Besonderheiten:
Der Trick ist das sogenannte Peltier-Element. Es erzeugt aus Hitze Strom. Dieser Strom genügt, um einen Solarmotor anzutreiben!
Gut zu wissen:
Besondere Vorkenntnisse benötigst du nicht. Aber etwas Übung mit der Laubsäge schadet nicht.
Das lernst du kennen:
Wir zeigen dir, wie man aus Hitze Strom erzeugt und nutzt.
Schwierigkeitsgrad: Einsteiger
Dauer: 2 Stunden
Tags: Motor, Stromkreis, Löten, Kleben, Solarmotor, Getriebe, Peltier-Element
Die Schwierigkeit besteht darin, die runde Plattform der Weihnachtspyramide auf der Motorachse zu befestigen, ohne dass diese wackelt oder den Motor blockiert.
Projektinitiator
Materialien
Materialien
- Peltier Element (Gibt es hier zu kaufen)
- Solarmotor mit Getriebe (Gibt es hier zu kaufen)
- 2 Kühlkörper, ungefähre Größe des Peltier-Elements (Gibt es z.B. hier)
- 2 Wäscheklammern
- Altes Spielzeug
- Teelicht
- Eine dünne Holzplatte etwa 30 x 50 cm Größe und ca. 3-5mm Dicke
- Isolierband
Werkzeuge
Werkzeuge
- Bohrmaschine
- Heißklebepistole
- Abisolierzange
- Laubsäge
Vorbereitung:
Unserem Solarmotor lag ein Bausatz für ein Getriebe bei. Man konnte zwischen den Übersetzungen 9:1 und 27:1 wählen. Eine Anleitung für den Zusammenbau war auch dabei. Wir haben 27:1 als Übersetzung gewählt, da 9:1 zu wenig wäre, um das Karussell zu bewegen.
Wenn das bei dir auch so ist, baue das Getriebe zusammen und setze es auf den Motor.
Ein Solarmotor ist ein Motor, der mit besonders wenig Strom laufen kann. Dieser Strom kann beispielsweise aus einer kleinen Solarzelle oder, wie bei unserem Beispiel, aus einem Peltier-Element kommen. Andere Motoren benötigen stärkere Ströme, beispielsweise aus Batterien.
Das Getriebe ist wichtig, damit der Motor genug Kraft entwickelt, um das Karussell anzutreiben. Je höher die Übersetzung ist (beispielsweise 27:1), desto mehr Kraft entsteht. Mehr erfährst du hier.
Wichtig: Ohne das Getriebe kann sich das Karussell gar nicht drehen.
Baue den Antrieb für deine Weihnachtspyramide
Isoliere etwa 1cm der roten und schwarzen Kabel von dem Peltier-Element und dem Solarmotor ab.
Dann verzwirble die beiden roten und die beiden schwarzen Kabelenden jeweils miteinander – Rot mit Rot und Schwarz mit Schwarz.
Isoliere die offenen Enden mit etwas Isolierband ab. Der Antrieb ist jetzt fast fertig!
Nutze die beiden Federn der Wäscheklammern, um damit das Peltier-Element zwischen den beiden Kühlkörpern einzuklemmen.
Das Peltier-Element erzeugt einen kleinen Stromfluss aus einem Temperaturunterschied zwischen Ober- und Unterseite. Du benötigst auf beiden Seiten die Kühlkörper! Die Oberseite sollte so kühl wie möglich sein. Die Unterseite sollte möglichst heiß sein, aber nicht so heiß, dass das Peltier-Element zerstört wird. Der untere Kühlkörper ist also wichtig, um die Hitze gleichmäßig zu verteilen und das Peltier-Element zu schützen.
Tipp: Welche Seite oben oder unten ist, ist nicht wichtig. Dadurch ändert sich lediglich die Drehrichtung deiner Pyramide
Der Antrieb ist fertig: Der Solarmotor ist mit dem Peltier-Element verkabelt. Das Peltier-Element ist zwischen zwei Kühlkörpern eingeklemmt.
Tipp: Jetzt kannst du einen ersten Test machen. Halte das Peltier-Element mit einigen Zentimetern Abstand über ein Teelicht und warte 1-2 Minuten. Dreht sich der Motor? Wenn ja, geht’s weiter…
Weiter geht’s mit der Weihnachtspyramide selbst!
Zeichne zwei Kreise auf ein dünnes Holzbrett. Einen Kreis erweiterst du mit einem weiteren "Plätzchen" für das Teelicht. Das wird die Standplatte des Karussells. Achte auf genug Abstand zwischen Teelicht und dem eigentlichen Karussell.
Die andere Scheibe wird das Karussell selbst.
Schneide mit einer Laubsäge die beiden Formen aus. Die Schnittkanten kannst du mit Schleifpapier abschleifen, um alles etwas runder zu machen.
Wie du mit einer Laubsäge richtig arbeitest, erfährst du hier:
Markiere die Mitte der runden Karussell-Scheibe und bohre ein Loch hinein.
Wichtig: Das Loch muss genau der Größe der Achse des Solarmotors entsprechen (bei uns 2mm).
Markiere auch auf der Standplatte die Kreismitte und klebe den Solarmotor darauf fest.
Tipp: Die Achse des Motors muss genau über der Kreismitte liegen!
Drücke etwas Heißkleber in das Loch der Karussell-Scheibe. Dann stecke die Platte auf die Achse des Motors.
Tipp:
Achte darauf, dass die Fläche nicht durch zu viel Kleber auf dem Motor festklebt! Überschüssigen Kleber kannst du vor dem Befestigen mit einem Stück Holz abstreifen. Wenn der Kleber getrocknet ist, teste, ob sich die Scheibe dreht und fest auf der Motorachse sitzt.
Schneide zwei kleine Wände aus Holz aus und klebe sie mit Heißkleber auf die Standplatte.
Bringe sie so an, dass das Teelicht dazwischen passt und das Peltier-Element mit den Kühlkörpern darauf Platz findet, ohne herunterzufallen.
Klebe mit Heißkleber deine Figuren auf das Karussell.
Nun geht es an den ersten Test. Es wird spannend….
Lege das Peltier-Element über ein angezündetes Teelicht und warte einige Minuten. Fängt das Karussell an sich zu drehen?
Vielleicht klemmt etwas!
- Kannst du die Scheibe per Hand drehen?
- Sie sollte leicht zu drehen sein.
- Prüfe, ob irgendwo etwas klemmt oder die Scheibe auf dem Motorgehäuse aufsitzt.
- Die Scheibe muss sich frei drehen können und darf nur auf der Motorachse aufliegen!
Vielleicht haben sich die Kabel zwischen Peltier-Element und Solarmotor gelöst.
- Löse das Isolierband und prüfe, ob die Kabel noch fest verzwirbelt sind.
Tipp: Umso länger die offenen Kabelenden sind, umso besser kannst du sie verzwirbeln.
Wenn alles klappt, wird’s kreativ! Male das Holz an, bastle kleine Fähnchen, einen Zaun ... was immer du gut findest!
