Комплект оснащения инженерного класса Энергосистемы
Комплект оснащения инженерного класса Энергосистемы предназначен для изучения принципов построения энергетических сетей и обучения основам генерации электроэнергии, в том числе методикам расчета, инженерного проектирования и сборки альтернативных систем автономного энергообеспечения на возобновляемых природных источниках. Учебный процесс включает в себя создание моделей жилых помещений с различным энергопотреблением и теплопотерями, проектирование и программирование энергосистем с возможностью перераспределения энергии между потребителями.
Конструктор состоит из следующих модулей:
Модуль ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ представляет собой комплект макетов помещений из различных материалов, отличающихся теплопроводностью, электронные компоненты для управления энергосистемой, полезную нагрузку в виде освещения, отопления, вентиляции, различные датчиков, позволяющих проводить исследования тепло и энергоэффективности помещений при различных конфигурациях сборки и подключения, а также система тепловизионного контроля. Модуль также включает в себя системы накопления электроэнергии и контроллеры для программирования режимов энергораспределения внутри системы. При работе с этим модулем учащиеся освоят компетенции работы с электронными компонентами, проектирования и отладки умной системы энергообеспечения помещения/здания, исследования теплопроводности, основы электрических слаботочных цепей.
Примером результаты сборки компонентов данного модуля может стать макет многоквартирного дома, производственного помещения или населенного пункта из нескольких участков с домами, оснащенными нагревателями, вентиляторами, внутренним освещением и средствами контроля внутренней температуры и освещенности, уличное освещение, макет элетрозаправки с зарядкой rc-моделей автомобилей.
Примером результаты сборки компонентов данного модуля может стать макет многоквартирного дома, производственного помещения или населенного пункта из нескольких участков с домами, оснащенными нагревателями, вентиляторами, внутренним освещением и средствами контроля внутренней температуры и освещенности, уличное освещение, макет элетрозаправки с зарядкой rc-моделей автомобилей.
Макет таже будет включать источники электроэнергии из следующего модуля (Модуль ГЕНЕРАЦИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ С ПОМОЩЬЮ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ), системы накопления электроэнергии, накапливающие электричество от источников, а запрограммированные учащимися контроллеры заряда будут отдавать электроэнергию в здания, заправку, перераспределять внутри системы электроэнергию с объектов, на которых уменьшено потребление, на объекты с повышенным на данный момент потреблением.
Модуль ГЕНЕРАЦИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ С ПОМОЩЬЮ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ включает себя учебные прототипы гидроэлектростанции, солнечной электростанции, ветроэлектростанции и тепловой электростанции. Позволяет наглядно познакомиться с принципами генерации электроэнергии с помощью вращения турбины воздушным, водяным или газовым (имитация давления пара) потоком, а также с помощью солнечного света, опираясь на предметные знания школьного курса физики.
Модуль ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ содержит набор оборудования и компонентов для построения энергосети, имитирующей сеть от источника генерации электроэнергии до конечного потребителя со своей нагрузкой.
Построение подключения сети этого модуля с модулем производственных/жилых помещений (первый модуль) позволяет учащимся познакомиться с основными принципами работы современных энергосетей от генерации до конечного пользователя, изучить основы понижения напряжения, трансформации и распределения электроэнергии с помощью измерений силы тока и напряжения на различных участках сети, а также теоретического расчета на основе школьного курса электричества и электрических цепей. Научиться проводить расчеты и на практике оценить пиковое энергопотребление потребителей, научиться балансировать нагрузку на энергосистему во избежание отключения, проводить расчет запасов мощности энергосистемы.
Рабочее место (для двух учащихся) включает в себя:
- Макет помещения одного из трех типов материалов, отличающихся теплопроводностью.
- Набор альтернативных источников питания: солнце-, ветро- и гидроэлектростанция, макетный аналог теплоэлектростанции.
- Имитационный комплект подводящей электросети
- Системы накопления электроэнергии.
- Комплект коммутации электроэнергии.
- Набор энергопотребителей внутренних для макетов помещения.
- Набор энергопотребителей внешних (уличное освещение, элетрозаправка).
- Набор для программирования распределения питания внутри сети.
- Набор системы электронного мониторинга воздействия энергопотребителей
- Оборудования для исследования тепловых потерь макетов помещения.