Альтернативный способ получения электрической энергии в быту
В данной работе автор предлагает в многоэтажных домах применить гидрогенератор для получения электрической энергии, работающий от канализационных вод. Основной акцент сделан на актуальность данной темы, связанной с тем, что помимо мощных гидрогенераторов, используемых гидроэлектростанциями для промышленных нужд и жизнедеятельности человечества, не до конца еще рассмотрены варианты применения его в местах, где установка данного генератора не вызовет большого труда и глобальных изменений в планировке дома, а будет являться только дополнением для получения альтернативной электрической энергииВ данной работе автор предлагает в многоэтажных домах применить гидрогенератор для получения электрической энергии, работающий от канализационных вод. Основной акцент сделан на актуальность данной темы, связанной с тем, что помимо мощных гидрогенераторов, используемых гидроэлектростанциями для промышленных нужд и жизнедеятельности человечества, не до конца еще рассмотрены варианты применения его в местах, где установка данного генератора не вызовет большого труда и глобальных изменений в планировке дома, а будет являться только дополнением для получения альтернативной электрической энергииВ данной работе автор предлагает в многоэтажных домах применить гидрогенератор для получения электрической энергии, работающий от канализационных вод. Основной акцент сделан на актуальность данной темы, связанной с тем, что помимо мощных гидрогенераторов, используемых гидроэлектростанциями для промышленных нужд и жизнедеятельности человечества, не до конца еще рассмотрены варианты применения его в местах, где установка данного генератора не вызовет большого труда и глобальных изменений в планировке дома, а будет являться только дополнением для получения альтернативной электрической энергии.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 Идея получения альтернативной электрической энергии без существенных материальных затрат. | 391.19 КБ |
 prezentatsiya_milyutina_vsevoloda.pptx | 2.21 МБ |
Предварительный просмотр:
«Мегаполис XXI века – город для жизни»
«Альтернативный способ получения
электрической энергии в быту»
Исполнитель: В.Ю. Милютин 11 класс, ГБОУ школа №1798 «Феникс-Перово»
г. Москвы
Научный руководитель: Т.В. Богданова,
учитель физики ГБОУ школа №1798 «Феникс-Перово» г. Москвы
Москва 2018.
Содержание
Аннотация и актуальность темы……………………………………………………………4
Количество водопотребления. Изобретенные приборы…………………………………..5
Устройство и принцип действия переменного гидрогенератора электрического тока...7
Таблица потребляемой энергии энергосберегающими лампами в подъездах десятиэтажного дома с тремя подъездами…………………………………………………8
Таблица расчета выделяемой электрической энергии за один месяц десятиэтажным домом с тремя подъездами. Заключение. .…………………………………………………… 9
Список литературы………………………………………………………………………….10
Сколько люди, используя физику, придумали разных изобретений – от велосипеда до адронного колайдера, а созданные тепловые и атомные электростанции, а также добыча нефти и каменного угля – как источника энергии, привели к критическому положению экологии. Перед всем миром встала задача поиска новых безопасных источников энергии.
Приложение 1
Рисунок 1. Смог над городом Ухань, Китай.
Впечатляющая картинка, не так ли? Это побочные результаты работы теплоэлектростанций.
На сегодняшний день самым экологически чистым источником энергии является энергия движущейся воды. Такая энергия используется на гидроэлектростанциях. В поиске альтернативной энергии я исходил именно от гидроэлектростанции и хочу предложить использование мини-ГЭС в высотных домах.
