Конспект по солнечным батареям

Солнечная батарейка. Занятие для дошкольников

Здравствуйте, дорогие мои читатели. Сегодня я расскажу вам о своём занятии, посвящённом энергии солнца вообще и солнечным батарейкам, в частности. И хотя, погода в этот день была пасмурная, это ничуть нам не помешало)

Начали мы с разговора о солнце, рассматривания таблицы солнечных даров. Посидели немного с закрытыми глазами, представляя, что было бы, будь так всегда.

Потом рассматривали другую таблицу, на которой были изображены предметы, которые могут работать с помощью солнечной батареи. Вспомнили и Фиксиков. Помните, в этом мультфильме есть серия, посвященная этим батареям.

Калькулятор, к стати говоря, у нас тоже был.

А потом перешли к игре-демонстрации.

По фотографии понятно только, что игра была очень оживлённая, поэтому расскажу, что мы делали.

Я держу коробку. Это солнечная батарея. На ней так и написано. У детей в руках мячики бело-красного цвета. Это фотоны-светики. Они кидают их в солнечную батарею. То есть делают то же самое, что происходит, когда солнечные лучи попадают на эту батарею.

В дне коробки дырка, в которую от сильных толчков начинают выпадать маленькие шарики-электроны. Так и в солнечной батарее происходит. Фотоны выбивают электроны, которые потом «ловит» электрическое поле и гонит по проводам. Так и получается наш ток!

После игры мы снова сели за стол и стали наглядно смотреть, как же эта батарея работает и что делает.

Для этого использовали конструктор на солнечных батарейках. Сначала собрали вентилятор и, конечно, каждому захотелось «управлять солнцем», держа у руках лампу.

С ребятами постарше нарисовали схематически процесс выбивания фотонами-светиками электронов из солнечной батареи. Каждый рисовал, как понял и как представляет.

Я первый раз такое упражнение решила попробовать и хочу применять его и дальше, только нужно, видимо, сначала рисовать мне и проговаривать, а потом уже им давать задание нарисовать, хотя, они тогда просто перерисуют…

Как вы думаете? И можно и детям 4-5 лет такое задание предложить?

Потом все вместе собирали собачку. Мы-то думали она ходить будет, а она, как оказалось, только хвостом крутила)

Да, и ещё была машинка. Я её дома собрала ещё. А потом все её ловили на столе и на полу) В пределах куда шнур лампы доставал, конечно)))

Источник

Как работают солнечные батареи: принцип, устройство, материалы

Солнечные батареи считаются очень эффективным и экологически чистым источником электроэнергии. В последние десятилетия данная технология набирает популярность по всему миру, мотивируя многих людей переходить на дешевую возобновляемую энергию. Задача этого устройства заключается в преобразовании энергии световых лучей в электрический ток, который может использоваться для питания разнообразных бытовых и промышленных устройств.

Правительства многих стран выделяют колоссальные суммы бюджетных средств, спонсируя проекты, которые направлены на разработку солнечных электростанций. Некоторые города полностью используют электроэнергию, полученную от солнца. В России эти устройства часто используются для обеспечения электроэнергией загородных и частных домов в качестве отличной альтернативы услугам централизованного энергоснабжения. Стоит отметить, что принцип работы солнечных батарей для дома достаточно сложный. Далее рассмотрим подробнее, как работают солнечные батареи для дома подробно.

Немного истории

Первые попытки использования энергии солнца для получения электричества были предприняты еще в середине двадцатого века. Тогда ведущие страны мира предпринимали попытки строительства эффективных термальных электростанций. Концепция термальной электростанции подразумевает использование концентрированных солнечных лучей для нагревания воды до состояния пара, который, в свою очередь, вращал турбины электрического генератора.

Поскольку, в такой электростанции использовалось понятие трансформации энергии, их эффективность была минимальной. Современные устройства напрямую преобразуют солнечные лучи в ток благодаря понятию фотоэлектрический эффект.

Современный принцип работы солнечной батареи был открыт еще в 1839 году физиком по имени Александр Беккерель. В 1873 году был изобретен первый полупроводник, который сделал возможным реализовать принцип работы солнечной батареи на практике.

