science >> Wetenschap >  >> Natuur

5 ideeën voor experimenten om energie te besparen

Eenvoudige experimenten kunnen u helpen begrijpen hoe methoden voor energiebesparing werken. Zie meer groene wetenschapsfoto's. Jeri Lavrov/Photographer's Choice RF/Getty Images

We zijn omringd door vampiers. Alleen zij leven van energie, geen bloed. Die grote tv, jouw computer, Xbox, oven, koelkast, fornuis, magnetron -- ze zuigen allemaal energie op. Sommige, zoals uw kabelbox of dvd-speler, zijn echt griezelig:ze drinken energie, zelfs als ze niet in gebruik zijn.

Deze op macht beluste monsters kunnen ernstige schade aanrichten. Ongeveer 70 procent van onze energie komt uit niet-hernieuwbare bronnen zoals olie en aardgas. Als ze weg zijn, ze zijn voorgoed weg. Ook, sommige energiebronnen, zoals de kolencentrales die bijna de helft van de Amerikaanse elektriciteit opwekken, giet kooldioxide uit, die het klimaat op aarde op gevaarlijke manieren dreigt te veranderen [bron:Dosomething.org].

Energievampiers maken ook portemonnees leeg. In 2011, elke Amerikaan besteedde gemiddeld $ 4, 410 per jaar op energie [bron:Clayton]. Als u een staak door het hart van energieverspilling steekt, kunt u dollars in uw zak steken.

Er zijn drie eenvoudige manieren om energie te besparen:

  1. Efficiënt omgaan met energie. Moderne koelkasten verbruiken veel minder energie dan oudere. Compacte TL- en LED-lampen verbruiken minder sap dan gloeilampen.
  2. Omarm alternatieve vormen van energie. Een passieve zonnekamer of fotovoltaïsche buitenverlichting maakt gebruik van gratis energie van de zon.
  3. Stop met het verspillen van energie . Repareer druppelende kranen. Sluit lekken aan waar koude lucht naar binnen kan sijpelen. Schakel apparaten uit als u ze niet gebruikt.

Om de energievampiers te verslaan, je moet eerst begrijpen hoe elk van deze methoden voor energiebesparing werkt. De experimenten die volgen, kunnen helpen om mensen van alle leeftijden energieker te maken - sommige kunnen zelfs uw bedrijfsresultaten verbeteren.

Inhoud
  1. Douche of bad?
  2. Wat is de beste isolator?
  3. De energie-effecten van schaduw en huisverf
  4. Maak een zonneboiler
  5. Windenergie naar elektriciteit
  6. 5 ideeën voor experimenten om energie te besparen

5:Douche of bad?

Om water te verwarmen heb je energie nodig. Daarom, als je schoon kunt worden zonder zoveel heet water te gebruiken, je zult besparen. Maar die meer warm water verbruikt, een bad of een douche? Dit experiment helpt je dat te bepalen.

Vraag iedereen in uw huishouden om een ​​bad te nemen in plaats van een douche als ze zich moeten wassen. Zorg ervoor dat iedereen het water in het bad laat als hij of zij klaar is. Controleer dan de hoogte van het water. Je kunt het markeren met een badkrijt of met gekleurde tape. Of u kunt het meten met een liniaal en het niveau opnemen.

Volgende, laat iedereen douchen. (Dit werkt het beste als je een douche/bad-combinatie hebt.) Vraag hen om de afvoer aan te sluiten voordat ze beginnen, zodat het water niet opraakt. Meet de hoeveelheid water die nog in het bad zit wanneer elke persoon klaar is en markeer of noteer het.

Vergelijk nu de gemiddelde hoeveelheid water die voor elke methode wordt gebruikt. Degene die minder water nodig heeft, is degene die meer energie bespaart - en degene die u zou moeten aanbevelen voor gebruik in uw huishouden.

