MOBIL LAB. Solceller SOL ENERGI. Introduktion Om solcellelaboratoriet Opgaver og udfordringer Links og Efterbehandling

Transkript

1 Solceller SOL ENERGI Introduktion Om solcellelaboratoriet Opgaver og udfordringer Links og Efterbehandling

2 Introduktion Solceller er inden for de seneste år blevet én af de muligheder, man som familie har fået for selv at producere energi til eget forbrug. Prisen på et solcelleanlæg er faldet så meget, at det kan betale sig at købet et anlæg, som passer til familiens forbrug, og dermed spare penge på det årlige energibudget. Inden man køber et solcelleanlæg, er der meget at overveje: størrelse på anlægget, hvordan det kan sættes op så det producerer mest muligt, hvordan økonomien hænger sammen osv. I Mobil Lab 2 kan du lave forsøg med solceller. Både nogen i fuld størrelse på taget, og i mindre målestok på opstillingen inde i solcellelaboratoriet. Der er mange faktorer, som påvirker solcellernes ydelse ud over hvor meget solen skinner. Forsøgene fortæller noget om hvilke faktorer, og hvordan de påvirker ydelsen fra solcellerne. Om solcellelaboratoriet I solcellelaboratoriet har du mulighed for at måle energiproduktionen fra solpanelet på trailerens tag. Dermed kan du se på udbytte fra rigtige solceller. Med solopstillingen inde i traileren, kan du lave målinger af de små solpanelers elproduktion i forhold til deres hældningsvinkel og drejning i forhold til verdenshjørnerne. Ligeledes kan der laves målinger, der indikerer forskelle i elproduktionen hhv. sommer og vinter. Endelig kan du vha. Google Maps på den store skærm i bordpladen under solopstillingen placere huset med solpanelerne på samme måde, som de ville blive placeret i virkeligheden på dit eget hus eller på skolens tag. På den måde kan du få en pejling af, hvilke tagflader, der vil være bedst egnede til placering af solceller. Da opstillingen inde i traileren er en model af virkeligheden, er der i nogle tilfælde ret store usikkerheder. Måske kan du selv pege på nogle af disse usikkerheder og komme med bud på, hvad der yderligere skal undersøges, for at man kan bruge undersøgelserne i virkelighedens planlægning ved opsætning af solcelleanlæg.

3 Opgaver og udfordringer Øvelse 1 Forundersøgelse på model trin 1 1 Afprøv først opstillingen ved at placere huset på det afmærkede felt, og indstille tagets hældning til 45. Nulstil energimåleren (1). Sæt solbuens switch-knap på sommer (2). Start derefter sommer-solbuen ved at trykke på startknappen (3). 2 3 Aflæs, hvor meget energi, der er blevet produceret under simuleringen af en sommerdag. Tallet på energimåleren viser, hvor effektiv placeringen af solcellerne er. Jo tættere tallet er på 100, jo mere energi får man ud af anlægget. Noter energiproduktionen i skemaet nederst på siden. Gentag dernæst målingen nu med vinter-solbuen tændt. Afprøv nu både sommer- og vinterbuen med taghældninger på hhv. 0, 30, 60 og 90 og noter målingerne i skemaet. Taghældning / Effektivitet sommer Effektivitet vinter Hvilken forskel gør tagets hældning for forsøgsresultaterne?

