Күн сәулесі болашақ энергия көзі ғылыми жобасы

«Күн сәулесі-болашақ энергия көзі»

Ғылыми жоба

Елбасымыз Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаев Қазақстан халқына Жолдауында айтылған энергетикалық тапшылық – өзекті мәселелердің бірі. Жер қойнауында, әсіре Қазақстанның ұлан-ғайыр, әрі бай жер қойнауында қазба байлығының мол болғанына қарамастан, адамзат оны жылдан жылға игеріп жатыр. Алайда, шикізат көзі өлшеусіз емес, бір күні ол да шегіне жетеді.Сондықтан Күн энергиясын қолдану өркениеттің дамуының негізгі факторы болып табылатындығы белгілі. Бүгінгі күнде : оттегі қорларының азайып кетуіне байланысты, оны алмастыратын энергия көзін таппасақ, біздің өркениетіміздің даму перспективасы жоқ деуге болады. Қосымша энергия қоры ретінде Күнді пайдаланудың мәні және пайдасы зор екендігі айқын. Өйткені, оның экологияға зияны жоқ және Жер бетіндегі тіршілікке үйреншікті энергия көзі. Адамзат, күн энергиясының ағынын өз бақылауына алып, қолдану арқылы жердің климатын сақтап қала алады.Бұл жұмыста күн энергиясын пайдаланудың мүмкіндіктері бағаланып берілген. Алдымен, негізі жылу станциялары болып келетін жер энергетикасының жалпы күйі талданған. Жылу энергетикасын басқа энергия көзін пайдалануға ұсынылады.Адам қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін Күн сәулесін қолдану мүмкіндігі жан-жақты зерттелді.

Мазмұны:

I Кіріспе:

«Жасыл энергия» - болашағымыз ......................................................................................3 бет

II Негізгі бөлімі

Күн сәулесі - болашақтың сарқылмас энергиясы .......................................................4 бет

Тарихқа үңілсек ..............................................................................................................5 бет

Күн батареялары .............................................................................................................6 бет

Күн батареяларының қолдану аймағы..........................................................................7 бет

Энергияны күннен алудың тиімді тиімсіз жолдары....................................................8 бет

III Қорытынды бөлім ...........................................................................................................9 бет

IV Пайданылған әдебиеттер .............................................................................................10 бет

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі

Төлеби ауданы, Леңгер қаласы №7 жалпы орта білім беретін мектебі коммуналдық мемлекеттік мекемесі

Ғылыми жоба

Тақырыбы: «Күн сәулесі-болашақ энергия көзі»

Бағыты:Физика

Оқушының аты жөні :Мухан Арайлым

9 «Ә» сынып оқушысы

Шығармашылық жетекшісі : Түймебекова З

Төлеби ауданы, Леңгер қаласы

№7 жалпы орта білім беретін мектебінің физика пәнінің мұғалімі

Леңгір – 2017жыл

№7 жалпы орта білім беретін мектебінің

9Ә сынып оқушысы Мұхан Арайлымның

«Күн сәулесі – болашақ энергия көзі»

тақырыбында жазған ғылыми

шығармашылық зерттеу жұмысына

ПІКІР

Мұхан Арайлымның аталған тақырып бойынша жазған ғылыми жұмысы Күн энергиясын пайдаланудың артықшылықтары мен кемшіліктері жайында айтылады. Қосымша энергия қоры ретінде Күнді пайдаланудың мәні және пайдасы зор екендігі айқын. Өйткені, оның экологияға зияны жоқ және Жер бетіндегі тіршілікке үйреншікті энергия көзі. Адамзат, күн энергиясының ағынын өз бақылауына алып, қолдану арқылы жердің климатын сақтап қала алады.Бұл жұмыста күн энергиясын пайдаланудың мүмкіндіктері бағаланып берілген. Адам қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін Күн сәулесін қолдану мүмкіндігін жан-жақты зерттеген. Зерттеулер нәтижесінде , күн энергиясын қолдану арқылы тек ірі қалалар мен өндіріс орындарын ғана емес, жеке тұрғын үйлерді де қамтамасыз етуге болады. Жұмыс мәтінінде қарастырылған мысалдар бойынша Арайлымның теориялық әдебиеттерге және интернет желісіндегі ғылыми жобалар ұсыныстарына да көңіл бөлгендігі көрінеді.

ОқушыМұхан Арайлымның жасаған жұмыстарына оң баға беруге және ғылыми шығармашылық жұмыстар конкурсына қатысуына ұсынуына болады.

Пікір білдіруші: Физика пәні мұғалімі

Түймебекова Зарина

№7 жалпы орта білім беретін мектебінің

9Ә сынып оқушысы Мұхан Арайлымның

«Күн сәулесі – болашақ энергия көзі»

тақырыбында жазған ғылыми

шығармашылық зерттеу жұмысына

ПІКІР

Мұхан Арайлымның аталған тақырып бойынша жазған ғылыми жұмысы Күн энергиясын пайдаланудың артықшылықтары мен кемшіліктері жайында айтылады. Қосымша энергия қоры ретінде Күнді пайдаланудың мәні және пайдасы зор екендігі айқын. Өйткені, оның экологияға зияны жоқ және Жер бетіндегі тіршілікке үйреншікті энергия көзі. Адамзат, күн энергиясының ағынын өз бақылауына алып, қолдану арқылы жердің климатын сақтап қала алады.

Бұл жұмыста күн энергиясын пайдаланудың мүмкіндіктері бағаланып берілген. Адам қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін Күн сәулесін қолдану мүмкіндігін жан-жақты зерттеген. Зерттеулер нәтижесінде , күн энергиясын қолдану арқылы тек ірі қалалар мен өндіріс орындарын ғана емес, жеке тұрғын үйлерді де қамтамасыз етуге болады.

Жұмыс мәтінінде қарастырылған мысалдар бойынша Арайлымның теориялық әдебиеттерге және интернет желісіндегі ғылыми жобалар ұсыныстарына да көңіл бөлгендігі көрінеді.

Оқушы Мұхан Арайлымның жасаған жұмыстарына оң баға беруге және ғылыми шығармашылық жұмыстар конкурсына қатысуына ұсынуына болады.

Пікір білдіруші: Н.Ержанов

Физика, математика, информатика

кафедрасының ф.м.ғ. доценті

Зерттеудің мақсаты: еліміздің тұрғындарын күнделікті тұрмысқа қажетті энергиямен қамтамасыз етудегі кейбір мәселелерге тоқталып, күн сәулесін пайдалану жолдарын қарастыру

Тақырыптың өзектілігі: Жер қойнауындағы қазба байлығын үнемдеу, болашақта энергия тапшылықты болдырмау.

Зерттеудің міндеті: күннің неге энергия көзі болып табылатынын зерттеп, күн сәулесін ата-бабаларымыз қалай пайдаланғанын және қазіргі кезде күн сәулелерін пайдаланудың маңыздылығын көрсету

Зерттеу жұмысының дерек көздері: зерттеудің материалы ретінде деректер, түсіндірме, оқулықтар мен ғылыми еңбектер алынды.

Болжам: осы тақырыпты зерттей отырып, біз болашақта энергияны толықтай табиғаттан (күн, жел, теңіз толқындары) алуға болады деген болжамға келдік

Зерттеу әдіс-тәсілдері: зерттеу барысында өз бетімен іздеу, мағұлмат алу, жинақтау, салыстыру, талдау әдістері қолданылды.

Зерттеудің теориялық және практикалық мәні: зерттеу барысында жинақтаған материалдарды және алынған нәтижелерді алдағы уақытта осы тақырыпты терең зерттеу жұмыстарына, тірек-сызба жасауда, класстан тыс жұмыстарда пайдалануға болады

Зерттеудің жаңалығы: күн энергиясын қосымша энергия ретінде пайдалану арқылы қазба байлықтарымызды үнемдеп, табиғатқа зиян келтірмей ұрпақтарымызға жеткіземіз

Зерттеу жұмысының құрлымы: ғылыми жоба кіріспеден, негізгі бөлімнен, қорытындыдан, пайданылған әдебиеттерден тұрады.

Ойлау керек келешекті, ел жайын, Игеріліп жатыр кендер жыл сайын. Ей, адамдар! Табиғаттың берген молБайлықтарын үнемдеуге тұр дайын!

I Кіріспе

«Жасыл энергия» - болашағымыз

Энергия қорларын үнемдеу бүгінгі күннің аса маңызды міндеттерінің біріне айналды. Өнеркәсібі дамыған әлемнің барлық мемлекеттерінде энергия үнемдеу шаралары дұрыс жолға қойылған. Өйткені көмірмен және көмірсутегімен жұмыс істейтін жылу электр станциялары түбі бір экологиялық проблемалардың асқынуына әкеп соқтыратыны белгілі жайт. Сондықтан әлем қайта қалпына келетін жергілікті энергия көздерін энергия үнемдеудің басты қайнар көзі ретінде қабылдап отыр.

Соңғы жылдары елімізде де қалпына келетін энергия көздеріне энергетикалық кешенді

дамытудың бір тармағы ретінде қарай бастады. Мемлекет пен бірқатар бизнес құрылымдар тарапынан оны қолданысқа енгізуге зор күш салынып жатыр. Оның өз жөні бар. Ең алдымен, қайта қалпына келетін қуат көздерін тиімді пайдалану энергияны үнемдеуге мүмкіндік берсе, екіншіден экологиялық мәселелердің түйінін тарқатады деуге болады. Қазақстанда қалпына келетін энергия көздерінің тұрақты кешенін құру мемлекеттің тікелей қатысуымен жүзеге асатын шаруа болғандықтан, бұл мәселе үкімет деңгейінде қолға алынған. Қазақстан қалпына келетін энергия көздерін пайдалануда зор әлеуетке ие. Аға-апаларымыздың зерттеулеріне сүйенсек, Қазақстанның жалпы су әлеуеті жылына 170 млрд кВт/сағатқа жетеді екен. Бұл салада жүргізілген жұмыстар нәтижесіз емес, Қазақстан Мойнақ СЭС-і, Кербұлақ СЭС-і мен Бұлақ СЭС-і сияқты ірі жобаларды іске асыруды бастап кетті. Географиялық орналасуы жағынан Қазақстанның жел энергетикалық әлеуеті де жоғары. БҰҰ-ның Жел энергетикасы бойынша даму бағдарламасы аясында жүргізілген зерттеулер Қазақстанның бірқатар өңірлерінде желдің жылдамдығы 6 м/с-тан асатынын дәлелдеп берді. Бұл ретте, Балқаштың климаттық жағдайы ерекше маңызға ие. Балқаш өніріңде Сарыарқаның аңызық желі үздіксіз с

Қазақстанның климаттық жағдайы күн энергиясын да пайдалануға қолайлы болып табылады. Елімізде күн энергиясын өндіру мүмкіндігі жылына 2,5 млрд кВт/сағатқа бағалануда. Қазақстан солтүстік ендікте орналасқанына қарамастан, республика аумағындағы күн радиациясының әлеуеті өте жоғары. Сонымен қатар, өңірде күн энергиясы электр қуатын өндіру үшін ғана емес, жылу алу үшін де пайдалануға болады. Ол үшін орталық электр және жылумен қамтамасыз ету жүйелерінен шалғай жатқан аудандарда күн қондырғылары орнатылуы тиіс. Қазақстанда қайта қалпына келетін және баламалы энергетика саласы кенже қалған. Елімізде соңғы жылдары осы саланы қолдауға бағытталған заңнамалық базалар мен бірқатар салалық бағдарламалар қабылданды. Республикамыз қайта қалпына келетін энергия көздерін дамытуды заңдық тұрғыдан мықтап бекітіп алған. Нақты жұмыстар атқарылуда. Ендеше, баламалы энергетиканы қолдану ел экономикасын жаңғыртудың маңызды факторына айналатын күн де алыс емес деген сөз.

