Νέφος του Όορτ

Το Νέφος του Όορτ.

Το νέφος του Οορτ και η Ζώνη του Κούϊπερ.

Υποθετική απόσταση του νέφους του Οορτ σε σύγκριση με το υπόλοιπο Ηλιακό σύστημα.

Το Νέφος του Όορτ είναι μια υποθετική σφαιρική περιοχή του εξωτερικού ηλιακού συστήματος. Βρίσκεται σε απόσταση περίπου 50.000 AU από τον Ήλιο^[1], χίλιες φορές πιο μακρυά από τον Πλούτωνα ή περίπου ένα έτος φωτός. Η απόσταση αυτή τοποθετεί το Νέφος του Όορτ περίπου στο ένα τέταρτο της απόστασης από τον Εγγύτατο του Κενταύρου, το κοντινότερο ως προς τον Ήλιο αστέρι. Τα αντικείμενα του Νέφους του Όορτ αποτελούνται κυρίως από πάγους νερού, αμμωνίας, και μεθανίου. Πιστεύεται ότι το Νέφος του Όορτ είναι η πηγή όλων των κομητών που εισέρχονται στο Ηλιακό σύστημα^[2]. Μόλις τέσσερα αντικείμενα που έχουν ανακαλυφθεί πιθανολογείται ότι ανήκουν στο Νέφος του Όορτ, τα 90377 Σέντνα, 2000 CR₁₀₅, 2006 SQ₃₇₂, και 2008 KV₄₂.

Θεωρία

Η αρχική ιδέα ανήκει στον Εσθονό αστρονόμο Ερνστ Έπικ (Ernst Julius Öpik), που το 1932 υποστήριξε ότι οι κομήτες προέρχονται από ένα νέφος στις εξωτερικές περιοχές του Ηλιακού Συστήματος.^[3] Η ιδέα αυτή επανεισάχθηκε το 1950 από τον Ολλανδό αστρονόμο Γιάν Όορτ (Jan Hendrick Oort).^[4] Η λογική ήταν η εξής: εφόσον όλοι οι κομήτες κάποια στιγμή καταστρέφονται μέσα στο Ηλιακό Σύστημα, λόγω της βαρύτητας του Ήλιου ή των μεγάλων πλανητών, δεν θα έπρεπε μετά από πέντε δισεκατομμύρια χρόνια ύπαρξης του Ηλιακού Συστήματος να παρατηρούνται πια κομήτες. Άρα πρέπει να υπάρχει μια πηγή πυρήνων κομητών η οποία στέλνει συνεχώς κομήτες στο εσωτερικό Ηλιακό Σύστημα. Αν ληφθούν υπόψη και οι τροχιές των κομητών μεγάλης περιόδου, η πηγή αυτή πρέπει να απέχει κάπου 50.000 AU από τον Ήλιο και να περιέχει εκατομμύρια πυρήνων. Λόγω του γεγονότος ότι οι κομήτες μεγάλης περιόδου έρχονται έξω απ' την εκλειπτική, η πηγή τους πρέπει να περιβάλλει σφαιρικά το Ηλιακό Σύστημα.

Δημιουργία

Τα αντικείμενα του Νέφους του Oort εικάζεται ότι δημιουργήθηκαν μαζί με τους πλανήτες και τα υπόλοιπα σώματα του ηλιακού μας συστήματος, πριν από περίπου 4.6 δισεκατομμύρια χρόνια.^[1] Η βαρυτική τους αλληλεπίδραση όμως κυρίως με τους μεγάλους πλανήτες άλλαξε τις τροχιές τους και τα εξακόντισε έξω από το ηλιακό σύστημα, θέτοντάς τα σε ελλειπτικές ή παραβολικές τροχιές. Αλληλεπιδράσεις με τα βαρυτικά πεδία άλλων αστεριών (που παίζουν ρόλο σε τέτοιες αποστάσεις) έδωσαν στο Νέφος του Oort τη σφαιρική κατανομή του.^[1]
Τον Ιούνιο του 2010, ο Χάρολντ Λέβισον (Harold F. Levison) μαζί με τους συνεργάτες του πρότειναν, βασισμένοι σε προσομοιώσεις, ότι ο Ήλιος "παρέσυρε κομήτες από άλλα αστέρια κατά τη γέννησή του". Τα αποτελέσματα αυτά υποννοούν ότι "ένα σημαντικό ποσοστό των κομητών του Νέφους του Όορτ, ενδεχομένως μεγαλύτερο από 90%, προέρχεται από άλλα αστέρια".^[5]

Υποψήφια αντικείμενα Νέφους του Όορτ

Αριθμός	Όνομα	Ισημερινή Διάμετρος (km)	Περιήλιο (AU)	Αφήλιο (AU)	Έτος Ανακάλυψης	Ανακαλύφθηκε από
90377	Σέντνα	1,180–1,800	76.1	892	2003	Brown, Trujillo, Rabinowitz
148209	2000 CR105	~250	44.3	397	2000	Παρατηρητήριο Λάουελ
–	2006 SQ372	50–100	24.17	2,005.38	2006	SDSS
–	2008 KV42	58.9 km[6]	20.217	71.760	2008	Τηλεσκόπιο Καναδά-Γαλλίας-Χαβάης

Παραπομπές

1. ↑ ^{1,0 1,1 1,2} Alessandro Morbidelli (2006). "Origin and dynamical evolution of comets and their reservoirs". arXiv:astro-ph/0512256 [astro-ph].
2. ↑ V. V. Emelyanenko, D. J. Asher, M. E. Bailey (2007). "The fundamental role of the Oort Cloud in determining the flux of comets through the planetary system". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 381 (2): 779–789. doi:10.1111/j.1365-2966.2007.12269.x. Bibcode: 2007MNRAS.381..779E.
3. ↑ Ernst Julius Öpik (1932). "Note on Stellar Perturbations of Nearby Parabolic Orbits". Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences 67 (6): 169–182. doi:10.2307/20022899.
4. ↑ Jan Oort (1950). "The structure of the cloud of comets surrounding the Solar System and a hypothesis concerning its origin". Bulletin of the Astronomical Institutes of the Netherlands 11: 91–110. Bibcode: 1950BAN....11...91O.
5. ↑ Harold F. Levison (2010), "Capture of the Sun's Oort Cloud from Stars in Its Birth Cluster" (Science June 10, 2010) (SwRI) News
6. ↑ Observations of small Solar-System bodies. The Tracking News. 16 July 2008.

Ηλιακή κηλίδα

Ηλιακές κηλίδες σε εικόνα της 22ης Ιουνίου 2004

Οι ηλιακές κηλίδες είναι παροδικά φαινόμενα που εμφανίζονται στην επιφάνεια του Ηλίου, τη λεγόμενη φωτόσφαιρα, της οποίας και θεωρούνται οι περισσότερο εντυπωσιακοί και ενδιαφέροντες σχηματισμοί της. Είναι ορατές ως σκοτεινές μικρές ή μεγαλύτερες κυκλικές επιφάνειες - κηλίδες, σε σχέση με τις γειτονικές περιοχές της φωτόσφαιρας, που περιβάλλονται από λιγότερο σκοτεινές στεφάνες ινώδους υφής.

• Οι ηλιακές κηλίδες κατατάσσονται στους φωτοσφαιρικούς σχηματισμούς που περιλαμβάνονται στα ηλιακά φαινόμενα.

Στοιχεία - ορισμοί

Οι βασικοί ορισμοί και στοιχεία των ηλιακών κηλίδων είναι

1. Σκιά κηλίδας: ονομάζεται το σκιερό κέντρο του σχηματισμού.
2. Σκιόφως κηλίδας: ονομάζεται η στεφάνη της κηλίδας.
3. Άχυρα κηλίδας: ονομάζονται εκ της μορφής τους οι φερόμενες ίνες του σκιόφωτος.
4. Ομάδα κηλίδων: η συνήθης κατ΄ ομάδες παρουσία των κηλίδων
5. Ηγουμένη κηλίδα: η φερόμενη ως πρώτη εκάστης ομάδας κηλίδων που κατά την παρατήρηση είναι η δυτικότερη.
6. Επόμενη κηλίδα: η φερόμενη αμέσως μετά της προηγουμένης κηλίδα.
7. Διάμετρος κηλίδας: που φθάνει πολλές φορές τα 80.000 χλμ. Κηλίδες με διάμετρο μεγαλύτερη των 40.000 χλμ. (τριπλάσια της γήινης) καθίστανται ορατές με γυμνό μάτι (με προστατευτικά γυαλιά).
8. Βάθος κηλίδας: Οι κηλίδες παρουσάζοντας μορφή στροβιλίζουσας χοάνης, όπως οι σίφωνες στη Γη, παρουσιάζουν βάθος ή ύψος 800 χλμ.
9. Θερμοκρασία κηλίδας: Υπολογίζεται περίπου στους 4.700 βαθμούς Κελσίου, δηλαδή πολύ χαμηλότερη της φωτόσφαιρας
10. Ζωή κηλίδας: Υπολογίζεται από την αρχή της βαθμιαίας ανάπτυξης και ομοίως της βαθμιαίας ελάττωσης μέχρι της τελείας εξαφάνισης που κυμαίνεται από λίγες ημέρες μέχρι και δύο μήνες, ανάλογα του μεγέθους της.

Δημιουργία

Προκαλούνται από μαγνητική δραστηριότητα, η οποία παρεμποδίζει τα ρεύματα μεταφοράς θερμότητας από το ηλιακό εσωτερικό, δημιουργώντας έτσι περιοχές με μειωμένη επιφανειακή θερμοκρασία. Παρότι μία ηλιακή κηλίδα έχει θερμοκρασία ως και 5000 βαθμών K, η αντίθεση με το περιβάλλον υλικό των 5800 K την καθιστά εύκολα ορατή ως σκοτεινή κηλίδα, καθώς η ένταση ακτινοβολίας που εκπέμπει ένα θερμό σώμα (βλ. ακτινοβολία μέλανος σώματος) είναι ανάλογη της θερμοκρασίας του υψωμένης στην τέταρτη δύναμη. Αν μία ηλιακή κηλίδα μπορούσε να παρατηρηθεί απομονωμένη από την περιβάλλουσα φωτόσφαιρα, θα ήταν φωτεινότερη από το νήμα ενός αναμμένου λαμπτήρα πυρακτώσεως. Μία ηλιακή κηλίδα διαστέλλεται και συστέλλεται καθώς εξελίσσεται στην ηλιακή επιφάνεια. Μπορεί να φθάσει σε διάμετρο 80.000 km ή εξαπλάσια της Γης, πράγμα που καθιστά τις μεγαλύτερες κηλίδες ορατές ακόμα και με γυμνό μάτι κατά την ανατολή ή τη δύση του Ηλίου.
Οι ηλιακές κηλίδες, ως εκδήλωση έντονης μαγνητικής δραστηριότητας, συνοδεύονται με δευτερογενή φαινόμενα, όπως είναι οι στεμματικοί βρόχοι και γεγονότα επανασύνδεσης. Οι περισσότερες ηλιακές εκλάμψεις και στεμματικές εκτοξεύσεις μάζας γεννώνται σε μαγνητικώς ενεργές περιοχές γύρω από ορατές ομάδες κηλίδων.
Παρόμοιες κηλίδες παρατηρούνται έμμεσα και σε άλλους αστέρες, στους οποίους αποκαλούνται αστρικές κηλίδες, και μπορεί να είναι φωτεινές («θερμές») ή σκοτεινές («ψυχρές»).

