique. C est sous l action de cette résistance qu un fil parcouru par un courant s échauffe: c est l effet Joule. Au contraire, les matériaux supraconducteurs ont une résistance électrique nulle : ils ne s échauffent jamais sous l action d un courant électrique. Ils sont également capables d exclure les champs magnétiques.

11 C est en 1911 que Gilles Holst, étudiant en physique sous la direction du physicien néerlandais Heike Kamerlingh Onnes, découvre que le mercure refroidi à une température de 268,8 C perd brutalement toute résistance électrique. On comprendra très vite que tout supraconducteur possède une température critique TC.

12 En 1933, les physiciens allemands Walter Meißner et Robert Ochsenfeld découvrent qu un échantillon supraconducteur soumis à un champ magnétique extérieur expulse celui-ci: c est l effet Meissner. L effet Meissner est illustré ci-contre: dans un matériau normal (schéma a), le champ magnétique est le même à l intérieur et à l extérieur. Un supraconducteur repousse les lignes de champ (schéma b) et va ainsi léviter dans le champ magnétique. (schéma a) (schéma b)

13 En 1957, les physiciens américains John Bardeen, Leon Cooper et John Schrieffer élaborent la théorie BCS, qui explique pour la première fois la provenance de la supraconductivité. Il aura fallu près de 40 ans pour qu une explication satisfaisante de la supraconductivité soit trouvée. Il s agit en fait d un phénomène quantique d appariement des électrons.

14 La supraconductivité est un phénomène caractérisé par l'absence de résistance électrique et l'annulation du champ magnétique à l'intérieur de certains matériaux dits supraconducteurs. La supraconductivité découverte historiquement en premier, et que l'on nomme communément supraconductivité conventionnelle, se manifeste à des températures très basses, proches du zéro absolu (-273,15 C). Dans les supraconducteurs conventionnels, des interactions complexes se produisent entre les atomes et les électrons libres et conduisent à l'apparition de paires liées d'électrons, appelées paires de Cooper, du nom du physicien(leon N. Cooper).

15 L atome Un atome est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec un autre. Il est généralement constitué d'un noyau composé de protons et de neutrons autour desquels se trouvent des électrons.

16 Le Proton Le proton est une particule subatomique portant une charge électrique élémentaire positive. Symboles: p, p+, N+ Charge électrique : (40) C

17 L Electrons L'électron est une particule élémentaire de la famille des leptons, et possédant une charge électrique élémentaire de signe négatif. les électrons tournent autour du noyau et forment le nuage électronique. Symboles: e, β Charge électrique : 1 e (40) C

18 Protons + Neutrons Valence Electrons L'atome.

19 Les couches périphériques C'est la couche la plus extrême d'un atome. Ses électrons sont appelés ELECTRONS PERIPHERIQUES ou ELECTRONS DE VALENCE. La couche périphérique d'un atome ne peut pas posséder plus de huit électrons. Les propriétés électriques dépendent des électrons de la couche périphérique. conducteurs semi-conducteurs isolants

20 Le Nuage électronique Electron libre Le nuage électronique est formé d'électrons tournant à grande vitesse autour du noyau selon des trajectoires très complexes. Le nuage électronique est composé d'électrons donc sa charge électrique est toujours négative. Nombre atomique = 29

21 Les Electrons libres L'atome possède, dans son état normal, autant de protons que d'électrons. Il est électriquement neutre. Les électrons, quelle que soit l'orbite sur laquelle ils se situent, sont attirés par les protons du noyau. En effet, les électrons, de charge négative, sont attirés par les protons de charge positive. La force d'attraction est fonction du nombre de protons ainsi que de la distance qui les sépare du noyau. a ) Plus le diamètre de l'orbite ( K, L, M, N, etc. ) sur laquelle circulent les électrons est grand, plus les forces centripètes et d'attractions sont faibles. b ) Si le nombre d'électrons de valence est petit ( plus petit ou égal à 3), la force d'attraction exercée par les protons sera relativement faible. Ces phénomènes expliquent qu'un électron de la couche périphérique puisse être attiré par d'autres atomes. On pourra parler d'électron libre.

22 Donc on appelle un électron libre, un électron qui n'est plus lié à un atome. Les électrons libres, situés dans la bande de conduction, sont dits électrons de conduction.

23 Notre produit "ULTRA POWER SAVING SYSTEM est l'unique système d économie d'énergie qui utilise la technologie des supraconducteurs et des matériaux chimiques pour améliorer le courant électrique et réduire la résistivité.

24 Comment ULTRA réduit la puissance Active et la puissance réactive?

25 Une résistance est la propriété d'un matériau qui s'oppose au passage d'un courant électrique. Elle est souvent désignée par la lettre R et son unité de mesure est l'ohm (symbole Ω). Elle est L Resistance (R) liée aux notions de résistivité et de conductivité électrique : Pour un conducteur filiforme homogène, à une température donnée, il existe une relation permettant de calculer sa résistance en fonction du matériau qui le constitue et de ses dimensions : R = ρ. l /A l la longueur en mètres, 2 A la section en m, ρ étant la résistivité en Ω.m,

26 La résistance est aussi responsable d'une dissipation d'énergie sous forme de chaleur. Cette propriété porte le nom d'effet Joule. Cette production de chaleur est parfois un effet souhaité (résistances de chauffage), parfois un effet néfaste (pertes Joule). Un des problèmes majeurs pour les ingénieurs est que la conductivité, et son inverse, la résistivité, dépendent fortement de la température. Lorsqu'un dipôle est traversé par un courant électrique, sa résistance provoque un échauffement qui modifie sa température, laquelle modifie sa résistance. La résistance d'un dipôle dépend donc fortement des conditions d'utilisation. La puissance dissipée par effet Joule est P = R.I2 I étant l'intensité du courant, en ampères, traversant la résistance et R la valeur de la Résistance, en Ohm. La résistance a ceci de particulier que c'est une des rares caractéristiques physiques dont la plage de valeurs va pratiquement de 0 (supraconducteurs) à l' (isolants).

