Презентация на тему "Автономный речной буёк"

Цель: создать автономный речной буёк, преобразующий механическую энергию волн в электрическую.

Доставка запасов топлива и продуктов на весь зимний сезон полностью лежит на речном транспорте. Но происходящие в последнее десятилетие природные катаклизмы: наводнения, ранний ледостав,
Актуальность.
обильные осадки, засуха и т. д., приводят к тому, что русло реки ежегодно меняется, поэтому возникает проблема попадания кораблей на мель. Чтобы избежать этого необходимо корректировать фарватер, пригодный для прохождения речных судов и в кратчайшие сроки устанавливать на мелководье буи. Но эксплуатация стандартных буев неэкономична и затрудняется труднодоступностью.

Решение проблемы:
проект автономного речного буя, который работает за счет энергии речных волн. На территории нашего края такие устройства можно использовать на таких крупных судоходных реках как Селенга, Ангара, а также на озере Байкал.

Принцип работы буйка основан на использовании явления ЭМИ.
i~N∆Ф/∆t, где ∆Ф=ВS cos α (в нашем случаи cos α= 1, так как В┴S)
εi=А/q
εi= - N∆Ф/∆t.
Чтобы получить напряжение для питания буйка необходимо решить три основных задачи:
1.Увеличить число витков у катушки; 2.Найти подходящий постоянный магнит; 3.Увеличить скорость изменения магнитного потока за счет увеличения числа колебаний постоянного магнита расположенного внутри неподвижной катушки.
Решение задач:
Подобрать катушку с большим числом витков;
Рассчитать характеристику магнита;
3. Большее число колебаний будет создаваться за счет бетонной плиты, которая создает турбулентный водяной поток течением реки.
Требование к конструкции согласно
закону ЭМИ

По нашим расчетам для создания макета автоматического речного буйка нам необходимо использовать
Постоянный магнит с В=0,5 Тл,
Катушку с S=15 см2, N=2000.
В качестве сигнальной лампы используем полупроводниковый диод, рассчитанный на напряжение U=1,5 В.
4. Все это монтируем в корпус из легкого и прочного материала (пенопласт) для увеличения плавучести и надежности.
Расчет параметров конструкции.
Рассчитаем параметры конструкции для U=1,5 В.
Постоянный магнит (для модели) без учета знака минус;
εi= NВS/∆t
В=εi∆t/NS , где S=πR²
εi=1,5В, N= 2000витков,
S= 0,15 ·10-2м2, ∆t=1с.
В= 1,5В∙1с/2000витков∙ 0,15 ·10-2м2=0,5Тл.

корпус 2) неподвижная катушка индуктивности 3) подвижный магнит 4) балансировочная пружина 5) фотореле 6) лампочка 7) штырь 8) бетонная плита
Устройство буйка

Использование речных буйков, как альтернативных источников тока в весенний, летний и осенний период на реках и озерах.
Применение речных буйков как альтернативных источников тока

В процессе создания модели автономного речного буйка мы использовали подручные материалы. Полученная конструкция имеет такие положительные качества как: автономная работа, надежность и экономичность. Практическое применение данная разработка может найти на реках с постоянным течением, а также на крупных водохранилищах. В нашей местности такие буйки мы предлагаем использовать на реках Кичера, Ангара и в порту оз.Байкал.
Вывод
Данная система может использоваться как альтернативный источник электрической энергии в период с весны по осень, для снабжения переменным током летние детские лагеря, расположенные на берегах рек и озер, дачные участки, небольшие населенные пункты и т. д.