MOBIL LAB. Vindlaboratoriet VIND ENERGI. Introduktion Om vindlaboratoriet Opgaver og udfordringer Links og efterbehandling

Transkript

1 Vindlaboratoriet VIND ENERGI Introduktion Om vindlaboratoriet Opgaver og udfordringer Links og efterbehandling

2 Introduktion Vindenergi er en af de meget synlige energiformer, når vi snakker om vedvarende energi. Overalt ser man vindmøller i landskabet, og i mange år har Danmark været blandt de førende inden for udvikling og produktion af møller. Her i Mobil Lab s vindlaboratorium får I mulighed for selv at teste, hvilken betydning vindhastighed og møllevingerne udformning har for møllens effektivitet, og dermed hvor meget strøm den producerer. Om vindlaboratoriet Som noget helt specielt kan man i Mobil Lab 2 teste modeller af vindmøller i en vindtunnel. Vindtunnellen er i princippet en stor kasse, med en stor blæser og en luftkanal indbygget. I vindtunnellens testområde kan man sætte vindmøllemodeller ind, og ved at indtaste den ønskede vindhastighed, kan man lave undersøge hvordan møllen opfører sig ved forskellige vindhastigheder, og med forskellige vingetyper. I vindlaboratoriet findes to møllemodeller, og flere forskellige vingetyper. Når man har samlet en mølle med de ønskede vinger og givet dem den rigtige hældning (pitch), er det bare at sætte møllen ind i testområdet og trykke på start. Vindtunnellen kan justeres til at give en vindhastighed fra 0-ek. På displayet kan I aflæse den aktuelle vindhastighed og den spænding (volt) som møllen producerer. I de følgende opgaver er der skemaer til at notere sammenhængen mellem vindhastighed, mølleprofil og pitch. Opgaver og udfordringer Saml møllen med 3 stk. A vinger. Lad møllens vingenav blive siddende på møllen, da det belaster møllen meget at tage det af og sætte det på mange gange. Det er lettest at håndtere udskiftningen af vinger, ved at løse omløberen, uden at skrue den helt af, så meget så vingerne kan trækkes ud eller sættes ind i mellemrummet. Sæt Pitch (gradtallet) til 30.

3 MOBIL LAB Sæt møllen på plads i vindtunnellen (ved krydset), og sæt stikket i. Luk lågen (vindtunnellen fungerer kun ved korrekt lukning). Tryk på start. Sæt vindhastigheden til. Aflæs den producerede spænding. Noter i skema 1. Sæt derefter vinden op til og aflæs spændingen. Fortsæt op til. I har nu fået en række data, som viser sammenhængen mellem vindhastighed og ydelse med samme indstilling på vingerne. Hvad mon der sker hvis I ændrer på hældningen af vingen, altså det man kalder pitch en? Skift Pitch til 0 og gentag forsøget. Noter i skema 2. Skift Pitch til 60 og gentag forsøget. Noter i skema 3.

4 Skema 1: Vingetype: A Pitch: 30 Vindhastighed (m/s): Spænding (V): Skema 2: Vingetype: A Pitch: 0 Vindhastighed (m/s): Spænding (V): Skema 3: Vingetype: A Pitch: 60 Vindhastighed (m/s): Spænding (V):

5 Skift nu til vingetype B. Gentag forsøget med Pitch: 30, Pitch: 0 og Pitch: 60. Skema 4: Vingetype: B Pitch: 30 Vindhastighed (m/s): Spænding (V): Skema 5: Vingetype: B Pitch: 0 Vindhastighed (m/s): Spænding (V): Skema 6: Vingetype: B Pitch: 60 Vindhastighed (m/s): Spænding (V):

6 Skift til vingetype C. Gentag forsøget med Pitch: 30, Pitch: 0 og Pitch: 60 Skema 7: Vingetype: C Pitch: 30 Vindhastighed (m/s): Spænding (V): Skema 8: Vingetype: C Pitch: 0 Vindhastighed (m/s): Spænding (V): Skema 9: Vingetype: C Pitch:60 Vindhastighed (m/s): Spænding (V):

7 Resultaterne kan evt. sættes i regneark og der kan tegnes grafer (Excel eller Geogebra). Når I kikker på jeres data for alle forsøgene, hvad kan I så fortælle om sammenhængen mellem vindhastighed, vingetype og pitch: Hvilke overvejelser giver denne viden mon producenterne af de store vindmøller som laver strøm til el-nettet? Nu kan I eksperimentere videre med møllen. Her er forslag til ting I kan undersøge: Prøv jer frem og find de bedste vinger og den bedste pitch indstilling til en vindmølle i vores vindtunnel. Hvad betyder antallet af vinger. Er det mere eller mindre effektivt med 2, 4, 6 vinger og hvorfor? Kan I selv fremstille vinger som er mere effektive end dem der er til rådighed? Hvor meget betyder det, hvis der er fx en bakketop, lige ved siden af møllen? Vindmøllecyklen På kondicyklen i vindlaboratoriet er der monteret en mølle magen til den, der sidder uden på Mobil Lab 2. Møllen kan yde max 150w, så prøv at træde i pedalerne og mærk, hvor meget det kræver (1). 1 Hvis det blæser meget udenfor, kan du sammenligne med møllen udenfor ved at kikke på panelet på væggen (2). 2 For at sammenligne de to tal, bliver du nødt til at lave et regnestykke :-)

8 Links og efterbehandling ideer til videre arbejde med vind Danmarks elproduktion lige nu: Find din skole på kortet: %5CBilagTMU_110907_pkt.03_01.pdf Hvor ville I placere en mølle i nærheden af skolen, og hvorfor? Undersøg og forklar hvad aerodynamik er. Se: Undersøg mere teori om møller og aerodynamik: Besøg programmet Vind med Møller : (CD i Mobillab 2)