Опыт №1. Энергия солнца

Опыт №1. Энергия солнца

Преобразование солнечной энергии осуществляется двумя способами:

1) фотоэлектрический (прямое преобразование световой энергии в электрическую);

2) фототермический (преобразование световой энергии в тепловую, а затем, при необходимости, в электрическую).

Принцип действия фотоэлектрических солнечных установок (СФЭУ) состоит в прямом преобразовании солнечного света в постоянный электрический ток. Энергия может использоваться как напрямую, так и запасаться в аккумуляторных батареях. Если требуется получить 220 В переменного тока, нужно использовать преобразователи - инверторы. В классическом виде такой источник электроэнергии будет состоять из следующих частей: непосредственно, солнечной батареи (генератора постоянного тока), зарядного устройства, аккумуляторов с устройством контроля заряда и инвертора, который преобразует постоянный ток в переменный[3].

Из чего же состоит солнечная батарея и как она работает? Солнечная батарея состоит из набора солнечных элементов, основу которых составляет кремний. На поверхность панели попадают солнечные лучи. Под действием этих лучей вырабатывается электрический ток. Чем больше освещение, тем больше ток, который можно использовать.

Готовые батареи размещают, на самой солнечной стороне крыши. При этом следует предусмотреть возможность регулирования наклона панели. Например, во время снегопадов панели следует размещать практически вертикально, иначе слой снега может помешать работе батарей или даже повредить их [9].

Попробуем опытным путем продемонстрировать преобразование солнечной энергии в электрическую с использованием солнечных элементов.

Для опыта нам понадобится:

1. пенополистирол для изготовления макета дома

2. план сборки дома и установки панели

3. солнечный элемент для преобразования энергии света в электрическую (мы

используем солнечный элемент от дачного фонарика)

4. соединительные провода

5. светодиод (лампочка) для демонстрации полученной электроэнергии

6. настольная лампа, имитирующая солнце

7. вольтметр – прибор для измерения показателей тока.

8. аккумулятор

9. тумблер

После сборки макета дома, мы разобрали фонарь, чтобы получить солнечную батарею. При установке солнечной батареи обнаружили в ней встроенный датчик света, поэтому, чтобы иметь возможность пользоваться выработанной электроэнергией от солнечной батареи в дневное время суток, мы поставили тумблер, который отключает функцию датчика света.

Установили солнечную батарею на крышу нашего макета дома и подключили к ней светодиод. После этого направили на неё поток света настольной лампы (имитация солнца). Светодиод загорелся.

Вывод: собрав систему преобразования солнечной энергии в электрическую мы доказали, что при попадании света на солнечную батарею солнечная энергия преобразовывается в электрическую.

Затем мы проверили, как влияет яркость солнца на количество вырабатываемого тока в солнечных батареях, т.к. известно, что солнечная батарея ограничена не только максимальными параметрами (мощность, количество, размеры), но и средой в которой она работает: яркость солнца, угол падения. Для этого мы подключили к электродам прибор – вольтметр. Затем изменили высоту настольной лампы над поверхностью батареи, после этого измерили показатели на приборе и составили таблицу по полученным данным:

Расстояние от настольной лампы до солнечной батареи	Показатели вольтметра
70см	0,86
60см	0,99
50см	1,28
40см	1,40

Вывод: На основании наших замеров становится ясно, чем больше солнечного света попадает на батареи, тем эффективнее поглощается солнечная энергия и вырабатывается ток.

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