Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Ver. 1.00.PL Strona 1 z 43 Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o., ul. Franciszka Kniaźnina 12, 31-637 Kraków, Polska Copyright © Conrad Electronic 2013, Kopiowanie, rozpowszechnianie, zmiany bez zgody zabronione. www.conrad.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl OSTRZEŻENIE: Aby uniknąć ryzyka uszkodzenia mienia, poważnych obrażeń lub śmierci: Ten zestaw jest przeznaczony do użytku wyłącznie przez osoby powyżej 12 roku życia i tylko pod nadzorem osób dorosłych, którzy przeczytali i zrozumieli instrukcje dotyczące bezpieczeństwa i obsługi, zawarte w niniejszej instrukcji obsługi.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl W przeciwieństwie do paliw kopalnych , odnawialnych źródeł energii nie zabraknie . W ciągu jednego dnia ,światło słoneczne które dociera do Ziemi wytwarza wystarczająco dużo energii, aby sprostać obecnym Światowemu Zapotrzebowaniu na moc przez osiem lat!! Na Równiku, każdy metr kwadratowy ziemi jest wystawiony na działanie wystarczającej ilości światła słonecznego do produkcji 1700 kWh energii rocznie.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl zapoznać się z eksperymentem do elektrolizy do generowania i przechowywania wodoru i odkryć jak wodór można stosować jako nośnik energii odnawialnej, który może zasilać wiele aplikacji za pomocą ogniw paliwowych. Zestaw ten stanowi doskonałą okazję do poznania ciekawych perspektyw energii odnawialnej , jak również podstawowych zasad fizyki i chemii.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl 4. Informacje ogólne o produkcie Zestaw eksperyment Horizon Renewable Energy Science Education Set FCJJ-37 to futurystyczny zestaw edukacyjny, który demonstruje jeden z najbardziej ekscytujących i zaawansowanych rozwiązań dwudziestego pierwszego wieku. Urządzenie pracuje wykorzystując w 100% czyste paliwo, wytworzone za pomocą odwracalnych ogniw paliwowych, które zamieniają wodę w wodór przy pomocy promieni słonecznych.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl 5. Odkrywanie Odnawialnej Energia Słonecznej, czyli Fotowoltaiki! Tworzenie energii elektrycznej z energii dostarczonej przez promienie słoneczne Zestaw edukacyjny – energia odnawialna zawiera słoneczne ogniwo fotowoltaiczne, które będzie używane w większości naszych doświadczeń jako wspaniały sposób na zgromadzenia energii odnawialnej jaką dostarczają nam promienie pochodzące od naszej gwiazdy, czyli od słońca.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Eksperyment 1: Użycie słonecznego ogniwa fotoelektrycznego do zasilenia migoczącego światła. Do zmontowania potrzebne są następujące elementy zestawu, które należy odszukać i przygotować: B. Podwójny wtyk bananowy W. Podstawa do LED X. Podstawa modułu płytki obwodów drukowanych Y. Panel Solarny Użyj czerwonego i czarnego kabla (B) do podłączenia modułu fotowoltaicznego (Y) do Podstawa modułu płytki obwodów drukowanych (X).
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Złożenie małego, zasilanego elektrycznie koła samochodowego: Odłącz łopatki śruby z modułu silnika. Przytrzymaj jeden z adapterów (Z 2), który jest złączem podwójnym. Skieruj duży otwór na osi silnika i wciśnij go na oś. Upewnij się, że adapter jest odpowiednio przymocowany do podstawy osi silnika i oś obraca się swobodnie, bez żadnych przeszkód (patrz rysunek A poniżej). Trzymaj małe koła samochodu (S), i wciśnij je na adapter.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Jeśli panel słoneczny jest wystawiony na silne działanie promieni słonecznych, moduł łopatkowego wiatraczka lub koła samochodu ruszy natychmiast. Wentylator może potrzebować pomocy, aby zacząć pracę: po podłączeniu, po prostu przesuwaj ostrze wirnika w dół za pomocą palca a łopatki powinny „zaskoczyć” i rozpocząć poruszanie się na własną rękę.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Systemy Generowania energii odnawialnych W przeszłości wiele czynników ograniczało produkcję przechowywania i transport energii odnawialnych. Przy połączonym zastosowaniu elektrolizera, sposób przechowywania i transportowania wodoru poza ogniwem paliwowym nie jest już problemem, a moc elektryczna z odnawialnych źródeł energii, może być dostarczany tam gdzie aktualnie jest potrzebna.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Część 5: Wodór jako "Odnawialna" paliwo przyszłości Nasze społeczeństwa potrzebują nowych, w pełni odnawialnych i zdecydowanie mniej dewastujących środowisko paliw. Taką możliwość daje właśnie wodór i jest to rozwiązanie długoterminowe. Wodór to jeden z najczęściej występujących pierwiastków w naszym Wszechświecie, który dodatkowo posiada najwięcej energii w stosunku do swojej masy właściwej.