Болашақтың энергиясы - баламалы энергия

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 17 бет
Таңдаулыға:

Нәзір Төреқұлов атындағы №13 жалпы орта мектебі
коммуналдық мемлекеттік мекемесі

Ғылыми жоба тақырыбы:

Болашақтың энергиясы - баламалы энергия

Орындаған: 10А сынып оқушысы
Рахымхан Шыңғыс Маратұлы

Жоба жетекшісі: физика пәні мұғалімі
Козыбекова Д.Ж.

Бағыты: жаратылыстану
Секциясы: физика
Жетісай ауданы
2018-2019 оқу жылы

МАЗМҰНЫ

І. Кіріспе
1. Болашақтың сарқылмас энергия көздері.

II.Зерттеу бөлімі
1.Күн энергиясының маңызы.
2.Күн батареяларының түрлері.
III. Қорытынды

1. Пайдаланылған әдебиеттер.

Жетекші пікірі
10 А сынып оқушысы Рахымхан Шыңғыс 2002 жылы 4 қарашада туылған. Ол бірінші сыныптан төртінші сыныпқа дейін үздік оқыды. Шыңғыстың өзінің ізденпаздылығымен, жауаптылығымен, ұқыптылығымен көзге түсіп келеді.
Оның жаны ізденіске, жаңалыққа толы. Ол табиғатқа деген сүйіспеншілігінің және ұлт жандылығының арқасында осы зерттеу жұмысын жүргізуде. Бұл жобада баламалы энергияның адам өміріндегі маңызы, саяси тиімділігін бағалай білу қажеттілігі туралы кеңінен қамтылған. Оқушы зерттеу жұмысының тақырыбын толық аша білді деген ойдамын.

Жетекшісі: Козыбекова Д

Аннотация

Ұсынылып отырған Болашақтың энергиясы - баламалы энергия тақырыбына ғылыми-зерттеу жұмысын 10 А сынып оқушысы Рахымхан Шыңғыс дайындады.
Жұмыстың мақсаты - баламалы энергияның адам өміріндегі маңызы туралы мәліметтер жинау, табиғи құндылықтарымызды бағалай білу болып табылады.
Өзінің жауапкершілік, ізденімпаздық қасиеттерінің, әсіресе білімділігі мен зеректігінің арқасында осындай зерттеу жұмысын жүргізді.
Бұл еңбекте баламалы энергияның басқа энергиялардан ерекшелігі, оның адам өміріндегі маңызы терең қамтылған. Оқушы зерттеу жұмысының тақырыбын толық аша білді.

Тақырыбы: Адамзат ертеңі жасыл энергия Болашақтың энергиясы.

Мақсаты: Энергияны тұтыну тиімділігі және ұтымды пайдалану.

Міндеті:
:: Қалпына келтірілетін қуат көздерін және энергияның басқа да баламалы түрлерін пайдалануға ынталандыру.
:: Көпшіліктің экологиялық таза энергияға қолжетімділігі.
:: Қоршаған ортаның ластануы және денсаулыққа қауіп-қатері.
:: Қазбалы жанармайды пайдалану және көмірқышқыл газының шығарылуын азайту.

