Американские горки на солнечных батарейках

No. 28404

Американские горки на солнечных батарейках

Осторожно! Игрушка не подходит для детей младше 3 лет из-за опасности проглотить мелкие детали.

Упаковка не является игрушкой. Снимите все детали упаковки перед тем, как давать игрушку вашему ребенку.

Осторожно! Игрушка не подходит для детей младше 3 лет.

Игрушка содержит острые детали и должна использоваться только под наблюдением взрослых. Регулярно проверяйте детали на целостность и изношенность.

Внимательно прочитайте инструкцию перед использованием и сохраните ее для дальнейших ссылок.

Осторожно! Терминал батареек и мотор не должны быть короткозамкнутыми, это может привести к перегреву. Не вставляйте провода в розетку!

ВАЖНО: Не выбрасывайте инструкцию.

 

Вступление

Серия Solar Science демонстрирует использование солнечной энергии в повседневной жизни. Вы увидите, что солнечный свет дает энергию, которая заставляет двигаться модели машин или лодок. Но Вам нужно быть терпеливым, чтобы построить такие модели и внимательно следовать инструкциям шаг за шагом. Модели нужно освещать либо сильным солнечным светом, либо яркой лампой. Ваше терпение и работа будут вознаграждены, когда Вы увидите, как модели работают без электрических батареек!

Все модели этой серии используют солнечные батарейки, чтобы производить энергию. Солнечный свет, падая на солнечную батарейку, превращается в электрический ток. Этот ток заставляет мотор генерировать механическую энергию или дает электричество для платы радио или музыкальной шкатулки. В коммерческих целях много солнечных элементов соединяют вместе, и они производят достаточно энергии, чтобы двигать автомобиль или освещать улицы. Часто используются перезаряжаемые батареи, которые собирают энергию днем, и расходую ее ночью, или когда необходимо.

Какой нужен свет?

Лучшим светом для моделей этой серии является яркий солнечный свет, Вы можете играть с ними на улице в солнечный день, или дома возле окна, куда попадает свет от солнца. Осторожно! Когда играете на улице, надевайте одежду и головной убор, чтобы защититься от радиационных ультрафиолетовых лучей. Не выставляйте игрушку под прямые яркие солнечные лучи больше чем на 10 минут подряд.

Кроме того, эти модели будут работать и от света яркой лампы в 60 Ватт. Осторожно! Обязательно наблюдение взрослых. Не подставляйте модель слишком близко к лампе и не держите под лампой более 2 (двух) минут. Будьте очень осторожны, и не касайтесь лампы руками, иначе Вы получите ожог! В целях безопасности не подносите модель к лампе ближе, чем на 10 сантиметров. Если освещение слабое, Вам, возможно понадобиться подтолкнуть легонько движущуюся деталь (это не касается модели – радио), чтоб модель начала работать. Попробуйте держать модель на разных расстояниях от лампы, и понаблюдать, что получится. Модель будет двигаться медленнее (звучать тише, если это радио), и постепенно остановится, если Вы отодвинете ее слишком далеко и на солнечную панель будет попадать слишком мало света. Вы можете экспериментировать с разными лампами. Вы увидите, что энергосберегающие и флуоресцентные лампы не достаточно яркие, чтобы заставить модель работать.

 

 

Солнце и солнечная энергия

Солнце находиться в 150 миллионах километров от Земли и его возраст составляет от 4 до 5 миллиардов лет. Температура Солнца колеблется от 6000 градусов Цельсия на поверхности до более 6.5 миллионов градусов Цельсия в его середине. Это ОЧЕНЬ ГОРЯЧО! Солнечной энергии необходимо около 8 минут, чтобы достичь Земли. Само Солнце является звездой, которая состоит из газов водорода и гелия и излучает огромное количество энергии ежедневно.

Солнце является основным источником всей энергии на Земле. Без него не существовала бы жизнь на Земле, не было бы ископаемых видов топлива (т. е. угля и нефти), которые возникли от разложения растений сотни миллионов лет назад. Мы по-разному используем солнечную энергию. Когда мы вывешиваем белье, тепло от солнца его высушивает. Растения используют солнечный свет, чтобы питаться. А животные едят растения.

330 миллионов тераватт в час (или ватт в час!) – столько энергии получает Земля от Солнца каждый год. То есть в один год Солнце излучает в 30 раз больше энергии, чем вся энергия, которая хранится на Земле. Если мы сможем использовать больше солнечной энергии, которая является чистой и практически неисчерпаемой, мы будем меньше зависеть от ископаемых видов топлива. Сжигание топлива создает парниковый эффект и загрязняет окружающую среду. Есть два способа превращать солнечную энергию в электрическую. Солнечные тепловые электростанции или солнечные панели. Первые используют тепло солнца, чтобы нагревать воду и заставлять турбину генерировать электричество. Вторые превращают солнечный свет напрямую в электричество.