Принцип работы

Как было сказано раньше, принцип работы заключается в эффекте полупроводников. Кремний является одним из самых эффективных полупроводников, из известных человечеству на данный момент.

При нагревании фотоэлемента (верхней кремниевой пластины блока преобразователя) электроны из атомов кремния высвобождаются, после чего их захватывают атомы нижней пластины. Согласно законам физики, электроны стремятся вернуться в свое первоначальное положение. Соответственно, с нижней пластины электроны двигаются по проводникам (соединительным проводам), отдавая свою энергию на зарядку аккумуляторов и возвращаясь в верхнюю пластину.

Эффективность фотоэлементов, созданных при помощи монокристаллического метода нанесения кремния, является существенно выше, поскольку в такой ситуации кристаллы кремния имеют меньше граней, что позволяет электронам двигаться прямолинейно.

Устройство

Конструкция солнечной батареи очень проста.

Основу конструкции устройства составляют:

• корпус панели;
• блоки преобразования;
• аккумуляторы;
• дополнительные устройства.

Корпус выполняет исключительно функцию скрепления конструкции, не имея больше никакой практической пользы.

Основными элементами являются блоки преобразователей. Это и есть фотоэлемент, состоящий из материала-полупроводника, которым является кремний. Можно сказать, что состоят солнечные батареи, устройство и принцип работы которых всегда одинаковый, из каркаса и двух тонких слоев кремния, который может быть нанесен на поверхность, как монокристаллическим, так и поликристаллическим методом.

От метода нанесения кремния зависит стоимость батареи, а также ее эффективность. Если кремний наносится монокристаллическим способом, то эффективность батареи будет максимально высокой, как и стоимость.

Если говорить о том, как работает солнечная батарея, то не нужно забывать об аккумуляторах. Как правило, используется два аккумулятора. Один является основным, второй — резервным. Основной накапливает электроэнергию, сразу же направляя ее в электрическую сеть. Второй накапливает избыточную электроэнергию, после чего направляет ее в сеть, когда напряжение падает.

Среди дополнительных устройств можно выделить контроллеры, которые отвечают за распределение электроэнергии в сети и между аккумуляторами. Как правило, они работают по принципу простого реостата.

Очень важными элементами солнечной назвать диоды. Данный элемент устанавливается на каждую четвертую часть блока преобразователей, защищая конструкцию от перегрева из-за избыточного напряжения. Если диоды не установлены, то есть большая вероятность, что после первого дождя система выйдет из строя.

Как подключается

Как было сказано раньше, устройство солнечной батареи достаточно сложное. Правильная схема солнечной батареи поможет добиться максимальной эффективности. Подключать блоки преобразователей необходимо при помощи параллельно-последовательного способа, что позволит получить оптимальную мощность и максимально эффективное напряжение в электрической сети.

Разновидности солнечных батарей

Существует несколько разновидностей фотоэлементов для солнечных батарей, которые отличаются между собой строением кристаллов кремния.

Выделяют три вида фотоэлементов:

• поликристаллические;
• монокристаллические;
• аморфные.

Первый вид панелей является более дешевым, но менее эффективным, поскольку, если кремний нанесен поликристаллическим способом, то электроны не могут двигаться прямолинейно.

Монокристаллические фотоэлементы отличаются максимальным КПД, который достигает 25 %. Стоимость таких батарей выше, но для получения 1 киловатта нужна существенно меньшая площадь фотоэлементов, чем при использовании поликристаллических панелей.

Из аморфного кремния изготавливают гибкие фотоэлементы, но их КПД самый низкий и составляет 4-6 %.

Преимущества и недостатки

Основные преимущества солнечных батарей:

• солнечная энергия абсолютно бесплатная;
• позволяют получать экологически чистую электроэнергию;
• быстро окупаются;
• простая установка и принцип работы.

• большая стоимость;
• для удовлетворения потребностей небольшой семьи в электроэнергии нужна достаточно большая площадь фотоэлементов;
• эффективность существенно падает в облачную погоду.

