Проектная работа Солнечный коллектор

Кыргызская республика
Образовательное Учреждение имени А.П.Чехова

Проект
Солнечный коллектор

Выполнил: Абакиров Айвар, 8б класс
Руководитель: Т.А.Балакаева, учитель физики

Бишкек
2019

Недостатки
Зависимость от погоды и времени суток.
Сезонность в средних широтах и несовпадение периодов выработки энергии и потребности в энергии. Нерентабельность в высоких широтах, необходимость аккумуляции энергии.
При промышленном производстве — необходимость дублирования солнечных энергетических установок традиционными сопоставимой мощности.
Высокая стоимость конструкции, связанная с применением редких элементов (к примеру, индий и теллур).
Необходимость периодической очистки отражающей/поглощающей поверхности от загрязнения.
Нагрев атмосферы над электростанцией.
Необходимость использования больших площадей.
Сложность производства и утилизации самих фотоэлементов в связи с содержанием в них ядовитых веществ, например, свинец, кадмий, галлий, мышьяк и т. д..

Солнечный коллектор

Солнечные коллекторы могут применяться для приготовления пищи. Температура в фокусе коллектора достигает 150 °С. Такие кухонные приборы могут широко применяться в развивающихся странах.

Сферическое зеркало — зеркало, отражающая поверхность которого имеет вид сегмента сферы.
Сферическое зеркало может быть выпуклым или вогнутым — в зависимости от того, какая сторона сегмента сферы — выпуклая или вогнутая — является отражающей. Центр соответствующей сферическому зеркалу сферы называется его центром или оптическим центром, середина сегмента — полюсом зеркала, прямая, проходящая через центр и полюс — главной оптическо осью зеркала. Другие прямые, проходящие через центр зеркала и точку, отличную от полюса, называются его побочными оптическими осями.

Фокус — точка, в которой пересекаются первоначально параллельные лучи после прохождения через собирающую систему. Изображение бесконечно удалённой точки располагается в фокусе оптической системы. Множество фокусов идеальной оптической системы определяет её фокальную плоскость. Главный фокус системы является точкой пересечения её главной оптической оси и фокальной поверхности. В настоящее время, вместо термина «главный фокус» используются термины задний фокус и передний фокус.
Термин «фокус» в его современном понимании ввёл Кеплер в 1604 году.

Сделав солнечный коллектор, я решил проверить как он работает. Для этого я провел три опыта:
1.Первый опыт я проводил на улице, где температура воздуха была 11С. Сориентировав коллектор по Солнцу, я поместил в фокус коллектора сосуд, куда налил 200г воды. Начальная температура воды была 20С. Мой эксперимент занял 3,6 часа, в течении которых я постоянно корректировал положение коллектора так, чтобы солнечные лучи, падающие на вогнутую внутреннюю поверхность зеркала после отражения от неё собирались бы в фокусе, где находится сосуд с водой. Для нагревания до 80С потребовалось 3,6 часа.
2.Я повторил этот же эксперимент в помещении, в кабинете физики, где температура воздуха была 24С. Начальная температура воды была как и в первом эксперименте 20С. Для нагревания воды до 80С в теплом помещении мне потребовалось 2.5 часа.
3.Эксперимент заключался в том, чтобы выяснить, как зависит время нагревания воды от её массы. Для этого при всех других равных параметрах ( начальная температура 20С, конечная температура 80С, температура термостата 24С) мне потребовалось 6.1 часа, чтобы нагреть 1л воды до 80С.

1. Можно ли в действительности с помощью такой солнечной печи нагреть воду до 100С?
2. Если можно закипятить воду в сонечной печи, то сколько для этого потребуется времени?
3. А зависит ли время нагревания от рода веществ?
4. Можно ли в солнечной печи приготовить пищу?

Я полностью выполнил поставленные в начале задачи:
изучил теоретический материал по гелиоэнергетике;
сделал действующую модель солнечной печи;
выяснил, что печь работает, время нагревания жидкости в такой печи зависит от температуры термостата;
на возникшие в ходе работы вопросы я постараюсь ответить летом, потому что летом температура термостата выше.

Вывод

Спасибо за внимание!

Информационные ресурсы

https://ru.wikipedia.org/wiki/Солнечная_энергетика
http://www.solarsistem.ru/solar_pech_iz_kartona.php
https://yandex.ru/images/search?pos=3&img_url=https%3A%2F%2Fcs9.pikabu.ru%2Fpost_img%2F2016%2F10%2F06%2F11%2Fog_og_1475777992260329865.jpg&text=%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%86%D0%B5&rpt=simage
https://ru.wikipedia.org/wiki/Фокус_(физика)