27 On remarque dans cette formule R = ρ. l /A que le résistance R est proportionnelle au coefficient de résistivité ρ. C est a dire si la résistivité ρ diminue, la valeur de la résistance diminue. Ultra réduit la résistivité par poussée des électrons libre dans le fil conducteur de cuivre pour faciliter le passage de courant électrique.

28 Lorsque nous avons plusieurs électrons libres dans un fil conducteur et qui se déplacent d une façon bien organisée (en paires), le courant électrique peut se déplacer facilement sans effet statique et sans perte joule. Ceci peut se réaliser par l absorption de champ magnétique dans notre réseau électrique en utilisant notre système ULTRA. Courant Electrique Electron libre I I I e- e- e- e- e- e- e- e- Fil conducteur

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30 Relation entre la densité et les électrons libres On a F = m.a ; F = e.e m.a = e.e a = e.e /m On a aussi Vd = a.t on remplace ( a ) Pour avoir Vd = e.e.t / m Vd = j / n.e e.e.t / m = j / n.e (ρ = E/j ) ρ = m / n.t.e 2 ρ est la densité (en Ω m) de matière, m est la masse atomique, e: charge électrique:, n nombre de charge des électrons par volume, t : temp

31 Les avantages de notre produit: 1 Le Système d'économie d'énergie Ultra peut économiser jusqu'à 18% d'électricité sans ajustement de tension

32 9 petite taille 2 Amélioration du système du courant 3 Stable Durabilité 8 Prix compétitifs Installation facile 4 Sécurité Supérieure Prévention des ondes électromagnétiques nocives Prévention de L'électricité statique 5 7 6

33 Comment installer ULTRA? Déterminer l emplacement idéal pour la fixation. Fermer le disjoncteur principal. Connecter les fils de l appareil d économie d énergie en parallèle comme indiqué sur le schéma ci-dessous.

34 WATT-HOUR METER U-500 ON OFF Lighting Puissance (Moteur) Air conditionné Communication Equipment

35 -Exemple d installation-

36 Produit et spécifications Use Model No. In-put Size (cm) Weight Capacity U x60x Main TR U x60x U x45x U x40x Industrial U x35x U x30x U-303 U x25x6 14x20x U x20x Household U x18x , 3 U x17x U x14x4 1 5 Module U-804 8x11x U-805 6x10.3x * For voltage 110 to 660V and frequency 50 to 60Hz

37 Le système Ultra a besoin d un temps d'adaptation pour fonctionner à 100% car les électrons libres ont une vitesse de dérive Vd. les Électrons libres dans un conducteur vibrent au hasard, mais sans la présence d'un champ électrique il n'y a pas de filet de vitesse. Quand une tension est appliquée, les électrons font une augmentation de vitesse proportionnelle à la force du champ électrique. La vitesse de l'électricité fait référence à la relative lenteur de la circulation des électrons libres ou ions par l'intermédiaire d'un conducteur en présence d'un champ électrique, également connu sous le nom de vitesse de dérive. Il est souvent confondue avec la vitesse de propagation d'une onde électromagnétique. Il est l'onde électromagnétique qui peut transporter des informations (données), et non pas le mouvement des électrons.

38 Vitesse de propagation La propagation de l'influx électrique se fait à une vitesse voisine de celle de la lumière (aux effets capacitifs près), mais ce n'est pas pour autant la vitesse des électrons qui le constituent. Ceux-ci voyagent plus modestement à quelques millimètres ou centimètres par seconde, en fonction de l'intensité du courant et de la section du conducteur Démonstration: On a I=q/t c est a dire q = I.t et t = q / I I en ampères, q en coulombs et t en secondes.

39 On a J = σ. V 1 σ = n. q J = I / A on remplace σ et J sur 1 pour avoir et I = n.a.q.v I : courant électrique en ampère (a) n : nombre de charge du particule par volume (électrons/ cm3) A : surface (cm2) V : vitesse de propagation (m/s) q : charge pour chaque particule. σ : est la densité de charge par volume (C/m3).

40 V = I / (n. A. q) En utilisant la densité de courant: σ est la densité de charge par volume. J = σ. V J= I /A σ= n.q I/A=n. q.v Vdrift = I / n. q. A = J / n. q

41 Exemple d = densité de cuivre = 9 g / cm3 N = Avogadro number = 6x1023 atoms / mol m = masse d un atome = 64g / mol a = nombre des électrons libre par atome = 1 n = 8.4 x 1022electrons/ cm3 e = 1.6 x C Vdrift = J / n. q Si j = 480 A/cm2 Vd = 3.6 * 10-2 cm /s On remarque que l atome parcoure 3.6 * 10-2 cm pour chaque seconde. C est pour cela que l on dit que le système Ultra à besoin d un temps d'adaptation pour fonctionner à 100%.

42 Return of Investment First Purchasing Cost of Ultra B.E.P Power saving profit Electricity Charge 6 to 14 months (the period for R.O.I end) Time

43 Economisez de l argent en réduisez votre consommation électrique Préservez l environnement en réduisant votre empreinte en CO2

44 Merci de choisir la solution ULTRA

45 Energy in action!