Альтернативный источник энергии «ЭнергоСтэп»

Сухоносенко Артем Андреевич
ученик 7 класса
СОШ №39 инновационного типа с гимназическими классами

Научный руководитель: учитель физики

Серикова Елена Александровна

Альтернативный источник энергии «ЭнергоСтэп»

 

Эпиграфом к моей работе может послужить перефразированное, с точки зрения физики, стихотворение В. Маяковского:

Работа и Энергия -

Близнецы сёстры.

Мы говорим Работа

Подразумеваем Энергия.

Мы говорим Энергия,

Подразумеваем Работа.

Актуальность.

Производство и потребление электроэнергии в Казахстане в последние годы увеличивается на 4-5% ежегодно. Продолжительный мировой экономический кризис, неуклонный рост цен на природные энергоресурсы, вопросы охраны окружающей среды, снижения выбросов вредных веществ и парниковых газов в атмосферу диктуют необходимость по решению вопросов энергосбережения и энергоэффективности. Так, в 2012 году Казахстан принял новый Закон «Об энергосбережении и повышении энергоэффективности». В 2017 году в Астане планируют провести выставку под лозунгом «Энергия будущего», осветить одну из самых актуальных тем – альтернативные источники энергии. И я решил выбрать эту тему для моего научного проекта. Что могу предложить я?

Объект исследования - альтернативные источники энергии в рамках школы.

Предмет исследования – получение электрической энергии из механической энергии.

Цель: Разработать макет устройства для сбора механической энергии и преобразования её в электрическую для использования в школе, как источник альтернативной энергии.

Задачи: познакомиться с известными и малоизвестными источниками энергии.

Пронаблюдать возможность применения альтернативного источника энергии в школе.

Создать макет и алгоритм работы устройства по сбору механической энергии и перевода её в электрическую.

Гипотеза.Предполагаю, что если использовать передвижение учащихся по школе, как источник механической энергии, то теоретически, ее можно преобразовать в электроэнергию и использовать, как альтернативный источник энергии для школы.

I.Теоретическая часть

На сегодняшний день электричество добывается с помощью воды, ветра, нефти, угля, газа, урана, плутония. Но это или загрязняет биосферу, либо не подходит для нашего региона. Существуют малоизвестные источники добывания электроэнергии: энергия солнца, геотермальные электростанции, энергия приливов и отливов, энергия морских течений. Все эти способы очень хороши, так как они не портят окружающую среду. Но для нас они не очень подходят. Энергию солнца мы не можем использовать, у нас часто облачно и пасмурно. Геотермальных источников у нас нет, так же как морей и океанов.

Половина получаемой электроэнергии на планете это механическая энергия – ветреные, атомные, теплоэлектростанции, гидроэлектростанции, энергия приливов и отливов.

Механическая энергия — это энергия, связанная с движением объекта или его положением, имеющая способность совершать механическую работу.

Электричество — совокупность явлений, обусловленных существованием, взаимодействием и движением электрических зарядов. Электричество это то, что нам нужно для повседневной современной жизни.

Электромеханические преобразователи — это класс устройств, созданных для преобразования механической энергии в электрическую и наоборот. Основными видом электромеханического преобразователя электрического тока является генератор (электродвигатель). (Приложение 1). Генератор – устройство, которое конвертирует механические воздействия прямо в электрические импульсы.

Накопители электрической энергии являются важнейшим элементом будущих активно-адаптивных сетей. Накопители энергии выполняют функции:

·выравнивание нагрузки в сети

·накопление электрической энергии в периоды наличия избыточной (дешевой) энергии и выдачу в сеть в периоды дефицита

·обеспечение бесперебойного питания особо важных объектов

·для собственных нужд электростанций и подстанций.

Существуютнакопители электрической энергии разного назначения от аккумуляторов для пульта, игрушек, сотовых телефонов, ноутбуков и конечно для автомобилей. Так же существуют и промышленные аккумуляторы, которые хранят в себе большое количество электроэнергии.

Данные знания теории, пригодятся мне для проведения исследований, экспериментов, в создании практических разработок модели.

II.Экспериментальная часть.

1.Работа по созданию макета по сбору энергии.

Я подумал, если взять наш город, а лучше школу, какую энергию можно предложить? И вспомнил, какое движение в школе на переменах!Можно ли использовать это движение для получения электроэнергии?

Путем наблюдения и простых математических подсчетов, я собрал нужные данные и свел их в таблицу. (Приложение 2). Вывод: пронаблюдав и собрав нужную информацию, я выяснил, что в школе благодаря движению учеников, вырабатывается достаточно механической энергии для работы моего устройства.

