Солнечный ветер

Программа энерджиквантума «Солнечный вете» позволяет получить расширенные знания по физике и базовые знания по нетрадиционной и традиционной энергетике. Для слушателей курса не составит никакого труда подготовить отличные проекты в рамках школьной программы. В современном мире, в условиях происходящего четвертого энергоперехода, выпускники квантума будут востребованы в ведущих технических ВУЗах России.  Наши  кванторианцы участвуют в технических конкурсах регионального и всероссийского уровней, и становятся призерами и победителями.  

 В базовом модуле, в 1 полугодии, учащиеся получат знания по следующим вопросам:                                    1.Традиционные способы получения и передачи электрической энергии на расстояние
2.Ветер как источник энергии
3.Солнечный свет как источник энергии
4.Ванадиевые проточные редокс-батареи                                                                                                      5.Вода как источник энергии
6.Теплоперенос                                                                                                                                            7.Водород – источник энергии

В Углубленном модуле, во 2 полугодии изучат вопросы:
1.Основы электроники
2.Схемотехника
3.Биотопливо
4.Термоэлектричество
5.Солнечные станции Республики Алтай
6.Проектирование комплекса солнечной станции с накопителем энергии на редокс-батарее.

 

Педагоги

Преподаватель - Осинский Александр Васильевич, инженер энергетик с 40 летним стажем.

Содержание программы

1. Базовый модуль.

Тема 1.1 -традиционные способы получения и передачи на расстояние электрической энергии.

Теория – знакомство с генератором и инвертором электрического тока и их использованием в традиционной энергетике.

Практика- использование модели генератора для получения электрического тока.

Тема 1.2 – ветер как источник энергии

Теория – получение электрической энергии при помощи ветрогенераторов.

Практика –определение характеристик модели ветрогенератора с использованием различных видов и количества лопостей.

Тема 1.3- солнечный свет как источник энергии.

Теория – получение электрической энергии при помощи солнечных панелей.

Практика- исследование солнечной панели и определение ее характеристик.

Тема 1.4 ванадиевые проточные редокс-батареи как аккумулятор энергии.

Теория – знакомство с ванадиевыми батареями, критерии эффективности, принцип работы.

Практика –исследование ванадиевого накопителя энергии.

Тема 1.5 вода как источник энергии".

Теория – знакомство с гидротурбиной, критерии эффективности, принцип работы.

Практика – исследование гидротурбины.

Тема 1.6 – теплоперенос.

Теория – знакомство с элементом Пельтье, критерии эффективности, принцип работы.

Практика – исследование элемента Пельтье.

Тема 1.7 – водород как источник энергии.

Теория – знакомство с электролизером, и водородным топливным элементом критерии эффективности, принцип работы.

Практика – получение водорода при помощи электролиза воды. Использование водорода для получения электрического тока с применением топливных элементов. Водород- топливо для автомобиля.

2. Углубленный модуль. 

2.1 Основы электроники

Теория – изучение основ функционирования электронных схем.

Практика – создание электронных схем в виртуальном пространстве.

2.2 Схемотехника

Теория -электронные элементы и функционирование элементарных узлов.

Практика – построение схемы устройств на базе отдельных элементов.

2.3 Биотопливо

Теория -биотопливо как источник альтернативной энергии

Практика- создание топливного элемента на основе биологического сырья.

2.4 Термоэлектричество

Теория- принцип работы термоэлектрических преобразователей.

Практика- применение эффектов Зеебека-Пельтье-Томсона.

2.5 Солнечные станции Республики Алтай

Теория – преобразование энергии фотонов в энергию электронов.

Практика- изготовление модели комплекса солнечных станций Республики Алтай.

2.6 Проектирование комплекса солнечной станции с накопителем энергии на ванадиевой редокс-батарее.

Теория – традиционные и новационные накопители энергии.

Практика- изготовление прототипа комплекса солнечной станции с накопителем энергии.

 

 





 

 

Цели программы

Целью программы является создание условий для получения знаний по альтернативной и традиционной энергетике, развития инженерного мышления, познавательного интереса и творческих способностей путем проектно-исследовательской деятельности, что поможет в выборе будущей профессии.

Результат программы

По итогам вводного и углубленного модулей у учащихся должно сформироваться представление о современных энергосистемах, этапах и методах их проектирования.

Обучающиеся должны знать принципы получения электроэнергии из энергии ветра, солнца, воды.

Уметь:

работать с моделью электрогенератора;

работать с моделью ветрогенератора;

работать с солнечной панелью;

работать с ванадиевой редокс-батареей;

работать с гидротурбиной;

работать с термоэлектрическими преобразователями

работать с электролизером, водородным и биологическим топливными элементами;

работать в программном пространстве "Tinkercad«

собирать элементарные электронные схемы

Знать:

принципы получения электроэнергии из энергии ветра, солнца, химической связи (молекул водородаили водного раствора поваренной соли), механического движения.

принципы работы устройств применяемых для хранения электроэнергии.

принцип работы таких потребителей электроэнергии как светодиод, электромотор, электролизер.

Личностные:

- сформировать коммуникативные компетенции в общении и сотрудничестве со сверстниками и взрослыми в процессе образовательной и соревновательной деятельности;

- сформировать навыки самообразования на основе мотивации к обучению и познанию;

Предметные:

- получить базовые знания по альтернативным источникам электроэнергии;

- получить базовые знания по основным потребителям электроэнергии;

- получить базовые знания по основам научного метода;

Метапредметные:

- сформировать начальные навыки проектного управления;

- сформировать начальные навыки работы в команде;

- сформировать начальные навыки работы с информацией.

Уровень сформированности и освоенности навыков выявляется в ходе защит учебных исследовательских работ. По итогам курса учащиеся выполняют исследовательские проекты по разработке энергосистемы с использованием «чистых» энергоносителей.

Прохождение программы должно сформировать у обучающихся компетенции, которые могут быть применены в ходе реализации итоговых учебных проектов по данной программе:

- креативное мышление,

- аналитическое мышление,

- командная работа,

- умение отстаивать свою точку зрения,

- навык презентации,

- навык публичного выступления,

- навык представления и защиты проекта

- осмысленное следование инструкциям,

- работа с взаимосвязанными параметрами.

- соблюдение правил,

- поиск оптимального решения,

- соблюдение техники безопасности,

- исследовательские навыки,

- методы генерирования идей,

- навык решение изобретательских задач,

- прогнозировать результаты работы;

- планировать ход выполнения задания;

- рационально выполнять задание;

 

Особые условия проведения

Главное, что должно быть у ребенка-любознательность. Знания появятся при изучении нашей программы.

Обучение по  программе полностью бесплатное. Поездки на экскурсии в другие города, на конкурсы обычно оплачивает кванториум.

Материально-техническая база

Новое здание кванториума построено в 2019 году специально для занятий техническим творчеством. Аудитории просторные, светлые и теплые. Квантум энерджи укомплектован новым оборудованием для моделирования устройств альтернативной энергетики. Каждое рабочее место оснащено индивидуальным компьютером.