Med vindens kraft - Chalmers tekniska högskola

1 Inledning
1.1 Bakgrund
Sedan 1997 har Göteborgs vetenskapsfestival anordnats. En del av festivalen riktar sig till
skolklasser med elever i åldrarna 6 till 13 år. Dit kommer eleverna för att få intressant information
om forskning och vetenskap. En aktivitet på vetenskapsfestivalen är Experimentverkstaden där
eleverna får genomföra experiment vid olika stationer.
En station på Experimentverkstaden heter "Med vindens kraft!" och har anordnats av Chalmers
Tekniska Högskola sedan 2005. Stationen avser att väcka elevernas intresse för teknik och
förnyelsebara energikällor. Den innehåller två vindkraftverksmodeller varav den större
modellen riktar sig till äldre barn medan den mindre modellen riktar sig till yngre barn. Eleverna
tillverkar rotorblad och turbiner som kan fästas på dessa modeller och efter detta testar de dessa
med hjälp av en kraftig fläkt. På båda vindkraftverksmodellerna kan man avläsa varvtal och
vindhastighet och på den större även spänning och ström.
Då ett stort antal elever ska handskas med utrustningen ställs det krav på robustheten på
konstruktionen. Den mindre modellen är en provisorisk konstruktion av trä som under förra året gick
sönder vid ett flertal tillfällen. Den större modellen är stabilare och mer avancerad. Tidigare år har
varvtalet mätts med en enkel cykeldator. Ström och spänning har visats på multimetrar och
vindhastigheten på en analog visare. Siffrorna på flera av dessa displayer är väldigt små, vilket kan
vara otydligt framförallt för de yngre eleverna.
Att övervaka system och presentera resultaten på ett överskådligt sätt är något som kan vara
viktigt på flera håll i samhället, oavsett om det handlar om att presentera mätdata från vindkraftverk
för elever eller banktransaktioner på internet för pensionärer. För att mottagarna skall få bästa
förståelse för det de presenteras för är det viktigt att informationen anpassas för mottagaren på ett
riktigt sätt. Erfarenheter inom detta område kan därför vara till nytta även i andra sammanhang.
1.2 Syfte
Syftet med projektet är att förbättra stationen ”Med vindens kraft” på Göteborgs
Vetenskapsfestivals Skolprogram, samt att stödja handledarna på stationen. Av de två befintliga
vindkraftverksmodellerna skall konstruktionen på den mindre, som riktas till de yngre barnen, göras
mer robust och estetiskt tilltalande. Varvtal, ström, spänning och vindhastighet kommer inte att som
tidigare visas på separata visare utan istället överföras till en dator. På datorskärmen skall mätdatan
presenteras på ett överskådligt och pedagogiskt sätt.
1.3 Metod
Deluppgifterna i projektet delas upp med hänsyn till projektmedlemmarnas varierande kompetens.
Information som behövs för projektet inhämtas genom mindre litteraturstudier, datablad för
komponenter samt genom samtal med handledare och elever som medverkar i
Vetenskapsfestivalen. Tillverkningen av den lilla vindkraftverksmodellen sker på Chalmers
prototypverkstad samt verkstaden tillhörande Energi och Miljö, avdelningen för Elteknik. Modellens
konstruktion kontrolleras kontinuerligt genom experiment för att säkerställa modellens kompabilitet
med mät- och styrsystemet. Det kretskort som ingår i mät- och styrsystemet konstrueras i
elsystemlaboratoriet tillhörande Institutionen för Energi och Miljö, avdelning Elteknik.
Programmeringen utförs i LabVIEW2009 från National Instruments.
1