Аннотация и актуальность темы. Я предлагаю для получения электрической энергии в многоэтажных домах применить гидрогенератор, работающий от канализационных вод. Основной акцент сделан на актуальность данной темы, связанной с тем, что помимо мощных гидрогенераторов, используемых гидроэлектростанциями для промышленных нужд и жизнедеятельности человечества, не до конца еще рассмотрены варианты применения его в местах, где установка данного генератора не вызовет большого труда и глобальных изменений в планировке дома, а будет являться только дополнением для получения альтернатив-ной электрической энергии. Несомненно, использование его в местах общего пользования, будет иметь практическую значимость в финансовых расходах жильцов дома за электрическую энергию. Жильцы дома вообще не будут платить за освещение в указанных местах. Идея установки гидрогенератора в местах возникла произвольно и вызвала интерес по той причине, что ни кем еще этот способ получения альтернативной энергии в домах не применялся. Чтобы быть уверенным, что действительно еще не используется энергия движущейся воды в трубах жилых домов для получения электрической энергии, я изучил много источников информации и нашел только один из них для входящей в дом воды, а вот для исходящей не встретил.
Мои мысли по применению генератора электрического тока начинались с использования проточной воды в населенных пунктах. Я рассуждал так: течет вода в трубах, а, значит, можно использовать механическую энергию движущейся воды для вращения турбины, с которой связан гидрогенератор электрического тока.
Количество водопотребления. Изобретенные приборы.
Примерный расчет потребляемой воды в сутки одной семьей составляет 360 литров.
Приложение 2
А ведь эту воду можно использовать для получения электрической энергии. Причем можно использовать механическую энергию воды 2 раза: первый раз ту, которая входит в квартиру и второй раз, что уходит из квартиры (проточную и канализационную).
С проточной водой для использования гидрогенератора с целью получения электрической энергии проблем не возникнет. Но такой генератор можно использовать только в квартирах из-за того, что система труб водоснабжения в многоквартирном доме состоит из стояков (вертикально расположенных труб), в которых устанавливать гидрогенератор нет смысла из-за горизонтальных ответвлений, которые подводят воду к ключевым точкам водоразбора – кранам, смесителям, душам. Именно из-за водоразбора такой генератор использовать крайне не выгодно из-за серьезной потери энергии, с учетом которой таким генератором можно будет зарядить, разве что, телефон. Следовательно, вряд ли люди будут его приобретать и устанавливать в квартире. Однако, используя социальные сети, я решил поискать такой генератор. Конечно же, нашел, он уже создан и применяется, но изготовлен только для проточной воды в квартирах, а использование генератора в канализационных трубах не используется нигде.
http://www.banggood.com/ru/80V-12V-5V-10W-DC-Micro-Hydro-Generator-Tap-Water-Flow-Hydraulic-DIY-p-995565.html
Рисунок 2. Гидрогенератор проточной воды.
Есть еще один минус в применении данного генератора для проточной воды. Дело в том, что для того, чтобы вода в искусственной системе пришла в движение, требуется приложить некоторое усилие. Поэтому установка мини-ГЭС на основе городской водопроводной сети нерациональна, так как давление в ней создается при помощи источника энергии извне и результат работы турбины не компенсирует ее потери.
Главное преимущество канализационного генератора в том, что не надо тратить энергию для движения канализационных вод - вода уходит вниз на очистительные сооружения самотеком под действием природной силы (силы притяжения Земли) в одну трубу от всех квартир. И вот эту механическую энергию, а именно потенциальную энергию падающей воды, начиная с последнего этажа и заканчивая первым, как раз можно использовать для получения электрической энергии.
Но и в использовании гидрогенератора для канализационной воды есть свои трудности. Например, могут возникнуть проблемы с засорением труб. Однако безвыходных ситуаций не бывает. Можно установить съемный генератор в случае засорения.
Обычный типовой канализационный стояк состоит из пластиковых или чугунных труб разной длины (от 0,5 до 2 м) диаметром от 100 мм. На одном конце трубы имеется раструб для последовательной стыковки труб. Мы предлагаем, чтобы завод–изготовитель в одну из труб, например, в трубу длиной 0,5 м устанавливал вал с лопастями, окруженный снаружи кожухом, скрывающий турбину и не допускающий протечки жидкости. В дальнейшем этот съемный кожух будет обеспечивать доступ для проведения профилактических и ремонтных работ турбины. Далее к этому валу подключается генератор, а к генератору аккумулятор.