Болашақтың сарқылмас энергия көздері

Елбасы Қазақстан жолы - 2050 жолдауында Біз энергетиканың дәстүрлі түрлерін дамытатын боламыз. Жылу-электр стансаларынан шығатын қалдықтарды тазарту жөніндегі ізденістер мен жаңалықтарға, өндіріс пен тұрмыста жаңа технологиялар арқылы жаппай электр қуатын барлық жерде үнемдеуге қолдау көрсету қажет деген болатын.
Дәстүрлі емес ресурстардың негізгі бөлігі Қытай, АҚШ және Австралияға тиесілі. Бірақ әлем бойынша ресурстардың бұл түрі әлі толық игерілмеген. Қазіргі техникалық, экономикалық және әлеуметтік жағдайларда кеңінен қолданысқа ие болмаған минералды шикізат көздері болашақта дәстүрлі минералды ресурстар таусылғанда қолданысқа енбек. Дәстүрлі емес ресурстар жаңа технологиялар енгізілгенде кеңінен игерілетін болады. Қазіргі таңда ғалымдар ресурстың бұл түрін тиімді пайдалану жағын зерттеу үстінде.
Бүгінгі таңда халықаралық мамандар энергия өндірісінің тиімділігін артыру мәселесін кеңінен талқылауда. Энергия үнемдеуді барлық мемлекеттер мақсат етіп қойғанмен, бұл саладағы тиімділікті арттыру өз деңгейінде жүзеге асты деуге болмайды. Энергия тиімділігіне инвестиция салынса энергетикалық қауіпсіздік пен экономикалық өсімге және экологиялық мәселелерді шешуге септігі тиер еді. 20 жылдан кейін энергияның жаңартылған түрлері бүкіл электр энергиясының үштен бірін алатын болады. Қазіргі кезде өндірілетін энергияның тек төрттен бірі ғана жаңартылған түрі болып отыр. Жақын арада энергияның жаңартылған түрлері электр энергиясы өндірісінде екінші орынға шығады деп болжауда халықаралық агенттік мамандары.
Халықаралық энергетика агенттігінің мәліметіне сүйенсек, 2035 жылға дейін дүниежүзінде қазба байлықтың үлесі -- мұнай 27, газ 25, көмір 24 пайыз деңгейінде болады деп күтілуде. Ал атом энергетикасының орнын энергияның жаңартылған түрлері басады. Халықаралық отын энергетика айналымында жасыл энергетиканың үлесі алдағы 20 жылда 20 пайызға жетеді. Елбасы Нұрсұлтан Назарбаев Жасыл энергетика институтын құру жөнінде 2013 жылы ұсыныс айтқан болатын. Шет елдік мамандар 2050 жылы алғашқы энергияға деген сұраныстың 60 пайызын энергияның жаңартылған түрлері алады деген пікір білдіруде.
Сондай-ақ, 30 жылдан соң нанотехнология негізінде отынның жаңа түрлері пайда болады. Оған қоса сутекті энергетика өндірісі өспек. Сутекті отынмен жүретін көлік түрлерін пайдалану мақсатында энергетиканың осы түрі кеңінен қолданысқа енеді. Энергияның жаңа түрлерінің дамуымен қатар адамзат технологиялық дамудың шыңына жетеді. Бұл тұрғыда, әлемді энергетикамен экономикалық ынтымақтастық және даму ұйымына кірмейтін мемлекеттер қамтамасыз етеді деген болжам бар.
Космостан түсірілген суреттер және халықаралық мамандардың зерттеуіне мән берсек, тек Каспийдің солтүстік бөлігінде ғана 3,5 миллиард тонна мұнай мен 2,5 триллион кубометр газ қоры бар екен. Қазіргі кезде Республика бойынша құрлықтағы мұнайдың 6,1 миллиард тоннасы, газдың 6 триллион куб метрі сақтаулы. Қазақстан көмірі 250 жылға жетеді екен. Ал Қарағанды көмір бассейнінде 50 миллиард тонна көмір жатыр.
Бірақ, әр нәрсенің сұрауы, шегі бар екені белгілі. Кен орындарын шектен тыс қарқынды игеру қазба байлықтың сарқылуына әкелуі ғажап емес. Осы орайда мамандар 2025 жылдан кейін мұнай өндірісінің көлемі азаяды деп болжап отыр. Әлемдегі жетекші елдер табиғи кен орындарына сенуді қойып, энергияның жаңа түрлерін өндіруге көше бастағаны да байқалады. Мәселен, Германия энергетикалық бетбұрысқа арналған жаңа бағдарлама қабылдап, әрі арзан, әрі тиімді жасыл энергетика көздерін игере бастады. Соның арқасында он жыл ішінде Германиядағы жаңартылған энергияның үлесі 25 пайызға жеткен. Күн панельдері мен жел құбырлары елдің электрге деген сұранысының жартысын өтеуде. Қазіргі кезде әлемде күн батареясынан алынатын энергия құны жыл сайын арзандауда. Үш жылда (2008-2011) күн энергиясын өндіру шығыны 50 пайызға азайған.
Республиканың оңтүстік аймақтарындағы күн энергиясының потенциалы жылына 2500-3000 күн сағатын құрайды. Халықаралық энергетика агенттігіні мәліметін сенсек, күн энергетикасы 40 жылдың ішінде бүкіл энергия мөлшерінің 25 пайызын алатын болады. Бұл қоршаған ортаға зияны орасан көмірқышқыл газын жылына 6 миллиард тоннаға дейін азайтады.
Жаңартылған энергия көздерін тиімді игеру арқылы Қазақстанның энергетикалық қауіпсіздікті күшейтуге мүмкіндігі зор. Энергетика көздерін жаңарту жасыл технологияларды тиімді игеру мен пайдаланудан басталады. Энергетикалық технологиялардан әзірше Жапония, Германия, Норвегия, Оңтүстік Корея, Дания сияқты мемлекеттер озық тұр.