Bedenk manieren waarop u nog meer energie kunt besparen. Wat als je de douche uitzet tijdens het inzepen? Met behulp van een low-flow douchekop, die maar liefst 72 procent minder water kan uitstoten, verschil kan maken, ook [bronnen:Energie Informatie Administratie:Besparen, titanheater.com].

4:Wat is de beste isolator?

Dit experiment bewijst hoe bepaalde soorten isolatiemateriaal beter kunnen werken dan andere. ©iStockphoto.com/LianeM

Je huis isoleren houdt de warmte binnen, zo zet je je oven minder vaak aan als het buiten koud is. Echter, isolatie kan ook dingen koud houden -- je koelkast, bijvoorbeeld, is geïsoleerd om de warmte buiten te houden. Hoe dan ook, isolatie bespaart energie door te voorkomen dat uw apparaten net zo hard moeten werken om de temperatuur op peil te houden. Dit experiment helpt je erachter te komen welke materialen de beste isolatoren maken.

Begin met twee kartonnen schoenendozen. Tape zwart papier aan de buitenkant van de onderkant van elk. Plaats de bovenkant van elke doos ondersteboven op een zonnige locatie. Leg op elke bovenkant een thermometer.

Nutsvoorzieningen, plaats de onderkant van een doos over de bovenkant zodat het zwarte papier naar de zon wijst. Deze ongeïsoleerde box is jouw controle. Het laat zien wat er gebeurt zonder isolatie.

Volgende, neem het materiaal dat u wilt testen, vorm het om de bodem van de tweede doos volledig te vullen en plak het vast om ervoor te zorgen dat het op zijn plaats blijft. U kunt bijna elk materiaal kiezen om te testen, inclusief piepschuim, een handdoek, lagen krant, een stuk noppenfolie of wat kunstvlies. Plaats de doos over de andere bovenkant. Zorg ervoor dat de twee dozen dezelfde hoeveelheid zonlicht krijgen.

Na 15 minuten, open de dozen en noteer in elk de temperatuur. De binnenkant van de geïsoleerde kast moet koeler zijn dan de schakelkast. Hoe groter het temperatuurverschil, hoe beter het materiaal als isolator werkt. Herhaal het experiment met verschillende materialen. Eindelijk, bedenk waarom sommige materialen beter isoleren. Bijvoorbeeld, misschien vangen ze dode luchtruimten op die geen warmte laten circuleren [bron:Energy Information Administration:Insulation].

3:De energie-effecten van schaduw en huisverf

Kan iets eenvoudigs als schaduw van een boom of verf helpen besparen op de energierekening thuis? Dit experiment zal helpen om die vraag te beantwoorden. Het "huis" is in dit geval een kleine kartonnen doos. Een lamp van 100 watt in een reflectorlamp zal de rol van de zon spelen.

Eerst, de doos opzetten. Zorg ervoor dat het een deksel heeft dat goed sluit. Zet er een thermometer in om de temperatuur te meten. Vervolgens, plaats het licht zo dat het direct op de doos schijnt. Na 20 minuten, noteer de temperatuur in de doos.

Volgende, plaats een kamerplant tussen de lamp en de doos zodat de schaduw op het "huis" rust. Je kunt hiervoor ook takken gebruiken die van bomen of struiken zijn afgebroken, in plaats van een kamerplant - plaats ze gewoon in potten met zand om stabiele schaduw te bieden. Controleer de temperatuur na 20 minuten opnieuw. Heeft de schaduw de doos koeler gehouden? Probeer verschillende planten met verschillende soorten bladeren. Wat maakt het meeste verschil in temperatuur?

Om het energie-effect van verf te testen, neem twee identieke dozen en schilder een witte en een zwarte of een donkere kleur. Zet elk op gelijke afstand van het licht en noteer na 20 minuten de temperatuur binnen. Welke box wordt heter? Hoe zou dit het energieverbruik beïnvloeden als het een echt huis was?