Теоретически для получения электричесок энергии вполне достаточно примитивной конструкции, напоминающей мельничное колесо, с подключенным к гребному валу генератором.
Устройство и принцип действия переменного гидрогенератора электрического тока.
Приложение 4
Рисунок 3. Схема установки гидрогенератора в подвале.
Размеры гидротурбины невелики, однако ее конструкция требует серьезных испытаний – установка не должна препятствовать попадания сточных вод в канализацию, иначе труба быстро забьется. Кроме того, контактирующие с жидкостью узлы будут подвергаться сильной коррозии, поэтому их придется изготовить из специальных материалов.
Этот источник энергии абсолютно бесплатный и никем невостребованный, и делает идею заманчивой. Конечно, данным гидрогенератором не получишь достаточной электрической энергии, чтобы отказаться от действующего электроснабжения, но ее достаточно будет для использования, например, для нужд в местах общего пользования - в подъездах для освещения, в подсобных помещениях, в подвалах. Гидрогенератор можно установить в подвале, там же накопитель электрической энергии (конденсаторы, аккумуляторы). Чем выше здание, тем мощнее можно устанавливать энергетическую установку.
Таблица потребляемой энергии энергосберегающими лампами в подъездах десятиэтажного дома с тремя подъездами по формуле А=Рt
Приложение 5
Таблица примерного расчета выделяемой электрической энергии за один месяц десятиэтажным домом с тремя подъездами по 10 квартир на этажах с использованием закона сохранения энергии Епот=mgh=А
Приложение 6
Выводы:
- электрической энергии, выделяемой генератором, достаточно для освещения всех трех подъездов.
- данная идея заслуживает внимания, так как ее можно применить на практике без существенных материальных затрат.
- предлагаемый источник электрической энергии является природным, в котором механическую работу по вращению турбины совершает сама Земля, и он абсолютно безопасный.
Рассчитать реальную мощность подобной установки не представляется возможным, так как люди сливают воду в иррациональном порядке. Кроме того, в многоквартирном доме она будет поступать в канализационный трубу с разных этажей и в произвольных объемах.
Считаем, что данная идея заслуживает внимания, так как ее можно применить на практике без существенных материальных затрат, и данную идею стоило бы предложить профильному НИИ для дальнейшего изучения и воплощения ее в жизнь.
Список литературы.
- Интернет-ресурсы.
- Учебник Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев. Физика. 11 класс.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Актуальность темы Впечатляющая картинка, не так ли? Это побочные результаты работы теплоэлектростанций. Смог над городом Ухань, Китай.
Ц ЕЛЬ работы: ознакомить с одним из доступных, но не применяемых способов получения альтернативной энергии в быту.
А знаете ли вы...? Примерный расчет потребляемой воды в сутки одной семьей составляет 360 литров.
- в каждом жилом многоквартирном доме установить гидрогенератор на канализационную трубу; - с генератором связать накопитель электрической энергии. Наши предложения:
Схема установки гидрогенератора
Таблица расчета потребляемой энергии энергосберегающими лампами в подъездах десятиэтажного дома с тремя подъездами. Количество ламп Общая мощность, Вт Потребляемая энергия за месяц, кВт×ч 1 подъезд 3 подъезда Энергосберегающие лампы мощностью 10 Вт 10 30 300 216 Для круглосуточного освещения подъездов на всех этажах в течение месяца расходуется около 216 кВт×ч энергии, что примерно равно потребляемой энергии одной семьей в квартире в течение такого же времени.
в ыводы: э лектрической энергии, выделяемой генератором, достаточно для освещения всех трех подъездов. данная идея заслуживает внимания, так как ее можно применить на практике без существенных материальных затрат. п редлагаемый источник электрической энергии является природным, в котором механическую работу по вращению турбины совершает сама Земля, и он абсолютно безопасный.
Л. Нечаев. Яма
Заколдованная буква
Растрёпанный воробей
Сказочные цветы за 15 минут
Зимняя сказка