Elektrische systemen: duurzaamheid en mobiliteit
OATE-PELEKTR-19
DIT DOSSIER BESTAAT UIT 3 DELEN
Peperkamp B. 1751413 Van der Vegte M.
1060534
Inhoud
1. Zonnepanelen berekenen ... 6
1.1 Doel ... 6
1.3 Gegevens ... 7
1.4 Resultaten ... 8
1.5 Verwerking ... 9
1.6 Conclusie ... 10
1.9 Bronnen ... 13
2. Redactioneel artikel... 14
2.1Bronnen: ... 17
2.2 Feedback... 17
1-2-3. Exploded view, systemen & typeplaatje en berekeningen. ... 21
4. Demonstratie apparaat ... 21
4.1 Ingevulde lesbrief ... 21
Direct instructiemodel 3 Elektro begrippen aanleren ... 21
Misconcepten ... 22
Storingstabel voor dit apparaat (mankement, mogelijke oorzaken, remedie) ... 23
4.2 Onderdelen uit de directe instructie ... 24
4.3 Leerdoelen ... 26
4.4 Taxonomie leeractiviteit ... 26
4.5 Feedback/evaluatie van leerlingen/mede studenten nav demonstratie ... 26
1. Opbouw huisinstallatie ... 30
1.1 Inleiding ... 30
1.2 Foto meterkast ... 30
1.3 Uitleg van de meterkast ... 31
1.4 Belastbaarheid ... 32
2. Installatietekening ... 40
3. Stroomkringschema bouwen, meten en simuleren ... 41
3.1 Doel ... 41
3.2 Werkwijze ... 41
3.3 Resultaten ... 42
Meetresultaten weergegeven in een schema ... 42
3.4 Verwerking ... 43
Gegevens stroomkringschema: ... 44
Gesimuleerde stroomkringschema: ... 46 3.5 Conclusie en evaluatie ... 47 3.6 Bronnenlijst ... 48
OATE-PELEKTR-19
DEEL 1
1. ZONNEPANELEN BEREKENEN 2. REDACTIONEEL ARTIKEL Peperkamp B. 1751413
Van der Vegte M. 1060534
Inhoud
1. Zonnepanelen berekenen ... 6
1.1 Doel ... 6
1.3 Gegevens ... 7
1.4 Resultaten ... 8
1.5 Verwerking ... 9
1.6 Conclusie ... 10
1.9 Bronnen ... 13
2. Redactioneel artikel... 14
2.1Bronnen: ... 17
2.2 Feedback... 17
1. Zonnepanelen berekenen
1.1 Doel
Het doel van dit rapport is het uitzoeken of onze daken toereikend zijn en hoeveel panelen we nodig hebben om zelfvoorzienend te zijn.
1.2 Werkwijze
Voor dit onderzoek hebben we gebruik gemaakt van de 2 opgeven zonnepanelen:
* Benq (green triplex PM060M02)
* Bisol (BLU-265)
Daarbij hebben we de volgende gegevens, die nodig zijn om de opbrengst uit te rekenen, opgezocht:
• hoek dak
• richting paneel
• instralingsfactor
• verliesfactor
Met behulp van deze gegevens worden de opbrengsten per huis berekent en hoeveel panelen er nodig zijn om te voldoen aan het doel: zelfvoorzienend zijn.
1.3 Gegevens
Martijn van der Vegte Bas Peperkamp
richting dak oost en west zuid-zuid west
helling dak 45 45
instralingsfactor 85% 85%
verliesfactor 80 (oost) 82 (west) 97
Benq Bisol
Peak vermogen 275 WP 265 WP
Tolerantie 3,0% 3,0%
oppervlakte 1,61 m2 1,62 m2
capaciteit per m2 170,7 164
1.4 Resultaten
Benq (275 WP) Martijn Bas
beschikbaar dak (m2) oost: 20 west: 21
21
max aantal panelen oost: 12
west: 13
13
Opbrengst per paneel oost = 187 kWh west = 191,68 kWh
226,73 kWh
totale opbrengst oost: 2244 kWh
west: 2491,84 kWh
4735,84 kWh
2947,49 kWh
verbruik per jaar 3600 kWh
(76,02% van de opgewekte stroom)
2676 kWh
(90,80% van de opgewekte stroom)
terugleveren 1135,84 kWh 271,49 kWh
Bisol (265 WP) Martijn Bas
beschikbaar dak (m2) oost: 20 west: 22
22
max aantal panelen oost: 12
west: 13
13
Opbrengst per paneel oost = 180,2 kWh west = 184,71 kWh
218,49 kWh
west: 2401,23 kWh
4563,63 kWh
verbruik per jaar 3600 kWh
(78,88% van de opgewekte stroom)
2676 kWh
(94,21% van de opgewekte stroom)
terugleveren 963,63 kWh 164,37 kWh
1.5 Verwerking
Ten eerste hebben we uitgerekend hoeveel panelen er op ons dak geplaatst kunnen worden.
