Construiți o turbină eoliană pentru a genera electricitate și pentru a explora transformarea energiei.

Materiale

• Trei țevi din PVC, una cu o lungime de aproximativ 30 cm, iar celelalte cu o lungime de cel puțin 15 cm
• Trei țevi de PVC în T-îmbinări
• Un cot de PVC
• Motor
• Fir (aproximativ un metru și jumătate lungime)
• Cuteri de tăiat firul
• Hub (disponibil la Kid Wind Project)
• .
• Tăblițe de lemn
• Multimetru
• Clipuri de aligator
• Foarfece
• Fâsâie
• Fâsâie
• Secator de păr sau ventilator
• Materiale pentru palete, cum ar fi lemn de balsa, folie de aluminiu, hârtie de construcție, bețișoare de înghețată, etc.

Direcții

1. Inserați o țeavă din PVC de 15 cm în gaura din mijloc a unei îmbinări în T din PVC. Repetați cu o altă țeavă din PVC de 15 cm și cu o îmbinare în T.
2. Uniți cele două piese împreună prin introducerea capetelor libere ale țevilor în părțile laterale ale unei a treia îmbinări în T, cu orificiul din mijloc orientat în sus.
3. Inserați restul țevii din PVC în orificiul îmbinării în T care este orientat în sus, astfel încât țeava să stea în poziție verticală.
4. Puneți ultima îmbinare în T la capătul liber al turnului.
5. Ajustați două fire la motor. Așezați bine motorul în articulația din partea superioară a turnului. Treceți firele pe țeava turnului și ieșiți pe una dintre îmbinările în T de la bază. Dacă este necesar, folosiți bandă adezivă pentru a menține motorul bine fixat.
6. Ajustați piesa rotundă din plastic numită butuc la piesa metalică dreaptă din exteriorul motorului.
7. Conectați firele la multimetru folosind clemele aligator. Setați multimetrul la 20 volți.
8. Puneți câteva dibluri mici, de lemn, în găurile butucului. Creați vânt folosind un uscător de păr sau un ventilator. Verificați multimetrul pentru a vedea câtă energie este generată.
9. Utilizând o varietate de materiale, proiectați diferite palete pentru turbina eoliană. Luați în considerare greutatea, netezimea suprafeței și numărul de palete necesare. Atașați lamele la dibluri folosind bandă adezivă.
10. Puneți din nou în funcțiune uscătorul de păr sau ventilatorul și testați turbina cu fiecare tip de lamă pe care l-ați proiectat. Cum diferă randamentul electric? Testați turbina cu diferite viteze ale vântului, cum ar fi setări joase, medii și înalte ale ventilatorului. Afectează viteza vântului producția de energie electrică?

Ce se întâmplă?

În timp ce energia cinetică mecanică a vântului în mișcare rotește paletele turbinei eoliene, un generator din interiorul turbinei este, de asemenea, rotit. Acest lucru face ca un fir spiralat să se rotească în jurul unui magnet și creează un curent electric pe care îl măsurăm cu un multimetru.

Din moment ce energia nu este nici creată, nici distrusă, cu cât mai mare este aportul de energie, cu atât mai mare va fi producția de energie. Prin urmare, cu cât începeți cu mai multă energie mecanică – cu cât paletele se rotesc mai repede – cu atât mai multă energie electrică va fi creată de turbină.

Informații de bază

Vântul este cauzat de diferențele de presiune create de încălzirea inegală a suprafeței Pământului de către soare. Radiația de la soare face ca pământul să capete energie termică. Aerul de deasupra pământului capătă, de asemenea, energie termică și se dilată, devenind mai puțin dens și ridicându-se.

Această mișcare provoacă o zonă de presiune scăzută la suprafață, creând un vid care atrage aerul. Aerul mai rece și mai dens curge spre zona de presiune scăzută de la suprafață pentru a umple spațiul lăsat de aerul crescut și încălzit. Se creează astfel un curent de convecție, iar energia termică este transformată în energie cinetică mecanică sub forma aerului în mișcare sau a vântului.

O turbină eoliană transformă energia mecanică a vântului în energie electrică. O turbină preia energia cinetică a unui fluid în mișcare, aerul în acest caz, și o transformă într-o mișcare de rotație. Pe măsură ce vântul trece pe lângă paletele unei turbine eoliene, acesta mișcă sau rotește paletele. Aceste palete rotesc un generator. Un generator funcționează ca o inversă a unui motor electric; în loc să aplice energia electrică pentru a-l roti și a crea energie mecanică, acesta folosește energia mecanică pentru a-l roti și a crea energie electrică. Generatoarele învârt sârmă înfășurată în jurul unor magneți pentru a crea un curent electric.

.