Energia pulita.

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1 Celle a combustibile Il principio di funzionamento delle celle a combustibile è stato scoperto già nel 1839 da un nobile inglese Sir William Robert Grove il quale, togliendo la corrente alla fine di un esperimento di elettrolisi dell acqua, notò che il circuito dell apparecchiatura era percorso da una corrente opposta a quella precedentemente applicata. Questa corrente veniva generata dalla reazione di idrogeno e dell ossigeno prodotti dall elettrolisi e rimasti assorbiti sugli elettrodi di platino. La tecnologia si è evoluta nel tempo e un modello modificato di questa cella viene attualmente impiegato nello Shuttle dalla NASA fornendo così l energia elettrica alle navicelle spaziali ed acqua potabile agli equipaggi. Dai primi modelli utilizzati, che impiegavano la coppia di gas puri H 2 e O 2, fino ad oggi, sono stati sviluppati tipi di celle che utilizzano l O 2 dell aria come comburente e che nella scelta del combustibile si orientano verso gas meno puri di H 2, gas di sintesi (mix CO e H 2 ) e/o gas naturale. Le celle a combustibile sono dispositivi elettrochimici capaci di incanalare in un circuito esterno gli elettroni scambiati tra i reagenti durante la reazione di ossidoriduzione di combustione, da cui appunto il loro nome; esse generano, quindi, corrente elettrica direttamente da energia chimica che, nel tempo, si traduce in potenza elettrica. HY2030 Junior Basic HY2010 Questo kit sfrutta la tecnologia solare a idrogeno e permette di realizzare una serie di esperienze guidate, con manuale in italiano, nel campo della chimica e della fisica. Il kit comprende: Modulo celle solari (2 V 300mA) necessario per alimentare l elettrolizzatore Elettrolizzatore Junior da 1W serve per la produzione e la raccolta dei gas tramite elettrolisi diretta dell acqua: H 2 O H 2 e ½O 2. Due serbatoi separati da 20 cm 3 : H 2 e O 2 Produzione oraria: H 2 8,6 cm 3 O 2 4,3 cm 3 Cella a combustibile Junior H 2 /O 2 (500mW) Ventilatore Junior (10mW) É un carico elettrico per dissipare l energia prodotta dalla cella PEM HY2011 Junior Set Valigetta Pem HY2011 Al Junior Basic vengono aggiunti alcuni accessori che permettono una completa autonomia per lo svolgimento delle esercitazioni. La valigetta comprende un Junior Basic, un modulo resistivo, due multimetri, un cronometro e una serie di cavetti. Accessori suggeriti: Lampada SpotLight da 75W Per eseguire le esperienze all interno dell aula. HY2030 Media PackSet HY2065 Comprende una serie di lucidi trasparenti in formato A4, dalla energia solare alla energia utilizzata e un poster sulle celle a combustibile. Dimensioni: 841 x 594 cm SOLAR HYDROGEN SET HY1909 Questo kit, in valigetta, sfrutta la TECNOLOGIA SOLARE A IDROGENO ed è una versione più sofisticata del sistema JUNIOR SET HY2011 poiché, pur avendo la stessa impostazione tecnica, dispone di componenti in grado di produrre e dissipare potenze superiori rispetto al Junior Set e permette di realizzare una serie di esperienze guidate, con manuale in italiano, nel campo della chimica e della fisica. Il kit comprende: Modulo con tre pannelli solari, potenza : 2,5V 1,0A Elettrolizzatore da 4W con due serbatoi da 80cm 3 Cella a combustibile: 0,3 0,9V 1,2W, con superficie da 16cm 2 Ventilatore Pem: 20mW Lampada videolight: 300W Alimentatore (non mostrato in figura) e serie di cavetti elettrici. HY

2 Energia pulita HY2050 HyRunner Car HY2050 Dotata di cella a combustibile reversibile, può produrre direttamente idrogeno se collegata ad un alimentatore e muoversi fino a 8 minuti se utilizzata come motore. Potenza in modo elettrolizzatore: 1 W Potenza in modo cella: 500 mw Serbatoi: H 2 15cm 3 O 2 15cm 3 Tempo di ricarica: ~ 2 min Tempo di funzionamento: ~ 4 min. Peso: 260g HyRunner Pack HY20504 É identica al modello HY2050 ma fornita con un alimentatore per la ricarica ed un pannello solare da 2 V 350 ma. Tempo di ricarica: 2 min. Peso: 572 g Generatore eolico 12V400W MW Un impianto eolico si basa sullo sfruttamento del vento; questo impianto si adatta facilmente a molti tipi di suolo e le installazioni possono essere fatte anche in luoghi poco adatti per altri tipi di impianti. Ulteriori dettagli disponibili dopo il mese di Novembre. Caratteristiche tecniche: Tensione nominale: 12Vdc Velocità nominale del vento: 12,5 m/s Potenza nominale/mass.: 400 /431 W Velocità limite del vento: 12,5/14 m/s Velocità di partenza: 2,3 m/s Diametro di rotazione: 2,2 m Velocità di cutin del vento: 3 m/s Peso totale senza imballo: 38 kg. Dim.: (LxPxH) 121 x 42 x 43 cm Batteria ricaricabili al pb 12V/65A Modello a tenuta stagna, utilizzabile in qualsiasi posizione. Riesce a garantire stabilità al sistema per esperimenti di una certa durata. Tensione max 12V Potenza: 65 A/h Sistema di controllo MW Permette di controllare il livello delle batterie. Ulteriori dettagli disponibili dopo Novembre Inverter 12V 600W MW Il fattore essenziale nella scelta di un inverter è la potenza di uscita (in Watt) che viene erogata in modo continuo; sapendo a priori quante e quali apparecchiature andranno collegate all'inverter questo andrà scelto secondo la capacità di erogare una M90086 potenza leggermente superiore da quella richiesta dall'utilizzatore. Pannelli solari configurati a celle Serie di pannelli solari ideali per varie applicazioni di uso comune. Sono tutti configurati a cella con cornice in alluminio di 1,7cm e vengono forniti con diodi e morsetti di collegamento. Potenza di uscita continua / picco: 600 / W Tensione ingresso DC: 10/15V ± 0,5V Tensione di uscita AC: 220V ± 10% Forma d'onda di uscita: onda sinusoidale modificata Pannello solare da 8,5W SM500 V max = 17,5 V I max = 500 ma Pot. max = 8,5W Peso 625 g Numero celle 35 (34x51 mm) Dim.: 286x360x19mm Pannello solare da 17 W SM1000 V max = 17,5 V I max = 1000 ma Pot. max = 17 W Peso 1820 g Numero celle 35 (34x102mm) Dim.: 403 x 435 x 19 mm S m (S m ) S (R m ) S k R k S m R k S k R m Valigetta SolPlay AS100 E un kit di montaggio che sfrutta soltanto l energia solare!!! Un affascinante sistema di guida per modelli solari che usano gli specchi e l ombra. In questo modo gli studenti possono studiare l energia solare ed imparare nuovi concetti di fisica semplicemente giocando. È possibile assemblare diversi modelli che permettono di dimostrare numerosi fenomeni fisici in modo pratico e multidisciplinare. I concetti semplici stimolano gli studenti a nuove esperienze che possono fare loro stessi. Il modello può essere utilizzato in classe durante le lezioni, per lavori individuali o di gruppo. I montaggi sono semplici ed agevolati da magneti e spinotti compresi fra i componenti. Gli strumenti di misura possono essere montati in modo da permettere di fare le misure in movimento. Si possono effettuare molti esperimenti in numerosi campi quali quello delle celle solari, dell ottica, dei motori e dei generatori, e ancora, su sistemi di controllo, di guida e di meccanica. I modelli possono convertirsi in autentici pannelli solari che inseguono il sole simulando un modello di auto solare, una funivia solare oppure e, con un pò di immaginazione, una scultura solare. La SolPlay in fase di sterzata Il circuito elettrico mostra ciò che avviene realmente Messeinheit Un filmato dimostrativo può essere visionato dal ns. sito Nel manuale, in formato CD, c è un elenco dettagliato dei montaggi e degli esperimenti ed una serie di filmati. R l M2 rt R l bl k M1 S l La valigetta SolPlay comprende: 4 celle solari 2 x 0,42V/460mA 2 x 0,42V/700mA 2 pannelli solari da 1,7V/350mA, 2 motori in dc di alta qualità, 2 interruttori, 2 galvanometri /50μA con resistenza di test, 1 specchio per guidare i modellini Serie di parti meccaniche per il montaggio dei modellini, una serie di cavetti flessibili con contatti in oro e un CD con esperimenti e una demo filmata. 45

3 Valigetta Solar Trainer Junior KSTJ Questo kit, di tipo modulare, permette di eseguire esperienze fondamentali nel settore fotovoltaico. Tutti gli esperimenti sono semplici da montare e da eseguire grazie alla guida particolarmente studiata per gli allievi. Elenco degli esperimenti: Misura della irradiazione di differenti sorgenti luminose La cella solare come convertitore di energia La cella solare come convertitore di energia e la funzione del diodo La tensione a circuito aperto in una cella solare con differenti condizioni di oscuramento La tensione a circuito chiuso in una cella solare con differenti condizioni di oscuramento La tensione a vuoto e la corrente di corto circuito in una cella solare con differenti irradiazioni Corrente di corto circuito in una cella solare in funzione dell angolo di incidenza della luce Collegamenti in serie di celle solari in condizioni di ombreggiamento Collegamenti in parallelo di celle solari in condizioni di ombreggiamento Curva caratteristica di una cella solare (I/U) con differenti irradiazioni Curva caratteristica della efficienza di una cella solare (U/P) MPP Simulazione: Corrente di corto circuito di una cella in funzione della posizione del sole (alba e tramonto) Carica di una batteria ricaricabile con celle solari Scarica di un accumulatore con l utilizzo di un motore elettrico o con lampadina Assemblaggio di una stazione stand alone con l aiuto di un sistema interfacciabile (optional KSTJ2) Curva caratteristica di una cella solare (I/U) / in funzione di irradiazioni differenti Dimostrazione di un inverter (sinusoidale / rettangolare) Carica di un accumulatore con celle solari e scarica dello stesso utilizzando un motore elettrico o una lampadina Elenco dei componenti forniti nella valigetta: Base di appoggio per esperimenti Lampada alogena in B.T. da 12V Alimentatore con interruttore e cavo 12Vac Modulo solare con 4 celle singole con angolo regolabile 2 multimetri Sensore per la misura dell irradiazione 2 moduli resistivi, con motore e lampadina Modulo di accumulo energia comprendente batterie al NiCd e batterie a condensatore con diodo di bloccaggio Modulo di misura con resistenze variabili Serie di cavetti placcati in oro Valigetta di colore giallo per il contenimento dei componenti Manuale di istruzione in italiano Kit di espansione per Solar trainer KSTJ2 Sistema di interfacciamento con cavo, modulo inverter e software di interfacciamento in lingua inglese (WIN) 46

4 Valigetta Energia Eolica KWTJ Valigetta Energia Eolica KWTJ Il materiale disponibile permette di effettuare esperimenti fondamentali nel settore energia eolica. Ė tutto incluso in una elegante valigetta e gli alunni o i professori, con l aiuto di una guida in italiano, possono eseguire gli esperimenti in tempi piuttosto brevi. Elenco degli esperimenti: Misura della forza del vento in prossimità della scuola Misura della forza del vento provocato da una soffiante regolabile Misura della potenza del generatore (turbina) in funzione della forma delle palette (dritte / inclinate) Misura della potenza del generatore in funzione del numero delle palette (2, 3, 4) Potenza di uscita del generatore in funzione della posizione angolare delle palette Curva caratteristica del generatore (U/I) a rotazione costante Curva caratteristica del generatore (U/I). Misura della resistenza e della spinta statica del rotore a vento costante Potenza di uscita del generatore in funzione della forza del vento Carica di un condensatore con copertura in oro nel generatore Scarica di un condensatore con copertura in oro con carichi differenti Assemblaggio di un sistema con l utilizzo di un rotore Savonius (Optional: KWTSJ) Curva caratteristica di un rotore Savonius (U/I) a numero di giri costante Potenza di uscita di un rotore Savonius con o senza diaframma Elenco dei componenti forniti nella valigetta: Base di appoggio per esperimenti Soffiante con regolatore di potenza Generatore eolico con rotore assiale, senza ingranaggi, tachimetro, alloggiamenti per inserimento di 2, 3 e 4 palette con possibilità di regolazione dell angolo delle palette 4 palette dritte e 4 palette curve Schermo di protezione delle palette 2 multimetri Anemometro 2 moduli resistivi, uno con motore e uno con lampadina Modulo accumulo energia con accumulatore, condensatore con copertura in oro e un diodo di bloccaggio Modulo di misura con resistenze variabili Valigetta per il contenimento delle attrezzature Manuale di istruzione in italiano Rotore Savonius KWTJS Il rotore Savonius ha il vantaggio di non dover seguire il flusso del vento: vi sarà sempre una parte attiva del rotore, indipendentemente dalla direzione Power House EXP100 Il kit "Power House fornisce un metodo pratico per imparare i concetti di base nella scienza, nella gestione dell energia e nell'ambiente. Il corredo è centrato su diverse fonti energetiche di calore e luce, quali: energia solare, eolica, elettrochimica e delle piante. Siete disposti immaginariamente su un'isola deserta e dovrete riuscire a sopravvivere e costruire una casa. Dovrete quindi costruire e fare funzionare un mulino a vento, un fornello solare, uno scalda acqua solare e un treno elettrico. Piantate il crescione, preparate i crauti e fate la gomma da masticare. Una serie guidata di esperimenti seguirà il corso di questa avventura in modo chiaro e graduale. Questo fantastico kit include un manuale illustrato, in lingua inglese, di 96 pagine con 70 esperimenti e 20 progetti di costruzione, molti di questi progetti sono stati tradotti in italiano. 47

5 lexsolarexperimental box LE2005 Il kit lexsolar permette di eseguire esperimenti su: Elettricità, Semiconduttori, Componenti allo stato solido, Fotovoltaico, Celle a combustibile. Il sistema comprende: base di appoggio per esperimenti, modulo diodo, modulo motore solare con riduttore 1:27, tre moduli celle solari 50x25 mm tipo silicio monocristallino (0,5V/0,4A), un modulo cella solari 50x50mm, tipo silicio monocristallino (0,5V/0,8A), modulo lampadine (4 x 12V/1W), modulo potenziometrico da 1 kω, modulo resistivo da 100 Ω, due celle a combustibile di tipo alcaline reversibili, complete di elettrolizzatore e serbatoio di accumulo corrente massima di corto circuito 350 ma Potenza max: 150 mw, modulo cella solare per cella a combustibile (200x200 mm ) V max : 4,5V I max : 300mA, modulo altoparlante, modulo motore elettrico, modulo lampadina, serie di dischi colorati. manuale esperimenti. Esperimenti realizzabili con celle solari: Collegamenti in serie e in parallelo di celle solari, Condizionamento dell angolo di incidenza di una cella solare, La potenza resa in funzione dell angolo di incidenza in una cella solare, Condizionamento della illuminanza in una cella solare, Coefficiente di conversione di energia, La resistenza interna di una cella solare, L ombreggiamento di una cella solare, Curva caratteristiche V/I di una cella solare, Condizionamento della temperatura in una cella solare, Condizionamento della frequenza di incidenza della luce in una cella solare. Esperimenti con celle a combustibile: Funzionamento della cella a combustibile, Reazione negli elettrodi, Collegamento di celle a combustibile, Caratteristica di un elettrolizzatore, Caratteristica di una cella a combustibile, Efficienza di una cella a combustibile, Gestione del consumo in una cella a combustibile. Esperimenti senza misure Test con altoparlante, Test con lampadina, Relazioni fra collegamenti in serie e collegamenti in parallelo, Collegamenti di lampadine, Rotazione e velocità di un motore elettrico. Esperimenti con cella a combustibile Esperimenti di ottica: Differenza nella luminosità, Radiazione diffusa, Albedo, Dischi rotativi, Miscela di colori, Illusione ottica con disco di Benham. 48