Демонстрационное интерактивное оборудование для изучения различных видов и источников энергии и энергоэффективности
МОДЕЛЬ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОГО ДОМА
Утепленные стены:
– утепление фасадов позволяет снизить затраты на отопление здания;
– нормализуется микроклимат внутри помещения: зимой тепло, летом прохладно;
– решается проблема промерзания стен, что предотвращает образование влаги и роста плесневых грибков на их поверхности;
– после утепления стен фасад приобретает эстетичный вид;
– увеличивается срок службы несущих стен. Резкие колебания наружной температуры гасятся утеплителем;
– утепление стен повышает шумоизоляцию;
– предотвращается образование высолов на стенах.
Солнечные коллекторы – устройства, поглощающие солнечную энергию (видимый свет и инфракрасную составляющую излучения) и преобразовывающие ее в тепловую. 1 кв.м. коллектора нагревает примерно 10 литров воды в час.
Солнечные батареи. Для генерации электричества применяются солнечные кремниевые элементы. В результате солнечная энергия преобразуется в электрическую, которую можно использовать непосредственно или путем накопления в аккумуляторной системе.
Для того, чтобы целиком производить потребляемую в быту электроэнергию, среднестатистической семье необходима солнечная электростанция мощностью в 3-4 КВт. За год она произведет 3000-4000 кВт*ч электроэнергии.
Рекуператор. Суть рекуперации – наладить качественный микроклимат в помещении путем использования приточно-вытяжной вентиляции и одновременно удержать 25-35% тепла, затрачиваемого на отопление, которое бесполезно выбрасывается в атмосферу.
Энергоэффективные окна. В Беларуси сопротивление теплопередач окна в новых зданиях должно быть не менее R = 1 м2*С/Вт. Чтобы достичь высоких параметров по энергосбережению, конструкция стеклопакета обязательно должна иметь2 камеры, 1 или 2 из которых должны быть заполнены инертным газом, а также 2 энергосберегающих стекла.
Аэраторы на кранах. Благодаря аэратору, в струю воды добавляется воздух и напор остается сильным, но расход воды значительно уменьшается. Экономия при установке аэратора: на душевую сетку 60%, н раковину для умывания 70%, на кухонную мойку 50%.
Энергоэффективный котел.
Теплонасос. Это аппарат, предназначенный для передачи тепла, накопленного изнутри (в воздухе, воде, почве) в помещение. Тепловой насос, потребляя 1кВт электрической энергии, производит для системы отопления 3-5 кВт тепловой энергии.
Светодиодные лампы. Это низкое энергопотребление, долгий срок службы (от 30000 до 50000 и более часов), простота установки, более низкая температура корпуса по сравнению с лампой накаливания, высокая механическая прочность.
Теплоотражающие экраны за батареями. Теплоотражающий экран, размещенный за радиатором отопления, изолирует стены от нагрева, тем самым понижая потери тепла. До 20% повышается эффективность работы отопительной системы. Температура в помещении повышается на 1-3 градуса.
Автоматика для управления освещения. Датчик автоматически включает/выключает освещение в зависимости от интенсивности естественного потока света и/или присутствия людей.
МОДЕЛЬ ДЕМОНСТРАЦИИ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА
Подсоединим медную пластинку к плюсу микроамперметра, а цинковую к минусу. А затем приложим ладони к пластинам, и …мы увидим, что стрелка микроамперметра отклоняется!
Почему так происходит?
На поверхности кожи человека почти всегда присутствует небольшое количество влаги. В основном это водный раствор хлорида натрия и аммиака. То есть, по существу, это электролит. Поэтому, если в контакт с кожей придет пара пластинок из различных металлов, то образуется гальванический элемент.
Подобные установки активно используют маги, целители, и прочие шарлатаны. С помощью таких установок они определяют «уровень жизненной энергии», после чего строят далеко идущие выводы о болезнях человека, наличии у него «паранормальных» способностей и так далее.
Конечно, электрические параметры человеческого тела могут зависеть от состояния здоровья. Но эта зависимость сложна. Не стоит забывать, что просто влага на руках заметно увеличит показания, а если руки преднамеренно высушить, то показания станут ниже. У детей, как правило, показания выше (целители трактуют это, как более высокий «уровень жизненной энергии»), это можно объяснить тем, что кожа на руках детей нежнее и тоньше.
