Проекты

Универсальная автономная установка генерирования электроэнергии

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Прикладная физика» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Прототипирование, Инженерия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1583
Предметы: Физика, Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 18−20 апреля 2019 года

Цель

Разработка и создание конструкции автономного устройства для выработки электроэнергии.

Задачи

  1. Выбрать материалы для лопастей и опорной конструкции.
  2. Разработать конструкцию лопасти и технологию её изготовления.
  3. Разработать технологию изготовления опорной конструкции.
  4. Разработать конструкцию стенда.
  5. Разработать схему подключения солнечной батареи, светодиодной лампы, аккумулятора, генератора.
  6. Изготовить стенд и провести его натурные испытания.

Описание

Был проведён анализ существующих ветряных энергических систем. После была разработана конструкция устройства, включающая ветрогенератор и солнечную батарею. Оба источника подключены к аккумулятору, который заряжается в дневное время от солнечной батареи и круглосуточно – от ветрогенератора. Это обеспечивает работу устройства почти при любых погодных условиях.

Лопасти ветрогенератора были разработаны таким образом, что он может работать при любом направлении ветра. Особенностью лопастей является то, что они изготовлены из композиционных материалов (углепластика) методом «вакуумной инфузии». Это обеспечивает им лёгкость, повышая эффективность работы ветрогенератора.

Опорная конструкция была выполнена методом филаментной намотки, так как он лучше всего подходит для изготовления конструкций трубчатой формы.

Результат

В ходе проекта было создано автономное устройство, позволяющее вырабатывать электроэнергию с помощью солнечной панели и ветрогенератора, работающего при любом горизонтальном направлении ветра.

Оснащение и оборудование

  • Инфузионная установка (вакуумная установка с ловушкой-дегазатором)
  • Сварочный аппарат
  • D-принтер
  • Угловая шлифовальная машина
  • Вертикально-сверлильный станок
  • ИК-лампа для отверждения связующего
  • Весы
  • Ножницы
  • Электрический лобзик

Перспективы использования результатов работы

Устройство может быть использовано в отдалённых местах нашей страны, где требуется электроэнергия в небольших количествах, а проводить линии электропередач очень трудоёмко и дорого. Например, на больших открытых пространствах в районах тундры, степных зонах и в Арктике, где постоянно дуют сильные ветра, что и требуется для эффективной работы ветроэнергетической установки.

Сотрудничество с вузами

МГТУ им. Н.Э. Баумана