Copyright © Zanichelli editore S.p.A. Bologna [6685]

Presentazione del modelloIl modello è formato da quattro elementiprincipali:1.La scatola in legno, con il coperchio inclina-bile di un angolo compreso tra i 20° e i 70°,per orientarlo perpendicolarmente ai raggidel Sole.2. Il cilindro parabolico, una superficie in ma-teriale riflettente con il profilo a parabola.3.La caldaia tubolare,una spirale di 7 m di tu-bicino in plastica avvolto su un bastone,postosul fuoco della parabola.4.La torre,con la bottiglia dell’acqua fredda ela bottiglia dell’acqua riscaldata.

FunzionamentoIl modello va usato in una giornata di sole,escluse le prime e le ultime ore quando i raggisono troppo obliqui. Il disegno illustra il per-corso dell’acqua:• dal recipiente in alto esce l’acqua per pres-sione naturale e inizia a scendere nella spira-le di gomma;• qui l’acqua si riscalda fino a circa 30 °C ol-tre la temperatura iniziale;• l’acqua calda esce dal tubicino e viene rac-colta nel recipiente in basso.

Pannello solareQuesto modello riproduce il cilindro parabolico usato come scalda acqua solare.Esso pu� portare in circa 10 minuti mezzo litro dÕacqua fino 50 ¡C circa. Prima di iniziare la costruzionebisogna procurarsi il tubicino di plastica flessibile, che in alcune citt� si trova con difficolt�.

8

69

12

41

21

16

0,8 5,55

6

54,5

4,54

3,53

37,5

60

77 20

4

1

30°

115

Giampietro Paci FARE DISEGNO E LABORATORIO - Progetto del modello di pagina 205

1

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Parabola solare

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20

4 44

4

32 2

4

4

40

77

36,5

40,5

asse

linea dicerniera

1. Base della scatola4. Sponda lunga5. Sponda corta

0,8

2,5

25,5

4 116

16

16

16

1

1

1

1 4

5,55

65

4,5 4,54 3,5 3

asse longitu

dinale

2. Coperchio6. Bordatura8. Cerniera

7. Spinotto3

1 Scatola con coperchioDevi costruire una cassettarettangolare con all’interno unpuntone inclinabile. Questoserve a sostenere il coperchioincernierato, con undici spi-notti di legno che corrispondo-no alle inclinazioni da 20° a70°.

Elenco dei pezziPannelli in truciolare 1 cm1. Base della scatola = 40 � 77 cm.2. Coperchio = 40 � 77 cm.Regolo di abete sezione 2 � 4 cm3. Puntone inclinabile, formato dabase fissa 20 cm, base mobile 20cm, rinforzi 8 cm, asta 32 cm.4. Sponde lunghe = 73 cm (duepezzi).5. Sponde corte = 40 cm (duepezzi).6. Bordature del coperchio = 40cm (due pezzi).In altri materiali7. Listello tondo Ø8 mm da cuitagliare undici spinotti lunghi 2,5 cm.8. Cerniere ottonate 4 � 4 cm(quattro pezzi).9. Angolare metallico 2 � 2 � 4 cm.Colla vinavil, viti di 1,5 cm (26pezzi), chiodi di 2,5 cm.

Costruzione del puntone• Disponi i cinque pezzi su unpiano, come in figura. Unisci le duebasi con le cerniere.• Incolla l’asta alla base mobile con idue rinforzi, tenendola in squadra.• Avvita l’angolare sulla cima.

Costruzione della scatola• Sulla base della scatola traccial’asse e la linea di cerniera (figura).• Incolla le due sponde corte, poi ledue sponde lunghe.• Incolla la base fissa del puntone,a cavallo dell’asse e della linea dicerniera.

Costruzione del coperchio• Sulla tavola del coperchio tracciale righe che vedi sul disegno: a)rette parallele distanti 1 cm e 16cm; b) asse longitudinale; c) undicipunti alle distanze indicate.• Con punta Ø8 mm fai gli undicifori con il trapano verticale.• Gira la tavola e inseriscidall’interno gli 11 spinotti di legno,spalmati di colla nella zona diincastro.• Rigira il coperchio e ponilo soprala scatola, incolla i due listelli dibordatura.• Unisci il coperchio alla scatolacon le due cerniere.• Alza il coperchio e verifica le varieinclinazioni, spostando il puntonecontro i vari spinotti (fotografiaaccanto).

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Parabola solare

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strisce di colla

tavoletta fotocopia puntina

40

16

chiodo verticale

18 18

6,8

1,5

fuoco

12

2 Cilindro parabolicoSul coperchio della scatola de-vi costruire un cilindro para-bolico, formato da cinque pon-ticelli che sostengono una su-perficie curva specchiante.

Ponticelli10. Tavolette in multistrato di 1 cm,misura 16 � 40 cm (cinque pezzi).• Fai una fotocopia del profilo dellaparabola ingrandita del doppio (=12 � 36 cm). Ritaglia con le forbicila parte convessa, cioè a forma dimezza luna.• Sovrapponi la fotocopia su unatavoletta, fai coincidere il latosuperiore e l’asse verticale, fissalacon due puntine, ricalca il profilodella curva. Taglia con il seghettoalternativo il profilo della curva.• Sovrapponi il ponticello sulle altretavolette, ripassa con la matita ilprofilo e taglia le curve.• Incolla i ponticelli sul coperchio,ognuno sulla striscia larga 1 cm.

