την κατασκευή ηλιακού φούρνου(αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας)


την κατασκευή ηλιακού φούρνου(αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας) - atlaswiki


Κατασκευή ηλιακού φούρνου με σκοπό την αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας ως ανανεώσιμης μορφής ενέργειας

Κατά τη διάρκεια αυτής της δραστηριότητας οι μαθητές και μαθήτριες έρχονται σε επαφή με τρεις κατεξοχήν έννοιες των φυσικών επιστημών: την κατασκευή, το πείραμα και την ανάλυση. Τα παιδιά ενημερώνονται στα πλαίσια του μαθήματος για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και ειδικότερα της ηλιακής ενέργειας, για τη δυνατότητα χρήσης ενός διαφορετικού φούρνου από αυτούς που έχουν συνηθίσει να βλέπουν, ενός φούρνου που λειτουργεί με την ενέργεια του ήλιου.
Και δε μένουν μόνο στην ενημέρωση αλλά προχωρούν στην κατασκευή
ηλιακού φούρνου!
Διαρκώς πληθαίνουν οι φωνές που μιλούν για καταστροφή του περιβάλλοντος, επικίνδυνες κλιματικές αλλαγές, εξάντληση των ορυκτών καυσίμων.
Η αξιοποίηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας είναι πλέον μονόδρομος για την αντιμετώπιση της περιβαλλοντικής καταστροφής και τη βελτίωση της ποιότητας ζωής.

Πώς όμως μπορούμε να αξιοποιήσουμε τις ανανεώσιμες μορφές ενέργειας; Υπάρχουν τρόποι αξιοποίησής τους μέσα από την καθημερινότητά μας;
Συγκεκριμένα, πώς μπορούμε να αξιοποιήσουμε την ενέργεια του ήλιου για τη λειτουργία μιας συσκευής καθημερινής χρήσης;
Σε όλα αυτά τα ερωτήματα μπορούμε να απαντήσουμε με την κατασκευή ηλιακο
ύ φούρνου από τα ίδια τα παιδιά.
Αρχικά, συζητάμε με τα παιδιά το θέμα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας εστιάζοντας στην ηλιακή ενέργεια.
Εξηγούμε την έννοια <<ηλιακή ενέργεια>>, παρουσιάζουμε τις διαφορετικές μορφές και εφαρμογές της, δηλαδή τη θέρμανση νερού, την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, το μαγείρεμα κ.τ.λ. και επικεντρωνόμαστε στη θέρμανση και ψύξη χώρων.
Δίνουμε στα παιδιά ένα αντιπροσωπευτικό άρθρο σχετικά με τον ηλιακό φούρνο, που περιλαμβάνει και φωτογραφία ηλιακού φούρνου.



την κατασκευή ηλιακού φούρνου(αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας) - atlaswiki
την κατασκευή ηλιακού φούρνου(αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας) - atlaswiki

άρθρο


Ηλιακός φούρνος
Το ηλιακό φουρνάκι που μαγειρεύει τα πάντα!
Εδώ θα δούμε πως κατασκευάζεται ένας ηλιακός φούρνος, δηλαδή μια απλή και πολύ φθηνή κατασκευή η οποία θα μπορεί να μαγειρεύει οποιοδήποτε φαγητό ή να βράζει νερό, μόνο με την ηλιακή ενέργεια και χωρίς ηλεκτρικό ρεύμα. Το ηλιακό φουρνάκι υπάρχει και σε εμπορική έκδοση στο εξωτερικό, όπου πωλείται προς περίπου 200 Ευρώ. Εμάς θα μας στοιχίσει λιγότερο από 30 Ευρώ!
Ο ηλεκτρικός φούρνος μπορεί να ρυθμιστεί σε θερμοκρασία 200 βαθμών κελσίου για το μαγείρεμα. Το φαγητό όμως θα μπορούσε να ψηθεί και με πολύ μικρότερη θερμοκρασία, απλά στο διπλάσιο χρόνο.
Έχει αποδειχθεί ότι όλα τα τρόφιμα μαγειρεύονται σε θερμοκρασίες πάνω από 100 βαθμούς. Ο ηλιακός φούρνος αναπτύσσει θερμοκρασίες από 110-140 βαθμούς, ανάλογα με την ηλιοφάνεια.


