Θέρμανση νερού σε απλό ηλιακό συλλέκτη...


Η Ελλάδα έχει περίπου το 1/5 των ηλιακών θερμοσιφώνων από εκείνους που είναι εγκατεστημένοι
στις χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Αυτό το διαπιστώνουμε εύκολα αν κοιτάξουμε στις ταράτσες
των σπιτιών. Όμως, πώς ζεσταίνουν το νερό αυτοί οι ηλιακοί θερμοσίφωνες;

Ας δοκιμάσουμε να φτιάξουμε ένα απλό ηλιακό συλλέκτη και να μελετήσουμε πως μπορούμε να ζεστάνουμε νερό μέσα σε μια πλαστική σακούλα.


Υλικά που χρειαζόμαστε

 2 χαρτόνια Α4, ένα μαύρο και ένα άσπρο
 μερικές ίδιες πλαστικές σακούλες, λίγο μικρότερες σε μέγεθος από την επιφάνεια των χαρτονιών
 2 θερμόμετρα οινοπνεύματος -10 έως 110 °C ή και απλά έως 50 °C
 ένα ογκομετρικό σωλήνα, κανάτα ή δοχείο 500 ml
 ισχυρή και διάφανη κολλητική ταινία
 μερικά βιβλία ή 2 χαρτόκουτες για τη στήριξη των χαρτονιών
 ψαλίδι, χάρακα, μαρκαδόρο ή μολύβι
 μηχάνημα πλαστικοποίησης για να πλαστικοποιήσουμε τα χαρτόνια, προκειμένου να μη μουλιάσουν ή χαλάσουν με το νερό που ενδέχεται να πέσει πάνω τους.

 Some description

Ας φτιάξουμε τον ηλιακό συλλέκτη


1. Πάρτε δύο χαρτόνια Α4, ένα μαύρο και ένα άσπρο και δύο μικρές πλαστικές σακούλες που να χωρούν μέχρι 500 ml νερό και να έχουν διαστάσεις λίγο μικρότερες από τα χαρτόνια. Κολλήστε με δυνατή
κολλητική ταινία τις σακούλες πάνω στα δύο χαρτόνια, στο μαύρο και στο άσπρο (βλ. παρακάτω 
σχήμα). Χρησιμοποιήστε μια κανάτα ή ένα δοχείο για να βάλετε ίση ποσότητα νερού μέσα στις δύο
σακούλες, ας πούμε 300 ml σε κάθε μία.

 Some description

2. Πάρτε μερικά βιβλία ή ένα χαρτόκουτο για να στηρίξετε τα χαρτόνια και τις σακούλες με το νερό
και βγείτε έξω στην αυλή σε μια ηλιόλουστη μέρα. Στρέψτε τα χαρτόνια με τις σακούλες προς τον ήλιο
και βάλτε από ένα θερμόμετρο οινοπνεύματος μέσα στο νερό που υπάρχει σε κάθε σακούλα. Μετράτε τη
θερμοκρασία του νερού και στις δύο σακούλες κάθε 5 λεπτά για μισή ώρα και φτιάχνετε έναν πίνακα ή
ένα διάγραμμα με τις μετρήσεις σας.

 Some description

Πηγαίνοντας το πείραμα πιο πέρα:


Δοκιμάστε να βάλετε 200 ή 400 ml νερού σε κάθε σακούλα. Τι θα συμβεί;
Αν κλείσετε από πάνω με κολλητική ταινία τις σακούλες με το νερό θα αλλάξει κάτι;
Τι θα συμβεί εάν προσθέσετε 2-3 κουταλιές ζάχαρη ή αλάτι στο νερό που υπάρχει μέσα στις σακούλες;

 

Το πείραμα αυτό μπορεί να ενταχθεί στα κεφάλαια «Ενέργεια» και «Θερμότητα» του Ερευνώ &
Ανακαλύπτω της Στ΄ τάξης. Για μια εφαρμογή του στην πράξη επισκεφτείτε τη διεύθυνση:
http://efepereth.wikidot.com/solar-collector.

Επιπλέον, μπορεί να αποτελέσει μια εισαγωγική δραστηριότητα για την κατασκευή ενός απλού ηλιακού θερμοσίφωνα (http://efepereth.wikidot.com/serpentine-solar-water-heater).

Νεκτάριος Τσαγλιώτης

 

Πηγή: Περιοδικό "Φυσικές Επιστήμες στην Εκπαίδευση" 2ο Τεύχος - Χειμώνας 2013