Исследовательская работа Преобразования водяного давления в электричество Номинация физика

Подсосновский детский сад «Солнышко»-
филиал МБОУ «Подсосновская СОШ»

Исследовательская работа
Преобразования водяного давления в электричество
Номинацияфизика

Автор: Голодзе Кирилл Владимирович, 5 лет
Руководитель: Вайгандт Ольга Петровна,
Воспитатель Подсосновского
детского сада «Солнышко» -
филиал МБОУ «Подсосновская СОШ»

Подсосново
2022
АНКЕТА
АВТОРА ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ (заполняется на каждую работу, на бланке организации)

(название выдвигающей организации)

Выдвигает

_________________________________________________________
­­­­­­­­­­
должность
________________________________________________________________

_______________________ ________________________
подпись руководителяФ.И.О. руководителя
М.П.

«_17___» ___февраля__ 2022 г.

АНКЕТА РУКОВОДИТЕЛЯ АВТОРА РАБОТЫ:
(просьба после получения приглашения от жюри для участия в финале представить также соответствующую анкету для лица, сопровождающего детей)

________________________________________________________________

_______________________ ________________________

подпись руководителяФ.И.О. руководителя
М.П.

«__17__» __февраля___ 2022 г.

АНКЕТА УЧАСТНИКА:
(заполняется для КАЖДОГО автора исследовательской работы, представленной на Конкурс)

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ исследовательской работы:

Оглавление
Введение…………………………………………………………………………...7
Что такое гидроэлектростанция? ..........................................................................8
Принцип работы гидроэлектростанция?...............................................................8
Воздействие ГЭС на окружающую среду………………………………….........9
Изготовление гидроэлектростанции в домашних условиях ……………..……9
Вывод………………………………………………………………………….….10

Введение
Моя работа посвящена изучению работы гидроэлектростанции ( ГЭС). Все знают, что для работы различных электроприборов нужен электрический ток, который вырабатывает гидроэлектростанция.  Эта тема мне очень интересна, поэтому я решил провести исследовательскую работу по изготовлению гидроэлектростанции.
Если возникает столько вопросов, значит эта тема, актуальна и значима для общества.

Мной были поставлены следующие вопросы:
1. Что такое гидроэлектростанция?
2. Устройство и принцип действия гидроагрегатов?
3. Воздействие ГЭС на окружающую среду.
4. Можно ли изготовить электростанцию в домашних условиях?
Цель исследования: Изучить способ преобразования энергии воды в электрическую энергию и создать электростанцию в домашних условиях.
Задачи работы:

• Изучить основы электротехники и работы гидроэлектростанции.

• Дома создать макет гидростанции для наглядного изучения работы.

• Использовать водяное давление струей воды из под крана для выработки электричества

• Мультиметром проверить исходящий ток

• Предоставить видеосъемку по теме проекта.

После эксперимента рассказать детям в группе про гидроэлектростанцию, которая работает по тому же принципу (водяного давления)

Гипотеза: Я думаю, что преобразовать водяное давление в электричество возможно в домашних условиях (создать гидроэлектростанцию в домашних условиях).
Методы:

• работа с источниками информации

• эксперимент

• фиксирование результатов

Актуальность исследования: Электричество стало неотъемлемой частью жизни человека и общества. Знание основ электротехники поможет мне в школе и в жизни. Хочу стать инженером – электриком.
Практическая значимость: Если есть рядом речка, то можно вырабатывать электроэнергию для своих потребностей.

1. Что такое гидроэлектростанция?

Гидроэлектростанция (ГЭС) - электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока.
Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.
Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы 2 основных фактора: круглогодичная гарантированная обеспеченность водой и наличие больших уклонов реки.

2.Принцип работы ГЭС
Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.
Необходимый напор воды формируется строительством плотины, что приводит к концентрации реки в определенном месте, или естественным током воды (деривацией), или использованием совместно и плотины, и деривации.
В здании ГЭС располагается все энергетическое оборудование.
В машинном зале расположены гидроагрегаты, непосредственно преобразующие энергию тока воды в электрическую энергию, и дополнительное оборудование: устройства управления и контроля над работой ГЭС, трансформаторная станция, распределительные устройства и многое другое.
ГЭС разделяются в зависимости от вырабатываемой мощности:
мощные - вырабатывают от 25 МВт и выше;
средние - до 25 МВт;
малые гидроэлектростанции - до 5 МВт.
Мощность ГЭС зависит от напора и расхода воды, а также от КПД используемых турбин и генераторов.
Принцип работы используемых в ГЭС турбин един.
Вода, находящаяся под давлением (напор воды), поступает на лопасти турбины, которые начинают вращаться.
Механическая энергия, передается на гидрогенератор, который вырабатывает электроэнергию.
Турбины отличаются некоторыми техническими характеристиками, а также камерами - стальными или железобетонными, и рассчитаны на различный напор воды.

Конечная стоимость получаемой электроэнергии ниже, чем при использовании других видов электростанций, и нет вредных выбросов в атмосферу.
Однако построить ГЭС можно только там, где можно создать большой напор воды.

3. Воздействие ГЭС на окружающую среду.

• использование возобновляемой энергии.

• очень дешевая электроэнергия.

• работа не сопровождается вредными выбросами в атмосферу.

• быстрый (относительно ТЭЦ/ТЭС) выход на режим выдачи  рабочей мощности после включения станции.

4. Изготовление гидроэлектростанции в домашних условиях
Для работы мне необходимы: водяное колесо, мотор(генератор), мультиметр, провода.
Я поместил водяное колесо на мотор и соединил его с мультиметром. Установил диапазон 5Vили 50mA на мультиметре.

Поместил колесо под струю воды так, чтобы колесо «захватило» поток воды. Посмотрел, как много вырабатывается напряжения и какой силы ток.
Использование водяной струи для производства электричества в моторе (используется как генератор) подобно использованию водяного давления из хранилища, чтобы запустить гидроэлектростанцию

Вывод
В процессе исследования я изучил, как устроена гидроэлектростанция, принцип работы гидроэлектростанции, способ преобразования энергии воды в электрическую энергию и провел собственный опыт по изготовлению гидроэлектростанции. В результате опыта выяснил, что можно в домашних условиях создать гидроэлектростанцию. Цель исследования достигнута.