Выполнил ученик 11- Б класса ДОШ I-III ступеней 20 Филюшин Даниил Руководитель : Скляр Л. А.

Альтернативные источники энергии

Солнечные батареи уже давно не новость во многих странах. Это достойная альтернатива традиционным системам выработки электроэнергии. Солнечные батареи удобны в использовании и обеспечивают постоянную электроэнергию за счет солнечных лучей. У данной конструкции много преимуществ. Сама установка солнечных батарей отличается надежностью и срок ее эксплуатации довольно продолжителен. Эти батареи практически не нуждаются в особом обслуживании и ремонте, соответственно, они выгодны. Кроме перечисленных достоинств, можно сэкономить на топливе, в нем просто нет необходимости. В установке солнечных батарей используются полупроводники, они служат для преобразования солнечной энергии в электрическую энергию. Таким образом, солнечные батареи производят самый экологически безопасный вид энергии ! Они совершенно не загрязняют окружающую среду, бесшумно работают и абсолютно безотходны ! Введение

Солнечный коллектор устройство для сбора тепловой энергии Солнца, переносимой видимым светом и ближним инфракрасным излучением [3]. В отличие от солнечных батарей, производящих непосредственно электричество, солнечный коллектор производит нагрев материала - теплоносителя [3]. Солнечный коллектор «Схема работы солнечного коллектора»

Обычно под термином « солнечная батарея » подразумевается несколько объединённых фотоэлектрических преобразователей ( фотоэлементов ) полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток [1]. Солнечные батареи « Схема работы солнечных батарей »

Сконструировать солнечную батарею из пластиковых бутылок ; Определить КПД солнечной батареи данной конструкции ; Доказать эффективность пластиковых бутылок для создания самодельной солнечной батареи. Цели и задачи

В своей работе я использовал : 1.Спиртовой градусник ; 2.Линейка ; 3.Фольга ; 4.Несколько пластиковых бутылок, в том числе и объемом 0,5 л ; 5.Настольная лампа мощностью 60 Вт ; 6.Скотч, деревянная коробка с двумя планками. Оборудование

В первом опыте в течении T=5 мин * градусник, с начальной температурой t 1 =20˚C *, пробыл под включенной лампой без каких либо приспособлений. Температура повысилась до t 2 =28˚C на t=t 2 - t 1 = 8 ˚C Мощность лампы была N=60 Вт, т. к. N=A/t * Следовательно работа электрического тока равна A=60 Вт· 300 сек = Дж ** * - мощность лампочки, начальная температура градусника и продолжительность опыта одинаковы во всех экспериментах ; ** - во всех опытах работа электрического тока в лампе одинакова. Практическая часть

Во втором опыте градусник был помещен в коробку, полностью обтянутую фольгой. Температура повысилась до t 2 =30˚C t=t 2 - t 1 = 10 ˚C. В первом опыте мы наблюдали t=8 ˚C. Следовательно температура во втором опыте повысилась, благодаря фольге, на 20%: (( 10 ˚C - 8 ˚C )/10 ˚C) · 100% = 20 %

В третьем опыте использзовалась пластиковая бутылка с водой, объемом 0,5 л. Благодаря своей форме бутылка играет роль собирающей линзы. Поэтому от количества набранной в бутылку воды зависит ее фокусное расстояние. В данном случае было набрано 0,5 л. воды и разница температур после 5 минут нагревания составила t=9 ˚C ( часть энергии ушла на нагревание воды ). А в случае, когда было набрано 0,40 л. воды – разница температур составила t=10 ˚C Я предположил, если в последующих опытах приближаться, до определенного момента, к отметке 0 л, то мы получим оптимальный фокус, при котором КПД будет наиболее высоким.

В четвертом опыте было набрано 0,30 л воды. t составило 13 ˚C. Вычислим КПД с помощью формулы : η =c · m · t/A η =4200 · 0,3 · 13/18000=0,91=91% Для подтверждения того, что данное количество воды является оптимальным для проекта – необходимо продолжить опыты, чтобы вывести результаты в виде диаграммы.

В следующих опытах было набрано воды, объемом 0,20 л и 0,10 л. Разница температур соответственно составила t=11,5 ˚C и t=10 ˚C

Как видно из диаграммы – наиболее эффективными показателями обладает бутылка объемом 0,5 литров, заполненная 0,30 литрами воды. КПД такой конструкции составляет более 90%. Так же было доказано, что КПД зависит от объема набранной в пластиковую бутылку воды, т. к. влияет на расстояние от линзы до фокуса собирающей линзы, которой является бутылка с водой. Выводы

В полной готовой конструкции при использовании 3-х пластиковых бутылок КПД установки будет тем же, но при больших объемах нагретой воды, что дает больший эффект.

1.Физика 11 класс, Т. Засекина, Д. Засекин. 2.Физика 10 класс, Е. В. Коршак, А. И. Ляшенко, В. Ф. Савченко Солнечные _ батареи 5. Список используемых источников :