1. Probleemstelling Als we lekkere pannenkoeken of een ander warm gerechtje willen maken hebben we keukenapparaten nodig. Schrijf er hier eens een aantal op: - …………………………………………………. - …………………………………………………. - ………………………………………………… Voor een oven of kookplaten hebben we natuurlijk dure elektriciteit (of gas) nodig. Elektriciteit kunnen we opwekken op drie manieren: 1. Langs chemische weg = elektrische energie uit een batterij.
2. Met mechanische of bewegingsenergie = elektriciteit uit een generator zoals de dynamo of alternator.
3. Met licht = elektrische energie langs de zonnecel.
www.spreekbeurten.info/elektriciteit.html www.electrabel.nl www.elektriciteit.2link.be 2
2. Zelf elektriciteit opwekken De elektrische energie die in het vorige punt besproken werd kunnen we ook zelf opwekken. 1. Langs chemische weg Plaats twee plaatjes van verschillende metalen, liefst zink en koper, in een geleidende vloeistof. Hoe zuurder de vloeistof hoe beter. We prikken de twee plaatjes in een aardappel of citroen en verbinden deze dan met een voltmeter. Lees af op de voltmeter hoeveel spanning we kunnen opwekken: …………………………….. volt Let er wel op dat je de rode geleider van de voltmeter met het koperen plaatje verbindt en de zwarte geleider met het zinken plaatje. Hierbij maken we gelijkstroom = we hebben een vaste + en een vaste – pool. (vgl met een batterij) 2. Langs mechanische weg a. een fietsdynamo b. een generator om een GSM op te laden.
a.
b.
Een soortgelijk toestel zit onder de motorkap van een wagen, maar daar ontstaat dan wisselstroom . Dit toestel noemen we een alternator. 3. Met zonlicht We plaatsen onze rekenmachine in het licht. Dat levert gelijkspanning op.
3
Wij maken tijdens de les TO zelf een oventje dat geen elektriciteit nodig heeft maar de warmte van de zon gebruikt. Zo’n oven noemen we een zonneoven en wordt gebruikt in ontwikkelingslanden om te koken en te bakken gedurende de dag. Er zijn verschillende types van zonneovens: de rondvormige modellen met een paraboolspiegel of de meer rechthoekige modellen met warmte opvang.
In dit project maken we een rechthoekige zonneoven met warmteopvang
-
Opdracht: (groepswerk) Geef 3 voordelen die een zonneoven geeft t.o.v. andere manieren van voedsel bereiden. …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Geef ook twee nadelen …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… www.09722.07sc.thinkquest.nl/index.php?id=32 www.vluchteling.org/pagina/buthnan-koken-op-zonne-energie 4
3. Zonne-energie De zon is een milieuvriendelijke energiebron. Leg uit (groepswerk) …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… Van de zon kunnen we zowel het licht als de warmte gebruiken. 1. Het zonlicht gebruiken we om elektriciteit te maken via zonnecellen of fotovoltaïsche cellen.
Het zonlicht wordt direct omgezet in elektriciteit. Wanneer er licht op de zonnecel valt wordt het geheel een : wisselstroombron/gelijkstroombron (schrap wat fout is) Het zonlicht wordt niet alleen gebruikt om elektriciteit op te wekken. Waarvoor nog? a. …………………………………………………………… b. …………………………………………………………… Opdracht Geef drie voorbeelden waar men zonnecellen gebruikt : a. ……………………………………………………………………. b. ……………………………………………………………………. c. …………………………………………………………………….
5
2. De zonnewarmte gebruiken we om (water) op te warmen. Denk maar eens aan een tuinslang met water die een paar uur in de tuin op het gras ligt. Zo een systeem om water op te warmen met de zon noemen we een zonnecollector.
De meest toegepaste vorm van collector is de zonneboiler. Dat is een installatie die water verwarmt met de zon. De installatie bestaat uit een zonnecollector die op het dak van een woning wordt geplaatst en de warmte opvangt. De collector is een grote zwarte bak waarin kleine buisjes met een transportvloeistof lopen. Die vloeistof wordt door de zon opgewarmd en stroomt door het opslagvat. De transportvloeistof geeft haar warmte af aan het water in het vat zodat het water opgewarmd wordt en in de badkamer of keuken kan gebruikt worden.
6
Met een zonneoven gebruiken we de warmte rechtstreeks om voedsel op te warmen.
www.zonne-energie.com www.zonne-energie.startkabel.nl www.top50solar.nl 7
Lees het onderstaande krantenartikel eens aandachtig.
