Тема: Гелиоэнергетика: преобразование солнечной энергии в тепловую. Выполнил: Мансуров Назар, ученик 11А МОБУ СОШ26 Научный руководитель: Павлюченко Людмила Викторовна, учитель физики МОБУ СОШ26 г.Благовещенск 2012г.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ Целью исследования является: Продемонстрировать способ преобразования солнечной энергии в тепловую; ЗАДАЧИ Рассмотреть альтернативный вид энергии; Создать модель солнечного коллектора; Описать возможности и способы его применения; Убедиться на практике в действенности прибора; Актуальность Проблема истощения запасов топлива и загрязнения окружающей среды в современном мире привлекают всё больше внимания. Эта работа создана для того, чтобы продемонстрировать не дорогой, эффективный и «чистый» способ получения энергии.

ВВЕДЕНИЕ

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

ТЭЦ Преимущества Недостатки Быстро строитсяИспользуются невозобновимые ресурсы Нет угрозы для здоровья человека при повреждении и разрушении Даёт много отходов Возможность расположения повсеместно Энергия дорогая, т.к. для работы необходимо большое количество рабочих Работает на всех видах топливаРежим работы меняется медленно Загрязнение окружающей среды Сложная замена составных частей при неисправностях Тепло в трубах сохраняется на протяжении км и в больших городах требуется несколько станций ГЭС ПреимуществаНедостатки Использует неисчерпаемые ресурсыДлительное и дорогое строительство (10 лет) Используется гидро потенциал быстрых рек Строительство сопровождается затоплением площадей и плодородных земель, деревень, городов, переселением людей В комплексе самая дешёвая энергияМеняет режим рек Влияет на климат Быстро загрязняется, накапливаются отходы, после использования вода становится «мёртвой» Рабочие элементы больших размеров и происходит медленная и дорогая замена при их неисправности. АЭС ПреимуществаНедостатки Относительно дешевая энергия Опасность для жизни людей в виде радиации и ужасные последствия при авариях; Малое количество рабочих сил Удаленное расположение от населенных пунктов Небольшие размеры станцийСложное устранение неисправностей из-за большой радиации ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Вывод: По данным таблиц можно сделать вывод, что все современные виды станций по выработке энергии нацелены на максимальную выработку за час/единицу топлива, тем самым не обращают внимание на значительные загрязнения окружающей среды при их использовании и особенно при их возможных неисправностях.

СОЛНЕЧНЫЕ ПЕЧИ. ДИСТИЛЛЯТОРЫ

Вид Площадь, м 2 Средний КПД, % Мощность, Вт при освещенности 850Вт/м 2 Время кипячения 1 литра воды, мин Ящичная печь 1, Отражатель0,

КОЛЛЕКТОРЫ

СИСТЕМЫ СОБИРАНИЯ СВЕТА E видим. Падающая = E инфракр. излуч. КПД современных коллекторов:

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Номер опыта Время нахождения жидкости в системе, с Начальная температура-t 1, С 0 Конечная температура-t 2, С 0 Изменения температуры - Δt,С РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТА

Формулы расчета Формула для расчета КПД: η=Q з /Q п *100% η 1 = 11340/6*10 4 *100% = 20% η 2 = 12600/6*10 4 *100% = 22% η 3 = 13860/6*10 4 *100% = 24% η 4 = 15120/6*10 4 *100% = 26% η 5 = 16380/6*10 4 *100% = 28% η ср = 25% Энергия затраченная на нагревание: Q з =mcΔt Q 1 =0,3*4200*(33-23)=11340 ( Дж ) Q 2 =1260*(33-23)=12600( Дж ) Q 3 =1260*(34-23)=13860( Дж ) Q 4 =1260*(35-23)=15120( Дж ) Q 5 =1260*(36-23)=16380( Дж ) Энергия полученная от источника: Q п = N t Qп=200*300=6*10 4 ( Дж ) Количество энергии в единицу времени, попадающей на Землю: P Земля = P Солнце × S Земля /S Солнце Количество энергии (в единицу времени)на квадратный метр: L= P Земля /S Земля = 1387 Вт/м² (Солнечная постоянная)

Преимущества Недостатки Относительно недорогая установка и использование Для большого количества энергии требуется большая территория под солнечный коллектор (некоторые виды) Мобильность (нет особых требований при размещении) Непрочность составных частей Высокие показатели КПД Экологичность Для обслуживания необходимо небольшое количество персонала Легкая замена составных частей при неисправностях Вывод Вывод: Как видно при использовании солнечной энергии сохраняется постоянство окружающей среды при относительно равных показателях выходной энергии.

Примеры использования системы в быту

ЗАКЛЮЧЕНИЕ «Все мы дети одного корабля по имени Земля, значит, пересесть из него просто некуда...» Антуан де Сент-Экзюпери (1900–1944)

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