1

1ο ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΝΙΚΑΙΑΣ

ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ 2018-2019

ΤΑΞΗ Α΄

ΜΑΘΗΜΑ:ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ

ΑΤΟΜΙΚΟ ΕΡΓΟ

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΑ

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΙΩΑΝΝΑ ΜΟΡΦΩΝΙΟΥ

ΤΜΗΜΑ: Α1΄

ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΣΙΑΦΗΣ

ΝΙΚΑΙΑ, 2019

2

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ………………………………………………………………………σελ.3

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: Περιγραφή της τεχνολογικής ενότητας ……….……….σελ.4

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Iστορική εξέλιξη του ατομικού έργου ………….…….…σελ.5

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Παρουσίαση ατομικού έργου .……………………….…..σελ.6

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: Kατασκεύη ατομικού έργου ...……………….……….….σελ.7

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ……………………………………………………….………σελ.8

3

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Σε αυτήν την εργασία θα μιλήσουμε για το το πώς η ενέργεια και η ισχύς μπορούν να συνυπάρξουν έτσι ώστε να δημιουργήσουν διάφορα τεχνολογικά επιτεύγματα. Ένα από αυτά είναι και η ανεμογεννήτρια η οποία χρησιμοποιεί τον άνεμο για να δημιουργήσει ηλεκτρικό ρεύμα. Στη συνέχεια θα γίνει ιστορική αναδρομή και θα δοθούν λεπτομέρειες από την κατασκεύη της ατομικής εργασίας. Τέλος ακολουθεί η βιβλιογραφία.

4

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ

Η ενέργεια ορίζεται σαν το ποσό του έργου που απαιτείται προκειμένου το σύστημα να μεταβεί από μία αρχική κατάσταση σε μία τελική. Υπάρχουν ανανεώσιμες και μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας τις οποίες εκμεταλεύεται ο άνθρωπος ώστε να εξυπηρετήσει τις διάφορες ανάγκες του. Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι:

1) Κάποια είδη φυτών που μπορούν να καλλιεργηθούν και να χρησιμοποιηθούν ως καύσιμη ύλη (βιοκαύσιμα).

2) Η ενέργεια του ηλίου (ηλιακή). 3) Ο αέρας (αιολική). 4) Το νερό (υδροηλεκτρική).

Η ενέργεια μπορεί να έχει πολλές μορφές, όπως:

• Μηχανική (δυναμική και κινητική) από κινούμενα σώματα και μηχανήματα.

• Φωτεινή ή ακτινοβολίας (ήλιος). • Θερμική (ξύλα που καίγονται). • Χημική (από μόρια ουσιών όπως πετρέλαιο – μπαταρίες). • Ηλεκτρική (ηλεκτρικό ρεύμα). • Πυρηνική (από πυρήνες ατόμων, π.χ. ουράνιο).

Για να αξιοποιηθεί η ενέργεια είναι απαραίτητη η διαδικασία της μετατροπής (μιας ή περισσοτέρων μορφών), γιατί με αυτόν τον τρόπο μπορεί να παραχθεί έργο. Για τη μετατροπή χρησιμοποιούνται τα εργαλεία και οι μηχανές. Καμιά φορά η ισχύς χρησιμοποιείται ως ταυτόσημος όρος με το έργο. Η διαφορά τους είναι ότι η ισχύς έχει άμεση σχέση με το χρόνο, ενώ το έργο όχι.

Η ισχύς ορίζεται ως η ενέργεια στην μονάδα του χρόνου που προσδιορίζεται στο σύστημα από το περιβάλλον ή αντίστροφα αποδίδεται από το σύστημα στο περιβάλλον. Για τη μεταφορά, τη μετάδοση και τον έλεγχο της ισχύος χρησιμοποιούνται μηχανικά συστήματα (άξονες, τροχαλίες, γρανάζια, συμπλέκτες), ηλεκτρικά – ηλεκτρονικά κυκλώματα κ.ά.

5

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΙΚΟΥ ΕΡΓΟΥ

Η αιολική ενέργεια μάλλον χρησιμοποιούνταν στην Περσία μεταξύ το 900-500 μ.Χ. Η αιολόσφαιρα του Ήρωνα αποτελεί μία από τις πρώτες κατασκευές που αξιοποιούσαν την αιολική ενέργεια. Ωστόσο, η πρώτη γνωστή κατασκευή κατασκευάστηκε στο Σιστάν, στην ανατολική επαρχία του Ιράν, τον 7ο αιώνα. Τα πανεμόνια ήταν μηχανές κατακόρυφου άξονα, που δέθεταν 6-12 ημικυλινδρικά πτερύγια. Χρησιμοποιήθηκαν για το άλεσμα του σιταριού ή για την μεταφορά νερού, καθώς και στην παραγωγή ζαχαροκάλαμου. Η αιολική ενέργεια εμφανίστηκε για πρώτη φορά στην Ευρώπη στη διάρκεια του Μεσαίωνα. Τα πρώτα ιστορικά στοιχεία της χρήσης της φαίνονται στην Αγγλία, κατά τον 11ο ή 12ο αιώνα και υπάρχουν αναφορές πως Γερμανοί σταυροφόροι έμαθαν την τεχνογνωσία των ανεμογεννητριών στη Συρία περίπου το 1190. Από τον 14ο αιώνα, οι ολλανδικοί ανεμόμυλοι χρησιμοποιούνταν για την αποστράγγιση περιοχών κοντά στο δέλτα του Ρήνου. Προηγμένες ανεμογεννήτριες έχουν αναφερθεί από τον Κροάτη εφευρέτη Φάουστο Βεράνζιο. Στο βιβλίο του "Machinae Novae" (1595) περιέγραψε ανεμογεννήτριες με κυρτά πτερύγια ή σχήματος V. Η πρώτη ανεμογεννήτρια παραγωγής ρεύματος ήταν μία μηχανή φόρτισης μπαταριών που εφευρέθηκε τον Ιούλιο του 1887 από τον Σκωτσέζο ακαδημαϊκό Τζέιμς Μπλιθ στο Μέρικιρκ της Σκωτίας. Λίγους μήνες αργότερα ο Αμερικανός εφευρέτης Τσαλρς Φ. Μπρας κατάφερε να κατασκευάσει την πρώτη αυτόματη ανεμογεννήτρια και έπειτα από διαβούλευση με τους Τζάκομπ Γκιμπς και Μπρίνσλεϊ Κόουλμπερντ, καθηγητές του τοπικού πανεπιστημίου, κατάφεραν να ηλεκτροδοτήσουν το Κλίβελαντ. Αν και η εφεύρεση του Μπλιθ κρίθηκε ασύμφορη στο Ηνωμένο Βασίλειο, οι ανεμογεννήτριες φάνηκαν πιο αποδοτικές σε χώρες με μικρή πυκνότητα πληθυσμού. Από τη δεκαετία του 1930, οι ανεμογεννήτριες ήταν ιδιαίτερα συνηθισμένες σε αγροκτήματα, κυρίως στις ΗΠΑ, όπου δεν είχε κατασκευαστεί ακόμα δίκτυο διανομής ηλεκτρισμού. Εκείνη την περίοδο, οι τιμές του χάλυβα ήταν χαμηλές και ως εκ τούτου πολλές ανεμογεννήτριες στηρίζονταν σε χαλύβδινο σκελετό. Στις αρχές της δεκαετίας του 1970, στη Δανία ξέσπασαν διαμαρτυρίες κατά της χρήσης πυρηνικής ενέργειας. Αυτό ώθησε τη χώρα να αναπτύξουν μικροτουρμπίνες ικανότητας 22 ΚW. Κατά τη δεκαετία του 1980, πολλοί οργανισμοί και συνεταιρισμοί άσκησαν πίεση στην κυβέρνηση για την κατασκευή μεγαλύτερων

6

τουρμπίνων σε όλη τη χώρα. Στη συνέχεια, οι ακτιβιστές (κυρίως στη Γερμανία), οι νεοϊδρυθέντες κατασκευαστικές εταιρείες στην Ιαπωνία και οι επενδύσεις στις ΗΠΑ πίεσαν τις κυβερνήσεις αυτών των κρατών για την κατασκευή ανεμογεννητριών. Εταιρείες δημιουργήθηκαν στην Ινδία και στην Κίνα.

Από το 2012, η δανέζικη εταιρεία Vestas θεωρείται ο μεγαλύτερος κατασκευαστής ανεμογεννητριών.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΑΤΟΜΙΚΟΥ ΕΡΓΟΥ

Η παρούσα εργασία δείχνει μία μηχανική ανεμογεννήτρια , η οποία λειτουργεί με μπαταρία. Η μπαταρία δίνει την απαιτούμενη ενέργεια για να μετακινηθεί ο έλικας.

Οι βασικές όψεις του αντικειμένου είναι η πρόσοψη, κάτοψη και η πλάγια αριστερή.

7

Η κατασκευή αποτελείται από:

• Πλαστικά γρανάζια. • Πλαστικό άξονα. • Γεννήτρια (μπαταρία). • Πύροι. • Λαστιχάκια • Πλαστική βάση. • Τροχαλία.

Η λειτουργία της είναι απλή, ανοίγουμε την γεννήτρια και γυρίζει ο έλικας με μία συγκεκριμένη ταχύτητα.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΑΤΟΜΙΚΟΥ ΕΡΓΟΥ

Η ανεμογεννήτρια χρειάστηκε 1 ώρα για να κατασκευαστεί ξεκινώντας με τη δημιουργία του έλικα. Στην συνέχεια φτιάχτηκε ο άξονας πάνω στην βάση. Μετά συναρμολογήσαμε τον άξονα με την γεννήτρια χρησιμοποιώντας την τροχαλία. Στο τέλος ενώσαμε τον έλικα με τον άξονα.

8

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

MARSHALL EDISIONS(ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ ΒΙΚΥ ΛΙΑΝΟΥ) 2007

ΕΓΚ.DISNEY «Πως δουλεύουν οι μηχανές». https://el.wikipedia.org/wiki/%CE%91%CE%BD%CE%B5%CE%BC%CE%BF%CE%B3%CE%

B5%CE%BD%CE%BD%CE%AE%CF%84%CF%81%CE%B9%CE%B1 http://14gym-

laris.lar.sch.gr/drupal/sites/default/files/ergasies_mathiton/anemogennhtria.pdf https://el.wikipedia.org/wiki/%CE%99%CF%83%CF%87%CF%8D%CF%82