Daarvoor hebben we de oppervlakte van het dak en de oppervlakte van 1 paneel nodig.
De beschikbare ruimte gedeeld door de oppervlakte van 1 paneel levert het aantal te plaatsen panelen.
Vb.: Dak Martijn (oost)
● opp. dak = 5m x 7m = 35 m2
● opp. niet bruikbare ruimte is 15 m2
● beschikbare ruimte = 35 - 15 = 20 m2
● oppervlakte paneel = 0,983x1,639 = 1,61 m2
● aantal panelen = 20 / 1,61 = 12
Totale vermogen in Wp x Instralingsfactor x Verliesfactor = Opbrengst (kWh)
De instralingsfactor is afhankelijk van de stralingssterkte van de zon, deze verschilt per dag, tijdstip en tijd van het jaar. In Nederland wordt daarom over het algemeen een gemiddelde van 85% of 0,85 gebruikt. De verliesfactor is een procentueel kengetal dat aangeeft hoeveel verlies een zonnepanelen systeem aan instraling mist, omdat de kijkhoek van de panelen en de helling van het dak afwijkt van de optimale instralingsfactor. Om de verliesfactor te kunnen bepalen, dien je de hellingshoek en de kijkhoek van het dak te weten. Met behulp van deze twee kan volgens de onderstaande tabel van Hespul de verliesfactor worden bepaalt.
Instralingsfactor is 0,85 en voor, de in dit voorbeeld, gebruikte dak is de verliesfactor 0,8.
Totale opbrengst van 1 paneel (Benq) is:
275 WP x 0,85 x 0,8 = 187 kWh
De totale opbrengst voor het dak op het oosten is dan 12 x 187 = 2244 kWh
1.6 Conclusie
Doel van het onderzoek: zijn onze daken toereikend en kunnen we zelfvoorzienend zijn qua elektriciteitsverbruik?
Uitkomst: onze daken zijn inderdaad toereikend en we kunnen zelfvoorzienend zijn.
Zoals uit de resultaten (paragraaf 4) blijkt, houden wij na aftrek van ons verbruik elektriciteit over.
Benq panelen Martijn Bas
Jaar verbruik (kWh) 3600 2676
Opbrengst zonnepanelen (kWh) 4735,84 2947,49
Terug leveren (kWh) 1135,84 271,49
Besparen niet afnemen stroom
(1 kWh = 22 cent) € 792,00 € 588,72
Opbrengsten terugleveren
(1 kWh = 7 cent € 79,51 € 19,00
Totale jaarlijkse besparing € 871,51 € 607,72
Bisol panelen Martijn Bas
Jaar verbruik (kWh) 3600 2676
Opbrengst zonnepanelen (kWh) 4563,63 2840,37
Terug leveren (kWh) 963,63 164,37
Besparen niet afnemen stroom
(1 kWh = 22 cent) € 792 € 588,72
Opbrengsten terugleveren
(1 kWh = 7 cent € 67,45 € 11,51
Totale jaarlijkse besparing € 859,45 € 600,23
Uit deze gegevens kunnen we de conclusie trekken dat we zelfvoorzienend kunnen zijn wat betreft het verbruik van elektriciteit onder het huidige verbruik.
Totale kosten van om voor het plaatsen van de panelen is een gemiddelde.
Deze kosten zijn inclusief alle benodigde apparatuur en BTW teruggave.
Martijn Bas
aantal panelen 25 13
kosten installatie 9000 5200
Terugverdiend Benq na: 10,3 8,6 jaar
Terugverdiend Bisol na: 10,5 8,7 jaar
1.7 Evaluatie
Doel van deze opdracht was het bereken van de haalbaarheid van zonnepanelen op onze daken. Uit de berekening is gebleken dat wij, met de 2 voorgeschreven panelen, dit doel ruimschoots halen. We produceren zelfs te veel stroom en kunnen terug leveren.
In onze berekeningen is geen rekening gehouden met het stijgen/dalen van de energieprijzen over de jaren. Nu dalen de prijzen iets, dat betekent dat we minder besparen en langer zullen doen over het terugverdienen van de investering. Als de prijzen stijgen, verdienen we meer terug en zal het terugverdienen sneller gaan.
