חיפוש

משימה שלישית

הקדמה

הקדמה

זוהי המשימה השלישית והאחרונה שלכם במסגרת חקר האנרגיה הפוטו-וולטאית. משימה זו תעסוק באתגרים החברתיים והסביבתיים הכרוכים בהפקת אנרגיה פוטו-וולטאית.

כמו במשימות הקודמות – לחצו על שם הצוות שלכם, עקבו אחר ההנחיות וענו על השאלות בדף הדיווח (כל צוות בנפרד על דף משלו). אחרי שתסיימו לענות על כל השאלות בדף הדיווח, חזרו לעבוד בקבוצה (2 הצוותים ביחד) על השאלות המסכמות.

בהצלחה!

בחירת צוות

בחירת צוות

התחילו לחקור

שלב א' »

לפעילות זו תידרשו להשתמש בערכת המדידה שקיבלתם מהמורה.

הערכה כוללת:

  • פאנל סולארי פוטו-וולטאי
  • נורת לד (E.D)


עקבו אחר ההנחיות לביצוע המדידות, וענו על השאלות בדף הדיווח.

  1. כשאתם בתוך הכיתה, הניחו את הפאנל הסולארי אופקית על השולחן כשהוא פונה כלפי מעלה, וחברו אליו את נורת הלד. הנורה אמורה לקבל מתח חשמלי מהפאנל הסולארי המקבל אור מהמנורות בכיתה. מהי עוצמת ההארה של הנורה?
  2. כסו באמצעות כף היד כמחצית מהפאנל הסולארי, כך שהאור יגיע רק לחצי שנותר חשוף. מהי עוצמת ההארה של הנורה?
  3. כסו את כל שטח הפאנל הסולארי באמצעות נייר טישו. מהי עוצמת ההארה של הנורה?
  4. האירו באמצעות פנס הטלפון שלכם את הפאנל הסולארי. מהי עוצמת ההארה של הנורה?

שלב ב' »

  1. העבירו את ערכת המדידה אל מחוץ לכיתה – עדיף למקום החשוף לשמש ישירה, אך במידת הצורך (למשל במקרה של גשם) תוכלו להתמקם מתחת לסככה חיצונית. הניחו את הפאנל הסולארי אופקית כשהוא פונה כלפי מעלה, וחברו אליו את נורת הלד. מהי עוצמת ההארה של הנורה? (כסו במידת הצורך את הנורה עם כפות ידיכם, כדי שתוכלו לראות את האור הנפלט ממנה)
  2. כסו באמצעות כף היד כמחצית מהפאנל הסולארי, כך שהאור יגיע רק לחצי שנותר חשוף. מהי עוצמת ההארה של הנורה?
  3. כסו את כל שטח הפאנל הסולארי באמצעות נייר טישו. מהי עוצמת ההארה של הנורה?
  4. האירו באמצעות פנס הטלפון שלכם את הפאנל הסולארי. מהי עוצמת ההארה של הנורה?
  5. הטו את הפאנל בהדרגה לכיוון השמש, ואז אל הכיוון המנוגד, לסירוגין (אם אין שמש בזמן המדידות, בצעו זאת מול פנס המקובע לנקודה כלשהי). תארו במילים שלכם: כיצד הטיית הפאנל הסולארי משפיעה על עוצמת ההארה. האם אתם רואים שינוי משמעותי?

התחילו לחקור

שלב א' »

לפעילות זו תידרשו להשתמש בערכת המדידה שקיבלתם מהמורה.

הערכה כוללת:

  • פאנל סולארי פוטו-וולטאי
  • נורת לד (E.D)


עקבו אחר ההנחיות לביצוע המדידות, וענו על השאלות בדף הדיווח.

  1. כשאתם בתוך הכיתה, הניחו את הפאנל הסולארי אופקית על השולחן כשהוא פונה כלפי מעלה, וחברו אליו את נורת הלד. הנורה אמורה לקבל מתח חשמלי מהפאנל הסולארי המקבל אור מהמנורות בכיתה. מהי עוצמת ההארה של הנורה?
  2. כסו באמצעות כף היד כמחצית מהפאנל הסולארי, כך שהאור יגיע רק לחצי שנותר חשוף. מהי עוצמת ההארה של הנורה?
  3. כסו את כל שטח הפאנל הסולארי באמצעות נייר טישו. מהי עוצמת ההארה של הנורה?
  4. האירו באמצעות פנס הטלפון שלכם את הפאנל הסולארי. מהי עוצמת ההארה של הנורה?

