Spm1520 – Werkcollege 3
dr.ir. Emile J.L. Chappin kamer a.3.300
e.j.l.chappin@tudelft.nl
Programma vandaag
• Recent krantenartikel bespreken
• Systeemdenken
• Thermochiometrie
• Energieconversie en arbeid
• Carnot-rendement
The mixed fortunes of a fuel
Why is the world’s most harmful fossil fuel being burned less in America and more in Europe?
[Hint:] America’s cheap gas
The Economist, Jan 5th 2013
Wat is de drijfveer voor minder kolen in Amerika en meer in Europa?
http://www.economist.com/news/briefing/21569037-why-worlds-most- harmful-fossil-fuel-being-burned-less-america-and-more-europe
Chinese windmolens halen kerncentrales in
In 2012 is in China voor het eerst meer energie geproduceerd door windmolens dan door kerncentrales. Windenergie groeit met een duizelingwekkende 80 procent per jaar in het land, terwijl er steeds minder nieuwe kerncentrales worden gebouwd.
Begin 2011 had China in totaal voor 10.200 megawatt aan geïnstalleerde capaciteit, en de Chinese overheid zette volop in op nieuwe kerncentrales. Er waren 29 nieuwe reactoren gepland of in aanbouw, goed voor nog eens 28.000 megawatt, en de overheid droomde van 40.000 megawatt tegen 2015.
Maar in maart 2011 vond de kernramp in het Japanse Fukushima plaats, en de Chinese overheid besloot nieuwe goedkeuringen op te schorten en bestaande projecten grondig te controleren. Pas in oktober 2012 werd het moratorium op nieuwe vergunningen opgeheven, maar meteen ook besloten dat enkel meer geavanceerde centrales van de derde generatie een goedkeuring konden krijgen.
Snelle groei
In 2011 en 2012 werden in het hele land daardoor maar vier reactoren aangesloten, met een
gecombineerde capaciteit van 2.600 megawatt, waardoor de totale capaciteit afklokt op 12.800 megawatt.
Het officiële doel van 40.000 megawatt tegen 2015 blijft gehandhaafd, maar het lijkt steeds minder waarschijnlijk dat dat doel gehaald wordt.
De vooruitzichten voor windenergie zijn een stuk veelbelovender. Tijdens 2011 en 2012 werd voor meer dan 19.000 megawatt aan nieuwe windmolenparken aangesloten op het net. Naar verwachting zal er dit jaar nog eens 19.000 megawatt aangesloten worden.
De officiële Chinese doelstelling van 100.000 megawatt aan windenergie tegen 2015 lijkt daarmee een makkelijk haalbare kaart. De Chinese Associatie voor Hernieuwbare Energie (CREIA) ziet de capaciteit zelfs groeien tot meer dan 200.000 megawatt tegen 2020. Nu al zijn er zes megaprojecten opgestart, die samen 138.000 megawatt voor hun rekening nemen.
Volkskrant 20/02/13
100.000 MW windenergie in de planning: hoeveel is dat?
http://www.volkskrant.nl/vk/
nl/2664/Nieuws/article/detail /3397266/2013/02/20/Chines e-windmolens-halen- kerncentrales-in.dhtml
Systeemdenken
• De stroom is uitgevallen en de storing duurt naar verwachting 24 uur.
• Moet ik mijn bevroren voedsel wegbrengen naar kennissen met stroom?
Warmte en massabalans in een energiesysteem
• Welk systeem ligt hierachter?
• Componenten, factoren, inputs en outputs?
• Welke aannames moet je maken voor een schatting?
• Wat moet je weten?
Aanpak
• Teken een systeemdiagram
• Maak een lijst met redelijke aannames, op basis van systeemdenken en de gegevens aanwezig
• Maak een schatting, hoe ruw is die?
• Interpreteer de uitkomst
Welke vragen komen in je op?
• Vriezer of alleen koelkast?
• Hoeveel is het autonoom verlies?
• Hoeveel ligt er in de vriezer?
• Hoe snel stijgt de temperatuur van het voedsel onderweg?
• Welke data is beschikbaar?
• Wat betekent dit allemaal voor je conclusie?
Voorbeelduitwerking
Gegevens Berekening
Periode zonder stroom 24 uur Gemiddeld verbruik 0.411 kWh per dag 0.017
kWh per uur Aannames alleen constant houden 0.012 kWh per uur Gemiddeld verbruik jaar 150 kWh
Bewaartijd bij storing 30 uur Gemiste energie 0.288 kWh
Inhoud 25 kg 1,035,616 J
Energiegebruik vriezer open 10%
Energiegebruik afkoelen 20% Resultaat
Soortelijke warmte inhoud 3,000.00 J/(kg*K) Temperatuurstijging 13.8 graden
Bewaartemperatuur -18 graden Temperatuur -4.2 graden
Periodiek systeem der elementen
Werkcolleges – vervolg
• Zelf oefenen aan de hand van de informatie op Blackboard. Daar staan ook uitwerkingen.
• Vragen te beantwoorden op werkcollege:
• Over de stof: voor dinsdagmiddag 12 uur per email E.J.L.Chappin@TUDelft.NL
• Organisatorisch: Gerard Dijkema