1.8 Foto’s huis
Bas (Overasselt) Martijn (Cothen)
1.9 Bronnen
Van Hoek, R & Scheltinga, L. 2015. Elektrotechniek. Groningen/Utrecht, Nederland: (Noordhoff uitgevers)
https://www.tentensolar.nl/semi-overheid/dossiers/item/zonnepanelen-rendement-berekenen.html (26 mei 2020)
https://www.pricewise.nl/energieprijzen/verwachting-energieprijzen/januari-2020/ (26 mei 2020)
2. Redactioneel artikel
Zeevaart CO2 neutraal?
Zittend aan boord van een zeilboot, turend naar de eindeloos strakke lucht en genietend van de stilte, vragen we ons af of dit niet het ‘nieuwe normaal’ zou kunnen worden.
Geen vliegtuigstrepen omdat er nauwelijks gevlogen wordt ivm corona. Geen ronkende motoren omdat ook de wegen leger zijn.
Kan het transport CO2 neutraler via het water?
Fairtransport is zo’n bedrijf, zij varen met de Tres Hombres. Drie vrienden, Andreas Lackner, Jorgen Langelaan en Arjen van der Veen. Zij zijn in 2000 al begonnen met het idee om CO2-neutraal vracht te gaan vervoeren. Hiervoor hebben ze, met behulp van vrijwilligers, een ‘wrak’ omgebouwd tot een zeewaardig zeeschip.
Naast het vervoeren van vracht op een ‘faire’ manier zet de Tres Hombres zich ook in voor Jongeren. Onderwijs terwijl je op weg bent naar een klant, hoe mooi kan het zijn?
‘
We richtten de Fairtransport Foundation op als stichting. De Foundation heeft als doel duurzame zeevaart te bevorderen, te ondersteunen en uit te voeren,’ vertelt Arjen. ‘Binnen de stichting houd ik me het meeste bezig met educatie.’ Op elke tocht varen er steeds vijf tot acht trainees mee – dat zijn jonge zeelui in opleiding.‘Afgelopen jaren zeilden er ook heel wat
‘ontspoorde’ jongeren mee, die vaak al een heel parcours van scholen en instellingen hadden afgelegd voor ze bij ons terecht kwamen,’ stelt Arjen. ‘Op zee wordt de wereld voor die jongens
eenvoudig, maar zeker niet gemakkelijk.
Op zee moet je altijd alert zijn. Aan boord leren de jongeren samen te werken wanneer dat nodig is.’
(https://www.mo.be/zeronaut/fairtransport-cargo-met-de-wind-de-zeilen)
Maar hoe vervuilend is het transport over zee nu eigenlijk?
Elke vorm en mate van CO2 uitstoot moet worden aangepakt en zou het niet mooi zijn om alles over het water te vervoeren met CO2 neutrale schepen. Niet alles is te bezeilen zoals de Tres Hombres doet, daar zijn weer andere initiatieven voor in ontwikkeling.
Elektrisch varen
Voor de kleine afstanden is dit een goede manier van varen. Voor internationaal transport over zee wordt het allemaal wat lastiger. Accu’s redden het niet van Nederland naar China, moeten worden bijgeladen. Dat kan door generatoren en zonnepanelen. Zonnepanelen zijn ruimte innemend en voor de generator heb je weer een brandstof nodig.
Zeilen
Een reeds bewezen manier van transport, denk maar terug aan het VOC-tijdperk.
Wind is gratis en dat is dan ook weer een groot voordeel. Groot nadeel is toch altijd weer de beschikbaarheid en de richting waaruit deze komt. Schepen moeten volledig opnieuw ontworpen worden omdat op de huidige containerschepen geen plaats is voor enorme masten. Eén van de ideeën is een soort kite. Het schip wordt dus voortgetrokken door een vlieger, besparing 10-15%.
Ander principe: Flettner-rotors, door de wind aangedreven kokers aan een verticale as die de schroef aandrijven. Deze leveren een besparing op van bijna 20%.
Het Noorse ingenieursbureau Lade AS werkt aan een zeilvrachtschip dat in het geheel geen zeilen heeft. De romp van het schip zet windenergie uit bijna alle richtingen om in een voorwaartse voortstuwing. Komt de wind van voren, ook dan kan de rompvorm zorgen voor een voorwaartse stuwing, dit kan een besparing opleveren van 80%.
Vooralsnog mooie besparingen maar meer dan een ‘sail assist’ is het niet. Je hebt altijd een tweede bron van energie nodig.
Kite Flettner Romp
Andere brandstof
Deskundigen hebben het hoofdzakelijk over een andere soort brandstof.
