En solfangers effektivitet
Mange solfangere er placeret på hustage, hvor det på forhånd er givet, hvilken hældning de har. Men hvis en solfanger skal placeres på jorden, så der er frit spil. Hvilken hældning skal en solfanger have, for at den bliver mest effektiv?
Elevvejledning
PrintInfo
Info
Et Pyranometer kan måle indstrålingseffekten på en overflade. Pyranometeret måler indstrålingseffekten i watt pr. kvadratmeter (W/m2). Lyset fra Solen eller en halogenlampe skal for at måle mest nøjagtigt holdes vinkelret mod pyranometeret.
Spørgsmål
Naturfagligt spørgsmål
Mange solfanger i Danmark er placeret på hustage, hvor hældningen på forhånd er givet. For en solfanger der er placeret på jorden, der er der bedre muligheder for at finde den mest effektive hældning. Hvilken hældning skal en solfanger have, for at være mest effektiv?
Opstillingsbillede
Opstillingsbillede
viser opstillingen for en solfanger TV og hvor at lyset skal ramme for påvirke pyranometeret.
Hypotese
Hypotese
En solfanger skal være så effektiv som mulig, på det tidspunkt I gennemfører jeres undersøgelse. Hvilken hældning skal den have
Materialeliste
Materialeliste
- Solfanger
- Varmeveksler
- Termometer
- Halogenlampe
- Håndpyranometer
- Vinkelmåler
- (Spændingssensor)
Fremgangsmåde
Fremgangsmåde
Undersøgelsen kan gennemføres udendørs med Solen som energikilde, eller indendørs med en halogenlampe som energikilde.
Fyld vand i solfangerens rørsystem. Brug evt. den medfølgende vejledning til solfangeren, hvor påfyldningen er beskrevet.
Fyld ca. 0,6 L vand i varmeveksleren.
Sæt låget med kobberspiralen på plads i varmeveksleren.
Placér et termometer eller en temperatursensor i proppen, så temperaturen i varmeveksleren kan aflæses.
Tilslut solfangerens pumpe til 12 V jævnspænding.
Aflæs temperaturen i varmeveksleren hvert 2. min.
Indsæt jeres data i en tabel. Tegn evt. en graf over jeres resultater.
Dato og tid
Tidspunkt for undersøgelsen
Dato og tid på dagen:
Design af undersøgelse
Design af undersøgelse
- 01Planlæg hvor I vil gennemføre jeres undersøgelse.
- 02Gør solfangeren klar. Se vejledningen til undersøgelsen ”En solfanger opvarmer vand”.
- 03Planlæg hvordan I vil indsamle data. Hvor ofte vil I måle temperaturen i varmeveksleren?
- 04Hvor mange målinger vil I foretage, når I undersøger én bestemt hældning?
- 05Hvilke variable skal I holde konstant, og hvilke variable skal I ændre?
Skema
Variable i undersøgelsen
Sæt x i skemaet
| Holdes konstant | Ændres | |
|
Begyndelsestemperaturen i varmeveksleren |
||
|
Mængden af vand i varmeveksleren |
||
|
Pumpens omdrejninger – styres af spændingen over pumpen. |
||
|
Solfangerens hældning |
||
|
Indstrålingseffekten på solfangeren |
Skema
Skema til data
Når I måler Solens indstrålingseffekt på solfangerens overflade, så skal I huske, at pyranometeret skal være parallel med solfangerens overflade. Desuden skal lyset fra Solen ramme vinkelret ned på pyranometeret.
Hvordan vil I registrere jeres data?
Brug eventuelt tabellen nedenfor som udgangspunkt.
|
Solfangerens hældning
|
Solfangerens hældning
|
Solfangerens hældning
|
|
|
Indstrålingseffekt W/m2
|
Indstrålingseffekt W/m2
|
Indstrålingseffekt W/m2
|
|
| Tid (min) | Temperatur (°C) | Temperatur (°C) | Temperatur (°C) |
Spørgsmål
Spørgsmål
- 01Hvilken indstrålingseffekt giver den største temperaturstigning i varmeveksleren?
Konklusion
Konklusion
Hvad kan ud fra jeres data konkludere om jeres hypotese? Blev jeres hypotese bekræftet?
Fejlkilder
Fejlkilder
Hvilke fejlkilder kan der være i undersøgelsen? Hvordan kan eventuelle fejlkilder påvirke undersøgelsens resultat?
Check ud spørgsmål
Check ud spørgsmål
Solfangere:
Sæt streg under det korrekte svar i hver parentes.
|
Hvad er korrekt om en solfanger? |
|
En solfanger omsætter strålingsenergi til (elektrisk energi, kerneenergi, varmeenergi, kemisk energi) |
|
Rørene i en solfanger er ofte fremstillet af (plast, jern, træ, messing, kobber) |
|
Når lyset fra Solen rammer en solfanger, får det temperaturen i solfangeren til at stige, da (IR-stråling, røntgenstråling, UV-stråling, gammastråling) ikke kan trænge ud gennem glasset. |
Placering af solfangere:
|
Hvad er korrekt om solceller? |
Sæt streg under det korrekte svar i hver parentes. |
|
Solceller er mest effektive, hvis de vender mod |
(øst, syd, vest, nord) |
|
Solfangere er mest effektive i |
(Grønland, Italien, Danmark, Norge) |
|
I Danmark er solfangere mest effektive, hvis de er placeret på |
(et fladt tag, en lodret væg, et tag med hældning på 40°, et tag med hældning på 60°) |
Absorption og refleksion af lys:
Hvad er korrekt om hvide, røde, blå og sorte genstande?
|
Rød genstand |
Sort genstand |
Hvid genstand |
Blå genstand |
|
|
Reflekterer alle farver
|
||||
|
Absorberer alle farver
|
||||
|
Reflekterer kun rødt lys |
||||
|
Reflekterer kun blå lys |
||||
|
Bliver varmest, når Solen lyser på den. |
Til toppen