Hoofdstuk 5: Energie en duurzaamheid
5.1 - Energieomzettingen
Energie omzetten
In een elektromotor vindt een energieomzetting plaats. Een aantal energievormen die
omgezet kunnen worden zijn: elektrische energie, chemische energie, stralingsenergie,
kernenergie en warmte.
Uit de accu’s wordt chemische energie omgezet in elektrische energie die vervolgens weer
wordt omgezet in bewegingsenergie.
Energieomzettingen geef je weer in een energiestroomdiagram.
Zwaarte-energie
Er bestaat ook zwaarte-energie. Zwaarte-energie is de tijdelijk opgeslagen energie die een
voorwerp heeft als het zich op een bepaalde hoogte bevindt.
De zwaarte-energie is gelijk aan de arbeid die nodig is om dat voorwerp tot op die hoogte te
krijgen. Als een elektromotor een auto de berg op heeft gebracht, dan kan de auto met
behulp van de opgeslagen zwaarte-energie, zonder de motor te gebruiken weer terug
beneden komen.
Rekenen met zwaarte-energie
Ez = m x g x h
Ez = de zwaarte-energie in Joule (J)
m = de massa van het voorwerp in kilogram (kg)
g = de zwaartekracht constante in newton per kilogram (kg)
h = de hoogte(verandering) in meter (m)
Energie en vermogen
De hoeveelheid energie die een apparaat per seconde omzet, noem je het vermogen van dat
apparaat.
Met het vermogen reken je uit hoeveel energie het apparaat omzet in een bepaalde tijd:
E=Pxt
E = de energie in Joule (J)
P = het vermogen in watt (W = J/s)
t = de tijd in seconde (s)
Joule is de standaard eenheid voor energie, maar de energie kan ook in kWh staan. Als je de
energie in deze eenheid wilt berekenen, vul je in de formule het vermogen in kilowwatt en
de tijd in uur in. Je kunt ook de eenheden in elkaar omrekenen.
Rendement
Sinds een paar jaar is er in Nederland een verbod op gloeilampen, dit komt doordat
gloeilampen een rendement hebben van 5%. Slechts 5% van de energie van de gloeilamp
wordt omgezet in licht. De overige 95% wordt omgezet in niet-nuttige energie, in dit geval
warmte.
Gloeilampen zijn hierdoor inefficient en gebruiken veel energie in verhouding met andere
lampen.
, Rekenen met het rendement
Je kan het rendement berekenen op 2 manieren:
η = het rendement (in %)
E nuttig = de energie die nuttig wordt gebruikt in Joule (J)
E totaal = de energie die in totaal wordt gerbruikt in Joule (J)
P nuttig = het vermogen dat nuttig wordt gebruikt in watt (W)
P totaal = het vermogen dat in totaal wordt gebruikt in watt (W)
Wet van behoud van energie
Een rendement van 100% is in de praktijk niet haalbaar. Wel geldt de wet van behoud, dit
betekent dat nuttige en niet-nuttige energie samen evenveel zijn als de totaal gebruikte
energie.
5.2 Energiegebruik thuis
De grootte van 1 kWh
Met 1,0 kWh elektrische energie kun je:
10 uur internetten, of
15 keer je haar fohnen, of
1 kleine koelkast 1 dag laten koelen, of
4 avonden tv kijken, of
250 gaatjes boren
Energie bezuinigen in huis
Je kunt veel energie besparen door zuinigere apparaten, betere apparaten en door het
gebruik te verminderen.
Zuinigere apparaten zijn bijvoorbeeld ledlampen, ze worden minder warm dan gloeilampen
en de energie wordt vooral gebruikt voor het licht. Ook gaan ze langer mee, dit is ook beter
voor het milieu. Ook helpt het als je het gebruik van het apparaat verminderd, door
bijvoorbeeld de tv uit te zetten als je die niet gebruikt, dit is een besparing van 5-10%.
Als je wilt besparen moet je dus letten op wat je koopt, hoeveel energie een apparaat
verbruikt en hoelang het apparaat meegaat.
Energielabels
Een sticker waar het energieverbruik van een apparaat op staat noem je ook wel een
energielabel. Een energielabel laat je gemakkelijk zien hoe zuinig het apparaat met energie
omgaat in vergelijking met andere apparaten.
Er zijn 3 soorten energielabels. Je hebt labels voor woningen, apparaten en auto’s.