Κύκλος των ηλιακών κηλίδων

Η μεταβολή του αριθμού των ηλιακών κηλίδων τα τελευταία 400 χρόνια.

Η μεταβολή του αριθμού των ηλιακών κηλίδων τα τελευταία 11.000 χρόνια.

Ο αριθμός των κηλίδων στην ηλιακή επιφάνεια αυξάνεται γρήγορα και μετά μειώνεται με βραδύτερο ρυθμό κάθε περίπου 11 χρόνια. Αυτή η περιοδικότητα, την οποία ακολουθεί η γενικότερη ηλιακή δραστηριότητα, αποκαλείται «ενδεκαετής ηλιακός κύκλος» ή «ενδεκαετής κύκλος της ηλιακής δραστηριότητας». Επιπρόσθετες, πιο μακροπρόθεσμες, μεταβολές πάνω σε αυτό τον βασικό κύκλο είναι γνωστές: Π.χ. από το έτος 1900 ως τη δεκαετία του 1960 ο αριθμός κηλίδων στα μέγιστα της ηλιακής δραστηριότητας αυξανόταν, ενώ από τότε μέχρι σήμερα έχει μειωθεί κάπως^[1].
Ο αρθμός των κηλίδων συνδέεται με την ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας από το 1979, οπότε και έγιναν διαθέσιμες ακριβείς δορυφορικές μετρήσεις της απόλυτης ροής ακτινοβολίας. Επειδή οι κηλίδες είναι σκοτεινότερες από τη μέση ηλιακή φωτόσφαιρα, θα ήταν αναμενόμενο περισσότερες κηλίδες να συνοδεύονται από λιγότερη ηλιακή ακτινοβολία και μειωμένη ηλιακή σταθερά. Ωστόσο, ισχύει το αντίθετο: συνολικά, περισσότερες και μεγαλύτερες κηλίδες αυξάνουν τη λαμπρότητα του Ηλίου. Η μεταβολή που προκαλεί ο κύκλος των κηλίδων στην ηλιακή σταθερά είναι μικρή, της τάξεως του 0,1% από μέγιστο στο ελάχιστο (ή 1,3 W m⁻² από τα 1366 W m⁻² της μέσης ηλιακής σταθεράς)^[2][3]. Στο δεύτερο μισό του 17ου αιώνα μ.Χ., κατά το λεγόμενο «Ελάχιστο Μώντερ», σπάνια εμφανίζονταν ηλιακές κηλίδες. Αυτό συμπίπτει με το μέσο και ψυχρότερο τμήμα μιας περιόδου παγκόσμια ψυχρού κλίματος που είναι γνωστή ως «Μικρή Εποχή Παγετώνων».
Πρόσφατα, έχει προταθεί μια σχέση ανάμεσα στον κύκλο των κηλίδων και στη μέση παλιρροϊκή βαρυτική δύναμη που ασκούν οι πλανήτες στην ηλιακή φωτόσφαιρα^[4][5].

Ιστορία

Αναφορές στις ηλιακές κηλίδες έγιναν από Κινέζους αστρονόμους το 28 π.Χ.. Μία μεγάλη ηλιακή κηλίδα παρατηρήθηκε την εποχή του θανάτου του Καρλομάγνου, το 813 μ.Χ.. Στις 17 Μαρτίου 807 ο Βενεδικτίνος μοναχός Άντελμος είδε μία μεγάλη κηλίδα που ήταν ορατή επί οκταήμερο. Ο Άντελμος νόμισε ότι παρατηρούσε τον πλανήτη Ερμή να περνά μπροστά από τον `Ηλιο, δηλαδή μια διάβαση του Ερμή<sup>[6]</sup>. Ο Αβερρόης περιέγραψε επίσης ηλιακές κηλίδες τον 12ο αιώνα<sup>[7]</sup>. Ωστόσο, αυτές οι προ-τηλεσκοπικές παρατηρήσεις ερμηνεύονταν λανθασμένα, μέχρι που ο Γαλιλαίος έδωσε τη σωστή εξήγηση το 1612.
Οι πρώτες τηλεσκοπικές παρατηρήσεις ηλιακών κηλίδων πάντως έγιναν από τους Φλαμανδούς αστρονόμους Γιοχάνες και Δαβίδ Φαμπρίκιους και τον `Αγγλο Τόμας Χάρριοτ στα τέλη του 1610. Ο Δ. Φαμπρίκιους μάλιστα δημοσίευσε και μία περιγραφή τους τον Ιούνιο 1611. Την εποχή που ο Γαλιλαίος έδειχνε τις κηλίδες με το τηλεσκόπιό του σε αστρονόμους στη Ρώμη, ο Κριστόφ Σάινερ τις παρατηρούσε ήδη επί δύο ή τρεις μήνες. Η διαμάχη σχετικά με την ανακάλυψή τους μεταξύ του Γαλιλαίου και του Σάινερ που επακολούθησε, καθώς κανείς τους δεν γνώριζε τη δημοσίευση του Φαμπρίκιους ήταν έτσι χωρίς νόημα.
Οι ηλιακές κηλίδες διεδραμάτισαν κάποιο ρόλο στη συζήτηση για τη φύση του Ηλιακού Συστήματος, αφού χάρη σε αυτές ανακαλύφθηκε η περιστροφή του Ηλίου περί τον άξονά του, ενώ η παροδική τους εμφάνιση απεδείκνυε ότι η ηλιακή επιφάνεια μεταβαλλόταν, αντίθετα με τις απόψεις του Αριστοτέλη. Οι λεπτομέρειες της φαινόμενης κινήσεώς τους μπορούσαν να εξηγηθούν άμεσα μόνο με το ηλιοκεντρικό σύστημα.
Η περιοδική διακύμανση του αριθμού των ηλιακών κηλίδων ανακαλύφθηκε από τον Γερμανό αστρονόμο Χάινριχ Σβάμπε μεταξύ του 1826 και του 1843, πράγμα που οδήγησε τον Ρούντολφ Βολφ στη διεξαγωγή συστηματικών παρατηρήσεων από το 1848. Ο λεγόμενος αριθμός Wolf είναι ένα μέτρο της δραστηριότητας των κηλίδων και των ομάδων τους. Ο Βολφ μελέτησε επίσης τα ιστορικά αρχεία σε μια προσπάθεια να δημιουργήσει μία βάση δεδομένων για τις περιοδικές διακυμάνσεις του παρελθόντος. Η βάση του εκτεινόταν μόνο ως το 1700, παρότι οι τεχνικές για προσεκτικές ηλιακές παρατηρήσεις υπήρχαν ήδη από το 1610. Ο Γκούσταφ Σπέρερ (Gustav Spörer) ανεκάλυψε αργότερα μία εποχή διάρκειας 70 ετών πριν το 1716 κατά την οποία δεν εμφανίζονταν σχεδόν καθόλου κηλίδες, ως την αιτία της αδυναμίας του Βολφ να επεκτείνει το αρχείο του.
Το 1934 ο οικονομολόγος Γουίλιαμ Στάνλεϋ Τζέβονς πρότεινε ότι υπάρχει μία σχέση ανάμεσα στις ηλιακές κηλίδες και στις περιοδικές οικονομικές κρίσεις, υποστηρίζοντας ότι οι κηλίδες επηρεάζουν τον γήινο καιρό και εξαιτίας αυτού και τις σοδειές με την οικονομία^[8].
Ο Έντουαρντ Μώντερ πρότεινε αργότερα ότι μία περίοδος κατά την οποία οι κηλίδες είχαν σχεδόν εξαφανισθεί ακολουθήθηκε από μία επανέναρξη του ενδεκαετούς κύκλου τους το 1700. Προσεκτικές μελέτες επαλήθευσαν ότι αυτή η έλλειψη ήταν πραγματική και δεν οφείλεται σε ανυπαρξία παρατηρησιακών δεδομένων, αφού υπήρχαν αναφορές αρνητικών παρατηρήσεων. Η απουσία των κύκλων ηλιακής δραστηριότητας φαίνεται και από την απουσία βόρειου σέλαος κατά την ίδια περίοδο, η οποία ονομάσθηκε «Ελάχιστο Μώντερ» (1645-1717), παρότι όπως είδαμε ανακαλύφθηκε πρώτα από τον Spörer.
Από το 1991 το Βασιλικό Αστεροσκοπείο του Βελγίου φιλοξενεί το Παγκόσμιο Κέντρο Δεδομένων για τον «Δείκτη Ηλιακών Κηλίδων».

Φυσική και δομή

Ηλιακή κηλίδα στο υπεριώδες φως. Εικόνα από τη διαστημική αποστολή TRACE.

Παρότι οι λεπτομέρειες της δημιουργίας των ηλιακών κηλίδων είναι ακόμα αντικείμενο ερευνών, φαίνεται ότι οι κηλίδες είναι τα ορατά αντίστοιχα σωλήνων μαγνητικής ροής στη ζώνη ρευμάτων μεταφοράς θερμότητας στο ηλιακό εσωτερικό, οι οποίοι «τυλίγονται» από τη διαφορική περιστροφή του Ηλίου. Μόλις η τάση που ασκείται στους σωλήνες φθάσει ένα όριο, τινάζονται σαν μια λαστιχένια ταινία και ξεπροβάλλουν στη φωτόσφαιρα. Η μεταφορά θερμότητας από το εσωτερικό παρεμποδίζεται στα σημεία αυτά της ηλιακής επιφάνειας, οπότε η επιφανειακή θερμοκρασία μειώνεται εκεί.
Το Φαινόμενο Γουίλσον υποδηλώνει ότι οι κηλίδες αντιστοιχούν σε βυθίσματα της ηλιακής επιφάνειας. Παρατηρήσεις του Φαινομένου Zeeman δείχνουν ότι οι κηλίδες εμφανίζονται συνήθως σε ζεύγη με αντίστροφη μαγνητική πολικότητα. Ανάλογα με τη θέση τους ως προς την ηλιακή περιστροφή, οι δύο κηλίδες ενός ζεύγους ονομάζονται «ηγούμενη» (= αυτή που προηγείται) και «επόμενη» (= αυτή που ακολουθεί). Από τον ένα ηλιακό κύκλο στον άλλο, οι πολικότητες των κηλίδων που εμφανίζονται ως ηγούμενες και επόμενες την κάθε φορά εναλλάσσονται. Οι κηλίδες συνήθως εμφανίζονται σε ομάδες.
Η κάθε κηλίδα υποδιαιρείται σε δύο μέρη:

• Τη σκιά, που είναι το κεντρικό και σκοτεινότερο μέρος, όπου το μαγνητικό πεδίο είναι περίπου κάθετο στην ηλιακή επιφάνεια.
• Την παρασκιά, που περιβάλλει τη σκιά και είναι θερμότερη και φωτεινότερη από αυτή. Οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου εδώ είναι πιο πλάγιες.

Ο μέσος χρόνος ζωής μιας ηλιακής κηλίδας είναι περίπου δύο εβδομάδες. Πρόσφατες παρατηρήσεις από το διαστημόπλοιο SOHO δείχνουν ότι κάτω από την κηλίδα υπάρχει ισχυρό καθοδικό ρεύμα που σχηματίζει μία δίνη, η οποία συγκεντρώνει το μαγνητικό πεδίο. Επομένως οι κηλίδες είναι ένα ανάλογο των γήινων κυκλώνων.
Σε κάθε ενδεκαετή κύκλο της ηλιακής δραστηριότητας, οι κηλίδες εμφανίζονται αρχικώς σε μεγαλύτερα ηλιογραφικά πλάτη και όσο ο κύκλος πλησιάζει στο μέγιστο, εμφανίζονται όλο και πλησιέστερα στον ηλιακό ισημερινό. Αυτή η συμπεριφορά ονομάζεται Νόμος του Spörer.

