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Wind Energie
Hintergrund
Windenergie, die kinetische Energie strömender Luftmassen
der Athmosphäre, hat ihren Ursprung in der Einstrahlung der Sonne
auf die Erdoberfläche
und ist somit als umgewandelte Solarenergie anzusehen.
Vermutlich vor 4500 Jahren wurde die erste Windmühle von den
Bayloniern zum Betrieb eines Wasserschöpfrades gebaut.
Neben kleineren Anlagen zum Antrieb von Wasserpumpen werden
heutige Windenergie-Konverter mit einem elektrischen Generator
zur Stromerzeugung gekoppelt und zur Zeit mit einen Leistung
von bis zu 5 Millionen Watt gebaut. Die Nutzung der Windenergie zur
Stromerzeugung stellt einen vielversprechenden Ansatz dar, zukünftig einen nicht
unerheblichen Anteil des weltweiten Strombedarfs aus regenerativen
Quellen zu decken.
Bauen Sie Ihren eigenen Wind-Kraft-Konverter:
Unser Modell
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WindPowerKit - Windenergie-Konverter mit Generator - Bausatz
StormyKit kombiniert den klassischen Aufbau eines Flügelrad-Anemometer(S) mit einem elektrischen Generator.
Der Rotor besteht aus vier Kunststoffhalbkugeln, die über Arme mit der Getriebeeinheit verbunden sind.
Die auf die Antriebsachse wirkende Kraft wird mittels zweier Zahnräder (Übersezung 1:7,5) an den
Generator übertragen. In Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit liefert der Generator eine Spannung zwischen 3-5 Volt
bei einem Strom im Bereich 20-100 mA. Der Windgenerator kann z.B. zum Laden eines Akkus, zum Beleuchten einer kleinen Anlage, zum Betreiben eines kleinen Motors oder einer Windmessanlage verwendet werden.
Zum Zusammenbau wird neben Zange und Schraubenzieher ein Satz von Bohrern (3, 4, 6, 11, 13 mm) benötigt.
Der Bausatz enthält alle notwendigen Teile und eine ausführliche Bauanleitung mit Bohrschablone.
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WindTrainer - Windenergie-Experimentiersystem
Der Umfang der Experimentiermaterialien ermöglicht die Durchführung aller grundlegenden Versuche zum Thema Windenergie. Die Materialien sind übersichtlich in einem speziellen Koffer untergebracht und stets vollständig zur Hand. Die Experimente lassen sich schnell auf- und abbauen. Ein entsprechende, ausführliche Anleitung für eine Vielzahl von Experimenten und ein separates Heft mit Beispiellösungen liegen dem Koffer bei. Daher ist der Experimentierkoffer besonders als Unterrichtsmaterial in Schulen geeignet: Die Schüler können anhand der leicht verständlichen Versuchsanleitung eigenständig an die Technik herangeführt werden, für die Lehrkraft stehen Unterrichtsanregungen, weitere Hintergrundinformationen und die Experimentierlösungen zur Verfügung.
List der Experimente:
- Messung der Windgeschwindigkeit in der Umgebung
- Messung der Windgeschwindigkeit der Windmaschine in Abhängigkeit von der Reglerstellung
- Ausgangsleistung des Generators in Abhängigkeit von der Flügelform (eben, gewölbt)
- Ausgangsleistung des Generators in Abhängigkeit von der Flügelzahl (2, 3 , 4)
- Ausgangsleistung des Generators in Abhängigkeit von der Flügelstellung
- Aufnahme der U/I-Kennlinie des Generators bei konstanter Drehzahl
- Aufnahme der U/I-Kennlinie des Generators am Widerstands- und Auftriebsläufer bei konstanter Windgeschwindigkeit
- Ausgangsleistung des Generators in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit
- Akku/Gold Cap laden mittels Generator
- Akku/Gold Cap entladen mittels verschiedener Lasten
- Aufbau eines Inselnetzes
Lieferumfang:
- Spezialkoffer mit Innenformteil
- Basisplatte mit Aufnahmerahmen für die Messgeräte und Experimentierboxen
- Windmaschine mit regelbarer Spannungsversorgung
- Windkraftanlage mit Axial-Rotor, getriebeloser Generator mit Tachogenerator, Nabe zur Aufnahme von 2, 3, und 4 Blättern, Flügelwinkel einstellbar
- 4 Flügel eben, 4 Flügel gewölbt
- Schutzhaube, Windblende, Werkzeug
- Zwei Multimeter mit 2 mm-Buchsen
- Anemometer
- Lastbox mit Elektromotor und Glühlampe
- Speicherbox mit NC-Akku und Gold Cap und Sperrdioden
- Meßbox mit Widerstand f. Kennlinien
- Verbindungsleitungen
- Anleitung mit Experimentieraufgaben / Lehrerheft mit Hintergrundinformationen und die Experimentierlösungen
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