Как добиться максимальной эффективности

При покупке солнечных батарей для дома очень важно подобрать конструкцию, которая сможет обеспечить жилище электроэнергией достаточной мощности. Считается, что эффективность солнечных батарей в пасмурную погоду составляет приблизительно 40 Вт на 1 квадратный метр за час. В действительности, в облачную погоду мощность света на уровне земли составляет приблизительно 200 Вт на квадратный метр, но 40 % солнечного света – это инфракрасное излучение, к которому солнечные батареи не восприимчивы. Также стоит учитывать, что КПД батареи редко превышает 25 %.

Иногда энергия от интенсивного солнечного света может достигать 500 Вт на квадратный метр, но при расчетах стоит учитывать минимальные показатели, что позволит сделать систему автономного электроснабжения бесперебойной.

Каждый день солнце светит в среднем по 9 часов, если брать среднегодовой показатель. За один день квадратный метр поверхности преобразователя способен выработать 1 киловатт электроэнергии. Если за сутки жильцами дома израсходуется приблизительно 20 киловатт электроэнергии, то минимальная площадь солнечных панелей должна составлять приблизительно 40 квадратных метров.

Однако, такой показатель потребления электроэнергии на практике встречается редко. Как правило, жильцы израсходуют до 10 кВТ в сутки.

Если говорить о том, работают ли солнечные батареи зимой, то стоит помнить, что в данную пору года сильно снижается длительность светового дня, но, если обеспечить систему мощными аккумуляторами, то получаемой за день энергии должно быть достаточно с учетом наличия резервного аккумулятора.

При подборе солнечной батареи очень важно обращать внимание на емкость аккумуляторов. Если нужны солнечные батареи работающие ночью, то емкость резервного аккумулятора играет ключевую роль. Также устройство должно отличаться стойкостью к частой перезарядке.

Несмотря на тот факт, что стоимость установки солнечных батарей может превысить 1 миллион рублей, затраты окупятся уже в течении нескольких лет, поскольку энергия солнца абсолютно бесплатна.

Видео

Как устроена солнечная батарея, расскажет наше видео.

Источник

Конспект по формированию эколого-экономических представлений у детей 6–7 лет «Солнечные батареи»

Ирина Семкина
Конспект по формированию эколого-экономических представлений у детей 6–7 лет «Солнечные батареи»

Образовательные задачи

1. Задачи, ориентированные на получение результата в форме представлений и знаний детей (когнитивный опыт):

— Формирование умения видеть проблему и решать её.

— Расширять представления о преобразовании энергии солнечного света в электричество.

— Познакомить с происхождением понятия «солнечная батарея».

— Уточнить представления детей об основных различиях между электричеством и солнечной батареей (плюсы и минусы).

— Формировать представления детей о предметах, позволяющих экономить денежные сред-ства.

2. Задачи, ориентированные на получение результата в форме отношений, интересов, мотивов детей (опыт эмоционально-ценностного отношения к миру):

— Создавать эмоциональный настрой.

— Стимулировать желание к изготовлению предметов своими руками.

— Поощрять стремление проявлять заботливое отношение к пожилым людям и помогать им.

3. Задачи, ориентированные на получение результата в форме умений, навыков, способов деятельности детей (опыт практической деятельности):

— Формировать умение использовать алгоритм.

— Совершенствовать умение детей создавать объемные игрушки в технике оригами.

Материалы и оборудование:

1. Стимульный материал: письмо из деревни от бабушки с просьбой о помощи.

2. Материалы для деятельности детей:

1) материалы для представления результатов деятельности:

— конструкции для размещения материалов с выполненными заданиями (стенд).

2) материальные средства для деятельности детей:

— цветная бумага для оригами;

— ножницы, клубок ниток.

3) материалы для преобразования и трансформации:

— карты-задания для практической деятельности (соединение по точкам);

— картинки с видами фонарей для оригами;

— алгоритм по изготовлению фонарей.

3. Дидактический материал:

4. Оборудование (техническое обеспечение) деятельности детей:

— музыкальный центр, аудиозапись с фоновой музыкой.

Содержание:

Методы стимулирования и мотивации:

Педагог вносит письмо от бабушки с просьбой о помощи и зачитывает его:

«Дорогие, ребята! У меня случилась беда. На моем приусадебном участке происходят перебои со светом. Помогите мне».