Παρατήρηση των ηλιακών κηλίδων

Το Σουηδικό Ηλιακό Τηλεσκόπιο του 1 μέτρου στο Αστεροσκοπείο του Ρόχε δε λος Μουτσάτσος, στα Κανάρια νησιά.

Οι ηλιακές κηλίδες παρατηρούνται τόσο από επίγεια όσο και από διαστημικά ηλιακά τηλεσκόπια. Εκτός από την καταγραφή της οπτικής εικόνας των κηλίδων, αυτά τα τηλεσκόπια συνδυάζονται με εξειδικευμένα όργανα όπως φασματοσκόπια και φασματοηλιοσκόπια για την εξέταση των κηλίδων και των περιοχών τους. Τεχνητές εκλείψεις επιτρέπουν την παρατήρηση της ηλιακής περιφέρειας καθώς οι κηλίδες εμφανίζονται ή εξαφανίζονται πίσω από τον ορίζοντα.
Επειδή η απευθείας παρατήρηση του ήλιου με γυμνό μάτι προκαλεί βλάβες στην όραση, η ερασιτεχνική παρατήρηση των ηλιακών κηλίδων διεξάγεται γενικώς έμμεσα με τη χρήση προβαλλόμενων ειδώλων του Ηλίου, ή και απευθείας μέσα από προστατευτικά φίλτρα.
O αστροφυσικός Ευστάθιος Ηλονίδης έχει προχωρήσει στην ανίχνευση Ηλιακών κηλίδων εν τη γενέσει, βαθιά στο εσωτερικό του Ήλιου, δίνοντας έτσι τη δυνατότητα να γίνεται πρόβλεψη δύο ημερών για την εμφάνισή τους^[9][10].

Gallery

• 

  Η ηλιακή κηλίδα Νο. 923 το ηλιοβασίλεμα και σε ηλιακό τηλεσκόπιο.
  
• 

  Ηλιοβασίλεμα με ηλιακή κηλίδα στο Μπανγκλαντές, Ιανουάριος 2004.
  
  

Ηλιακός άνεμος

O ηλιακός άνεμος είναι ένα ρεύμα φορτισμένων σωματιδίων που εκτοξεύεται από την ανώτερη ατμόσφαιρα του Ήλιου. Αποτελείται κυρίως από ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια με ενέργειες συνήθως μεταξύ 10 και 100 keV.

Ηλιακού ανέμου στην μαγνητόσφαιρα.

Η θερμική ενέργεια του αραιού πλάσματος του στέμματος είναι τόσο υψηλή ώστε να υπερνικά το πεδίο βαρύτητας του ήλιου και διαστέλλεται στον μεσοπλανητικό χώρο με την μορφή ανέμου. Ο ηλιακός άνεμος, που έχει χαρακτηριστεί και σαν ηλιακή σωματιδιακή ακτινοβολία, αποτελείται κυρίως από ηλεκτρόνια και πρωτόνια που εκπέμπονται σχεδόν ακτινικά από το στέμμα του ήλιου με υπερηχητικές ταχύτητες. Οι στεμματικές οπές είναι τα κύρια σημεία διαφυγής και επιταχύνσεως του ηλιακού ανέμου δεδομένου ότι οι στεμματικές οπές βρίσκονται σε περιοχές που χαρακτηρίζονται από ανοικτές μαγνητικές γραμμές, χαμηλή θερμοκρασία και πυκνότητα σε σύγκριση με της αντίστοιχες τιμές του στέμματος. Ο ηλιακός άνεμος εκτοξεύεται από διαφορετικά σημεία της επιφάνειας του ήλιου και με διαφορετική αρχική ταχύτητα λόγω των διαφορετικών συνθηκών που επικρατούν στις στρεμματικές οπές και ως εκ τούτου λόγω της περιστροφής του ήλιου φτάνει στη γη κατά ριπές ή αλλιώς ως ρεύματα ή κύματα ηλιακού ανέμου.
Ο ηλιακός άνεμος δημιουργεί την ηλιόσφαιρα, μια τεράστια φούσκα στο διαστρικό ενδιάμεσο που περιβάλλει το ηλιακό σύστημα. Άλλα φαινόμενα περιλαμβάνουν γεωμαγνητικές καταιγίδες που μπορούν να καταστρέψουν ενεργειακά δίκτυα της ανθρωπότητας, το πολικό σέλας (βόρειο και νότιο σέλας), και οι ουρές των κομητών από πλάσμα που πάντα προς το σημείο μακριά από τον Ήλιο.

Πώς λειτουργεί το GPS;

Το GPS είναι μία ομάδα 27 δορυφόρων που τροφοδοτούνται με ηλιακή ενέργεια και κινούνται γύρω από τη Γη σε σχεδόν κυκλική τροχιά σε ύψος περίπου 20000 χιλιομέτρων. Οι τροχιές διατάσσονται κατά τρόπον ώστε να εξασφαλίζεται η δυνατότητα "οπτικής επαφής" με τουλάχιστον τέσσερις από τους 24 επιχειρησιακούς δορυφόρους από οποιοδήποτε σημείο του πλανήτη. 3 από τους επί του παρόντος 27 δορυφόρους σε τροχιά είναι εφεδρικοί, έτοιμοι προς ενεργοποίηση σε περίπτωση βλάβης των άλλων.

Κάθε δορυφόρος μεταδίδει ένα ηλεκτρομαγνητικό σήμα - μία δέσμη μικροκυμάτων - που αναγγέλλει την παρουσία του σε οποιοδήποτε άτομο στη Γη που διαθέτει ένα δέκτη έτοιμο να λάβει το σήμα. Συνεπώς, ένας λήπτης GPS λαμβάνει ανά πάσα στιγμή σήματα από τέσσερις δορυφόρους. Ο ενσωματωμένος ηλεκτρονικός υπολογιστής χρησιμοποιεί αυτά τα σήματα για να υπολογίσει την ακριβή σας απόσταση από καθένα από τους τέσσερις δορυφόρους και στη συνέχεια να υπολογίσει την ακριβή σας θέση επί του πλανήτη με απόκλιση λίγων μέτρων βάσει αυτών των αποστάσεων.

Στην πραγματικότητα απαιτούνται σήματα από τρεις μόνο δορυφόρους για τη διεξαγωγή αυτής της διαδικασίας τριπλευρισμού. Ο υπολογισμός της θέσης σας στη Γη βασίζεται στην απόστασή σας από τρεις δορυφόρους. Το σήμα του τέταρτου δορυφόρου είναι πλεονάζον και χρησιμοποιείται για την επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων του αρχικού υπολογισμού. Εάν η θέση που υπολογίζεται βάσει των αποστάσεων από τους δορυφόρους A-B-Γ δεν ταυτίζεται με τον υπολογισμό βάσει των στοιχείων των δορυφόρων A-B-Δ, τότε ελέγχονται άλλοι συνδυασμοί μέχρι να προκύψει ένα συνεκτικό αποτέλεσμα.

Η διαδικασία της μέτρησης της απόστασης μεταξύ δορυφόρου και δέκτη GPS βασίζεται σε χρονισμένα σήματα. Για παράδειγμα, ακριβώς στις 16:45, οι δορυφόροι μπορεί να αρχίσουν να μεταδίδουν το σήμα τους. Ο δέκτη GPS θα αρχίσει επίσης να επεξεργάζεται την ίδια ακολουθία στις 16:45 τοπική ώρα, αλλά δεν τη μεταδίδει. Όταν ο δέκτη λάβει το σήμα από τους διάφορους δορυφόρους, θα προκύψει μία χρονική υστέρηση, επειδή τα μικροκύματα χρειάζονται ένα κλάσμα του δευτερολέπτου για να διανύσουν με την ταχύτητα του φωτός την απόσταση μεταξύ δορυφόρου και δέκτη. Η χρονική υστέρηση μετατρέπεται εύκολα στην απόσταση προς κάθε δορυφόρο. Οι μικρές διαφορές μεταξύ των σημάτων κάθε δορυφόρου χρησιμοποιούνται στη συνέχεια για τον υπολογισμό της θέσης του δέκτη.

Πώς λειτουργεί η ανεμογεννήτρια

Ο άνεμος περιστρέφει τα πτερύγια μιας ανεμογεννήτριας, τα οποία είναι συνδεδεμένα με ένα περιστρεφόμενο άξονα. Ο άξονας περνάει μέσα σε ένα κιβώτιο μετάδοσης της κίνησης όπου αυξάνεται η ταχύτητα περιστροφής. Το κιβώτιο συνδέεται με έναν άξονα μεγάλης ταχύτητας περιστροφής ο οποίος κινεί μια γεννήτρια παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος. Aν η ένταση του ανέμου ενισχυθεί πάρα πολύ, η τουρμπίνα έχει ένα φρένο που περιορίζει την υπερβολική αύξηση περιστροφής των πτερυγίων για να περιοριστεί η φθορά της και να αποφευχθεί η καταστροφή της. Η ταχύτητα του ανέμου πρέπει να είναι περισσότερο από 15 kph για να μπορέσει η μια κοινή τουρμπίνα να παράγει ηλεκτρισμό. Συνήθως παράγουν 50-300 Kw η κάθε μία. Ένα Kw ηλεκτρικού ρεύματος μπορεί να ανάψει 100 λάμπες των 100w. Καθώς η γεννήτρια περιστρέφεται παράγει ηλεκτρισμό με τάση 25.000 volt. Το ηλεκτρικό ρεύμα περνάει πρώτα από ένα μετεσχηματιστή στην ηλεκτροπαραγωγική μονάδα ο οποίος ανεβάζει την τάση του στα 400.000 volt. Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα διανύει μεγάλες αποστάσεις είναι καλύτερα να έχουμε υψηλή τάση. Τα μεγάλα, χοντρά σύρματα της μεταφοράς του ηλεκτρικού ρεύματος είναι κατασκευασμένα από χαλκό ή αλουμίνιο για να υπάρχει μικρότερη αντίσταση στη μεταφορά του ρεύματος. Όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση του σύρματος τόσο πιο πολύ θερμαίνεται. Έτσι κάποιο ποσό ηλεκτρικής ενέργειας χάνεται επειδή μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια. Τα σύρματα μεταφοράς ρεύματος καταλήγουν σε ένα υποσταθμό όπου οι μετασχηματιστές του μετατρέπουν την υψηλή τάση σε χαμηλή γαι να μπορέσουν να λειτουργήσουν ηλεκτρικές συσκευές.	Τα μηχανικά μέρη μιας ανεμογεννήτριας
	Μεταφορά ηλεκτρικού ρέυματος

