חיפוש

משימה שנייה

הקדמה

הקדמה

אתם ממשיכים את מסע החקר שלכם בתחום האנרגיה פוטו-וולטאית. במשימה שלפניכם – השנייה מתוך 3 משימות – תעמיקו בהבנת ההיבטים המדעיים והטכנולוגיים הקשורים בהפקת אנרגיה פוטו-וולטאית. במסגרת זו תבצעו מספר מדידות באמצעות ערכת המדידה שתקבלו (כל צוות בנפרד) מהמורה. המדידות נחלקות לשני שלבים: בתוך הכיתה ומחוץ לה.

גם הפעם, עליכם ללחוץ על שם הצוות שלכם, לעקוב אחר ההנחיות ולענות 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. שמרו את כל התשובות שלכם לשיעור הבא, שבו תמשיכו למשימת החקר האחרונה.

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' »

לפעילות זו תידרשו להשתמש בערכת המדידה שקיבלתם מהמורה.

הערכה כוללת:

  • פאנל סולארי פוטו-וולטאי עם שני חוטי חשמל 
  • נורת לד (L.E.D) בעלת שתי רגליים – ארוכה וקצרה 

פאנל סולארי ונורת לד

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

שימו לב: כדי לציין את עוצמת ההארה בשאלות הבאות, כתבו מספר בין 0-4, כאשר 0 פירושו "כלל לא פועל" ו-4 פירושו "פועל בעוצמה חזקה".

  1. כשאתם בתוך הכיתה, הניחו את הפאנל הסולארי אופקית על השולחן כשהוא פונה כלפי מעלה. חברו אל קצות חוטי החשמל את רגלי נורת הלד – הרגל הארוכה לחוט המסומן באדום, והרגל הקצרה לחוט השני.
    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 2 שכבות צמודות של נייר טישו. מהי עוצמת ההארה של הנורה?
  4. האירו באמצעות פנס הטלפון שלכם את הפאנל הסולארי. מהי עוצמת ההארה של הנורה?

שלב ב' »

שימו לב: כדי לציין את עוצמת ההארה בשאלות הבאות, כתבו מספר בין 0-4, כאשר 0 פירושו "כלל לא פועל" ו-4 פירושו "פועל בעוצמה חזקה".

  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 2 שכבות צמודות של 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 עם שני חוטי חשמל 
  • זמזם אלקטרוני (באזר) עם סימן "+" באחד מצדדיו 

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

שימו לב: כדי לציין את עוצמת הצפצוף בשאלות הבאות, כתבו מספר בין 0-4, כאשר 0 פירושו “כלל לא פועל” ו-4 פירושו “פועל בעוצמה חזקה”. 

  1. כשאתם בתוך הכיתה, הניחו את הפאנל הסולארי אופקית על השולחן כשהוא פונה כלפי מעלה. חברו אל קצות חוטי החשמל את רגלי הזמזם – כאשר הרגל שבצד של סימן ה"+" מתחברת לחוט המסומן באדום, והרגל השנייה לחוט השני.
    הזמזם אמור לקבל מתח חשמלי מהפאנל הסולארי המקבל אור מהמנורות בכיתה. מהי עוצמת הצפצוף של הזמזם?
  2. כסו באמצעות כף היד כמחצית מהפאנל הסולארי, כך שהאור יגיע רק לחצי שנותר חשוף. מהי עוצמת הצפצוף של הזמזם?
  3. כסו את כל שטח הפאנל הסולארי באמצעות 2 שכבות צמודות של נייר טישו. מהי עוצמת הצפצוף של הזמזם?
  4. האירו באמצעות פנס הטלפון שלכם את הפאנל הסולארי. מהי עוצמת הצפצוף של הזמזם?

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 הזמזם. מהי עוצמת הצפצוף של הזמזם?
  2. כסו באמצעות כף היד כמחצית מהפאנל הסולארי, כך שהאור יגיע רק לחצי שנותר חשוף. מהי עוצמת הצפצוף של הזמזם?
  3. כסו את כל שטח הפאנל הסולארי באמצעות 2 שכבות צמודות של נייר טישו. מהי עוצמת הצפצוף של הזמזם?
  4. האירו באמצעות פנס הטלפון שלכם את הפאנל הסולארי. מהי עוצמת הצפצוף של הזמזם?
  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 הצפצוף. האם אתם שומעים שינוי משמעותי?