Солнечные панели или фотогальваническая энергия

Солнечные батарейки также называют фотогальваническими или фотовольтаическими элементами. Их можно найти во многих устройствах – часах, калькуляторах и даже на космических кораблях. Впервые они были разработаны в 1950-х годах для того, чтобы обеспечивать энергией спутникив космосе. Они сделаны из силикона – разновидности расплавленного песка.

Фотовольтаическая система это система солнечных элементов, которая производит электричество прямо из солнечного света. Слово "фото" происходит от греческого слова «фос», которое означает «свет». «Вольтаический» - по имени Алессандро Вольта (), пионера в изучении электричества, в честь него же назван и термин «вольт». Таким образом, «фотовольтаический» означает «электричество света». Фотогальваническая система производит чистое электричество, не используя топливо. В этой системе нет ни топлива, ни пара, ни термодинамики. Такие системы широко используются для обеспечения энергией часов, дорожных знаков, космических станций и простых домов. Эта индустрия быстро развивается последние 20 лет. По подсчетам ученых, к 2020 году в мире более 30 миллионов домов будут обеспечиваться электричеством за счет энергии солнца.

Структура солнечной батареи

Большинство фотогальванических элементов сделаны из силикона.

Солнечные батарейки делают, разрезая кристалл силикона на тонкие пластинки, пластины с разными электрическими свойствами помещают рядом и соединяют проводами, по которым электроны могут перемещаться между слоями. Когда солнечный свет попадает на верхнюю плату, это заставляет электроны бегать от одного слоя к другому (из-за из разных свойств), создавая электричество.

См. рисунок:

1 – положительный слой

2 – промежуточный слой

3 – отрицательный слой

4 – свет

Отдельные солнечные элементы потом соединяются в модуль, а модули – в панель солнечных батарей. Некоторые панели устанавливают на специальных устройствах, которые следят за движением солнца в течение дня.

Энергию от солнечных панелей можно использовать прямо – для освещения помещений и обеспечения энергией электрических приборов. Ее также можно использовать в бизнесе. Солнечную энергию можно хранить в аккумуляторах и потом использовать для освещения рекламных щитов вдоль дороги. Или энергию можно хранить в аккумуляторах на случай необходимости – например для обеспечения работы придорожных телефонов в местах, куда не проведены телефонные провода.

Существуют экспериментальные автомобили, работающие на фотогальванических элементах. Они превращают солнечный свет в энергию, и направляют ее прямо в электрический мотор автомобиля.
Компоненты:

1 Основание x1

2 Рейка x2

3 Ступеньки x7

4 Шарик x4

5 Коробка передач x1

6 Солнечная панель x1

7 Колесо x2

8 Части лестницы x4

9 Основа ступенек x2

рис. 1

 

Порядок сборки:

1. Как показано на рис. 2, наденьте ступеньки (3) на основу (9). На каждой ступени указан номер, наденьте ее на основу с тем же номером.

рис. 2

 

 

2. Соедините переднюю и заднюю панели лестницы (8) с боковой панелью с опорой см. рис. 3. Маленькие выступы на передней и задней панелях должны быть направлены внутрь. Также вставьте ступеньку (3) с номером “0” в прорезь на боковой панели, как показано голубой стрелкой на рисунке.

рис. 3

 

3. Присоедините основу ступенек (9) (с нечетными номерами ступенек) к части лестницы, собранной в предыдущем пункте. Как показано на рис. 4, основа (9) должна легко соединиться с рубцами на панели.

рис. 4

 

 

4. Наденьте два колеса (7) на шесты боковой панели, см. рис. 5. Внимательно смотрите за положением плоской стороны шеста на рисунке. Нумерованная сторона колес должна смотреть внутрь, чтобы колеса совпали с полукруглыми отверстиями внизу основы. Проверьте, правильно ли вы собрали, покрутив колесо вручную – ступеньки при этом должны двигаться вверх и вниз.

рис. 5

5.

рис. 6

Присоедините вторую часть основы (с четными номерами ступенек) над колесами, рис. 6.

6.

рис. 7

Присоедините вторую панель - сторону лестницы, как на рис. 7

 

7.

рис. 8

Присоедините коробку передач (5) к соответствующей стороне лестницы, как на рис. 8.

8.

рис. 9

Посмотрите на рис. 9, и установите всю собранную конструкцию на основание (1). Углубления на основании должны совпасть с низом лестницы и коробки передач.

9.

рис. 10

Вставьте короткую рейку (2) в нижнюю ступеньку, а длинную рейку (2) в верхнюю ступеньку и соедините их вместе, как на рис.10.

10.

рис. 11

Подключите солнечную панель (6) к гнезду на задней стороне коробки передач и положите шарики на нижнюю ступеньку. (рис.11) Готово!

11. Проверьте, как работает ваш аттракцион, подставив солнечную панель под яркий солнечный свет или лампу. Чем ярче свет, тем быстрее будут двигаться шарики! Перечитайте раздел “Какой нужен свет?” в начале данной инструкции и поэкспериментируйте.