Spm1520 Werkcollege 3. dr.ir. Emile J.L. Chappin kamer a

Transcriptie

1 Spm1520 Werkcollege 3 dr.ir. Emile J.L. Chappin kamer a e.j.l.chappin@tudelft.nl

2 Programma vandaag Recent krantenartikel bespreken Systeemdenken Thermochiometrie Energieconversie en arbeid Carnot-rendement

3 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 Wat is de drijfveer voor minder kolen in Amerika en meer in Europa?

4 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 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 megawatt, en de overheid droomde van megawatt tegen MW windenergie in Volkskrant 20/02/13 nl/2664/nieuws/article/detail / /2013/02/20/Chines e-windmolens-halenkerncentrales-in.dhtml 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 de planning: hoeveel is dat? 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 megawatt, waardoor de totale capaciteit afklokt op megawatt. Het officiële doel van 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 megawatt aan nieuwe windmolenparken aangesloten op het net. Naar verwachting zal er dit jaar nog eens megawatt aangesloten worden. De officiële Chinese doelstelling van 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 megawatt tegen Nu al zijn er zes megaprojecten opgestart, die samen megawatt voor hun rekening nemen.

5 Systeemdenken De stroom is uitgevallen en de storing duurt naar verwachting 24 uur. Moet ik mijn bevroren voedsel wegbrengen naar kennissen met stroom?

6 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?

7 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

8 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?

9 Voorbeelduitwerking Gegevens Berekening Periode zonder stroom 24 uur Gemiddeld verbruik kwh per dag kwh per uur Aannames alleen constant houden kwh per uur Gemiddeld verbruik jaar 150 kwh Bewaartijd bij storing 30 uur Gemiste energie kwh Inhoud 25 kg 1,035,616 J Energiegebruik vriezer open 10% Energiegebruik afkoelen 20% Resultaat Soortelijke warmte inhoud 3, J/(kg*K) Temperatuurstijging 13.8 graden Bewaartemperatuur -18 graden Temperatuur -4.2 graden

10 Periodiek systeem der elementen

11 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 Organisatorisch: Gerard Dijkema