סיכום

סיכום

מזל טוב, סיימתם את שאלות החקר של משימות 1 ו-2! עכשיו אנו עוברים לחשיבה משותפת ולמענה על השאלות המסכמות. שאלות אלה ישמשו אתכם להכנת המצגת המסכמת בשיעור הבא.

  1. איזה משאב הופך לחשמל באמצעות תאים פוטו-וולטאיים?
  2. מדוע לדעתכם אנרגיה סולארית נחשבת לאנרגיה מתחדשת?
  3. כמה תחנות פוטו-וולטאיות יש במדינת ישראל?
    1. 0-5
    2. 10-20
    3. 21-30
    4. מעל 30
  4. באיזה אזור במדינת ישראל ממוקמות מרבית תחנות הכוח הפוטו-וולטאיות? מדוע
  5. מהי התפוקה של תחנת כוח פוטו-וולטאית טיפוסית בישראל?
    1. 0.3-1.9 מגה-וואט
    2. 220 וואט
    3. 2,000-10,000 קילו-וואט
    4. 2,000-10,000 מגה-וואט

  6. פאנלים סולאריים הם מודולריים, כלומר ניתן לייצר אותם בגדלים שונים. מצד אחד, ישנן תחנות עם עשרות אלפי פאנלים שכל אחד בשטח של מספר מטרים רבועים – תחנות אשר מספקות חשמל ליישובים שלמים. מצד שני, ניתן למצוא בשוק פאנלים באורך של מספר סנטימטרים שיכולים להטעין טלפון סלולרי או להדליק פנס.
    מהו לדעתכם היתרון של מודולריות זו של הפאנלים הסולאריים? האם זה מאפיין גם ייצור חשמל המבוסס על גז טבעי? מהי המשמעות של זה?
  7. בעקבות השאלה הקודמת, האם תוכלו להעריך מדוע במדינת ישראל יש צורך ב-2 תחנות כוח פחמיות (מבוססות פחם) בלבד, ובמעל 30 תחנות פוטו-וולטאיות?
  8. במחקר שערכתם, מצאתם את השטח וההספק של התחנה הפוטו-וולטאית ביישוב כמהין. בנוסף, ראיתם נתונים אלה גם עבור תחנת הכוח "אורות רבין". איזו משתי התחנות מייצרת חשמל בהספק גבוה יותר ליחידת שטח? כתבו את דרך החישוב ואת התשובה הסופית. 
  9. חזרו אל תוצאות המדידות שערכתם וענו:
    1. האם היו הבדלים ניכרים בין המדידות בתוך הכיתה לבין המדידות בחוץ? 
    2. שינוי הזווית של הפאנל והטייתו אל מקור האור לאורך זמן דימה את פעולתם של ה"טראקרים" (trackers). טראקרים אלו הם מנועים אשר מותקנים בתחתית הפאנלים הסולאריים ומכוונים את התאים הפוטו-וולטאים כך שיכוונו בדיוק מול השמש לאורך שעות היום.
      לאור המדידות שערכתם, האם תוכלו להסביר מדוע תחנות סולאריות רבות עושות שימוש בטראקרים מסוג זה, על אף העלות הגבוהה של המערכת? 
    3. הכיסוי החלקי של הפאנלים באמצעות כף היד בשלב המדידות דימה צל על גבי הפאנלים כתוצאה מעננים או מהרים בסביבה. כיצד השפיע כיסוי הפאנל באמצעות כף היד על עוצמת התאורה של נורת הלד וצליל הזמזם? 
    4. פאנלים סולאריים ממוקמים פעמים רבות באזורים מדבריים, אשר עתירים באבק ובחול. כיסוי הפאנל באמצעות נייר הטישו בשלב המדידות דימה לכלוך ואבק שנוטים להצטבר על הפאנלים, לעיתים עד כדי כיסוי מלא שלהם.
      כפי שראיתם, נצילות הפאנלים הסולאריים נמוכה מלכתחילה ועומדת על 15-20 אחוזים. לאור נתון זה, הסבירו: מדוע חשוב לשמור על הפאנלים נקיים באופן קבוע? השתמשו בתשובתכם במילה "נצילות".

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