Undervisningsmateriale fra Tekniske løsninger - vind Elevvejledning Baggrund Klodens klima påvirkes når man brænder fossile brændsler af. Hele verden er derfor optaget af at finde nye muligheder for at dække det stadigt stigende energiforbrug med andet end olie, kul og gas. I denne aktivitet skal I undersøge og præsentere vindenergi som en løsning. Dagens program 08.30-09.00 Fælles morgensamling med film og introduktion til dagen. 09.00-09.15 Udlevering af materiale ved bussen 09.15-09.30 Indledning og gruppedeling 09.30-10.00 Læsning i debatmagasin 10.00-11.00 Arbejd med opstillingerne 11.00-11.30 Forberedelse og opsætning af energimesse 11.30-12.15 Afholdelse af energimesse 12.15-12.30 Oprydning og aflevere materialer ved bussen 12.30-13.00 Pause 13.00-13.30 Fælles afslutning 1 Dette skal du bruge til aktiviteten (findes i aktivitetskassen)  Vindmøllevinger (6 korte og 6 lange vinger)  NavDynamo med ensretter monteret  12 vingemøtrikker og 12 skiver  Pærer 6W  Fatning/sokkel  Radio  2 stk. Multimeter  Rør til montering af vindmølle Sådan skal gruppen arbejde med undersøgelserne I skal undersøge vindenergi. Først ved at få en lille modelvindmølle til at fungere. Derefter skal I undersøge hvordan vindenergi indgår i det danske energisystem 1. Samle vindmølle 2. Afprøve vindmølle 3. Fremstilling af udstilling/præsentation Vindmølledele: - 6 korte og 6 lange vinger - Generator m. ensretter - Møtrikker til montering af vinger 1. Samling af møllen 1. I skal beslutte jer for hvilke vinger der skal på møllen, og hvor mange. 2. Diskuter hvad der vil være af fordele og ulemper ved de forskellige kombinationer Montering af vinger:Nærbillede af vingemøtrik og skive Samlet mølle med 6 vinger Løsn bolt og monter mølle på rør 2 2. Afprøvning af møllen 1. Når møllen er samlet skal I afprøve den. 2. Find et sted med vind. Hvis det ikke er muligt kan I dreje møllen med fingrene. Hvis der er vind kan I også prøve at gå til Klimakaravanebussen, der er et stativ møllen kan sættes op i. 3. Mål både strøm og spænding fra møllen når pæren er tilsluttet, og beregn møllens effekt i Watt. (se vejledning i brug af multimeter på næste side) 4. Hvis møllen kunne køre 6000 timer på et år, hvor meget ville dens årlige elproduktion så være? A. Måling af spænding (Volt)  Tilslut pæren eller anden strømbruger til energikilden (vindmøllen). Rød til rød, og sort til sort.  Multimetrets skal stå på jævnspænding V ved tallet 20.  Sæt en rød ledning i stikket hvor der står VΩmA  Sæt en sort ledning i stikket, hvor der står COM  Sæt den røde ledning fra multimeter til rød på pære (+)  Sæt den sorte ledning fra multimeter til sort på pære (-)  Aflæs spænding (Volt) Resultat VIGTIGT! Når I er færdige med at afprøve møllen skal i skille den ad igen. I skal tage vinger, ledninger og ensretter af, og tage møllen af tårnet. Den runde træplade på generatoren skal I ikke tage af. SØRG FOR AT DET HELE KOMMER MED TILBAGE TIL KLIMAKARAVANEN. I Kufferten er der en liste over de ting der skal være. Måling af spænding (Volt), skal sidde i Parallelforbindelse B. Måling af strøm (Ampere)  Multimeterets drejeknap skal stå på 10A  Sort ledning sættes på batteriets minuspol (-) og på minuspolen ved pæren.  En rød ledning sættes i stikket på multimetret, hvor der står 10A, og den anden ende af denne ledning sættes i rød ved batteriets pluspol (+)  En rød ledning sættes i stikket hvor der står COM og ledningen sættes i ved pæren (rød) pluspolen.  