Thema: Energie. Naam:... Klas: Datum:... Nr.:.

Transcriptie

1 Thema: Energie Naam:... Klas: Datum:... Nr.:.

2 1 De zon aangedreven windgenerator 1.1 Inleidende opdracht rond windenergie Windenergie over de hele wereld? Vul de volgende woorden in de tekst: De kust, windsnelheid, elektriciteitsvoorziening, windparken, windenergie Van alle groene energie is. wereldwijd het meest in opmars. De technologie staat op punt, en het rendement is prima. De opbrengst van een windturbine blijft wel afhankelijk van de.. En die is elke dag anders. De ene keer giert de wind, de andere dag is hij mild en aangenaam. Op sommige plaatsen is de wind sterker dan op andere. Aan.., bijvoorbeeld, brengen windmolens meer energie op. Kustplaatsen komen dan ook als eerste in aanmerking voor de inplanting van windmolens en. Maar er zijn nog andere interessante locaties. Op wereldvlak zal windenergie in de toekomst een belangrijke rol spelen in onze Het EWEA (Europees Windenergie Agentschap) berekende dat het in 2030 mogelijk is om zowat 23% van onze elektriciteit uit windenergie te halen, zelfs rekening houdend met een spectaculaire stijging van het verbruik. Bron:

3 Ken jij de verschillende delen van een winturbine? Zet het juiste cijfer bij het juiste onderdeel van de windturbine. Generator Rotorblad (of wiek) 2 1 Turbinemast Hoofdas 3 4 Zet de volgende fasen in de juiste volgorde.... De wind werkt in op de schuine bladen, wieken of rotorbladen die rond een as draaien. De generator zet de mechanische energie van de ronddraaiende as om in elektrische energie en bevat een remsysteem dat de werking stopt bij een te hoge windsnelheid. De as is dan weer op haar beurt verbonden met een generator voor elektriciteit. 1.2 Extra: Ken jij de verschillende winturbines? Duid met een pijl de juiste naam bij de juiste windturbine. H-rotor Amerikaanse windturbine 2-bladerige rotor Darrius turbine

4 Ken jij de voor- en nadelen van een windturbine? Probeer aan de hand van de volgende afbeeldingen de voordelen en de nadelen te zoeken. Bespreek in groep of per twee. Voordelen Nadelen

5 Zzzz! 2 Overzicht van de realisatie de zon aangedreven windgenerator

6 2.1 De grondstoffen 1. Multiplex bodemplaat 2. De mast 3. Solar behuizing of de gondel Gegoten zonnecel 5. Schakeldraad 6. Propellerset De zonnecelmotor De gereedschappen 1. Handboormachine 2. Boor van 20 mm 5 mm 3. Gatenboor 4. Steekbeitel 5. Juniorzaag 6. Meetinstrumenten 7. Vijl 8. Lijm 9. Striptang 10. Schroevendraaier 11. Hobbymes 3 Wat heb je nodig van grondstoffen? Afbeelding Naam Afmetingen in mm /informatie

7 Multiplex bodemplaat Afmetingen: 15x100x200 De mast Afmetingen: 19,5 x 300 De mast bestaat uit een buis van hard papier. Solarbehuizing of de gondel Afmetingen: 30 x 30 x 150 De solarbehuizing en de gondel bestaat uit een stuk hout. Gegoten, zonnecel Zo ziet een zonnecel eruit: Er liggen dunne lijntjes op; dat zijn de contactlijnen. Hierdoor kunnen elektronen zich aan de bovenkant verplaatsen. Bijhorend materiaal Een zonnecel is gemaakt van silicium. De bovenkant is bedekt met een kleurstof (meestal blauw), deze moet voorkomen dat het invallende licht wordt teruggekaatst. Een zonnecel kan geen stroom opslaan zoals een batterij. Wanneer in de stroomkring van een zonnepaneel een accu wordt opgenomen, kan de stroom wel opgeslagen worden. De accu kun je vergelijken met een oplaadbare batterij.

8 Zonnecelmotor RF 300 Zodra er licht op de bovenkant van de zonnecel valt, krijgen de elektronen aan deze bovenkant de energie om los te komen. Als je het motortje aansluit op de bovenkant en de onderkant, ontstaat een stroomkring. Je merkt dat er elektronen stromen: het motortje draait! De zonnecel werkt alleen als er licht op valt en als er een stroomkring is. Schakeldraad Deze schakeldraad dient om een stroomkring te sluiten van de zonnecelmotor naar de zonnecel. Afmeting: 500 mm De rode draad moet aangesloten worden op de.. pool van de zonnecel. De zwarte draad moet aangesloten worden op de.. pool van de zonnecel. Hulpstuk voor de rotorbladen met rotorbeschermer De wieken of de rotorbladen bevestig je in het hulpstuk. Kijk in het stappenplan voor de juiste richting van de rotorbladen. De rotorbeschermer is als het ware de neus van de windturbine. Deze zal de rotor en de rotorbladen beschermen. Rotorbladen of de wieken De propellers bestaan uit kunststof. De windturbine bevat 3 rotorbladen. Deze 3 wieken worden vastgehecht in het rotorhulpstuk.