Hier valt de grootste winst te halen. Belangrijkste onderdeel hierbij, als het maar gemaakt wordt zonder fossiele brandstoffen: waterstof, ammoniak, ethanol, methanol, of synthetische brandstoffen die rechtstreeks uit de CO2 uit de lucht worden gemaakt.
Een echte oplossing is er niet. Waterstof doet het goed, maar is moeilijk op te slaan.
Methanol en ammoniak is giftig, aan boord van een schip dus gevaarlijk. Biobrandstoffen zijn een optie maar is hier voldoende van beschikbaar.
Kernreactor
Onder anderen een Amerikaans vliegdekschip en een Russische ijsbreker zijn hiermee aangedreven.
Het kan en is energiezuinig. Dat er nog geen anderen zijn overgestapt hierop zegt ook wel wat.
Havens moeten een atoomboot wel accepteren en dat gebeurt niet.
Het risico is te groot en de veiligheid van de bevolking gaat voor.
Langzamer varen
De meest voor de hand liggende maatregelen is 20% langzamer gaan varen.
Nu is al min of meer aangetoond dat de CO2 uitstoot minder is door het coronavirus (minder verkeer) en het langzamer rijden (100km/h ipv 130 tussen 6:00-19:00). Exacte cijfers zijn nog niet bekend en voor zover ze er wel zijn, zijn ze nog niet 100% betrouwbaar.
Maar hier speelt de consument ook een belangrijke rol, bijvoorbeeld kun je langer wachten op je bestelde goederen……
Leerlingen zijn hier goed bij te betrekken, zij zouden onder elkaar al een campagne kunnen starten om bewuster te kijken waar je aankopen vandaan komen. Ga meer voor lokale producten en diensten dan voor internationale producten en diensten. Maak elkaar en de wereld om je heen bewuster. Ook de levertijd van spullen is niet meer belangrijk. Iets langer wachten en weten dat je het milieu bespaart is een mooie gedachte. Maar hoofdzakelijk blijft de actie: koop lokaal. Leerlingen die MVI volgen, kunnen hier mooie flyers voor maken en deze rondbrengen bij de middenstand. Zo werken ze aan hun eigen ontwikkeling en leveren ze een maatschappelijke bijdrage.
2.1Bronnen:
https://www.volkskrant.nl/economie/elektrisch-varen-zeilen-of-een-atoomboot-hoe-kan-de- commerciele-zeevaart-minder-co2-uitstoten~be659a53/
https://www.duurzaambedrijfsleven.nl/future-transportmobility/13317/zo-krijgen-vrachtschepen- de-wind-opnieuw-in-de-zeilen
https://www.trouw.nl/duurzaamheid-natuur/vracht-gezocht-voor-zeilend-en-dus-klimaatneutraal- vrachtschip~b9f9a4fa/?referer=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F
https://www.duurzaambedrijfsleven.nl/mobiliteit/574/zeilen-op-300-meter-hoogte-met-sterkste- stof-ter-wereld
https://www.mo.be/zeronaut/fairtransport-cargo-met-de-wind-de-zeilen
https://www.weeronline.nl/nieuws/20-5-2020-minder-co2-uitstoot-door-maatregelen-corona https://www.volkskrant.nl/nieuws-achtergrond/de-maximumsnelheid-wordt-verlaagd-maar- daardoor-bent-u-straks-gemiddeld-juist-sneller-thuis~b3921bfa/
https://www.ce.nl/publicaties/937/langzamer-is-zuiniger https://www.ikkooplokaal.nu/
2.2 Feedback
Feedback Martijn Nova (28 mei 2020)
Mooi, interessant artikel. Mooi dat het vanuit een eigen leefwereld is vertelt. Jullie weten de lezer goed te boeien en uit te dagen. Een duidelijke probleemstelling en opbouw zitten in het verhaal. De koppeling naar het onderwijs is ook creatief uitgevoerd.
Feedback Marlous van Gurp (29 mei 2020)
Het stuk is duidelijk geschreven foto's en grafiek dragen bij aan een duidelijk verhaal. De opdracht die erbij is gemaakt vind ik voor MVI een goede opdracht, maar volgens mij zou er meer uit te halen zijn.
Artikel gaat over Zeevaart CO2 neutraal en eindigt met koop lokaal. Hier zouden ze kunnen bereken wat het kost in tijd en uitstoot door verschillende reizen te laten vergelijken. Hoe komt een product hier en welke weg legt dit product af.