4 Øvelse 2 Forundersøgelse på model trin 2 Find nu dit eget hus på den store skærm i bordpladen enten ved at skrive adressen eller ved at bruge musen. Zoom ind på huset, og træk det ned i det afmærkede felt nederst på glaspladen. Placer modelhuset ovenpå, så det passer så godt som muligt med jeres eget hus. Tjek om verdenshjørnerne passer. Hvor kommer solen fra? Du kan dreje billedet ved at tage fat i knappen øverst til højre på skærmen. Notér det verdenshjørne, som solpanelerne kommer til at vende imod i skemaet nedenfor. Indstil taghældningen, så den passer nogenlunde med den taghældning, som er på jeres hus i virkeligheden. Notér denne taghældning i skemaet. Mål nu energiproduktionen hhv. sommer og vinter og skriv målingerne ind i skemaet. Prøv evt. at vælge en anden tagflade fra dit hus, og undersøg, om der er større elproduktion på den plasering. Notér også disse målinger i skemaet. Lav tilsvarende undersøgelser for placering af solceller på jeres skole. Skriv også disse målingerne i skemaet nedenfor. Taghældning Placering i fht. verdenshjørner Effektivitet sommer Effektivitet vinter Hjemme - placering 1 Hjemme - placering 2... Skolen - placering 1 Skolen - placering

5 Øvelse 3 Lav selv undersøgelser på modellen Nu kan I eksperimentere videre med solopstillingen. Her er forslag til ting I kan undersøge: Prøv jer frem og find den placering af huset og vinkel på taget, som giver størst energiproduktion på en sommerdag / vinterdag. Prøv at holde øje med energimålerene, når simuleringen foregår. Hvad sker der med tallene, når solcellerne kommer i skygge for solen? Hvor meget betyder det, hvis der er fx et stort træ, lige ved siden af huset? Kan I pege på forhold ved opstillingen, som ikke stemmer overens med virkeligheden og derfor kan give misvisende resultater (såkaldte fejlkilder)? På hvilken måde påvirkes måleresultaterne af fejlkilderne? altså hvordan ville resultatet være i virkeligheden? I solopstillingen er der hele tiden 4 stk. 35 W-pærer, som lyser. Simuleringerne tager hhv. 150 (sommer) og 80 sek. (vinter). Bruges der mere strøm til lamperne, end der produceres på solcellerne? Hvor meget? Læs teksten på væggen foran solbuen, hvor der står noget om mængden af den energi solen leverer til Jorden. Kan det på nogen måde sammenlignes med denne opstilling? Øvelse 4 Undersøgelser med solcellerne på taget På taget af Mobil Lab er der placeret solceller som bl.a. leverer strøm til batterierne til elcyklen. På betjeningspanelet kan du dreje og vippe solcellerne, så de kommer til at stå bedst muligt i forhold til solen. Hold øje med tallene på de to displays med røde tal. Det ene viser Ampere (A) og det andet viser volt (V). Kan du regne ud, hvor mange watt solcellerne yder ved at bruge disse tal? Der er også et kompas, som viser hvordan solcellerne står i forhold til verdenshjørnerne. Undersøg hvad det betyder for ydelsen, når solcellerne drejes væk fra solen. Hvad fortæller forsøgene om placering af solceller, og hvor stor er forskellen på den største og mindste ydelse? (skriv) Solcellerne på taget kan kun dreje én omgang rundt, pga. kablerne. Derfor kan det være at de stopper af sig selv, og du må køre den anden vej rundt.

6 Efterbehandling Undersøg priser på solcelleanlæg, deres elproduktion samt prisen for den el, I bruger hjemme. Hvor hurtigt vil et solcelleanlæg blive afbetalt hjemme hos jer? Undersøg afregningsprisen for el, der leveres til elnettet. Kan det betale sig, at opsætte et anlæg hjemme, som er meget større, end jeres eget forbrug? Må man det? Hvad er det største anlæg, en husstand må opsætte? Se fx: Nogle pengeinstitutter giver lån til finansiering af solcelleanlæg. Spar Nord er et af dem. Undersøg hvordan afbetalingstiden for solcellerne er, når man skal låne pengene og betale renter af lånet. Se fx: En del af de oplysninger om økonomien i solcelleanlæg, som man finder på nettet, er lavet af solcelleforhandlere. De vil selvfølgelig gerne vise et positivt billede af økonomien i solcellerne. Kan du finde sider, som er uvildige, hvor du kan finde beregninger af økonomien? Er der forskelle?