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Działanie: Przygotowanie modułu elektrolizera i produkcji wodoru za pomocą energii słonecznej: Włóż elektrolizer (C) do gniazda znajdującego się na bazie elektrolizera (U) (patrz rys. A). Użyj nożyczek aby wyciąć dwa kawałki gumowej rurki 2cm z długiej rurki gumowej (G) dostarczonej w zestawie. Umieścić czarny trzpienia do jednego końca rury gumowej o długości 2cm.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl W elektrolizerze (c) przystaw mocno strzykawkę (K) do dyszy do górnej rurki dyszowej po stronie tlenu. Powoli naciskaj tłok aby woda dostała się do strony tlenu elektrolizera (patrz C). Zatrzymaj naciskanie na tłok, gdy woda zaczyna wylewać się z komory elektrolizera (C). Odłączyć strzykawkę (K) od rurki dyszy i zamocuj drugą nacisk na rurkę.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Używając nożyczek wyciąć kolejne odcinki 16cm rury gumowej. Podłącz jedne koniec tej rury do górnej dyszy wewnętrznego pojemnika tlenu. Połączyć drugi koniec rury do dolnej dyszy znajdującej się po stronie tlenu elektrolizera (w J). Wlać około 40 ml destylowanej lub oczyszczonej wody do zewnętrznego pojemnika na wodór i tlen, odpowiednio, tak aby osiągnęły górny znacznik 20 punktów na zewnętrznej stronie pojemnika - patrz K).
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Podłącz elektrolizer (C) do panelu słonecznego (Y). Użyj czerwony kabel do czerwonego gniazda wejściowego, a czarny kabel do czarnego gniazda wejściowego (patrz M). Utrzymuj system podłączony i wystawionym na słońce. 1. Nie krzyżuj przewodów! Po włożeniu czerwony kabel do czarnego gniazda i czarny kabel do czerwonego gniazda, elektrolizer (C) może zostać trwale uszkodzony. 2.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Uwaga: Systemy magazynowania wodoru i tlenu stosowane w tym zestawie są podobne do tych stosowanych w Hydrosamochodzie i w zestawie do nauki o ogniwach paliwowych również zaprojektowanych przez firmę Horizon. Aby uzyskać więcej informacji na temat tych i innych produktów Horizon, odwiedź www.horizonfuelcell.com.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Zainteresowanie tego typu ogniwami było bardzo małe, aż do lat sześćdziesiątych 20 wieku, kiedy to rozpoczęto przygotowania do pierwszej misji wahadłowca lecącego na księżyc. Od tego czasu ogniwa wodorowe dostarczają energię oraz wodę podczas wszystkich misji związanych z lotami w kosmos.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl (Patrz B). Upewnij się, że rura jest włożona do podstawy zaworu. Połączyć drugi koniec tej rury do dolnej dyszy, po stronie wodoru z ogniwa paliwowego (patrz C). Uwaga: Gdy ogniwo jest podłączone do ładunku elektrycznego, zawór czyszczący pomoże wyeliminować gazy "nieczyste" (gazy nie-wodór) z układu rur i ogniw paliwowych, a także śladowe ilości wody, która może spowodować zatkanie obiegu wodoru.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Eksperyment 1: Zasilenie LED za pomocą ogniw paliwowych na wodór Używając najmniejszego czerwony kabla, podłącz do czerwonego gniazda ogniwa paliwowego (R) do czerwonego gniazda podstawy modułu ogniw paliwowych (T). Powtórz ten sam krok z czarnego kabla od strony negatywnej (patrz A). Podłącz czerwony przewód (B) do czerwonego gniazda modułu LED (W).
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl UWAGA!! Nie zastosowanie destylowanej wody w bardzo szybkim czasie doprowadzić do uszkodzenia elektrod ogniwa paliwowego! Ogniwo wykorzystuje bardzo niewielkie lub powlekanej powłoką węglową platyny jako katalizatora, która jest niezwykle wrażliwa na wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia znajdujące się w niedestylowanej wodzie.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Upewnij się, że trzymasz palce z dala od ostrza, który może rozpocząć obracanie bardzo szybko i z dużą prędkością! Otworzyć rozstrzygający aby otworzyć przepływ gazu od źródła wodoru do ogniw paliwowych. Ostrze wentylatora powinno być w ruchu. Jeśli tarcza nie obraca się, daj krótki impuls na zielony przycisk zaworu oczyszczanie od gazy zanieczyszczone mogą być w rurach.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Eksperyment 4: Użycie ogniwa paliwowego do zasilania modułu z łopatką śruby i światła LED równolegle. Należy powtórzyć kroki etapu elektrolizy wody do produkcji wodoru i dopływu świeżego zasobu, następnie zamknąć i połączyć zatrzask dopływ wodoru do ogniw paliwowych. Podłączyć wielo-złączkę bazy obwodów drukowanych (X) do ogniwa paliwowego (patrz A). Podłącz moduł świateł LED do wielo-złączki bazy obwodu (patrz B).
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Część 7: Odkrywanie Energii Wiatru! Informacje podstawowe dotyczące energii wiatrowej: Turbina wiatrowa to urządzenie, które korzysta z łopat wirnika połączonych z wałem mechanicznym aż do alternatora elektrycznego, służącego do wytwarzania energii elektrycznej.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl wałem o niskiej prędkości. Wał ten jest następnie połączony z zębatką konwersji niskiej prędkości obrotowej w celu obracania wysokiej szybkości, odpowiednim do wytwarzania energii elektrycznej. Wewnątrz skrzyni biegów, duża wolna część biegów ruchomej części, jest połączona z przekładnią małą szybko poruszającą się, która z kolei jest połączony z generatorem. A ten właśnie generator zamienia (produkuje) energię elektryczną.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Turbina wiatrowa jest wyposażony w zestaw 6 noży i 1 łopatkę. W celu uzyskania maksymalnej mocy z wiatru, parametry ostrza muszą być odpowiednio dostosowane. Przy niskiej prędkości wiatru, trzeba użyć większej liczby ostrzy, ale grubsze i dłuższe będą generować więcej mocy. Przy dużych prędkościach wiatru, mniejsza liczba łopatek i cieńsze i krótsze ostrza będą sprawować się lepiej.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Zainstaluj ostrza (P) na górze nakrętek umieszczonych na przemian na podstawie ostrza (zobacz 2A). Możesz wybrać długie lub krótkie ostrza, dostarczonych w zestawie, w zależności od warunków wiatrowych. Po instalacji, należy umieścić podstawę na płaskiej powierzchni. Łopatki nie powinny dotykać powierzchni. Jeżeli noże nie są ustawione prawidłowo, a następnie odłączyć noże, zainstalować je skierowane w przeciwnym kierunku.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Przygotuj nakładkę ostrza i korpus główny w ręku. Umieścić wałek w korpusie głównym w kierunku otworu szybowego w podstawie łopatki. Zatkać zespół ostrza do wału w głównym korpusie (patrz 4A). Uważając, aby nacisnąć zespół ostrza wszystkie sposób do trzonu zaś obracając tarczę head.Check, że zespół ostrza jest prawidłowo umieszczony na wale turbiny (4B).
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Zainstaluj zespół obudowy na górze turbiny wiatrowej, następnie trzeba zamontować i zabezpieczyć ją śrubą (H) (patrz 6A i 6B). Wciśnij czerwone i czarne przyciski na zewnątrz w dolnej części korpusu. Włóż wtyki bananowe wystające z czerwonych i czarnych kabli połączeniowych odpowiednio do czarnego i czerwonego gniazda. Zwolnij przycisk, aby bezpiecznie zamocować kable na turbiny wiatrowej.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Eksperyment 1: Użycie turbiny wiatrowej do zasilenia światełka LED Podłącz czarny przewód z turbiny wiatrowej do złącza czarnego w moduł LED światła. Podłącz czerwony przewód z turbiny wiatrowej do czerwonego gniazda w module LED światła (zobacz A). Ustaw turbiny wiatrowe twarzą do silnych wiatrów poza lub przed elektrycznym wentylatorem umieszczony na stole w pomieszczeniu.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Wnioski: Moc generowana przez turbiny wiatrowe może zasilić małe światło LED, ale nie może zasilać małego koła samochodu podłączonego do modułu silnika, co oznacza, że małe koła samochodu musi pobierać więcej mocy niż małe światła LED, podczas gdy turbina wiatrowa może jej nie zapewnić.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Powinna zająć około 10-30 minut, aby stworzyć wystarczająco dużo wodoru dla naszych kolejnych eksperymentów. Będziesz wiedzieć, że zbiornik wodoru jest pełny, gdy pęcherzyki zaczynają przepływać do głównego zbiornika wody. Po zakończeniu produkcji wodoru, wyłącz wentylator elektryczny zapewniając wiatr do elektrowni wiatrowej, lub przesuń turbinę z dala od źródła wiatru.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Powinna zająć około 5-8 minut, aby stworzyć wystarczająco dużo wodoru dla naszych kolejnych eksperymentów. Będziesz wiedzieć, że zbiornik wodoru jest pełny, gdy pęcherzyki zaczynają przemieszczać się do głównego zbiornika wody. Po zakończeniu produkcji wodoru, wyłącz zasilania akumulatora. Odłącz kable czerwony i czarny od elektrolizera i odstaw akumulator na bok.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 6. 7. www.conrad.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 9. www.conrad.pl Jeżeli do procesu elektrolizy nie zamierzasz użyć panelu solarnego, stosuj wyłącznie uchwyt baterii dostarczony w zestawie oraz baterie alkaliczne! 10. Maksymalną wydolność układu można uzyskać dopiero pop przeprowadzeniu całego procesu elektrolizy trzy do czterech razy. Jest to wynikiem faktu, że dopiero wtedy wewnętrzna membrana PEM osiągnie właściwy poziom nawodnienia. Optymalna temperatura pracy to od 20 do 30 stopni Celsjusza.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl 3. Proces elektrolizy wody jest bardzo powolny Rozwiązanie: Dolej więcej wody po stronie z tlenem ogniwa paliwowego, następnie odczekaj około 5 minut. Zamień baterie AA (paluszki) z uchwytu na baterię na nowy komplet (możliwe, że poprzednia są zużyte). 4. Zestaw przestał się poruszać, pomimo iż w zbiorniku z wodorem wciąż znajduje się gaz. Rozwiązanie: Wypuść gazy ze zbiorników i przeprowadź proces elektrolizy wody przez 50 do 5 minut.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Instrukcja obsługi zestawu baterii (akumulatorków): 1. Wyjmowanie i wkładanie baterii ma być przeprowadzone tylko przez dorosłych. Odkręcić śrubę mocującą pokrywę pracy akumulatora w miejscu, przy użyciu śrubokręta. Gdy śruba jest Usunięta, a klapa otwarta, można wyjąć lub założyć baterie za pomocą palców.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl i może z powodzeniem być spożytkowana do produkcji nowej partii paliwa wodorowego, sprawiając, że proces jest ciągły i całkowicie pozbawiony toksycznych spalin i innych zanieczyszczeń! Oczywiście, aby to wszystko stało się możliwe, trzeba pokonać wiele trudności i rozwiązać szereg problemów, ale wszystko jest w naszych rękach i głowach. Na całym Świecie uruchomionych zostało kilka projektów zwanych „Autostrada Wodorowa” (ang.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Ogniwo paliwowe może zostać nawodnione TYLKO I WYŁĄCZNIE poprzez stronę tlenową (O2), NIGDY poprzez stronę wodorową (H2). Pomylenie stron skutkować będzie zablokowaniem przepływu wodoru i nieprawidłową pracą zestawu! a.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Krok trzeci: Przestaw włącznik na uchwycie baterii w pozycję „On”, by rozpocząć proces elektrolizy. Podczas produkcji gazów: tlenu i wodoru można zauważyć że woda z której powstają zaczyna się burzyć. Możesz również spróbować dokonać pomiarów powstających gazów, poprzez pomiar szczeliny, czyli pustej przestrzeni, która powstaje na górze wewnętrznego cylindra (zajmuje to około 5 minut).
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl 19. Maksymalną wydolność układu można uzyskać dopiero pop przeprowadzeniu całego procesu elektrolizy trzy do czterech razy. Jest to wynikiem faktu, że dopiero wtedy wewnętrzna membrana PEM osiągnie właściwy poziom nawodnienia. Optymalna temperatura pracy to od 20 do 30 stopni Celsjusza.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl Zamień baterie AA (paluszki) z uchwytu na baterię na nowy komplet (możliwe, że poprzednia są zużyte). 13. Zestaw przestał się przemieszczać, pomimo iż w zbiorniku z wodorem wciąż znajduje się gaz. Rozwiązanie: Wypuść gazy ze zbiorników i przeprowadź proces elektrolizy wody przez 50 do 5 minut. Odłącz rurkę doprowadzającą wodór i rurkę doprowadzającą tlen, by uwolnić zgromadzone gazy.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.pl • Nie wolno zdejmować pokrywy lub otwierania obudowy miernika bez ówczesnego odłączenia go od źródła zasilania. • Podczas pracy z napięciami powyżej 30 V RMS AC, 42 (w szczycie) V AC lub 42 V DC należy zachować ostrożność. Napięcia te stwarzają niebezpieczeństwo porażenia prądem. • Używaj tylko bezpiecznika(ów) podanych w instrukcji. • Używaj odpowiednich gniazd, funkcji oraz zakresów do dokonania pomiarów.
Instrukcja do Zestawu eksperymentalnego Horizon FCJJ-37 www.conrad.
