Вторая солнечная батарея своими руками Автор: Сенников Михаил, ученик 6 «А» класса МБОУ «СОШ № 56». Руководители: Ростовская Лидия Павловна – учитель начальных классов, Сенников Виталий Владимирович – папа. Третий год я интересуюсь способами использования солнечной энергии. В 2011 году я предпринял попытку изготовления солнечной батареи для получения электрического тока. Из транзисторов на германиевой основе мне удалось собрать маломощную солнечную батарею, которая смогла обеспечить работу электронных часов и свечение светодиодов различных видов. Мне захотелось продолжить свои исследования в этом направлении. И я решил сделать устройство, способное собирать и накапливать солнечное тепло, например, солнечную батарею для нагрева воды, которая была бы полезна в быту. Цель: изготовить водонагревающую солнечную батарею и определить эффективность ее работы. Задачи: изучить современные технологии использования солнечной энергии; разработать предположительные варианты конструкции солнечной батареи для нагрева воды; подобрать материалы и конструкции для изготовления солнечной батареи; собрать солнечную батарею для нагрева воды; изучить эффективность работы солнечной батареи в разных условиях и определить область ее применения в быту. Методы работы: изучение литературы; подбор материалов и доступных в быту конструкций для изготовления батареи; испытание изготовленного устройства; анализ результатов испытания. Изучая литературу, я узнал, что солнечные батареи широко используются в научной и бытовой сфере. Все виды солнечных батарей используют для своей работы солнечную радиацию. Солнечная радиация – это излученная Солнцем энергия, которая улавливается земным шаром, в основном, в виде света и тепла, и является первичным источником для всех физико-географических процессов, происходящих на земной поверхности и в атмосфере. Положения, которыми мы руководствовались при создании солнечной батареи: – батарея должна быть недорогой; – батарея для нагрева воды должна состоять из медных трубок, т.к. медь обладает максимальной теплопроводностью по сравнению с другими металлами; – трубок должно быть как можно больше, чтобы площадь поглощения света поверхностью трубок была максимальной; – все детали должны быть окрашены в черный цвет, чтобы поверхностью устройства тепла поглощалось как можно больше; – батарея должна быть защищена от потери тепла и от воздействия атмосферных осадков. В качестве основного элемента батареи мы взяли змеевик охлаждения от старого холодильника. Для защиты нагревающего змеевка от теплопотерь мы использовали старую оконную раму и гофрированный картон от мебельной упаковки в качестве задней стенки. Кроме того, нам понадобились черная матовая эмаль и полиэтиленовая пленка. Как я делал солнечную батарею? Сначала ножовкой я отпилил от оконной рамы форточку. Потом при помощи скобяного пистолета я прикрепил к оконной раме змеевик от холодильника, а также заднюю стенку из картона, предварительно отогнув концы змеевика наружу. После этого все детали будущей батареи (раму, заднюю стенку и змеевик) я покрасил черной матовой эмалью. Матовая эмаль позволяет поверхности стать бархатистой и снизить отражение солнечных лучей. Далее для защиты от осадков и дополнительной теплоизоляции я обил оконную раму и заднюю стенку полиэтиленовой пленкой. Для подключения к источникам воды мы взяли полиамидную трубку для аквариумов, купленную в зоомагазине. Для защиты от осадков и дополнительной теплоизоляции я обил оконную раму и заднюю стенку полиэтиленовой пленкой. Затем мы с папой приступили к измерениям температуры воды, проходящей через батарею. Мы проводили измерения в разное время дня при различных погодных условиях. Было проведено 8 экспериментов в период с конца августа по конец сентября. Моя солнечная батарея – это попытка использования дешевой и экологичной энергии. Нами сделаны верные предположения по выбору материалов и конструкции устройства солнечной батареи для нагрева воды. Батарея имеет низкую себестоимость. Большая ее часть изготовлена из материалов, подлежащих утилизации. Дополнительные материалы (аэрозольная краска и полиэтиленовая пленка) обошлись в 250 руб. Наша батарея является пробной и ее при испытаниях были выявлены следующие недостатки: – узкое сечение трубки змеевика оказывает большое сопротивление течению воды и способствует образованию воздушных пробок; – маленькая площадь поверхности змеевика не обеспечивает хорошего светопоглощения. В будущем я планирую доработать солнечную батарею, изготовив змеевик из медной трубки большего сечения с большим числом изгибов, и использовать ее для бытовых нужд в саду. Особенно это важно в засушливый, пожароопасный период лета, когда топить печи нежелательно.