DE8905138U1

DE8905138U1 - Demonstrationsvorrichtung für Photovoltaik

Info

Publication number: DE8905138U1
Application number: DE8905138U
Authority: DE
Original assignee: KIRCHENSTEINER WILHELM 8062 MARKT INDERSDORF DE
Current assignee: KIRCHENSTEINER WILHELM 8062 MARKT INDERSDORF DE
Priority date: 1989-04-24
Filing date: 1989-04-24
Publication date: 1989-08-10

Description

t« «··I Il ··

BESCHREIBUNG Demonstrationsvorrichtung für Photovoltaik

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung photovoltaischer und elektrischer Bauteile, die in ihrer neuen Anordnung vor allem in Schulen und sonstigen Bildungseinrichtungen lernpsychologissch und sicherheitstechnisch vorteilhaft eingesetzt werden sollen. Dabei soll dis Photovoltaik als neue umweltschcr.ende Energiequelle auch praktisch eingesetzt werden.

Bisherige Photovoltaiksysterae habest in Schulen nur Demonstrations-Charakter im Rahmen von Spielgeräten. Dadurch wird dem Lernenden der Nutzwert der Photovoltaik nicht einsichtig. Die Leistasgen der verwendeten Solarzelle.? liegen hierbei Im Milliwattbereich und damit außerhalb der praktischen Nutzung im schulischen Alltag. Im Werkunterricht der Schuhen werden weitgehend veraltete Werkzeuge, »ie Laubsäge, Drillbohrer, usw. verwendet, die durch zeitgemäße Akkuwerkzeuge abgelöst icis^a sollten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Photovoltaik in Schulen so einzusetzen, daß einerseits für den Unterricht ein übersichtliches ■nd sicheres naturwissenschaftliches Lehrsystem entsteht und andererseits der Einsatz der photovoltaisch gewonnenen Energie im schulischen Alltag möglich wird. Erreicht ist dieses Ziel dadurch, daß zwei Solai'geneiatoren ihre Energie in die Demonstrationsschalttafel (1) einspeisen. Von dort wird der Tageslichtprojektor (2), das Akkuwerkzeugsystem (3), das Aquarium (4) und der Schaukasten (15) mit Energie versorgt. Als zusätzliche Ladeeinrichtung dient ein Fahradergometer (6) mit Drehstromlichtmaschine. Eine bevorzugte AusfUhrungsform ist in Ansprüchen 1-7 gekennzeichnet.

Die Demonstrationsschalttafel (1) ist mit Schaltplan in der Zeichnung dargestellt.

Auf einem Winkeleisenrahmen für Wandbefestigung wird eine beschichtete Spanplatte aufgeschraubt. In dieser Spanplatte sind Amm-Experimentierbuchsen als Meßtrennstellen eingebaut, die, wenn nicht gemessen wird, mit Verbindungssteckern durchverbunden aind. Je ein Laderegler (7) überwacht Ladung und Entladung eines Akkus (8) Die eingebauten zwei 12-Volt-Kfz-Normbuchsen werden über je einen Laderegler versorgt.

J J

Durch Reihenschaltung Cl8j"der'beiden 12-Volt-Verbraucherkreise ergibt sich der 24-Volt-Ausgang zur Versorgung des Tageslichtprojek-, tors (2).

Zur Verwendung kommt hier ein konventioneller Niedervolt-Halogen-Projektor der umgebaut wird. Zusätzlich wird zwischen Transformator jjv. und 24-Volt-Halogenlampe ein Gleichrichter und ein zweiter Schalter : eingebaut, so daß er alternativ mit 220-Volt Netzversorgung oder mit 24-Volt-Solarversorgung arbeitet (siehe Schaltplan). Das eingebaute Gebläse wird mit einen 24-Volt Permanentmagnetmotor angetrieben, der einen wesentlich besseren Wirkungsgrad hat als der übliche Spaltpolmotor. Bei Netzbetrieb und abgeschalteter Lampe arbeitet der Tagesilchtprojektor als Ladegerät und lädt über die Verbindungsleitung zur Demonstrationsschalttafel die in dieser eingebauten Solarakkus (8) Dabei wird der Trafo so angezapft, daß der Ladestrom ;.a. 3 Ampere beträgt. Die beiden Laderegler werden mit Hilfe von Diodennetzwerken t; so geschaltet, daß sie auch bei diesem Ladebetrieb exakt arbeiten. •;g? Eine von der Demonstrationsschalttafel abzweigende 12-Volt-Versor gungsleitung wird zum Werkraum verlegt, wo dann an 12-Volt-Kfz-Normbuchsen zwei NiCd-Ladegeräte angeschlossen werden. Damit wird der Betrieb einer Akkustichsäge, eines Akkuknabbers und eines Akkubohrschraubers mit entsprechenden Wechselakkus möglich. Diese 12-Volt-Geräte werden so in die Gesamtanlage eingeschaltet, daß sie sowohl direkt von den Solargeneratoren als auch über die Demonstrationsschalttafel mit Energie versorgt werden. An einer weiteren Versorgungsleitung werden die Sauerstoffpumpe und die UV-Energiesparlampe für ein Aquarium angeschlossen. Dabei wird auch hier der übliche 220-Volt-Anschluß auf 12-Volt-Versorgung umgebaut .

Zur Versorgung eines Schaukastens wird ebenfalls eine 12-Volt-Energiesparlampe über einen eingebauten IR-Bewegungsmelder mit photovoltaischer Energie versorgt.

Für physikalische Experimente wird ein Fahradergometer (6) eingesetzt, das mit einer Drehstromli chtiigschine (16) ausgerüstet ist. Damit kann einerseits die Leistungs- und Energieabgabe eines Menschen mit den Instrumenten der Demonstrationsschalttafel gemessen werden, andererseits kann die Energie in den Akkus der Schalttafel gespeichert werden. Das Fahradergometer besteht aus einer Stützkonstruktion für alle üblichen Fahrräder. Das Hinterrad des eingespannten Fahrrades läuft auf einer kleinen Scheibe, die an der Achse der Drehstromlichtmaschine befestigt ist. Beim Treten mit normaler Fahrradgeschwin-

Ii- _tl , ,,,, &igr;,

&ldquor;7.4 ;..

i ¹V

dlgScelt sind Stromstärken bis 20 Ampere bei 15 Volt erreichbar. Mit der hier beschriebenen Demonstrationsvorrichtung ist es möglich, die in den Lehrplänen festgelegten Ziele des umweltfreundlichen Umganges mit Energie zu vermitteln. Gleichzeitig kann man ein sicherheitstechnisch unbedenkliches Experimentiersystem nutzen, ein modernes Elektrowerkzeug mit Solarenergie betreiben und allgemein di«* Photovoltaik einem sinnvollen praktischen Einsatz zuführen.

Claims

SCHUTZANSPRÜCHE

1.) Dumonstrationsvorrichtung für Photovoltaik dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei Solargeneratoren und einer Demonstrationsschalttafel (1) besteht, in deren Schalt-, Steuer- und Meßsystem die Energieversorgung eines Tageslichtprojektors (2), von drei Elektrowerkzeugen (3), eines Aquariums (4), eines Schaukastens (5) und eines Fahradergometers (f>) integriert sind.

2.) Demonstrationsvorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Demonstrationsschalttafel (1) mit zwei eingebautPn Ladereglern für Unter- und Uberspannungsabschaltung (7), zwei Solarakkus (8), mehreren Meßtrennstellen (9), zwei 12-Volt- und einer 24-Volt-Steckdose (10) mit Diodenschaltkreisen zusaramengeschaltet sind.

3.) Demonstrationsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Tageslichtprojektor zusätzlich mit Gleichrichter, Trafoanzapfungen, Gleichstrommotor, Schalter und Gleichstromsteckdose (11) ausgerüstet und elektrisch an die Stromversorgung der Demonstrationschalttafel angepaßt ist.

4.) Demonstrationsvorrichtung nach Anspruch 1-3,

dadurch gekennzeichnet, daß 12-Volt-Akkuwerkzeuge (3) mit
Wechsslskkus (12) über ein Ladegerät sn die Demcnstrsticns-Fchalttafel angeschlossen sind.

5.) Demonstrationsvorrichtung nach Anspruch 1-4,

dadurch gekennzeichnet, daß eine 12-UV-Leuchte (13) und eine 12-Volt-Sauerstoffpumpe (14) für ein Aquarium an der Demonstrationsschalttafel angeschlossen sind.

6.) Demonstrationsvorrichtung nach Anspruch 1-5,

dadurch gekennzeichnet, daß eine 12-Volt-Energiesparleuchte (15) mit einem IR-Bewegungsmelder gescaltet und an der Demonstrationsschalttafel angeschlossen ist.

7.) Demonstrationsvorrichtung nach Anspruch 1-6,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Fahradergometer (6) mit Drehstromlichtmaschine (16) an die Demonstrationsschalttafel angeschlossen ist.