Forsøk: Verknadsgrad i ein solfangar

Opne bilete i eit nytt vindauge

CC BY-SA

Bilete: Thomas Bedin

1. Mål dimensjonane til solfangarmodellen, og regn ut arealet i m².
2. Set varmelageret på ei vekt, fyll på vatn og les av massen.
3. Tenk gjennom korleis slangane frå solfangaren skal koblast til varmelageret. Speler det noko rolle korleis dei vert kopla?
4. Fyll solfangaren, slangane og koparspiralen med vatn.
5. Sett varmelageret på ein magnetrørar, og legg temperaturfølaren til termometeret i varmelageret.
6. Rett solfangaren mot sola, eller sett opp ei kraftig lampe som varmekjelde dersom det ikkje er sol.
7. Start pumpa og noter temperaturen i varmelageret. Fortsett med målingar kvart 5. minutt i 30 minutt.
8. Undervegs gjer de 2 – 3 målingar av strålingsintensiteten ved hjelp av sollysmålaren.

Verdiar som vert brukte vidare til berekningar

Gjennomsnittleg innstråling: _________W/m²

Temperaturendring i varmelageret: __________ ^oC

Areal av solfangaren: _________m²

Masse av vatn i varmelager: ____________ kg

Kor mykje energi tek solfangaren imot frå sola?

Viss den gjennomsnittlege innstrålinga er 1000 W/m² på en solfanger som har eit areal på 0,09 m², og vi måler i 30 minutt, så blir den tilførte energien:

$1000 \frac{W}{m^2}·0,09 m^2·30·60s=162 000 J=162 kJ$

Gjer tilsvarande berekning med målingane de har gjort.

Kor mykje energi tar vatnet imot i varmelageret?

Viss temperaturen i 0,5 kg vatn auker med 20 grader, så er energien som vert tilført vatnet:

$4,18\frac{kJ}{kg·°C}·0,5 kg·20°C=41,8 kJ$

Gjer tilsvarende berekning med målingane de har gjort.

Kva er verknadsgraden til solfangaren?

I eksempelet vårt har vatnet blitt tilført 41,8 kJ, mens solfangaren har teke imot solenergi tilsvarande 162 kJ. Dette gir

$Verknadsgrad=\frac{energi tilført vatnet i varmelageret}{energi tilført solfangaren}·100\%=\frac{41,8 kJ}{162 kJ}·100\%=26 \%$

Rekn ut verknadsgraden i solfangaren som de har undersøkt.