Проектная работа «Эффективность использования солнечных батарей в энергосберегающих летних домах в условиях Верхоянского района с. Боронук »

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа Боронукской средней школы Проектная работа на тему: «Эффективность использования солнечных батарей в энергосберегающих  летних домах в условиях Верхоянского района   с. Боронук » Работу выполнила: учитель физики МБОУ БСОШ  Горохова Катерина Романовна с. Боронук 2018г. Обоснование выбранной темы Общепризнанно,   что   основным   фактором   развития   цивилизации является   использование   источников   энергии.   Сегодня   уже   никто   не оспаривает выдвинутый научный тезис: углеродные ресурсы истощаются, и если поиск альтернативных источников энергии не увенчается успехом, то перспективы   нашей   цивилизации,   мягко   говоря,   невелики.   Из   возможных «приемников»,   которые   могут   подхватить   эстафету   у   традиционной энергетики,   наиболее   привлекательно   среди   альтернативных   источников выглядит энергия Солнца, экологически чистая уже потому, что миллиарды лет   поступает   на   Землю   и   все   земные   процессы   с   ней   свыклись.   Поток солнечной   энергии   люди   просто   обязаны   взять   под   свой   контроль   и максимально   использовать,   сохраняя   тем   самым   неизменным   уникальный земной климат. Введение. Энергосберегающие технологии для дома очень актуальны на  сегодняшний момент. Современность нас заставляет думать об экономии  электроэнергии, воды, тепла и так далее. Эти идеи воплощены в создании  проектов энергоемких домов. В этих домах обеспечивается эффективный  теплообмен, и потери тепла сокращены до минимума. Возможно, что в  будущем эти дома будут очень востребованы, поскольку человечество на  современном этапе развития столкнулось с проблемой ограниченности  ресурсов. Именно поэтому мне стало интересно исследовать этот вопрос  более подробно. Кроме того, в настоящее время моя семья занимается  строительством летняго дома для меня и мне захотелось внести свой вклад в  создание проекта будущего дома. Одним из способов экономии ресурсов  является использование солнечной батареи, поскольку плата за  электроэнергию достаточно высокая. Аннотация   Тип работы ­ исследовательская. Тема работы – проблемы, возникающие при обеспечении энергией  производственных процессов, транспорта, бытовых нужд населения и.т.д.  Тема актуальна потому, что потребности человека в энергии возрастает, а  возможности удовлетворения этих потребностей снижается Объект исследования: солнечная батарея. Предмет исследования: эффективность использования солнечной  батареи с точки зрения энергосбережения. Цель работы: изучение эффективности солнечной батареи в условиях  российского климата северных местностях. Задачи: 1. изучить литературу по теме исследования, с целью поиска данных; 2. обобщить, проанализировать и систематизировать информацию; 3. исследовать зависимость силы тока и напряжения от освещённости; 4. экспериментально определить работу тока в цепи с солнечной батареей; 5. сделать выводы. Гипотеза: использование солнечной батареи в проекте энергоемкого  дома способствует сбережению ресурсов. Ожидаемые результаты: 1. изучена литература, собрать  необходимый материал для исследования; 2. получить практические навыки работы с солнечной батареей; Данное исследование имеет практическую значимость, т. к.  оборудование и приборы, основанные на энергосберегающих технологиях,  потребителем востребованы как никогда. Материалы содержат расчёты об  эффективности солнечной батареи как источника энергии. Обзор литературы При проведении исследования много информации мне открыла книга  Мансурова Н.Н., Попова В.С. "Теоретическая электротехника». В ней  содержится достаточно полная информация о процессах, происходящих в  электрических полях и цепях постоянного и переменного тока. Изложение  поясняется большим количеством примеров. Не менее интересной и  познавательной для меня была книга  Любимова К.В., Новикова С.М.   «Знакомимся с электрическими цепями. Пособие для любознательных юных  физиков». Эта книга научила меня разбираться в схемах электрических цепей  и собирать их. В учебнике Мякишева Г.Я.  «Физика. 11 класс» я нашела очень  полную информацию о фотоэлементах. Разобраться в значениях терминов  помог Интенет­словарь и сайт «Википедия. Свободная энциклопедия». Для проведения исследования мною был составлен план. Шаг 1. Изучить литературу. Шаг 2. Обобщить и систематизировать собранный материал. Шаг 3. Составить схему электрической цепи используя солнечную  батарею как источник питания без нагрузки. Шаг 4. Собрать данную цепь. Шаг 5. Снять показания силы тока и напряжения с приборов в солнечную  и облачную погоду. Шаг 6. Сделать выводы. Шаг 7. Составить схему электрической цепи используя солнечную  батарею как источник питания с потребителем электрической энергии в виде  светодиодной лампочки. Шаг 8. Снять показания силы тока и напряжения с приборов. Шаг 9. Сделать расчеты, используя полученные данные. Шаг 10. Сделать выводы. Практическая часть.  Сборка электрической цепи и снятие показаний с приборов. Меня привлекла идея использования солнечной батареи для домашних  нужд. Я решила исследовать эту проблему более подробно. Для этого мне  необходимо надо собрать электрическую цепь, состоящую из солнечной  батареи, амперметра и вольтметра, в которой солнечная батарея является  источником питания.1 Можно использовать приборы из комплекта  оборудования для кабинета физики. Технические характеристики приборов и  оборудования приведены в приложении. Для показания  приборов в  солнечный и облачный день в определенное время, а затем фиксировать их в  таблицу. Показания приборов электрической цепи  Время 13:00 Облачный день (июль.2015) I= Солнечный день (июль.2015) I= Таблица 1.  U= I= U= I= U= I= U= I= U= 14:00 15:00 16:00 17:00 1 U= I= U= I= U= I= U= I= U= На основе полученных данных можно составить  графики зависимости  силы тока и напряжения от времени. График зависимости силы тока от времени График 1. I, мА U, В t, час  График зависимости напряжения от времени График 2. t, час Перспективный план на лето Прежде всего, мне нужно произвести расчет работы электрического тока. Расчеты производим по формуле: А=UIt.  Теперь мне необходимо вычислить площадь солнечной батареи. Расчеты  производим по формуле: S=ab. Приложения Технические характеристики приборов: 1. Амперметр лабораторный 2. Миллиамперметр лабораторный   3. Вольтметр лабораторный 4. Батарея солнечная Список литературы 1. 2. 3. 4. 5. 6. Мансуров Н.Н., Попов В.С. "Теоретическая электротехника», М.:  Государственное энергетическое издательство, 1958.  Любимов К.В., Новиков С.М.  «Знакомимся с электрическими цепями.  Пособие для любознательных юных физиков»,М.:«Наука», 1981. Перышкин А.В. «Физика 8 класс. Учебник для общеобразовательных  учреждений», М. «Дрофа», 2006. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. "Физика. 11 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений", М.:«Просвещение», 2010. Интернет­ресурсы http://ru.wikipedia.or  ­ Википедия свободная энциклопедия http://ru.wiktionary.org ­ Вики­словарь