На Идею создания макета «ЭнергоСтэп», меня натолкнул обычный самозарядный фонарик. (Приложение 3). При многократном нажатии пальцев на рукоятку, фонарик начинал светить. А если на подобный механизм наступать ногой а не рукой?.. Какое нажатие ступнёй на пол происходит на переменах в коридорах – многотысячное...

Цель. Выяснить принцип работы преобразователя энергии от самозарядного фонарика и перепрофилировать его на реализацию проекта

Оригинальность конструции фонарика с механической подзарядкой заключается в зарядке встроенного аккумулятора посредством нажатия ручки динамо-машины.

Батарейки не нужны. Механическая зарядка аккумулятора в течение 90 секунд гарантирует приблизительно 20 минут работы фонарика.

Вывод: принцип работы самозарядного механического фонарика подходит для создания макета по сбору энергии.

Придя к выводу, что большую часть электрической энергии получают из механической, а движение учеников по школе- это и есть механическая энергия, я изобрёл устройство для её сбора, который назвал «Альтернативный источник электроэнергии «ЭнергоСтэп»» (Приложение 4).

2.Практическая разработка №1 Сбор электроэнергии.

Цель: Создать макет устройства преобразующего механическую энергию в электрическую.

Моё устройство будет монтироваться в пол в местах наибольшей проходимости учеников. Принцип действия устройства заключается в следующем (Приложение 5).

После того как мы преобразовали механическую энергию в электрическую, нам нужно устройство для её сохранения.

3.Практическая разработка №2 Накопление электроэнергии.

Цель: Накопить полученную электроэнергию.

Для сохранения нашей электроэнергии, мы можем использовать известные промышленные аккумуляторы, которые хранят в себе большое количество электроэнергии.

Накопители электроэнергии я разделил на две группы для малой и большой ёмкости. Мне понадобятся накопители большой ёмкости. (Приложение 6).

4.Алгоритм действия Альтернативного источника энергии «ЭнергоСтэп».

Цель: Показать алгоритм действия моего устройства. (Приложение 7).

I.Заключение

Выводы по эксперименту:

Изучив теорию, поняв принцип получения электроэнергии, проведя исследования я придумал способ сбора механической энергии человека, преобразования этой энергии в электрическую и её накопления. Моя гипотеза подтвердилась.

Вывод: Работая над этим проектом, я изучил известные и малоизвестные источники добывания электроэнергии, разработал свой «Альтернативный источник энергии «ЭнергоСтэп»».

Перспектива: Я понимаю, что данный проект ещё не может применяться в жизни, так как я не владею хорошими знаниями физики и не представил точных физических расчётов, но идея мне очень интересна, а как энергетический ресурс ещё и актуальна. Я планирую продолжать работу над этим проектом с более глубокими знаниями физики.

Литература:

1. Интернет Википедия https://ru.wikipedia.org/wiki

2.Интернет картинки http://go.mail.ru/search_images

3.Занимательная физика. Перельман Я.И.

Альтернативный источник энергии «ЭнергоСтэп»

 

Альтернативный источник энергии «ЭнергоСтэп»

 

Альтернативный источник энергии «ЭнергоСтэп»

 

Альтернативный источник энергии «ЭнергоСтэп»

 

Альтернативный источник энергии «ЭнергоСтэп»

 

Альтернативный источник энергии «ЭнергоСтэп»

 

Альтернативный источник энергии «ЭнергоСтэп»

 

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

Конференции

☑ Современный урок: эффективная организация образовательного процесса (для учителей)

☑ Expo-2017 (для учащихся)

Конкурсы для учащихся

➤ Взгляд в будущее (конкурс сочинений)

Русская поэзия последних десятилетий XX века (Литературный конкурс)

Конкурсы для учителей

Лучшая презентация к уроку

Лучшая разработка внеклассного мероприятия

Лучшая разработка классного часа

Лучший сценарий праздника

Лучший сайт педагога

Лучшая разработка урока с использованием ИКТ

Лучшая разработка открытого урока

Лучшая разработка урока в начальной школе

Лучшая разработка практического занятия

Лучший конспект занятия с использованием игровых приёмов

Лучший конспект занятия в детском саду

Лучшая разработка занятия по патриотическому воспитанию

Лучшая разработка родительского собрания

Лучшая разработка занятия по экологическому воспитанию

Лучшая разработка занятия в классе предшкольной подготовки

Лучшая разработка мастер-класса

Лучшая разработка спортивно-массового мероприятия