МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Аманбек Нұржан Нұрланұлы

Ахметов Сүндет Базарбайұлы

Тема: “Индукционный нагреватель на солнечной энергии”

Направление: Космические информационные технологии

Секция: Физика

Руководитель: Кушекова Б.Ш.

Научный руководитель: Сайдахметов П. А.

Шымкент 2015

АННОТАЦИЯ

Горячая и теплая вода нужны нам почти постоянно и практически везде, как в быту так и практически в любых сферах народного хозяйства. Однако, как ни парадоксально, но пока в мире еще не научились греть воду с минимумом затрат энергии. Удивительно то, что оказывается, такая прорывная энергетически экономная технология нагрева воды в системах теплоснабжения, уже изобретена ранее и буквально у всех нас на виду. Это – давно известный специалистам, индукционный метод нагрева металлов. Катушки индуктивности широко применяются для разогрева электропроводящих материалов в индукционных печах.

Дороговизна и дефицит электроэнергии, истощение широко используемых в настоящее время как топливо традиционных природных ресурсов заставляет человечество искать пути использования возобновляемых источников энергии.

Мы предлагаем работающую модель установки, которая используя энергию Солнца, обогреет дом с минимальным потреблением электричества. Эта установка преобразует энергию Солнца в индукционную энергию. Индукционный нагреватель преобразует электроэнергию, полученную от преобразования энергии Солнца (солнечная батарея) в тепло воды, а, следовательно, в тепло для обогрева помещения

Такая высокая значимость Солнца является существенным стимулом понять как оно работает, почему изменяется и как эти изменения могут повлиять на нас с вами и, в целом, на жизнь на Земле .

Оглавление

1.Введение

2. Астрономические исследования

2.1 Солнце - источник тепла и света

2.2 Саянская солнечная обсерватория

2.3 Универсальный автоматизированный солнечный телескоп с комплексом магнитографов и спектрофотометров

3. Объект исследования

3.1 Катушка индуктивности

3.2 Индуктор

3.3 Описание установки

4. Заключение

5. Список используемой литературы

Введение

Горячая и теплая вода нужны нам почти постоянно и практически везде, как в быту так и практически в любых сферах народного хозяйства. Однако, как ни парадоксально, но пока в мире еще не научились греть воду с минимумом затрат энергии. И поскольку нагрев воды сопряжен с большими энергетическими затратами, поэтому теплая и горячая вода весьма дорого нам обходятся. Поэтому любые прорывные энергосберегающие технологии в теплоэнергетике для получения теплой и горячей воды важны и полезны буквально всем. Совершенно очевидно огромное значение прогресса в данной сфере техники для всей цивилизации, и особенно, для стран с холодным климатом. Удивительно то, что оказывается, такая прорывная энергетически экономная технология нагрева воды в системах теплоснабжения, уже изобретена ранее и буквально у всех нас на виду. Это – давно известный специалистам, индукционный метод нагрева металлов. Но именно в случае ее рационального применения для нужд снабжения теплой водой – мы и получим вскоре огромную, практически многократную экономию электроэнергии в этой сфере и многократное снижение общих материально-технических и финансовых затрат на монтаж и эксплуатацию автономных систем теплоснабжения любых помещений. Именно она, такая индукционная электротехнология при правильном ее применении и с использованием стандартного электрооборудования при минимуме модернизации, и позволит легко и просто, и почти в два раза снизить электропотребление на нагрев воды по сравнению с нагревом этого же объема воды в обычном электрокотле с электроТЭНами.

Такое стандартное индукционное устройство с успехом может быть использовано в любых системах отопления и горячего водоснабжения. Устройство содержит индукционный нагреватель, включающий магнитопроводную цилиндрическую емкость с входным и выходным патрубками, наружные и внутренние индукционные обмотки, цилиндрические и круговые распределители потока жидкости, изоляционные прокладки, магнитопроводный экран. Для управления нагревом в состав устройства входят выпрямитель переменного тока и инвертор, последовательно соединенные друг с другом и с индукционным нагревателем. Нагрев воды происходит теплопередачей от стенок цилиндрической магнитопроводной емкости, которые, в свою очередь, нагреваются вихревыми токами, индуцируемыми обмотками, к тонким слоям холодной жидкости, разделенным системой распределителей теплового потока. Устройство обеспечивает повышение его коэффициента мощности, КПД, быстрый и экономичный нагрев воды. Следует отметить, что наш индукционный нагреватель работает от солнечной батареи, что еще более усиливает его привлекательность. Перейдем к описанию основного составляющего индукционного нагревателя

Солнце - источник тепла и света, без которых было бы невозможно возникновение и существование жизни на нашей планете. Уже наши предки понимали, насколько сильно их существование зависит от Солнца и относились к нему с почтительным благоговением, поклоняясь ему и обожествляя его образ. И хотя в настоящее время мы понимаем физическую природу Солнца и уже не наделяем его божественной сущностью, тем не менее его влияние на нашу жизнь от это не стало меньше. Такая высокая значимость Солнца является существенным стимулом понять как оно работает, почему изменяется и как эти изменения могут повлиять на нас с вами и, в целом, на жизнь на Земле. Наука дает нам возможность заглянуть в прошлое нашей звезды и позволяет утверждать, что во времена своей молодости (а это было более 4 миллиардов лет назад) Солнце светило значительно слабее, а еще через четыре миллиарда будет светить ярче, чем сейчас. Тем не менее жизнь на Земле существовала уже в то время, и это позволяет нам с оптимизмом смотреть в будущее, когда условия на Земле снова изменятся. Кроме постепенного увеличения светимости на протяжении миллиардов лет, Солнце может существенно меняться и за много более короткие промежутки времени. Самым известным периодом изменения Солнца является 11-летний солнечный цикл, на протяжении которого Солнце проходит через минимум и максимум своей активности. Наблюдения максимумов излучения на протяжении нескольких десятков лет позволили сделать вывод, что увеличение светимости Солнца, начавшееся миллиарды лет назад, продолжается и в наше время. За несколько последних циклов полная светимость Солнца возросла приблизительно на 0.1 %. Подобные изменения (как быстрые, так и постепенные) несомненно оказывают большое влияние на нашу жизнь, однако физические механизмы этого влияния все еще остаются неизвестными.