240 likes | 463 Views
Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение Поспелихинская сельская средняя общеобразовательная школа Исследовательская работа на тему: Ис пользование солнечной энергии для автономного электроснабжения жилых помещений.
E N D
Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение Поспелихинская сельская средняя общеобразовательная школаИсследовательская работа на тему:Использование солнечной энергии для автономного электроснабжения жилых помещений Автор: Стрельцов Владислав, ученик 8 класса МКОУ «Поспелихинская сельская СОШ» Учитель: Стрельцов Игорь Александрович, учитель физики МКОУ «Поспелихинская сельская СОШ»
Объект исследования Автономное электроснабжение жилого помещения.
Предмет исследования Возможность осуществления бесперебойного электроснабжения жилого помещения с использованием солнечной энергии, преобразованной и запасенной в виде электроэнергии.
Гипотеза Количество электроэнергии, вырабатываемой с помощью фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии (солнечных батарей) в нашей местности, позволит отказаться от централизованного производства и распределения электроэнергии.
Цель исследования Доказать возможность (или невозможность) эффективного автономного энергоснабжения в нашей местности при помощи солнечной энергии.
Задачи исследования 1. Проанализировать источники информации по теме исследования. 2. Провести исследования: • мониторинг среднемесячного и среднесуточного расхода электроэнергии в жилом помещении; • измерить мощность солнечных батарей в разное время суток; • проанализировать количество солнечных дней в году 3. Изучить среднесуточную выработку электроэнергии различными комплектами солнечных электростанций. 4. Провести сравнительный анализ рентабельности и окупаемости солнечных электростанций.
Практическая значимость В случае, если предположения будут верны, решится проблема получения бесплатной, экологически чистой электроэнергии, отпадет необходимость передачи электроэнергии по проводам, сопряжённая с большими потерями энергии.
Электрическая энергия Самый «чистый» вид энергии. Легко преобразуется в другие виды энергии (световая, тепловая, механическая). Большинство бытовых приборов используют её в своей работе. Основные источники получения электроэнергии: ГЭС, ТЭС, АЭС и другие.
Солнечная энергия За 20 минут Солнце дает Земле столько энергии, которое Человечество производит в течение года.
Схема преобразования солнечной энергии Инвертор Солнечная батарея Контроллер заряда Аккумуляторная батарея
Среднегодовое потребление электроэнергии
Неравномерность энергопотребления в большей мере связана с нерегулярностью снятия показаний счетчика электроэнергии.
Максимум энергопотребления приходиться на осенне-зимний период.
Общее число ясных и малооблачных дней – 208.По данным сайтаhttp://rp5.ru/34091/ru - погода (архив погоды) c. Поспелиха.
Измерение мощности солнечной батареи БСК – 1 Установка для измерения: БСК-1, магазин сопротивлений 10-100 Ом, амперметр М42170, вольтметр М42172, вольтомметр Ц4286, ключ, соединительные провода. Измерение максимальной мощности (лучи света падают перпендикулярно поверхности солнечной батареи).
Изменение мощности в ясный весенний день Мощность вырабатываемой электроэнергии зависит от угла подъёма Солнца над горизонтом. Наибольшее значение мощности получено, когда плоскость батареи перпендикулярна солнечным лучам.
Изменение мощности в пасмурный весенний день Мощность вырабатываемой электроэнергии уменьшается с уплотнением облаков. При очень сильной облачности горизонтально лежащая батарея вырабатывает больше электроэнергии, чем ориентированная на Солнце.
Размеры БСК-1 Размеры крыши Длина – 11 см Длина – 10 м Ширина – 17 см Ширина – 6 м Площадь - 187 см2 Площадь – 60 м 2 На крыше уместится - 3209 батарей БСК-1, общей мощностью от 20 Вт до 70 Вт (оценка).
Максимум выработки электроэнергии приходится на летние месяцы. В зимние месяцы (с октября по февраль) с потребляемой мощностью не справляется даже комплект «Независимость».
Стоимость и окупаемость комплектов энергоснабжения Окупаемость приведена с учетом среднегодовой оплаты за электроэнергию по существующим тарифам – 4 100 рублей в год (среднее за 2 года).
Выводы • В результате проведенного исследования выяснено, что материальная база для осуществления бесперебойного электроснабжения с помощью солнечной энергии существует. • Необходимые мощности можно нарастить при помощи увеличения числа солнечных модулей. • Стоимость полученной при этом электроэнергии во много раз превосходит стоимость электроэнергии, получаемой централизованно. • Данный способ получения электроэнергии можно применять в летнее время там, куда трудно провести линии электропередач.
Литература. • Перышкин А.В. Физика-8.-М.: Дрофа, 2010 • Г.Я Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругин . Физика-11.-М.: Просвещение, 2010 • Википедия «Солнечная батарея» • Гелиос-Ресурс. Эффективное энергосбережение.html • Солнечная энергетика SunShines. Проектирование и монтаж систем автономного и резервного электроснабжения на основе солнечных батарей • http://rp5.ru/34091/ru - погода (архив погоды) п. Поспелихинский