Κυματοδηγός

Ο κυματοδηγός είναι διάταξη μετάδοσης κυμάτων. Συνήθως αναφέρεται για τη μετάδοση ηχητικών ή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Οι κλασσικοί κυματοδηγοί αποτελούνται από κοίλους μεταλλικούς σωλήνες ορθογώνιας, κυκλικής ή ελλειπτικής διατομής μέσα στους οποίους είναι εφικτή η όδευση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, ιδίως UHF και μικροκυμάτων, άνω του 1 GHz. Οι διαστάσεις του κυματοδηγού είναι συγκρίσιμες με το μήκος κύματος. Οι οπτικές ίνες είναι ειδική κατηγορία κυματοδηγών, κατάλληλες για ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία στο υπέρυθρο και ορατό μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.
Κάθε κυματοδηγός αποτελείται από ένα μακρύ μέσο, το οποίο κατάλληλο για τη μεταφορά των κυμάτων για τα οποία κατασκευάστηκε, ενώ στα όριά του χρειάζεται να ανακλάται το κύμα. Κάθε κυματοδηγός εμφανίζει κάποια αντίσταση, αν θεωρήσουμε ότι η αντίσταση είναι μηδέν, τότε σύμφωνα με τις εξισώσεις που περιγράφουν το φαινόμενο το πλάτος γίνεται άπειρο, που είναι αδύνατο.
Μέσα στον κυματοδηγό κάθε αρμονική συνιστώσα αντιστοιχεί σε μία άλλη ίσης συχνότητας και πλάτους συνιστώσας διαφορετικής κατεύθυνσης. Αυτό συμβαίνει εξ'αιτίας της ανάκλασης της μίας συνιστώσας στα όρια του κυματοδηγού παράγοντας την άλλη συνιστώσα. Οι δύο κατυθύνσεις είναι συμμετρικές ως προς τον άξονα του κυματοδηγού. Οι δύο συνιστώσες μαζί έχουν ως αποτέλεσμα τη δημιουργία ενός κύματος το οποίο μπορεί να αναλυθεί σε δύο διαφορετικές συνιστώσες, μία κατά τη διεύθυνση του άξονα, και μία κάθετη σε αυτήν. Η τελευταία δημιουργεί στάσιμα κύματα που εγκλωβίζονται σε συγκεκριμένο σημείο μέσα στον αγωγό. Αυτό θέτει περιορισμούς για τη συχνότητα του κύματος που μπορεί να μεταφέρει ο κυματοδηγός. Κάθε κυματοδηγός μπορεί να μεταφέρει μόνο κύματα και κυματικές συνιστώσες συχνότητας μεγαλύτερης από κάποια συγκεκριμένη συχνότητα. Αυτή εξαρτάται από το μέσον που είναι κατασκευασμένος ο κυματοδηγός και τις διαστάσεις του, δηλαδή εξαρτάται μόνο από τον κυματοδηγό και ονομάζεται συχνότητα αποκοπής.

Η νοημοσύνη των ψαριών

Σύμφωνα με μια έρευνα που έγινε από το πανεπιστήμιο του Stanford, οι επιστήμονες βρήκαν ότι τα ψάρια μπορούν να χρησιμοποιούν τη λογική ώστε να αντιληφθούν την κοινωνική ιεραρχία μεταξύ τους (η έρευνα έγινε σε αφρικανικές κιχλίδες από τη λίμνη Tanganyika στην κεντρική Αφρική). Από τα πειράματα που έγιναν αποδείχθηκε ότι τα συγκεκριμένα ψάρια (Astatotilapia burtoni και άλλα 4 είδη κιχλίδων) είχαν τη δυνατότητα να κάνουν συνδυασμούς με βάση τα ερεθίσματα παραστάσεων από τη καθημερινή τους δραστηριότητα και έτσι μπορούσαν να καταλήγουν σε συμπεράσματα, που μετά εφάρμοζαν στη πρακτική τους ανάμεσα στο κοπάδι, σε θέματα ιεραρχίας. Οι παρατηρήσεις βέβαια αυτές, αντιμετωπίσθηκαν και με σκεπτικισμό από την άλλη άποψη που έλεγε ότι όλο αυτό ήταν καθαρά θέμα ενστίκτου και όχι λογικών συνδυασμών των ψαριών, πυροδοτώντας τις σχετικές συζητήσεις. Το ερώτημα λοιπόν είναι:

- Εχουν ευφυία τα ψάρια..?
- Μπορούν να κάνουν λογικούς συνδυασμούς και να καταλήγουν σε κάποια έστω απλά συμπεράσματα..?
- Ή μήπως όλα αυτά είναι απλώς θέμα ενστίκτου..?

Η δική μου γνώμη είναι ότι όχι μόνο νοημοσύνη διαθέτουν - και μάλιστα πολύ περισσότερη από αυτή που νομίζουν πολλοί - αλλά και συναισθήματα! Νοιώθουν, αισθάνονται και αντιδρούν ανάλογα, όπως όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί (και αρκετές φορές μάλιστα, αντίστοιχα του ανθρώπου). Αλλά όλες αυτές οι διαδικασίες γίνονται πολλές φορές σε ένα διαφορετικό επίπεδο από αυτό που έχουμε μάθει να αντιλαμβανόμαστε και να κατανοούμε, με αποτέλεσμα να μην είναι και τόσο ευδιάκριτες στα μάτια μας. Και γι' αυτό το λόγο πολλοί κατατάσσουν τα ψάρια σε χαμηλή θέση στη κλίμακα νοημοσύνης, κάτι που κατά τη γνώμη μου είναι τεράστιο λάθος. Οποιος αφιερώνει αρκετές ώρες στην παρατήρηση των ζωντανών υδρόβιων οργανισμών που φιλοξενεί (και διαθέτει όμως ταυτόχρονα και "ανοικτό μυαλό") σίγουρα θα το έχει διαπιστώσει...

Γι' αυτό το λόγο και πρέπει να προσέχουμε πολύ τα ψαράκια μας... γιατί καταλαβαίνουν και νοιώθουν τα πάντα!

Και όσο για το θέμα του ενστίκτου, φυσικά και υπάρχουν ένστικτα, αλλά η νοημοσύνη είναι διαφορετικό πράγμα. Για να καταλάβετε τουλάχιστον τη δική μου θέση, θα πω το εξής παράδειγμα: Η μάχη για κάποια θέση στην ομάδα, μπορείς να πεις ότι είναι από καθαρό ένστικτο. Ο τρόπος όμως που το κάθε ψάρι προσπαθεί να διεκδικήσει ή να προστατέψει αυτή τη θέση, έχει να κάνει με τη νοημοσύνη του, καθώς και με την αντίληψή του (η οποία μπορεί να είναι διαφορετική από άτομο σε άτομο). Το ίδιο ακριβώς συμβαίνει και με τις σχέσεις των δύο φύλων μεταξύ τους, στις διάφορες εκφάνσεις τους (ανάλογα το είδος βέβαια). Και φυσικά, το μεγάλο κεφάλαιο της σχέσης τους με τον άνθρωπο που τα φροντίζει, όπου εκεί μπορείς να δεις πλέον απίστευτες συμπεριφορές - ανάλογα το είδος πάλι, αλλά και το κάθε άτομο ξεχωριστά - πράγμα που έχει να κάνει με τον εκάστοτε χαρακτήρα του ζωντανού.

- Χαρακτήρα..? Μα, έχουν χαρακτήρα τα ψάρια..?

ΝΑΙ, ΕΧΟΥΝ..! Το βλέπω στους Μονομάχους μου, το βλέπω στις κιχλίδες μου, το βλέπω στα γατόψαρά μου, αλλά το βλέπω και στα γκάππυ μου, όπως και σε όλα τα άλλα είδη που διατηρώ... Είμαι απόλυτα πεπεισμένος για τη νοημοσύνη ΟΛΩΝ των ζωντανών και όχι μόνο των ψαριών (έχουν περάσει αρκετά και διαφόρων ειδών ζώα από τα χέρια μου). Κάθε φορά που παρατηρώ τα ενυδρεία μου, το επιβεβαιώνω... Απλά αυτή η νοημοσύνη είναι διαφορετική από αυτή που έχει συνηθίσει να διακρίνει ο άνθρωπος βασιζόμενος στη δική του, με αποτέλεσμα να είναι πολλές φορές δυσδιάκριτη για την αντίληψή του και ειδικά για άτομα με "στενή" και υπεροπτική άποψη για το ανθρώπινο είδος...

Το κεφάλαιο αυτό είναι πολύ μεγάλο και πολύ ενδιαφέρον! Και είναι από αυτά που εστιάζω πολλές φορές τη προσοχή μου, όταν κολλάω τα μάτια μου στα τζάμια των ενυδρείων μου και παρατηρώντας τα ψάρια, προσπαθώ να ανακαλύψω καινούρια πράγματα για το Μαγικό τους Κόσμο...

Ακόμα και τα ψάρια μπορεί να πάσχουν από αϋπνία

Δεν μπορούν να κλείσουν τα μάτια, δεν μπορούν να ξαπλώσουν, μπορούν όμως να κοιμούνται, ακόμα και να πάσχουν από αϋπνία. Η μελέτη του ψαριού-ζέβρα, ενός συνήθους ένοικου των ενυδρείων, θα μπορούσε να αποκαλύψει μυστικά του ανθρώπινου ύπνου. Ερευνητές του Πανεπιστημίου Στάνφορντ που μελετούν διαταραχές του ύπνου στον άνθρωπο ανακάλυψαν στο ψάρι-ζέβρα ένα μεταλλαγμένο γονίδιο που διαταράσσει τον ύπνο περίπου όπως η αϋπνία στον άνθρωπο. Το ψάρι-ζέβρα χρησιμοποιείται συχνά ως πειραματόζωο για διάφορους λόγους.

Τα ψάρια που έφεραν τη μετάλλαξη κοιμούνταν 30% λιγότερο από το φυσιολογικό, αναφέρει το πρακτορείο Reuters. Από τα μεταλλαγμένα αυτά ψάρια απουσίαζε ένας λειτουργικός υποδοχέας της υποκρετίνης, μιας ουσίας που παράγεται από την περιοχή του εγκεφάλου που ελέγχει την όρεξη, το σεξ και άλλες βασικές λειτουργίες. Η έρευνα, που δημοσιεύεται στη διαδικτυακή επιθεώρηση PLoS Biology, ίσως προσφέρει περισσότερα στοιχεία για τον ύπνο και την εξέλιξή του στο ζωικό βασίλειο.

«Πολλοί άνθρωποι κάνουν τις ερωτήσεις: "Γιατί κοιμόμαστε?" και "Ποια είναι η λειτουργία του ύπνου?"», σχολιάζει ο Εμάνουελ Μινιό, επικεφαλής των ερευνητών. «Πιστεύω ότι είναι πιο σημαντικό να μάθουμε πώς ο εγκέφαλος παράγει και ρυθμίζει τον ύπνο. Αυτό πιθανώς θα μας δώσει σημαντικά στοιχεία για το πώς και το γιατί ο ύπνος επελέγη κατά την εξέλιξη», εξηγεί.

Οι ερευνητές μπορούν να καταλάβουν πότε το ψάρι-ζέβρα κοιμάται επειδή στέκεται ακίνητο κοντά στον πυθμένα, με την ουρά κατεβασμένη, και δεν αντιδρά εύκολα σε ενοχλήσεις που κανονικά θα το έκαναν να κολυμπήσει μακριά.

Έχουν αισθήσεις τα ψάρια ?

