Среди многочисленных наград учащихся гимназии №5 нашего города имеются и два сертификата областного управления образования за 2013 год в общей сложности на 500 миллионов неденоминированных рублей. Деньги выделялись из областного бюджета на внедрение энергосберегающих мероприятий в этом учреждении образования, «…занявшем первое место в областном этапе республиканского конкурса «Энергомарафон-2012» в номинации «Лучший проект практических мероприятий по энергосбережению среди обучающихся учреждений образования».
Конечно же, захотелось разузнать, с чего же все начиналось, продолжают ли учащиеся гимназии сегодня искать свои тропки на обозначенном маршруте энергосбережения, «притирают» ли теорию к практике?
Простая арифметика
Когда Татьяна Шестак, информатик по специальности, в 2009 году стала директором пятой гимназии, к ней подошел руководитель объединения по интересам Андрей Лукьяненко и предложил осуществить вместе с учащимися проект по установке светодиодных прожекторов по периметру крыши гимназии. По расчетам, светодиодные прожекторы должны быть гораздо энергоэффективнее, чем стандартное уличное освещение с газоразрядными лампами, висевшими на столбах вокруг гимназии. Кстати, эти столбы и сейчас стоят, но газоразрядные лампы на них отключены. И старое освещение представляет собой что-то вроде запасного аэродрома, потому что с 2011 года территорию гимназии в вечернее время освещают светодиодные прожекторы.
Следующим шагом стало оснащение светодиодными светильниками гимназической теплицы, которая уже несколько лет круглогодично работает на внебюджетную деятельность этого учреждения образования. Сегодня, если глянуть в теплицу с заснеженной улицы, до удивления радует глаз нежная зелень лука, роскошные листья инжирного дерева, лайма… Высаженный в декабре, лук до конца марта будет пополнять внебюджетный счет гимназии. В марте наступит черед овощных культур – перца, огурцов, помидоров, выращиваемых на рассаду. А плоды лайма, которые по размеру вдвое больше лимонов, – витаминная составляющая гимназической столовой.
Именно за внедрение этих двух проектов пятая гимназия и получила в 2013 году два сертификата областного управления образования на значительную сумму.
На дворе уже 2017 год, а многие ли предприятия, организации или отдельные граждане используют светодиоды на своих промышленных территориях, в цехах или у домов?
Солнечную батарею спаяли сами
Три года назад в гимназию пришел работать преподавателем физики выпускник Брестского государственного университета имени А.С.Пушкина Андрей Любас. Позже он получил и второй диплом – экономиста. Его предшественник Андрей Лукьяненко незадолго до этого ушел на пенсию, и сегодня Андрей Любас является руководителем гимназического объединения по интересам «Основы радиоэлектроники и робототехники».
По словам директора гимназии Татьяны Шестак, произошла очень удачная замена руководителя этого объединения, а, значит, мечта о строительстве солнечной электростанции, появившаяся еще при А. Лукьяненко, снова ожила. Исследования гимназических Эдисонов по оценке рентабельности и энергоэффективности использования солнечных батарей на основе модулей монокристаллического кремния продолжились без сбоев.
Первую и пока единственную солнечную батарею учащиеся изготовили из 20 модулей монокристаллического кремния, приобретенных на средства внебюджетной деятельности. Сами спаяли их в последовательную цепь и поместили в заранее изготовленный стеклопакет.
– Почему нам интересна тема альтернативных источников энергии? – говорит Андрей Любас. – В энергосистемах развитых странах они занимают 20%, а в нашей стране меньше одного – в прошлом году было 0,6%. Это та энергия, которую получают из возобновляемых природных источников. К ним относятся солнечный свет, ветер, дождь, приливы, геотермальная энергия. И, проанализировав энергетический рынок республики, мы пришли к выводу: если сегодня частный бизнес начинает вкладывать деньги в альтернативные источники энергии – значит, это выгодно.
Список не окончательный
Работы учащихся гимназии по альтернативной энергетике отмечены как лучшие многочисленными дипломами конкурсов, проектов, турниров городского, областного и республиканского уровней. В прошлом году на конкурс проектов по энергосбережению, энергоэффективности и возобновляемой энергетике «Энергия и среда обитания» тогда еще десятиклассник Владислав Лис и восьмиклассник Давид Потоцкий представили проект «Изготовление солнечной батареи на основе модулей монокристаллического кремния». И получили три диплома І степени на городском, областном и республиканском этапах конкурса. А ведь в нем участвовало 480 работ.
Не без лавровых венков победителей и другие учащиеся: Егор Петрушко, Давид Потоцкий, Никита Жагунь, Илья Присакару, Дарья Атяшева, Александра Стратиневская. Впрочем, это не окончательный список.
В начале января нынешнего года гимназия получила очередное приятное известие: по итогам областного этапа республиканского конкурса «Энергомарафон-2016» она удостоена диплома І степени.
Вслед за солнцем
Осуществляя проект «Фотоэлектрическая установка на крыше гимназии», иными словами, решив создать свою солнечную электростанцию, юные исследователи задумались: сколько надо для этого солнечных батарей, какова будет их эффективность в наших условиях?
Сначала оценили энергоэффективность солнечной батареи, если ее установить стационарно. На экваторе такая батарея выработает, скажем, 100 Вт тока, а на нашей широте можно получить только 61 Вт энергии. Потому что на экваторе солнечные лучи падают под другим углом, чем у нас. Это и не позволяет достичь максимальной мощности, вырабатываемой солнечной батареей в наших широтах.
– Придя к такому выводу, мы с учащимися решили разработать «Роботизированную систему слежения за перемещением солнца», чтобы с ее помощью заставить солнечные батареи поворачиваться вслед за светилом, – поясняет Андрей Любас. – Принцип работы солнечной батареи в движении прост. При восходе солнца она ориентирована на восток. В процессе движения светила по небесной сфере батарея поворачивается вслед за ним. Причем она вращается в двух плоскостях – горизонтальной и вертикальной. Для чего это надо?
Чтобы лучи все время падали на солнечную батарею под углом 90 градусов. Только в этом случае мы можем извлечь максимальную мощность из данной батареи. И в наших условиях вращающаяся солнечная батарея выдаст уже примерно 95% энергии в сравнении с такой же, установленной на экваторе.
Гимназисты уже разработали несущую конструкцию для системы вращения солнечных батарей, написали программу и установили электронику.
Кстати, в пасмурный день солнечные батареи тоже работают, но вырабатывают гораздо меньше энергии, чем в ясный день.
«Зеленая» энергия стоит дороже
По расчетам ребят, площадь крыши гимназии позволяет установить 60 солнечных батарей номинальной мощностью 250 Вт каждая. В месяц эта солнечная электростанция выработает 6 тысяч кВт электроэнергии. Сегодня за месяц гимназия расходует на свои нужды 8 тысяч кВт. Эти киловатты, в соответствии с тарифами на электроэнергию, она «съедает» за 1200 рублей. А выработанную с помощью солнечных батарей электроэнергию городские электросети купят у гимназии с применением повышающего коэффициента к действующему тарифу, который составляет сегодня 2,7. Потому что в Республике Беларусь принято несколько законодательных актов, позволяющих «зеленой» энергетике, получаемой из возобновляемых природных источников, стать привлекательной для бизнеса. Благодаря этому гимназия сможет заработать 2400 рублей в месяц: и свои расходы на электричество покроет, и пополнит кошелек внебюджетной деятельности.
Найти бы спонсора
Юные исследователи подсчитали, во сколько обойдется изготовление солнечной электростанции. Если изготовить ее своими силами, закупив необходимое количество модулей монокристаллического кремния, то это будет стоить 7,5 тысячи долларов. Если приобретать готовые батареи у предпринимателей – в два раза больше.
– К работе по осуществлению своей мечты мы готовы, – говорит директор гимназии Татьяна Шестак. – В свое время совместно с Андреем Алексеевичем Лукьяненко мы согласовали в различных инстанциях и разработку проектно-сметной документации на солнечную электростанцию, и схему ее подключения к сети энергосистемы, и технические условия на это подключение.
Все есть – нет средств на закупку модулей монокристаллического кремния или готовых солнечных батарей.
Сейчас бы, безусловно, пригодились те 500 миллионов тогда еще неденоминированных рублей, выделенных в 2013 году гимназии областным управлением образования на внедрение энергосберегающих мероприятий. Но в то время о солнечной электростанции на крыше в гимназии еще и не думали. Поэтому из того бюджетного пирога ей досталось немногим более 100 миллионов на закупку мобильного класса. Возможно, сегодня город или заинтересованные спонсоры помогут гимназии №5 завершить хорошее дело.
Расчёты экономии
Одинаковую яркость освещения даёт обычная лампочка накала, как ее еще называют, лампочка Ильича, мощностью 100 Вт, или газоразрядная (как на столбах у гимназии) в 20 Вт, или светодиодная (такие и внедрили в гимназии) мощностью всего лишь 3 Вт.
Михаил ШУБИЧ.
Фото автора.