ELEKTRISCHE SYSTEMEN:
DUURZAAMHEID EN MOBILITEIT
OATE-PELEKTR-19
DEEL 2
3. EXPLODED VIEW 4. SYSTEMEN EN
TYPEPLAATJE 5. BEREKENINGEN 6. DEMONSTRATIE
APPARAAT
Peperkamp B. 1751413
Van der Vegte M. 1060534
Voorwoord:
Voor het samenstellen van dit dossier is gebruik gemaakt van literatuur van ‘de website canvas’
(Door Lisette), door literatuur ‘Grafische Ontwerpen’ (Door D.Dabner, S.Stewart& A.Vickress), etc.
Hogeschool Utrecht, Bureau Assessments Padualaan 97, 3584 CH Utrecht assessmentbureau.fe@hu.nl
Inhoud
1-2-3. Exploded view, systemen & typeplaatje en berekeningen. ... 21
4. Demonstratie apparaat ... 21
4.1 Ingevulde lesbrief ... 21
Direct instructiemodel 3 Elektro begrippen aanleren ... 21
Misconcepten ... 22
Storingstabel voor dit apparaat (mankement, mogelijke oorzaken, remedie) ... 23
4.2 Onderdelen uit de directe instructie ... 24
4.3 Leerdoelen ... 26
4.4 Taxonomie leeractiviteit ... 26
4.5 Feedback/evaluatie van leerlingen/mede studenten nav demonstratie ... 26
1-2-3. Exploded view, systemen & typeplaatje en berekeningen.
Deze onderdelen bevinden zich op de website https://bit.ly/explodedx10i
4. Demonstratie apparaat
4.1 Ingevulde lesbrief
Direct instructiemodel 3 Elektro begrippen aanleren
Een les ontwerp voor ‘Elektrische systemen: duurzaamheid en mobiliteit’
Docent: Bas
Duur van de les: 60 minuten Thema: Persoonsvorming en burgerschapsontwikkeling
Groep:
Jaar 4 vmbo Jaar 1 mbo Cursus:
Elektrische systemen: duurzaamheid en mobiliteit
Begin situatie: Leerlingen zijn minstens 15 jaar, en hebben leerjaar 3 van het vmbo MVI doorlopen.
We hebben leerlingen met afkomst uit alle windrichtingen. Sommige wonen al hun hele leven in Nederland. Ze hebben nog weinig gehad over de werking van een elektromotor.
Lesdoelen:
• Wat betekent "magnetisme"?
• Wat betekent “rotatie”?
• Wat betekent “trillingen”?
Lesplan
Tijd Lesstof Leermiddelen en
leeractiviteiten Gedrag docent Gedrag leerling Kop (10
minuten) Introductie op de lesstof.
Aandacht vragen met filmpje dat door mij gemaakt is.
Film samen bekijken en
klassikaal beantwoorden. Gastheer In de les modus komen en hopelijk geïnteresseerd raken.
Luisteren.
Middel ( 30
minuten) Deel 1
Samen met de klas de website vlug tonen.
In groepjes kort bespreken wat opvalt.
Deel 2 De leerling gaat
zelfstandig op
https://bit.ly/explodedx10i
Bekijk de website en beantwoord de vragen in een Word bestand. Lever deze in op Google Classroom.
Gastheer
Coachen van de groepjes
Luisteren en reageren op de vragen van de docent.
Luistert mee, biedt indien nodig input.
de pc aan de slag.
Leerlingen bepalen aan de hand van de theorie en de vragen op de website hun eigen werktempo Deel 3 Werkt
zelfstandig aan de opdrachten
Zit achter de pc en zoekt de vraag van de docent op
via google.nl Presentatie
van informatie, proberen interactief te houden. ( bijv:
“Zoek eens op wat voor trilmotor jouw mobiele telefoon heeft?”)
Biedt input over de trilmotor van hun mobiele telefoon.
Staart (10
minuten) Samen de les
bespreken. Wat zijn nog meer voorbeelden waar een trilmotor voor wordt gebruikt? Wat is rotatie?
Klassikaal vragen stellen aan de leerlingen en vat samen wat er geleerd is?
Biedt input voor voorbeelden van een
trilmotor en wat ze geleerd hebben.
Volgende les Samen de les
bespreken. Digibord Vragen wat de
leerlingen de vorige les geleerd hebben.
Beantwoorden wat er is blijven
‘hangen’.
Bijlage: Website Filmpje: YouTube
Misconcepten
In deze les zijn misconcepten mogelijk over de 3 begrippen. Magnetisme, dit wordt snel gezien als een magneet, die kan wel magnetisch zijn, maar is niet magnetisme.
Bij rotatie wordt als snel gedacht aan ronddraaien, dit kan op de plaats of in een cirkel. Bij rotatie moet echt gedacht worden dat een crikelvormige beweging rond een centraal punt plaats vindt.
