Modul nummer 1264
Bygg en vindmølle!
Emne:
Energi, Teknologi, Elektrisitet
6 timer - Best egnet for 7.-10. + VGS trinn
Elevene skal i denne modulen bygge en modellvindmølle med generator fra grunnen av. Vindmøllen er en vertikalakslet Savonius-turbin, basert på en design utviklet av den finske ingeniøren S.J. Savonius i 1922. Hans idé var å montere to halvsylindre på en vertikal aksling; vindturbinen var enkel å bygge og roterer helt uavhengig av vindretningen. Den var imidlertid litt mindre effektiv enn vanlige horisontalakslete turbiner – blant annet fordi den aerodynamiske utformingen av rotorbladene ikke gir noen flyvingeeffekt. Generatoren er en enkel såkalt ”permanentmagnetalternator” som produserer pulser av vekselstrøm. Den gjør det ved at sterke magneter roterer over spoler av tynn kobberledning. Hver gang en magnet passerer over en spole, induseres det spenning i spolen. Med fire spoler koblet i serie firedobles spenningen. Dette er den enkleste og kanskje mest effektive måten vi kan produsere elektrisitet på, og det er I bunn og grunn det samme prinsippet som brukes I nesten alle vindturbiner. Elektrisitetsproduksjonen fra en vindturbin varierer med vindhastigheten, så for å kunne utnytte denne praktisk er man avhengig av at energien kan lagres. Vanligvis omformes vekselstrømmen fra en vindturbin til likestrøm som kan brukes til å lade opp batterier. Eventuelt kan energien fra vindturbinen (eller andre fornybare energiomformere som for eksempel solceller) brukes til å produsere hydrogen som kan lagres og ved hjelp av en brenselcelle gi elektrisitet ved behov.
Mål for modul:
- Elevene skal bygge en fungerende modellvindturbin fra grunnen av og dokumentere prosessen.
- Elevene skal på et overfladisk nivå kunne forklare hvordan en generator produserer strøm (at ledningspoler utsettes for varierende magnetfelt).
- Elevene skal kunne måle hvor høy spenning som genereres fra en egenprodusert vindmølle.
- Elevene skal kunne redegjøre for ulike typer vindmøller.
Originalmodul:
1233: Bygg en vindmølle!,
Snorre Nordal, Kjell Arnt Nystøl, Andreas Q. Nielsen.
Modulen er laget på bakgrunn av en modul utviklet ved The Pembina Institute (se www.re-energy.ca), som igjen er en videreutvikling fra "The Pico Turbine" (http://www.picoturbine.com).
|
Denne modulen er revidert av:
Snorre Nordal
Newton Realfagsenter Nannestad
|