3.3 Zonne-energie

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo g, t
• Leerjaar 3

3.3 Zonne-energie

Leerdoelen

• Je kunt stralingsenergie beschrijven.
  
• Je kunt de onderdelen van een zonnecollector beschrijven.
• Je kunt de werking van een zonnepaneel beschrijven. 
• Je kunt het rendement van zonnecellen berekenen. 

Vandaag

Wat weet je al over zonnepanelen?

Energie uit zonlicht

Werking zonnecollectoren

Werking zonnepanelen

Rendement berekenen

Heb jij thuis zonnepanelen of zonnecollectoren?

Ja, ik heb zonnepanelen

Ja ik heb zonnecollectoren

Ja, ik heb beide

Nee

Nog niet

Weet je al hoe een zonnepaneel en zonnecollector werkt?

Ja

Nee

Een klein beetje

Dat weet mijn vader

Dat weet mijn moeder

Energie uit zonlicht

Zonlicht bevat stralingsenergie
Planten gebruiken zonlicht om zichzelf op te bouwen: fotosynthese.

Zonnecollector

Stralingsenergie -> warmte (thermische energie)

De zonnecollector

Blz. 57 tekstboek

1. Zwarte plaat absorbeert warmte.
2. Water in buizen wordt warm.
3. Dubbelglas vermindert warmteverlies.
4. In de warmtewisselaar wordt de warmte aan leidingwater afgegeven.

Werking zonnecollector

Een zonnecollector zet zonne-energie om in:

1. elektriciteit
2. warmte

Zonnepaneel

Een zonnepaneel bestaat uit vele zonnecellen

stralingsenergie -> elektrische energie

Rendement bij zonnepanelen

Het rendement berekenen. (E in Joule !)

Het rendement berekenen (P in Watt)

Rendement in de BINAS

1000 J

150 J

850 J

Het rendement is Enut/Etot x 100 %

ɳ = 150/1000 x 100 % = 15%

We gebruiken de formule met E omdat er

er Joule staat.

Een zonnepaneel wordt getest. Er valt 500 W aan stralingsenergie op het paneel. 450 W verdwijnt als warmte. Het paneel levert elektrische energie met een vermogen van 50 W.
Hoe groot is het rendement van het zonnepaneel?

Renedement zonnepaneel

Een zonnepaneel heeft een oppervlak van 1,2 m2. De stralingsnergie is 1300 W/m2. Het zonnepaneel levert 280 W.

Bereken het rendement.

Geg: P_nut = 1,2 x 280 = 336 W

           P_op = 1,2 x 1300 W = 1560 W

Gevr: η in %

Opl:    η = P_nut/P_op x 100 % = 336/1560 = 22 %

Belang lesdoel

Het nut van zonnepanelen inzien, de werking en begrijpen wat het rendement is.

Aan de slag

Maak de opgaven bij 3.3