9 4 De uitvoering het stappenplan Afbeelding Werkwijze Aandachtspunten Stap 1: De werkpostschikking Zie fiche. Stap 2: Het boren van gaten in de bodemplaat Zie bijlagen: figuur 1 Neem de afmetingen van de tekening over op de multiplex plaat. Let op de veiligheidsvoorschriften tijdens het boren! Zet je werkstuk vast in een machineklem of tussen een bankschroef. Boor de gaten ø 20 mm en ø 5 mm. Gebruik de fiche machineklem en boren voor de gebruiksaanwijzing en aandachtspunten. Draag steeds een veiligheidbril. Gebruik voor het gat van ø 20 mm een gatenboor. Wees aandachtig tijdens het boren: zorg dat je niet afgeleid wordt. Opmerking! De afmetingen in de bijlagen zijn genoteerd in mm.

10 Stap 3: Het maken van een sleuf (een gleuf) Zie bijlagen: figuur 1 Verbind de beide (boor)gaten aan de achterkant van de bodemplaat door middel van een kleine sleuf van ca. 5 mm breed en 3 mm diep. Maak de sleuf met behulp van een steekbeitel. Stap 4: Het voorbereiden van de mast Kort de hardpapieren buis met een pukzaag of juniorzaag in tot 270 mm lengte. De sleuf zijn de stippellijnen op de tekening. De sleuf wordt gemaakt zodat hier later de kabel in gelegd kan worden. Gebruik de fiche de steekbeitel voor de gebruiksaanwijzing en aandachtspunten. Meet nauwkeurig en duid aan met potlood. Gebruik de fiche de juniorzaag voor de gebruiksaanwijzing en aandachtspunten.

11 Stap 5: De solarbehuizing Zie bijlage: figuur 2 Neem de afmetingen voor de solarbehuizing als op de tekening over op het stuk hout. Zaag de behuizing schuin af en boor in het midden het gat ø 5 mm. Maak met een vijl een sleuf van 2 mm diep voor de kabel; ga hierbij uit van de hoogste zijde. Gebruik de fiche de vijl voor de gebruiksaanwijzing en aandachtspunten. Stap 6: De gondel Zie bijlagen: figuur 3 Neem de afmetingen van de gondel net als op de tekening over op het reststuk van het hout. Kijk aandachtig in de bijlage op de figuur. Zaag de schuine kant grof met een zaag. Werk de gondel dan netjes af met behulp van een vijl.

12 Zaag de gondel uit en boor de gaten ø 20 mm en ø 25 mm met een gatenboor. Gebruik de fiche de kolomboormachine voor de gebruiksaanwijzing en de aandachtspunten. Stap 7: Het verbinden met de schakeldraad Wikkel de beide stukken draad af. Trek de draadjes goed stevig aan. Steek de draden van onder door de gaten in de bodemplaat. Leg deze netjes in de sleuf (die je bij stap 3 hebt gemaakt). Steek de draden uit het gat ø 20 mm door de mast. Steek de draden uit het gat ø 5mm door het gat in de solarbehuizing.

13 Stap 8: Het vastlijmen van de onderdelen Lijm de mast in het gat ø 20 mm. Gebruik een winkelhaak om de mast loodrecht ten opzichte van de bodemplaat uit te richten. Lijm de solarbehuizing zo op de bodemplaat dat Zorg ervoor dat de draad niet klemt. de gaten precies over elkaar vallen.

14 Stap 9: Het plaatsen van de gondel op de mast Steek de draad van onder door het gat ø 20 mm in de gondel. Steek daarna de draad naar voren door het gat van ø 25 mm. Breng lijm aan in het gat ø 20 mm en lijm de gondel op de mast. Zorg ervoor dat de gondel loodrecht op de mast staat. Gebruik hiervoor een winkelhaak. Stap 10: Het wegknippen van de overtollige draden Meet van de overtollige draad ongeveer 50 mm af. Duidt aan met een zwarte stift. Kort de overtollige draad bij de gondel in tot 50 mm. Kort de overtollige draad bij de solarbehuizing in tot 50 mm. Strip de uiteinden ca. 10 mm. Gebruik de fiche de striptang voor de gebruiksaanwijzing en aandachtspunten.