Πως αναπτύσσει τέτοιες θερμοκρασίες ο ηλιακός φούρνος;
Παραλείποντας τις λεπτομέρειες που θα δούμε παρακάτω, μπορούμε να πούμε ότι το ηλιακό φουρνάκι είναι ουσιαστικά ένα μονωμένο κουτί με γυάλινο καπάκι. Η ηλιακή ακτινοβολία διαπερνά το τζάμι και μετατρέπεται σε θερμότητα η οποία παγιδεύεται κατά το μεγαλύτερο μέρος της στο εσωτερικό του κουτιού, αυξάνοντας συνεχώς τη θερμοκρασία (φαινόμενο του θερμοκηπίου).
Σε περίπου 45 λεπτά έχει φθάσει τους 100 βαθμούς, που είναι και το σημείο βρα
σμού του νερού. Ο ηλιακός φούρνος ΔΕΝ χρειάζεται συνεχή ηλιοφάνεια: Αρκεί ο ήλιος να φαίνεται για 30 λεπτά κάθε ώρα, ας υπάρχει συννεφιά την υπόλοιπη ώρα.
Επίσης, το ηλιακό φουρνάκι δεν χρειάζεται υψηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος. Μπορεί να μαγειρέψει ακόμη και αν έχει στρώσει χιόνι και η θερμοκρασία είναι 2 βαθμοί. Αρκεί να υπάρχει ηλιοφάνεια. Είναι φυσικά λογικό να περιμένουμε ότι τους μήνες Νοέμβριο έως Φεβρουάριο θα είναι λιγότερες οι κατάλληλες ημέρες για τον ηλιακό φούρνο, από ότι τον υπόλοιπο χρόνο.


την κατασκευή ηλιακού φούρνου(αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας) - atlaswiki την κατασκευή ηλιακού φούρνου(αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας) - atlaswiki την κατασκευή ηλιακού φούρνου(αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας) - atlaswiki


Το διαβάζουμε μέσα στην τάξη και το σχολιάζουμε μαζί με τα παιδιά τον τρόπο κατασκευής και λειτουργίας του, τα πλεονεκτήματά του έναντι του ηλεκτρικού φούρνου και τη συμβολή του στην εξοικονόμηση ενέργειας. Τα παιδιά διαπιστώνουν πόσο εύκολα, απλά και οικονομικά μπορούν να κατασκευάσουν έναν ηλιακό φούρνο με υλικά καθημερινής χρήσης και όχι με πολύπλοκους και –ενδεχομένως- επικίνδυνους και δυσνόητους για την ηλικία τους μηχανισμούς.
Παράλληλα διατυπώνουν απορίες σχετικά με τα υλικά που επιλέξαμε και τις ιδιότητές τους(παραδείγματος χάρη γιατί το χαρτί να είναι μαύρο;).
Έτσι, αρχίζουν να αισθάνονται τα όσα ακούνε για ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όχι σαν κάτι αόριστο, μακρινό και δυσπρόσιτο, αλλά σαν κάτι που μπορούν εύκολα να κατασκευάσουν ακόμη και τα ίδια. Αυτό και κάνουν στο επόμενο στάδιο της δραστηριότητας.
Χωρίζουμε τα παιδιά σε ομάδες και μοιράζουμε στην κάθε ομάδα όλα τα υλικά που χρειάζονται για την κατασκευή, δηλαδή ένα κουτί από χαρτόνι(για παράδειγμα κουτί από πίτσα), ένα ρολό αλουμινόχαρτου και ένα ρολό φύλλου λεπτού πλαστικού, μαύρο χαρτί και κολλητική ταινία. Ο χωρισμός σε ομάδες γίνεται προκειμένου να δούμε στο τέλος ποια ομάδα έφτιαξε τον πιο αποδοτικό φούρνο! Στη συνέχεια ζητούμε από τα παιδιά να ακολουθήσουν βήμα- βήμα τις οδηγίες που τους δίνουμε στο φύλλο εργασίας που έχουμε μοιράσει σε κάθε ομάδα.
Η κεντρική ιδέα-λογική που διαπερνά την κατασκευή του ηλιακού φούρνου σχετίζεται με το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Αφού τον κατασκευάσουν κάνουμε ένα μικρό πείραμα για να δούμε ποιος φούρνος είναι ο πιο αποδοτικός. Πώς θα το διαπιστώσουμε αυτό; Με έναν πολύ διασκεδαστικό τρόπο…