Innovatief project in Nepal: koken op zonne-energie! Stichting vluchteling steunt in Nepal een innovatief project waarbij Bhutanese vluchtelingen koken op zonneenergie. De vluchtelingen krijgen daarvoor een zogenoemde zonneoven: een kooktoestel dat er uitziet als een enorme satellietschotel waarmee je kunt koken zonder petroleum, hout of kolen te gebruiken. Dus geen houtkap meer, geen giftige dampen en vluchtelingen hoeven geen brandstof meer te kopen voor het koken. dat is beter voor het milieu en beter voor de vluchtelingen Na een korte training kunnen rijst klaarmaken in slechts 20 minuten en eieren en aardappels koken zonder water. Het grootste deel van de bevolking van Nepal kookt op hout. In totaal komt 80% van de verbruikte energie uit de bossen. En door de gestage bevolkingsgroei wordt dat alleen maar meer waardoor er veel bos met erosie verdwijnt. Het eindresultaat is dat Nepal één van de snelst ontbossende landen ter wereld is geworden. Hout is schaars en petroleum en kolen zijn duur. De meeste vluchtelingen kunnen dat niet betalen en gassen die vrijkomen bij het opstoken van deze brandstoffen zijn schadelijk voor het milieu en de gezondheid: de luchtwegen en de ogen worden er door aangetast. De zonneoven is een goed alternatief. In het zuidoosten van Nepal leven 106 000 Buthanese vluchtelingen in kampen. Dankzij Europese steun krijgen deze mensen zonneovens zodat ze op klimaatverantwoorde wijze gezond kunnen koken. Zo werkt de zonneoven De werking van deze oven is gebaseerd op reflectie en absorptie van zonnestraling. Twee vluchtelingengezinnen maken 8
samen gebruik van één zonneoven. Daarnaast krijgen ze twee grote zwarte pannen. De pan met eten komt op een ijzeren plateau te staan in het middelpunt van de oven waar alle opgevangen zonnestralen worden geconcentreerd. De temperatuur kan hierbij tot meer dan 200°C oplopen. Tijdens het koken kun je van de pan weglopen en iets anders gaan doen. Om de tien minuten moet je wel controleren of de zonneoven nog optimaal naar de zon gedraaid is. Volgens de eerste ruwe berekeningen kan de zonneoven gemiddeld ongeveer 60% van de tijd worden gebruikt. In Nepal regent het ook wel eens en ’s ochtends staat de zon niet hoog genoeg waardoor er alleen ’s middags en ’s avonds op gekookt kan worden.
-
Opdracht: (groepswerk) Haal uit het bovenstaande artikel 5 voordelen die een zonneoven geeft t.o.v. andere manieren van voedsel bereiden. …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………
www.09722.07sc.thinkquest.nl/index.php?id=32 www.vluchteling.org/pagina/buthnan-koken-op-zonne-energie 9
4. Zonneoven 1. Materiaal Wat hebben we nodig? 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
platte pizza of patisseriedoos aluminiumfolie huishoudfolie zwart karton breekmes, schaar lijm satéstokje of rietje
2. bewerkingen Om onze zonneoven te maken moeten we een aantal bewerkingen uitvoeren in de juiste volgorde. De tekeningen laten de verschillende bewerkingen en volgorde zien, de tekst geeft een juiste beschrijving van wat je moet doen. - Meet op het deksel een snijlijn op 2cm van de rand af. - Snij of knip op de afgemeten lijn een bovenflap uit het deksel.
- Kleef aluminiumfolie op de bovenflap en de binnenkant van de doos. - Plaats een zwarte ondergrond op de bodem van de doos.
10
- Span huishoudfolie over het gat in het deksel van de doos. Doe dit aan de binnenzijde en kleef vast met plakband (vraag iemand om je te helpen). - Maak een klein gaatje in het deksel en de bovenflap van je zonneoven. - Hierin plaats je het satéstokje, je kan nu de bovenspiegel onder de gewenste hoek plaatsen. 5. Een woordje uitleg De energie van de zon bestaat uit licht en warmte. De sterkte van de straling kan op de middag tot 1000 watt per vierkante meter bedragen. Dat is dus twintig keer meer dan een gewone gloeilamp van 50 watt. Door spiegel te gebruiken, wordt al de energie weerkaatst naar het centrum van de doos. Het zwarte oppervlak slorpt de warmte op,daardoor stijgt de temperatuur aanzienlijk. De huishoudfolie zorgt er dan nog eens voor dat de warmte gevangen blijft in de doos.
Met onze zelfgemaakte zonneoven kunnen we op zeer zonnige dagen temperaturen halen die meer dan 90°c bedragen. Opgepast dus!!
Professionele zonneovens bereiken een temperatuur tussen 120°C en 160°C
11
6. Wist je dat Vandaag wordt de zonneoven in ontwikkelingslanden gebruikt ter vervanging van andere energiebronnen zoals brandhout en butaangas. In 1870 al gebruikte het Franse vreemdelingenlegioen dergelijke toestellen om voedsel te bereiden.
