Ideea de a crea acest proiect nu mi-a venit în mod accidental. Unchiul meu a vizitat recent Israelul, unde oamenii de pretutindeni folosesc energia solară pentru nevoile gospodăriei (iluminat, case de încălzire, apă, etc.). Acest subiect a fost foarte interesant pentru mine și am decis să aflu mai multe despre acest lucru și am încercat să creez un model de casă iluminată cu o baterie solară (sau modul solar).
Bateria solară este un termen de uz casnic folosit în discursul colocvial sau nu de către presa științifică. În mod tipic, termenul "baterie solară" înseamnă mai multe convertoare fotoelectrice combinate (celule foto) - dispozitive semiconductoare care convertesc direct energia solară într-un curent electric constant.
Istoria creării unei baterii solare
Chiar și în cele mai vechi timpuri, oamenii au început să se gândească la posibilitățile de utilizare a energiei solare. Potrivit legendei, marele om de știință grec Arhimede a ars flota inamicului, care a asediat orașul său natal din Syracuse, cu ajutorul unui sistem de oglinzi incendiare. Se știe cu siguranță că, în urmă cu aproximativ 3000 de ani, palatul sultanului din Turcia a fost încălzit cu apă încălzită de energia solară. Locuitorii antice din Africa, Asia și Marea Mediterană au primit sare de masă, evaporând apa de mare. Cu toate acestea, majoritatea oamenilor au fost atrase de experimente cu oglinzi și lupă. Un adevărat "boom solar" a început în secolul al XVIII-lea, când știința, eliberată de robia superstițiilor religioase, a continuat cu salturi. Primele încălzitoare solare au apărut în Franța. Naturalistul J. Buffon a creat o oglindă concavă mare, care a focalizat la un moment dat razele solare reflectate. Această oglindă a reușit într-o zi clară să aprindă rapid un copac uscat la o distanță de 68 de metri. Curând după aceea, omul de știință suedez N. Saussure a construit primul încălzitor de apă. Era doar o cutie de lemn cu un capac de sticlă, dar apa, turnată într-un dispozitiv simplu, era încălzită de soare la 88 ° C. În 1774, marele om de știință francez A. Lavoisier a folosit mai întâi lentile pentru a concentra energia termică a soarelui. Curând în Anglia, a lustruit o sticlă mare de topire de sticlă biconvexă în trei secunde și granit - un minut.
Primele celule solare, capabile să transforme energia solară în mecanică, au fost construite din nou în Franța. La sfârșitul secolului al XIX-lea, la Expoziția Mondială de la Paris, inventatorul O. Muscho a demonstrat un insolator - un aparat care, cu ajutorul unei oglinzi, a focalizat razele pe un cazan cu aburi. Cazanul a pus în mișcare o presă de imprimare care a imprimat 500 de impresii ziare pe oră. Cativa ani mai tarziu in Statele Unite a construit un aparat similar cu o capacitate de 15 cai putere.
Avantajele unei baterii solare
Unul dintre principalele avantaje ale energiei solare este puritatea sa ecologică. Adevărat, compușii de siliciu pot provoca daune mediului înconjurător, dar în comparație cu consecințele arderii combustibililor naturali, asemenea daune sunt o scădere a oceanului.
Celulele solare semiconductoare au un avantaj foarte important - durabilitatea. În timp ce grija pentru ei nu necesită cunoștințe deosebit de mari de la personal. Ca urmare, panourile solare devin din ce în ce mai populare în industrie și în viața de zi cu zi.
Câțiva metri pătrați de panouri solare pot rezolva complet toate problemele energetice ale unui mic sat. În țările cu o mulțime de zile însorite - partea sudică a Statelor Unite, Spania, India, Arabia Saudită și altele - centralele solare au funcționat de mult. Unii dintre ei ajung la o putere impresionantă.