Storingstabel voor dit apparaat (mankement, mogelijke oorzaken, remedie)
De mobiele telefoon kan van alles kapot hebben. De oplader kan niet meer werken, het scherm kan kapot gaan, de processor kan niet meer werken, de microfoon kan kapot gaan. Te veel om op te noemen. Je kunt dit preventief tegen gaan door een hoesje te gebruiken of screenprotector. Tevens is het aan te raden een elektronisch apparaat niet bij water in de buurt te gebruiken. Als dit wel gebeurd kun je de mobiele telefoon brengen naar een reparateur. Deze kan veel problemen verhelpen, waterschade vaak niet. Dit kan werk inhouden van lassen van een connectie/connector tot het scherm vervangen.
4.2 Onderdelen uit de directe instructie
Fase 50
min 100
min Omschrijving Docent Rol Leerling
Voorbereiding – Zet lesdoel op het bord – Zet lesmateriaal klaar
– Lesmateriaal mee, denk aan:
Pen, usb en koptelefoon
Fase 1 5 5 Start van de les
– Verwelkomt Leerlingen bij de deur – Bespreekt lesdoel
– Activeert voorkennis 1 – Actief aanwezig
Fase 2 5 5 Presentatie – Geeft uitleg nieuw onderwerp 2 – Actief aanwezig
Fase 3 5 5 Nagaan of begrippen en
vaardigheden zijn begrepen – Stelt vragen aan de leerlingen 3 – Beantwoordt vragen van de docent Fase 4a 1 1 Instructie zelfwerkzaamheid – Bespreekt WHHTUK: Wat, Hoe, Hulp,
Tijd, Uitkomst en Klaar 3 – Vraagt indien onduidelijk
Fase 4b 4 4 Begeleiding bij opstarten
– Zorgt dat leerlingen kunnen
opstarten. Docent loopt hiertoe één
rondje langs alle leerlingen 3 – Stelt vraag als de docent langs komt Fase 5a 20 70 Zelfwerkzaamheid – Begeleidt en geeft feedback
– Loopt iedere 20 minuten een rondje 3/4 – Maakt opdrachten
– Stelt vraag als de docent langs komt
Fase 5b 5 5 Feedback ronde – Docent loopt één feedback ronde 3/4
– Gaat door met opdracht én
– Zorgt dat de uitgewerkte opdrachten klaar staan als docent langskomt
Fase 6 5 5 Afsluiten
– Sluit de les af op kernbegrippen en leerstrategie d.m.v. vragen stellen – Introduceert de volgende les – Zorgt voor een opgeruimd lokaal
5 – Beantwoord vragen docent – Zorgt voor een opgeruimd lokaal
De rol van de leraar: 1 Gastheer 2 Presentator 3 Didacticus 4 Pedagoog 5 Afsluiter
4.3 Leerdoelen
Het aanleren van benoemde begrippen.
4.4 Taxonomie leeractiviteit
Volgens Bloom (Bron: website) zijn we in deze les bezig met de onderdelen 1t/m 5 van onderstaand schema:
4.5 Feedback/evaluatie van leerlingen/mede studenten nav demonstratie
Deze les heb ik helaas niet kunnen geven i.v.m. het coronavirus.
ELEKTRISCHE SYSTEMEN:
DUURZAAMHEID EN MOBILITEIT
OATE-PELEKTR-19
DEEL 3
7. OPBOUW HUISINSTALLATIE 8. INSTALLATIETEKENING 9. STROOMKRINGSCHEMA Peperkamp B. 1751413
Van der Vegte M. 1060534
Voorwoord:
Voor het samenstellen van dit dossier is gebruik gemaakt van literatuur van ‘de website canvas’
(Door H. Van de Wetering) en door literatuur ‘Elektrotechniek voor werktuigbouwkundigen en andere technici.’ (Van Hoek, R. & Scheltinga, L. (2015)), ‘Techniek didactiek’ (Frederik, I. & Van Dijk, G.
(2012)) en ‘NOVA natuurkunde zakboek havo’(Alkemade, F., Cremers, R., Van Hoeflaken, P., Lenders, L., Van Lierop, B-J., Molin, F. & Verstraelen, E.).