7. De voedingsdriehoek De voedingsdriehoek is een piramide waar we al ons voedsel kunnen in onderbrengen. Het belangrijkste voedsel vormt de basis van de piramide en is onmisbaar (we moeten het zeker dagelijks gebruiken), hoe meer het voedsel naar boven gerangschikt is hoe minder belangrijk. Helemaal bovenaan staat de restgroep, dit voedsel is niet zo gezond en je mag er niet te veel van eten. De driehoek bestaat uit acht groepen. We beginnen bovenaan. 1. restgroep : zoetigheden, snoepjes, frisdranken, mayonaise, … 2. vetstoffen : margarine, boter, olie,… 3. vlees, vis, eieren of vervangproducten 4. melkproducten : melk, kaas, yoghurt,… 5. fruit : banaan, appel, peer, kiwi, … 6. groenten : sla, tomaat, erwten, … 7. graanproducten een aardappelen : brood, ontbijtgranen, pasta, … 8. water : thee, koffie, soep, water, …
12
De eigenlijke basis is geen voedingsgroep maar wel de lichaamsbeweging.
Met onze zonneoven kunnen we rijst koken, een eitje bakken, een kleine pannenkoek bereiden, chocolade over speksnoepjes laten smelten, een stukje pizza opwarmen, … Opdracht Deel de voedingsmiddelen van hierboven eens in volgens de voedingsdriehoek. Voedingsmiddel ……………………………….. ……………………………….. ……………………………….. ……………………………….. ………………………………..
groep …………………………… ………………………….. ………………………….. …………………………... ……………………………
www.vig.be 13
8. Gezondheid De lekkernij die we met onze zonnebarbecue kunnen maken zijn niet altijd zo gezond voor de tanden, we moeten ze dus heel goed verzorgen. Hoe doen we dat? 1. goede mondhygiëne: - gebruik tandpasta met fluor - poets na elke maaltijd je tanden - poets je tanden vooral van boven naar beneden 2. suikerverbruik beperken: elk snoepje valt je tanden 45 min lang aan 3. bezoek je tandarts minstens twee maal per jaar
Probeer ook eens een gezond gerechtje te bedenken voor in je zonnekoker. Vb: ………………………………………………………………………………………………
www.gezondheid.be
14
9. Bespreking Plaats je zonneoven in de zon met daarin een thermometer ipv een stuk voedsel.
Welke maximum temperatuur haal je? ………………… °C
Bespreek eens in groep hoe je de temperatuur van je zonneoven nog zou kunnen verhogen. Maak hieronder eerst een schets en pas dan je zonneoven aan of maak een ander model.
15
10. Beroepen Opdracht Geef 3 beroepen die met zonne-energie te maken hebben. - ………………………………………………………………………………….. - ………………………………………………………………………………… - ……………………………………………………………………………….. Opdracht Kleef hieronder of op een A4 blad 3 prentjes van beroepen die met elektriciteit of zonne-energie te maken hebben.
Welke richtingen op school (of een andere school) kan je volgen om één van bovenstaande beroepen te kunnen uitoefenen? ……………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………….
16
11. Kruiswoordraadsel
Verticaal 1. Een zonnecel produceert ... stroom. 5. Wat vormt de basis van onze voedingspiramide?
Horizontaal 2. Zonlicht zet men om in elektriciteit dmv ... 3. Toestel om langs mechanische weg elektriciteit op te wekken. 4. Stof in tandpasta aanwezig om onze tanden te beschermen. 6. Voorwerp om gelijkstroom op te wekken. 7. Welke strijdmacht gebruikt reeds lang zonnebarbecue's om hun voedsel op te warmen? 8. Toestel om zonnewarmte om te zetten in warm water. 9. Andere benaming voor piramide die ons voedsel naar belangrijkheid rangschikt. 10. Onze grootste energiebron.
17
12. Evaluatie Hieronder vind je een evaluatiefiche, geef jezelf een beoordeling en zet een kruisje onder een gezichtje. Ik ken er alles van en kan zo de leerkracht zijn plaats innemen. Ik weet er veel van, mits een beetje oefenen gaat het zeker nog beter. Ik weet voldoende om me uit de slag te kunnen trekken, veel oefenen is de boodschap. Het kan veel beter, ik deed mijn best niet of moet eens met de leerkracht praten over een extra oefening.
Ik kan vertellen op welke drie manieren dat je energie kan opwekken. Ik kan vertellen welke 2 energievormen we van de zon kunnen gebruiken. Ik kan zelfstandig een eenvoudig stappenplan volgen om een zonneoven te maken Ik kan een voedingsdriehoek gebruiken.
Opmerkingen leerkracht:
18
13. Moeilijke woorden
Moeilijke woorden die je niet begrijpt schrijf je in de eerste kolom. Daarna zoek je met de ganse groep in een woordenboek of op het internet naar een verklaring, je bevindingen schrijf je in een groene kleur in de verklaringskolom. Woordjes die dan nog niet gevonden zijn leggen we voor aan de ganse klas en verduidelijken we in een zwarte kleur.
Moeilijk woord
Woordverklaring
19
