1-сабақ

Күн бағытына қарай автоматты бағытталатын күн панелін басқару жүйесі 1-сабақ

Жобаның мақсаты

Энергия көздерімен оның ішінде күн энергиясымен танысу;
Оқушыларда 4К дағдыларын дамыту;
Қолданбалы материалдардан күн трекерін жасаңыз

Мұғалімге арналған нұсқаулық

Жобаның эксперименттік бөлімінде оқушылар 3-4 адамнан тұратын топтарда жұмыс істейді.
Оқушылар экология сияқты тақырыптармен танысуы керек.
Эксперименттік бөлімді бастамас бұрын оқушыларға барлық қажетті материалдарды таныстырыңыз және беріңіз.
Ыстық балқытылған желіммен жұмыс істеу туралы қысқаша нұсқаулар беріңіз.

Жобаны бағалау үшін бірінші аптада оқушыларға осы материалды (PBL rubrics) беріңіз:

оқушылар алдын ала қандай критерийлер бойынша дайындалу керектігін түсінді,
оқушылар өз әріптестеріне тиісті баға бере алды.

Теориялық бөлім

Күн трекері – бұл затты Күнге қатысты бұрышта орналастыратын жүйе. Күн Трекерлеріне арналған ең көп таралған қосымшалар-фотоэлектрлік панельдерді (PV) күн сәулелеріне перпендикуляр болатындай етіп орналастыру және ғарыштық телескоптарды күннің бағытын анықтай алатындай етіп орналастыру. Фотоэлектрлік күн трекерлері күн панелінің аспандағы күн позициясына сәйкес жұмыс істеу бағытын реттейді. Панельді күнге перпендикуляр ұстау күн панеліне көбірек күн сәулесін түсіреді, шыны Жарық шағылысады және көбірек энергия сіңіріледі. Бұл энергияны энергияға айналдыруға болады.

Трекер күннің қайда екенін қалай түсінеді?

Күні бойы трекердің панельдерді бұру уақыты келгенін “түсінудің” бірнеше әдістері бар.

Фотоқабылдағыштар. Күн сәулесі арнайы құрылғыларға (фоторезисторларға) түседі, жүйе бұл деректерді талдайды және барлық фоторезисторларға бірдей мөлшерде жарық түсе бастағанға дейін фотомодульдердің орнын реттейді. Жарық қайтадан бұрышқа түсе бастағанда, жүйе мұны түсінеді және позицияны қайта реттейді. Бұл жалғыз кемшілігі бар қарапайым және бюджеттік нұсқа-бұлтты ауа-райында трекерлер жұмыс істемейді. Қолмен басқару. Сіз ақылды электроникасыз және айналмалы механизмді қолмен басқара отырып, толықтай үнемдей аласыз. Әрине, бұл күнделікті электр қуатын өндіруді арттыру мүмкіндігі емес, бірақ панельдердің маусымдық бұрышын өзгерту әлдеқайда ыңғайлы.

Таймер. Трекерлер белгілі бір уақыт аралығында панельдердің орнын өзгерткен кезде тағы бір арзан нұсқа. Яғни, жүйе күннің орналасуын көрмейді, бірақ белгілі бір уақытта Модульдер белгілі бір бағытқа қарауы керек екенін түсінеді. Егер жүйе күннің аспандағы позициясының жыл сайынғы өзгеруін ескерсе, бұл қолайлы нұсқа. SPA (күн позициясының алгоритмі). Бағдарлама трекердің орналасқан жерін (координаттары мен биіктігін) ескере отырып, әр уақыт сегментінде Күннің қай жерде болатынын есептейді. Осыған сүйене отырып, трекер ең тиімді жағдайға айналады. Трекер күн панельдерінің тиімділігін арттыра ма? Күн трекерлерін пайдалану электр энергиясын өндіруді тұрақты бұрыштық модульдермен салыстырғанда шамамен 25-30% — ға, ал кейбір аймақтарда 40-50% – ға дейін арттыруы мүмкін.

Практикалық бөлім

1 аптада барлық қажетті материалдарды дайындаймыз