שלב ב' »

  1. העבירו את ערכת המדידה אל מחוץ לכיתה – עדיף למקום החשוף לשמש ישירה, אך במידת הצורך (למשל במקרה של גשם) תוכלו להתמקם מתחת לסככה חיצונית. הניחו את הפאנל הסולארי אופקית כשהוא פונה כלפי מעלה, וחברו אליו את נורת הלד. מהי עוצמת ההארה של הנורה? (כסו במידת הצורך את הנורה עם כפות ידיכם, כדי שתוכלו לראות את האור הנפלט ממנה)
  2. כסו באמצעות כף היד כמחצית מהפאנל הסולארי, כך שהאור יגיע רק לחצי שנותר חשוף. מהי עוצמת ההארה של הנורה?
  3. כסו את כל שטח הפאנל הסולארי באמצעות נייר טישו. מהי עוצמת ההארה של הנורה?
  4. האירו באמצעות פנס הטלפון שלכם את הפאנל הסולארי. מהי עוצמת ההארה של הנורה?
  5. הטו את הפאנל בהדרגה לכיוון השמש, ואז אל הכיוון המנוגד, לסירוגין (אם אין שמש בזמן המדידות, בצעו זאת מול פנס המקובע לנקודה כלשהי). תארו במילים שלכם: כיצד הטיית הפאנל הסולארי משפיעה על עוצמת ההארה. האם אתם רואים שינוי משמעותי?

התחילו לחקור

שלב א' »

אחת התחנות הפוטו-וולטאיות הגדולות בעולם נמצאת בהודו, ושמה: Bhadla Solar Park.

התחנה משתרעת על שטח של 56 קמ"ר (קילומטר רבוע). לשם השוואה, תחנת קטורה סאן (אותה חקרתם במשימה 1) משתרעת על שטח של 0.08 קמ"ר. כלומר התחנה בהודו גדולה בשטחה פי 700 מהתחנה בקטורה!

צפו בסרטון הבא, אשר מתאר את תחנת Bhadla Solar Park (ניתן לצפות עד דקה 2:20). 

התרשמו מהמראות שבסרטון. שימו לב למבנה התחנה וגודלה, הסביבה שבה היא נמצאת והטכנולוגיות שבהן משתמשים. אין צורך להקשיב לקריינות או להשתמש בתרגום.

שלב ב' »

  1. היכנסו לקישור הבא, אשר יוביל אתכם לסיור וירטואלי בתחנה הפוטו-וולטאית בהודו שראיתם בסרטון: לחצו כאן.
    בחנו את הפאנלים הסולאריים והמבנה שלהם מכיוונים שונים.
    ראינו כי בתחנה ביישוב כמהין, הפאנלים הסולאריים היו מותקנים על גבי "טראקרים" – טכנולוגיה המאפשרת להזיז את הפאנלים לאורך היום כך שיהיו מכוונים אל השמש. האם טכנולוגיה כזו מותקנת גם בתחנה בהודו?
  2. המשיכו את הסיור הווירטואלי בתחנה באמצעות הקישור הבא: לחצו כאן.
    אתם נמצאים על כביש הצמוד לאחד מחלקי התחנה הפוטו-וולטאית. מולכם בתמונה רואים מספר פאנלים סולאריים מעבר לחומה. הסתובבו שמאלה לכיוון הכביש, עד שתראו רוכב אופנוע. התקדמו על הכביש על ידי לחיצה עליו פעם אחר פעם עד שתגיעו למקום ישוב עם מגדל מים (מצד ימין לכביש).
    תארו את היישוב. האם הוא גדול או קטן? האם זהו יישוב עירוני או כפרי?
  3. הסתכלו סביבכם. העריכו, האם זהו אזור גשום או צחיח? הוא הוא שטוח או הררי?
  4. היכנסו למפת הלוויין הבאה המציגה את התחנה בהודו ממבט-על: לחצו כאן.
    תוכלו לזהות את הפאנלים הסולאריים בריבועים השחורים שמשתרעים על שטח נרחב. התקרבו במפה כדי לראות אותם טוב יותר. שימו לב שהפאנלים הסולאריים מפוזרים בשטח באופן לא אחיד כך שיש ביניהם שטחים לא מנוצלים. שערו מדוע התחנה לא נבנתה כך שכל הפאנלים קרובים זה לזה, באופן שהיה מאפשר להקטין את השטח הכולל של התחנה. הסבירו במילים שלכם.