II Негізгі бөлімі

Күн сәулесі - болашақтың сарқылмас энергиясы.

Елбасымыз Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаев Қазақстан халқына Жолдауында айтылған энергетикалық тапшылық - бүгінгі таңда өзекті мәселелердің бірі. Жер қойнауында, әсіре Қазақстанның ұлан-ғайыр, әрі бай жер қойнауында қазба байлығының мол болғанына қарамастан, адамзат оны жылдан жылға игеріп жатыр. Алайда, шикізат көзі өлшеусіз емес, бір күні ол да шегіне жетеді.

Әсіресе, бүгінде жоғарыда айтылғандай,отынның таптырмайтын түрлері мұнай мен газдың қоры жыл санап кему үстінде. Ғалымдарымыздың жуықтаған есептеулері бойынша қазіргі қарқынды тұтыну екпіні жалғаса берсе, табиғаттағы газ қоры шамамен 50 жылға, мұнай қоры 40-50 жылға ғана жететін сияқты. Сондықтан Күн энергиясын қолдану өркениеттің дамуының негізгі факторы болып табылады. Біз энергияның қосымша көзінің бірі - Күн сәулесі деп ойлаймыз және осы ой аясында біраз зерттеулер жүргіздік.

Қосымша энергия қоры ретінде Күнді пайдаланудың мәні және пайдасы зор. Өйткені, оның экологияға зияны жоқ және Жер бетіндегі тіршілікке үйреншікті энергия көзі. Адамзат, күн энергиясының ағынын өз бақылауына алып, қолдану арқылы жердің климатын сақтап қана қоймай, сонымен бірге энергияны да көп мөлшерде үнемдейді.

Әлемнің шырағы атанған Күн планетасы бізге жақын орналасқан алып термоядролық реактор. Оның қайнаған «қазанында» әрбір секунд сайын төрт миллион тонна сутегі жанады. Осының арқасында әлем кеңістігіне өте көп энергия бөлінеді.Күн сәулесі энергиясының 30 % - і ғарыш кеңістігіне тарайды да , 70 % - і жер бетіне түседі. Күннің жерге түсетін мол энергиясының бір бөлігі атмосфераға, мұхит пен құрлықтарға сіңеді. Екінші бөлігі сулардың булануына және олардың айналып, қайта түсуіне шығындалады. Үшінші бөлігі теңіз және атмосфералық ағындарды туғызады. Ал төртінші - бір кішкене ғана бөлігін өсімдіктер бойына сіңіреді. Сөйтіп, жер бетінде ғажайып фотосинтез реакциясы жүреді

Күн сәулесінен энергия алу дегеніміз - дәстүрлі емес энергетика бағыттарының бірі. Ол күннің сәулеленуін пайдаланып қандай да бір түрдегі энергияны алуға негізделген. Күннің сәулеленуі - Жердегі энергия көзінің негізгі түрі. Күн сәулесі арқылы тікелей жылытуға немесе фотоэлементтер көмегімен энергияны қайта өңдеу арқылы электр энергиясын алуға не басқа да пайдалы жұмыстарды атқаруға болады.

1.Күн энергиясын электр энергиясына айналдыратын қондырғыларының түрлері

Күн элементтері-күн сәулесін қабылдап, оны электр энергиясына түрлендіретін материалдардан жасалуы керек.

Күн энергиясын электр энергиясына айналдыратын қондырғыларының түрлері:

Фотоэлектрлік (күн батареялары);

Фототермиялық (күн коллекторлары)

Күн батареялары –күн энергиясын тікелей электр энергиясына айналдыратын жартылай өткізгіш құрылғы. 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. 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