Күн энергиясының маңызы.
Қазіргі кезде бүкіл жер бетіндегі елдерде, соның ішінде Қазақстанда энергия дефициті байқалады. Қазақстан Республикасының энергетикалық жоспарында негізінен жылу электр станциялар салыну жоспарланған. Қазіргі үлкен қалалардағы экологиялық жағдайды ескерсек, жылу электр станцияларының қосымша салынуы бұл проблеманы шешудің орнына оны тереңдете түседі.
Сондықтан да бізге қайта толығып отыратын энергия көздерін пайдалану қажет. Мысалы жел энергиясы, су энергиясы, күннің энергиясы.
Дүние жүзіндегі жанды атаулының барлығы үшін өміршең маңызды Күн бүгінгі таңда балама энергия көзі ретінде де маңызды. Күн энергиясы су жылыту, салқындату, жылыжай сынды көптеген салада тікелей қолданылады. Осы энергия электр қуатына Күн панельдері арқылы айналдырылады.
Баршаға мәлім, қалдық жағармайлардан шығатын энергия зиянды газ шығуына себеп болып, табиғатты ластайды. Осыған керісінше, шексіз энергия көзі Күн газ, тұман, күкірт немесе радиация сынды қалдық қалыптастырмайды. Күн энергиясы стансаларының салынуында алғашқыда құны жоғары болса да, энергияны жинау үшін арнайы жиһаз немесе операция қажет болмағандықтан, басқа шығын шықпайды. Дүние жүзінің көптеген жерінде қолдануға болатын Күн энергиясы табиғатты қорғаудың ең тиімді жолдарының бірі. Айырықша жергілікті қолданысқа да сай болуы үлкен артықшылық.
Күн энергиясы дегеніміз - дәстүрлі емес энергетика бағыттарының бірі. Ол күннің сәулеленуін пайдаланып қандай да бір түрдегі энергияны алуға негізделген. Күн энергетикасы энергия көзінің сарқылмайтын түрі болып табылады, әрі экологиялық жағынан да еш зияны жоқ. Күннің сәулеленуі - Жердегі энергия көзінің негізгі түрі. Оның қуаттылығы Күн тұрақтысымен анықталатындығы белгілі. Күн тұрақтысы - күн сәулесіне перпендикуляр болатын, бірлік ауданнан бірлік уақыт ішінде өтетін күннің сәуле шығару ағыны. Бір астрономиялық бірлік қашықтығында (Жер орбитасында) күн тұрақтысы шамамен 1370 Втм²-қа тең. Жер атмосферасынан өткен кезде Күн сәулеленуі шамамен 370 Втм² энергияны жоғалтады. Осыдан Жерге тек 1000 Втм²-қа тең энергия ғана келіп түседі.Бұл келіп түскен энергия әр түрлі табиғи және жасанды процесстерде қолданылады. Күн сәулесі арқылы тікелей жылытуға немесе фотоэлементтер көмегімен энергияны қайта өңдеу арқылы электр энергиясын алуға не басқа да пайдалы жұмыстарды атқаруға болады.
Шындығында, қазіргі заманды электр энергиясынсыз мүлдем елестету мүмкін емес. Сол себепті де, электр энергияны алудың шығыны аз, экологиялық таза көздерін табу бүгінгі күннің негізгі мәселесіне айналып отыр. Әлем бойынша электр энергиясын ең көп өңдіретін елдерге АҚШ, Қытай жатады. Бұл елдерде электр энергиясының өндірісі әлемдік өндірістің 20%-ын құрайды. Соңғы кездері экологиялық проблемалар, пайдалы қазбалардың жетіспеушілігі және оның географиялық біркелкі емес таралуы салдарынан электр энергиясын өндіру жел энергетикалық құрылғыларды, Күн батареяларын, газ генераторларын пайдалану арқылы жүзеге аса бастады.
Жалпы алғанда, Күн сәулеленуінен электр энергиясы мен жылу алудың бірнеше әдістері бар. Олар:
1) Электр энергиясын фотоэлементтер көмегімен алу.
2) Күн энергиясын жылу машиналарының көмегі арқылы электр энергиясына айналдыру (Жылу машиналарының түрлері: поршеньдік немесе турбиналық бу машиналары. Стирлинг қозғалтқышы.).
3) Гелиотермальдық энергетика - Күн сәулелерін жұтатын беттің қызуы мен жылудың таралуы және қолданылуы.