שלב ג' »

חברת Ecoppia היא חברה ישראלית המייצרת רובוטים לניקוי אוטומטי של פאנלים סולאריים. צפו בסרטון הבא שמתאר את המוצר הטכנולוגי של החברה:

  1. רובוט הניקוי זקוק לחשמל כדי לעבור על הפאנלים הסולאריים ולנקות אותם. מהיכן לדעתכם מסופק החשמל לרובוט כך שיעבוד בצורה היעילה ביותר?

שלב ד' »

ראינו כי תחנות לייצור חשמל בטכנולוגיה פוטו-וולטאית משתרעות על פני שטחים נרחבים יחסית. הבעיה היא שלא תמיד יש מספיק שטחים פנויים, והקמת תחנה פוטו-וולטאית עלולה לבוא על חשבון שימושים חשובים אחרים באותו תא שטח. טכנולוגיה אופטימלית תאפשר לעשות שימוש כפול באותו מקום – הן כמקום למקם בו מספר רב של פאנלים סולאריים והן כניצול המקורי של השטח. למשל, שדות חקלאיים, מאגרי מים, גגות של לולים ורפתות ועוד.

צפו בסרטון הבא שמציג כיצד מנוצל שטח למרגלות הכרמל למאגר מים וגם לפאנלים סולאריים:

  1. סמנו את יתרונות השימוש בפאנלים סולאריים על גבי מאגר המים (סמנו את כל התשובות הנכונות):
    1. מספק סיליקון למים
    2. אזור שטוח המתאים להצבת פאנלים סולאריים
    3. מאפשר תהליכי אלקטרוליזה במי המאגר
    4. הגנה על המים מקרינת השמש למניעת התאיידות
    5. מאפשר ללכת על פני המאגר

התחילו לחקור

שלב א' »

אחת התחנות הפוטו-וולטאיות הגדולות בעולם נמצאת בהודו, ושמה: Bhadla Solar Park.

התחנה משתרעת על שטח של 56 קמ"ר (קילומטר רבוע). נשווה זאת עם תחנה פוטו-וולטאית טיפוסית בישראל – למשל תחנה בשם קטורה סאן הממוקמת בנגב, המשתרעת על שטח של 0.08 קמ"ר בלבד. כלומר התחנה בהודו גדולה בשטחה פי 700 מהתחנה בקטורה!

 

צפו בסרטון הבא, אשר מתאר את תחנת Bhadla Solar Park (ניתן לצפות עד דקה 2:20):

שלב ב' »

  1. היכנסו לקישור הבא, אשר יוביל אתכם לסיור וירטואלי בתחנה הפוטו-וולטאית בהודו שראיתם בסרטון: לחצו כאן.
    בתחנה זו כ-10 מיליון לוחות סולאריים!
    הסתובבו במקומות שונים בתחנה והתמקדו בפאנל סולארי אחד לבחירתכם.
    כל פאנל סולארי מורכב מלוחות סולאריים קטנים יותר המסודרים בארבע שורות. כמה לוחות מרכיבים פאנל סולארי אחד?
  2. המשיכו את הסיור הווירטואלי בתחנה באמצעות הקישור הבא: לחצו כאן.
    אתם נמצאים באחד ממתקני התחנה הפוטו-וולטאית. התמונה צולמה כמובן בשעת לילה.
    מהסתכלות בתמונת ה-360, אילו דברים אתם מזהים באתר שמרמזים לנו על כך שאנשים עובדים בתחנה על בסיס יומיומי? היעזרו ברשימה הבאה: (סמנו את כל התשובות הנכונות)
    1. שלטי בטיחות
    2. מבנה משרדים
    3. ספסלים
    4. שולחן אוכל
    5. מדשאה ועציצים
    6. עמודי תאורה
  3. כפי שראינו עד עתה, המרכיב העיקרי בתחנה פוטו-וולטאית הוא פאנל סולארי פוטו-וולטאי. האם יש פאנלים פוטו-וולטאיים בחלק זה של התחנה? תארו במילים שלכם מהם הרכיבים הטכנולוגיים העיקריים שרואים באזור זה?
  4. פתחו את המפה הבאה, המציגה מקורות אנרגיה שונים ברחבי העולם: לחצו כאן.
    הביטו על סרגל סוגי תחנות הכוח (רוח, פחם, סולארי וכו'). במידת הצורך, הורידו או הוסיפו סימונים כך שרק "סולארי" יישאר מסומן.
    לאחר מכן, לחצו על איקון הזכוכית המגדלת והקלידו בשורת החיפוש את שמה של התחנה ההודית: Bhadla Solar Park.
    מהי התפוקה של תחנה זו (ביחידות מגה-וואט)?
    השוו זאת עם תחנה בשם "קטורה סאן". כמה תחנות "קטורה סאן" יש להקים כדי להגיע לקבל הספק זהה לזה של התחנה ההודית? כתבו את דרך החישוב ואת התשובה הסופית. 

