Solarfahrt HELIODROM 2.0 Bauanleitung
Sonnenfahrzeug
das erste mit Sonnenkraft bewegte und mit Sonnenlicht gelenkte Fahrzeug
Der innovative* Bausatz mit ausführlicher Anleitung für Experimentier- und Bastelfreaks ab 12J.
vermittelt Grundkenntnisse der Elektrizität, der Mechanik und der Photovoltaik.
Am fertigen Modell läßt sich der Zusammenhang von elektrischer und mechanischer Arbeit
demonstrieren. Mit dem Verständnis der physikalischen Größen „Arbeit" und „Leistung"
wächst die Kompetenz für verantwortliches Energiewirtschaften. Neben der Fahrphysik
können technische Eigenheiten eines Solarmobils (Solarzellen, E-Motor, Akkus) experimentell
untersucht werden.
Mit aufgesteckten Schaufelrädern wird das Mobil zum Amphibienfahrzeug. Der Einsatz von
Sonnenenergie im Lebenselement Wasser kommt dem Charakter der sanften Solartechnologie
besonders entgegen.
Bauzeit ca. 10 – 20 Stunden
* Eine Besonderheit des HELIODROMs ist der Autopilot, ein einfacher Solarzellen-Regelkreis, der das
Fahrzeug auf Kurs hält und der mit einem Spiegel bzw. durch Schattenwurf abgelenkt werden kann.
Weil damit Einfluss auf das Modell genommen d.h. gesteuert werden kann, ist der
Unterhaltungswert des fertigen Modells sehr groß. Die Projektion des Sonnenlichts bzw. eines
Schattens auf das fahrende Objekt erfordert Übung und Geschicklichkeit. HELIODROM
Sonnenrennen bieten deshalb originelle und sportliche Wettkämpfe und demonstrieren einem
interessierten Publikum eindrucksvoll die Umwandlung von Sonnenlicht in Energie.
Schreibe uns Deine Erfahrungen mit dem HELIODROM beim Bauen, Experimentieren und bei
Rennveranstaltungen, damit das HELIODROM noch besser und interessanter werden kann.
Über ein Foto würden wir uns natürlich besonders freuen.
Jetzt aber erst einmal viel Erfolg beim Basteln und Experimentieren!
Deine
Zukunftswerkstatt
Sandbachstr.5
38162 Schandelah
post@solarfahrt.de
Sonnenfahrzeug HELIODROM
zu Wasser und zu Land
2.0
Inhaltszusammenfassung für Solarfahrt HELIODROM 2.0
- Seite 1 Schreibe uns Deine Erfahrungen mit dem HELIODROM beim Bauen, Experimentieren und bei Rennveranstaltungen, damit das HELIODROM noch besser und interessanter werden kann. Über ein Foto würden wir uns natürlich besonders freuen. Jetzt aber erst einmal viel Erfolg beim Basteln und Experimentieren! Deine Zukunftswerkstatt Sandbachstr.5 38162 Schandelah post@solarfahrt.de...
- Seite 2 Bauanleitung HELIODROM grch. Helios Sonne grch. Dromos Lauf Betaversion Erforderliches Werkzeug: 30W Lötkolben, Elektroniklot (SMD-Lot), Schraubendreher, Bohrer 3/4/6mm, Cuttermesser, Flachzange, Seitenschneider, Fuchsschwanz, Laubsäge, Feile, Schmirgelpapier Erforderliches Material: 2 CDs, Lack, 2 (3) AA Mignon Akkus (hochstromfähig) Klebstoff: Sekundenkleber, Holzleim Trockenzeit 5-25 Std. für Eilige: Uhu Por, (Pattex für Styropor.) Trockenzeit 15min.
- Seite 3 1. Autopilot Funktionsweise des Autopiloten (mobile Solarnachführung): Das HELIODROM hat zwei Antriebsmotoren, die das Fahrzeug steuern und ein Stützrad. Die Stromversorgung erfolgt für jeden Motor separat über eine in Reihe zum Fahrakku geschaltete Solarzelle. Die Betriebspannung beträgt also Akkuspannung + Zellenspannung. Der maximale Betriebsstrom ist der von der Zelle produzierte Strom.