Ζητάμε από τα παιδιά να βάλουν μέσα στους φούρνους τους μία σοκολάτα ίδιας ποιότητας και μεγέθους. Όποιας ομάδας η σοκολάτα λιώσει πρώτη αυτή έκανε τον πρώτο φούρνο σε αποδοτικότητα. Το αποτέλεσμα αυτό το συζητούμε με τα παιδιά αξιολογώντας τον τρόπο με τον οποίο κατασκευάστηκαν οι φούρνοι.
Προσπαθούμε δηλαδή να διαπιστώσουμε τι το ιδιαίτερο έκανε η ομάδα με τον πιο αποδοτικό φούρνο.
Γενικότερα συζητάμε τον τρόπο κατασκευής του ηλιακού φούρνου και την άμεση σύνδεση(του τρόπου λειτουργίας του) με το φαινόμενο του θερμοκηπίου.
Η δραστηριότητα αυτή χαρακτηρίζεται από διαθεματικότητα καθώς εμπεριέχει στοιχεία από τη Φυσική, τα Εικαστικά (σχεδίαση, χαρτοκοπτική, κατασκευή), τη Ν. Γλώσσα (καλλιέργεια προφορικού λόγου και εκτέλεση μιας σειράς οδηγιών με στόχο την δημιουργία μίας κατασκευής) και την περιβαλλοντική εκπαίδευση.
Παράλληλα, τα παιδιά μαθαίνουν να λειτουργούν μέσα σε μια ομάδα εργασίας.


την κατασκευή ηλιακού φούρνου(αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας) - atlaswiki την κατασκευή ηλιακού φούρνου(αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας) - atlaswiki


φύλλο εργασίας


1.Βεβαιωθείτε ότι έχετε μπροστά σας τα εξής υλικά :

ένα κουτί από χαρτόνι (πχ ένα κουτί πίτσας)
ένα ρολό αλουμινόχαρτου
ένα ρολό φύλλου λεπτού πλαστικού
μαύρο χαρτί
κολλητική ταινία.


2.Ακολουθήστε με τη σειρά που σας δίνονται τις παρακάτω οδηγίες για την κατασκευή του ηλιακού φούρνου:


i. Χρησιμοποιείστε ένα κουτί από πίτσα και τοποθετήστε αλουμινόχαρτο στον πάτο και σε όλες τις πλευρές του κουτιού. Ισιώστε τα πιθανά ανώμαλα σημεία ή τσαλακώματα.


ii. Τοποθετείστε μαύρο χαρτί στο κέντρο του κουτιού και στερεώστε τα όλα με κολλητική ταινία.

iii. Στο καπάκι του κουτιού σχεδιάστε ένα πλαίσιο σε απόσταση μερικών εκατοστών από την άκρη.

iv. Κόψτε κατά μήκος των τριών από αυτές τις γραμμές και αφήστε άκοπη τη γραμμή στο πίσω μέρος του κουτιού, ώστε να δημιουργηθεί ένα <<πτερύγιο>>.
Έτσι θα σχηματιστεί ένα παράθυρο.

v. Κόψτε ένα κομμάτι πλαστικού φύλλου προσέχοντας να είναι λίγο μεγαλύτερο από την τρύπα που
έχει δημιουργηθεί στο καπάκι. Στερεώστε το στο εσωτερικό του καπακιού, έτσι ώστε να είναι καλά στεγανωμένο.

vi. Κόψτε ένα κομμάτι αλουμινόχαρτο και κολλήστε το στον πάτο του κουτιού.

vii. Κόψτε ένα άλλο κομμάτι αλουμινόχαρτου και κολλήστε το επάνω στο <<πτερύγιο>> που δημιουργήθηκε πριν.


3.Έχετε κατασκευάσει το ηλιακό σας φουρνάκι! Αφού βεβαιωθείτε ότι όλες οι ομάδες έχουν τελειώσει με την κατασκευή, βάλτε ένα κομμάτι σοκολάτας μέσα σε ένα μικρό πιάτο και τοποθετείστε το στην επιφάνεια του φούρνου.
Όποιας ομάδας η σοκολάτα λιώσει πρώτη έχει κατασκευάσει τον πιο αποδοτικό ηλιακό φούρνο!!!

4.Συζητήστε με τους συμμαθητές και συμμαθήτριες σας τα συμπεράσματά σας σε σχέση με τον εναλλακτικό φούρνο που κατασκευάσατε και προσπαθήστε να επισημάνετε τους παράγοντες που οδήγησαν κάποιους από τους φούρνους να είναι πιο αποδοτικοί από κάποιους άλλους.


ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΚΑΙ… ΚΑΛΗ ΣΑΣ ΟΡΕΞΗ !!!!

την κατασκευή ηλιακού φούρνου(αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας) - atlaswiki
μία διδακτική πρόταση από την Αθανασιάδου Ανθούλα & Φωφώ Μπερμπερίδου

More pages