Опыт можно усложнить следующим образом: несколько человек берутся за руки, крайние прикладывают свободные руки к пластинкам. Изменяя число людей в цепочке, легко убедится, что сопротивление цепи зависит от длины проводника.
МОДЕЛЬ МЕХАНИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА
Электрический генератор – устройство, в котором неэлектрические виды энергии (механическая, химическая, тепловая) преобразуются в электрическую энергию.
Функция любого электрического генератора – вырабатывать электрический ток. Но на само деле генератор ничего не производит, а лишь преобразует один вид энергии в другой. Чаще всего, произнося словосочетание «электрический генератор», имеют ввиду машину, преобразующую механическую энергию в электрическую.
Механическая энергия может быть получена от расширяющегося под давлением газа или пара, от падающей воды или даже вручную. Первой же электрической машиной, способной производить энергию для промышленности, стала Динамо-машина. На ее основе потом были сконструированы многие другие роторные устройства преобразования механической и электрической мощности, в т.ч. и электродвигатель. В основу легла теория работы электромагнитных генераторов, созданная Майклом Фарадеем в 1832 году. Он же и построил первое устройство, известное как диск Фарадея. Этот прибор создавал невысокое напряжение постоянного тока, для производства которого использовалось вращение медного диска между полюсами подковообразного магнита. Жаль, что униполярный генератор, созданный Фарадеем в демонстрационных целях, был совершенно непригоден для практического применения.
Первая Динамо-машина была изобретена Аньошем Йедликом в 1827 году. Он сформулировал концепцию динамо на 6 лет раньше, чем она была озвучена Сименсом, но не запатентовал ее.
Динамо-машина состоит из катушки с проводом, которая при вращении в магнитном поле вырабатывает электрическую энергию. Получаемый ток может передаваться оборудованию напрямую или заряжать аккумуляторную батарею, которая уже в дальнейшем будет питать потребителей. Принцип работы машины объясняется физическим законом Фарадея. Эффективность устройства напрямую зависит от скорости вращения катушки. Чем она выше, тем большее напряжение и силу тока можно получить.
Для подключения к простейшей динамо-машине можно использовать только такое оборудование, которое нормально переносит резкие скачки параметров напряжения. В первую очередь это светодиодные лампы. Для питания более чувствительного оборудования в конструкции предусматривается специальный контроллер, который предотвращает передачу критического заряда, способного навредить. Особенно это важно, если машина предназначена для подзарядки мобильного телефона.
МОДЕЛЬ ИГРЫ «МЕМОРИ»
Игровое поле включает 18 карточек, которые используются в игре «Мемори». Чтобы выиграть, необходимо открыть как можно больше парных карточек, например, дом с высоким энергопотреблением, а его эффективный аналог – энергоэффективный дом. Игроки по очереди открывают (переворачивают) по 2 карточки. Если открыты одинаковые карточки, то игрок забирает их себе и открывает новую пару карточек. Если карточки не совпадают – игрок кладет их на прежнее место лицевой стороной вниз, и право хода переходит к следующему участнику. Побеждает то, кто наберет наибольшее количество карточек.
МОДЕЛЬ СТЕНДА ПО БИОРАЗНООБРАЗИЮ
Стенд в интерактивной игровой форме познакомит учащихся с разнообразным миром животных и птиц. Например, на фото с левой стороны стенда размещены фотографии животных, а с правой стороны размещены следы. На стенде имеются кнопки. Необходимо выбрать фото любого животного, нажать соответствующую кнопку и выбрать на ваш взгляд правильный вариант ответа со следами характерными для данного животного. Кнопки необходимо нажимать одновременно. При правильном ответе должны загореться на стенде лампочки. Стенд способствует эффективному обучению учащихся в изучении животного мира.
МОДЕЛЬ «СОЛНЕЧНАЯ ГОНКА»
Модель представлена в виде интерактивной игры, которая позволяет проводить соревнования на скорость движения машинки на солнечных батареях по специальной трассе. Благодаря игре возможно наглядно увидеть принцип работы устройств на солнечных батареях.
