Werken – «Do it yourself» für Besucher
Am Tag der offenen Tür, am 7. Februar 2009, fanden sich wieder interessierte Eltern und Schüler bei ihrem Rundgang über den Campus im Werkraum K4 ein.
Laubsägearbeiten beim Tag der offenen Tür. (*)
Nicht nur die Viertklässler konnten dabei unter fachkundiger Anleitung Laubsägearbeiten (Kreisschablonen, Tierfiguren) ausführen.
Lukas mit seinem selbstgebauten Schaltkasten. (*)
Lukas aus der Klasse 8c stellte einen selbstgebauten Schaltkasten zur alternativen Stromgewinnung vor. In seinem Experimentieraufbau zeigte er die Wirkung eines Solarpannels bei Sonneneinstrahlung. Im Falle schlechter Lichtverhältnisse hatte er zwei Teelichter in seinen Experimentieraufbau montiert, mit deren Wärme er nach dem thermoelektrischen Prinzip Strom erzeugen konnte.
(*) Text/Foto: Otmar Dippel, Werklehrer
Kommentare
Danke für die ausführliche Erklärung
Das sollten sich die Schüler der Jahrgangsstufe 10 für Physik bookmarken. Vielen Dank für Nachfrage und Aufklärung!
=D)
Bei einem Photovoltaik-Modul werden einfallende Lichtstrahlen in Strom umgewandelt. Eine weitere Form der Stromerzeugung im Versuchsaufbau ist die Umwandlung von Wärme (hier: Teelichter) in Strom mit Hilfe von Peltier-Elementen. Ein französischer Uhrmacher namens Peltier entdeckte den nach ihm benannten Effekt bereits im Jahre 1834. Zwei Metallplatten unterschiedlicher Werkstoffe werden über mind. zwei Kupferlötstellen verbunden. Ist der Temperaturunterschied genügend groß auf beiden Seiten des Elementes, lässt sich mit dem Peltier-Elementes sogar Strom erzeugen.
Peltier–Elemente werden des öfteren auch als „Wärmepumpen“ bezeichnet, was deren Funktionsweise recht gut beschreibt. Grundsätzlich handelt es sich um zwei Halbleiterplatten, die über kaskadierte Kupferlötstellen verbunden sind. Beim Anlegen von Gleichstrom an eine der beiden Platten entsteht der Peltier-Effekt, eine Seite des Kühlers wird extrem kalt, eine extrem heiß. Beachten sollte man allerdings, dass die heiße Seite nahezu das doppelte an Hitze abgibt wie die kalte Seite aufnimmt (wegen des ohmschen Widerstandes).
Technisch gesehen handelt es sich um einen zu den Solarzellen verwandten Effekt. Bei Stromdurchgang ändern die Elektronen im dotierten Halbleiter ihr Energieniveau indem sie von einer Pit zu einer anderen springen. Die Elektronen der Cold Plate nehmen dabei Energie auf, die der Hotplate geben Energie ab – in Form von Wärme! Durch die Elektronenwanderung entsteht die zusätzliche Hitze. Das Peltier-Element, auch TEC (ThermoElectric Cooler ) genannt, wird bei der Übertaktung von Rechnerprozessoren (Overclocking) zur Kühlung gegen Überlastung eingesetzt.
Peltier-Module gibt es bei Conrad Electronic zu kaufen: Technische Daten: Abm.: (A x B x C x H) 30 x 30 x – x 3,6 mm, Max. Strom: 3.9 A. Nennspannung: 15.5 V, Typ: QC-127-1.0-3.9M, Max. Wärme-Leistung: 34.5 W, Max. Temp.-Differenz: 71 °K, Weitere technische Daten: Betriebstemperatur bis 200 °C .
Ich habe an dem Text etwas zu verbessern. So wie es aussieht ist es ein ganz normales Photovoltaik-Modul. Und diese Module brauchen keine Wärme um Strom zu erzeugen. Ich habe auch noch nie davon gehört, dass es welche gibt, die durch Wärme Strom erzeugen. Es gibt zwar Solaranlagen, die Sonnenwärme brauchen, allerdings stellt man da nur warmes Wasser mit her. Photovoltaik-Anlagen funktionieren auch gut im Winter bei Minustemperaturen. Es reicht ganz allein das Licht. Selbst bei Wolken und Regen produziert eine Anlage noch Strom, weil diffuses Licht ausreicht. Nur bei völliger Dunkelheit, also in der Nacht wird kein Strom mehr hergestellt.
Wow Das ist sehr interessant mit dem selbstgebauten Schaltkasten!! — Und wahrscheinlich auch sehr schwierig, oder? =D) :I