Aflæs strøm (Ampere) Resultat 3. Lav en præsentation Når I har undersøgt tingene i øvelsen skal I lave en præsentation af vindenergiens muligheder. Kan vi bruge vindmøller for at undgå CO2 fra vores energiforsyning og derved gøre vores klimabelastning mindre? Husk at jo mindre CO2 jo mindre klimapåvirkning! Læs mere om vindenergi på Vind med Møllers hjemmeside: http://windwithmiller.windpower.org/da/kids/index.htm Præsentation 1. I skal kunne forklare funktionen af vindmøllens enkelte dele. Brug Vind med Møllers hjemmeside, http://windwith miller.windpower.org/da/kids/index.htm, vedlagte faktaark, eller spørg ved bussen. 2. Forklar vindenergiens betydning i vores energiforsyning i dag – hvor stor en del af vores elproduktion kommer fra vindmøller? Og hvor kommer resten fra? Gå ind på siden www.energinet.dk, i øverste højre hjørne, under ”Elsystemet lige nu”, kan I klikke på ”Følg med i Danmarks elproduktion… ” Så kan I se hvordan situationen er lige nu og her. 3. Forklar fordele og ulemper ved vindmøller og elproduktion. Måling af strøm (Ampere), skal sidde i Serieforbindelse C. Apparatets effektforbrug (vindmøllens produktion i Watt) kan nu beregnes: Effekt (Watt) = Spænding (Volt) x Strøm (Ampere) Resultat I finder yderligere oplysninger på www.klimakaravanen.dk I kan få support til undervisningsforløbet hos Klimakaravaneguiden og hos personalet i Klimabussen ved specifikke spørgsmål om energi. 3 Vindmøller Faktaark Vindenergi Vinden blæser under alle omstændigheder, specielt i Danmark har vi gode forhold for vindmøller. Vindenergi udleder ingen CO2. Derfor er vindenergi en god og forureningsfri kilde til elproduktion. Der er dog også problemer med vindmøller. Først og fremmes producerer de kun når vinden blæser, og det passer ikke nødvendigvis med, hvornår vi har brug for strøm. Vindmøller er meget synlige, og ikke alle ønsker vindmøller i nærheden af deres hjem En vindmølle kører 6-7000 timer om året, og det skal den gøre i hvert fald 20 år. En vindmølle skal derfor være en meget solid og holdbar konstruktion. Til sammenligning har en bil, der bliver skrottet efter 300.000 km’s kørsel, i alt kørt i ca. 5000 timer. En vindmølles mekaniske dele kører altså længere tid på et år, end en bil almindeligvis gør i hele sin levetid. En vindmølle laver meget energi på lidt plads. På 3 måneder producerer en vindmølle den energi, der gå til at bygge møllen, sætte den op, og pille den ned igen. Hvordan fungerer en vindmølle Vindmøllen omdanner vindens energi til elektrisk energi. En vindmølle består af: Fundament Tårn Møllehat med maskineri Rotor (vinger) Styring Tilslutning til elnet I princippet er det enkelt: Vinden driver vingerne rundt, og kraften overføres via hovedakslen til generatoren. En gearkasse sikrer den rigtige omdrejningshastighed på generatoren. Krøjekrans, -motor og vindfane sikrer at rotoren har den rette placering i forhold til vinden. Bremser og styring sikrer, at vindmøllen kan stoppes, hvis det blæser for meget. 4 Vindmøller Faktaark Vindmøller i DK I Danmark findes over 5.000 vindmøller. Deres placering fremgår af kortet til venstre. På kortet til højre kan man se hvor det blæser mest i Danmark, og hvor det derfor er godt at placere vindmøller. Den røde farve viser de bedste vindforhold men den mørkeblå farve viser de dårligste vindforhold. Hvis alle danske møller blev erstattet med den største og mest moderne type, ville vi kunne dække mere end 100 % af vores elforbrug i Danmark. Planen er at 1.200 landbaserede møller, og 500 havvindmøller i år 2025 skal dække 50% af vores elforbrug i Danmark. Effekt kW/mølle <150 150-450 451-750 751-1500 >1500 SUM 5 Antal MW %-antal %-Effekt 23 1% 8% 411 11% 31% 1625 359 47% 43% 2278 1486 20% 12% 619 627 20% 6% 305 639 100% 100% 5238 3133