Проекты

Использование панелей в качестве альтернативного источника энергии в школе

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Инновации умного города. Умная школа» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Солнечная генерация
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1558 имени Росалии де Кастро
Предметы: Физика, Информатика
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2020 года

Актуальность

Влияние степени освещённости и перегрева помещения на здоровье человека.

Цель

Создать инновационные жалюзи, которые демонстрировали бы использование альтернативного источника энергии.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Провода
  • Механические крепления
  • Мультиметр
  • Понижающий dс-dc (20 на 12)
  • Преобразователь А5268
  • Инвертор 12 на 220
  • Аккумулятор (свинцово-кислотный;1,2 А/Ч)
  • Солнечные панели
  •  
  • Плата Arduino UNO
  • Рейка
  • Датчик влажности
  • Датчик освещённости
  • Реле

Описание

1. Создали рабочую установку.

2. Изучили особенности получения электроэнергии при использовании солнечных батарей.

3. Изучили опыт других по созданию моделей альтернативных источников для получения электроэнергии (провели сравнительный анализ применения альтернативных источников энергии и имеющихся аналогов – зарядных устройств на солнечных батареях).

4. Определили условия эффективного применения разработанной установки.

5. Определили направления дальнейшего совершенствования разработанного устройства.

Процесс создания системы:

  • составлена примерная схема будущей установки;
  • модернизирован и интегрирован инвентор на 220 вольт;
  • собран каркас конструкции;
  • написана программа следования за солнцем на платформе ардуино;
  • интегрирован датчик влажности, который передавал данные на микроконтроллер;
  • обработав данные посредством написанной программы на ардуино, микроконтроллер по полученным данным управляет реле, которое включает увлажнитель воздуха;
  • на установку добавлена диодная лента, которая берёт энергию из солнечных панелей, для того чтобы освещать возможную плантацию полезных растений, которым необходим свет;
  • проведены технические расчёты и тесты на работоспособность.

Результаты работы/выводы

Решена поставленная техническая задача. Установка выполняет три функции: оконные жалюзи, экологически чистый источник энергии и защита от перегрева. Данное устройство использует самый надёжный и экологически чистый источник энергии – Солнце. Существенным отличием разработанного устройства от имеющихся аналогов (зарядные устройства на солнечных батареях) является возможность получения энергии даже в пасмурную погоду при достаточной освещённости в классе.

Также выяснили, что установка способна полностью зарядить аккумулятор телефона примерно за 2 часа, что является средним показателем по времени зарядки.

Панели установки самостоятельно способны двигаться за солнцем благодаря программному обеспечению.

Перспективы использования результатов работы

Намечены дальнейшие перспективы на основе прототипа модели при установке зеркала на нашу установку в необходимых местах. Они будут нужны для того, чтобы отражать свет, который не попал на панели, прямо на них, чтобы вырабатывалось больше энергии. Следующим этапом будут создание жалюзи по формату и размерам окна, а также исследование температурного режима и влажности в классе

Награды/достижения

VIII Московская региональная конференция НИУ МГСУ индивидуальных проектов школьников исследовательской направленности «Учись строить будущее» – победитель.