In principe, het kiezen van de juiste schaduwbomen of de kleur van de buitenverf kan helpen om energie te besparen als ze een huis in de zomer koeler houden en de behoefte aan airconditioning verminderen. In de winter, echter, het is misschien beter om geen schaduw te hebben, zodat het huis warmte van de zon kon opnemen. In dat geval, bomen die in de winter hun bladeren verliezen, zijn misschien wel de beste energiebesparingen [bron:Energy Information Administration:Sun].

2:Maak een zonneboiler

De doos die je voor dit experiment maakt, ziet eruit als de zonnecollectoren die mensen op hun daken hebben. ©iStockphoto.com/wakila

U kunt uw eigen warm water maken met alleen de kracht van de zon. Je begint met een platte doos van ongeveer 90 centimeter in het vierkant en 5 of 7,5 centimeter diep. Verf de binnenkant zwart of bekleed het met zwart papier.

Volgende, neem 6 meter of meer flexibele zwarte buizen. Maak twee gaten in de zijkanten van de doos, een in de buurt van een hoek en de andere in de buurt van de tegenovergestelde hoek. Steek het uiteinde van de buis door een gat. Vorm de slang in platte lussen die elkaar niet overlappen, maar langs de onderkant van de doos op en neer lopen. Blijf lussen totdat je het grootste deel van de lengte hebt opgebruikt. Steek het uiteinde door het andere gat.

Plaats een glazen deksel op de doos. Plak de randen vast om het vast te houden. Je hebt nu een zonnecollector zoals je die soms op daken ziet. Zet de doos in de zon. Dompel het ene uiteinde van de slang onder in een emmer water. Zuig aan het andere uiteinde om de buis te vullen en een sifonactie te starten. Houd het uiteinde waarop je hebt gezogen lager dan het andere en laat het water in een andere bak druppelen. Gebruik een wasknijper om de buis te krimpen en de stroom tot een straaltje te beperken.

Plaats een thermometer in elke bak met water om de temperatuurverandering te volgen. Maakt de hoek van de doos naar de zon uit? Wat als je een langer stuk slang gebruikt en meer lussen maakt? Hoe warmer het water dat eruit komt, hoe meer warmte het van de zon opneemt. Als u in uw huis op deze manier verwarmd water gebruikt, je zou de belasting van je elektrische ontlasten, gas- of olieboiler, energie besparen. [bron:Benrey]

1:Windenergie naar elektriciteit

Je hebt misschien gigantische windturbines zien draaien op heuveltoppen. We zullen, met dit experiment je kunt je eigen modelturbine maken om te proberen elektriciteit op te wekken uit wind.

Begin met een gelijkstroommotor van 1,5 volt. Deze op batterijen werkende motoren zijn verkrijgbaar bij hobbywinkels of online bronnen. In je experiment, in plaats van elektriciteit te gebruiken om de motor te laten draaien, je draait de motoras met "wind" om elektriciteit op te wekken. Monteer de motor horizontaal op een plank met de as over de rand.

Neem een ​​propeller van een modelvliegtuig en bevestig deze aan de as van de motor, loodrecht op het bord. Zorg ervoor dat de propeller stevig op de as past of vastschroeft, zodat wanneer de propeller draait, het draait de as. Uw "windturbine" is klaar om stroom op te wekken.

Sluit de twee draden die van de motor komen aan op een voltmeter die maximaal 5 volt meet. Tussen de motor en de voltmeter, verbind deze twee draden met een weerstand van 100 ohm. U moet een centimeter isolatie van elke draad verwijderen en de weerstandsdraden (de draden die van elk uiteinde van de weerstand komen) aan de blote draden solderen. Deze opstelling is nodig om de voltmeter de elektriciteit nauwkeurig te laten meten.

Plaats de motor en propeller voor een ventilator, die de "wind" zal voortbrengen. Als de propeller begint te draaien, controleer de voltmeter. Het laat zien hoeveel elektriciteit er wordt geproduceerd. Als je geen beweging ziet, of als de voltmeternaald naar links probeert te gaan in plaats van naar rechts, verwijder de draden van de voltmeter en sluit ze opnieuw aan, de zijkanten omkeren. Zie hoe de spanning verandert naarmate de ventilatorsnelheid toeneemt of afneemt.

