Урок 4  Звідки береться енергія?

Енергія сонця. 

email:  aleksraven3@gmail.com 

Відновлювані джерела енергії

Сонце - це першоджерело будь-якого виду енергії та причина життя на Землі. Сонцем обумовлені погодні цикли та кругообіг води в природі. Відновлюваними називаються невичерпні природні джерела, енергія яких черпається з природних явищ, таких, як океанські припливи або вітер.

Чи знаєте ви?

Величезна кількість сонячної енергії постійно досягає поверхні Землі. Сонячна енергія, яка щорічно досягає даху середньостатистичного сімейного будинку, втричі перевищує енергоспоживання цієї родини. Якби людство могло ефективно використати всю сонячну енергію, яка досягає поверхні Землі за годину, цього було б достатньо для задоволення наших потреб в енергії протягом цілого року. Однак, насправді, людство лише частину свого енергетичного попиту покриває за рахунок сонячної енергії.

Кількість сонячної енергії, що надходить на Землю впродовж тижня, перевищує енергію всіх світових запасів нафти, газу й вугілля, разом узятих. Протягом мільярдів років Сонце щомиті випромінює величезну енергію. Багато сонячної енергії йде на нагрівання повітря, океанів і суші.

На основі матеріалів і 3D сцен сервісу MOZAWEB  https://www.mozaweb.com/

Енергія Сонця передається в першу чергу у вигляді ультрафіолетового випромінювання, видимого світла та інфрачервоного випромінювання. 

Інфрачервоне теплове випромінювання, або ще термічне випромінювання, ми відчуваємо нашою шкірою. 

Видиме світло 

сприймаємо нашими очима. 

Ультрафіолетове (УФ) випромінювання шкідливе, воно викликає сонячні опіки і може спричинити серйозні захворювання. На щастя, атмосфера поглинає значну кількість цього випромінювання. 

Сонячну енергію можуть поглинати такі технічні пристрої, як, наприклад, сонячні елементи (або фотоелектричні перетворювачі), які перетворюють цю енергію на електрику. Багато сонячних елементів об'єднують у сонячні батареї. Існують також пристрої для поглинання сонячної енергії та перетворення її на тепло - так звані теплові сонячні колектори.

Сонячний тепловий коле́ктор — пристрій для збору енергії випромінювання Сонця у видимому та інфрачервоному спектрі. 

Сонячні колектори – це інноваційна технологія, яка перетворює сонячну енергію в тепло, що потім можна використовувати для опалення будинку та нагріву води в системі водопостачання. 

На основі матеріалів і 3D сцен сервісу MOZAWEB  https://www.mozaweb.com/

Поверхня сонячних батарей виготовляється з кремнію. Він добре ловить сонячне світло і пропускає електричний струм. На поверхню панелі потрапляють сонячні промені. Під дією цих променів виробляється електричний струм. Тому, чим більше освітлення, тим більше струм, який можна використовувати.

Сонячна фотоелектрична батарея - це сукупність фотоелектричних елементів, що прямо перетворюють сонячну енергію в постійний електричний струм 

Де можна зустріти використання сонячної фотоелектричної батареї

Що таке сонячні електростанції?

Сонячні електростанції є найбільш вражаючим та ефективним засобом використання сонячної енергії. Сонячні парки — це тип сонячної електростанції, яка виробляє електроенергію безпосередньо від сонячного світла, використовуючі велику кількість соняних фотоелектричних батарей. 

Викоритсання геліостатів 


Інший тип сонячної електростанції вловлює теплову енергію сонячного світла, подібно до сонячних теплових колекторів, і використовує це тепло для вироблення електроенергії. 