Πολλές φορές η ενασχόληση με το χόμπι, μας δημιουργεί ορισμένα απλά ερωτήματα που όμως δεν είμαστε απόλυτα σίγουροι για τις απαντήσεις τους.
Ποιος από εμάς δεν αναρωτήθηκε αν βλέπουν τα ψάρια μας εκτός του ενυδρείου ή αν μας ακούνε ? Αν μπορούν να ξεχωρίσουν τις διαφορετικές γεύσεις και μυρωδιές της τροφής που τους παρέχουμε ή αν κοιμούνται και πως το επιτυγχάνουν με ανοικτά μάτια ? Η πολύωρη παρατήρηση της συμπεριφοράς των ψαριών που φιλοξενούμε μας δίνει ορισμένες απαντήσεις, αλλά το σημαντικότερο μέρος αυτών των πληροφοριών πηγάζει από επιστημονικά πειράματα και χρόνιες μελέτες που πραγματοποιούνται με ειδικό εξοπλισμό σε εργαστηριακές εγκαταστάσεις, που δυστυχώς εμείς οι χομπίστες δε μπορούμε να διαθέσουμε. Τα παρακάτω λοιπόν αποτελούν επιστημονικές αναφορές και συμπεράσματα που υπάρχουν στο internet κι εν μέρει επιφυλάσσομαι για την ακρίβεια τους.

Ακούνε τα ψάρια μας ?
Τα ψάρια ακούνε και μάλιστα πολύ καλά. Θεωρούμε δεδομένο πως ο ήχος ταξιδεύει έως και πέντε φορές γρηγορότερα στο νερό από ότι στον αέρα γι’ αυτό το λόγο ενοχλούνται από δυνατούς θορύβους περισσότερο από εμάς.
- Μα δεν έχουν αυτιά !
Λάθος. Όλα τα ψάρια έχουν αυτιά, απλά βρίσκονται εσωτερικά στη δομή των οστών του κεφαλιού. Σε συνδυασμό με αισθητήρες που διαθέτουν, μπορούν να καταλάβουν και τις δονήσεις του νερού που τα περιβάλλει καθώς και άλλα πολλά στοιχεία.

Μυρίζουν τα ψάρια μας ?
Ορισμένα ήδη έχουν πολύ ανεπτυγμένη την αίσθηση της όσφρησης κι άλλα όχι. Με τα οσφρητικά νεύρα στα ρουθούνια τους μπορούν να εντοπίσουν τις μυρωδιές των τροφών, των αντικειμένων και των άλλων οργανισμών που βρίσκονται κοντά τους, όπως ακριβώς κάνουν τα ζώα της στεριάς. Ορισμένα ήδη χρησιμοποιούν την όσφρηση ώστε να εντοπίζουν τροφή, να προφυλάσσονται από θηρευτές, αλλά και σε ορισμένες περιπτώσεις για να βρίσκουν το μέρος που έχουν εναποθέσει τα αυγά τους ή το μέρος που θεωρούν ασφαλές ώστε να κρύβονται όταν βρίσκονται σε κίνδυνο.

Βλέπουν τα ψάρια το δικό μας κόσμο ?
Τα μάτια των ψαριών είναι με τέτοιο τρόπο ανεπτυγμένα ώστε να βλέπουν υποβρύχια. Οι κυριότερες διαφορές τους με τα ανθρώπινα μάτια είναι ότι δεν διαθέτουν βλέφαρα διότι δεν τα έχουν ανάγκη αφού τα μάτια τους δεν στεγνώνουν. Oύτε έχουν τη δυνατότητα να εστιάζουν σε αντικείμενα ανάλογα της απόστασης με τον τρόπο που το κάνουμε εμείς, αλλά το κάνουν όπως ακριβώς οι φακοί των φωτογραφικών μηχανών, μετακινώντας τον κρυσταλλοειδή χιτώνα τους εμπρός και πίσω. Η όραση διαφέρει αρκετά από είδος σε είδος. Τα περισσότερα είδη βλέπουν μόνο κοντά, ενώ μακριά δε μπορούν να διακρίνουν τίποτα. Aλλα είδη βλέπουν πολύ μακριά και δυσκολεύονται σε κοντινές αποστάσεις. Το σημαντικό όμως στην όραση των ψαριών είναι η γωνία θέασης. Βλέπουν σχεδόν 360 μοίρες με εξαίρεση ένα μικρό σημείο ακριβώς πίσω τους.

Εργαστηριακά πειράματα έχουν δείξει ότι τα ψάρια μπορούν να διακρίνουν χρώματα. Μέχρι σήμερα υπάρχουν αναφορές πως χρώματα όπως το άσπρο, μαύρο, κόκκινο, πράσινο, κίτρινο και μπλε, είναι πλήρως διακριτά κυρίως σε μεγαλόσωμα είδη. Μάλιστα δείχνουν περισσότερη προτίμηση σε ορισμένα χρώματα από ότι σε άλλα, με το κόκκινο να είναι το πιο αρεστό χρώμα αφού συνδυάζεται σχεδόν από την πλειοψηφία με το φαγητό.

Παρόλο που δεν έχουν βλέφαρα, τα ψάρια κοιμούνται. Μπορούν να το πετύχουν επειδή ο εγκέφαλος τους λειτουργεί με διαφορετικό τρόπο από τον δικό μας και δεν χρειάζεται να δίνει εντολή στα βλέφαρα. Πολλοί υποστηρίζουν πως κατά την διάρκεια του ύπνου τους ένα μέρος του εγκεφάλου τους παραμένει ενεργό.

Γεύονται τα ψάρια μας ?
Ορισμένα ήδη, κυρίως ψάρια βυθού, έχουν ανεπτυγμένη την αίσθηση της γεύσης. Στα υπόλοιπα δεν είναι σε τέτοιο βαθμό ανεπτυγμένη συγκριτικά με τις άλλες αισθήσεις τους. Μάλιστα στα γατόψαρα η γεύση αναγνωρίζεται από τα μουστάκια τους και σε ορισμένα άλλα είδη ακόμα και από τη ράχη τους.

Η έκτη αίσθηση των ψαριών μας !
Τα ψάρια έχουν ένα επιπλέον αισθητήριο όργανο που λέγεται πλευρική αίσθηση ή πλευρική γραμμή. Με αυτή την αίσθηση (που συνδυάζει την ακοή και ας πούμε τη δική μας αφή) μπορούν να αναγνωρίσουν κραδασμούς που τυχών υπάρχουν στο περιβάλλον τους, να καταλάβουν το μέγεθος της πηγής τους, την κατεύθυνση της, και αναλόγως της έντασης και της συχνότητας αναγνωρίζουν εάν πρόκειται για απειλή ή όχι. Επίσης η πλευρική γραμμή είναι υπεύθυνη για την αναγνώριση της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος, ενώ στα περισσότερα κοπαδόψαρα χρησιμοποιείται για τη συνοχή του κοπαδιού και την ταχύτητα του.

Τι είναι η τεχνολογία Inverter στα κλιματιστικά - air conditions;

Πολύ απλά, είναι μία τεχνολογία, σύμφωνα με την οποία το κλιματιστικό μας στην αρχή λειτουργεί στο φουλ, μέχρι να πλησιάσει την επιθυμητή θερμοκρασία.

Στη συνέχεια, λειτουργεί ελάχιστα και συνεχόμενα, διατηρώντας τα επίπεδα θερμοκρασίας, πολύ κοντά σε αυτά που θέσαμε.


Στα παλιά που δεν είχαν inverter, λειτουργούσαν στο φουλ μέχρι να φτάσουν τη θερμοκρασία που θέλαμε, μετά έκλειναν, μετά ξανάνοιγαν στο φουλ και πάει λέγοντας.

Οπότε με το inverter:

1) Bάσει στατιστικών, ξοδεύουμε λιγότερο κατά 30% ρεύμα μιας και απαιτεί πολύ λιγότερη κατανάλωση για "συνεχόμενη συντήρηση" θερμοκρασίας και συνεχόμενη λειτουργία σε "χαμηλές στροφές", από το να ανοίγει και να κλείνει!

2) Έχουμε ελάχιστα επίπεδα θορύβου (αρκετά πιο αθόρυβα, επειδή λειτουργούν συνεχόμενα και "σε χαμηλές στροφές")!

3) Διατηρείται η θερμοκρασία πιο σταθερή συνεχόμενα (πχ αν έχουμε θέσει 25 βαθμούς C, θα κυμαίνεται συνέχεια μεταξύ 24 - 26)!


Αυτό είναι, απλά μας κάνει τη ζωή καλύτερη (από άποψη θορύβου και θερμοκρασίας) και καταναλώνει λιγότερο ρεύμα!

Βέβαια είναι λίγο πιο ακριβά τα inverter από τα απλά, αλλά η απόσβεση γίνεται πολύ γρήγορα στους λογαριασμούς της ΔΕΗ...

Πως λειτουργεί το κλιματιστικό (air condition);

Οι περισσότεροι άνθρωποι πιστεύουν ότι τα κλιματιστικά βγάζουν κρύο αέρα απλά "διαχωρίζοντας" τον κρύο από τον ζεστό και παρέχοντας μας μόνο τον κρύο. Στην πραγματικότητα όμως, αυτό που συμβαίνει είναι ότι ο ζεστός αέρας ανακυκλώνεται μέσα από το σπίτι και ξαναβγαίνει σαν κρύος. Αυτός ο κύκλος συνεχίζεται μέχρι ο θερμοστάτης να φτάσει την επιθυμητή θερμοκρασία.

Ένα κλιματιστικό air condition, λειτουργεί περίπου όπως ένα ψυγείο. Πιο συγκεκριμένα, ας δούμε τι γίνεται, λυτά και κατανοητά:



Ο αεροκομπρέσσορας συμπιέζει(σημείο Β του διαγράμματος) ένα παγωμένο αέριο που το λένε Freon. Έτσι, το αέριο αυτό γίνεται καυτό και έχει υψηλή πίεση.

Αυτό το καυτό αέριο περνάει μέσα από ένα σετ σωλήνων(στο διάγραμμα αναπαρίσταται ως κόκκινοi σωλήνες) και το φυσάει ουσιαστικά ο εξωτερικός ανεμιστήρας ώστε να το κρυώσει (όσο ζεστός και αν είναι ο εξωτερικό αέρας, είναι πάντα πολύ πιο κρύος από την θερμοκρασία του καυτού αερίου). Αυτό το καυτό αέριο κατά τη φάση αυτή(του "φυσίματος"), μετατρέπεται σταδιακά σε υγρό.

Έτσι, κατά τη διαδρομή που διανύει το καυτό αέριο, μετατρέπεται σιγά σιγά σε υγρό.

Στο τέλος όμως αυτής της διαδρομής(σημείο Α του διαγράμματος), το υγρό αυτό καταλήγει και περνάει από μία βαλβίδα εκτόνωσης, όπου από κει και μετά, βρίσκονται άλλοι σωλήνες(οι μπλε βάσει διαγράμματος). Κατά την εκτόνωση(σκεφτείτε το σαν ψεκαστήρι), το υγρό αυτό εξατμίζεται. Κατα την εξάτμιση, γίνεται κρύο και μετατρέπεται ουσιαστικά ξανά σε παγωμένο αέριο με χαμηλή πίεση, κυκλοφορώντας ουσιαστικά μέσα στους "μπλε" σωλήνες που βρίσκονται μετά την βαλβίδα εκτόνωσης (στο διάγραμμα αναπαρίστανται ως μπλε σωλήνες).

Ετσι, πολύ απλά, ένας ανεμιστήρας φυσάει τους πλέον παγωμένους απο το αέριο σωλήνες(τους μπλε), με αποτέλεσμα να παράγεται κρύος αέρας μέσα στον χώρο μας.

Αυτό το αέριο κάνει συνέχεια τον κύκλο του, με αποτέλεσμα οι "μπλε" σωλήνες να είναι συνέχεια παγωμένοι και να βγάζει το κλιματιστικό συνεχόμενα παγωμένο αέρα! Αυτό σημαίνει ότι όταν κάνει το αέριο την "βόλτα" του μέσα στους "μπλε" σωλήνες, στο τέλος υπάρχει ο αεροκομπρέσσορας που το ξανασυμπιέζει, γίνεται καυτό, περνάει στους "κόκκινους" σωλήνες, κ.ο.κ.