Specchio parabolico11. Foglio di cartone spesso 1 mmcirca, di 45 � 69 cm.12. Foglio di alluminio per alimentilungo 80 cm circa (due pezzi).Colla vinavil, chiodi lunghi 2 cm,grosso chiodo lungo 8 cm.• Prendi il foglio di cartone,appoggialo sui ponticelli e forzaloper farlo aderire bene alle curve,ponendo dei pesi sul suo centro.• Se questa prova ti riesce benepassa alla fase esecutiva: stendi lacolla sui cinque ponticelli,appoggia il cartone e curvalo bene,ponendo i pesi sul centro;inchiodalo in molti punti.• Stendi sul cartone molte strisce dicolla parallele, applica il primofoglio di alluminio nel senso dellalunghezza, premilo con untampone per farlo aderire bene.Completa il rivestimento con il

secondo foglio di alluminio.• Pianta il grosso chiodo sullasponda anteriore, ben verticale:serve per orientare il pannelloperpendicolare al sole.

Supporti della caldaia13. Montante 2 � 4 � 8 cm(due pezzi), guide 1 � 2 � 2 cm(quattro pezzi).• Incolla i due montanti sullebordature del coperchio, alcentro, con gli angolari dirinforzo.• Incolla sopra le due guide per ilbastone tondo.

4

guide(1�2�2)

13. Montante

8

3

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Parabola solare

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78

1,52,5 2,5

0,6bastone tondo

1,5 m

73 cm

60 cm

0,00 cm

2�4�10

2�4�10

2�4�73

12

12 10

10

10

3 Caldaia tubolareSu un bastone di legno devi ar-rotolare il tubicino di plasticaflessibile, lasciando due codealle estremità.

Elenco dei pezzi14. Tubicino di plastica flessibileØ6 mm, lunghezza 10 m.15. Bastone tondo Ø1,5 cm, lungo78 cm.16. Due viti con occhiello didiametro interno 6 mm circa.• Colora il bastone di nero.• Fissa i due occhielli alla distanzadi 73 cm sullo stesso asse.• Fai passare in un occhiello 1,5 mcirca di tubicino.• Arrotola sul bastone tutta lamatassa rimanente, con spire unite,fino ad arrivare all’altro occhiello.• Inserisci l’altra cima nell’occhielloe tirala all’esterno per la lunghezzarimanente (circa 1,5 m).

4 TorreQuesta torre è formata da treelementi di legno che trovanoposto dentro la scatola. Essi simontano rapidamente con vitie galletto.

In regolo in abete 2 � 4 cm17. Asta principale lunga 73 cm,con due angolari di 4 � 6 cm.18. Piedistallo pieghevole formato daun pezzo di 10 cm e uno di 22 cm.19. Mensola formata da due pezzidi 10 cm e un pezzo di 4 cm.In altri materiali20. Base in multistrato = 1 � 20 �24 cm.21. Barretta in acciaio con forilunga 20 cm.22. Cerniera ottonata = 4 � 4 cm.23. Bulloni Ø6 mm lunghi 6 cmcon galletto (tre pezzi).

• Il piedistallo pieghevoleha un braccio incollatoalla base, l’altro braccio sipuò alzare sulla verticale,tenuto fermo dalla staffametallica avvitata inobliquo.• L’asta principale si fissaal piedistallo con una vitee galletto.• La mensola si fissaall’asta principale condue viti e galletto.

PreparazioneMateriale aggiuntivoDue bottiglie di plastica da 1,5 litritagliate al collo, due elastici e duemollette da bucato, untermometro da esterni con scalafino a 50 °C (o superiore).• Orienta il pannello perpendicolareal sole, cioè muovilo in orizzontale ein verticale fino a quando il chiodoproietta solo l’ombra della testa.• Poni una bottiglia sulla torre fissatacon un elastico e riempila per circa3/4 d’acqua, inserisci un capo deltubicino e fissalo con una molletta.Poni l’altra bottiglia alla base efissala con l’altro elastico. Tieni latorre con le bottiglie in ombra.Avviamento. Prendi l’altra estremitàdel tubicino e «aspira» con forzaper circa 30 s: l’acqua comincia ascendere nelle spire, percorre tutti i

10 m di lunghezza ed esce. Metti iltubicino nella bottiglia vuota efissalo con una molletta.Riscaldamento. Misura latemperatura dell’acqua nellabottiglia in alto (nel nostro caso 19 °C) e controlla il tempo di inizio.Mentre l’altra bottiglia si riempie,puoi osservare sul termometrol’aumento della temperatura, finoa un valore massimo.• Quando nella bottiglia c’è 1/2litro, annota la temperatura e iltempo impiegato: nel nostro casola produzione di acqua calda indodici minuti è stata di 1/2 litro a49 °C (pari a una produzioneoraria di 1,2 litri circa). Ponendo labottiglia più in alto il tempo disvuotamento è più veloce, ma nonpuò scendere sotto il valore chedipende dalla sezione del tubo.

acquafredda

acquacalda

parabolasolare

60

Cielo sereno a pieno sole, pannello perpendicolare ai raggi, dislivello bottiglie = 60 cm

Recipiente Tempo Quantità Temperatura

Bottiglia di emissione = = 19 °C

Bottiglia ricevente 12 min 1/2 litro 49 °C

4