На основі матеріалів і 3D сцен сервісу MOZAWEB  https://www.mozaweb.com/

Сонячна електростанція в Іспанії може виробляти енергію навіть у похмурі дні та вночі. Електростанція складається з 140-метрової центральної башти та більше 2 650 геліостатів (гігантські плоскі дзеркала), кожен площею 120 м². Геліостати спрямовують сонячне світло до приймача вежі, передаючи енергію інтенсивністю в 1 000 разів більшою, ніж та сонячна енергія, яка досягає поверхні Землі. Розташовані в башті резервуари з сольовим розчином служать для акумуляції теплової енергії. Рідина нагріта солями до температури вище 500 °C, генерує пару, яка крутить турбіну виробляючи електричну енергію. Навіть якщо сонячного світла немає, електростанція може виробляти електроенергію протягом 15 годин. Електростанція потужністю 19,9 МВт, тому дозволяє постачати електроенергію майже 30 000 домогосподарств. Це поновлюване джерело енергії зменшує викиди вуглекислого газу на 30 000 тонн на рік. 

Завдання


Завдання 1-3 виконати в зошиті

Фото роботи в зошиті та фото практичної роботи (якщо виконана) надіслати на пошту вчителя:  voronenko@54.edu.ks.ua

Сонячна піч

Такі печі різноманітні за своїми розмірами, від невеликої коробки до агрегату, але ідентичні по потребі. В їх завдання входить акумулювання тепла для будь-яких потреб. Принцип дії сонячної печі заснований на вбиранні теплової енергії сонячних променів, завдяки якій можна забезпечити приготування їжі без використання газу і електрики, і утриманні її в теплоізольованої камері. 

Спробуємо виготовити таку піч самостійно. У ній діти можуть приготувати гарячі бутерброди та інші свої улюблені закуски. Але найголовніше, вони побачать, як просто і без шкоди для довкілля можна використовувати поновлювані ресурси енергії. 

Нам знадобляться такі матеріали:

- Коробка для піци або взуття (бажано чорного кольору)

- Паличка для їжі

- Фольга

- Стрічка

- Лінійка

- Харчова плівка

- Чорний папір і тарілка

- Ніж 

ПРИ ВИКОНАННІ РОБОТИ ДОТРИМУЙТЕСЬ ПРАВИЛ БЕЗПЕКИ!

КРОК 1

Дістаньте коробку та олівець і створіть 4 лінії навколо них на відстані 2.5 - 3 см одна від одної. Це має виглядати як перше надане фото. Потім дістаньте свій канцулярський ніж та почніть різати першу, ліву та праву лінії, але залиште задню, оскільки це буде нижня частина вашої сонячної панелі. 

КРОК 2

Фольгу закріпити за допомогою скотчу або степлеру на кришку таким чином, як на малюнку. Коли ви закінчите, зробіть те ж саме для місця, де зазвичай кладуть піцу (в середені).

КРОК 3

Тепер за допомогою харчової поліетиленової плівки перейдіть до верху, де ви вирізали отвір, і приклейте пластикову плівку. Відкрийте коробку і зробіть те ж саме з іншого боку. Це лише для того, щоб закрити будь-які повітряні щілини. 

КРОК 4

Покладіть їжу, яку ви хочете приготувати, на чорну тарілку. Потім покладіть під тарілку чорний аркуш паперу. Закрийте коробку. (Використовуйте скотч, якщо потрібно). Покладіть паличку в кут коробки (НЕ в поліетиленову плівку) і підіпріть іншу сторону так, щоб сонце відбивалося від неї. 

Поставте піч на найбільш сонячне місце.

Час приготування страви не обмежений. Залежно від типу страви повертайтеся кожні кілька хвилин або годин, щоб перевірити, чи була вона приготовлена ​​чи ні. 

За матеріалами сайту: 

https://www.instructables.com/Survival-Solar-Oven/

Приклад використання сонячної печі.

У ній ви можете запікати, готувати на пару, варити все, що завгодно...

У Гватемалі їх використовували для того, щоб перевести місцевих жителів на приготування їжі без диму, тому що тут поширені випадки, коли вдихання диму призводить до серйозних захворювань і смерті.