Experimenteer met verschillende soorten propellers. Hebben grotere of kleinere propellers invloed op de hoeveelheid geproduceerde elektriciteit? Probeer je eigen propeller te ontwerpen. Experimenteer met meerdere bladen en bladen onder verschillende hoeken. Welke produceert de meeste elektriciteit bij een gegeven windsnelheid? Efficiënte turbines kunnen windenergie benutten en energie besparen uit andere bronnen [bron:National Renewable Energy Laboratory].

Notitie van de auteur:5 ideeën voor experimenten om energie te besparen

Deze experimenten zijn bedoeld om ons te leren over principes van energiebesparing, maar ze kunnen ook praktische toepassingen voorstellen. Bijvoorbeeld, mijn buurman heeft een zwembad. In de lente, hij pakt een lange tuinslang en legt er lussen van op het dak van zijn poolhouse op het zuiden. Het lijkt veel op het experiment met warm water op zonne-energie. Tijdens de Dag, hij gebruikt een pomp om water uit het zwembad door de slang en weer terug te laten lopen. Door zonne-energie kan hij zijn zwembad op een aangename temperatuur houden en komt hij eerder in het water dan wie dan ook.

gerelateerde artikelen

  • 5 manieren om extra gadgets te dumpen, Vereenvoudig het leven en bespaar geld
  • Hoe energiezuinige elektronica werkt
  • 5 mythes over hernieuwbare energie
  • Ultieme alternatieve energiequiz
  • Kunnen we energie uit de ruimte benutten?
  • 10 gekke vormen van alternatieve energie

bronnen

  • Ben, Ronald M. en Schultz, Robert T. "Alternatieve energiebronnen, " Edison Electric Institute. (5 april, 2012) http://www.charlesedisonfund.org/experiments/edison-pdf/edison_ch2.pdf
  • Clayton, Markering. "Amerikaanse woede over gasprijzen aangewakkerd door stijgende energiekosten voor huishoudens, "Christelijke Wetenschapsmonitor, 18 mei 2011. (5 april, 2012) http://www.csmonitor.com/USA/2011/0518/American-anger-at-gas-prices-fueled-by-rising-household-energy-costs
  • Dosomething.org. "11 feiten over energie." (5 april, 2012) http://www.dosomething.org/actnow/tipsandtools/11-facts-about-energy
  • Nationaal laboratorium voor hernieuwbare energie, "Onderzoeksprojecten in hernieuwbare energie voor middelbare scholieren, " Nationale programma's voor laboratoriumonderwijs voor hernieuwbare energie (5 april, 2012) http://onemillionlights.org/wp-content/uploads/2010/11/NREL-Research-Projects-in-Renewable-Energy-for-High-School-Students.pdf
  • TitanHeater.com. "Low Flow douchekoppen, Waterzuinig." (12 april, 2012). http://www.titanheater.com/water-efficient-shower-heads.php
  • Amerikaanse Energy Information Administration. "Isolatie." (5 april, 2012) http://www.need.org/needpdf/IntInsulation.pdf
  • Amerikaanse Energy Information Administration. "Warm water besparen." (5 april, 2012) http://www.need.org/needpdf/PriSavingHotWater.pdf
  • Amerikaanse Energy Information Administration. "Zon of schaduw." (5 april, 2012) http://www.need.org/needpdf/PriSunorShade.pdf

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Voors en tegens van Recombinant DNA Technology
  2. Wat is kudde-immuniteit?
  3. Instrumenten die worden gebruikt in de biologie
  4. Wetenschapsproject over waarom botten rubberachtig worden in azijn
  5. Is schizofrenie samen met onze hersenen geëvolueerd?
  6. Een bacterieel stroomdiagram maken
  7. Waarom is het zo moeilijk voor soorten om hun ecologische niche te verlaten?
  8. Soorten Agar-platen
  9. Waarvoor gebruikt het lichaam nucleïnezuren?

Wetenschap