Energiexperiment

Solen värmer upp vår jord. Solen gör att vatten kan rinna, vindar kan blåsa och att gröna växter kan binda energi. I det här Naturskolebladet ger vi exempel på experiment med förnyelsebar energi i form av sol, vind och vatten. Tre krafter som håller igång allt liv på jorden och som aldrig tar slut. Det är därför de är så viktiga för framtidens energiutvinning.

Naturskolebladet nr 65:2008

Lämplig årstid: senvår / förhöst

Solenergi

Solen är en fantastisk energikälla. Låt eleverna uppleva solens värmestrålning en solig dag. Låt dem gå och känna efter var de kan hitta det varmaste materialet på skolgården. Uppmana dem att känna med händerna på olika ytor som väggar, fönster och trädstammar. Låt dem anteckna vilken färg det var på materialet och hur ytan kändes. Diskutera upplevelserna och led in samtalet mot hur eleverna kan använda sina iakttagelser till att konstruera en solfångare.

solugnBygg en solugn där solstrålningen med hjälp av reflekterande ytor koncentreras mot ett kokkärl. Man får mest ut av experimentet genom att själv fundera ut hur konstruktionen ska se ut. Experimentera gärna med olika material som t.ex. kartong klädd med aluminiumfolie, speglar, eller blank plåt. Prova med isoleringsmaterial mellan väggarna i lådan och med helt olika utformningar av solugnen. Temperaturen kan avläsas med en termometer. Bäst är en elektronisk termometer, med sensorn i kokkärlet. Principerna blir tydliga: Mycket solstrålning in, lite värmeförluster ut.

Konstruera en solfångare

Man kan mycket enkelt få uppvärmt vatten bara genom att solen lyser på vatten i en slang. Vira trädgårdslangen på t.ex. en plywoodskiva som ni placerar någonstans på skolgården. Prova med olika färg på slangen. Fundera även på om ni kan isolera slangen på något sätt, med t.ex. en plexiglaskiva eller något liknade, så att solfångaren blir mer effektiv. Låt eleverna kartlägga skolgården för att hitta det bästa läget för solfångaren.

solfångare   solfångare

Man kan också själv konstruera en solfångare för skolbruk med kopparrör och svart plåt. Hela konstruktionen kan få plats i en papplåda (t.ex. en sådan som man köper kopieringspapper i). Röret mynnar i en vattentank. När solen värmer den svarta plåten blir vattnet varmt. Det varma vattnet stiger upp i tanken och kallare vatten rinner till i solfångaren underifrån. För en mer detaljerad beskrivning,se länk nedan om solfångare.

En solcell omvandlar solljus direkt till elektrisk energi, som sedan kan användas för att driva elektriska apparater. Solceller kan man inte tillverka själv, utan de måste man köpa. Solceller tillverkas av halvledarmaterial. Solceller blir allt vanligaresom elproducenter i samhället. Det finns solceller att laborera med för överkomliga priser som funkar för skolexperiment. Bra ställen att kolla är firmor som säljer tillbehör till fritidsbåtar och/eller husvagnar men det finns även leksaker och laborationssatser till rimliga priser.

Låt eleverna testa att använda solceller för att ladda ett batteri, driva belysning, en pump, en vattenkokare m.m.

Vindenergi

För att få igång diskussioner om hur vindar uppkommer kan man låta eleverna få prova på att göra en spiral på ett vanligt papper som de sedan klipper ut. Fäst en sytråd i spiralen och håll den över ett värmeljus. Den varma luften stiger och det bildas luftströmmar som sätter spiralen i rörelse. Kallare luft från sidorna strömmar till och då uppstår vindar.

vindkraftverkMan kan bygga små vindkraftverk som kan utföra arbete i form av att lyfta små tyngder. Klipp till en vindsnurra i vanligt papper som ni sedan fäster med ett häftstift i änden av en kork. Stick in en blomsterpinne i andra änden av korken. Fäst ett snöre mitt på blomsterpinnen med en tyngd längst ner. Sätt nu snurran mot vinden och testa hur mycket vindsnurran kan lyfta. Idén om denna vindsnurra har vi fått från häftet Nya Lek med teknik, Vind och vatten från Teknikens Hus.

Mer spännande, men också betydligt mer omfattande arbete, är att sätta upp ett "riktigt" vindkraftverk på skolan.

På Genarps skola sattes ett kraftverk upp på skolgården 2007. Det monterades på en 12 meter lång mast av stålrör som restes i mitten av skolans atriumgård. Kraftverket ger 12 volts spänning som i första hand driver en elektrisk värmematta som ligger i botten av en odlingslåda i ett växthus. Vindkraftverket driver även en liten lampa som finns i växthuset. När värmemattan inte behövs laddas istället ett batteri upp av vindens kraft.

Läs mer om detta projektunder menyvalet Gröna skolgårdar.

Vattenenergi

Konkretisera vattnets kretslopp genom att bygga ett enkelt landskap med stenar, sand och jord i en stor genomskinlig vanna eller burk. Häll på vatten så att mellanrummen blir vattenfyllda. Dessa får symbolisera vattendrag, sjöar och hav. Förslut vannan med plastfolie så att det blir tätt och placera den nära ett soligt fönster. Här kan man nu studera hur avdunstningen leder till att små vattendroppar bildas på plastfolien. Dropparna växer i storlek och faller ner som regndroppar över landskapet. Vattenkraft utnyttjar energin i fallande eller strömmande vatten från nederbörd.

vattenkraft-med-äppleKonstruera ett enkelt vattenhjul av en mjölkartong, en blomsterpinne och ett äpple. Vi har provat den åtskilliga gånger och den snurrar bra i rinnande vatten i bäckar och åar.

Börja med att klippa till 4-6 rektanglar, c:a 8x4cm stora, från mjölkpaketet. Dessa blir vattenhjulets skovlar. Gör sedan lika många ytliga snitt i äpplet som du har klippt till skovlar. Tryck försiktigt in skovlarna i äpplet. Trä blomsterpinnen igenom äpplet.

Nu är det dags att prova vattenhjulet i bäckfåran. Låt eleverna undersöka om vattenhjulet kan snurra olika fort på olika platser i bäcken. Att besöka uteklassrum Häckeberga kvarn vid Höjeå eller Rinnebäcksravinen när man arbetar med vattenkraft passar bra.

På Elias Fries skola i Hyltebruk har man, för att kunna arbeta väldigt konkret med förnyelsebar energi, bl.a. låtit uppföra ett stort vattenhjul på skolgården. Det kräver förstås att det finns ett rejält tillflöde av vatten, i form av en bäck, som går att utnyttja. På Elias Fries finns även solfångare placerade på ett av husen, och ett vindkraftverk som levererar energi som eleverna kan experimentera med. Läs mer om skolan via länken nedan.

Läs också om hur Mårtenskolan i Lund lagt grunden till en experimentverkstad runt olika energislag på sin skolgård.Du hittar informationen under menyvaletGröna skolgårdar.

Relaterad information

Faktaansvarig: Naturskolan

Lunds kommun

Telefonnummer
046-359 50 00

Öppettider för medborgarcenter
Måndag–torsdag: kl. 08–17
Fredag: kl. 08–16
Dag före röd vardag: kl. 08–15

Organisationsnummer
212000-1132

Naturskolan

Besöksadress
Observatorieparken
Svanegatan 9, Lund

Postadress
Box 41
221 00 Lund

Telefonnummer
046-359 70 60

E-post
naturskolan@lund.se

> Naturskolan på en karta