Перекачування води за допомогою сонячної енергії з Cobra SMARTsense Code

Схема досліду

Гідроакумулювальні електростанції мають великі, високо розташовані водосховища, щоб зберігати воду до моменту використання.

Воду закачують у ці водосховища за допомогою електричної енергії, наприклад із вугільних або атомних електростанцій, через що утворюються відходи, такі як CO2 або радіоактивні матеріали.

Цей дослід показує, як замість цього можна використати відновлювану енергію.

Попередні знання

Учні мають мати досвід поводження з учнівським блоком живлення; бажано також, щоб вони вже мали перший досвід роботи з measureAPP. Учні мають також знати різні форми, у яких може існувати енергія.

Принцип

У цьому досліді водяний насос живиться від сонячного елемента, і при цьому спостерігають, на яку висоту можна підняти воду. На цій основі роблять висновки про властивості перетворення енергії.

Навчальна мета

Учні знайомляться з методом гідроакумулювальних електростанцій, які дають змогу накопичувати відновлювану енергію. При цьому вони мають також опанувати просте програмування пристрою для контролю струму та керування реле.

Завдання

У цьому досліді учні живлять насос електричною енергією від сонячної батареї. Вони досліджують, як інтенсивність світла впливає на продуктивність насоса.

Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Крім того, слід бути обережними з такими джерелами небезпеки:

• Лампа та її тримач нагріваються під час роботи. Тому не варто торкатися їх після того, як лампу було ввімкнено.
• Кабелі, якими приєднують насос, мають відкриті кінці, що перебувають під напругою.
  Їх не можна торкатися, а також не можна з'єднувати їх із матеріалами, що за звичайних умов проводять струм.
  

Гольдісталь - найбільша гідроакумулювальна електростанція Німеччини

Водяні насоси використовують вкладену механічну енергію, щоб підняти воду з глибини. Це дає людям доступ до води навіть без поверхневих водойм: підземну воду виводять на поверхню.

Вода, що лежить вище, має більшу потенційну енергію, яка перетворюється на кінетичну, якщо вода дістає змогу текти в нижче розташоване місце.

Тому як спосіб накопичення енергії воду можна закачувати у високо розташовані водосховища або стоячі водойми і за потреби знову робити цю енергію придатною до використання, спрямовуючи воду через турбіну.

Схема досліду

1. Забезпеч насос електричною енергією від сонячної батареї.

2. Запрограмуй Cobra SMARTsense Code, щоб він контролював струм.

3. Досліди, як інтенсивність світла впливає на продуктивність насоса.

Cobra SMARTsense Code

У цьому досліді ти використовуєш Cobra SMARTsense Code. Це пристрій керування, який може видавати цілеспрямовані сигнали. Можливі форми сигналу - наприклад: світіння світлодіода, показ на дисплеї або звук. У цьому досліді ми користуємось керуванням реле Cobra SMARTsense Code. Реле в цьому разі - не що інше, як вимикач. Ним можна цілеспрямовано розмикати й замикати електричні кола.

1. Склади з розбірної основи штатива та обох стрижнів штативну лаву.

2.З одного боку затисни короткий штативний стрижень вертикально і закріпи галогенну лампу на ковзній опорі, яку насаджують на штативну лаву.

3. Приєднай галогенну лампу до гнізд постійної напруги блока живлення.

Блок живлення вимкнений.

4. Закріпи на короткому штативному стрижні тримач із затискачем за допомогою подвійної муфти.

5. Постав один кут ванночки під тримач із затискачем, закріпи шланг на насосі та встав насос у тримач із затискачем.

Насос має бути приблизно на відстані від дна ванночки.

6. Закріпи сонячний елемент двома тримачами.

7. Розташуй галогенну лампу приблизно на відстані від сонячного елемента.

8. Наповни ванночку водою так, щоб насос стояв у воді приблизно на , і постав велику мензурку під вільний кінець шланга насоса.

9. Склади з'єднувальні модулі так, як показано на рисунку.
Стеж при цьому за правильним напрямком діода!

10. Встав від'ємний (чорний) контакт сонячного елемента у з'єднувальний модуль, який веде до від'ємного (вертикальна риска) кінця світлодіода.

11. Проведи другий кінець сонячного елемента через Cobra SMARTsense-Current до додатного боку світлодіода.

Прокладання кабелів від сонячного елемента до модулів.

12. Тепер проведи кабель від додатного боку світлодіода до додатного кінця насоса. Від'ємний кінець насоса проведи в Cobra SMARTsense Code, у реле 1 (угорі) цього пристрою.

Прокладання кабелів від насоса.

13. З'єднай кабелем реле 1 з від'ємним боком світлодіода.

Прокладання кабелів від реле до модулів.

measureAPP для операційних систем Android

measureAPP для операційних систем iOS

measureAPP для планшетів / ПК з Windows 10

• Увімкни Cobra SMARTsense Current і Cobra SMARTsense Code, утримуючи кнопку живлення кілька секунд, доки не почне світитися символ Bluetooth.
• Тепер відкрий measureAPP і приєднай обидва пристрої: у застосунку вгорі, у розділі «Датчики», натисни на біле коло поряд із датчиком. Тоді має з'явитися зелена галочка, яка підтверджує, що пристрій приєднано.
• Якщо це не налаштовано раніше, натисни тепер у розділі «Вимірювальний канал» на канал сили струму під Current на шестірню, щоб відкрити налаштування. Там встанови одиницю на .

• Натисни в застосунку внизу ліворуч на «Тригер», далі на «Вибрати дію» і вибери "Code" Реле 1 Увімк., потім натисни «Зберегти» - після цього відкриється ще одне вікно.
• Встанови як вимірювальний канал струм , як порогове значення - , а як умову спрацювання - перевищене порогове значення, і знову натисни «Зберегти».

• Натисни в measureAPP праворуч, де видно систему координат, угорі на символ 0.0. Тепер ти маєш бачити значення струму сонячного елемента.
• Спершу переконайся, що на блоці живлення регулятори напруги та струму стоять на 0.
• Увімкни блок живлення і виведи регулятор струму на .
• Повільно підвищуй напругу, доки насос не ввімкнеться через реле на Cobra SMARTsense Code, і знову вимкни блок живлення.

Значення сили струму як число

Cobra SMARTsense-Code