* Bygg en soldriven båt

Transkript

1 * Kort version Vilken båt är snabbast Vilken båt styr bäst Vilken båt klarar svagast sol Vilken båt klarar motvind Prova i soligt, molnigt, mulet väder Prova utomhus och inomhus Vinkla solcellen Byt propeller Använd två solceller 1

2 * Utförlig version Så här kan du bygga båten Roligast är att bygga båten efter egna idéer. Här är några tips: Skär till ett skrov av 2-3 cm cellplast (frigolit). Tänk på att göra den tillräckligt lång för solcell och propeller. Skär med kniv och slipa med fint sandpapper. Montera propelleraxeln (en karamellpinne) med hjälp av en del av en "sockerbit" på motoraxeln Gör en propeller av tunn mässingsplåt. Klipp en åtta, ca 3 cm lång, av plåten. Vrid båda bladen snett. Limma med limpistol på axelns ände. Skär ett hål i mitten av skrovet, där propelleraxeln skall gå igenom. Hålet kan gärna vara stort och rymligt. Skär till en snedskuren kloss av cellplast. Limma den precis framför hålet, så att den kan bli fäste för motorn. Limma fast motorhållaren (eller två verktygsklämmor) på klossen. Fäst motorn i hållaren, så att propellern pekar ned under skrovet. 2

3 Fäst solcellen med häftmassa på främre delen av båten och koppla till motorn med en kopplingsplint ("sockerbit"). Gör ett roder utklippt av en mjölkkartong eller av kanalplast. Fäst med limpistol på en karamellpinne, tryck igenom skrovets bakre del Färdig för provkörning Så här fungerar den Solcellen ger ström till motorn. För att motorn skall gå krävs tillräckligt hög spänning (volt, V). Varje solcell ger 0,5 V. Den solcellspanel vi använder består av 4 seriekopplade solceller som hjälps åt att knuffa fart på elektronerna och ger totalt 2 V. För att motorn skall orka driva båten krävs också tillräckligt stor ström (ampere, A). Ju större solbelyst yta cellerna har, desto mer ström kan de ge - fler elektroner strömmar genom ledningarna. Och ju bättre solen lyser, desto mer ström ger cellerna. Bra solceller på 2,5 5 cm kan ge ma vid fullt solsken. Motorn måste vara byggd så att den passar för den spänning och ström som solcellerna ger. Propellern snurrar lätt i vatten, därför behövs inte någon stark motor och det räcker med ganska lite ström. 3

4 *** Mera om Syfte Eleverna får uppleva att de själva kan bygga något som fungerar med hjälp av solenergi. De får använda sin fantasi, kreativitet och problemlösningsförmåga och de samarbetar när de bygger båten. När de provar båten får de tillfälle att upptäcka hur tillgången på solenergi varierar beroende på molnighet och på solcellens riktning mot solen. Förkunskaper Inga speciella förkunskaper behövs. Vid byggandet används bl.a. skarp hobbykniv och hett smältlim. Mässingsplåten till propellern har skarpa kanter som man kan skära sig på. Kommentarer till experimenten Denna modell fungerar mycket bra, går snabbt och styr fint. I luften vibrerar propellern men under vatten går den lugnt. Man kan experimentera med olika utformning av propellern, olika storlek, form och vridning av bladen. Tunn mässingsplåt går att klippa med vanlig sax (som man inte är rädd om). Man kan också köpa en propeller i en hobbyaffär. Om det är blåsigt kan det hända att båten driver med vinden snarare än med propellern. Inomhus går det bra att köra i en ränna, med belysning från en handhållen bilstrålkastare, som drivs från ackumulator (gärna laddad av solceller) eller från 12 V nätaggregat, som måste kunna ge c:a 5 A. OBS använd inte 230 volts lampor i närheten av vatten. Slutsatser Bra instrålning är nödvändigt för att solcellen skall ge tillräckligt med ström till motorn. Om man låter båten köra i en bestämd riktning kan man testa att vinkla solcellen mot solen. Tillämpningar Det finns solcellsdrivna experimentbåtar i fullskala. 4

5 Denna utrustning behöver du Solcell (t.ex. Zenit ab läromedel ) Motor 1,5 V (från Clas Ohlson nr ). Cellplast från byggvaruhus. Tunn mässingsplåt (Clas Ohlsson) Karamellpinne, häftmassa (Slöjddetaljer). Kopplingsplint (grövre för att fästa propelleraxeln på motorn, finare för ledningarna) och ledning (från elaffär eller Clas Ohlson). Lim eller limpistol. Lödkolv och lödtenn att fästa ledningar med (Clas Ohlson). Litteratur Areskoug, Mats, Miljöfysik. Energi och klimat ISBN Bl a solenergiutnyttjande, solfångare, solceller behandlas. Många experiment beskrivs. Grundläggande högskolenivå (eller fördjupning på gymnasiet). Bason Frank: Solstrålning, solceller, solenergi. SolData Publishing Teori, experiment och tillämpningar kring solceller. Gymnasienivå. På danska. Boysen, A. (red) Solsverige 1991, 92, 93, 94, 95, del 6. Larsons förlag, Box 3063, Täby. Informativa artiklar om solenergins möjligheter och aktuella läge. Gymnasienivå. Eckerman Pelle, Grähs Gunna. Solkatt, vindstrut och vattenhjul. Bonnier, Carlsen Idérik experimentbok för barn. Martin Green: Solceller. Från solceller till elektricitet. Svensk byggtjänst Solceller och solcellssystem. Tillämpningsexempel i bostadshus och i utvecklingsländer. Gymnasienivå. Weblänkar PV-school project. Skolor med solcellsinstallation beskrivs och data från elproduktionen ges. Ej tillgänglig SolData. Experiment på bl. a solceller. Försäljning av bra solceller och annan utrustning, samt experimentbeskrivningar och litteratur. Gymnasienivå. På danska. Solcellsteori. Från gymnasie- till avancerad högskolenivå. US Depertment of Energy. Omfattande läromedel om hur solceller fungerar. Gymnasienivå. Mycket bra. På engelska. 5