Αλλά υπάρχει αρκετό αέριο ώστε να βρίσκεται παράλληλα σε όλες τις φάσεις, γι'αυτό και οι "μπλε" σωλήνες που φυσάει το κλιματιστικό μας, διατηρούνται συνέχεια παγωμένοι.

LED, LCD, PLASMA: ΜΑΘΕ ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΟΥΝ

PLASMA

Πώς λειτουργούν;

Οι τηλεοράσεις PLASMA αποτελούνται από μικροσκοπικές λάμπες φθορισμού. Κάθε pixel της τηλεόρασης αποτελείται από τρεις τέτοιες μικροσκοπικές «λάμπες» οι οποίες μπορούν να παράγουν ένα από τα τρία χρώματα, κόκκινο, πράσινο ή μπλε. Έτσι συντίθεται η εικόνα, περίπου όπως συμβαίνει σε γιγαντοοθόνες που βρίσκονται σε μεγάλες συναυλίες.

Πού υπερτερούν;

Απόδοση του μαύρου: Από τη στιγμή που κάθε pixel της τηλεόρασης είναι «αυτόφωτο» οι PLASMAτηλεοράσεις μπορούν να αποδώσουν «πραγματικό» μαύρο χρώμα. Απλά, όταν προβάλλεται μια σκούρα εικόνα, όπου δεν υπάρχει χρώμα τα pixels της τηλεόρασης παραμένουν «σβηστά».

Χρόνος απόκρισης: Η εικόνα που προβάλει μια PLASMA τηλεόραση είναι σαν ένα «φωτεινό ψηφιδωτό». Καθώς οι εικόνες εναλλάσσονται τα pixels της τηλεόρασης ανάβουν και σβήνουν ταχύτατα. Έτσι η εναλλαγή των εικόνων γίνεται σχεδόν με ταχύτητα φωτός προσφέροντας εξαιρετικά χαμηλούς χρόνους απόκρισης.

Που υστερούν;

Φωτεινότητα: Παρόλο που πρακτικά αποτελούνται από εκατομμύρια μικροσκοπικές «λάμπες» οι τηλεοράσεις PLASMA δεν φημίζονται για την φωτεινότητά τους για αυτό αποδίδουν καλύτερα σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού.

Κατάλληλες για…

…σινεφίλ, καθώς προσφέρουν το βαθύτερο μαύρο, ενώ η μηδενική τους απόκριση τις κάνει κατάλληλες για όσους βλέπουν αθλητικά γεγονότα ή ασχολούνται με gaming.

LCD

Πώς λειτουργούν;

Εδώ η οθόνη αποτελείται από ένα φάσμα υγρών κρυστάλλων που «φιλτράρει» επιλεκτικά το φως το οποίο προέρχεται από λάμπες φθορισμού που υπάρχουν πίσω από το συγκεκριμένο στρώμα υγρών κρυστάλλων. Το κάθε pixel αποτελείται από τρία «υπο-pixels» τα οποία ανάλογα με την εικόνα επιτρέπουν να περάσει το κόκκινο, το πράσινο ή το μπλε χρώμα συνθέτοντας την εικόνα. Το καλύτερο παράδειγμα για να καταλάβετε το πώς λειτουργούν είναι η τέχνη του… βιτρό. Έχουμε μία πηγή φωτός (ήλιος) η οποία φωτίζει τα διαφορετικού χρώματος τζάμια (pixels) τα οποία στο σύνολό τους δημιουργούν μια εικόνα.

Πού υπερτερούν;

Ποικιλία μεγεθών: Χάρη στο χαμηλό τους κόστος, οι LCD τηλεοράσεις υπάρχουν σε πολλά μεγέθη καλύπτοντας ένα ευρύ φάσμα επιλογών.

Φωτεινότητα: Έχοντας μια λάμπα φθορισμού η οποία «φωτίζει» συνεχώς από πίσω την οθόνη οι LCDτηλεοράσεις έχουν μεγαλύτερη φωτεινότητα από τις PLASMA

Χαμηλή κατανάλωση: Οι LCD τηλεοράσεις έχουν χαμηλή κατανάλωση καθώς το μοναδικό «ενεργοβόρο» χαρακτηριστικό τους είναι η λάμπα φθωρισμού

Πού υστερούν;

Απόδοση μαύρου: Δυστυχώς, ακόμα και όταν οι υγροί κρύσταλλοι παραμένουν «κλειστοί» υπάρχει ένα συνεχές ανεπαίσθητο φως το οποίο προέρχεται από τη λάμπα φθωρισμού που είναι δύσκολο να «αποκλειστεί» ευτελώς. Με αυτό τον τρόπο είναι δύσκολο να επιτευχθεί πραγματικό μαύρο χρώμα. Είναι σαν να έχουμε μια μαύρη κόλα χαρτιού πίσω από την οποία τοποθετήσουμε μία λάμπα.

Κατάλληλες για…

…όλες τις χρήσεις! Είναι ιδανικές για να καλύψουν ένα μεγάλο φάσμα αναγκών

LED

Πώς λειτουργούν;

Πρέπει να γίνει σαφές πως οι LEDτηλεοράσεις έχουν ακριβώς την ίδια φιλοσοφία με τις LCD για αυτό και ο πιο σωστός χαρακτηρισμός τους είναι LED-LCD TV. Εκεί που διαφέρουν είναι στη λάμπα φωτισμού, που αντί για μία «συμβατική» φθορισμού είναι τεχνολογίας LED.

Πού υπερτερούν;

Λεπτό προφίλ: Οι LED τηλεοράσεις είναι εξαιρετικά λεπτές. Μάλιστα έχουν ήδη ανακοινωθεί τηλεοράσεις πάχους 4 χιλιοστών

Φωτεινότητα / Κατανάλωση: Η LED τεχνολογία προσφέρει μεγαλύτερη φωτεινότητα από τις συμβατικές LCD χρησιμοποιώντας μάλιστα και λιγότερη ενέργεια.

Απόδοση χρωμάτων: Οι LED τηλεοράσεις έχουν εξαιρετική ζωντάνια και απόδοση χρωμάτων κατακτώντας και εδώ την πρωτιά

Πού υστερούν;

Κόστος: Οι LED τηλεοράσεις είναι οι πιο ακριβές από όλες τις τεχνολογίες

Απόδοση μαύρου: Παρόλο που η απόδοση του μαύρου χρώματος στις LEDτηλεοράσεις είναι σημαντικά καλύτερη από της LCD, δεν επιτυγχάνεται «πραγματικό μαύρο».

Κατάλληλες για…

…όσους θέλουν να έχουν την καλύτερη ποιότητα εικόνας σε ταινίες, games και HD περιεχόμενο.

Τα μαθηματικά της μετατροπής σε ηλεκτρικό ποδήλατο

Η μετατροπή ποδηλάτου σε ηλεκτρικό από την πλευρά της επιστήμης

Μαθηματικοί τύποι, σχέσεις και ορισμοί που είναι χρήσιμοι σε όσους θέλουν να πειραματιστούν σε βάθος με την μετατροπή απλού ποδηλάτου σε ηλεκτρικό, ή την κατασκευή ενός ηλεκτρικού οχήματος από την αρχή! Για τους υπόλοιπους, αυτές οι πληροφορίες δεν χρειάζονται και μπορούν να μετατρέψουν ένα κανονικό ποδήλατο σε ηλεκτρικό χωρίς αυτές τις τεχνικές πληροφορίες.
1. Μετατροπή μονάδας για χρήσιμα μεγέθη
Foot=0,3048m
Mile=1,61km
Pound, lbs, lb=0,453kg
Ounce, oz=28,35g
Lbs/sf=4,88kg/m2
HP=735,5W
1tesla[T]=104 gauss[G]
2. Διάφοροι χρήσιμοι ορισμοί για τη μετατροπή σε ηλεκτρικό ποδήλατο
m=mass[kg]
n=revolutions per minute [rpm]
v=velocity [m/s]
ω=angular velocity [rad/s]
e=back electromotive force [V]
F=force[N]
T=torque[Nm]
P=power[W]
E=energy[Ws]
Tf=friction torque[Nm]
r=radius[m]
Cr=Rolling resistance[m]
ρ=Air density[kg/m3]
Cw=Drag coefficient[ ]
A=Reference area[m2]
3. Τι ορίζει η επιστήμη της Φυσικής
1kg=9,81N
1calorie=4,1868 joule
v[m/s]=[km/h]/3,60
ω=2 X π X n/60=0,105 X n
ω=v/r=kmh/(1,8 X διάμετρος)
F=m X a
P=E/t[W] ή [Nm/s]
E=0,5 X m X v2
4. Απαιτούμενη ισχύς
Proll=Cr X m X g X v
Pdrag=0,5 X ρ X Cw X A X v3
Pslope=m X g X v X κλίση[%]/100
5. Υπολογισμός ταχύτητας οχήματος
kmh=n X περιφέρεια τροχού X 0,06
6. Ισχύς και ροπή μοτέρ
P=T X ω[Nm/s]
7. Γραμμική συσχέτιση κινητήρων με μόνιμους μαγνήτες
e=k X ω=0,105 X n
T=k X i
Άρα, k=e/ω και επίσης k=T/i[Nm/A]
Οι παραπάνω συλλογή από πολύ χρήσιμους μαθηματικούς τύπους και σχέσεις σχετικά με τη μετατροπή ενός ποδηλάτου (και όχι μόνο) σε ηλεκτρικό είναι από το avdweb.nl.

Ηλιακό ηλεκτρικό ποδήλατο

Το ποδήλατο που δε βαριέσαι ποτέ...

Πριν ξεκινήσω με την περιγραφή της διαδικασίας μετατροπής ενός απλού ποδηλάτου σε ηλεκτρικό ποδήλατο, προτείνω να διαβάσετε και τα παρακάτω δύο άρθρα αν θέλετε να εμβαθύνετε περισσότερο στην μετατροπή ποδηλάτου σε ηλεκτρικό.
Το πρώτο άρθρο είναι καθαρά τεχνικό και είναι μια λίστα μαθηματικών τύπων (που δεν αφορά τον πολύ κόσμο παρά μόνο τους τεχνικούς που θέλουν να πειραματιστούν), ενώ το δεύτερο άρθρο είναι πολύ χρήσιμο σε όσους θέλουν να προμηθευτούν ένα κιτ ή ένα ηλεκτρικό ποδήλατο και χρειάζονται περισσότερες πληροφορίες για το είδος των μπαταριών που πρέπει να επιλέξουν και όχι μόνο.

1. Μαθηματικοί τύποι για ηλεκτρικά ποδήλατα (και άλλα οχήματα)
2. Οι μπαταρίες στα ηλεκτρικά ποδήλατα και η μετατροπή σε ηλεκτρικό

Εδώ λοιπόν θα δούμε πως μετέτρεψα πολύ εύκολα ένα κανονικό ποδήλατο, ώστε να κινείται και ως κανονικό ποδήλατο, αλλά και με ηλεκτρική ενέργεια ως υποβοήθηση!
Ο στόχος μου εξ' αρχής ήταν να μην καταργήσω τα χαρακτηριστικά ενός ποδηλάτου:
Ο ποδηλάτης θα πρέπει να πατά πετάλι, αλλιώς ας πάει να αγοράσει ένα μηχανάκι... Το ηλιακό ποδήλατο θα πρέπει απλώς να υποβοηθά τον ποδηλάτη, ώστε να μπορεί να κάνει μεγαλύτερες διαδρομές και να μη φοβάται τις ανηφόρες.
Ο δεύτερος στόχος μου ήταν να είναι το ηλεκτρικό ποδήλατο ελαφρύ και όμορφο. Νομίζω ότι το πέτυχα και αυτό! Εσύ θα κρίνεις...
Παρακάτω παρουσιάζω την μετατροπή βήμα-προς-βήμα. Ειδικότερες χρήσιμες πληροφορίες για όποιον θέλει να αγοράσει ένα τέτοιο κιτ μετατροπής, έχω σε αυτό το άρθρο για το κιτ μετατροπης σε ηλεκτρικο ποδηλατο.

Η μετατροπή σε ηλεκτρικο ποδήλατο

Η μετατροπή σε ηλιακό ηλεκτρικό ποδήλατο ήταν πολύ εύκολη: Αγόρασα ένα έτοιμο κιτ μετατροπής που περιλαμβάνει ό,τι χρειάζεται:

1. Τον μπροστινό τροχό ο οποίος στο κέντρο του έχει ενσωματωμένο ένα μοτέρ 250W που κινεί τον τροχό με ηλεκτρική ενέργεια (βλ. διπλανή φωτογραφία).
2. Τον ρυθμιστή που ελέγχει την ταχύτητα του μοτέρ, την απομόνωσή του όταν φρενάρουμε κ.ά., τον τοποθέτησα σε ένα μικρό τσαντάκι κάτω από τη σέλα.
3. Τις χειρολαβές στο τιμόνι που αντικαθιστούν αυτές του ποδηλάτου (η δεξιά λειτουργεί όπως το "γκάζι" στα μηχανάκια για να ρυθμίζουμε την ταχύτητα κίνησης).
4. Τις χειρολαβές των φρένων που αντικαθιστούν αυτές του ποδηλάτου: Όταν φρενάρουμε, απομονώνουν το μοτέρ και αυτό σταματά να κινεί το ηλιακο ποδηλατο.

Όπως φαίνεται και στις φωτογραφίες, η τοποθέτηση των παραπάνω είναι πανεύκολη, για κάποιον που "πιάνουν τα χέρια του".
Αλλιώς θα μπορούσε να βοηθήσει ένα ποδηλατάδικο.

1. Ξεβιδώνουμε τον μπροστινό τροχό και βιδώνουμε στη θέση του τον καινούριο τροχό που έχει ενσωματωμένο το μοτέρ.
2. Ξεβιδώνουμε τις χειρολαβές φρένων και βιδώνουμε τις καινούριες.
3. Βρίσκουμε ένα βολικό σημείο για να τοποθετήσουμε το μικρό σε μέγεθος ρυθμιστή (πχ. σε ένα τσαντάκι σέλας ή στην σχάρα).
4. Ενώνουμε όλα τα καλώδια (από το μοτέρ, τα φρένα και το "γκάζι¨) στο ρυθμιστή, ανάλογα με το χρώμα τους (οι γραπτές οδηγίες ήταν σαφείς και εύκολες).

Τέλος, ενώνουμε τα δύο καλώδια, θετικό και αρνητικό (κόκκινο και μαύρο αντίστοιχα), του ρυθμιστή πάνω στους αντίστοιχους πόλους των μπαταριών που τοποθέτησα μέσα σε ένα μικρό κουτί πίσω στη σχάρα.
Οι μπαταρίες αυτές είναι τρεις μολύβδου 12V και 13ΑΗ, κλειστού τύπου, σαν αυτές που έχουν τα μηχανάκια. Μπορούν να επαναφορτίζονται με τον φορτιστή τους από μια απλή ηλεκτρική πρίζα της ΔΕΗ, αλλά και με ηλιακή ενέργεια από φωτοβολταϊκά πάνελ.
Εξασφαλίζουν αυτονομία περίπου 40 χιλιόμετρα, σε φυσιολογικές διαδρομές με λίγες ανηφόρες και με τον ποδηλάτη να βοηθά λίγο με το πετάλι, κυρίως στο ξεκίνημα από στάση (αφού εκεί γίνεται η μεγαλύτερη κατανάλωση ρεύματος).
Θα μπορούσα να χρησιμοποιήσω και μικρότερες και ελαφρύτερες μπαταρίες (π.χ. 7,5 ΑΗ) με το μισό μέγεθος και βάρος.
Ή μια συστοιχία 30 μικρών επαναφορτιζόμενων μπαταριών νικελίου 8ΑΗ.
Σαν αυτές δηλαδή που έχουν τα επαναφορτιζόμενα ηλεκτρικά σκουπάκια ή επαναφορτιζόμενα εργαλεία (είναι καλύτερες αλλά είναι όμως και αρκετά ακριβότερες).

Οι βόλτες με το ηλιακο ποδηλατο

Όποιος κάνει μια φορά βόλτα με ηλεκτρικό ποδήλατο, δεν ξαναγυρνάει ποτέ σε απλό ποδήλατο... Η αίσθηση είναι καταπληκτική! Ενώ συνεχίζεις να κάνεις κανονική ποδηλασία, δεν κουράζεσαι ιδιαίτερα, δεν ιδρώνεις, νιώθεις καθαρός και ξεκούραστος όσα χιλιόμετρα κι αν έκανες.
Δεν είναι σαν μηχανάκι, παραμένει ποδήλατο. Απλά, εκεί που πριν έκανες 5 χιλιόμετρα τώρα κάνεις 15 χωρίς να το σκέφτεσαι, άρα γυμνάζεσαι και περισσότερο. Είναι σα να έχεις μαζί σου έναν αόρατο επαγγελματία αγωνιστικό ποδηλάτη ο οποίος πατά μαζί σου πετάλι! Ειδικά στις ανηφόρες αυτό είναι πολύ σημαντικό.
Επίσης, νιώθεις μεγαλύτερη ενεργητική ασφάλεια. Επιταχύνεις πολύ ταχύτερα από στάση, ενώ αναπτύσεις και μεγαλύτερες ταχύτητες στο δρόμο (έως 35 χιλιόμετρα ανά ώρα σε ευθεία με ελαφρύ πετάλι) ώστε να προσαρμόζεσαι καλύτερα στις απαιτήσεις της κυκλοφορίας.
Και σε κοιτάνε και όλοι έκπληκτοι!
Τέλος, έχεις ένα μέσο σε περίπτωση ανάγκης, ώστε να μετακινηθείς κάπου όταν δεν υπάρχει άλλος τρόπος (π.χ. απροσπέλαστοι δρόμοι, έλλειψη καυσίμων κ.λπ.).

Τα τεχνικά χαρακτηριστικά και το κόστος μετατροπής σε ηλεκτρικό ποδήλατο

Το μοτέρ είναι 36V - 250W και δεν χρειάζεται συντήρηση (είναι με μόνιμους μαγνήτες). Τα 250W είναι η μέση ισχύς που βγάζει ένας επαγγελματίας ποδηλάτης κατά τη διάρκεια ενός αγώνα.
Οι μπαταρίες είναι τρεις 12βολτες συνδεδεμένες σε σειρά (το συν με το πλην εναλλάξ), για να δίνουν τα 36V που θέλει το μοτέρ. Η χωρητικότητα πρέπει να είναι τουλάχιστον 7ΑΗ ώστε να έχουμε μια αυτονομία περίπου 15-20 χιλιόμετρα τη μέρα.
Εγώ έβαλα 13ΑΗ, αλλά έχουν μεγαλύτερο βάρος και όγκο. Με 7ΑΗ, το επιπλέον βάρος στο ποδήλατο είναι περίπου 12 κιλά, δεν τα νιώθεις όμως καθώς κινείσαι. Αν ήταν οι ακριβότερες νικελίου, το βάρος θα ήταν γύρω στα 5 μόλις κιλά. Με φυσιολογική χρήση θα ανέξουν σχεδόν 3 χρόνια πριν χρειαστούν αντικατάσταση.
Το τελικό κόστος ήταν όταν το έφτιαξα 377 Ευρώ για το σετ μετατροπής (σήμερα είναι λίγο φθηνότερο). Οι μπαταρίες κοστίζουν από περίπου 15 Ευρώ (7,5ΑΗ) έως 30 Ευρώ (13ΑΗ) η κάθε μία (χρειάζονται τρεις).

Φόρτιση με ηλιακή ενέργεια (φωτοβολταϊκά)

Στο μπαλκόνι μου έχω τοποθετήσει 3 μικρά φωτοβολταϊκά των 20 Watt/p. Έχω τραβήξει μερικά μέτρα καλώδιο μέχρι το ισόγειο όπου αφήνω το ηλεκτρικό ποδήλατο να φορτίσει αμέσως μετά από κάθε χρήση.
Τα φωτοβολταϊκά πάνελ είναι αρκετά μικρά ώστε να μπορώ να τα πάρω και μαζί μου (χωράνε σε ένα μεγάλο χαρτοφύλακα). Καλύτερα όμως να παίρνω μαζί μου αν θέλω για ασφάλεια το μικρό φορτιστή, παρά ένα μεγάλο χαρτοφύλακα...
Μπορώ να αφαιρέσω το κουτί με τις μπαταρίες και να το πάρω μαζί μου ώστε να φορτίσει και μέσα στο σπίτι από μια πρίζα (ή απο τα φωτοβολταϊκά).
Για να φορτίσουν πλήρως οι μπαταρίες των 7ΑΗ αρκούν 2,5 -3 ώρες στο φορτιστή ρεύματος ή ένα πρωινό (5-6 ώρες) στον ήλιο. Αυτό αν είναι εντελώς άδειες. Αν η βόλτα μας ήταν π.χ. μόνο 7-8 χιλιόμετρα, θα χρειαστεί ο μισός χρόνος για να φορτίσουν ξανά πλήρως.
Το ηλεκτρικό ποδήλατο το ζητήσανε οι διοργανωτές της έκθεσης EnergyRes ως ένα από τα κεντρικά εκθέματα και η αντίδραση των επισκεπτών που το δοκιμάσανε ήταν εντυπωσιακή! Στη φωτογραφία δεξιά, το ηλεκτρικό ποδήλατο δίπλα στο ηλιακό αυτοκίνητο...

Ήταν εύκολη η μετατροπη με το κιτ μετατροπης ηλεκτρικού ποδηλάτου;

Για μένα ήταν πολύ εύκολη, αλλά είμαι και σχετικά εξοικειωμένος με τέτοια project. Για κάποιον άλλο που "πιάνουν τα χέρια του" είμαι σίγουρος ότι θα είναι το ίδιο εύκολο. Για κάποιον που δεν συναρμολόγησε μόνος του ποτέ και τίποτε, θα είναι μια ευχάριστη εμπειρία αρκεί να έχει τη βοήθεια κάποιου φίλου και μια ή δύο ώρες υπομονή (αν και τελευταία έχει κυκλοφορήσει και κιτ μετατροπής που τα έχει σχεδόν όλα προ-συνδεδεμένα).

Ηλιακό αερόθερμο - Θέρμανση χωρίς ρεύμα!

