 |
|
|
|
PROIECT
Panou piezoelectric realizabil din materiale reciclabile,
pentru transformarea energiei sonore în energie electrică. |
Scopul proiectului: -
Realizarea practică a unui panou piezoelectric din materiale
reciclabile, care să transforme energia sonoră, în special cea
produsă de sunetele ce se încadrează în categoria celor ce
crează poluare fonică, în energie electrică, cu care să fie
alimentat un aparat electrocasnic. Deci conversia energiei generate de poluarea fonică
în energie electrică.
- Încurajarea participării tuturor celor interesaţi în realizarea proiectului. Cei ce doresc să se implice în acest proiect îşi pot aduce contribuţia, atât la nivel teoretic cât şi în realizarea practică. - Implicarea inteligenţei autohtone într-un proiect ce poate să-şi aducă aportul la reducerea poluării, prin producerea piezoelectrică a energiei electrice. - Utilizarea eficientă a materialelor reciclabile. - Identificarea şi atragerea fondurilor necesare realizării proiectului. Toţi cei interesaţi să se implice în acest proiect pot face donaţii în contul Asociaţiei NOUL AEON sau/şi pot încuraja persoane fizice şi instituţii să sponsorizeze proiectul. |
|
Efectul piezoelectric
A fost descoperit în anul 1880 de către fraţii Pierre şi Jacque Curie şi pus în evidenţă prin apariţia unei diferenţe de potenţial electric la capetele unui dielectric sau feroelectric, atunci când asupra lui acţionează o forţă de compresie mecanică. Diferenţa de potenţial se datorează polarizării electrice a materialului piezoelectric sub acţiunea deformatoare a solicitării mecanice externe. Polarizarea electrică constă în apariţia unor sarcini electrice pe suprafaţa materialelor piezoelectrice supuse acţiunii forţelor de compresie sau de întindere. Materialele monocristaline sau policristaline supuse acţiunii unei presiuni mecanice generează o tensiune electrică, acesta este efectul piezoelectric direct, iar sub acţiunea unui câmp electric suferă o deformare mecanică (distorsiune mecanică numită electrostricţiune) aceasta corespunde efectului piezoelectric invers. Piezoelectricitatea este caracterizată printr-o relaţie directă între cauză şi efect.  Gif preluat de la Wikipedia Pentru structurile cristaline reprezentate bidimensional în planul x0y, lipsa acţiunii mecanice exterioare, pune în evidenţă polarizarea rezultantă cu valoare nulă ca urmare a structurii simetrice a cristalului. În cazul în care se acţionează din exterior asupra cristalului, are loc deformarea structurii interne a reţelei, ionii se deplasează, polarizarea internă nu mai este în echilibru şi are loc polarizarea cristalului prin efect direct, deci polarizarea rezultantă este diferită de zero. Polarizarea indusă în materialul cristalin, este direct proporţională cu solicitarea (presiunea) mecanică aplicată din exterior. În concluzie, tensiunea electrică generată de cristal este cu atât mai mare cu cât deformarea sa, produsă din exterior, este mai mare. Efectul piezoelectric este caracteristic atât materialelor omogene monocristaline cum este cuarţul, cât şi materialelor neomogene policristaline denumite materiale ceramice (titanatul de bariu, niobatul de litiu, etc.). |
| Undele sonore Sunetele sunt vibraţii mecanice care se propagă în medii continuu deformabile sub formă de unde longitudinale şi provoacă senzaţii sonore urechii umane. În medii omogene unda sonoră are un front de undă sferic, datorită propagării în toate direcţiile cu aceeaşi viteză. Intensitatea undei sonore se defineşte ca energia acustică ce străbate unitatea de suprafaţă în unitatea de timp. Intensitatea undei sonore este direct proporţională cu presiunea exercitată de undă la pătrat. Deşi nu este specifică doar undelor sonore este de remarcat că energia acestora este proporţională atât cu pătratul amplitudinii cât şi cu pătratul frecvenţei. |
|
Principiu de funcţionare
Undele sonore, provenite din mediul înconjurător,
vor exercita asupra armăturii active a panoului o presiune mecanică ce
se va constitui în forţă de compresie pentru cristalele
piezoelectrice. Datorită acestei forţe cristalele vor genera o tensiune
electrică, prin efect piezoelectric direct.
1- unde sonore
2- panou piezoelectric 3- sistem electronic 4- acumulator 5- invertor Armătura fixă a ponourilor piezoelectrice trebuie încastrată în elemente cu inerţie mare. Mai multe astfel de panouri ar putea fi încastrate în faţadele unor imobile aflate în zone aglomerate producând, cel puţin o parte, din energia electrică consumată de locatari. |
 |