- Seite 4 Besser als Elektroniklot ist silberhaltiges SMD-Platinenlot. Die verzinnten Litzenenden sollten möglichst lang sein, um einen guten Kontakt zu garantieren. Flussmittel (z.B. No Clean) auf die Strombahn bringen, verzinntes Litzenende eines ca. 50cm langen Schaltdrahts auflegen und festhalten. Saubere (mit einem nassen Schwamm gereinigte) Lötkolbenspitze (großflächig) auf das Litzenende setzen.
- Seite 5 2. Karosserie 1x Bootsplatte Styrodur 50cm x 20cmx 2cm Befestigung: Holzstück einlassen, kleben, mit Holzschraube unter Grundplatte schrauben. Mit Distanzscheiben lässt sich die Eintauchtiefe der Schaufelräder variieren und optimieren. Pfahl-(Zug)versuch mit Feder oder Gummi. Platte (auch Bug) erst bei den Schwimmtests bearbeiten. Wellenbildung beim Schieben beobachten.
- Seite 6 3. Stützrad, Motor, Getriebe Mit Flachzange aus 2mm Draht Gabel für Stützrad biegen. Gabelschaft nicht unter 10cm kürzen (für die CD-Laufräder muss die Gabel mit der Stopphülse neu justiert werden). Einstellen des Nachlaufs durch Biegen des Gabelschafts erst bei der Fahrerprobung Energie = Arbeit = Kraft mal Weg (Treppensteigen) Arbeit = Drehmoment = M = F x r = [Nm Der Bewegung eines Fahrzeugs stemmen sich 3 Kräfte entgegen:...
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Seite 7: Schaltplan
Schaltplan HELIODROM 2,4V (3,6 V) mit (ohne) Lademodul Eine Diode verhindert die Entladung des Akkus bei zu niedriger Modulspannung (ähnlich dem Rückschlagventil in einem Wasserkreislauf). Die Ringmarkierung auf der Diode symbolisiert den senkrechten Sperrstrich des Schaltbilds. Eine vor den Akku gesetzte Schottky Diode bewirkt am Modulausgang einen (gegenüber normalen Dioden besonders niedrigen) Spannungsabfall von 0,35 V. - Seite 8 Experimentiervorschlag mit 10A Messinstrument Über die Buchsen L und R kann ein Amperemeter eingeschleift werden. Der Elektromotor wandelt elektrische in mechanische Energie. (Energietransformator) 1 W (elektr.) = 1 Nm/sec (mech.) Leerlaufstrom messen mit aufgeklicktem/verschraubtem Getriebedeckel (Schrauben nicht zu fest anziehen, der Leerlaufstrom kann sich mehr als verdoppeln). Leerlaufstrom messen mit ungefetteter/gefetteter Getriebewelle (150-200 mA).
- Seite 9 5. Zellenkennlinie Die Ausführungen beziehen sich auf das HELIODROM 1.0 und gelten analog für die Version 2.0 Die in einer Solarzelle durch die Energie des Lichtes bewegten Elektronen erzeugen zwischen (-) Zellen- ober- und (+) Unterseite ein elektrisches Feld, dessen Spannung im Leerlauf, d.h. unbelastet > 0,5V ist.
- Seite 10 Probleme lösen - mit Wissen, Witz und Weitsicht. Wertung HELIODROM Sonnenlauf DIN A5 Plakat oder Objekt "Stein des Anstoßes" Fahrzeugdesign Zeit - Geschwindigkeitslauf ø Slalomlauf Handspiegel Zur Einbindung der Zuschauer können eine Gästeklasse und ein Wettbüro eingerichtet werden. www.solarfahrt.de/exp09/bausatz-heliodrom © 2012 Zukunftswerkstatt Schandelah...