Ηλιοθερμική εφαρμογή θέρμανσης χώρου - Solar Heater

Με την κατασκευή που θα δείξω εδώ, μπορούμε να θερμάνουμε ένα χώρο το χειμώνα (τις ημέρες που μπορεί να κάνει κρύο αλλά έχει ηλιοφάνεια, έστω και μερική). Στο τέλος αυτού του άρθρου συνεχίζω με μια περιγραφή και άλλων τρόπων οικονομικής θέρμανσης.
Τα φωτοβολταϊκά δεν είναι κατάλληλα για τη θέρμανση ενός χώρου, γιατί η μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική και στη συνέχεια ξανά μετατροπή από ηλεκτρική ενέργεια σε θερμική σημαίνει τεράστιες απώλειες, καθιστώντας τη λύση των φωτοβολταϊκών μη αποδοτική. Εδώ αντίθετα, θα μετατρέψουμε την ηλιακή ενέργεια κατ' ευθείαν σε θερμική, ζεσταίνοντας τον αέρα.
Το ηλιακό αερόθερμο (solar heater) είναι πάρα πολύ εύκολο στην κατασκευή και πολύ φθηνό! Εμένα μου κόστισε περίπου 30 Ευρώ σε υλικά και 2 ώρες από το χρόνο μου!
Το συγκεκριμένο που θα δούμε εδώ είναι πολύ μικρό και λόγω αυτής της μικρής του επιφάνειας είναι κατάλληλο μόνο για ένα μικρό χώρο όπως μια μικρή αποθήκη ένα μικρό τροχόσπιτο κ.λπ. (αν τοποθετήσουμε δύο τέτοιους συλλέκτες).
Κατασκευάζοντάς το όμως σε μεγαλύτερες διαστάσεις (ή/και τοποθετώντας περισσότερα) μπορεί να θερμάνει και ανάλογα μεγαλύτερους χώρους.

Για παράδειγμα, αυτός εδώ ο συλλέκτης έχει 50cm πλάτος και 100cm ύψος, δηλαδή έχει επιφάνεια 0,5 τ.μ.
Ένα δωμάτιο π.χ. 10 τ.μ. χρειάζεται το 1/5 της επιφάνειάς του σε συλλέκτη, δηλαδή 2 τ.μ. συλλεκτών ηλιακής ενέργειας σαν το αερόθερμο αυτό.
Άρα για ένα χώρο 10 τ.μ. θα φτιάχναμε ένα ηλιακό αερόθερμο (συλλέκτη) με επιφάνεια τέσσερις φορές μεγαλύτερη από τα 0,5 τ.μ., δηλαδή ένα συλλέκτη με διαστάσεις 2 μέτρα ύψος, επί 1 μέτρο πλάτος (2 τ.μ.).
Για ένα χώρο 20 τ.μ. θα φτιάχναμε 2 συλλέκτες με 2 μέτρα ύψος επί 1 μέτρο πλάτος ο κάθε ένας.

Η κατασκευή

Όπως φαίνεται και στην πιο πάνω εικόνα, κατασκευάζουμε (ή παραγγέλνουμε έτοιμο από ένα ξυλουργό) ένα πλαίσιο στις διαστάσεις που θέλουμε ανάλογα με τα τετραγωνικά μέτρα που θέλουμε να θερμάνουμε (βλέπε παραπάνω). Στη μπροστινή πλευρά τοποθετούμε ένα τζάμι (το κολλάμε περιμετρικά με διάφανη σιλικόνη).
Η απόσταση από την ξύλινη πλάτη μέχρι το τζάμι μπροστά, πρέπει να είναι περίπου 7 cm για κάθε 1 μέτρο ύψους του συλλέκτη. Εκεί μέσα θα θερμαίνεται ο αέρας από τον ήλιο. Η αναλογία του ύψους προς το πλάτος του συλλέκτη θα πρέπει να είναι περίπου 2:1.
Στην πλάτη πρέπει να υπάρχουν δύο ανοίγματα, ένα κάτω κι ένα επάνω. Από κάτω θα μπαίνει ο αέρας κρύος και θα βγαίνει από το επάνω άνοιγμα ζεστός (ο ζεστός αέρας είναι ελαφρύτερος από τον κρύο, άρα θα ανεβαίνει και θα βρίσκει έξοδο από το επάνω άνοιγμα).
Στη φωτογραφία δίπλα φαίνονται τα ανοίγματα αυτά. Εγώ τα έκανα στην αρχή κυκλικά για να πειραματιστώ αλλά προτιμότερο είναι να είναι παραλληλόγραμμα όπως στο παρακάτω σχήμα:

Το ύψος των σχισμών εισόδου και εξόδου αέρα να είναι περίπου 6 cm για κάθε μέτρο ύψους του συλλέκτη. Αν για παράδειγμα το ύψος του συλλέκτη είναι 2 μέτρα, τότε η κάθε σχισμή θα πρέπει να έχει ύψος περίπου 12 εκατοστά και πλάτος σχεδόν όσο το πλάτος του συλλέκτη.

Όπως είπαμε, ο ζεστός αέρας θα βγαίνει με πίεση από μόνος του, χωρίς τη χρήση βεντιλατέρ, από την επάνω έξοδο όπως φαίνεται και στην αναπαράσταση με χαρτοπετσέτες που έφτιαξα στην επόμενη εικόνα.

Ο συλλέκτης τοποθετείται έξω από το τοίχωμα του χώρου που θέλουμε να θερμαίνει.

Ανοίγουμε μια τρύπα στο τοίχωμα η οποία θα επικοινωνεί με το κάτω άνοιγμα του συλλέκτη και μονώνουμε τα κενά ώστε να μην υπάρχουν διαρροές.

Ή ενώνουμε με μια σωλήνα δημιουργώντας έτσι έναν αγωγό αέρα. Από εδώ θα μπαίνει ο κρύος αέρας του χώρου.

Το ίδιο κάνουμε και για το επάνω άνοιγμα του συλλέκτη και του τοιχώματος του χώρου μας. Από εκεί θα επιστρέφει ο θερμός πλέον αέρας ξανά στον εσωτερικό χώρο, θερμαίνοντάς τον.

Για να μην γίνεται η αντίστροφη διαδικασία το βράδυ και κρυώνει ο χώρος, κρεμάμε ένα λεπτό πλαστικό φύλλο στην πάνω έξοδο. Επειδή αυτό είναι ελαφρύ, η πίεση του ζεστού αέρα στην έξοδο το σπρώχνει κι έτσι δεν διακόπτεται η πορεία του αέρα. Το βράδυ που δεν υπάρχει κίνηση αέρα, η πλαστική ζελατίνα υποχωρεί και κλείνει την έξοδο.

Υπολόγισα (με αρκετά πολύπλοκους υπολογισμούς που δεν είναι του παρόντος), ότι με αυτή την κατασκευή πετυχαίνουμε σχεδόν 1.000 BTU ανά τετραγωνικό μέτρο επιφάνειας συλλέκτη. Δηλαδή με ένα συλλέκτη επιφάνειας 2 τ.μ. κερδίζουμε κάθε μέρα (από τις 10:00 ως τις 16:00) πάνω από 10.000 BTU σε δωρεάν θέρμανση! Με 4 τ.μ. κερδίζουμε πάνω από 20.000 BTU. Καθόλου άσχημα...

Και μάλιστα το όφελος είναι ακόμη μεγαλύτερο, αν συνυπολογίσουμε ότι όταν φύγει ο ήλιος και ανάψουμε καλοριφέρ, σόμπα ή ηλεκτρική θερμάστρα, αυτά θα πρέπει απλώς να διατηρήσουν ζεστό έναν ήδη ζεστό χώρο και όχι να τον θερμάνουν από τους 13 βαθμούς στους 19 (αυτό συνεπάγεται σημαντική οικονομία καυσίμου ή ηλεκτρικού ρεύματος).

Το ηλιακό αερόθερμο μπορεί να φτάσει ένα χώρο από τους 13-14 βαθμούς Κελσίου σε θερμοκρασία 19-20 βαθμών Κελσίου μέσα σε δύο ώρες.

Η πρώτες δοκιμές

Η πρώτη δοκιμή έγινε τον Ιανουάριο, σε μια μέρα όχι ακριβώς ηλιόλουστη αλλά με αρκετό ήλιο. Η εξωτερική θερμοκρασία ήταν λίγο πάνω από τους 15 βαθμούς Κελσίου (το ψηφιακό θερμόμετρο πίσω από το συλλέκτη δείχνει 18,4 γιατί εκεί ο αέρας επηρεάζεται από τη θερμοκρασία του ίδιου του συλλέκτη).

Άφησα το συλλέκτη για 30 λεπτά στον ήλιο. Με ένα ψηφιακό θερμόμετρο (κι αυτό ιδιοκατασκευή), μέτρησα τη θερμοκρασία στην είσοδο κρύου αέρα κι αυτή ήταν 18,4.

Αμέσως μετά μέτρησα τη θερμοκρασία στην έξοδο θερμού αέρα και ήταν 50,4 βαθμοί Κελσίου!

Το ηλιακό αερόθερμο ανέβασε τη θερμοκρασία του αέρα μέσα του, κατά 32 ολόκληρους βαθμούς μέσα σε ελάχιστα δευτερόλεπτα!

Άρα λειτουργεί και μάλιστα πολύ αποδοτικά. Η απόδοσή του βέβαια ανέβηκε λίγο, αφού κρέμασα και τέντωσα μια μαύρη μεταλλική σήτα (σαν αυτή που βάζουμε στα παράθυρα για τα έντομα), μέσα στο πλαίσιο και στο μισό της απόστασης από την πλάτη ως το τζάμι.

Επειδή είναι μαύρη και μεταλλική, θερμαίνεται πολύ και γρήγορα μεταδίδει τη θερμότητά της στον αέρα που περνά πάνω και δίπλα της, καθώς αυτός ανεβαίνει μέχρι να βρει την επάνω έξοδο του πλαισίου.

Εφαρμογές

Οι εφαρμογές είναι πολλές: Σε μικρή κλίμακα μπορεί να θερμάνει ένα μικρό χώρο όπως ένα τροχόσπιτο, ένα μικρό εργαστήριο ή γκαράζ κ.λπ.
Σε μεγάλη κλίμακα, μπορούμε να φανταστούμε ολόκληρη τη νότια πλευρά ενός σπιτιού "ντυμένη" με τέτοιους συλλέκτες που θα δίνουν 100.000 BTU κάθε μέρα στον εσωτερικό χώρο, θερμαίνοντας την ημέρα και εξοικονομώντας καύσιμα το απόγευμα (αφού όταν μπει σε λειτουργία το καλοριφέρ, ο χώρος θα είναι ήδη σε θερμοκρασία δωματίου).
Επειδή το κόστος κατασκευής είναι χαμηλό, η απόσβεση γίνεται πολύ γρήγορα. Από πλευράς αισθητικής, αν γίνει σωστή δουλειά, το αποτέλεσμα είναι όμορφο. Αυτό που φαίνεται είναι μια μαύρη γυάλινη επιφάνεια, εκεί που αλλιώς θα φαινόταν ο τοίχος που είναι πίσω από τους γυάλινους συλλέκτες.
Υπάρχουν και τρόποι αποθήκευσης της θερμότητας που παρέχει ο ηλιακός συλλέκτης. Προσθέτουν όμως σε πολυπλοκότητα και δεν θα επεκταθώ εδώ. Ενδεικτικά μόνο: Ο θερμός αέρας του αερόθερμου μπορεί να κατευθυνθεί πάνω σε μια στήλη με μεγάλη διάμετρο που περιέχει νερό. Το νερό θα ζεσταθεί πολύ, αλλά θα απελευθερώνει σιγά-σιγά αυτή τη θερμότητα ως αργά το βράδυ, μετά τη δύση του ηλίου.