Размер шрифта:
Изображения:
Цвет:
09:35, 07 сентября 2020
 100

«Солнечный» домик

«Солнечный» домик«Солнечный» домикФото: из личного архива Анастасии Антиповой
  • Статья

Ученица школы № 5 г. Валуйки Анастасия Антипова заняла второе место на Всероссийском фестивале творческих открытий и инициатив «Леонардо».

Все мы привыкли, что дома у нас тепло и светло. Чтобы нам с вами было уютно, в мире постоянно добывают полезные ископаемые: уголь, нефть, торф, газ, дерево… Но вот задачка: все они – так называемые исчерпаемые ресурсы, то есть когда‑нибудь могут закончиться, ведь в природе их запасы не бесконечны. Да и ещё, когда их перерабатывают, выделяется о-о-очень много вредных веществ, которые вредят окружающей среде. Что же делать?

«Ответ давно нашли! – уверяет Настя. – Использовать те, что не кончаются и не вредят окружающей среде! Их называют альтернативными!».

Парочку таких источников – энергию солнца и ветра – она и исследовала. Решила собрать свою собственную солнечную электростанцию! Конечно же, маленькую. Да и зачем большущая для опыта, ведь принцип работы у них, будь то настоящая или уменьшенная версия, одинаковый. Ура-а-а! Всё получилось! Насте удалось осветить кукольный домик. Скажем вам, нелёгкая была задачка (попробуй всё правильно соединить!), потому на помощь пришёл папа: купил две маленькие солнечные панели и вместе собрали их.

Солнечную панель поместила прямо на балконе, он у Насти расположился как нельзя кстати на южной стороне дома, так что солнце светит на него с утра до вечера. Папа подключил к ней специальный прибор для измерения мощности – ваттметр.

Анастасия АнтиповаАнастасия Антипова / Фото: из личного архива Анастасии Антиповой

«Он автоматически измерял данные каждые 30 минут и сохранял их на компьютер. Панель простояла целые сутки. На следующий день я просмотрела полученные результаты: больше всего мощности вырабатывалось днём, с 11 до 15 часов. Конечно, в это время солнышко очень сильно светит. А вот когда погода испортилась, то есть день был пасмурный, мощности получилось меньше. Так что учитывать нужно всё: время года и суток, погоду и даже расположение панели к солнечным лучам. Лучше всего, если они будут падать на неё под прямым углом», – рассказала Настя.

Солнечные батареи, которые преобразуют энергию солнца в электричество, подойдут тем людям, домики или дачи которых находятся далеко от линий электропередачи и не получается подключить их к централизованному электроснабжению. Но Настя хочет предложить установить фонари на солнечных батареях вокруг своей школы, чтобы в позднее вечернее время светло было не только на центральных улицах.

Ветер, ветер, ты могуч…

А как же сила ветра? Получилось у Насти и её исследовать: вместе с папой собрали маленькую установку из вентилятора и маленького генератора.

Несмотря на то, что сейчас энергия ветра воспринимается как новый альтернативный источник энергии, использовать его начали уже достаточно давно. При помощи силы ветра плавали суда, строили ветряные мельницы для переработки зерна. Принцип работы такой же, как и у водяных мельниц, только раскручивает колесо не вода, а ветер. К сожалению, в отличие от воды, ветер дует не постоянно, поэтому развитие этого источника энергии сильно зависит от аккумуляторов, которые накапливают и отдают электроэнергию. Для создания стабильного энергообеспечения целые поля застраиваются огромными ветряками. Достаточно часто, для экономии места, ветрогенераторные установки размещают на морском шельфе. Самая мощная ветрогенераторная станция построена в Китае. Её мощность составляет около 8 гигаватт. В России самая крупная ветрогенераторная станция находится в Ульяновской области, её мощность 35 мегаватт.

Ветрогенераторные установки не так широко распространены у нас в области из‑за их размеров, низкой и непостоянной скорости ветра в нашей местности.

Насте было интересно добыть энергию, используя силу ветра. Для изучения работы ветрогенератора она вместе с папой собрала маленькую установку, которая состоит из вентилятора и маленького генератора. На вал генератора одеваются лопасти. Вентилятор создаёт воздушный поток, который имитирует ветер. Лопасти на валу ловят этот ветер и раскручивают вал генератора. Генератор вырабатывает электроэнергию, мощности которой хватает для того, чтобы загорелся светодиод. Вентилятор работает от нескольких батареек. Можно обойтись и без вентилятора, но тогда нужно сильно дуть на лопасти генератора, чтобы обеспечить их достаточное вращение.

А выгодно ли?

На примере своего дачного домика Настя провела расчёт окупаемости солнечной установки для обеспечения дачи электроэнергией. Помочь с расчётами исследовательница попросила своих родителей. В дачном домике они будут находиться не круглый год, а с мая по октябрь. Это время благоприятно для использования солнечных батарей, так как в этот период стоят наиболее солнечные дни.

Для начала они определили общую мощность потребляемой ими электроэнергии. Каждый электрический прибор потребляет какую‑то мощность, зная её и время, в течение которого он включен, можно посчитать, какую мощность в сутки должны вырабатывать их батареи, чтобы обеспечить бесперебойное электроснабжение.

При помощи специального измерительного прибора – ваттметра – Настя определила мощность каждого электроприбора на даче. Вместе с родителями определила, что для летнего электроснабжения их дачного домика им требуется солнечная электростанция, которая может обеспечить их энергопотреблением 1 киловатт в час в сутки и максимальной мощностью 250 ватт. В интернете средняя стоимость такой электростанции составляет 12 тысяч рублей. Оправдано использование такой солнечной установки в случае, если домик находится далеко от линий электропередач, и нет возможности подключить его к централизованному электроснабжению.

P. S.

«Моя гипотеза подтвердилась: используя альтернативные источники энергии, можно отказаться от традиционного получения электроэнергии, либо существенно снизить её получение», — говорит Настя.

 

Ваш браузер устарел!

Обновите ваш браузер для правильного отображения этого сайта. Обновить мой браузер

×