שלב ג' »

חברת Ecoppia היא חברה ישראלית המייצרת רובוטים לניקוי אוטומטי של פאנלים סולאריים. צפו בסרטון הבא שמתאר את המוצר הטכנולוגי של החברה:

  1. רובוט הניקוי מנקה את הפאנלים הסולאריים ללא שימוש במים. מדוע לדעתכם הוא תוכנן כך?

שלב ד' »

ראינו כי תחנות לייצור חשמל בטכנולוגיה פוטו-וולטאית משתרעות על פני שטחים נרחבים יחסית. הבעיה היא שלא תמיד יש מספיק שטחים פנויים, והקמת תחנה פוטו-וולטאית עלולה לבוא על חשבון שימושים חשובים אחרים באותו תא שטח. טכנולוגיה אופטימלית תאפשר לעשות שימוש כפול באותו מקום – הן כמקום למקם בו מספר רב של פאנלים סולאריים והן כניצול המקורי של השטח. למשל, שדות חקלאיים, מאגרי מים, גגות של לולים ורפתות ועוד.

צפו בסרטון הבא שמציג כיצד מנוצל שטח למרגלות הכרמל למאגר מים וגם לפאנלים סולאריים:

  1. כדי לשלב את הפאנלים הסולאריים בשטח שמיועד למטרה נוספת, לעיתים יש לערוך בהם שינויים. מהם לדעתכם השינויים העיקריים שבוצעו בפאנלים הסולאריים לצורך התאמתם לשילוב במאגר המים "הבונים"?

סיכום

סיכום

כל הכבוד, סיימתם את שאלות החקר של משימה 3! עכשיו אנו עוברים לחשיבה משותפת ולמענה על השאלות המסכמות. שאלות אלה ישמשו אתכם בהמשך לפתרון החידה ולהכנת המצגת המסכמת, אותה תציגו בהמשך בפני חבריכם לכיתה.

  1. היזכרו בתחנה הפוטו-וולטאית בהודו שבה ביקרתם. ראיתם שהיא אחת התחנות הגדולות בעולם, ונמצאת ליד מקום יישוב קטן יחסית. העיר הגדולה הקרובה ביותר לתחנה נמצאת כ-200 ק"מ ממנה.
    1. מהם לדעתכם היתרונות בבניית תחנה בצמוד לעיר גדולה? 
    2. מדוע לדעתכם התחנה נבנתה באזור מרוחק מהעיר הגדולה? היזכרו במראה התחנה וסביבתה כפי שהופיעו בסיור הוירטואלי.
    3. מדוע לדעתכם לא כדאי למקם באזור זה תחנת כוח המבוססת על פחם או על גז טבעי (כמו תחנת "אורות רבין" בחדרה)?
  2.  
  1.  
  1.  

אודות

"בשביל האנרגיה" היא תכנית לימודים בתחום האנרגיה לתלמידי חט"ב, המיועדת להוות השראה ולהצמיח את הדור הבא של "שגרירי אנרגיה".

שותפים לדרך

אודות

"בשביל האנרגיה" היא תכנית לימודים בתחום האנרגיה לתלמידי חט"ב, המיועדת להוות השראה ולהצמיח את הדור הבא של "שגרירי אנרגיה".

שותפים לדרך

דילוג לתוכן