Vodní elektrárna v umyvadle a další vychytávky

Bez sluneční energie a bez vody by nevznikl a nebyl možný život na Zemi. Bez elektrické energie se neobejde průmysl ani domácnosti. Doprava na celém světě je závislá na energii získané hořením fosilních paliv. Je zřejmé, že bez dostatečného množství energie by se moderní civilizace nemohla dál rozvíjet. Proč nezkusit trochu si pohrát s obnovitelnými zdroji energie?

Energie vody

Postavit si mlýnek na potoce, to napadne každého. Což ale postavit si mlýnek v umyvadle nebo dřezu?

Co budeme potřebovat:
Dřevěnou lištu, korkovou zátku, plastovou fólii, špejle, nýt, těsnění.

Jak na to:
Ve větší korkové zátce (průměr 3,5 cm) uděláme listem pilky na železo 6 zářezů pro lopatky, uprostřed vyvrtáme otvor a do něj vlepíme jako osu silnější špejli. Obdélníkové lopatky 3 cm × 2 cm vystřihneme z tužší plastové fólie (např. z krabičky od nanukového dortu) a přilepíme je tavnou pistolí do zářezů v zátce. Kromě rovinných lopatek můžeme vyzkoušet i vhodně zahnuté lopatky, vystřižené např. z větších plastových kelímků. Do dřevěné lišty vyvrtáme otvor a do něj zasuneme dutý hliníkový nebo měděný nýt délky 30 mm jako ložisko osy vodního kola. Na osu nasuneme zarážku z gumového vodovodního těsnění, zasuneme ji s vodním kolem do otvoru nýtku a z druhé strany zajistíme další zarážkou.

Hotové vodní kolo vložíme do proudu vody z vodovodu. Umíme zjistit výkon našeho kola? Jistě, nic na tom není. Do zářezu v ose vlepíme nit a na její konec přivážeme nějaký lehký předmět. Voda z vodovodu roztočí kolo, nit se namotává na osu a zátěž stoupá vzhůru. Výkon určíme snadno, jestliže budeme znát hmotnost předmětu, dráhu a dobu zvedání (stačí dosadit do vzorce P = mgh/t). A další otázka pro výzkumníka: Závisí výkon kola na tvaru lopatek?

(Obr. 1)

Energie větru

Větrníček si umí složit každé mrně. Ale co takhle anemometr?

Co budeme potřebovat:
Modelářské lišty o průřezu 20 mm × 5 mm, 4 plastové kelímky (např. od jogurtu), hřebík,
2 korálky a podložka, dřevěná tyčka délky min. 20 cm, samolepicí páska, plastelína.

Jak na to:
Základem konstrukce je kříž sestavený a slepený ze dvou navzájem kolmých modelářských lišt. Uprostřed vyvrtáme otvor pro hřebík – osu. Na hřebík navlékneme korálek, nasuneme laťkový kříž, navlékneme druhý korálek a podložku. Hřebík s nasazeným křížem pak zatlučeme do tyčky, sloužící jako držák anemometru. Pak upevníme samolepicí páskou na konec každého ramene plastový kelímek a celou sestavu vyvážíme nalepenými kousky plastelíny nebo posunováním kelímků. Při měření rychlosti větru zvedneme rukojeť s větrným křížem nad hlavu a podle rychlosti jeho otáčení usuzujeme na rychlost větru.

(Obr. 2)

Energie slunce
A na závěr si ohřejeme párek. Ale pozor, ne doma na vařiči, ale pěkně venku na sluníčku!

Co budeme potřebovat:
Plastový kbelík, hliníkovou fólii, silnější dráty na zhotovení držadla na párek.

Jak na to:
Nejúčinnější sluneční vařiče mají tvar rotačního parabolického zrcadla. Jeho návrh a výroba je dost náročná. Během pár minut však snadno zhotovíme téměř parabolický vařič válcového tvaru. Budeme potřebovat prázdný a vymytý plastový kbelík od malířské barvy PRIMALEX. Kbelík obyčejnou pilkou na dřevo rozřízneme na dvě poloviny a začistíme smirkovým papírem řezné hrany. Pro pokusy použijeme polovinu s držadlem. Prohnutá vnitřní stěna má přibližně parabolický průřez – polepíme ji hliníkovou fólií (alobalem), dobře vyhladíme a vařič je hotový. Držadlo kbelíku využijeme jako podpěru při nasměrování zrcadla směrem ke Slunci. Při vhodném natočení odrazné plochy se paprsky soustřeďují podél úsečky, spojující ohniska jednotlivých částí zakřivené plochy. Ze silnějšího drátu vytvarujeme podpěry pro hrneček s vodou nebo i jen pro samotný párek. Slunce přeje „dobrou chuť!“

(Obr. 3)

---

Tyto a další „energetické“ pokusy najdete v brožuře Hrátky s obnovitelnými zdroji, kterou si můžete objednat spolu s dalšími materiály vzdělávacího programu energetické společnosti ČEZ Svět energie na: http://www.cez.cz/vzdelavaciprogram