Μοντέλο Σχολικών Έργων για Ηλιακή Ενέργεια

Η συλλογή ηλιακής ενέργειας επιτρέπει τη χρήση μαγειρέματος γευμάτων, φόρτισης τόσο μεγάλων όσο και μικρών μπαταριών ή στεγνώματος ρούχων. Η χρήση ηλιακής ενέργειας μπορεί να μειώσει τα μακροπρόθεσμα έξοδα κοινής ωφέλειας, εκμεταλλευόμενος παράλληλα μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας. Οι ηλιακοί φούρνοι, οι ηλιακοί θερμοσίφωνες, τα ηλιακά αποθέματα και τα ηλιακά μπαλόνια είναι όλα πρακτικά έργα που μπορούν να χρησιμοποιήσουν οι μαθητές για να μάθουν για την ηλιακή ενέργεια.

Οι ηλιακοί φούρνοι μπορούν να έχουν τετράγωνο, στρογγυλό ή παραβολικό σχήμα, ανάλογα με τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή του φούρνου. Κάθε μοντέλο θα έχει ένα εξωτερικό κέλυφος αποτελούμενο από κουτί από χαρτόνι, μεταλλικό δοχείο ή προστατευτικά παρμπρίζ που έχουν λυγίσει σε σχήμα κώνου. Ένα δοχείο που συγκρατεί την τροφή ή το νερό που πρόκειται να δοκιμαστεί διατηρείται ή αιωρείται στο κέντρο του εξωτερικού δοχείου. Το δοχείο τροφής ή νερού στη συνέχεια τυλίγεται σε μια διαυγή πλαστική σακούλα για να επιτρέψει στις ακτίνες του ήλιου να διεισδύσουν στη μέση διατηρώντας τον ζεστό αέρα παγιδευμένο δίπλα στο δοχείο. Στη συνέχεια, ολόκληρος ο φούρνος στρέφεται προς την κατεύθυνση του ήλιου για διάφορα χρονικά διαστήματα για να ολοκληρωθεί το πείραμα.

Ένας ηλιακός θερμοσίφωνας χρησιμοποιεί ένα δοχείο νερού με σωλήνες που τρέχουν από δύο διαφορετικά μέρη, ένα από το κάτω μέρος και ένα πίσω στην κορυφή. Το νερό ρέει ελεύθερα κάτω από τον κάτω σωλήνα και σε ένα άλλο δοχείο, το οποίο είναι συνήθως μαύρο χρώμα, και είτε στρογγυλό είτε επίπεδο, το οποίο συνεχίζει να δείχνει προς τον ήλιο ανά πάσα στιγμή. Ο τύπος του δοχείου μπορεί να ποικίλει, αλλά το νερό που ρέει από το επάνω δοχείο στο κάτω δοχείο θα θερμανθεί και στη συνέχεια θα ανέβει φυσικά μέσω του άνω σωλήνα που οδηγεί πίσω στην κορυφή του νερού δοχείο. Αυτή η κυκλοφορία συνεχίζεται έως ότου το νερό στο άνω δοχείο φτάσει στην επιθυμητή θερμοκρασία.

Η ηλιακή παγίδα παγιδεύει υγρασία σε μια μικρή περιοχή, εξατμίζεται σε ένα παγιδευμένο καπάκι και στη συνέχεια συμπυκνώνεται πίσω σε ένα δοχείο νερού. Οι μαθητές θα χρειαστούν ένα πλαστικό ή γυάλινο δοχείο, ένα φλιτζάνι, ένα διαφανές πλαστικό περιτύλιγμα, μια μεγάλη λαστιχένια ταινία, ένα μικρό αντικείμενο για να χρησιμοποιήσουν ένα βάρος και νερό. Το κύπελλο πρέπει να τοποθετηθεί μέσα στο μεγαλύτερο δοχείο, απευθείας στο κέντρο. Ρίξτε νερό στο κάτω μέρος του δοχείου έτσι ώστε να μην έρθει πάνω από το πάνω μέρος του κυπέλλου. Καλύψτε το εξωτερικό δοχείο με πλαστικό περιτύλιγμα, στερεώνοντάς το γύρω από το καπάκι με τη λαστιχένια ταινία. Τοποθετήστε ένα μικρό αντικείμενο, όπως μια ροζ διαγραφή ή ένα βράχο στη μέση του διαφανούς πλαστικού περιτυλίγματος, έτσι ώστε να σχηματίζεται ένα "V" πάνω από το κύπελλο. Τοποθετήστε το στον ήλιο και περιμένετε να λειτουργήσει η ηλιακή ενέργεια.

Τα ηλιακά μπαλόνια προσφέρουν την ευκαιρία να πειραματιστούν με διαφορετικά υλικά όπως διαφανές ή σκούρο πλαστικό, πραγματικά μπαλόνια Mylar ή μπαλόνια νερού. Οποιαδήποτε παραλλαγή χρησιμοποιείται, το αντικείμενο πρέπει να γεμίζει με αέρα και ο πυθμένας να είναι καλά στερεωμένος. Βάλτε κάθε μπαλόνι στο φως του ήλιου και δείτε ποιο ανεβαίνει πρώτο, μένει για πόσο καιρό ή για οποιαδήποτε άλλη μέτρηση μπορεί να χρειαστεί να μετρήσουν οι μαθητές.