Сообщение ветер на службе у человека

Обновлено: 05.07.2024

Из истории использования ветряков и появления ветроэнергетики.

То, что энергия ветра имеет большой потенциал, люди поняли очень давно… Например, около 200 года до нашей эры в Персии для размола зерна стали использовать ветряные мельницы.

В 16 веке в городах Европы начинают строиться водонасосные станции с гидродвигателем и лопастями, приводимыми в движение ветром. В Нидерландах многочисленные ветряные мельницы откачивали воду с земель, отвоеванных у моря для использования в сельском хозяйстве. В засушливых областях Европы ветряные мельницы применялись для орошения полей.

Установки, производящие электричество из ветра, были изобретены в конце 19 века. Шотландский профессор Джеймс Блайт в 1887 году установил на участке около своего дома 10-метровый ветряк. Вырабатываемая им энергия использовалась для зарядки аккумуляторов, от которых питался электроэнергией коттедж. Таким образом, это был первый в мире дом, обеспеченный электричеством, полученным с помощью ветра.

В Дании в 1890 году была построена первая ветроэлектростанция, а к 1908 году насчитывалось уже 72 станции мощностью от 5 до 25 кВт. Крупнейшие из них имели башни высотой 24 метра и четырехлопастные роторы диаметром 23 метра.

Предшественница современных ветроэлектростанций с горизонтальной осью была построена в 1931 году в Ялте. Мощность установки составляла 100 кВт, а высота башни –30 м. К 1941 году единичная мощность ветроэлектростанций достигла 1,25 МВт.

Во время Второй мировой войны небольшие ветряки использовались на немецких подводных лодках для подзарядки батарей: таким образом экономилось топливо.

Аналогичный метод применялся для энергоснабжения маяков.

В период с 1940 по 1970 годы интенсивное развитие электросетевого комплекса, обеспечившего независимое от погоды энергоснабжение за умеренные деньги, привело к упадку ветроэнергетики. Возрождение интереса к ней началось в 1980-х, когда в Калифорнии начали предоставляться налоговые льготы для производителей электроэнергии из ветра.

Одной из острых глобальных проблем в современном мире является загрязнение окружающей среды. Поэтому перед человечеством стоит задача расширения области применения экологически чистых источников энергии. Одним из них является ветер. Как человек использует ветер, рассматривается в статье.

Самый "старый" источник энергии

Ветер - это поступательное движение воздушных масс в горизонтальном направлении. Причиной появления ветра на нашей планете является неравномерный нагрев воздуха в различных ее частях. Так, экваториальные воздушные массы нагреваются сильнее, чем воздух в тропиках, в умеренном и полярном климатических поясах. Поскольку ветер связан с перемещением газовой субстанции, то он представляет собой механическую энергию.

Как человек использует ветер? Следует сказать, что эта энергия применяется с незапамятных времен. Можно привести пример ветряных мельниц, которые мололи зерно или выкачивали большие объемы воды. Согласно данным исторических архивов, первые ветряные мельницы конструировались еще в Персии в VII веке нашей эры. Интересно отметить, что лопасти этих изобретений, в отличие от современных аналогов, располагались горизонтально. Из Персии мельница попала на Ближний Восток и в Китай. В XII веке начали строить первые ветряные мельницы во Франции и Англии. Как уже было сказано, применялись они в основном для перемалывания зерна либо перекачивания воды. Так, известно, что голландцы их использовали для откачивания воды из отвоеванных у океана территорий суши.

Использование энергии ветра также связано с морскими путешествиями прошлых веков, которые были бы невозможны без нее, поскольку до XIX века многие корабли являлись парусными. Здесь стоит привести пример ветров пассатов, которые дуют в западном направлении. Они использовались европейскими державами для путешествия в Южную и Северную Америки через Атлантический океан.

Преимущества и недостатки ветровой энергии

Раскрывая вопрос, как человек использует ветер, следует сказать, что этот энергетический источник обладает рядом преимуществ, которые приводятся ниже:

Неиссякаемость. Сколько будет светить Солнце над нашей Землей, столько будет на ней ветер. По некоторым оценкам энергия последнего составляет 2% от всего солнечного тепла, которое достигает поверхности земли.
Экологичность. Использование ветра не подразумевает выброс отравляющих веществ и парниковых газов в атмосферу, как это происходит в случае таких энергетических источников, как нефть или уголь.
Простота использования. В настоящее время достаточно установить так называемый аэрогенератор, который представляет собой устройство для преобразования механической энергии в электрическую, и ветер можно использовать для различных хозяйственных нужд как крупных предприятий, так и частных домов.

Среди недостатков этого вида энергии можно назвать его непостоянство (ветер может стихать или усиливаться). Кроме того, аэрогенераторы не везде можно установить ввиду климатических особенностей местности.

Как люди используют силу ветра в настоящее время?

Главным образом, современное использования этого экологически чистого источника энергии заключается в создании парков аэрогенераторов, которые выполняют роль электростанций. Коэффициент использования энергии ветра в настоящее время невелик, так, всего 3% мирового потребления электроэнергии вырабатывается аэрогенераторами. Тем не менее, к 2040 году, по оценкам экспертов, эта цифра возрастет до 9% в мире и до 20% в Европе.

Мировым лидером в развитии и распространении систем получения экологически чистой возобновляемой энергии является испанская фирма "Acciona", которая в 2014 году из ветра выработала 17,5 ГВт*ч электроэнергии, что достаточно для удовлетворения энергетических нужд 5 млн. человек.

В каких странах вырабатывается больше всего ветровой энергии?

Завершая вопрос, как человек использует ветер, следует привести список стран, где она играет важную роль для экономики:

Китай (138 ГВт);
США (71 ГВт);
Германия (44 ГВт);
Индия (25 ГВт);
Испания (23 ГВт).

Если же говорить о том, как люди используют силу ветра, относительно их потребностей, то здесь на первые позиции выходят страны Европы. Например, в испанской провинции Наварра 20% потребляемой электроэнергии получают из ветра, в Шлезвиг-Гольштейне (Германия) - 15%. В то же время 10% энергопотребностей всей Дании покрывают парки аэрогенераторов. Правительство Дании планирует увеличить этот процент до 50% к 2030 году.

Предметное направление: неживая природа

Выполнил: Самойсак Даниил

ученик 1класса Донецкой

для одарённых детей

Фитисова Ирина Викторовна

Однажды, путешествуя с родителями по побережью Азовского моря, я увидел стоящие в поле сооружения похожие на огромные вентиляторы. Папа объяснил мне, что это ветроэлектростанции. При помощи ветра они вырабатывают электроэнергию. (Приложение 1.) Я решил проверить, возможно ли получить электричество, используя модель ветроэлектростанции.

Цель работы: исследовать возможность получения электрического тока, используя силу ветра.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Выяснить что такое ветер? Каковы причины его появления?

2. Познакомиться с историей развития ветродвигателей.

3. Изучить устройство ветроэнергетической установки.

4. Изготовить модель ветрогенератора.

5. Экспериментальным путём, определить при каких условиях модель ветрогенератора работает максимально эффективно.

• изучение литературы и интернет-ресурсов по теме исследования;

• проведение исследований и экспериментов;

• анализ, сравнение и обобщение полученной информации.

Ветер. Причины его появления.

1.2.История развития ветродвигателей.

Ветер движется – значит, содержит запас энергии, которую можно с пользой применять. Сегодня уже никто не расскажет где, когда и у кого впервые появилась мысль использовать силу ветра для облегчения человеческой жизни. Возможно, это был рыбак, отважившийся выйти в море и поднявший над головой звериную шкуру. Первые парусные корабли появились в Египте. Они представляли собой лодку, на которой был укреплён шест с натянутой тканью. (Приложение 5). Паруса давали возможность лодке легко плыть вперёд в том направлении, куда дул ветер, пересекать моря и океаны, открывать новые континенты.

С появлением ремесленников, возникли и первые ветряные двигатели. Это были простые ветряные мельницы, лопасти которых вращались вокруг своей оси, как детская юла. Такие мельницы в глубокой древности применяли в Китае и в Персии для перемалывания зерна в муку. (Приложение 6). На острове Крит строили ветряные мельницы с крыльями-парусами из ткани. (Приложение 7).

Мельницы оказались прекрасными источниками бесплатной энергии. Неудивительно, что со временем их стали использовать не только для размола зерна. Во многих городах Европы, Париже, Лондоне, строили водонасосные станции, где для подъёма воды из колодцев использовались ветряные мельницы. (Приложение 8). Были ещё мельницы — лесопилки, выжиматели масла, измельчители пряностей и нюхательного табака, чесалки шерсти, двигатели бумагоделательных машин.

Большая часть территории Голландии расположена ниже уровня моря. Эту территорию люди отвоёвывали у воды с помощью плотин и ветряных мельниц, приводящих в действие насосы для откачивания воды и осушения участков вблизи плотин. (Приложение 9). По указу 1693 года, в Голландии, каждой мельнице, как живому существу, присвоено имя.

Со временем люди все чаще задумывались о ветре как об источнике бесплатной энергии. Наступил такой этап развития технологии, когда стали строить электрогенераторы. И в 1890 году ,в Дании построили первый ветрогенератор для производства электричества. А всего через двадцать лет их было уже 72. Такие ветрогенераторы устанавливались в труднодоступных местах, куда было неудобно или невыгодно передавать ток с обычных электростанций.. Между 1920 и 1930 годами ветровые генераторы стали появляться в Австралии и США.

В 1937 году в Крыму была построена крупнейшая в мире, как говорили тогда, ветроэлектростанция.

Лопасти ветрогенератора или ротор. У большинства современных ветрогенераторов ротор состоит из трёх лопастей. Ветер обдувает ротор ветрогенератора и приводит его в движение

Вращение лопастей, через вал, передается системе шестерёнок - редуктору. В редукторе самая большая шестерёнка вращает следующую, меньшего размера, чем

повышает скорость вращения вала.

Генератор. Здесь с помощью магнитных полей вращение вала создаёт электроэнергию.

Анемометр. Это прибор, измеряющий скорость ветра. Находится сзади корпуса, рядом с флюгером, который отвечает за направление лопастей против движения ветра.

Башня, на которой монтируется вся система выработки электроэнергии.

Для передачи движения от одной части механизма к другой его части используют шестерёнки. Шестеренки работают и в механических часах, и в коробке передачи автомобилей, и во многих промышленных и строительных механизмах.

В зависимости от того, какие шестерёнки и в каком количестве используются можно собрать такую конструкцию, в которой энергия, передаваемая шестерне, заставит ее замедлить или ускорить вращение.

Если большая шестерёнка приводит в движение малую (а она вращается быстрее) - скорость увеличивается. И наоборот, когда малая шестерёнка передаёт движение на большую (скорость вращения которой ниже) – скорость уменьшается. (Приложение 11).

Целью моего эксперимента является определение максимальной эффективности работы ветрогенератора при разных видах передачи и разной силе ветра. (Приложение 12).

Эффективность работы ветрогенератора будем оценивать при помощи цифрового мультиметра DT 832.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Ветер, ветер, ты могуч.

Флюгер – прибор для определения направления ветра, острый конец его стрелки направлен против ветра.

Ветер в Океане
Ветер силой 9-10 баллов вызывает волнение в Океане силой 8 баллов.
Высокие гороподобные волны с опрокидывающи-мися гребнями.

Ветер в пустыне
Ветер поднимает и переносит песчинки. Так возникают барханы и дюны

Ветер зимой
Ветер переносит снег.
Это позёмка

Ветер в горах
На вершинах гор ветер гуляет на просторе: образует причудливые формы рельефа, срывает с вершин снег.

Ветер в горах
Это крепкий ветер силой 7 баллов.
Ходьба против ветра затруднена.
Человека над пропастью держит сила ветра.

Ветер и растительный мир.
Под силой ветра с Океана изгибаются стволы пальм
Ветер переносит семена и плоды растений,расселяя их по миру.

Смерч это не ветер, а атмосферный вихрь.
Возникает в грозовом облаке, засасывает всё в вихревой поток (смерч в США называют торнадо), движется с большой скоростью.

Разные виды спорта используют силу ветра
Ветер на службе человека

Ветер на службе человека
.

Краткое описание документа:

Ветер на службе человека?Флюгер – прибор для определения направления ветра, острый конец его стрелки направлен против ветра.Ветер в ОкеанеnВетер силой 9-10 баллов вызывает волнение в Океане силой 8 баллов. nВысокие гороподобные волны с опрокидывающимися гребнями.

подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
по всем предметам 1-11 классов

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Технология: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс повышения квалификации

Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС

ЗП до 91 000 руб.
Гибкий график
Удаленная работа

Дистанционные курсы для педагогов

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 605 807 материалов в базе

Материал подходит для УМК

Самые массовые международные дистанционные

Школьные Инфоконкурсы 2022

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

11.12.2021 270
PPTX 1.5 мбайт
0 скачиваний
Оцените материал:

Настоящий материал опубликован пользователем Демочкина Светлана Михайловна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Автор материала

40%

Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
Для учеников 1-11 классов

Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов

Дистанционные курсы
для педагогов

663 курса от 690 рублей

Выбрать курс со скидкой

Выдаём документы
установленного образца!

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

В Россию приехали 10 тысяч детей из Луганской и Донецкой Народных республик

Время чтения: 2 минуты

Минпросвещения России подготовит учителей для обучения детей из Донбасса

Время чтения: 1 минута

Школы граничащих с Украиной районов Крыма досрочно уйдут на каникулы

Время чтения: 0 минут

Время чтения: 2 минуты

Академическая стипендия для вузов в 2023 году вырастет до 1 825 рублей

Время чтения: 1 минута

В ростовских школах рассматривают гибридный формат обучения с учетом эвакуированных

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Читайте также: