Приливная электростанция (ПЭС)

Актуальность

Эта тема актуальна, так как люди ищут способы добычи энергии с минимальным вредом для природы и большей экономической выгодой.

Цель

Целью проекта является разработка и создание конечной модели приливной электростанции.

Задачи

1. Сравнить ПЭС с другими источниками энергии по таким признакам как: экологичность, окупаемость, КПД, мощность.
2. Создать модель ПЭС.
3. Создать видео, показывающее работу модели.
4. Теоретически описать и составить рассказ о принципах работы.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Насос
• Мини - генератор
• Датчик уровня воды
• Плата управления напряжением
• Аккумулятор
• Ножовка

Описание

1 этап. Для начала был взят за основу полиэтиленовый ящик, потому что данный тип ящиков наиболее распространен в быту и торговле по сравнению с другими видами. Высотой он 40 см, 50 см длиной и 36 шириной. Далее для создания прототипа дамбы был взят лист многослойного пластика (наиболее простой и прочный) толщиной 1 см. Из данного материала были вырезаны обычной миниатюрной ножовкой и обработаны шкурочной бумагой необходимые детали для сборки барьера и подвесного кронштейна с целью крепления датчика уровня воды.

2 этап. Перед склеиванием деталей, вырезанных и обработанных ранее, в перегородку был вставлен мини-генератор переменного тока на пять вольт, так как данный агрегат вырабатывает необходимое для поставленной задачи напряжение тока и размеры его достаточно компактные, что облегчает работу с ним. Данный вид генераторов работают только в одном направлении движения потока воды. В процессе сцепления деталей перегородки был использован контактный акриловый вододисперсионный клей, потому что данный клей имеет такие положительные качества, как очень высокая адгезия (сцепление) с любыми материалами (в нашем случае с любыми видами пластика).

3 этап. Далее из ранее вырезанных деталей был склеен кронштейн с помощью разогретого полиэтиленового клея для крепления датчика к ящику. После высыхания он был установлен на определенной высоте от дна (190 мм).

4 этап. Далее перегородка была склеена с ящиком выше задействованным клеем таким образом, что стенки обоих герметично прилегают друг к другу. После высыхания полученной конструкции под прессом (24 часа) для наилучшего результата все стыки были уплотнены разогретым полиэтиленовым клеем. Таким образом после завершения данного этапа получается ящик, разделенный перегородкой на две равные по объему герметичные части.

5 этап. Из-за того, что для нормальной работы мини-генератора должно создаваться входное давление, равное 50000 Па, был использован небольшой насос, расходом 800 л / ч и мощностью 19 Вт. В корректности использования насоса можно убедиться, посчитав, что без него пришлось бы в данных условиях создавать водяной столб, высотой 5 м (что невозможно в домашних условиях) и площадью основания S. Данный аппарат был соединен шлангом с генератором, находящимся между двумя стенками перегородки. После насос был приклеен к стенке ящика с помощью разогретого полиэтиленового клея.

6 этап. После этого переходили к электрике. Для начала был установлен понижающий блок, который несет функцию визуализации и настройки напряжения электроэнергии, вырабатываемой генератором. Далее была смонтирована вся проводка для обеспечения нормальной работы модели.

Результаты работы/выводы

В ходе написания проектной работы была рассмотрена приливная электростанция, её принцип работы и перспективность. В дополнение в домашних условиях была создана примитивная модель. Подключенное к ней мобильное устройство зарядилось на несколько процентов. Также была проведена параллель среди других способов добычи электричества по некоторым критериям и было выяснено, что преимуществами ПЭС являются экологичность (по сравнению с другими электростанциями), высокий КПД, также еще стоит добавить такие пункты как простота конструкции и дешёвая себестоимость. Однако есть и недостатки, например, низкая мощность, долгая окупаемость, а также сложность выбора месторасположения. В дополнении ко всему было создано видео, описывающее работу модели ПЭС.

Перспективы использования результатов работы

Перспективность полученной модели (продукта) заключается в том, что в будущем люди смогут использовать ее для незначительных нужд в электроэнергии в быту. Также следует добавить, что применение использованных аккумуляторов от электрокаров и электросамокатов увеличивает КПД установки.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

МАИ

Награды/достижения

Данная работа выставлялась на конференции Гагаринские чтения и заняла на ней 3 место,

Мнение автора

По моему мнению работа получилась неплохая и очень даже интересная, в этом году я узнал много нового, не только создавая проект, но и участвуя в проекте «Инженерный класс в московской школе». На этом конкурсе я завел несколько интересных знакомств, а содержание многих работ послужило мне хорошим опытом.