Tuulivoimala

Tehtävän kuvaus:

Oppilaat askartelevat roottorin kartongista ja tutkii roottorin, sähkömoottorin ja lampun avulla tuulivoimalan toimintaperiaatetta. Rakennetaan tuulivoimala.

Tehtävän tavoitteet: Oppilas ymmärtää tuulivoiman periaatteen.

Arvioitu kesto: 4-6h

Tarvikkeet: kartonkia, viivotin ja lyijykynä, sakset, kuumaliimaa, pienoissähkömoottori (käyttöjännite 1,5-4,5V, akselin halkaisija 2mm),
lampunkanta (E10), lamppu (1,5V), kytkentäjohdin 2x n.20cm, juotoskolvi, tinaa, kuorintapihdit, hiustenkuivain tai muu puhallin)

Taustaa:

Tuulivoima energiamuotona on yleistynyt viimeisen 10 vuoden aikana. Suomeen on noussut paljon uusia tuulipuistoja. Keksintönä ajatus hyödyntää tuulta on hyvin vanha. Tuulivoiman juuret juontavat aina ajanlaskumme alkuun ja muinaiseen Persiaan. Alussa tuulivoimaloiden tehtävänä oli jauhaa viljaa. Nykyisin tuulivoimalat pyritään sijoittamaan alueille, joissa rakentaminen ja tuuliolosuhteet ovat taloudellisesti kannattavia. Tärkein tehtävä on sähköntuotanto. Tuulipuistoja voidaan rakentaa myös mereen.

Ohje:

Leikkaa kartongista 10 x 10 cm kokoinen neliö. Piirrä viivottimen avulla neliön kulmista keskikohtaa päin suorat 6 sentin pituiset viivat niin, että neliöön jää keskelle ehjä alue ja viivat ei törmää toisiinsa. Leikkaa saksilla viivoja pitkin. Varo leikkaamasta yhtään sen pidemmälle kuin mihin piirretty viiva päättyy.

Taittele jokaisesta neliön kulmasta joka toinen sakara neliön keskikohtaan. Yritä kohdistaa sakaroiden kärjet ihan keskelle päällekkäin niin, että ne saa kiinnitettyä kuumaliimalla. Liimaa ensimmäinen sakara kiinni neliön keskikohtaan ja muut sakarat edellisten päälle.

Muista toimia kuumaliiman kanssa nopeasti ja käytä kiinnittämisen varmistamiseen vaikka lyijykynää, jolla painat sakarat kuumaliimaan kiinni, yksi kerrallaan.

Kytke johtimet lampunkantaan ja pienoissähkömoottoriin. Juota johtimet kiinni.

Tee roottorin keskelle pieni reikä neulalla tai pienellä naulalla. Paina sähkömoottorin akseli reiästä läpi. Roottorin sakarat tulevat ulospäin.

Käytä hiustenkuivainta ja puhalla ilmaa roottoriin niin, että se alkaa pyöriä. Syttyykö lamppu? Miksi lamppu syttyy? Mistä voisi johtua, että lamppu ei syty?

Täytä tutkimuslomake tekemäsi työn ja havaintojesi mukaan.

Rakenna tuulivoimala

Käytä alustana vahvaa pahvia, 4mm vaneria tai finnfoamia ja pystytä torni esim. pahvirullasta, jonka päälle sijoitat roottoriosan rakentamastasi tuulivoimalasta. Miten kiinnität? Miten viet johtimet siististi lampulle? Missä lamppu? Tee tarvittavat rakennelmat alustaasi, väritä halutessasi pullovärein.