Je selecteert een wasmachine op vermogen.
5.1 - Energieomzettingen
Energie omzetten
In een elektromotor vindt een energieomzetting plaats. Een aantal energievormen die
omgezet kunnen worden zijn: elektrische energie, chemische energie, stralingsenergie,
kernenergie en warmte.
Uit de accu’s wordt chemische energie omgezet in elektrische energie die vervolgens weer
wordt omgezet in bewegingsenergie.
Energieomzettingen geef je weer in een energiestroomdiagram.
Zwaarte-energie
Er bestaat ook zwaarte-energie. Zwaarte-energie is de tijdelijk opgeslagen energie die een
voorwerp heeft als het zich op een bepaalde hoogte bevindt.
De zwaarte-energie is gelijk aan de arbeid die nodig is om dat voorwerp tot op die hoogte te
krijgen. Als een elektromotor een auto de berg op heeft gebracht, dan kan de auto met
behulp van de opgeslagen zwaarte-energie, zonder de motor te gebruiken weer terug
beneden komen.
Rekenen met zwaarte-energie
Ez = m x g x h
Ez = de zwaarte-energie in Joule (J)
m = de massa van het voorwerp in kilogram (kg)
g = de zwaartekracht constante in newton per kilogram (kg)
h = de hoogte(verandering) in meter (m)
Energie en vermogen
De hoeveelheid energie die een apparaat per seconde omzet, noem je het vermogen van dat
apparaat.
Met het vermogen reken je uit hoeveel energie het apparaat omzet in een bepaalde tijd:
E=Pxt
E = de energie in Joule (J)
P = het vermogen in watt (W = J/s)
t = de tijd in seconde (s)
Joule is de standaard eenheid voor energie, maar de energie kan ook in kWh staan. Als je de
energie in deze eenheid wilt berekenen, vul je in de formule het vermogen in kilowwatt en
de tijd in uur in. Je kunt ook de eenheden in elkaar omrekenen.
Rendement
Sinds een paar jaar is er in Nederland een verbod op gloeilampen, dit komt doordat
gloeilampen een rendement hebben van 5%. Slechts 5% van de energie van de gloeilamp
wordt omgezet in licht. De overige 95% wordt omgezet in niet-nuttige energie, in dit geval
warmte.
Gloeilampen zijn hierdoor inefficient en gebruiken veel energie in verhouding met andere
lampen.
, Rekenen met het rendement
Je kan het rendement berekenen op 2 manieren:
η = het rendement (in %)
E nuttig = de energie die nuttig wordt gebruikt in Joule (J)
E totaal = de energie die in totaal wordt gerbruikt in Joule (J)
P nuttig = het vermogen dat nuttig wordt gebruikt in watt (W)
P totaal = het vermogen dat in totaal wordt gebruikt in watt (W)
Wet van behoud van energie
Een rendement van 100% is in de praktijk niet haalbaar. Wel geldt de wet van behoud, dit
betekent dat nuttige en niet-nuttige energie samen evenveel zijn als de totaal gebruikte
energie.
5.2 Energiegebruik thuis
De grootte van 1 kWh
Met 1,0 kWh elektrische energie kun je:
10 uur internetten, of
15 keer je haar fohnen, of
1 kleine koelkast 1 dag laten koelen, of
4 avonden tv kijken, of
250 gaatjes boren
Energie bezuinigen in huis
Je kunt veel energie besparen door zuinigere apparaten, betere apparaten en door het
gebruik te verminderen.
Zuinigere apparaten zijn bijvoorbeeld ledlampen, ze worden minder warm dan gloeilampen
en de energie wordt vooral gebruikt voor het licht. Ook gaan ze langer mee, dit is ook beter
voor het milieu. Ook helpt het als je het gebruik van het apparaat verminderd, door
bijvoorbeeld de tv uit te zetten als je die niet gebruikt, dit is een besparing van 5-10%.
Als je wilt besparen moet je dus letten op wat je koopt, hoeveel energie een apparaat
verbruikt en hoelang het apparaat meegaat.
Energielabels
Een sticker waar het energieverbruik van een apparaat op staat noem je ook wel een
energielabel. Een energielabel laat je gemakkelijk zien hoe zuinig het apparaat met energie
omgaat in vergelijking met andere apparaten.
Er zijn 3 soorten energielabels. Je hebt labels voor woningen, apparaten en auto’s.
Je selecteert een wasmachine op vermogen.