Astăzi, proiectele sunt dezvoltate pentru construcția de centrale solare în afara atmosferei - unde razele soarelui nu-și pierd energia. Radiația capturate pe orbita pământului este sugerată a fi transferată la un alt tip de energie - microunde - și apoi trimisă pe Pământ. Toate acestea învață este fantastic, dar tehnologia modernă face posibilă implementarea unui astfel de proiect în viitorul apropiat.
Energia solară a fost deschisă mult timp. Dar nu a fost considerată de mult timp o mare sursă de energie din cauza costului ridicat al producției. Timpul a trecut, iar tehnologia a evoluat. Panourile solare au devenit mai ieftine și au devenit o sursă serioasă de energie. Anul trecut, în întreaga lume, capacitatea totală a centralelor solare a depășit 20 de gigawați! Această cifră sa dublat la fiecare trei ani de la începutul acestui secol. Pe partea numai Rusia (și în zadar, pentru că plata pentru energie electrică în țară este mare).
Dezavantaje ale bateriei solare
• Dependența de vreme și de timpul din zi.
• Ca o consecință, necesitatea de stocare a energiei.
• Costul ridicat al construcției.
• Necesitatea curățării constante a suprafeței reflectorizante din praf.
• Încălzirea atmosferei de deasupra centralei electrice.
De unde provin panourile solare?
În prezent, tema dezvoltării unor modalități alternative de obținere a energiei este cât mai relevantă posibil. Sursele tradiționale se usucă rapid și după numai cincizeci de ani pot fi epuizate. Și deja, resursele de energie sunt destul de costisitoare și au un impact semnificativ asupra economiei multor țări.
Toate acestea îi obligă pe locuitorii planetei noastre să caute noi căi de a obține energie. Și una dintre cele mai promițătoare domenii este obținerea energiei solare. Și acest lucru este destul de natural. Soarele dă viață planetei noastre și ne oferă căldură și lumină. Soarele încălzește toate colțurile Pământului, controlează râurile și vântul. Razele sale cresc cel puțin un cvadrilion de tone de plante diferite, care, la rândul lor, sunt hrană pentru animale.
Producția de panouri solare crește într-un ritm frenetic, încercând să țină pasul cu cererea în creștere rapidă. În același timp, există o cerere tot mai mare pentru centralele electrice industriale și pentru consumul casnic.
Liderul în producția de panouri solare este China. Aproape o treime (29%) din produsele din lume sunt produse aici. În același timp, cea mai mare parte este destinată exportului - în SUA și Europa. Este de remarcat faptul că americanii, fiind cel mai mare consumator, produc doar 6% din toate panourile solare, preferând să investească în fabrici promițătoare mari din China.
Nu este mult China care se află în spatele Japoniei și Germaniei, care produc 22% și, respectiv, 20% din producția globală. Un alt lider este Taiwan - 11% din piață. Toate celelalte țări produc în mod semnificativ mai puține panouri solare.
Crearea unei case
Ideea de a folosi panourile solare pentru nevoile oamenilor ma atras atât de mult încât am decis să fac un model de case din carton, iluminat de o diodă care emite lumină, alimentată de o baterie solară. Pentru aceasta, am asamblat circuitul corespunzător al circuitului electric. Pentru a utiliza iluminatul în condiții de noros și în timpul nopții, este posibil să conectați o baterie la circuit.
Utilizarea energiei electrice de la bateriile solare este benefică nu numai din cauza ieftinității, ci și datorită faptului că acestea nu dăunează mediului înconjurător. Dar Rusia și, în special, Bashkiria are câteva zile insorite pe an. Prin urmare, pentru a beneficia mai mult natura și economia, este important să se utilizeze surse de energie combinate, adică energia solară, astăzi ar trebui să fie considerată o adăugare la resursele de combustibil, hidraulic și nuclear. Visul meu este să creez o metropolă care primește alimente numai din energia solară. Prin stația spațială, direcționând razele soarelui către un anumit punct de pe Pământ.
elevul școlii # 88
Ufa, Republica Bashkortostan
Ivanov Nikolay
Head:
Profesor de fizică Lebedintseva Tatiana Yuryevna