Школьный проект: энергия дождя зажигает лампочки в подъездах
Идея принадлежит ученику столичной школы № 2065
Для «Зеленой» энергетики, российской программы поддержки возобновляемых источников энергии, ученик 11 класса школы № 2065 предложил проект: дождевую воду в водосточной системе преобразовывать в источник электроэнергии.
Вместе с руководителями проекта учителем математики школы № 2065 Айдаром Ахметшиным и педагогом Андреем Мегалинским одиннадцатиклассник Иван Чирков придумал, как оптимизировать дополнительный источник энергии. Во время дождя вода с крыш многоквартирных домов стекает по трубам водоотведения. У поверхности земли вода имеет давление, пропорциональное высоте трубы, которую-то автор проекта и предлагает преобразовывать из механической энергии в кинетическую. Для этого надо всего лишь установить внизу трубы генератор, а для увеличения коэффициента полезного действия изменить диаметр трубы, при вращении получается ток, который будет запасаться в аккумуляторной батарее. Вода будет не разбивать асфальт, а вырабатывать энергию, которую, по мнению проектанта, можно использовать для энергообеспечения коммуникаций здания.
Школьник определил среднюю интенсивность дождя в Москве, оценил площадь сбора воды и высоты зданий. На основании этих данных с помощью программного пакета COMSOL Multiphysics Иван вычислил геометрические параметры трубы и экспериментальным путем оценил коэффициент полезного действия установки. Например, при среднем дожде в Москве, выходная мощность такой установки позволит питать светодиодную лампу мощностью 5 Вт.
«Конечно, этого недостаточно. Но если добавить источник бесперебойного питания с аккумулятором, датчики освещенности, датчики движения и контроллер, то одного генератора хватит на жилой дом. При недостатке света и при движении будет включаться лампочка от аккумулятора, в котором и будет накапливаться дождевая энергия», — объясняет Айдар Ахметшин.