11.5 Energie besparen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 4

H11: Energie

Introductie

§ 11.1 Fossiele brandstoffen

§ 11.2 Zonne-energie

§ 11.3 Windenergie

§ 11.4 Waterkracht

§ 11.5 Energie besparen

Leerdoelen

11.5.1 Je kunt uitleggen wat de wet van behoud van energie inhoudt.

11.5.2 Je kunt toelichten wat precies wordt bedoeld met ‘zuinig zijn met energie’.

11.5.3 Je kunt twee manieren beschrijven waarop mensen energie kunnen besparen.

11.5.4 Je kunt de rendementen vergelijken van gloeilampen, spaarlampen en ledlampen.

11.5.5 Je kunt het energieverbruik van apparaten berekenen in joule en in kilowattuur.

11.5.6 Je kunt uitleggen hoe energielabels je kunnen helpen om een apparaat te kiezen.

De wet van behoud van energie

Voor elke energie-omzetter geldt de wet van behoud van energie:

Bij energie-omzettingen gaat nooit energie verloren.

Er komt ook nooit nieuwe energie bij.

De totale hoeveelheid energie is voor en na de energie-omzetting even groot.

De wet zegt alleen iets over de hoeveelheid energie, niet hoe waardevol die energie is.

phet.colorado.edu

Zuinig met energie

Het heeft verschillende voordelen om minder elektrische en chemische energie te verbruiken.

1. Je energierekening gaat omlaag.

2. Het is beter voor het milieu.

3. Het spaart grondstoffen en kostbare ruimte.

Het rendement van lampen

Elektrische lampen zijn veel energiezuiniger geworden.

De gloeilampen.

De spaarlampen.

De ledlamp.

Dit is de zuinigste soort lamp die je op dit moment kunt kopen.

Ledlampen zijn niet alleen zuiniger dan gloeilampen, ze gaan ook veel 

langer mee.

5 W = 50 W:  deze ledlamp van 5 W geeft evenveel licht als een gloeilamp 

van 50 W. 

Het rendement van de ledlamp is dus tien keer zo groot als dat van een gloeilamp.

5 W = 50 W.

Het energieverbruik berekenen

Als je wilt uitrekenen hoeveel geld je op je elektriciteitsrekening bespaart, moet je het energieverbruik dus berekenen in kWh. 

Je gebruikt daarvoor de formule: E = P ∙ t

• E het elektrisch energieverbruik in kilowattuur (kWh);

• P het elektrisch vermogen in kilowatt (kW);

• t de tijd die het apparaat heeft gewerkt in uur (h).

Voorbeeldopdracht 1

Nathan vervangt een gloeilamp van 50 W door een ledlamp van 5 W. 

Hij schat dat de ledlamp elk jaar 800 uur brandt.

Bereken hoeveel geld Nathan elk jaar op zijn energierekening bespaart, als 1 kWh € 0,23 kost.

Gegevens   

gloeilamp

P = 50 W = 0,050 kW

t = 800 h

ledlamp

P = 5 W = 0,005 kW

t = 800 h

uitwerking

• E = P ∙ t
  
• = 0,050 × 800 = 40 kWh
  
• = 0,005 × 800 = 4 kWh
  
• Nathan bespaart dus in één jaar 40 − 4 = 36 kWh.
  
• In geld is dat 36 × € 0,23 = € 8,28.

HET ENERGIELABEL

Op elektrische apparaten staat meestal vermeld hoe groot het elektrisch vermogen van het apparaat is. Je weet dan hoeveel elektrische energie het apparaat per seconde opneemt. Als een apparaat een veranderlijk vermogen heeft, wordt het maximale vermogen vermeld. Een apparaat van 200 W neemt bijvoorbeeld per seconde maximaal 200 J elektrische energie op. Het werkt dan ‘op vol vermogen’.

Energiebronnen vergelijken

Elke vriezer een energielabel (afbeelding 5). 

Daarop staat aangegeven in welke energieklasse de 

vriezer valt. 

De schaal loopt van A (groen, het meest zuinig) 

tot G (rood, het minst zuinig). 

Op het label staat ook hoeveel elektrische energie de 

vriezer normaal gesproken per jaar verbruikt. 

Bij de vriezer in afbeelding 5 is dat 179 kWh.

Het energielabel van een vriezer (energieklasse C).

voorbeeld uit een examen 

De lift bereikt een hoogte van 382 m. 

1) Toon met een berekening aan dat de toename van de zwaarte-energie 6,1 MJ is. 

2)De lift doet er 37 s over om tot een hoogte van 382 m te komen. Wat is het gemiddeld geleverde vermogen?

 A  6,1 MJ 

B 6,1 MW 

C 165 MJ 

D 165 kW 

voorbeeld uit een examen 

De lift bereikt een hoogte van 382 m. 

1) Toon met een berekening aan dat de toename van de zwaarte-energie 6,1 MJ is. 

Toename Ez = m*g*toename h=6,1 MJ

2)De lift doet er 37 s over om tot een hoogte van 382 m te komen. Wat is het gemiddeld geleverde vermogen?

D 165 kW 

Want P=E/t= 6,1MJ/37s = 165 kW

Energie monitoren

Je kunt op verschillende manieren je verbruik bijhouden 

Als je inzicht hebt in je verbruik kun je ook zien wat het effect is van bv. verduurzamen

Lezen: 

11.5 Energie besparen 

Maken: 

11.5 Energie besparen 

Lesdoelen

Energie begrijpen: Leg uit wat de wet van behoud van energie betekent.

Zuinig zijn met energie: Vertel wat er wordt bedoeld met 'zuinig zijn met energie'.

Energie besparen: Beschrijf twee manieren waarop je energie kunt besparen.

Lesdoelen

Lampen vergelijken: Vergelijk de efficiëntie van gloeilampen, spaarlampen en ledlampen.

Energieverbruik berekenen: Bereken het energieverbruik van apparaten in joule en kilowattuur.

Energielabels begrijpen: Leg uit hoe energielabels je kunnen helpen bij het kiezen van een apparaat.