§5.3 Opwekken van energie - les 2

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

§5.3 Opwekken van energie

Lesplanning:

1. Klassikaal zonne-energie
2. Opgave 37 en 38
3. Bespreken opgave 38
4. Afronden opdracht hernieuwbare energiebronnen

Dinsdag week 9

Lesdoelen

Aan het einde van de les ...

• kan je rekenen aan de energieopbrengst van een zonnepaneel.

Dinsdag week 8

Wat zijn de nadelen van
zonne-energie?

Op het dak ligt 12 m² zonnepanelen. Het gemiddelde vermogen van de zonnestraling is 900 W/m². De zonnepanelen hebben een rendement van 18%.
Hoeveel stralingsenergie wordt er in een jaar tijd omgezet door de zonnepanelen?

1. 900 * 12 = 1,1 *10⁵ W
2. 900 * 12 = 1,1 *10⁵ kWh
3. 900 * 12 * 365 = 3,9*10⁶J
4. 0,9 * 12 * 365 * 24 = 9,5*10⁴ kWh

Op het dak ligt 12 m² zonnepanelen. Het gemiddelde vermogen van de zonnestraling is 900 W/m². 

Hoeveel stralingsenergie wordt er in een jaar tijd omgezet door de zonnepanelen?

• Totaal vermogen panelen
    900 * 12 = 10800 W
  
  
• E (kWh) = P(kW) * t (h)
• E = 10,8 * 365 * 24
• E = 94608
• E = 9,5*10⁴ kWh

Maar niet alle stralingsenergie wordt omgezet in elektrische energie.

De zonnepanelen op het dak zetten in een jaar 9,5*10⁴ kWh stralingsenergie om in elektrische energie en warmte. De zonnepanelen hebben een rendement van 18%.
Hoeveel elektrische energie leveren deze zonnepanelen per jaar?

1. 9,5*10⁴ * 0,18 = 1,7*10⁴ kWh
2. 9,5*10⁴ * 0,18 = 1,7*10⁴ J
3. 9,5*10⁴ * 0,72 = 6,8*10⁴ kWh
4. 9,5*10⁴ * 0,72 = 6,8*10⁴ J

De zonnepanelen op het dak zetten in een jaar 9,5*10⁴ kWh stralingsenergie om in elektrische energie en warmte. De zonnepanelen hebben een rendement van 18%.
Hoeveel elektrische energie leveren deze zonnepanelen per jaar?

•   E_totaal = 9,5*10⁴ kWh

η=​E​tot​​​​E​nuttig​​​​⋅100

De zonnepanelen op het dak zetten in een jaar 9,5*10⁴ kWh stralingsenergie om in elektrische energie en warmte. De zonnepanelen hebben een rendement van 18%.
Hoeveel elektrische energie leveren deze zonnepanelen per jaar?

•   E_totaal = 9,5*10⁴ kWh

η=​E​tot​​​​E​nuttig​​​​⋅100

18=​95000​​E​nuttig​​​​⋅100

De zonnepanelen op het dak zetten in een jaar 9,5*10⁴ kWh stralingsenergie om in elektrische energie en warmte. De zonnepanelen hebben een rendement van 18%.
Hoeveel elektrische energie leveren deze zonnepanelen per jaar?

•   E_totaal = 9,5*10⁴ kWh

η=​E​tot​​​​E​nuttig​​​​⋅100

18=​95000​​E​nuttig​​​​⋅100

0,18=​95000​​E​nuttig​​​​

De zonnepanelen op het dak zetten in een jaar 9,5*10⁴ kWh stralingsenergie om in elektrische energie en warmte. De zonnepanelen hebben een rendement van 18%.

Hoeveel elektrische energie leveren deze zonnepanelen per jaar?

• E_nuttig = 0,18 * 95000
  
• E_nuttig = 68400 kWh
• E_nuttig = 6,8*10⁴ kWh

0,18=​95000​​E​nuttig​​​​

Aan de slag

§5.3 digitaal - opgave 37 en 38

Hoe gingen de opgaven? Wat vind je nog lastig?

Opgave 38b 

Een gezin plaatst een zonnecollector met een oppervlakte van 2,0 m². De gemiddelde instraling van zonnewarmte op de collector is over een heel jaar gerekend 90 W/m².

Bereken hoeveel energie (in kWh) er per jaar wordt omgezet.

• P = 2 * 90 = 180 W
• 180 W = 0,180 kW
  
  
• E (kWh) = P (kW) * t (h)
• E =  0,180 * 24 * 365 
• E = 1576,8 kWh
• E = 1,6 *10³ kWh

Uitwerken in kladblad

Opgave 38c

Het rendement van de zonnecollector is 8%. Stel dat je per jaar 3500 kWh gebruikt.

Bereken hoeveel procent hiervan de zonnecollector kan leveren.

• Zonnecollector
    E= 1576,8 kWh
• Maar 8% wordt omgezet in elektrische energie.

Uitwerken in kladblad

Opgave 38c

Het rendement van de zonnecollector is 8%. Stel dat je per jaar 3500 kWh gebruikt.

Bereken hoeveel procent hiervan de zonnecollector kan leveren.

• Zonnecollector
    E= 1576,8 kWh
• Maar 8% wordt omgezet in elektrische energie.
  
  
  
• 8 = E_nuttig / 1576,8 * 100
• 0,08 = E_nuttig / 1576,8
• E_nuttig = 1576,8 * 0,08
  
  

η=​E​tot​​​​E​nuttig​​​​⋅100

Uitwerken in kladblad

Opgave 38c

Het rendement van de zonnecollector is 8%. Stel dat je per jaar 3500 kWh gebruikt.

Bereken hoeveel procent hiervan de zonnecollector kan leveren.

• E_nuttig = 1576,8 * 0,08
  
• Enuttig = 126,1 kWh

Uitwerken in kladblad

Afronden 

Opdracht hernieuwbare energiebronnen