Hogeschool Utrecht, Bureau Assessments Padualaan 97, 3584 CH Utrecht assessmentbureau.fe@hu.nl
Inhoud
1. Opbouw huisinstallatie ... 30
1.1 Inleiding ... 30
1.2 Foto meterkast ... 30
1.3 Uitleg van de meterkast ... 31
1.4 Belastbaarheid ... 32
2. Installatietekening ... 40
3. Stroomkringschema bouwen, meten en simuleren ... 41
3.1 Doel ... 41
3.2 Werkwijze ... 41
3.3 Resultaten... 42
Meetresultaten weergegeven in een schema ... 42
3.4 Verwerking ... 43
Gegevens stroomkringschema: ... 44
Getekende stroomkringschema: ... 45
Gesimuleerde stroomkringschema: ... 46
3.5 Conclusie en evaluatie ... 47
3.6 Bronnenlijst ... 48
1. Opbouw huisinstallatie
1.1 Inleiding
Dit is de meterkast van een hoekhuis aan de Laagstraat te Overasselt.
1.2 Foto meterkast
1.3 Uitleg van de meterkast
1 Aarde
De hoofdaardleiding is verbonden met de waterleiding om verbinding met de aarde te maken.
2 Groepszekeringen
10 Groepen, merk ABB Hafonorm, waarvan twee voor de keuken(16A – 230V) én een 3- fasen aansluiting voor de keuken en garage. Deze installatie is aangesloten door Ouwens uit Overasselt. De groepen zijn gezekerd met een zekering. Elke groep kent een maximum stroomsterkte van 16A bij een wisselstroom van 230V. De hoofdzekering is 25A. De 3 fasen aansluitingen zijn 3*16*230=11kW
3 Hoofdschakelaar
De hoofdzekering zorgt dat je maximaal 25A stroom kunt gebruiken.
4 Aardlekschakelaar
De aardlekschakelaar meet continu de stroomsterkte. De som van de stroomsterkte moet 0 zijn, als dit niet het geval is, betekent het dat iets of iemand onder stroom staat. Dat wil zeggen dat de stroom door iets of iemand naar de aarde loopt. In dat geval schakelt de aardlekschakelaar de groepen uit. Je hoort dan een ‘klik’ in de meterkast. De schakelaar is dan van boven naar beneden geschoten. De reactietijd van omschakeling vindt plaats in 0,2 seconde bij een lekstroom van 30mA.
5 De Slimme meter
Deze is geplaatst door Liander. De meter zit voor de verdeling van de groepen, zodat de energieleverancier digitaal kan uitlezen wat het verbruik van elektriciteit is in ons huis. Deze houdt tevens bij wat er aan energie wordt terug geleverd door de zonnepanelen.
1.4 Belastbaarheid
Dit is te berekenen per groep, door middel van P = U x I (Vermogen = Spanning x Stroom). In dit geval: 230V x 16A = 3680 W. Op elke groep is dus een maximaal vermogen van 3680 Watt mogelijk.
Bij de 3 fasen aansluitingen is een maximaal vermogen van P=U*I*3; oftewel P=230*16*3= 11040 Watt. Het maximaal vermogen op een 3 fasen aansluiting is dus: 11040 W.
In de berekeningen ga ik een aantal groepen berekenen op de begane grond. Hier bevindt zich zoals in de tekening te zien is de woonkamer, de keuken, de bijkeuken en een kookfornuis. Er zijn hiervoor aparte groepen aangelegd. Aangezien we een oud huis hebben, is er geen aansluiting voor een deurbel en/of buitenlamp momenteel. De groep van het fornuis laat ik achterwege, aangezien deze alleen is aangesloten op een 2 fase aansluiting en ruim binnen de marges van het maximaal
vermogen blijft.
De woonkamer, Groep 1, hier bevinden zich de volgende apparaten:
Letter Apparaat Vermogen
(W) Foto van het apparaat
A LG OLED
65C7 tv 500
B LG SJ9
Soundbar 700
C Tv tuner 36
D Glasvezel router 184
E Google
Wifi router
92
F Google home mini
92
G LED
Lamp groot
4
H 2 LED lampen klein
8,4
Berekening groep 1:
Tv 500
Soundbar 700
tv tuner 36
glasvezel router 184
Wifi router 92
Google home 92
Led lamp groot 4
2 Led lampen klein 8,4
1616,4
Het maximaal vermogen op deze groep is 3680 W. Er kan dus nog een apparaat/apparaten toegevoegd worden van 3680 W- 1616,4 W = 2063,6 W.