15 Stap 11: Het verbinden van de schakeldraden aan de zonnecelmotor Verbind de zwarte draad van de motor met de zwarte draad van de gondel. Verbind de rode draad van de motor met de rode draad van de gondel. Je kunt de draden ook vastmaken door te solderen. Gebruik hiervoor elektronicasoldeer. Isoleer de beide draden met een stuk plakband of isoleerband (zie afbeelding). Stap 12: Het verbinden van de schakeldraden aan de zonnecel Bevestig de soldeerogen met de moeren aan de polen van de zonnecel. Gebruik de fiche de soldeerbout voor de gebruiksaanwijzing en aandachtspunten. Je kunt de draden ook vasthechten door te solderen (zie hierboven). Verbind de zwarte kabel van de solarbehuizing met de minpool van de zonnecel. Verbind de rode draad van de solarbehuizing met de pluspool van de zonnecel.

16 Stap 13: Het monteren van de propeller Monteer de propeller zoals op de afbeeldingen is te zien. Snijd de overtollige resten van de onderdelen netjes weg met een hobbymes. Steek vervolgens de bladen van de propeller van achter in de naaf. Breng ten slotte de afdekkap van voren op de naaf aan. Gebruik de fiche het hobbymes voor de gebruiksaanwijzing en de aandachtspunten. Zorg ervoor dat je je niet snijd! Neem daarom het knutselmes altijd vast aan de steel. Berg het knutselmes altijd veilig op (ook tijdens het werken!). Snijd heel voorzichtig met een knutselmes. Richt het knutselmes nooit naar de andere leerlingen.

17 Stap 14: Controle van de werking Steek de propeller op het motoras en zorg dat er zonlicht of licht van een gloeilamp van 60 V op de zonnecel schijnt. Als de propeller niet draait moet de bedrading worden gecontroleerd! Probeer uit! De propeller draait. De propeller draait niet. Stap 15: Het vastlijmen van de zonnecelmotor Nadat de werking is gecontroleerd wordt de motor in de gondel gelijmd. Let op dat er geen lijm op de aslager of in de behuizing van de motor komt. Leg de draad in de gondel en de mast. Breng lijm aan op de motor en lijm deze in de gondel. Richt de motor zo uit dat hij netjes in het gat past.

18 Stap 16: Het vastlijmen van de zonnecel Breng lijm aan op het vlak van de solarbehuizing. Leg de draden netjes in de sleuf en lijm de zonnecel in het midden van de behuizing. Controleer de draden aan de onderkant en duw de overtollige draad voorzichtig in de gaten. Stap 17: De afwerking Versier de zon aangedreven windgenerator. Gebruik hiervoor plakkaatverf. Let op dat je zorgvuldig en ordelijk te werk gaat. Gebruik schildertape om de onderdelen die je niet verft, af te schermen.

19 5 Het resultaat: De zon aangedreven windgenerator Zet de zon aangedreven windgenerator in de zon of onder een lamp. Wat zie je gebeuren?

20 6 Bijlagen Figuur 1: Figuur 2:

21 Figuur 3:

22 7 Evaluatieformulieren Naam: 1) Ik heb de techniek nog niet onder de knie. 2) Goed, maar ik werk nog niet nauwkeurig genoeg. 3) Ik ben tevreden met mijn resultaat. 4) Volledig volgens de kwaliteitseisen afgewerkt. Evaluatie Vaardigheden Nooit Soms Meestal Altijd leerkracht of 1 of 2 of 3 of 4 /4 Ik heb de techniek boren op de juiste manier uitgevoerd en rekening gehouden met het stappenplan. Ik heb de techniek zagen op de juiste manier uitgevoerd en rekening gehouden met het stappenplan. Ik heb het werkstuk afgewerkt en heb gebruik gemaakt van de technieken het vijlen en het schuren. Ik heb het werkstuk creatief afwerkt. De zonnecel is op de juiste manier aangesloten op de zonnecelmotor. Mijn werkstuk vertoont geen vlekken en geen scherpe hoeken. Attitude houding Ik heb andere leerlingen geholpen als dit nodig was. Ik spring zuinig om met de grondstoffen. Ik werk net en ordelijk. Is mijn werkbank mooi opgeruimd?

23 7.1 Wat vind jij nu zelf van het werkstuk de zon aangedreven windgenerator? Ik ben erg tevreden / niet tevreden over mijn werkstuk. Ik vond de opdracht leuk / minder leuk Ik vond de opdracht gemakkelijk / moeilijk Wat heb je geleerd uit deze opdracht over je handigheid, kennis en ervaring (groepswerk, technieken, )? o o o Kennis:.... Handigheid:.... Ervaring:.... Dit zou ik volgende keer anders doen:.... Opmerking van de leerkracht: Handtekening ouders: