3B Scientific Solar Energy Basic Kit User Manual [en, de, es, fr, it]
3B SCIENTIFIC® PHYSICS
Solar-Grundlagenset 8461200
Bedienungsanleitung
09/06 SP
1 Halterung für Messkörper
2 Solar-Messkörper
66
6
6
3 Dämmgehäuse
4 Acrylglasplatte
5 Klemme
6 Thermometer
1
1. Sicherheitshinweise
Die Thermometer sind empfindliche Geräte aus
Glas. Es besteht Bruchgefahr!
• Keinen mechanischen Belastungen aussetzen.
• Nicht fallen lassen.
Das Solar-Grundlagenset ist ein Gerätesatz für Experimente zur Nutzung der Sonnenenergie.
Der Gerätesatz besteht aus vier Solar-Messkörpern
mit unterschiedlicher Oberflächenbeschichtung,
vier Thermometern, zwei Haltern, zwei Wärmedämmgehäusen und einer Abdeckung zur Demonstration des Treibhauseffekts.
Vier in ca. 25 Minuten durchführbare Messreihen
demonstrieren eindrucksvoll den Temperaturverlauf und die maximale Temperatur in den Messkörpern.
Die Lieferung erfolgt in einem stabilen Aufbewahrungskasten aus Karton.
23
2. Beschreibung
45
4 Solar-Messkörper
Material: Kupfer
Abmessungen: 60 mm x 60 mm
Farbe: 1 x weiß, 3 x schwarz
Masse: ca. 50 g
2 Dämmgehäuse
Material: Schaumstoff
Abmessungen: 12 x 12 x 5 cm
1 Acrylglasplatte 10 cm x 10 cm
4 Thermometer -10°C – +100°C
2 Halterungen für Messkörper
2 Klemmen
1 Aufbewahrungskasten
3. Lieferumfang / Technische Daten
3
1
4. Versuchsaufbau
Empfohlenes Zubehör:
Halogenleuchte mit Stiel, 500 W 8476712
Plattenfuß 8614110
• Messkörper in den Haltern und den Dämmge-
häusen positionieren. Die glatte, farbige Seite
zeigt zur Lichtquelle.
• Thermometer durch die Bohrung im Halter
bzw. Dämmgehäuse ins Sackloch an der Rückseite des Messkörpers stecken.
• An einem Dämmgehäuse die Acrylglasplatte
mittels der Klemmen fixieren.
• Messkörper im gleichen Abstand und Winkel
zur Lichtquelle positionieren.
Wenn das Experiment im Sonnenlicht durchgeführt
wird, kann der Messkörper im Halter durch Schrägstellung in den Einfallswinkel der Sonne gebracht
werden.
Falls das Experiment nicht im Sonnenlicht durchgeführt werden kann, wird als „Ersatzsonne“ eine 500
W Halogenleuchte benötigt.
5. Versuchsdurchführung
• Die Halogenleuchte in einem Abstand von ca.
65 cm vor den Messkörpern aufbauen. Die Be-
• Thermometer vor Experiment ablesen und
Wert notieren.
• Leuchte einschalten.
• Temperatur im Minutenabstand ablesen und
tabellieren.
Die verschiedenen Messkörper erreichen nach
unterschiedlicher Zeit ihre Maximaltemperatur.
Der abgedeckte Messkörper erreicht nach ca. 25
min. seine Maximaltemperatur.
Das Experiment kann nach Erreichen der Höchsttemperatur abgebrochen werden.
Es ist gut zu erkennen (Fig. 1), dass schwarze Flächen zu einem wesentlich höheren Temperaturanstieg führen als weiße.
Die Wärmedämmung im Dämmgehäuse verhindert
Energieverluste an der Rückseite des Messkörpers.
Die zusätzliche Acrylglasplatte verbessert die Ausnutzung der Strahlungsleistung, da der „Treibhauseffekt“ eine Abkühlung des Messkörpers durch
Luftkonvektion und langwellige Abstrahlung auf
der Vorderseite verhindert. Dieser „Treibhauseffekt“ kompensiert sogar die Absorptionsverluste in
der Acrylglasplatte, die sich in der geringeren Anfangssteigung der Messkurve darstellen. Der wärmegedämmte und mit einer Abdeckung versehene
schwarze Messkörper vereint in sich alle physikalischen Merkmale eines Solarkollektors für die
Warmwasserbereitung.
leuchtung entspricht sommerlicher Sonnenbestrahlung.
Fig. 1 Temperaturanstieg in den Solar-Messkörpern
1. weiß, 2. schwarz, 3. schwarz gedämmt, 4. schwarz gedämmt mit Acrylglasplatte
Elwe Didactic GmbH • Steinfelsstr. 6 • 08248 Klingenthal • Deutschland • www.elwedidactic.com
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Deutschland • www.3bscientific.com
Technische Änderungen vorbehalten
3B SCIENTIFIC® PHYSICS
Basic solar energy set 8461200
Instruction sheet
09/06 SP
1 Holder for metering panel
2 Solar metering panel
66
6
6
3 Insulating case
4 Acrylic plate
5 Clamp
6 Thermometer
1
1. Safety instructions
The thermometers are sensitive instruments, made
from glass. Caution, they are fragile!
• Do not expose to mechanical stress.
• Do not drop.
The basic solar energy set is an equipment set for
experiments on utilisation of solar energy.
The equipment set consists of four solar metering
panels of varied surface coating, four thermometers, two holders, two thermal insulating cases and
a cover for demonstration of the greenhouse effect.
Four series of measurements, which can be done
within approximately 25 min., impressively demonstrate the change in temperature over time and
the maximum temperature that can be reached
inside the metering panels.
The equipment is delivered in a sturdy cardboard
storage box.
23
2. Description
45
4 Solar metering panels
Material: Copper
Dimensions: 60 mm x 60 mm
Colour: 1 white, 3 black
Weight: 50 g approx.
2 Insulating cases
Material: Foam
Dimensions: 1 2 x 12 x 5 cm
1 Acrylic plate 10 x 10 cm
4 Thermometers -10°C – +100°C
2 Holders for metering panels
2 Clamps
1 Storage box
3. Scope of delivery and technical data
1
4. Experimental set-up
Recommended accessories:
Halogen lamp with stem, 500 W 8476712
Support base 8614110
• Position the metering panels inside the holders
and the insulating cases. The smooth, coloured
side should point towards the light source.
• Put the thermometer through the drill hole in
the holder or the insulating case, respectively,
and into the bottom hole at the rear of the metering panel.
• Mount the acrylic plate with the clamps to one
of the insulating cases.
• Position the metering panels at the same dis-
tance and angle to the light source.
If the experiment is conducted in direct sunlight,
the metering panel can be slanted in the holder to
match the angle of the sunbeams.
If the experiment cannot be conducted in direct
sunlight, a 500 W halogen lamp has to be used as a
substitute.
5. Experimental protocol
• Position the halogen lamp at a distance of
approximately 65 cm from the metering panels. The illumination is then as bright as summer sunshine.
• Read thermometer before the experiment, and
take a note of the reading.
• Switch on lamp.
• Read the temperature every minute, and enter
it into a table.
The various metering panels reach their maximum
temperature within different periods of time.
The covered metering panel reaches its maximum
temperature after approximately 25 min.
The experiment can be halted once the maximum
temperature has been reached.
It can easily be seen (Fig. 1) that black surfaces lead
to a much higher rate of temperature increase than
white ones.
The thermal insulation of the insulating case prevents energy losses from the rear of the metering
panel. Adding the acrylic plate improves utilisation
of the radiant power, since the “greenhouse effect”
prevents cooling of the meter panel by atmospheric
convection and by long-wave heat dissipation from
the front. This ”greenhouse effect” even compensates for the losses due to absorption by the acrylic
plate, which are reflected in the slightly shallower
initial slope of the measured curve. The black metering panel, furnished with thermal insulation and
a cover, has all the physical attributes of a solar
collector panel for a hot water heater.
Fig. 1 Temperature increase in the solar meter panels
1. white, 2. black, 3. black, insulated, 4. black, insulated, with acrylic plate
Elwe Didactic GmbH • Steinfelsstr. 6 • 08248 Klingenthal • Germany • www.elwedidactic.com
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Germany • www.3bscientific.com
Subject to technical amendments
Loading...