De keuken, Groep 2, hier bevinden zich de volgende apparaten:
Letter Apparaat Vermogen
(W) Foto van het stroomverbruik A Ikea koel-
vriescombinatie 27,4 (gem) 2300 (max)
B Ikea oven
Kulinarisk 3000 (max)
C LG Magnetron 2550 (max)
D Indesit vaatwasser 930
E Koffiezetapparaat 1450
G hanglamp 5,5
Berekening groep 2:
Koel-vriescombi 2300
Oven 3000
Magnetron 2550
Vaatwasser 930
Koffiezetapparaat 1450
aanrechtlampen 14
hanglamp 5,5
10249,5
Het maximaal vermogen op deze groep is 3680 W. Dit betekent dat bij lange na niet alles tegelijk aan kan staan. Gelukkig gebruiken de meeste apparaten dit maximaal vermogen zelden tot nooit. Als voorbeeld gebruikt de koel-vriescombinatie gemiddeld 27,4 W in plaat van het maximaal vermogen om maximaal het vriesvak en de koelkast te koelen 2300 W. De oven staat ook niet constant aan, laat staan op vol vermogen. Dit zelfde geldt voor alle apparaten op deze groep. Mocht dit maximum bereikt worden zal de zekering zijn werk doen en de spanning van de groep afhalen.
De bijkeuken, Groep 3, hier bevinden zich de volgende apparaten:
Letter Apparaat Vermogen
(W) Foto van het apparaat
A Bosch
Wasmachine 740
B Bosch droger 2130
C Google Wifi
router 92
D 4 LED Lampen (WC, 2 halletjes en bijkeuken)
22
Berekening groep 3:
Wasmachine 740
Droger 2130
Wifi router 92
LED lamp 22
2984
Het maximaal vermogen op deze groep is 3680 W. Er kan dus nog een apparaat/apparaten toegevoegd worden van 3680 W- 2984 W = 696 W.
2. Installatietekening
3. Stroomkringschema bouwen, meten en simuleren
3.1 Doel
De doel van dit meetrapport is het maken en meten van het stroomkringschema waarin weerstanden in serie en parallel geschakeld moeten worden.
3.2 Werkwijze
Ik ben op een breadboard gaan werken om een overzichtelijke stroomkring te maken met weerstanden en een lampje (zie hieronder de opstelling)
3.3 Resultaten
Meetresultaten weergegeven in een schema
De resultaten van de getekende, gesimuleerde en berekende gegevens van gemaakte stroomkringschema staan in onderstaande tabel.
Diagram en foto’s van de gemeten waarden:
Totale weerstand Weerstand R3 Stroom door LED lamp
0 200 400 600 800 1000 1200 Gemeten Spanning
Simulatie Spanning Berekende Spanning Gemeten Weerstand Simulatie Weerstand Berekende WeerstandBerekende Stroom Gemeten StroomSimulatie Stroom
Diagram resultaten
Weerstand 1 (R1) Weerstand 2 (R2) Weerstand 3 (R3) Weerstand totaal (Rv)
3.4 Verwerking
Ik meet met het volgende apparaat.
Gegevens stroomkringschema:
De spanningsbron is een blokbatterij. Deze levert 9 Volt. De 3 weerstanden zijn gelijk aan elkaar en zijn 220 Ohm.
U = 9V
R1=R2=R3=220Ω
Getekende stroomkringschema:
Gesimuleerde stroomkringschema:
Totale weerstand:
3.5 Conclusie en evaluatie
De uitkomsten van de metingen zijn nagenoeg allemaal anders dan de gesimuleerde uitkomsten. De berekende uitkomsten zijn vergelijkbaar met de gesimuleerde uitkomsten, dit is logisch omdat dit in de ideale situatie gelijk zou zijn. Bij de weerstanden R1, R2 en R3 die gelijk zouden moeten zijn zitten al foutmarges, waardoor de uitkomsten al niet meer gelijk zijn aan de gesimuleerde en berekende uitkomsten. Tevens zitten er verschillen in de multimeter die andere waardes dan de ideale waardes weergeeft.
Het enige dat ik over de berekening van het maximaal vermogen van de koelkast nog wil toevoegen is dat dit nergens op internet te vinden is. Ik ben letterlijk één keer tegengekomen dat het
gemiddelde maximaal vermogen van een koel-vriescombinatie 2300 Watt zou zijn. Dit zou te
berekenen zijn als de koelkast aan slaat en je de gegevens plus het aantal omwentelingen weet. Deze gegevens kan ik niet vinden en aangezien het een inbouwkoelkast is haal ik hem er ook niet zomaar even uit.
3.6 Bronnenlijst
De volgende bronnen heb ik geraadpleegd:
https://canvas.hu.nl/courses/8011/pages/opdrachten-dossieropdracht-3?module_item_id=270187 https://canvas.hu.nl/courses/8011/pages/format-meetrapport
https://www.tinkercad.com/dashboard?type=circuits&collection=designs https://www.elektra-info.nl/stroomverbruik-van-huishoudelijke-apparaten/
https://www.elektra-info.nl/elektra-symbolen-en-tekens/
