Учебный центр «Крисмас+»

Исследование эффективности гелионагревателя от формы поверхности (Сорокин Антон МОУ СОШ № 11 г.Ейска МО Ейский район Краснодарский край Руководители: Семке А.И., Сорокин К.Н.)

Практическое использование солнечной энергии получило распространение для выработки низкопотенциальной теплоты. Областью применения солнечных установок такого типа могут быть отопление и горячее водоснабжение жилых и общественных построек (одноквартирные дома, жилые блоки, пансионаты и базы отдыха, животноводческие фермы), а также технологические процессы, использующие низкопотенциальную теплоту.
В этих установках для преобразования солнечной энергии в тепловую применяются гелионагреватели
Цель исследования: создать необходимые проектные решения для устройства гелионагревателя
Исследовать зависимость температуры нагревателя от площади поверхности, от формы гелионагревателя
Задачи исследования
• Спроектировать гелионагреватели сферической, цилиндрической и плоской формы.
• Исследовать зависимость температуры воды в гелионагревателе от температуры воздуха.
• Исследовать зависимость температуры воды в гелионагревателях различной формы поверхности.
Объект исследования: гелионагреватели различной формы
Предмет исследования: зависимость формы гелионагревателей на температуру теплоносителя.
Гипотеза исследования: форма поверхности гелионагревателя существенно влияет на температуру теплоносителя.
Экономически целесообразно использовать солнечную энергию для преобразования в тепловую энергию: теплая вода для бытовых нужд (ИМО душ); преобразование солнечной энергии в электрическую энергию (солнечные батареи) Исследования, проведенные учениками нашей школы (использовался бак с водой объемом 100 литров, покрытый черным битумным лаком):

Исследование эффективности гелионагревателя от площади поверхности.
Для исследования мы взяли три гелионагревателя различной формы: плоский (параллелепипед), цилиндрический и сферический. Эффективная площадь поверхности устройств была одинаковая и равная 20 см². Объем воды в гелионагревателях был одинаков.
При одной и той же температуре мы замеряли температуру воды, используя электронный термометр. Внешняя оболочка гелионагревателя окрашивалась в черный цвет.

Из полученных результатов видно, что наиболее эффективная поверхность сферическая. С повышением температуры воздуха температура в гелионагревателях выравнивается. Объясняется это тем, что с повышением температуры воды увеличивается излучение самого гелионагревателя.
В экологическом доме расход энергии на отопление сводится к минимуму благодаря использованию внутренних источников тепла, современных энергосберегающих технологий и высокоэффективных теплоизоляционных материалов.
В ходе проведенных нами исследований мы выяснили, что в Ейском районе в среднем 298 солнечных дней в году. В апреле, мае, сентябре, октябре – 95% дней солнечных дней; в июне, июле, августе – 98% солнечных дней. Это позволяет максимально эффективно использовать солнечную энергию для проектирования устройств, преобразующих солнечную энергию в тепловую и электрическую.
Из полученных результатов видно, что наиболее эффективная поверхность сферическая. С повышением температуры воздуха температура в гелионагревателях выравнивается. Объясняется это тем, что с повышением температуры воды увеличивается излучение самого гелионагревателя.
Данный проект способствует.
- улучшению качества жизни населения;
- защите от экологического ущерба сохранению и улучшению экологически благоприятных территорий, эффективности размещения и развития экономического комплекса;
- сохранению и улучшению экологического состояния территорий на основе применения технологий, имеющих природоохранный эффект, и др.;
-экологическому воспитанию.

Мультимедийная презентация работы

Заочный презентационный материал

См. также

Учебное оборудование, производимое и поставляемое ЗАО «Крисмас+» для исследования физических и физико-химических параметров состояния окружающей среды

Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ

Этот материал опубликован в Сборнике тезисов участников VII Международного конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды»