9300 Solenergi - Experimentarium

9300 SolenergiSolen er en vedvarende energikilde som i al rigelig mængde nu og i al fremtidvil strømme til os. Fra solcellepaneler kan vi lave strøm og fra solfangere kan vihente varme.Men selv om det lyder dejligt simpelt, så kræver også denne rene energikildeteknologier, som ikke er helt ligetil. Det gælder om at balancere virkningsgradog pris, så at solenergien bliver rigtig attraktiv i konkurrence med andre energikilder.Det kan I arbejde med på testanlæggene, der er sat frem på Experimentarium.Slut af med at finde ud af, hvad du skal anbefale I sætter op i det hus, du selvbor i.Revideret januar 2012I skal gennemføre eksperimenter, observere og registrere nogle værdier og udføre nogleberegninger. I kan regne på et stykke papir med hjælp fra en lommeregner eller I kan gåhjem og sætte et regneark op.Medbring i udstillingen et målebånd, et litermål, et stopur (på telefonen) samt evt. etpyranometer.Solenergi 1

Forløb i udstillingen::1. I udstillingen ved solfangerenSæt den kunstige sol (kun den nærmeste) til at lyse konstant midt på fangeren (pas på: denslukker automatisk).Lad vandet løbe i hanerne. Mål hvor meget vand, der kommer ud af den varme hane pr. minut.Hold øje med temperaturen for det indgående (kolde) vand og det udgående (varme)vand. Det varme vand vil blive køligere, mens I tapper vand af, indtil der opstår en balance,der viser hvor meget energi (varme) der tilføres systemet fra den kunstige sol pr. løbendetidsenhed. Det vil ske i løbet af et par minutter. Aflæs temperaturen, når denne balance eropnået.- Hvor mange kvadratmeter er panelet?Resten skal beregnes.2. I udstillingen ved solcellepaneletSæt den nærmeste kunstige sol til at lyse konstant midt på solcellepanelet. Hvor megeteffekt yder panelet, når det driver musikanlægget?Hvis I nu også rammer solcellepanelet med den anden kunstige sol, så stiger effekten, fordi- udover musikken - nu også en lampe i reolen bliver tændt. Hvor stor er effekten nu frapanelet? Hvorfor er den ikke dobbelt så stor?Mål med pyranometeret hvor meget energi (watt/m 2 ) der falder på solpanelet. Mål forskelligesteder. Har I ikke selv et pyranometer, så tag fat i en udstillingspilot og lån et.- Hvor mange kvadratmeter er panelet?Resten beregnes.Supplerende oplysninger fra udstillingen:Se på den firkantede planche-søjle lige ved opstillingen og find hvor meget solen i gennemsnitgiver Danmark og andre dele af verden af energi pr. m 2 hen over hele året (døgngennemsnit).3. Hjemme hos jer selv privatFind ud af hvor meget energi du sådan cirka bruger pr. år på varmt brugsvand (til denvarme hane), til opvarmning (fx fjernvarme eller naturgas) og til elektricitet.4. I klassenSolfangeren: Hvor meget energi falder på solfangeren (input)?Brug værdier fra målingen med pyronometeret, som I foretog ved solcellepanelet. Solfangerener bedre end solcellerne til at udnytte varmestrålingen fra halogen projektøren. Lægderfor nogle procent oveni.Solenergi 2

Solfangeren: Hvad målte I at der kom ud af solfangeren (output)?I anden del handler det om at bruge de tal, du selv har opsamlet ved at eksperimenteremed opstillingen på Experimentarium.! Koldt vands temperatur celcius! Varmt vands temperatur stabiliseret! Hvor meget vand i liter tapper du /min! Hvor meget effekt opsamler panelet?Du skal i beregningerne kende denne værdi:[Vands varmekapacitet] = kJ/(kg*K) = 4,18Den observerede værdi (output) vil helt sikkert adskille sig lidt fra den beregnede værdi(input) der falder på solfangeren i watt. Hvorfor mon?Solcellepanelet: Hvor meget energi falder på solcellepanelet (input)?I har målinger af watt/m2 med pyranometeret fra forskellige steder på panelet. Hvad ermon gennemsnittet? Hvor meget energi falder der på hele panelet?Solcellepanelet: Hvad så I at der kom ud af solcellepanelet (output)?Sammenhold nu den energi, der falder ind på panelet med de effekter, I så på opstillingen.! Målt effekt på solcellepanelet i watt / beregnet energi der falder på panelet i watt.Er den effektivitet i procent nogenlunde som de værdier, producenterne lover?Hvordan kan du selv bruge solfangere og solcellepaneler hjemme hos dig selv?Hvis du skulle hjem og installere paneler på dit tag vil du stå overfor nogle praktiske problemer.Du bruger ikke varmt vand og elektricitet jævnt hen over døgnet, og solen er hellerikke lige gavmild hele døgnet og hele året.- Hvordan vil du gemme det varme vand?- Hvordan vil du gemme på elektriciteten?Hvis du nu har løst det problem, hvor mange paneler af de to typer, du har arbejdet med iudstillingen, har du så brug for, hvis du skal have al energi til varmt brugsvand, opvarmningog elektricitet fra solen?Hvor meget energi bruger du på! varmt vand kWh! opvarmning kWh! Total varmt vand kWh! Elektricitet kWh- Er det realistiske tal, som vil gøre at du og din familie vil investere i solenergiderhjemme?Solenergi 3