4) Термоәуелік электр станциялары (Күн энергиясының турбогенератор арқылы бағытталып отыратын ауа ағыны энергиясына айналуы).
5) Күн аэростаттық электр станциялары (аэростат баллоны ішіндегі су буының аэростат бетіндегі күн сәулесі қызуы салдарынан генерациялануы).
Күн энергиясын электр энергиясына айналдыратын қондырғылардың бірі - Күн батареялары. Күн батареясы немесе фотоэлектрлік генератор - Күн сәулесінің энергиясын электр энергиясына айналдыратын шала өткізгішті фотоэлектрлік түрлендіргіштен (ФЭТ) тұратын ток көзі. Көптеген тізбектей-параллель қосылған ФЭТ-тер Күн батареясын қажетті кернеу және ток күшімен қамтамасыз етеді. Жеке ФЭТ-тің электр қозғаушы күші 0,5-0,55 В-қа тең және ол оның ауданына тәуелсіз (1 см² ауданға келетін қысқа тұйықталу тогының шамасы - 35-40 мА). Күн батареясындағы ток шамасы оның жарықтану жағдайына байланысты. Яғни күн сәулелері Күн батареясы бетіне перпендикуляр түскенде, ол ең үлкен мәніне жетеді. Қазіргі Күн батареяларының пайдалы әсер коэффициенті - 8-10%, олай болса 1 м² ауданға тең келетін қуат шамамен 130 Вт-қа тең. Температура жоғарылаған сайын (25ºС-тан жоғары) ФЭТ-тегі кернеудің төмендеуіне байланысты Күн батареясының пайдалы әсер коэффициенті кеміп, Күн батареяларының жиынтық қуаты ондаған, тіпті жүздеген кВт-қа жетеді. Күн батареяларының өлшемдері әр түрлі болады. Мысалы: микрокалькуляторда орнатылғандарынан бастап, ғимараттар шатырлары мен автокөліктер төбелеріне орнатылатындарына дейінгі өлшемдерде. Сондай-ақ Күн батареялары ғарыш кемелері мен аппараттарында энергиямен жабдықтау жүйесіндегі негізгі электр энергиясының көзі ретінде қолданылады. Ал тұрмыс пен техникада қолданылатын көптеген бұйымдарды - калькулятор, қол сағаты, плеер, фонарь, т.б. токпен қоректендіру көзі де Күн батареялары болып табылатындығы бәрімізге белгілі. Күн көзінен ток алатын батарея немесе жұқа қабыршақты фотоэлектрондық түрлендіргіш деп аталынады. Күннен ток алатын батареяның жарамдылық мерзімі шектелмеген, даусы шықпайды, жанар жағармай құюдың қажеті жоқ, бөлек бөлмеге қоюдың қажеті жоқ. Бір күннен ток алатын батареяда ешқандай бұзылатын механика жоқ. Фотоэлектрондық түрлендіргішті алюминий рамкаларға бекітіледі. Батареяны шатырдың оңтүстік бөлігіне орнату керек. Оңтүстіктен күн сәулесі тік бұрышпен түседі. Ал солтүстіктен немесе батысқа қойсақ, күн ол жаққа диагонал бойынша түседі де, біраз күн энергиясын жоғалтамыз.
Батарея күн энергиясын жинап, электр энергиясына айналдырады. Батарея ток өткізгіш сымдар арқылы реттеушіге - аккумуляторға - инвенторға (ток тұрақтандырушы құрылғы 220В) жалғанады. Тұтынушы қажетті энергияны инвентордан алады.
Бұл - күн көзінен ток алатын батарея. Ол үйге қойғанға өте тиімді. Себебі бұл ешкімнен ток, жылу сұрамайды. Күннен тоқ алатын батарея тек қана жарық беріп қоймай жылуды да береді және қоршаған ортаға, мемлекетімізге зиянын тигізбейді. Күндіз токты өзінің аккумуляторына жинап алып, түнде береді. Күннен ток алатын батареяның пайдасын есептеп көрейік. Орташа есеппен көктемгі күндері тәулігіне 10 сағат күн шығатын болса,әрбір ток беретін батареямыз сағатына 500 Вт ток берсе, онда 10х500=5кВт\сағ. ток береді. Бұл дегеніміз:
тоңазтқыш күніне 700 Вт (құжатында жазылған), теледидар 80 дюймді 100 Вт 100х6=600Вт ( тәулігіне 6 ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.