Обобщение результатов. Разработка полномасштабного прототипа.
Апробация прототипа. Перспективы работы.
Обобщение результатов.
Обобщенные результаты представлены в виде сводной Таблицы 1:
Таблица 1. Результаты экспериментов. Т комн. = 25 оС.
| Краткое описание эксперимента | Освещение сбоку, отражателя нет, без змеевика | Освещение сверху, отражателя нет, без змеевика | Освещение сверху, свето-отражательный короб, без змеевика | Имеется змеевик, освещение змеевика сбоку, емкость не освещается | «Идеальный» макет, освещение под углом | «Идеальный» макет, освещение сверху |
| Емкость, температуры (средние) | ||||||
| Прозрачная | 29оС | 37оС | 39оС |
27оС | 40оС | 41оС |
| Окрашенная | 32оС | 34оС | 39оС | 40оС | 39оС |
Как видим из таблицы, изготовленный по итогам всех экспериментов снабженный светоотражателем макет зарекомендовал себя как наиболее эффективный. Именно он лег в идею создания и опробования практически работающей модели.
Разработка полномасштабного прототипа. Апробация прототипа.
На основании полученных результатов летом 2019 года был собран и опробован полнообъемный макет (объем резервуара 1м3). За основу была взята стандартная пластиковая емкость, установленная на деревянный палет и пенопластовую теплоизоляционную подложку. Изначально емкость белая матовая, непрозрачная. После месяца эксплуатации (вторая половина июня-первая половина июля) емкость была окрашена черной автомобильной аэрозольной краской. В роли отражателя выступил оцинкованный профлист 1.18х2 м. Экономический расчет исходя из фактических цен в магазинах города Хабаровска на момент постройки вы видите в Таблице 2. Итого для изготовления и установки ее на крыше дачного сарая необходимо 20 000 руб. (при магазинной цене простейшего солнечного коллектора 30 000). Затраты взял на себя мой руководитель.
|
|
|
Таблица 2. Расчет изготовления полнообъемной модели
| Материал | Стоимость | Количество | Итого | |
| Контейнер на поддоне полиэтиленовый, 1м3 | 16 700 руб/шт. | 1 шт. | 16 700 | 
|
| Профлист оцинкованный, 1.18х2 м | 513 руб/лист | 2 листа | 1 026 | 
|
| Пенопласт 50 мм, 2х1 м | 214 руб/лист | 1 лист | 214 | |
| Доска обрезная 4000х0.15х0.35 м | 9 000 руб/м3 | 0.2 м3 | 1 800 | |
| Метизные изделия | - | - | 260 | |
| Итого | 20 000 руб | |||
В результате эксперимента не получено четких параметров, т.к. нагрев воды в емкости не в полной мере коррелировал с температурой окружающей среды и во многом находился, помимо температуры, в зависимости от уровня освещенности, а, значит, уровня облачности и времени дня. Но при этом температура воды в коллекторе в 14-00 (время выполнения замеров) регулярно превышала температуру окружающей среды на 10-15 оС. Окрашенная емкость дает эффект приблизительно на 30% выше.
|
|
|
Но данные цифры являются условными, т.к. применение обычных спиртовых термометров и отсутствие системных замеров в течение дня, к сожалению, не позволяет выводить точных значений. Поэтому эксперимент (в измененном виде) будет повторен в следующем году (см. ниже).
Также в ходе работ этим летом была сформулирована гипотеза, что, возможно, эффективность водонагревания можно повысить путем замены большой емкости, объем которой не находит полного применения, на емкость меньшего размера (0.2 м3). Объем определен путем анализа водопотребления семьей из 4-х человек в условиях использования коллектора на дачном хозяйстве. Ввиду меньшего размера ёмкость будет быстрее прогреваться, монтаж коллектора станет проще, стоимость материалов ниже.
Перспективы работы.
В июне 2020 года на территории нашего Экоцентра будет работать летний образовательный лагерь «Олимпиец». В ходе него планируется силами учащихся лагеря смонтировать новую установку. Замеры температуры на выходе из емкости, а также температуры окружающей среды планируется производить на протяжении 10 дней работы лагеря 3 раза в день (10-00, 14-00, 16-00) с помощью электронного термометра (есть в наличии в Экоцентре). Также планируется вести журнал метеоданных.
|
|
|
Экономический расчет постройки нового коллектора исходя из фактических цен в магазинах города Хабаровска по состоянию на сегодняшний момент представлены в Таблице 3.
Таблица 3. Расчет изготовления планируемой модели
| Материал | Ст-ть | Кол-во | Итого | 
|
| Емкость , 0,2 м3 | 2 300 руб/шт. | 1 шт. | 2 300 | |
| Профлист оцинкованный, 1.18х2 м | 550 руб/лист | 1 лист | 550 | |
| Пенопласт 50 мм, 2х1 м | 250 руб/лист | 1 лист | 250 | |
| Доска обрезная 4000х0.15х0.35 м | 9 000 руб/м3 | 0.1 м3 | 900 | |
| Элементы подводки (вентили, шланг, проч.) | 400 | |||
| Метизные изделия | - | - | 100 | |
| Итого | 4 500 руб | |||
Заключение
Выше вы уже ознакомились с результатами нашей работы и дальнейшими планами. Добавлю, что помимо приобретения навыка проведения самостоятельных исследовательских работ и анализа результатов, я приобрел объемный багаж знаний по вопросам энергосбережения в каждодневной жизни, и намерен и дальше увеличивать его.
|
|
|
При этом и сама работа не стала просто набором опытов, а дала результат, применимый на практике. В наших планах – продолжение экспериментов (см. выше), популяризация полученного опыта среди имеющих собственные садово-огородные участки друзей и знакомых, среди учащихся нашего Экоцентра. Будет продолжен поиск идей энергосбережения для изучения механизмов действия и практического применения.
Литература
1. ШПИРЭ - Школьная программа использования ресурсов и энергии. Учебное пособие для средней школы. – СПб. 2004 г. – 80 с., илл.
Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 62; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!