Педагог предлагает детям помочь бабушке.

Методы организации деятельности:

Дети обсуждают проблему и вносят свои предложения по ее решению.

Педагог показывает слайды с изображением (Приложение 1):

Дети рассматривают, обсуждают и рассказы-вают о плюсах и минусах осветительных приборов, работающих от батарейки, от электричества, от огня, от солнца. Находят решения проблемы.

Вот как солнышко встает,

(Поднять руки вверх. Потянуться.)

К ночи солнышко зайдет

(Присесть на корточки. Руки опустить на пол.)

(Ладошки поднять вверх и качать влево-вправо.)

А под солнышком нам

(Маршируют на месте.)

Д/у «Соедини по точкам».

Раздает детям карты-задания для практической деятельности (соединение по точкам). Предлагает соединить точки и назвать полученные предметы.

Д/и «Объедини предметы».

Воспитатель раздает детям предметные картинки и предлагает найти картинки по одинаковому способу использования предметов.

Педагог предлагает детям изготовить своими руками фонарики и украсить ими участок бабушки.

Дети выбирают алгоритм по изготовлению фонарей. Берут необходимый материал: разно-цветные листы бумаги, ножницы, клубок ниток.

Пальчиковая гимнастика «Фонарики».

Мы фонарики зажжем,

А потом гулять пойдем!

Вот фонарики сияют,

Нам дорогу освещают!

(Выполнять упражнения сначала медленно, затем ускорить темп).

Дети изготавливают фонари из бумаги в технике оригами. (Приложение 4)

Методы контроля и оценки деятельности детей:

Дети оценивают свои работы и работы других детей.

Делают вывод, что солнечные батареи самые экономичные и выгодные для освещения.

Приводят рабочие места в порядок.

Прикреплённые файлы:

prilozhenie-k-soln-batarei_iv0aa.pptx | 3262,33 Кб

Анализ летнего оздоровительного проекта «Солнечные лучики» для детей от 2 до 4 лет Для реализации летнего оздоровительного проекта «Солнечные лучики» в ДОУ была проведена работа по благоустройству территории. Игровые площадки.

Картотека дидактических игр для детей 4–6 лет по формированию элементарных математических представлений «Веселая геометрия» Речевые игры: 1.«Что бывает такой формы?» Цель: учить различать фигуры, развивать мышление. Яблоко: какое? — Круглое. Окно: какое? — Квадратное.

Конспект НОД по развитию экологических представлений в второй младшей группе «Солнечные зайчики» Солнечные зайчики Колбашева Любовь Валериевна, воспитатель МБДОУ «Детский сад комбинированного вида № 29» г. Иваново Высшая квалификационная.

Конспект ООД по формированию элементарных математических представлений для детей 5–6 лет Цель: 1. Закрепление умений составлять и решать задачи. Задачи: 1. Закреплять умения составлять и решать задачи; 2. Закреплять знания о.

Конспект занятия по формированию элементарных математических представлений у детей 3–4 лет Государственное бюджетное образовательное учреждение города Москвы Школа № 2030/2 (Звенигородское шоссе, д. 3А) Конспект по.

Методика работы по формированию экономических представлений у детей старшего дошкольного возраста В Законе «Об образовании» Российской Федерации и «Концепции дошкольного воспитания» подчеркивается приоритет общечеловеческих ценностей.

Конспект НОД по формированию элементарных математических представлений детей 6–7 лет «Мы любим математику» Цель: совершенствование математических знаний и представлений у детей старшего дошкольного возраста Задачи: образовательные: продолжать.

Конспект НОД по формированию математических представлений по сюжету сказки «Теремок» для детей 4–5 лет ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА организации совместной непосредственно образовательной деятельности с детьми Тема (проект. событие): по сюжету сказки.

Опыт работы «Роль сказки в формировании у дошкольников элементарных экономических представлений» Область экономической действительности – одна из жизненно важных областей, в которую ребенок «включается» с детских лет. Именно в дошкольном.

Консультация «Формирование экономических представлений старших дошкольников» «Формирование экономических представлений старших дошкольников» Экономическое воспитание дошкольников — новое направление дошкольной педагогики.

Источник