natuurkunde 3.2 windenergie

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 3

windenergie

wat gaan we doen?

- herhaling

- bewegingsenergie

- elektriciteit uit wind

- het vermogen van een windturbine

- energiebronnen vergelijken

Wat is een generator?

1. een grote dynamo in een windmolen of energie centrale
2. de magneet in een windmolen of energie centrale
3. de "molen" in een energie centrale
4. de plaats waar de brandstof verbrand wordt in een energie centrale

Aardgas, aardolie en steenkool noemen we ook wel:

1. Chemische brandstoffen
2. Kern brandstoffen
3. Fossiele brandstoffen
4. Natuurrijke brandstoffen

Wat is geen vorm van duurzame energie?

1. Zonne energie
2. Wind energie
3. Energie uit biomassa
4. Energie uit fossiele brandstoffen

De eenheid van energie is

1. Joule
2. Watt
3. Kilogram
4. Liter

Hoeveel is 1 megajoule?

1. 100 joule
2. 1000 joule
3. 10 joule
4. 1 000 000 joule

leerdoelen

- je kunt bewegingsenergie beschrijven

- je kunt de onderdelen van een windturbine beschrijven

je kunt het verband leggen tussen windsnelheden en opgewekt elektrische vermogen door een windturbine

- je kunt voordelen en nadelen benoemen van het gebruik van windturbines

bewegingsenergie

alles wat beweegt heeft energie: bewegingsenergie

de hoeveelheid energie hangt af van de snelheid van het voorwerp en van de massa van het voorwerp

hoe groter de snelheid, hoe groter de

bewegingsenergie

hoe groter de massa, hoe groter de

bewegingsenergie

bewegingsenergie

wind is bewegende lucht en heeft dus ook bewegingsenergie

vroeger werd dit gebruikt om graan te malen, hout te zagen en water weg te pompen

de moderne windmolens worden gebruikt om elektrische energie op te wekken

welke energieomzetting vind er plaatst in een windturbine?

1. bewegingsenergie
2. elektrische energie
3. bewegingsenergie naar elektrische energie
4. elektrische energie naar bewegingsenergie

Windenergie

1. de wind laat de wieken draaien. de wieken zitten vast aan een as. het draait langzaam rond: lagesnelheidsas

2. de tandwielen zorgen er voor dat het aantal omwentelingen wordt vergroot. dit zit vast aan de hogesnelheidsas

3. deze as drijft de generator aan

4. de transformator zorgt er voor dat de spanning omhoog wordt getransformeerd naar 10 000 V

het vermogen van een windturbine

het maximaal elektrische vermogen van de windmolen is het grootste vermogen wat een windmolen kan leveren bij voldoende wind.

de eenheid van vermogen is Watt (W)

1 W = 1 J/s

een windturbine van 3MW levert onder de meeste gunstige omstandigheden 3 miljoen joule per seconde

wat doet een transformator?

vermogen windturbine

hoe harder het waait hoe meer vermogen een windturbine heeft

er zit wel een maximum aan zodat de windturbine niet 'op hol slaat'.

bij een snelheid van 10 m/s is het vermogen van de windturbine ongeveer 800 kW

bij welke snelheid van de wind bereikt de windturbine het maximale vermogen?

wat is het maximale vermogen van de windturbine?

energie bronnen vergelijken

wanneer je energiebronnen gaat vergelijken let je op de volgende punten:

- hoeveel kost de opgewekte energie?
is windenergie duurder dan fossiele brandstoffen?

- kan de energiebron op den duur uitgeput zijn?
fossiele brandstoffen raken op, wind niet

- is de energiebron altijd of alleen af en toe beschikbaar?
het waait niet altijd hard genoeg om de maximale energie er uit te halen

- wat zijn de gevolgen voor het milieu?
bij fossiele brandstoffen verbranden ontstaan giftige stoffen, maar horizonvervuiling en geluidsoverlast zijn ook milieunadelen

leg in je eigen woorden uit wat bewegingsenergie is

leg in je eigen woorden uit wat de voordelen en nadelen zijn van windturbines

huiswerk

maken 3.2 in het werkboek