TER INZAGE NIET MEENEMEN S . V . P .
AVOL -TL
Aantekeningen
voor de l e r a a r en a p p a r a t u u r g i d s
Energie Thuis Een l e s s e n s e r i e leerlingen
waarin
• kennismaken met e n e r g i e en de r o l d i e e n e r g i e s p e e l t i n de e i g e n , d i r e k t e omgeving • een keuze kunnen maken u i t t a l van a k t i v i t e i t e n , aangepast aan e i g e n i n t e r e s s e s en mogelijkheden Een l e s s e n s e r i e waarmee l e r a r e n a l l e kanten op kunnen.
E x p e r i m e n t e l e u i t g a v e voor de derde k l a s mavo, havo en vwo. Samengesteld door de p r o j e k t g r o e p PLON, met medewerking van p r o j e k t l e r a r e n .
© 1983 R i j k s u n i v e r s i t e i t U t r e c h t
Deze a a n w i j z i n g e n voor de l e r a a r maken d e e l u i t van e x p e r i m e n t e e l l e s m a t e r i a a l . Overname o f r e f e r e n t i e u i t s l u i t e n d na toestemming van de medewerkers van h e t PLON, Lab. V a s t e S t o f , Postbus 8 0 . 0 0 8 3508 TA U t r e c h t .
- 1 -
INHOUD
Voorwoord Verantwoording 1. Een s t u k j e g e s c h i e d e n i s 2. Uitgangspunten 3. De p l a a t s van h e t thema i n de c u r s u s 4. F y s i s c h e l e e r i n h o u d e n 5. Algemene vaardigheden Het
lesmateriaal 1. Het themaboek 2. Apparatuur en w e r k m a t e r i a a l 3. A a n v u l l e n d l e s m a t e r i a a l
Didaktische opzet 1. De oriëntatie-periode 2. De keuze-onderzoeken 3. De v e r s l a g g e v i n g 4. De a f r o n d i n g 5. Het l e s s e n p l a n Het l e s s e n p l a n 1. L e s s e n p l a n I 2. Nadere i n v u l l i n g van l e s s e n p l a n I 2.1 Oriëntatie-periode 2.2 Keuze-onderzoeken 2.3 V e r s l a g g e v i n g 2.4 A f r o n d i n g 3. L e s s e n p l a n I I : " E n e r g i e T h u i s " a l s compleet energiethema 4. L e s s e n p l a n I I I : " E n e r g i e T h u i s " a l s a a n v u l l e n d m a t e r i a a l voor "NAS E n e r g i e i n de Toekomst" 5. L e s s e n p l a n IV : Een b a s i s l e s s e n p l a n 6. L e s s e n p l a n V : " E n e r g i e T h u i s " aangevuld met o n d e r d e l e n van "Verwarmen en I s o l e r e n " 7. T e n s l o t t e Boeken en a u d i o - v i s u e l e media 1. Samenwerking met h e t NBLC en h e t NIAM 2. E x c u r s i e s , Adressen en i n f o r m a t i e 3. F i l m s Lerarenvragenlij st Bijlagen Dl K a r a k t e r i s t i e k van de o n d e r z o e k j e s D2 P r a k t i s c h e t o e t s e n en t o e t s v r a g e n D3 K i e z e n D4 "Energie T h u i s " i n h e t e x p e r i m e n t e l e PLON-examenprogramma 11 E n e r g i e T h u i s - I n t e r m e d i a i r 12 T L - v e r l i c h t i n g 13 De t o e p a s s i n g van g l o e i l a m p e n en van b u i s v o r m i g e f l u o r e s c e n t i e l a m p e n i n woonhuizen 14 De k r a n t i n de k l a s
- 2 -
•INHOUD
AVl AV2 Ll L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10
E x c u r s i e s , adressen I n f o r m a t i e over energie "De zon i n h u i s " De K l e i n e Aarde - B o x t e l Waterkracht Getijdenenergie De b o e r d e r i j wordt g a s f a b r i e k / b i o g a s K e r n e n e r g i e u i t f u s i e schoner, n i e t schoon Gas i n N e d e r l a n d Fossiele energie Energiebronnehtabel Keuze-matrix E n e r g i e en v o e d s e l
Apparatuurgids
Deze "Aantekeningen v o o r de L e r a a r " kan worden b e s t e l d BV U i t g e v e r i j NIB P o s t b u s 144 3700 AC ZEIST Tel.
03404 -
21624
De p r i j s i s ƒ 10,-
bij:
-
3 -
VOORWOORD
Deze Aantekeningen Voor de L e r a a r (AVOL) en a p p a r a t u u r g i d s h o r e n b i j h e t thema " E n e r g i e T h u i s " . D i t thema i s b e d o e l d voor g e b r u i k i n de 3e k l a s mavo, havo en vwo. We hopen d a t deze AVOL u h u l p b i e d t b i j h e t v o o r b e r e i d e n van de l e s s e n voor d i t thema, d a t h i j d u i d e l i j k maakt wat de p l a a t s van h e t thema i n de h e l e c u r s u s kan z i j n , d a t h i j een a a n t a l ideeën g e e f t voor b e h a n d e l i n g en een h o e v e e l h e i d a c h t e r g r o n d i n f o r m a t i e en d a t h i j d u i d e l i j k e a a n w i j z i n g e n g e e f t voor de benodigde a p p a r a t u u r . We hebben geprobeerd i n deze AVOL a l e n i g e r e a c t i e s t e verwerken z o a l s d i e i n v r a g e n l i j s t e n van andere AVOL's naar v o r e n z i j n gekomen. Ook nu hopen we weer, d a t u uw r e a c t i e s v i a de v r a g e n l i j s t op b l z . 29 z u l t doorgeven. We wensen u succes met de v o o r b e r e i d i n g en de u i t v o e r i n g van " E n e r g i e Thuis".
Het PLON-team Lab. Vaste S t o f R i j k s u n i v e r s i t e i t Utrecht Postbus 8 0 . 0 0 8 3508 TA U t r e c h t
augustus 1983
-
4 -
VERANTWOORDING De e n e r g i e k r i s i s van 1973 h e e f t h e t e n e r g i e p r o b l e e m i n h e t m i d d e l punt van de b e l a n g s t e l l i n g g e p l a a t s t . Waren e r voor d i e t i j d nog maar w e i n i g e n , d i e waarschuwden tegen een o n g e b r e i d e l d e g r o e i van de e n e r g i e b e h o e f t e , e r n a waren termen a l s " e n e r g i e p r o b l e e m " , " a l t e r n a t i e v e e n e r g i e " en " e n e r g i e b e s p a r i n g " d a g e l i j k s e k o s t i n k r a n ten en op de t e l e v i s i e . A a n v a n k e l i j k b e p e r k t e "het probleem" z i c h voor v e e l mensen t o t de hogere b e n z i n e p r i j z e n en d i c h t e g o r d i j nen. Maar langzaamaan g r o e i d e h e t b e s e f d a t de mens i n z i j n gewone l e e f o m g e v i n g een b r e e d s c a l a van e n e r g i e g e b r u i k e r s n o d i g h e e f t . In d i e omgeving kan h i j dus ook z i j n s t e e n t j e s b i j d r a g e n om t o t een b e t e r e e n e r g i e h u i s h o u d i n g t e komen. C i j f e r s tonen aan d a t h e t e n e r g i e b e w u s t z i j n s i n d s 1973 i s toegenomen en d a t de b e s p a r i n g e n d u i d e l i j k merkbaar z i j n . 1) Het i s om deze redenen dan ook u i t e r s t b e l a n g r i j k d a t de l e e r l i n gen g e c o n f r o n t e e r d worden met dat k l e i n s c h a l i g e e n e r g i e p r o b l e e m , met de e n e r g i e t h u i s . Z i j moeten de p l a a t s e n kennen waar de e n e r g i e g e b r u i k t wordt, hoe h i j g e b r u i k t wordt, h o e v e e l e r g e b r u i k t wordt en welke b e s p a r i n g s m o g e l i j k h e d e n e r z i j n . D i t a l s een aanz e t t o t , een oriëntatie op h e t g r o o t s c h a l i g e e n e r g i e p r o b l e e m waar de h u i d i g e m a a t s c h a p p i j een o p l o s s i n g voor moet v i n d e n . Het thema " E n e r g i e T h u i s " s t e l t de k l e i n s c h a l i g e energieproblemen c e n t r a a l . Het thema "NAS/Energie i n de Toekomst" f u n c t i o n e e r t meer b i n n e n de brede m a a t s c h a p p e l i j k e d i s c u s s i e o v e r de e n e r g i e v o o r ziening. 1. EEN STUKJE GESCHIEDENIS Sommige thema's z i j n i n de k o r t e b e s t a a n s p e r i o d e van h e t PLON z o d a n i g v e r a n d e r d , d a t j e a l van " g e s c h i e d e n i s " k u n t s p r e k e n . D a t g e l d t b i j v o o r b e e l d voor h e t thema " E n e r g i e T h u i s " . De e e r s t e v e r s i e was een thema 1 1 : "Gas, Water, E l e c t r a " , b e s t a a n de u i t v i j f b o e k j e s . A l s g e h e e l was d a t thema n i e t e r g werkbaar: zowel l e r a r e n a l s l e e r l i n g e n hadden e r moeite mee om o v e r z i c h t over h e t thema t e k r i j g e n . E r z a t e n v e e l l e u k e ideëen i n , maar s l e c h t s een k l e i n g e d e e l t e daarvan kwam t o t z'n r e c h t . E r b e s t o n d bovendien t u s s e n de b o e k j e s e r g v e e l v e r s c h i l i n vorm en aanpak. In de volgende v e r s i e omvatte h e t thema de b o e k j e s 3 . 5 . " K l e u r en L i c h t " , 3 . 6 . " E l e c t r a " en 3 . 7 . "Verwarmen". Vanwege de p l a a t s i n de c u r s u s ( e i n d derde k l a s ) boden deze b o e k j e s v e e l m o g e l i j k h e d e n t o t k e u z e s t o f , waardoor g e d i f f e r e n t i e e r d kon worden naar b e l a n g s t e l l i n g en c a p a c i t e i t e n van de l e e r l i n g e n . D i t l a a t s t e v o o r a l ook omdat v e e l l e e r l i n g e n hun vakkenkeuze voor de v i e r d e k l a s a l gemaakt hadden, a l s z e d i t thema g i n g e n doen. V e r d e r werd i n de b o e k j e s geprobeerd de l e e r l i n g e n goed t e oriënteren op de v e r v o l g a k t i v i t e i t e n , door m i d d e l van een h o e v e e l h e i d b a s i s s t o f . Aan d i t thema i s een u i t g e b r e i d e v a l u a t i e - o n d e r z o e k v e r r i c h t . 2) H i e r u i t b l e e k onder andere d a t de f u n c t i e van de v e r v o l g d e l e n (met k e u z e - s t o f ) voor l e e r l i n g e n nog s t e e d s n i e t d u i d e l i j k was, ondanks
1) Een a r t i k e l u i t I n t e r m e d i a i r no 49 van 5 december 1980 g e e f t h i e r v a n een b e s c h r i j v i n g en i s a l s b i j l a g e I I a c h t e r i n deze AVOL opgenomen. 2) V e r s l a g van een f o r m a t i e v e e v a l u a t i e van de PLON-les-eenheid " K l e u r , E l e c t r a en Verwarmen" - U i t g a v e EVA-MEMO 79-1218a van h e t PLON-CITO-samenwerkingsverband.
-
5 -
VERANTWOORDING
h e t f e i t d a t 80% van de l e e r l i n g e n k i e z e n e r g b e l a n g r i j k vond. Ca. 60% van de l e e r l i n g e n vond de l e s s e n ( t a m e l i j k ) i n t e r e s s a n t , c a . 70% vond de proeven ( t a m e l i j k ) l e u k . De l e e s t e k s t e n f u n c t i o n e e r d e n zowel b i j l e e r l i n g e n a l s l e r a r e n n i e t z o goed. De c o n c l u s i e s u i t d i t onderzoek z i j n a a n l e i d i n g geweest om h e t thema opnieuw t e h e r s c h r i j v e n . D a a r b i j s p e e l d e ook mee d a t e r een nieuw i n t r u c t i e b o e k j e " E l e c t r i s c h e S c h a k e l i n g e n " was o n t w i k k e l d , d a t een g r o o t a a n t a l d o u b l u r e s met h e t b o e k j e " E l e c t r a " t e z i e n g a f . H e t thema " E n e r g i e T h u i s " werd o n t w i k k e l d en nu zonder nummerl
2.
UITGANGSPUNTEN
• Het thema " E n e r g i e T h u i s " moet g e s c h i k t z i j n om aan h e t e i n d e van de derde k l a s t e g e b r u i k e n ( e v e n t u e e l vóór h e t thema " E n e r g i e i n de Toekomst" u i t de s e r i e Natuurkunde i n de Samenleving). Omdat v e e l l e e r l i n g e n dan hun vakkenpakket o f r i c h t i n g voor de v i e r d e k l a s a l hebben gekozen o f t e n m i n s t e weten, moet h e t thema een f l i n k e v a r i a t i e b i e d e n aan keuze-onderwerpen. Sommige moeten ges c h i k t z i j n voor l e e r l i n g e n d i e natuurkunde k i e z e n i n de v i e r d e k l a s , andere moeten m o t i v e r e n d z i j n voor hen d i e h e t vak n i e t k i e z e n . • Het k i e z e n van e i g e n onderzoeken en onderwerpen s t a a t i n e e r d e r e thema's n i e t e r g c e n t r a a l -door t i j d g e b r e k i n h e t j a a r r o o s t e r wordt vaak h e t e e r s t e op de k e u z e p e r i o d e s g e k o r t . L e e r l i n g e n v i n d e n h e t k i e z e n en de k e u z e s t u k k e n e c h t e r e r g l e u k en m o t i v e r e n d en herkennen h e t keuze-element b i n n e n de PLON-cursus ook a l s een w e z e n l i j k vernieuwingskenmerk. 1 ) Om deze redenen i s h e t ook bel a n g r i j k d a t aan h e t e i n d van de c u r s u s een thema wordt gedaan waarin kiezen centraal staat. • Om de samenhang b i n n e n h e t thema t e v e r d u i d e l i j k e n i s e r gekozen voor één themaboek, w a a r b i j de inhouden " e n e r g i e v o o r z i e n i n g t h u i s " en " e n e r g i e g e b r u i k t h u i s " a l s v e r e n i g e n d concept d i e n e n . • Omdat een d i r e c t e k l a s s i k a l e oriëntatie op de keuze-onderzoeken n o g a l v e e l t i j d v e r g t -hetgeen i n c o n f l i c t komt met de e e r s t e twee u i t g a n g s p u n t e n en bovendien i n de e e r d e r e v e r s i e s n i e t z o goed was g e l u k t - , i s e r gekozen voor een b a s i s d e e l d a t t a m e l i j k o n a f h a n k e l i j k i s van h e t k e u z e d e e l . Het b a s i s d e e l oriënteert op h e t e n e r g i e p r o b l e e m i n z i j n algemeenheid. • Het thema a l s g e h e e l oriënteert v o o r a l op de d a g e l i j k s e b e l e v i n g van l e e r l i n g e n van h e t b e g r i p " e n e r g i e " . De nadruk l i g t daardoor op v o o r b e e l d e n van e n e r g i e en e n e r g i e g e b r u i k i n de d i r e c t e l e e f o m g e v i n g ( i n h u i s ! ) . De brede m a a t s c h a p p e l i j k e e n e r g i e p r o b l e m a t i e k i s (behalve i n h e t a l e e r d e r genoemde b a s i s d e e l ) v e r w e r k t i n h e t thema " E n e r g i e i n de Toekomst".
1 ) PLON-vernieuwingskenmerken op h e t spoor;
PLONoz
82-0309
- 6 -
VERANTIVOORDING
• Omdat a l s thema " E n e r g i e Thuis" i s gekozen, z u l l e n een a a n t a l l e e r l i n g a k t i v i t e i t e n z i c h t h u i s a f moeten s p e l e n .
3. DE PLAATS VAN HET THEMA IN DE CURSUS Het onderwerp " e n e r g i e " komt i n een g r o o t a a n t a l thema's voor en l o o p t a l s een s o o r t rode d r a a d door de c u r s u s heen. In de door h e t PLON v o o r g e s t e l d e standaardjaarprogramma's h e e f t " E n e r g i e T h u i s " door z i j n p l a a t s i n de c u r s u s een oriënterend en v o o r b e r e i d e n d k a r a k t e r voor wat b e t r e f t h e t e n e r g i e b e g r i p . In h e t kader z i j n de jaarprogramma's voor de derde k l a s mavo en de derde k l a s havo/vwo weergegeven. Het jaarprogramma voor de derde k l a s mavo g e l d t voor d i e s c h o l e n d i e toestemming hebben om d e e l t e nemen aan h e t e x p e r i m e n t e l e PLON-eindexamen mavo. S c h o l e n d i e moeten deelnemen aan h e t r e g u l i e r e mavo-eindexamen, maar t o c h (voor een g r o o t d e e l ) met PLONm a t e r i a a l werken, wordt aangeraden h e t thema " E n e r g i e T h u i s " n i e t i n hun c u r s u s op t e nemen. Aan h e t werken met d i t thema op d i e s c h o l e n wordt daarom i n deze AVOL geen aandacht b e s t e e d . In h e t " j a a r p l a n 3-mavo" en h e t " j a a r p l a n 3 havo/vwo" wordt u i t g e b r e i d e r ingegaan op m o g e l i j k e jaarprogramma's i n h e t derde l e e r j a a r en de p l a a t s van h e t thema " E n e r g i e T h u i s " d a a r i n . Deze j a a r programma's z i j n v e r k r i j g b a a r b i j h e t PLON. 1) JAAKPKOGRAMMA
JAARPROGRAMMA
-.-MAVO
i-HAVO/VWO* *
4)
10
6
Instructieboek
10
Instructieboek
Instructieboek
10
Schakelen
2)
2) Bewegen 2) Weergeven
NAS/Water
Bruggen
en
Krachten
Rcqelen
schakelingen
Schakelinqen
Geluid
1 iikheden
Elektrische
E l e k t r i s c h e
Zien
tbreidinf)smoqe
lessen
lessen
Bruggen
Ui
Aanta1
Thema
Aanta1
Thema
10,
12,
14
16,
14.
12
Zien
Bewegen
Geluid
Weergeven
10.
12.
14
16.
14 ,
12
Kleur
f Energie
6
voor
Thuis
1
10
en
L i c h t
NAS ' 3
Verwarmen
en
Isoleren
Tanzania
Energie
Thuis
3
S NAS/Energie
i n de
8
NAS »
~| 16
j
Toekomst
64
64
Dit
jaarprogramma
i s
liet
aantal
b i j m e t name
tot
h e t doen
van
de
Keuze Bij
lessen
van bepaalde
betreffende u i t de
nebasoerd
vier
een urenaantal
o p twee deze
lessen
thema •s
basisdelen,
per
han,,t
het laten
week. af
van een aantal
uitvoeren
keuzen
d i e de
van keuze-onderzoeken,
leraar
thema's. deelthema's van d r i e
"Natuurkunde
lessen
p e r week
en
Samenleving".
i n 3-havo/wo;
z i e "jaarplan
maakt
met b e t r e k k i n g
e n z . : z i e daarvoor
l-havo/vwo".
de
A V O f s
VERANTWOORDING
" E n e r g i e T h u i s " i s h e t e e r s t e thema i n de c u r s u s waar h e t e n e r g i e b e g r i p centraal aan de o r d e wordt g e s t e l d . E e r d e r e kennismakingen vonden i n c i d e n t e e l p l a a t s i n : • " I J s , Water, Stoom"
- o m z e t t i n g van warmte i n bew e g i n g s e n e r g i e v i a de stoomturbine - a f k o e l i n g door verdamping
• " E l e c t r i s c h e Schakelingen"
- e l e c t r i s c h e stroom a l s t r a n s p o r t m i d d e l voor e l e c t r i s c h e energie
• " G e l u i d Weergeven"
- opwekking van e l e c t r i s c h e g i e met g e n e r a t o r e n - geluidsenergie
ener-
Ook b l i j k e n l e e r l i n g e n vaak a l over een f l i n k e v o o r k e n n i s over h e t onderwerp e n e r g i e t e b e s c h i k k e n . D i t komt n a t u u r l i j k d e e l s door de g r o t e h o e v e e l h e i d i n f o r m a t i e d i e e r v i a de media wordt gegeven. Maar ook h e t f e i t d a t c a . 4000 van de 9000 b a s i s s c h o l e n i n Nederland meedoen aan een e n e r g i e p r o j e c t van de VEEN, de VEGIN en de Ned. Gasunie s p e e l t d a a r b i j een r o l . ( z i e ook b i j l a g e AV3) In l a t e r e PLON-thema's s p e e l t h e t e n e r g i e b e g r i p vaak een rijke r o l :
belang-
• "NAS/Energie i n de Toekomst"
- de e n e r g i e p r o b l e m a t i e k i n z i j n algemeenheid
• "NAS/Stoppen o f D o o r r i j d e n "
-
• "Verwarmen en I s o l e r e n "
- warmtetransport - warmte a l s vorm van
• "Machines en E n e r g i e "
energiegebruik voersmiddelen
van v e r -
energie
- a r b e i d a l s r e s u l t a a t van e n e r g i e gebruik - a l l e r l e i vormen van e n e r g i e op een r i j ; e n e r g i e - o m z e t t i n g e n
• "NAS/Kernwapens en/of v e i l i g h e i d " - k e r n e n e r g i e D a t z e l f d e g e l d t voor de meeste PLON-thema's voor 4 en 5 havo.
4 . FYSISCHE LEERINHOUDEN Omdat " E n e r g i e T h u i s " v o o r a l oriënteert op h e t b e g r i p e n e r g i e en de b e t e k e n i s e r v a n i n de d i r e c t e omgeving van de l e e r l i n g e n , z i j n de d o e l s t e l l i n g e n met b e t r e k k i n g t o t de f y s i s c h e l e e r i n h o u d e n n i e t a l t e hoog. Toch v i n d e n we d a t l e e r l i n g e n aan h e t e i n d e van d i t thema h e t volgende moeten kunnen: - een o v e r z i c h t geven van b e l a n g r i j k e f o s s i e l e en a l t e r n a t i e v e energiebronnen; - de e l e c t r i c i t e i t s - en g a s r e k e n i n g l e z e n en e n i g i d e e hebben van
- 8-
VERANTWOORDING
de g r o o t t e van h e t e n e r g i e g e b r u i k t h u i s ; - h e t e n e r g i e g e b r u i k van apparaten meten met: • een kWh-meter voor h e t e l e c t r i s c h e e n e r g i e v e r b r u i k ; • een gasmeter voor h e t v e r b r u i k van gas; - methodes noemen om het e n e r g i e g e b r u i k i n h u i s t e verminderen, b.v. b i j v e r l i c h t i n g , b i j h e t koken o f b i j verwarmen; - de f u n c t i e en w e r k i n g van een z e k e r i n g b e s c h r i j v e n ; - de . e f f e c t e n van i s o l a t i e op h e t w a r m t e v e r l i e s aangeven; - de k o s t e n van h e t e n e r g i e g e b r u i k berekenen; - de door een apparaat v e r b r u i k t e e l e c t r i s c h e e n e r g i e berekenen u i t h e t vermogen; - h e t vermogen van een e l e c t r i s c h apparaat b e p a l e n door meting van spanning en s t r o o m s t e r k t e . De l a a t s t e twee l e e r d o e l e n kunnen e v e n t u e e l a l l e e n voor l e e r l i n g e n g e l d e n d i e i n de v i e r d e k l a s natuurkunde k i e z e n . Het i s n i e t de b e d o e l i n g d a t de l e e r l i n g e n h e t o n d e r s c h e i d t u s s e n energiegebruik en energieverbruik door hebben. I n de thema's " E n e r g i e en K w a l i t e i t " (4 havo) en "Machines en E n e r g i e " (4 mavo) wordt op d i e v r a a g v e e l d i e p e r ingegaan. Het i s ook n i e t de bed o e l i n g dat de l e e r l i n g e n een o m s c h r i j v i n g o f z e l f s een d e f i n i t i e van het b e g r i p " e n e r g i e " kunnen geven. Weten wat e n e r g i e i s op intuïtief n i v e a u v i n d e n w i j a l s d o e l voor d i t thema voldoende. Omdat een a a n t a l van bovengenoemde l e e r d o e l e n v i a r a p p o r t a g e s moeten worden b e r e i k t , hangt de u i t k o m s t n a t u u r l i j k ook a f van de e r v a r i n g d i e l e e r l i n g e n èn l e r a a r hebben met r a p p o r t a g e s . Voor een a a n t a l d o e l e n b e s t a a t bovendien de m o g e l i j k h e i d om ze i n l a t e r e thema's a l s n o g t e b e r e i k e n . In b i j l a g e D4 z i j n de o n d e r d e l e n van het "PLON-examenprogramma" voor de mavo weergegeven, d i e bet r e k k i n g hebben op d i t thema. Door l e r a r e n van havo/vwo wordt h e t ontbreken van meer diepgang b i j de warmteproeven vaak a l s k r i t i e k p u n t op het thema gehoord ( s o o r t e l i j k e warmte, e v e n r e d i g h e i d toegevoegde warmte en temperatuurs t i j g i n g e.d.). D i t i s op twee manieren op t e l o s s e n : • e r kunnen één o f meer l e s s e n u i t g e t r o k k e n worden om deze diepgang t e b e r e i k e n met behulp van e i g e n m a t e r i a a l ; • u k u n t h e t thema "Verwarmen en I s o l e r e n " i n de 3e k l a s c u r s u s i n p a s s e n , e v e n t u e e l a l l e e n voor de B - l e e r l i n g e n ( z i e ook l e s s e n p l a n V) .
5. ALGEMENE VAARDIGHEDEN Wat b e t r e f t door l e e r l i n g e n t e beheersen vaardigheden i s " E n e r g i e T h u i s " d u i d e l i j k e v a l u a t i e f van k a r a k t e r . De l e e r l i n g e n moeten hun v a a r d i g h e i d tonen (en worden daar ook op beoordeeld) met b e t r e k k i n g t o t : -
het het het het het het
op z i n v o l l e argumenten k i e z e n van een onderzoek ; u i t v o e r e n van een experiment ; a f l e z e n van meetinstrumenten ; maken van een diagram ; t r e k k e n van een c o n c l u s i e u i t een experiment • rekenen met behulp van een eenvoudige formule ;
-
9 -
VERANTWOORDING
- h e t opzoeken van i n f o r m a t i e i n t e k s t e n ; - h e t maken van een v e r s l a g o v e r een onderzoek ; - h e t r a p p o r t e r e n met een g r o e p j e o v e r een onderzoek.
HET LESMATERIAAL
1. HET THEMABOEK Het themaboek " E n e r g i e T h u i s " ( e v e n a l s h e t thema "NAS/Energie i n de Toekomst") kan worden b e s t e l d b i j B.V. U i t g e v e r i j N.I.B. Postbus 144 3700 AC ZEIST tel.
03404-21624
Het themaboek i s bestemd voor a l l e
leerlingen.
2 . APPARATUUR EN WERKMATERIAAL P r a c t i c u m - en w e r k m a t e r i a a l moet door de s c h o o l z e l f worden v e r z o r g d . I n de a p p a r t u u r g i d s v i n d t u een o v e r z i c h t van h e t p r a c t i cummateriaal per thema. Voor een j a a r - o v e r z i c h t s l i j s t kunt u z i c h r i c h t e n t o t h e t PLON. Er wordt een o n d e r s c h e i d gemaakt t u s s e n b a s i s (B) m a t e r i a a l (dat i s datgene wat n o d i g i s om minimum d o e l e n t e b e r e i k e n ) en e x t r a (E) m a t e r i a a l (onder andere t e n behoeve van k e u z e - o p d r a c h t e n ) . Een s c h o o l d i e met PLON gaat werken, wordt aangeraden h e t e e r s t e j a a r a l l e e n h e t b a s i s m a t e r i a a l aan t e s c h a f f e n . Het e x t r a - m a t e r i a a l kan i n de j a r e n daarna a a n g e s c h a f t worden. De keuzemogelijkheden d i e i n h e t e e r s t e j a a r b e p e r k t z i j n , kunnen z o i n l a t e r e j a r e n u i t g e b r e i d worden. Het v o o r d e e l daarvan i s ook d a t de l e r a a r dan meer e r v a r i n g h e e f t met de o r g a n i s a t i e van h e t p r a c t i c u m m a t e r i a a l i n de k l a s . Voor aanschaf van p r a c t i c u m m a t e r i a a l kunt u z i c h r i c h t e n t o t d i v e r s e f i r m a ' s . Met Breukhoven BV t e Rotterdam h e e f t PLON een samenwerkingsovereenkomst, w a a r b i j Breukhoven BV de l e v e r i n g van PLON-apparatuur op z i c h neemt. Deze h e e f t a p p a r a t u u r voor de tweede k l a s vanaf 1982 b e s c h i k b a a r . Voor i n l i c h t i n g e n d a a r o v e r : Breukhoven BV M a t h e r n e s s e r l a a n 400 Postbus 6044 3002 AA Rotterdam tel.
010-767688
Voor o v e r l e g en a d v i e s ( b i j v o o r b e e l d g e f a s e e r d e aanschaf) kunt u op h e t PLON Wim Kamphuis o f Ad van Gameren b e l l e n ( t e l . 0 3 0 - 5 3 2 7 1 8 en 532717) .
3 . AANVULLEND LESMATERIAAL Er i s een wandplaat van de W a t t - w i j z e r z o a l s d i e ook op b l z . 43 v a n h e t thema-boek i s a f g e d r u k t .
DIDAKTISCHE OPZET
Voor " E n e r g i e T h u i s " en " E n e r g i e i n de Toekomst" z i j n i n h e t jaarprogramma t o t a a l 16 a 18 l e s s e n u i t g e t r o k k e n . E n i g s z i n s a f h a n k e l i j k van uw e i g e n a c c e n t e n z i j n daarvan voor " E n e r g i e T h u i s " 8 a 10 l e s s e n g e r e s e r v e e r d . E r z i j n i n d i t d e e l van de t o t a l e l e s s e n s e r i e v i e r onderdelen t e onderscheiden:" • de oriëntatie-periode, h e t b a s i s d e e l • de keuze-onderzoeken • de v e r s l a g g e v i n g • de a f r o n d i n g
1. DE ORIËNTATIE-PERIODE Omdat h e t onderwerp e n e r g i e i n e e r d e r e thema's s l e c h t s z i j d e l i n g s aan de orde i s geweest, moeten de l e e r l i n g e n op h e t spoor van e n e r g i e worden g e z e t . Dat kan op v e r s c h i l l e n d e m a n i e r e n , waarvan e r e n k e l e i n h e t h o o f d s t u k " L e s s e n p l a n " worden b e s c h r e v e n . Het themaboek g e e f t b i n n e n d i t b a s i s d e e l o n d e r s t e u n i n g v i a k o r t e l e e s s t u k j e s over f o s s i e l e b r a n d s t o f f e n , e l e c t r i c i t e i t s o p w e k k i n g en v e r s c h i l l e n d e vormen van a l t e r n a t i e v e e n e r g i e . De l e e r l i n g a k t i v i t e i t e n s t a a n d a a r b i j nog open. A l s u h e t thema "NAS/Energie i n de Toekomst" n i e t b e h a n d e l t , kan d i t b a s i s d e e l a a n l e i d i n g z i j n om t o c h nog i e t s d i e p e r op de h e l e e n e r g i e p r o b l e m a t i e k i n t e gaan. Het l i j k t ons wel b e t e r om een u i t l o o p naar g r o o t s c h a l i g e energieproblemen aan h e t e i n d e van h e t thema t e p l a a t s e n , omdat h e t b e l e v e n van e n e r g i e i n s i t u a t i e s u i t de d i r e c t e omgeving voor l e e r l i n g e n meer greep g e e f t op de b r e d e r e e n e r g i e p r o b l e m a t i e k van onze t i j d .
2 . DE KEUZE-ONDERZOEKEN In h e t o n d e r z o e k s d e e l van h e t thema kunnen de l e e r l i n g e n ( e v e n t u e e l i n g r o e p j e s ) een keuze maken u i t 12 keuze-onderzoeken: 1. B e z u i n i g i n g e n op e n e r g i e t h u i s 2 . Kosten van v e r l i c h t e n en verwarmen 3. Meningen o v e r e n e r g i e g e b r u i k 4. De w e r e l d met en zonder e l e c t r i c i t e i t 5. V e r l i c h t e n 6 . A a r d a p p e l s en g r o e n t e n koken 7. De s t o p o f z e k e r i n g 8. I s o l e r e n 9. E l e c t r i c i t e i t opwekken 10. E n e r g i e g e b r u i k van e l e c t r i s c h e apparaten t h u i s 1 1 . Zonnewarmte 12. Een windmolen bouwen Aan h e t e i n d e van de 3e k l a s c u r s u s z u l l e n de l e e r l i n g e n w e l wat z i c h t (moeten) hebben gekregen op hun e i g e n m o g e l i j k h e d e n , op hun i n t e r e s s e s , op hun vaardigheden en op hun i n z i c h t e n i n de inhoudel i j k e k a n t e n van h e t "vak" natuurkunde. Ze z u l l e n a l l i c h t ook b e t e r weten welke manier van r a p p o r t e r e n ze h e t l e u k s t v i n d e n . De keuze-onderzoeken b i e d e n dan ook een g r o t e v a r i a t i e aan werkvormen, i n t e r e s s e g e b i e d e n , benodigde e x p e r i m e n t e e r v a a r d i g h e i d , i n h o u d e l i j k e diepgang en rapportagevormen. Bovendien s l u i t e n ze aan op een b r e e d g e b i e d van e r v a r i n g e n van l e e r l i n g e n .
DIDACTISCHE OPZET
Om deze redenen i s h e t keuze-proces i n deze f a s e een h e e l bel a n g r i j k moment. De l e e r l i n g e n moeten z i c h ( e i g e n l i j k i n d i v i d u e e l ) a f v r a g e n , welke o n d e r z o e k j e s om welke redenen h e t meest i n aanmerking komen om t e k i e z e n . U kunt ze d a a r b i j h e l p e n door een a a n t a l k e u z e f a c t o r e n ( C / D - n i v e a u , werkvorm, rapportagevorm, i n t e r e s segebied) d u i d e l i j k per o n d e r z o e k j e aan t e geven. B i j de b e s p r e k i n g van h e t l e s s e n p l a n geven we h i e r v o o r een u i t g e w e r k t v o o r b e e l d . H e t i s de b e d o e l i n g dat de l e e r l i n g e n twee ( e v e n t u e e l d r i e ) onderzoeken k i e z e n . (Op m o g e l i j k h e d e n om bepaalde onderzoeken v e r p l i c h t t e s t e l l e n komen we ook l a t e r t e r u g ) . Een k o r t e t y p e r i n g en d o e l s t e l l i n g van e l k o n d e r z o e k j e v i n d t u i n b i j l a g e D l .
3. DE VERSLAGGEVING De o n d e r z o e k s p e r i o d e wordt a f g e s l o t e n met een v e r s l a g g e v i n g . E r z i j n v i e r f a c t o r e n d i e de manier van v e r s l a g g e v i n g i n d i t g e v a l z u l l e n bepalen: - de b e s c h i k b a r e t i j d ; - hoe n o o d z a k e l i j k voor de g e h e l e k l a s i s een b e p a a l d onderzoek i n termen van l e e r s t o f d o e l e n ; - welke vorm van r a p p o r t a g e p a s t h e t b e s t e b i j een b e p a a l d onderzoek; - welke vorm van r a p p o r t a g e h e e f t een bepaalde groep l e e r l i n g e n h e t liefst. Uitgaande van 10 l e s s e n voor h e t g e h e l e thema i s voor v e r s l a g g e v i n g i n de vorm van r a p p o r t a g e s ongeveer 2 l e s s e n b e s c h i k b a a r , wat b e t e k e n t d a t e r zo'n v i e r o n d e r z o e k j e s g e r a p p o r t e e r d kunnen worden. Over de tweede en derde f a c t o r z u l l e n we b i j de b e h a n d e l i n g van h e t l e s s e n p l a n nog e n i g e opmerkingen maken. Een v r i j e keuze van l e e r l i n g e n met b e t r e k k i n g t o t de vorm van hun v e r s l a g g e v i n g ( f a c t o r 4) h e e f t v o o r - en n a d e l e n . A l s u z e l f de vorm v a s t l e g t , v a l t een k e u z e - k r i t e r i u m aan h e t b e g i n van de o n d e r z o e k s p e r i o d e v o o r de l e e r l i n g e n weg (sommigen z u l l e n d a t minder p r e t t i g v i n d e n ) . A n d e r z i j d s i s de b e l o n i n g g r o o t a l s de l e r a a r de bewuste wensen van l e e r l i n g e n t e n a a n z i e n van de v e r s l a g g e v i n g h o n o r e e r t . U z u l t h i e r b i j voor u z e l f een keuze moeten maken b i n n e n de andere genoemde randvoorwaarden.
4. DE AFRONDING Na de v e r s l a g g e v i n g s f a s e kunnen de s c h r i f t e l i j k e v e r s l a g j e s besproken worden, e r kunnen wat a a n v u l l i n g e n op de r a p p o r t a g e s worden gegeven en e r kan een o v e r z i c h t gegeven worden o v e r wat de l e e r l i n g e n voor de t o e t s moeten weten. Het thema wordt b e s l o t e n met een e i n d t o e t s , ook a l omdat " E n e r g i e i n de Toekomst" op een andere manier wordt a f g e r o n d . Vanwege h e t k e u z e - k a r a k t e r van de o n d e r z o e k s f a s e z u l l e n i n de t o e t s e n i g e keuze-vragen moeten worden opgenomen (voorbeelden v i n d t u i n b i j l a g e D2). De l e e r l i n g e n kunnen b i j " E n e r g i e T h u i s " op v e r s c h i l l e n d e momenten worden b e o o r d e e l d . Een daarvan i s de e i n d t o e t s . Andere b e o o r d e l i n g s m o g e l i j k h e d e n z i j n ( z i e ook h e t l e s s e n p l a n ) : - een o p s t e l (onderzoek 4); - het s c h r i f t e l i j k e v e r s l a g ; - de r a p p o r t a g e s . - de p r a k t i s c h e t o e t s .
-
13 -
DIDAKTISCHE OPZET
Een ander s o o r t van a f r o n d i n g i s een e x c u r s i e ( z i e ook b i j l a g e AVI) .
5. HET LESSENPLAN In schema z i e t h e t thema met l e s s e n - v e r d e l i n g en a k t i v i t e i t e n e r als volgt u i t :
oriëntatieperiode
keuze-onderzoeken
verslaggeving
afronding
energiegebruikers t h u i s opsporen
schriftelijke k i e z e n van onderv e r s l a g e n bezoeken aan de hand van een k e u - -* o o r d e l e n zematrix rapportages u i t v o e r e n van h e t v o o r de h e l e onderzoek k l a s houden en b e o o r d e l e n v o o r b e r e i d e n van schriftelijke of mondelinge r a p portage
samenvatting
l e s 3 t/m 6
l e s 9 en 10
i n f o r m a t i e doorl e z e n over a l t e r natieve energiebronnen d i s c u s s i e over v o o r - en n a d e l e n voeren
l e s 1 en 2
l e s 7 en 8
toets
LESSENPLAN
We hebben a l opgemerkt d a t h e t thema voor l e e r l i n g e n een g r o t e v a r i a t i e b i e d t aan m o g e l i j k h e d e n . Dat g e l d t ook v o o r de l e r a a r met b e t r e k k i n g t o t h e t 'lessenplan. Naast een u i t g e b r e i d e b e s c h r i j v i n g van h e t g l o b a l e l e s s e n p l a n u i t h e t v o r i g e h o o f d s t u k , z u l l e n we daarom nog v i e r andere l e s s e n p l a n n e n k o r t bespreken. We kunnen de l e s s e n p l a n n e n a l s v o l g t k a r a k t e r i s e r e n : I
Een l e s s e n p l a n voor 10 l e s s e n d a t u i t g a a t van een p l a a t s van h e t thema aan h e t e i n d e van de derde k l a s en vóór "NAS/Energie i n de Toekomst". D i t l e s s e n p l a n wordt u i t g e b r e i d t o e g e l i c h t en k l e i n e u i t v o e r i n g s v a r i a n t e n worden aangegeven.
Alternatieve II
lessenplannen:
Een l e s s e n p l a n voor 13 l e s s e n d a t u i t g a a t van h e t behandelen van " E n e r g i e T h u i s " a l s compleet energiethema. "NAS/Energie i n de Toekomst" wordt dan n i e t g e b r u i k t .
I I I Een l e s s e n p l a n van 13 l e s s e n , w a a r b i j elementen u i t " E n e r g i e T h u i s " worden g e b r u i k t i n h e t kader van "NAS/Energie i n de Toekomst". IV
Een b a s i s l e s s e n p l a n voor 10 l e s s e n , voor h e t g e v a l een a a n t a l onderzoeken n i e t gedaan worden, b.v. i n verband met a p p a r a t u u r o f v o o r b e r e i d i n g s p r o b l e m e n i n h e t e e r s t e j a a r d a t u met PLONm a t e r i a a l w e r k t . D i t l e s s e n p l a n t a s t de b e l a n g r i j k s t e l e e r s t o f inhouden van l e s s e n p l a n I n i e t aan.
V
Een l e s s e n p l a n voor 16 l e s s e n , w a a r i n h e t thema " E n e r g i e T h u i s meer diepgang wordt gegeven door elementen u i t h e t thema "Verwarmen en I s o l e r e n " (4 mavo) t e g e b r u i k e n .
-
15 -
LESSENPLAN 1. LESSENPLAN les
I werkvormen
materiaal
lessenplan
doceren
blz.
energie-
klassegesprek
aktiviteit/functie
ORIENTATIEPERIODE 1-2
thema-overzicht
en
4
thema
geven inventarisatie gebruikende
van
apparaten
in
huis
(groepswerk)
maken
overzicht geven, bleem
van
de
len
en
als
doceren
basisdeel,
pro-
2 tot
par.
en met
5
stellen
bestuderen aan
energiebronnen
energietekort
van
hand
energiebronnen
van
krante-artike-
groepswerk/
leesteksten
individueel
6,
teksten
7,
8 en
5, 9
aanvullende teksten
lees-
energiemap-
pen
inventarisatie gen
over
de
van
de
menin-
verschillende
ener-
giebronnen
groepsrappor-
bord/stencil
tages
met
aan
tabel
leraar/ "doceren"
KEUZE -ONDERZOEKEN 3-6
kiezen
van
2
(eventueel
3)
klassikale
keuzematrix
instructie/
onderzoeken
groepswerk onderzoeken tekeningen
uitvoeren,
aan-
onderzoeksdeel
groepswerk
maken
(in is
bijlage een
over
"Energie
voedsel" verslag
maken
rapportage
L10)
onderzoek en
opgenomen)
thuiswerk
voorbereiden
groepswerk
V E R S LAGGEVING 7-8
rapportages geselecteerde derzoeken
over
van
proeven
te en
voren on-
"doceren" groepjes
door leer-
lingen
apparatuur,
over-
headproj ec t o r ,
bord,
flappen
AFRONDING 9
samenvatting
"doceren"/
stencil
groepswerk
vragen
met
oefen-
groepswerk quiz
10
toets
individueel
voorbeelden
van
toetsvragen
vindt
u
in bijlage
D2
-
16
-
LESSENPLAN
2.
NADERE INVULLING VAN LESSENPLAN I
2 . 1 Oriëntatieperiode B i j de i n v e n t a r i s a t i e van e n e r g i e g e b r u i k e n d e apparaten kan aan g r o e p j e s de o p d r a c h t worden gegeven z o v e e l m o g e l i j k e n e r g i e g e b r u i k e n d e apparaten op t e s c h r i j v e n , e v e n t u e e l op v o l g o r d e van gebruik. Ook kunt u a l s t h u i s o p d r a c h t geven om (van t e voren) e n e r g i e g e b r u i k e r s i n h u i s op t e sporen. L e t e r op d a t ook g a s v e r b r u i k e n d e apparaten en l i c h t g e v e r s worden genoemd. Een
leraar:
in iï' wordt het heel globaal aangeboden, heel kort, fossiele brandstof, moderne dingetjes, en zoals bij verlichten: hoe maak je ze toch wel wat hankun je zelf wat besparen iken met een electrieiteitsmeter: diger in; en je krijgt te mak gewone huis-, tuin- en keukendingen, waarmee je denk ik toch wel moet beginnen voor je gaat praten over nieuwe ontwikkelingen van warmtemotoren je moot eerst in je onmiddalijke om.ie:lng gaan kijken, voor ja over de toekomst gaat babbelen. •Ji: iV' moet een aantal dingen komen oind ik: wat je zelf aan jnergie-besparing doen: nachtstroom, isolatie, en de groottas jaar van, wat levert het op?
• B i j h e t b e s t u d e r e n van de e n e r g i e b r o n n e n k r i j g e n de l e e r l i n g e n de o p d r a c h t v o o r - en n a d e l e n van één bepaalde e n e r g i e b r o n t e bedenken met b e h u l p van l e e s t e k s t e n ( e v e n t u e e l aangevuld door energiebronmappen: één e n e r g i e b r o n p e r map). V o o r b e e l d l e e s t e k s t e n z i j n t e v i n d e n i n de b i j l a g e n L l t/m L7. Zorg e r v o o r d a t de l e e r l i n g e n hun e i g e n t e k s t mee naar h u i s kunnen nemen. Doel van deze a k t i v i t e i t i s ook om de bestaande v o o r k e n n i s van l e e r l i n g e n over de e n e r g i e v o o r z i e n i n g t e i n v e n t a r i s e r e n . Het i s h a n d i g de r e s u l t a t e n t e verzamelen i n een t a b e l (voorbeeld i n b i j l a g e L8). T i j d e n s de k o r t e r a p p o r t a g e s z a l a l w e l d i s c u s s i e o n t s t a a n over bepaalde v o o r - en n a d e l e n , v o o r a l omdat de door de v e r s c h i l l e n d e groepen g e b r u i k t e termen n i e t s t e e d s overeen komen. Een " s p e l r e g e l " voor de l e e r l i n g e n zou kunnen z i j n : "De v o o r b e r e i d i n g s g r o e p b e p a a l t wat e r op h e t b o r d komt; j i j z e l f bep a a l t wat e r i n j e e i g e n t a b e l i n j e s c h r i f t komt: e r i s dus n i e t één b e s t e t a b e l ! " Het i s goed h e t l e s v e r l o o p s t r e n g t e bewaken, omdat h i e r anders g e m a k k e l i j k v e e l t i j d i n gaat z i t t e n . H e e f t u d i e t i j d wel t e r b e s c h i k k i n g dan b l i j k t deze werkvorm een goede a a n z e t om een d i s c u s s i e op gang t e brengen op b a s i s van b i j l e e r l i n g e n aanwezige v o o r k e n n i s . • U kunt ook op het thema oriënteren door m i d d e l van een f i l m . S u g g e s t i e s h i e r v o o r v i n d t u i n h e t h o o f d s t u k Boeken en A u d i o v i s u e l e media.
- 17
-
LESSENPLAN
Aanvullende a k t i v i t e i t e n , a l s t h u i s w e r k voor e l k e l e e r l i n g , zijn: 1. E n e r g i e i n de k r a n t : k n i p s e l s over e n e r g i e verzamelen ( z i e ook b i j l a g e 14) 2. Gas-, kwh-meterstanden a f l e zen (onderzoek 1, o p d r a c h t 2.1)
3. O p s t e l s c h r i j v e n o v e r "De w e r e l d met en zonder e l e k t r i c i t e i t " (onderzoek 4) A k t i v i t e i t 2 en 3 kunnen n a t u u r lijk ook i n de k e u z e p e r i o d e worden opgenomen.
2.2
Keuze-onderzoeken
• A l e e r d e r i s opgemerkt d a t h e t k i e z e n van een g e s c h i k t onderzoek i n deze f a s e van h e t derde l e e r j a a r een b e l a n g r i j k o n d e r d e e l i s . B e s t e e d t h i e r a a n r u i m t i j d ( b i j v . 30 m i n u t e n ) . Om h e t k i e z e n t o t een "officiële a k t i v i t e i t " t e maken zou u de l e e r l i n g e n kunnen vragen hun keuze s c h r i f t e l i j k t e m o t i v e r e n o f de keuze-matrix i n t e l e v e r e n . L e t e r op d a t l e e r l i n g e n j u i s t nu n i e t u i t de boot v a l l e n omdat ze een van hun g e b r u i k e l i j k e s o c i a l e groep a f w i j k e n d e keuze (moeten) maken. • De K e u z e - m a t r i x De b e d o e l i n g van de k e u z e - m a t r i x i s t w e e l e d i g : 1. h e t g e e f t de l e r a a r een i n s t r u m e n t om de a s p e c t e n d i e h i j b e l a n g r i j k v i n d t a l s k e u z e - k r i t e r i u m voor de l e e r l i n g e n t e a n a l y s e r e n en t e ordenen p e r o n d e r z o e k j e ; 2. h e t g e e f t de l e e r l i n g e n de m o g e l i j k h e i d z i c h b e t e r bewust t e worden van de gronden waarop z i j k i e z e n , en z i j kunnen d i e keuze-aspecten dan k o p p e l e n aan de a n a l y s e van de l e r a a r voor de o n d e r z o e k j e s . Het werken met de m a t r i x gaat a l s v o l g t ( z i e ook o n d e r s t a a n d voorbeeld): • Het r e c h t e r g e d e e l t e wordt t e v o r e n door de l e r a a r van k r u i s j e s v o o r z i e n , a l naar g e l a n g z i j n k r i t e r i a , e i s e n en m o g e l i j k h e d e n .
- 18 -
LESSENPLAN
DE
KEU2I-J-MATRLX
Gebruik Denk
(loze
In
keuze-matrix
na o v e r
kruisje
de u i t s p r a k e n
a l sd i e uitspraak
de a n d e r e
jouw e i g e n liet
boek
Stel
Naam
kolommen
kruisje
ook even
daarna
a l s vol(|t: e n /.et i n d e k o l o m voor
kun j e dan z i e n
passen. door
Verqeet keuze
mee
klas
onderzoeken
qoed b i j
om d e o n d e r z o e k j e s i n
vast.
onderzoek 2
eens
de v i e r d e
welke
niet
te bladeren.
je definitieve
uitspraak
in
"mee e e n s " e e n
j o u wel k l o p t .
'J
•1 "•3"
kies je X
natuurkunde
6
X
V
/
f>
X
0
10
11
12
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
H in
de v i e r d e
^ee^
klas
kies j c
natuurkunde
X
R p
X
X
X
X
X
X
T, je
vindt
een je
h e t maken v a n
verslag vindt
wel
voor
rapporteren je
wilt
denken niet je
de
r
klas
X
H X
wel leuk
zelf
X
X
X
T
en u i t v o e r e n
X
dat
X
X
X
X
het
mensen
X
leuk
X
X
of
nodig
X
X
X
je
wilt
X
X
neen je
X
X
X
ook wel eens
proef
bent
naar
X
interviewen
wel
knutselt graag v i n d t rekenen leuk
je je
X
wel i e t s be-
i s vooraeschreven
vindt
van
I
leuk
X
doen
X
X
nieuwsgierig
apparaten
X
i n huis
je
bent
geïnteresseerd
in
grote
energievoor-
X
X
X
X
X
zieningen je
wilt
je
energie
Mijn
wel weten hoe
keuze
X
spaart i s gevallen
op de
x
X
X
onderzoekjes:
De l e r a a r d i e de bovenstaande m a t r i x h e e f t i n g e v u l d , v i n d t bijvoorbeeld dat: 1. onderzoek 2 v e r p l i c h t i s voor a l l e l e e r l i n g e n ; 2. " z a c h t e r e " onderzoeken zonder proeven (3, 4, 6) a l l e e n door n i e t - k i e z e r s kunnen worden gedaan; 3. de onderzoeken 1, 5, 8, 10 en 12 h e t b e s t e kunnen worden gerapporteerd. U kunt z e l f andere keuzes maken, onderzoeken l a t e n v e r v a l l e n , argumenten l a t e n v e r v a l l e n o f j u i s t toevoegen e n z .
-
19
-
LESSENPLAN
• De l e e r l i n g e n moeten i n d i v i d u e e l i n de kolom "mee eens" aangeven wat hun s i t u a t i e o f v o o r k e u r i s . Door hun e i g e n k r u i s j e s t e v e r g e l i j k e n met d i e van de l e r a a r , kunnen ze t o t een weloverwogen keuze komen. In h e t k u r s u s j a a r 1981-1982 i s deze m a t r i x i n e n k e l e k l a s s e n g e b r u i k t . Eén l e r a a r s c h r i j f t h i e r o v e r : "Naar mijn indruk • hebben de leerlingen nu bewuster gekozen". E n k e l e geïnterviewde l e e r l i n g e n gaven a l s r e a k t i e : I : Toen hebben jullie ook de keuze-matrix ingevuld, zodat het dan makkelijker zou zijn om iets te kiezen, misschien kun je daar ook iets over vertellen. .. : Nou dat vond ik maar dom. . . Je kon beter zeggen: Ik wil dat wel doen en dat wel doen. I : Gewoon doorbladeren? ..: Ja. ..: Het kost alleen maar papier. ..: Onzinnig. U i t o b s e r v a t i e s b l e e k , d a t de meeste l e e r l i n g e n de m a t r i x a l s w e i n i g v e r h e l d e r e n d hadden e r v a r e n . W e l l i c h t d a t o n e r v a r e n h e i d met d i t i n s t r u m e n t , zowel van l e r a a r a l s l e e r l i n g e n , h i e r b i j een r o l s p e e l d e n . (Een b l a n c o m a t r i x i s t e v i n d e n i n b i j l a g e L 9 ) . • Het k i e z e n van o n d e r z o e k j e s kan ook anders gaan, g e t u i g e onders t a a n d fragment u i t een ander i n t e r v i e w met l e e r l i n g e n : ..: en toen moest je eerst een keuze maken. i : ja, hoe heb je dat gedaan? ..: nou gewoon, tenminste, hij zei zo van alles doorlezen en dan kijken wat je het leukst leek. In h e t l i c h t van een PLON-doel a l s : meer z i c h t k r i j g e n op j e e i g e n voorkeuren en m o g e l i j k h e d e n , meer bewust keuzes kunnen maken, l i j k t bovenstaande gang van zaken wat onbevredigend. Over "Aspecten van K i e z e n " i s b i j h e t thema " I J s , Water, Stoom I I " een u i t g e b r e i d onderzoek gedaan. I n b i j l a g e D3 v i n d t u h i e r o v e r uitgebreidere informatie. • I n b i j l a g e D l v i n d t u een b e s c h r i j v i n g van de d i v e r s e onderzoekjes . • D i j de o n d e r z o e k j e s horen l e e s t e k s t e n , d i e door de l e e r l i n g e n i n hun v e r s l a g g e v i n g v e r w e r k t kunnen worden. Twee l e e s t e k s t e n u i t een e e r d e r e v e r s i e van d i t thema z i j n t e v i n d e n i n b i j l a g e 12 en 13. • De onderzoeken 2 en e v e n t u e e l 3 kunnen ook k l a s s i k a a l worden gedaan. Een m o g e l i j k e vorm h i e r v o o r i s :
- 20 -
LESSENPLAN
Les 3
aktiviteit/funktie energiegebruik
van
sche
meten
apparaten
electri-
werkvorm
materiaal
"praktikum"
onderzoek
groepswerk
1 en 5
2
a 6
opstellingen
bestaande
uit
+
sche
energie-ge-
(b.v.
electriapparaat
lamp,
zuiger, plaat
sultaten uitleg
van
vorige
van
giegebruik
de
meetre-
kook-
enz.)
leergesprek
les
methode uit
stof-
strijkbout,
verwarming,
bespreking
kwh-
meter
bruikend
4
oroef
2
van
vermogen
ener-
doceren
te
onderzoek dracht
berekenen
zoek 1
2,
1 of
10,
oponder-
opdracht
(indien
formule '
gewenst) bespreking
van
een
voorbeeld
individueel werken
(4a)
p r i j s van d i v e r s e v e r w a r mingsmethodes bepalen
"praktikum"
5
a 6
gen
zoek; 3.2.
5,6
kiezen
en
uitvoeren
van
1
opstellin
voor
onder-
proef en
overige
3.1.,
3.3.
onderzoeken
keuze-onderzoek
2.3 De
verslaggeving
• Omdat v e r s l a g g e v i n g voor l e e r l i n g e n z e k e r n i e t h e t hoogste g e l u k i s i n hun s c h o o l b e s t a a n , z o u u kunnen v o l s t a a n met h e t e i s e n van: • aantekeningen van e l k onderzoek; • van één onderzoek een v e r s l a g o f een r a p p o r t a g e . Voor h e t v e r s l a g o f de r a p p o r t a g e k r i j g e n ze dan een c i j f e r . Over het andere o n d e r z o e k j e kunnen op de e i n d t o e t s vragen g e s t e l d worden . • B e g e l e i d t de l e e r l i n g e n b i j hun keuze van proeven d i e ze voor de k l a s kunnen l a t e n z i e n : een a a n t a l z i j n daar o n g e s c h i k t v o o r . • Over b e o o r d e l i n g en c r i t e r i a voor b e o o r d e l i n g b i j d e m o n s t r a t i e s k u n t u e r g v e e l l e z e n i n de AVOL van "Werken met Water", 2e k l a s PLON. Over s c h r i f t e l i j k e v e r s l a g g e v i n g s t a a t h e t een en ander i n de AVOL van " I J s , Water, Stoom", 2e k l a s PLON.
LESSENPLAN
2.4 De
Afronding
• G e z i e n h e t open k a r a k t e r van h e t thema, i s h e t p l e z i e r i g een a a n t a l kenmerken nog even op een r i j t e z e t t e n ( z i e ook de d o e l s t e l l i n g van b l z . 8 ) , wat oefenvragen door t e nemen en p r e c i e s e a f s p r a k e n t e maken over wat e r voor de e i n d t o e t s van e l k e l e e r l i n g v e r l a n g d wordt. • A l s u v o o r deze a k t i v i t e i t meer l e s s e n t e r b e s c h i k k i n g h e b t , k u n t u overwegen de l e e r l i n g e n z e l f vragen t e l a t e n maken en daarover een q u i z t e o r g a n i s e r e n . • A l s u na " E n e r g i e T h u i s " " E n e r g i e i n de Toekomst" b e h a n d e l t , i s h e t voor l e e r l i n g e n h e t d u i d e l i j k s t om een k e n n i s t o e t s over e n e r g i e , a l s d a t k a n , t u s s e n b e i d e thema's i n t e p l a a t s e n . • Er z i j n t a l r i j k e excursiemogelijkheden We noemen e r e n k e l e i n B i j l a g e AV3.
i n h e t kader van d i t thema.
• Het i s ook m o g e l i j k een p r a k t i k u m t o e t s t e o r g a n i s e r e n . V o o r b e e l d e n v i n d t u i n b i j l a g e D2.
- 22 -
LESSENPLAN
3. LESSENPLAN I I : " E n e r g i e T h u i s " a l s compleet energiethema A l s de t i j d o n t b r e e k t om 16 a 18 l e s s e n aan h e t onderwerp e n e r g i e t e besteden (met de thema's " E n e r g i e T h u i s " en "NAS/Energie i n de Toekomst") kunt u " E n e r g i e T h u i s " ook v e r b r e d e n naar een meer v o l l e d i g e b e s c h r i j v i n g van de e n e r g i e v o o r z i e n i n g . Aanknopingspunt daarvoor i s het b a s i s d e e l u i t de oriëntatiefase. Aan h e t e i n d e van het-thema k u n t u h i e r o p terugkomen door b i j v o o r b e e l d een s e l e c t i e van a k t i v i t e i t e n u i t "NAS/Energie i n de Toekomst" aan t e b i e d e n . Een summier u i t g e w e r k t v o o r b e e l d s t a a t h i e r o n d e r beschreven.
les
aktiviteit/funktie
1-2
brede
oriëntatie
op
energievoorziening aktiviteiten het
als
materiaal
-
in
basislessenplan
opmerkingen
film
In
basisdeel
"Energie
Thuis" -
themaboek de
kader
meer
"Energie
Toekomst"
inleiding
lektie
Een
vindt
AVOL v a n de
zijn
nu
films
bruikbaar.
energiebronmappen in
dit
veel
se-
u
in
de
"Energie
in
Toekomst"
en
oriëntatie 3 t/m 7
keuze-onderzoeken
-
onderzoeksdeel
U
uit -
-
"Energie
Toekomst" 2.1 + 2.2
in
uit de
10 t / m 12
een
aantal
beide
thema s
energie-
aanbieden
1
met elektri-
behulp
zelfde
van
citeitsopwekking
De o p d r a c h t e n "Energie
energiestromen
de-
keuzematrix.
en 2.3
radioaktiviteit
komst"
2.4
elektriciteits-
geschikt
transport 8-9
kunt
keuze-onderzoeken
"Energie Thuis" evt. onderzoeken
uit
i n de
zijn
Toe-
vooral
voor
na-
tuurkundekiezers.
rapportagefase afronding/samenvat-
Samenvatting
ting
fysische zoals
beschreven
lessenplan Er
van
inhouden
is
in
I.
wel
overlap
tussen
de
doelde
aktiviteiten
en de uit
hier
be-
aktiviteiten
de
oriëntatie-
fase . -
klassediscussie over
energievoor-
ziening komst
in
de
toe-
evt. in 3.5
uit
de
"Energie
Toekomst"
"meningen"
Als
u dit
teert winst"
lap
de
voor
lingen wordt
zo
dat
erg
die
over-
funktioneel. het
beste
i n de
dende
discussie
naar toets
"leerleer-
duidelijk is
U kunt dat
13
han-
boven
afronhalen.
23 -
LESSENPLAN
4. LESSENPLAN I I I : " E n e r g i e T h u i s " a l s a a n v u l l e n d m a t e r i a a l v o o r "NAS/Energie i n de Toekomst" A l s u om wat voor redenen dan ook a l l e e n " E n e r g i e i n de Toekomst" a l s ingang voor h e t e n e r g i e p r o b l e e m k i e s t , dan v e r d i e n t h e t t o c h a a n b e v e l i n g d i t t e l a t e n samengaan met een s e l e c t i e u i t h e t m a t e r i a a l en de a k t i v i t e i t e n " E n e r g i e T h u i s " . O b s e r v a t i e s i n de k l a s hebben aangegeven d a t de oriëntatie op h u i s e l i j k e e n e r g i e p r o b l e m a t i e k v o o r waarde i s voor h e t goed f u n c t i o n e r e n van h e t thema "NAS/Energie i n de Toekomst". Om deze reden geven we de voorkeur aan een u i t g e b r e i d e r g e b r u i k van " E n e r g i e T h u i s " . N i e t t e m i n , h i e r o n d e r een v o o r b e e l d van een l e s s e n p l a n voor de u i t w e r k i n g van d i t a l t e r n a t i e f .
les
aktiviteit/funktie
materiaal
opmerkingen
1-2
brede oriëntatie op energiebronnen en -voorziening
- b a s i s d e e l "Energie Thuis" - themaboek " E n e r g i e i n de Toekomst" i n l e i d i n g en oriëntatie
In een k l a s s e g e s p r e k worden de v e r s c h i l lende bronnen geïnv e n t a r i s e e r d en besproken. De oriëntat i e van " E n e r g i e i n de Toekomst" kan door de l e e r l i n g e n z e l f worden doorgewerkt ( z i e ook de AVOL b i j d a t thema).
meten en rekenen van e n e r g i e g e b r u i k van e l e k t r i s c h e apparaten
onderzoek 2 p r o e f 1 en 2
zie
i n f o r m a t i e - en derzoeksfase
hoofdstuk 2 van " E n e r g i e i n de Toeikomst"
U kunt de onderzoeken u i t " E n e r g i e i n de Toekomst" a a n v u l l e n met g e s c h i k t e onderzoeken u i t "Energie T h u i s " . Te denken v a l t aan: 3 Meningen over energiegebruik i n samenhang met p a r . 3.5 u i t " E n e r g i e i n de Toekomst" 11 Zonnewarmte 12 Windmolen bouwen
5-8
on-
9-11
b e s t u d e r e n van een centrale, rapportages v o o r b e r e i d e n
12-13
rapportage vergel i j k i n g t u s s e n de c e n t r a l e s en a f r o n ding
14
toets
ook
lessenplan I
hoofdstuk 3 van " E n e r g i e i n de Toekomst "
Voorbeelden van toetsvragen z i j n ook opgenomen i n de AVOL van " E n e r g i e i n de Toekomst".
- 24 -
LESSENPLAN
5. LESSENPLAN IV: Een b a s i s l e s s e n p l a n
voor " E n e r g i e T h u i s "
A l s u t e r u g s c h r i k t voor de v o o r b e r e i d i n g van 12 keuze-onderzoeken o f i n een a a n t a l g e v a l l e n de benodigde m a t e r i a l e n n i e t h e b t , k u n t u t e r u g v a l l e n op een l e s s e n p l a n w a a r i n een a a n t a l i n h o u d e l i j k bel a n g r i j k e elementen t o c h een p l a a t s hebben gekregen. D i t l e s s e n p l a n z i e t e r b i j v o o r b e e l d zo u i t :
les
aktiviteit/funktie
materiaal
opmerkingen
1-2
oriëntatieperiode
basisdeel
overeenkomstig lessenplan
3-7
onderzoeken in
worden
circusvorm
ge-
daan
onderzoek
in
1,
2,
u
7,
8
4,
deze de
I
opzet
hebt
apparatuur
onderzoek
2
per
keer
nodig. Voordelen:
-
door
de
combinatie
onderzoeken rust -
het
is
Nadelen:
alle
-
er
de
leerlingen
er
wat
ze
leerlingen
wordt
iedereen -
van
experimentele
in erg
drukke
en
klassen
lees/schrijfeen
zekere
geschapen;
duidelijk -
wordt
geen
door
moeten moeten
ontbreekt
verschil die
gemaakt
volgorde
doelen tussen
bereiken. leerlingen,
doen;
wervelende,
allerlei
opgelegde
dezelfde
moet h e t z e l f d e
waarbinnen
de
doen;
inspirerende
sfeer,
l e e r l i n g a k t i v i t e i t e n goed
kunnen
gedijen; -
er
wordt
geen
bewuste
aandacht
besteed
aan
het
keuzeproces; -
8-9
er
wordt
afronding
niet
gerapporteerd.
er
kan een
ting wat
worden
slimme $ ö
toets
gegeven,
oefenvragen
maakt 10
samenvatge-
- 25 -
LESSENPLAN
6. LESSENPLAN V: " E n e r g i e T h u i s " aangevuld met o n d e r d e l e n van "Verwarmen en I s o l e r e n " . Om i e t s meer diepgang t e r e a l i s e r e n , v o o r a l met b e t r e k k i n g t o t h e t warmtebegrip, kan op een z i n v o l l e manier een s e l e k t i e u i t h e t thema "Verwarmen en I s o l e r e n " worden i n g e p a s t . Dat zou kunnen door e n k e l e proeven i n een k l a s s i k a a l b a s i s s t u k op t e nemen o f door deze proeven a l s e x t r a k e u z e m o g e l i j k h e d e n (b.v. v o o r B - k i e z e r s en e v e n t u e e l v e r p l i c h t ) aan t e b i e d e n . Omdat de tweede v a r i a n t voor z i c h s p r e e k t , geven we h i e r o n d e r een summiere u i t w e r k i n g van de e e r s t e .
les
aktiviteit/funktie
materiaal
opmerkingen
1-2
oriëntatieperiode
basisdeel
overeenkomstig lesplan
3-4
energiegebruik elektrische ten
meten,
king ten 5-6
en
zie
2,
blz.
proef
1 en
lessenplan
I,
20
2
vermogen
onder
van
wa-
ideale
hoofdstuk
als
3 van
de
"Ver-
omstandigheden
warmen
bepaling
Isoleren"
lijke 7-8
bespre-
onderzoek
meetresulta-
verwarming ter
van
appara-
les-
I
soorte-
en
demonstratie; leerlingen
maken ë e n grafiek
en
tabel, opdrachten
warmte
rendementsproeven door
hoofdstuk
leerlingen
4 van
"Ver
met
uitwisseling
warmen
en
van
de
Isoleren"
resultaten
proefjes 1 t/m 5 9
korte vullen
toets
in-
keuze-
matrix 10-12
keuze-onderzoeken
"Energie Thuis"
13-14
verslaggeving
15-16
afronding
met
toets
7. TENSLOTTE Het thema " E n e r g i e T h u i s " wordt door sommige l e r a r e n v r o e g e r i n h e t derde l e e r j a a r g e p l a a t s t a l s h u l p m i d d e l voor de l e r a a r b i j .de d e t e r m i n a t i e van l e e r l i n g e n . Naar onze mening z i t t e n i n b o e k j e s a l s " K r a c h t e n " en " E l e k t r i sche S c h a k e l i n g e n " en i n een thema a l s " G e l u i d Weergeven" meer m o g e l i j k h e d e n om deze i n f o r m a t i e t e k r i j g e n . " E n e r g i e T h u i s " i s i n d i e o p v a t t i n g meer voor de. z e l f d e t e r m i n a t i e van l e e r l i n g e n b e d o e l d : "Heb i k e r nu w e l goed aan gedaan om natuurkunde t e kiezen?" Wilt' u h e t thema t o c h voor h u l p aan u z e l f b i j d e t e r m i n a t i e geb r u i k e n , dan komt l e s s e n p l a n I , met h e t a l t e r n a t i e f op b l z . 20 h e t meest i n aanmerking.
-
26 -
BOEKEN EN AUDIOVISUELE MEDIA
SAMENWERKING MET HET NBLC EN HET NIAM In samenwerking met h e t PLON h e e f t h e t NBLC l i j s t e n gemaakt met boeken, d i a ' s , f i l m , t i j d s c h r i f t e n - a r t i k e l e n e.d. d i e b r u i k b a a r z i j n a l s a a n v u l l i n g op de thema's. I n l i c h t i n g e n b i j : Het Nederlands B i b l i o t h e e k - en Lectuurcentrum t . a . v . M. B a r t l i n g Taca S c h e l t e m a s t r a a t 5 Postbus 93054 2509 AB DEN HAAG Tel.
070-264351
Verdere i n f o r m a t i e en de adressen v i n d t u i n de AVOL's E e r s t e V e r k e n n i n g " en "Bruggen".
"Een
EXCURSIES, ADRESSEN EN INFORMATIE I n f o r m a t i e over e x c u r s i e s en adressen van i n s t a n t i e s , d i e met de e n e r g i e p r o b l e m a t i e k van "Energie T h u i s " t e maken hebben i s t e v i n d e n i n b i j l a g e AVI. In b i j l a g e AV2 v i n d t u e n k e l e a a n w i j z i g i n g e n m.b.t. de b e s c h i k bare i n f o r m a t i e over e n e r g i e .
FILMS In samenwerking met h e t NIAM h e e f t P L O N - p r o e f s c h o o l l e r a a r Theo Boks een a a n t a l f i l m s u i t g e z o c h t b i j v e r s c h i l l e n d e thema's. H i e r o n d e r v i n d t u z i j n b e s c h r i j v i n g van de f i l m s over e n e r g i e , d i e h e t b e s t e op d i t thema a a n s l u i t e n . Meer b e s c h r i j v i n g e n z i j n t e v i n d e n i n de AVOL van "NAS/Energie i n de Toekomst".
INLEIDING B i j e l k PLON-thema i s een l i j s t gemaakt van m o g e l i j k t e g e b r u i k e n f i l m s en/of videobanden, d i e t e v e r k r i j g e n z i j n b i j : NIAM S w e e l i n c k p l e i n 33 Postbus 63426 2502 J K DEN HAAG Tel.
070-600924
TFC Arnhemsestraatweg 17 6881 NB VELP Tel.
085-629188
BOEKEN EN AUDIO-VISUELE MEDIA De nummers vóór de t i t e l s z i j n d i e van h e t NIAM, s t a a t e r a c h t e r de t i t e l de opmerking - v i d e o - dan b e t e k e n t d a t , d a t de f i l m ook op v i d e o b e s c h i k b a a r i s . De nummers van h e t TFC z i j n a c h t e r de t i t e l s vermeld. De v o l g o r d e w a a r i n de f i l m s / v i d e o b a n d e n s t a a n vermeld
BOEKEN EN AUDIOVISUELE MEDIA
geven een v o o r k e u r voor h e t g e b r u i k aan. H i e r b i j d i e n t opgemerkt t e worden d a t de keuze b i j h e t n a s t r e v e n van bepaalde d o e l e i n d e n n i e t a u t o m a t i s c h op de e e r s t e f i l m s / b a n d e n h o e f t te v a l l e n . In de c a t a l o g u s van h e t NIAM i s van e l k e f i l m een u i t g e b r e i d e b e s c h r i j v i n g en/of t o e l i c h t i n g t e v i n d e n . Voor de f i l m s van h e t TFC r a a d p l e e g t men de c a t a l o g i " E d u c a t i e en i n f o r m a t i e " en "Techniek"; de o m s c h r i j v i n g van de f i l m s i s daar v r i j summier.
3212
E l e k t r i c i t e i t op t i j d 16 mm f i l m - k l e u r - g e l u i d - 2 5 min.
TFC 311001 -1979
Inhoud: E l e k t r i s c h e e n e r g i e i s een vorm van e n e r g i e d i e 24 uur per dag en i n een handomdraai b e s c h i k b a a r i s . Nadat i n h e t k o r t i s u i t e e n g e z e t hoe e l e k t r i c i t e i t wordt opgewekt, g e t r a n s p o r t e e r d en v e r b r u i k t , gaat de f i l m i n op toekomst van de e l e k t r i c i t e i t s v o o r z i e n i n g i n Nederland. Z a l e r voldoende b r a n d s t o f z i j n voor h e t opwekken van stroom, welke b r a n d s t o f f e n komen i n aanmerking? Hoe s t a a t h e t met h e t onderzoek naar andere methoden dan de t r a d i t i o n e l e om e l e k t r i c i t e i t op t e wekken? I n de f i l m worden op deze vragen e n k e l e antwoorden gegeven, gebaseerd op t e c h n i s c h e en m a a t s c h a p p e l i j k e i n z i c h t e n .
21506
E n e r g i e en rendement 16 mm f i l m - k l e u r - g e l u i d - 10 min.
-1975
Inhoud: De v e l e s o o r t e n van e n e r g i e met hun o m z e t t i n g e n worden i n deze f i l m getoond. We z i e n d a t b i j a l deze e n e r g i e - o m z e t t i n g e n v e r l i e z e n o p t r e d e n , d a t w i l zeggen d a t e r e n e r g i e o n t s t a a t i n een vorm d i e n i e t meer b r u i k b a a r i s voor een b e p a a l d d o e l . I n een e l e k t r i c i t e i t s c e n t r a l e wordt van f o s s i e l e e n e r g i e e l e k t r i s c h e e n e r g i e gemaakt. Van de aangevoerde e n e r g i e wordt maar 40% omg e z e t i n e l e k t r i c i t e i t , de r e s t gaat v e r l o r e n . Een b e l a n g r i j k e v e r l i e s p o s t i s de e n e r g i e d i e i n de vorm van warmte wordt o v e r gedragen aan h e t k o e l w a t e r van de c e n t r a l e . De o m z e t t i n g van f o s s i e l e b r a n d s t o f naar e l e k t r i c i t e i t wordt s t a p voor s t a p gev o l g d , w a a r b i j de optredende v e r l i e z e n worden aangegeven. Toepassing: De f i l m i s een goede a f s l u i t i n g van d e e l 2 . De f i l m g e e f t tevens goede i n l e i d i n g op h e t b e g r i p "rendement".
VC 40707
Energie-omzetting. v i d e o - k l e u r - g e l u i d - 3 0 min.
een
-1974
Inhoud: Het i s m o g e l i j k de ene vorm van e n e r g i e om t e z e t t e n i n de andere, maar b i j deze o m z e t t i n g e n t r e d e n a l t i j d v e r l i e z e n op. D i t i s o.a. waar t e nemen aan de warmte d i e a l s b i j p r o d u k t wordt gevormd b i j h e t v e r r i c h t e n van l i c h a m e l i j k e a r b e i d . Nadat i s ingegaan op e n e r g i e -
-
28 -
BOEKEN EN AUDIOVISUELE MEDIA
t r a n s p o r t door m i d d e l van g e l e i d i n g , s t r o m i n g en s t r a l i n g en de o p s l a g van e n e r g i e worden de l a a t s t e 10 minuten van de l e s b e s t e e d aan h e t "perpetuum-mobile"; d i t i s s t r i j d i g met de "wet van behoud van e n e r g i e " . Toepassing: Voor d i e l e e r l i n g e n , d i e moeite hebben met de b e g r i p p e n e n e r g i e en o m z e t t i n g van e n e r g i e met h e t optredende v e r l i e s .
1756
E l e k t r i c i t e i t , een vorm van e n e r g i e . 16 mm f i l m - k l e u r - g e l u i d - 9 min. - 1975
Inhoud: De f i l m l a a t e n e r g i e - o m z e t t i n g e n z i e n . E l e k t r i s c h e e n e r g i e i s een s e c u n d a i r e energievorm: deze energievorm i s v e r k r e g e n op een kunstmatige manier u i t energiebronnen d i e i n de "natuur" b e s c h i k b a a r z i j n . De e l e k t r i c i t e i t s c e n t r a l e s werken met w a t e r k r a c h t , f o s s i e l e b r a n d s t o f en k e r n e n e r g i e ; deze p r o c e s s e n worden getoond. H i e r n a v o l g e n e n k e l e b e e l d e n over h e t t r a n s p o r t van e l e k t r i s c h e e n e r g i e met de v e e l voorkomende gebruiksvormen. Toepassing: De f i l m g e e f t i n h e t k o r t weer, hoe e l e k t r i c i t e i t wordt opgewekt en t o e g e p a s t .
3219
Energie....wat doen we e r mee? 16 mm f i l m - k l e u r - g e l u i d - 2 3 min. - 1982
Inhoud: De f i l m t o o n t a l l e vormen van e n e r g i e d i e nu i n g e b r u i k z i j n o f d i e i n de toekomst t e g e b r u i k e n z i j n . Men b e g i n t met de f o s s i e l e b r a n d s t o f f e n met hun v o o r - en nadelen wat b e t r e f t w i n n i n g , t r a n s p o r t en m i l i e u b e l a s t i n g . Een van de b e s t e vormen van e n e r g i e b e p e r k i n g e n i s z u i n i g e r w e r k t u i g e n en/of apparaten en h e t i s o l e r e n . S p e c i a l e c o n s t r u c t i e s kunnen h e t e n e r g i e v e r b r u i k b e l a n g r i j k bep e r k e n . Energie-vormen van de toekomst z i j n k e r n e n e r g i e , w a t e r e n e r g i e - nu a l g e b r u i k t a l s " w i t t e s t e e n k o o l " -, g e t i j d e n e n e r g i e met a l s v o o r b e e l d de Franse g e t i j d e n - c e n t r a l e b i j St Malo. Geot h e r m i s c h e e n e r g i e i s t o t op heden s l e c h t s b e p e r k t g e b r u i k t en b i e d t v e l e m o g e l i j k h e d e n . Het g e b r u i k van w i n d e n e r g i e i s bekend, maar nog w e i n i g t o e g e p a s t i n verband met de o p s l a g problemen. Een andere a l t e r n a t i e v e maar schone energie-vorm i s de zonne-energie i n de d i v e r s e vormen. Toepassing: Het i s een nieuwe f i l m d i e h e t g e h e l e e n e r g i e - a s p e c t b e l i c h t . Daardoor i s deze f i l m een goede i n l e i d i n g op d i t thema.
- 29 -
LERARENVRAGENLIJST
We z i j n e r g benieuwd naar uw e r v a r i n g e n met h e t thema " E n e r g i e T h u i s " en naar uw b e o o r d e l i n g van deze AVOL. Uw opmerkingen, commentaar en a d v i e z e n kunnen w i j m o g e l i j k v e r werken i n de volgende v e r s i e van deze AVOL. W i j zouden h e t daarom e r g op p r i j s s t e l l e n a l s u onderstaande v r a g e n l i j s t i n g e v u l d zou w i l l e n t o e s t u r e n naar h e t PLON Lab. V a s t e S t o f t . a . v . Ton v.d. V a l k Postbus 80.008 3508 TA UTRECHT L e e s t u de v r a g e n l i j s t e e r s t even i n g r o t e l i j n e n door, dan k r i j g t u een i n d r u k hoe u de l i j s t "economisch" k u n t i n v u l l e n , t e r w i j l u t o c h uw enthousiasme èn uw k r i t i e k k w i j t k u n t .
OVER DE LERAAR EN DE SCHOOL
Naam l e r a a r Naam s c h o o l L e s e r v a r i n g natuurkunde:
Plaats ... j a a r , waarvan ... j a a r met PLON
I n welke k l a s s e n hebt u met h e t thema " E n e r g i e T h u i s " l e s gegeven (leerjaar/schooltype) •. Hoeveel l e e r l i n g e n waren d i t i n t o t a a l ?
leerlingen
Hoeveel natuurkunde-uren hebt u p e r week p e r k l a s b e s c h i k b a a r ?
HET THEMA IN GROTE LIJNEN
We z i j n geïnteresseerd i n de g r o t e l i j n e n v o l g e n s welke uw l e s s e n v e r l o p e n z i j n en hoe d i t g i n g . Het gaat om de g r o t e l i j n e n d i e u z e l f o n d e r s c h e i d t . B e g i n e e r s t i n de l i n k e r k o l o m de a k t i v i t e i t e n op t e s c h r i j v e n d i e u a l s a f z o n d e r l i j k e gehelen i n uw l e s s e n z i e t . U k u n t , a l s u d a t w i l t , de f a s e n oriëntatie t o t en met a f r o n d i n g aanhouden. G e e f t u ook aan o f u keuze-onderzoeken v e r p l i c h t hebt ges t e l d , voor de h e l e k l a s o f v o o r een groep.
- 30 -
LERARENVRAGENLIJST
les nr.
•
aktiviteit/werkvorm/materiaal
Oriëntatie-fase onderdelen:
Onderzoeksfase onderdelen:
Rapportage- en w a a r d e r i n g s f a s e onderdelen:
Afrondingsfase onderdelen:
bedoelingen/ervaringen
- 31 -
LERARENVRAGENLIJST
H e e f t u b i j h e t k i e z e n van de onderzoeken
de k e u z e - m a t r i x g e b r u i k t ?
J a / nee Hoe z i j n uw e r v a r i n g e n daarmee?
Noem eens i e t s d a t e c h t l e k k e r l i e p b i j d i t thema
Noem eens i e t s d a t u e c h t t e g e n v i e l b i j d i t thema
Gaat u d i t thema v o l g e n d j a a r weer g e b r u i k e n ? J a / nee, want
Z i j n e r dan d i n g e n d i e u b e s l i s t anders gaat doen?
H e e f t u de l e e r l i n g e n voor d i t thema beoordeeld? J a / nee I n d i e n j a , welke l e e r a k t i v i t e i t e n h e e f t u i n uw b e o o r d e l i n g opgenomen?
- 32 -
LERARENVRAGENLIJST
H e e f t u een proefwerk gegeven?
J a / nee
Zo j a , dan zouden we h e t op p r i j s s t e l l e n a l s u een k o p i e van de opgaven b i j s l u i t .
. DE VOORBEREIDING
Hoeveel t i j d hebt u ongeveer b e s t e e d aan de v o o r b e r e i d i n g van h e t thema ( l e s s e n p l a n , m a t e r i a a l u i t z o e k e n , e.d., AVOL l e z e n , de v o o r b e r e i d i n g s b i j e e n k o m s t van h e t PLON enz.)? Ca uur. H e e f t u de v o o r b e r e i d i n g s b i j e e n k o m s t van h e t PLON bijgewoond?
J a / nee
I n d i e n j a , g a f d a t v e e l e x t r a ' s boven de AVOL?
Op welke h o o f d s t u k k e n h e e f t u de nadruk g e l e g d b i j h e t l e z e n van de AVOL? Z i j n e r ook h o o f d s t u k k e n d i e u n a u w e l i j k s g e l e z e n hebt?
Welke d r i e hoofdstukken u i t deze AVOL waren voor u h e t meest waardevol?
Wat z i j n de b e l a n g r i j k s t e dingen d i e u u i t de AVOL g e h a a l d hebt?
Wat hebt u gemist i n de AVOL?
- 33 -
LERARENVRAGENLIJST
W i l t u t e n s l o t t e uw mening geven o v e r de u i t v o e r i n g s v o r m van deze AVOL ( l a y - o u t , l e e s b a a r h e i d , l e t t e r g r o o t t e , i n f o r m a t i e d i c h t h e i d , hanteerbaarheid, enz.):
H a r t e l i j k dank v o o r uw medewerking!
- 35 -
BIJLAGE Dl KARAKTERISTIEK VAN DE ONDERZOEKJES H i e r o n d e r geven we een k o r t e k a r a k t e r i s t i e k en wat e r v a r i n g e n van e l k van de t w a a l f o n d e r z o e k j e s . Onderzoek 1: B e z u i n i g i n g e n op e n e r g i e t h u i s De l e e r l i n g e n moeten de e n e r g i e r e k e n i n g e n van t h u i s proberen t e " l e z e n " , ze moeten h e t e n e r g i e v e r b r u i k e n i g e t i j d b i j h o u d e n en daaraan gekoppeld e n i g e bes p a r i n g s m o g e l i j k h e d e n v e r z i n n e n en t e s t e n . Het onderzoekje v e r e i s t n o g a l wat ondernemingszin en i n v e n t i v i t e i t van l e e r l i n g e n . Ze'moeten gemotiv e e r d o f gewend z i j n t h u i s n o g a l wat t e doen. Het onderzoek wordt n o g a l eens t e l i c h t v a a r d i g gekozen. Opmerking: Zorg d a t u z e l f voor de s t a r t van h e t onderzoek ook e n i g e e n e r g i e r e k e n i n g e n voor handen hebt. Onderzoek 2: Kosten van v e r l i c h t e n en verwarmen De l e e r l i n g e n moeten h e t e n e r g i e v e r b r u i k van e l e c t r i sche apparaten meten en berekenen en v e r v o l g e n s de k o s t e n berekenen. H e t z e l f d e moeten ze doen met beh u l p van h e t vermogen van h e t a p p a r a a t . Ook v e r g e l i j k e n ze de k o s t e n van e l e c t r i s c h verwarmen met gas. Zowel e x p e r i m e n t e e l a l s t h e o r e t i s c h i s d i t een van de l a s t i g s t e o n d e r z o e k j e s . Echt h a a l b a a r i s h e t a l l e e n voor de l e e r l i n g e n d i e natuurkunde i n hun pakket houden. Opmerking: Door de opdrachten 1 en 2 t e l a t e n v e r v a l l e n , v e r eenvoudigt u h e t o n d e r z o e k j e a a n z i e n l i j k , zonder h e t w e z e n l i j k e d o e l - h e t v e r g e l i j k e n van k o s t e n - aan t e tasten.
I
Onderzoek 3: Meningen over e n e r g i e g e b r u i k De l e e r l i n g e n moeten v i a i n f o r m a t i e - m a t e r i a a l , enquête o f i n t e r v i e w een onderzoek doen naar meningen over h e t energieprobleem. D i t o n d e r z o e k j e s t i m u l e e r t de minder " n a t u u r k u n d i g e " l e e r l i n g e n goed om z i c h met h e t e n e r g i e p r o b l e e m b e z i g t e houden. Het b r e n g t a l s a k t i v i t e i t ook de nodige v a r i a t i e i n de k l a s . Een enquête i n de e i g e n k l a s v e r h e l d e r t naar l e r a r e n en l e e r l i n g e n t o e v e e l over de v o o r k e n n i s van de l e e r l i n g e n en i s z e e r b r u i k b a a r b i j de a f s l u i t i n g van " E n e r g i e i n de Toekomst". Onderzoek 4: De w e r e l d met en zonder
electriciteit
De l e e r l i n g e n moeten f a n t a s e r e n over e n e r g i e , ze moeten een o n d e r z o e k j e doen naar de v r o e g e r e s i t u a t i e en ze moeten een toekomstverwachting geven. Het maken van een v e r h a a l i s voor een a a n t a l l e e r l i n g e n een h e e r l i j k e a k t i v i t e i t , d i e ze o v e r i g e n s w e l h e t l i e f s t e t h u i s doen. Het onderzoek p a s t dan ook v o o r a l goed b i j een wat u i t g e b r e i d e r onderzoek.
- 36 -
BIJLAGE Dl
Onderzoek 5: V e r l i c h t e n De l e e r l i n g e n moeten metingen doen aan lampen en l i c h t opbrengsten v e r g e l i j k e n i n v e r s c h i l l e n d e v e r l i c h t i n g s situaties. Een t a m e l i j k l a s t i g onderzoek, waar één g r o e p j e l e e r l i n g e n goed z e l f s t a n d i g aan b e z i g kan z i j n , zeker a l s het g r o e p j e van de r u s t van een donkere hoek i n de gang o f i n h e t k a b i n e t houdt. Het onderzoekje n o d i g t wel u i t een goed v e r s l a g t e maken. Opmerkingen: Ook twee g r o e p j e s kunnen d i t onderzoekje t e g e l i j k doen, maar dan moet de v o l g o r d e van de proeven wat g e w i s s e l d worden. De lux-meter kan b e t e r op 2 m van de lampen worden gehouden: op 20 cm i s de 40W-gloeilamp f e l l e r . Onderzoek 6: A a r d a p p e l s en
groenten_koken
De l e e r l i n g e n moeten a a r d a p p e l s ( e v e n t u e e l a l l e e n het water) onder v e r s c h i l l e n d e omstandigheden laten koken, en c o n c l u s i e s t r e k k e n over de z u i n i g s t e methodes. Het onderzoekje n o d i g t v o o r a l m e i s j e s ( j a , hoor!) o n m i d d e l l i j k u i t om l a n g d u r i g mee b e z i g t e z i j n , waarb i j de e s s e n t i e e r t o c h maar m o e i l i j k wordt u i t g e h a a l d . Ook de m e e t r e s u l t a t e n z i j n d i k w i j l s v e r k e e r d . De p r o e f v e r e i s t een i n t e n s i e v e b e g e l e i d i n g . Opmerkingen: W e n s e l i j k i s d a t één g r o e p j e z i c h kan o p s p l i t s e n en meerdere o n d e r d e l e n van h e t onderzoekje t e g e l i j k kan doen, a l s de apparatuur d a t t o e l a a t . Het i s b e t e r om 250 ml water aan de kook t e brengen i . p . v . 1 l i t e r , omdat d a t s n e l l e r gaat. Onderzoek 7: De stop o f z e k e r i n g De l e e r l i n g e n moeten z e l f een z e k e r i n g maken, de f u n c t i e ervan proberen t e b e g r i j p e n en nagaan wat k o r t s l u i t i n g i s . Ze moeten ook rekenen met de formule P = V x I. Een onderzoekje dat v e r e i s t i s voor de l e e r l i n g e n op de mavo d i e natuukunde i n hun pakket houden, omdat het l a t e r i n de cursus n i e t meer t e r u g komt. Opmerking: Z o r g voor voldoende lampjes, zodat meerdere g r o e p j e s t e g e l i j k met d i t onderzoekje b e z i g kunnen z i j n .
I Onderzoek 8:
Isoleren De l e e r l i n g e n moeten met modelproeven h e t e f f e c t van i s o l e r e n op opwarmen en a f k o e l e n b e p a l e n en d a a r b i j v e r s c h i l l e n d e i s o l a t i e m e t h o d e s h a n t e r e n . Ze moeten ook i n de echte s i t u a t i e i s o l a t i e m o g e l i j k h e d e n herkennen en b e s c h r i j v e n .
- 37 -
BIJLAGE Dl
Het o n d e r z o e k j e h e e f t e r g l e u k e elementen, maar kan gauw wat s a a i w o r d e n . Door e e n - a a n t a l i s o l a t i e m o g e l i j k h e d e n , t e g e l i j k e r t i j d u i t t e t e s t e n , kan dat p r o bleem worden ondervangen. B e g e l e i d i n g i s b i j deze p r o e f e r g n o d i g . Opmerking: Zórg z e l f v o o r wat i n f o r m a t i e - m a t e r i a a l t e n behoeve van o p d r a c h t 2. Onderzoek 9: E l e c t r i c i t e i t _ o p w e k k e n De l e e r l i n g e n moeten op 5 v e r s c h i l l e n d e manieren e l e c t r i c i t e i t opwekken: 1. met handkracht 2. met w a t e r k r a c h t 3. met w i n d k r a c h t 4. met z o n l i c h t 5. met stoom. Het o n d e r z o e k j e g e e f t een l e u k e h e r h a l i n g van proeven d i e a l eens e e r d e r z i j n voorgekomen en v e r s c h a f t d a a r door wat systeem i n a l l e r l e i e r v a r i n g e n met e l e c t r i c i t e i t . Het i s daardoor ook goed g e s c h i k t voor een n i e t t e diepgaande r a p p o r t a g e . Opmerking: Het i s v e r s t a n d i g de g e b r u i k t e o p s t e l l i n g a l k l a a r t e hebben. Onderzoek 10: E n e r g i e g e b r u i k v a n _ e l e c t r i s c h e _ a p p a r a t e n t h u i s De l e e r l i n g e n moeten h e t e n e r g i e g e b r u i k van e l e c t r i sche apparaten meten en berekenen, en d a t v e r g e l i j k e n met een b e r e k e n i n g met behulp van h e t vermogen. Ze moeten d a t t o e p a s s e n op a l l e r l e i a p p a r a t u u r i n h u i s . et o n d e r z o e k j e kan b e t e r n i e t samen met onderzoek 2 orden gedaan vanwege de o v e r l a p . Wel i s d i t onderzoek e t s minder u i t g e b r e i d en i e t s e e n v o u d i g e r . Opmerking: D i t onderzoek kan ook g e b r u i k t worden i n een k l a s s i k a l e b e n a d e r i n g ( z i e de d e s b e t r e f f e n d e v a r i a n t i n h e t l e s s e n plan) . n
Onderzoek 11:
v
%2- - -™-De l e e r l i n g e n moeten onderzoeken wat de warmtewerking van l i c h t i s . Ze moeten ook een o n d e r z o e k j e doen naar de b e s t e manier van warmte-opslag. De proeven z i j n e r g i n t r e k , maar voor een a a n t a l l e e r l i n g e n n o g a l open. Een a a n v u l l e n d e i n s t r u c t i e doet dan wonderen. Opmerking: Zorg voor een w a r m t e s t r a l i n g s b r o n voor r e g e n a c h t i g e dagen'.
I
Onderzoek 12 : Een windmolen bouwen De l e e r l i n g e n moeten aan de hand van een b o u w b e s c h r i j v i n g een windmolen bouwen. Een onderzoek d a t voor gemotiveerde k n u t s e l a a r s g e s c h i k t i s , d i e ook nog graag b u i t e n l e s t i j d met het bouwen b e z i g
I
- 38 -
BIJLAGE Dl
willen zijn. Het o n d e r z o e k j e kan aangepast Worden door e e n molen k l a a r t e [hebben en d a a r b i j een o n d e r z o e k s i n s t r u c t i e t e g e v e n . Opmerking: B i j h e t 4-havo-thema " E n e r g i e en K w a l i t e i t " i s e e n d e r g e l i j k e windmolen ook i n g e b r u i k .
- 39 -
BIJLAGE D2
PRAKTISCHE TOETSEN EN TOETSVRAGEN EEN KEUZE UIT DRIE LAMPJES
B i j d i t p r o e f j e maak j e g e b r u i k van een 5ümA-(glas)zekering. M i s s c h i e n ken j e t o t nu t o e a l l e e n z e k e r i n g e n (stoppen) van 10A en 16A. D i t i s e r een van 50mA, maar de w e r k i n g i s p r e c i e s hetzelfde. G l a s z e k e r i n g e t j e s worden b i j v o o r b e e l d t e r b e v e i l i g i n g van v e r sterkers gebruikt. Behalve de z e k e r i n g heb j e ook 3 lampjes waarvan h e t o p s c h r i f t n i e t meer t e l e z e n i s , maar d i e i e d e r een e i g e n k l e u r c o d e hebben. V e r d e r een 4 , 5 V - b a t t e r i j en een ampère-meter. De b a t t e r i j moet met behulp van de z e k e r i n g b e v e i l i g d worden tegen a l t e g r o t e stromen ( z o a l s b i j v o o r b e e l d b i j k o r t s l u i t i n g ) . Maar e r moet i n i e d e r g e v a l een lampje op kunnen branden. J e moet nu voor e l k van de 3 lampjes onderzoeken o f h e t h i e r v o o r geschikt i s . Het r i s i k o d a a r b i j i s d a t de stroom door h e t lampje de z e k e r i n g a l l a a t doorbranden. J e hebt maar één z e k e r i n g , dus j e kunt h e t n i e t op de gok u i t p r o b e r e n . Maar j e moet s t r a k t wèl zo'n s c h a k e l i n g met de z e k e r i n g maken. l a Maak een s c h a k e l i n g waarmee j e de stroom door een lampje kunt meten. Teken h e t schema van d i e s c h a k e l i n g h i e r o n d e r :
b Meet de stroom door e l k van de 3 l a m p j e s . V u l h i e r o n d e r a c h t e r de k l e u r c o d e i n wat j e gemeten h e b t . Z e t e r een k r u i s j e a c h t e r a l s v o l g e n s j o u h e t b e t r e f f e n d e lampje n i e t z a l doorbranden. blauw:
I =
mA
rood:
I =
mA
groen:
I =
mA
- 40 -
BIJLAGE D2
2. Maak nu met een " a a n g e k r u i s t " l a m p j e , de b a t t e r i j en de z e k e r i n g de s c h a k e l i n g waar h e t om g a a t . Teken h e t schema van d i e s c h a k e l i n g h i e r o n d e r en geef de k l e u r aan van h e t lampje d a t j e g e b r u i k t h e b t .
1 A l s de z e k e r i n g b i j 2 kapot i s gegaan, wat was dan de o o r z a a k ?
v e r k e e r d gemeten b i j 1
h e t v e r k e e r d e lampje gekozen
verkeerd aangesloten b i j 2 Vraag aan de l e r a a r een nieuwe z e k e r i n g a l s de g e b r u i k t e z e k e r i n g t e r z i e l e i s . Breek de s c h a k e l i n g weer a f a l s j e k l a a r b e n t .
- 41 -
BIJLAGE D2
HET VERMOGEN VAN EEN GLOEILAMP
Je gaat i n deze p r o e f h e t onbekende vermogen van een lamp b e p a l e n . Daartoe maak j e een v e r g e l i j k i n g met een lamp waarvan h e t vermogen wèl bekend i s . A l s meetinstrument g e b r u i k j e : 1) een kWh-meter 2) een stopwatch a) S l u i t de 40W lamp aan op de kWh-meter en s c h a k e l de spanning i n . Meet h o e v e e l t i j d e r n o d i g i s voor 1 omwenteling van de s c h i j f van de kWh-meter:
De o m w e n t e l i n g s t i j d v o o r de 40W-lamp i s :
seconde
b) S c h a k e l e e r s t de spanning u i t en v e r v a n g dan de 40W-lamp door de onbekende lamp. S c h a k e l daarna de spanning weer i n . Bereken weer h o e v e e l t i j d e r n o d i g i s voor 1 omwenteling:
De o m w e n t e l i n g s t i j d voor de onbekende lamp i s :
seconde
c) V e r g e l i j k de o m w e n t e l i n g s t i j d voor de onbekende lamp met d i e voor de 40W-lamp en bereken d a a r u i t h e t vermogen:
Het vermogen van de onbekende lamp i s :
watt
- 42 -
BIJLAGE D2
KOKEN OP CAMPING-GAS
In d i t p r o e f j e ga j e een h o e v e e l h e i d water aan de kook brengen met behulp van een b u t a g a s - b r a n d e r . J e moet b e p a l e n h o e v e e l gram gas dat k o s t . 1. V u l h e t maatglas met 100 ml water en z e t h e t op de d r i e p o o t . 2. B e p a a l de massa van de b r a n d e r en n o t e e r d a t i n h e t b l o k h i e r onder. Z e t de brander daarna onder de d r i e p o o t . 3. Steek met b e h u l p van de a a n s t e k e r h e t gas aan en doe h e t pas weer u i t a l s h e t water f l i n k b e g i n t t e koken. 4. B e p a a l weer de massa van de b r a n d e r en n o t e e r d a t . 5. G i e t h e t water weg i n de spoelbak en s p o e l h e t g l a s even na met koud water. M i s s c h i e n i s de pannelap w e l h a n d i g d a a r b i j
Massa van de b r a n d e r vóór h e t Massa van de b r a n d e r na
het
Hoeveel gram gas heb j e g e b r u i k t om d i e 100 ml water aan de kook t e brengen?
gram
- 43 -
BIJLAGE D2
^EN GLOEILAMP MET EEN DIMMER
B i j d i t p r o e f j e ga j e h e t v e r s c h i l i n e n e r g i e - g e b r u i k b e p a l e n t u s s e n 2 lampen. De ene lamp i s een 60W-lamp, de andere een 75w-lamp d i e i s a a n g e s l o t e n op een dimmer. Met b e h u l p van de dimmer moet j e e r v o o r zorgen d a t b e i d e lampen evenv e e l l i c h t geven. a) S l u i t de 60w-lamp aan op de kWh-meter en z e t de lamp op de aangegeven p l a a t s onder de l u x - m e t e r . Bepaal hoe l a n g ' t d u u r t v o o r d a t de s c h i j f van de kWh-meter p r e c i e s l x i s rondgedraaid: Meet o n d e r t u s s e n met behulp van de lux-meter de v e r l i c h t i n g s s t e r k t e (L) van de lamp:
L (60w-lamp)=,.
b) S l u i t nu de 75w-lamp met dimmer aan op de kWh-meter en z e t de lamp op p r e c i e s d e z e l f d e p l a a t s a l s b i j a. Regel met de dimmer de v e r l i c h t i n g s s t e r k t e z o d a n i g d a t de l u x meter d e z e l f d e waarde a a n g e e f t a l s b i j a_, dus: L(75W + dimmer) = L(60W-lamp) Meet daarna hoe l a n g de s c h i j f van de kWh-meter e r nu over doet om l x rond t e d r a a i e n :
t ^ (75w-lamp+dimmer) =
s
V e r g e l i j k nu de 3 onderstaande u i t s p r a k e n en k r u i s aan welke v o l g e n s j o u de j u i s t e i s :
| [ A l s j e met de dimmer i n d e r d a a d p r e c i e s d e z e l f d e v e r l i c h t i n g s s t e r k t e zou kunnen i n s t e l l e n , dan zou e r geen v e r s c h i l i n e n e r g i e - g e b r u i k b e s t a a n t u s s e n de 60W-lamp en de 75W-lamp+dimmer.
| [ B i j d e z e l f d e v e r l i c h t i n g s s t e r k t e i s h e t e n e r g i e - g e b r u i k van de 60w-lamp k l e i n e r dan d a t van de 75W-lamp+dimmer.
[ | B i j d e z e l f d e v e r l i c h t i n g s s t e r k t e i s h e t e n e r g i e - g e b r u i k van de 60w-lamp g r o t e r dan d a t van de 75W-lamp+dimmer.
- 44 -
BIJLAGE D2
Deze o p d r a c h t g a a t over een k r a n t e n - a r t i k e l ( z i e b i j l a g e ) . Lees d i t a r t i k e l e e r s t goed door. a) Men werkt a l j a r e n aan h e t o n t w i k k e l e n van w i n d - e n e r g i e ; waarom i s h e t p l a n L i e v e n s e opeens zo u n i e k ?
b) Hoewel w i n d - e n e r g i e m i l i e u v r i e n d e l i j k i s w i j z e n de m i l i e u - o r g a n i s a t i e s h e t p l a n a f (kolom 1 ) . Waarom zou d a t z i j n ?
c) Maak een s c h e t s o f schematische t e k e n i n g van h e t p l a n L i e v e n s e w a a r b i j j e de w e r k i n g k o r t kan weergeven. (Gebruik z o n o d i g de achterkant).
Windenergie snel aanpakkei Commissie wil snelle aanleg spaarbekken in
Markerwaard V a n onze H a a g s e redactie
D E N H A A G — M e t de a a n l e g v a n een spaarbekken in het M a r k e r m e e r voor de opwekking v a n elektriciteit uit windenergie moet to spoedig mogelijk worden begonnen. D i t zegt de a m b t e l i j k e c o m t n i . « i e d i e hel plan voor het spaarbekken van ir. J. Lievense heeft bestudeerd: De commissie heejt gisteren rapport uitgebracht aan minister Van Tricr {wetenschapsbeleid). Volgens Ac commissie is hel plan-Lievense zowel uit financiccl-economlsch als uil energie-politiek oogpunt uitermate aantrekkelijk. Milieuorganisaties en het C e n t r u m voor E n e r giebesparing wijten h e l voornemen de M a r k e r waard te gebruiken als energlespaarbekken at. De milieugroepen, gebundeld In de stichting Natuur en M i lieu, vinden, dat In de studie te weinig rekening la gehouden met de gevolgen voor het m i lieu bi] enorglcopslog In grote waterbekkens.
Snel V a n T r l e r t a l het rapport over het spaarbekken voor. windenergie cn electriciteit In de M a r k e r w a a r d , het westelijk deel van het IJsselmcer onder Enkhuizen cn Hoorn, aanbieden aan de ministerraad. D a a r tal hij aandringen op een snelle beslissing over vc-rderc studies, onder meer over windenergie en windturbines, de gevolgen voor het milieu on de ruimtelijke ordening.
Milieu De bewindsman prees het plan. omdat het anders dan hél gebruik van olie en steenkool voor energie-opwekking, weinig nadelen heeft voor net m i lieu. De commissie, die het planLievense heeft bestudeerd, adviseert o m al in 108} te beginnen met de a a n l e g van het spaarbekken, In 1835 zou daaruit dan een vermogen v a n 1600 megawatt kunnen worden gehaald. De capaciteit zou tot het Jaar 3000 kunnen worden opgevoerd tot 210 megawatt.
Voordelen Ook andere plaatsen, waaronder een deel van de Noordzeekust, zijn' onderzocht op de mogelijkheid o m c r een energicspaarbekken In te richten. De Markerwaard, dat vulgens een beginsel-besluit van het kabinet zal worden ingepolderd, bleek de beste lokatle. Het spaarbekken zal verder vele financiële voordelen bicden: de baten zouden van 1995 lol hel Jaar 2000 kunnen oplopen van 268 tot 941 miljoen gulden. De besparing op het verbruik van olie en steenkool In het Jaar 2000 geeft de betalingsbalans een verlichting van 1 è 2 miljard gulden.
Fasen Uiteindelijk moet het spaarbekken worden uitgebreid tot 163 vlerkante kilometer, groter dan een drooggelegde M a r k e r waard, o m die voordelen te bereiken. H e l totaio project zou In drie (asen moeten worden aangelegd: eerst een spaarbekken van 20 vlerkante kilometer,'later 53 vierkante kilometer met 3 centrales. D i t alles biedt voorlopig werk a a n BOOO man per Jaar. R u i m 100 kilomster ringdijk van 13 meter hoogte moet worden aangelegd. Daarbinnen wordt het water door windmolens tot 10 a 12 meter boven hrt IIiBcIrnctf niveau Opg«-
Turbines Rond het spaarbekken komen uiteindelijk 330 a 373 windmolens. De kracht v a n het uit het bekken gelaten en neervallende water kan d a n v i a turbines in electriciteit worden omgezet.
Bassins E e n groot probleem bij windenergi i is dat het n i
elektriciteitscentrales gereed staan om de vraag naar energie bij weinig w i n d op te vangen. D i t probleem t o u k u n n e n w o r d e n opgelost door een opslagsysteem voor windenergie te ontwikkelen. Het zogeheten plan Lieven» o m met behulp van windmolens w s l e r i n de M a r k e r waard en andere bassins op (e p o m pen e n hiermee w a t e r k r s c n t m r b i nes aan te drijven werd op de c o n f : rende dan ook van groot belang geacht voor de toekomst van windenergie i n Nederland.
- 46 -
BIJLAGE D2
ALGEMENE TOETSVRAGEN 1.
Noem de voornaamste fossiele energiebronnen. twee voordelen en twee nadelen.
2.
Welke van onderstaande a) het meest en minst b) het meest en minst o) het meest en minst A. B. C.
Noem van elk ervan
energiebronnen is plaatsgebonden; milieuvriendelijk; toepasbaar in Nederland?
TOELICHTEN!
Steenkool Kernenergie Windenergie
3.
Welk eleatrisch apparaat verbruikt het meeste en welk het minste energie (berekeningen e r b i j ) in steeds 1 uur? apparaat A: vermogen 300 W apparaat B: verbruikt in 5 minuten O,030 kWh apparaat C: laat een kWh-meter in 12 minuten 60 x rondgaan (1 kWh = 1200 omwentelingen)
4.
Noem een aantal
5.
Wat is kortsluiting
6.
Om 0,5 liter water te verwarmen is 8 g butagas (200 g kost f 2,50) of 0,44 kWh (1 kWh kost 15;ct) nodig. Welke manier is het goedkoopst? (met berekening)
7.
Hoe komt het dat b i j een zonnecollector als de zon schijnt?
het water
8.
Verklaar
als
9.
Verklaar waarom water in een geïsoleerd bekerglas dan in een ongetsoleerd glas.
manieren
om een huis goed te
precies?
de vorm van de aluminium
10. Welk blik
wordt sneller
isoleren.
plaat
gaat
zonnecollector. eerder
warm: een wit of een zwart
11. Hoe komt het dat een gloeidraad steeds meer lampjes p a r a l l e l
stromen
kookt
en waarom?
warmer wordt als je schakelt?
daarachter
12. Hoeveel keer draait een kWh-meter (c = 960) rond als een kachel van 800 W 10 minuten aanstaat? 13. Geef voorgloeilamp.
en nadelen
van een tl-buis
ten opzichte
14. Om bonen gaar te koken geven verschillende 20 a 30 en 30 minuten. Geef verklaringen 15. Maak een temperatuurtijdgrafiek a) een bekerglas b) een bekerglas in een ander
kookboeken voor deze
van het afkoelen bekerglas
van een
20, verschillen.
van water
in
- 47 -
BIJLAGE D2
16. Wat zijn
fossiele
17. Wat bedoelen
brandstoffen
we met de term
18. Noem 6 bronnen voor 19. Welke energie-bronnen 20. Wat wordt er bedoeld 21. Wat is organisch
en hoe zijn
ontstaan?
"afvalwarmte"?
het opwekken van zijn
ze
belangrijk
met de term
energie. voor ons
"geothermische
land? energie"?
afval?
22. In een pannekoekhuis wordt er met aardgas gebakken. De aardgaskosten om een pannekoek te bakken zijn 0,01 cent. Hoe hoog is de aardgasrekening per week als het b e d r i j f 750 pannekoeken pe^> dag heeft gebakken, terwijl de aardgasprijs 40 cent per m bedraagt? (laat duidelijk je berekening in je antwoord zien) l
23. Hoeveel kost het om een lamp van 100 watt 5 uur te laten De prijs van een kilowatt-uur is 18 cent. (laat duidelijk je berekening in je antwoord zien)
branden?
- 48 -
BIJLAGE D2
OVER DE ONDERZOEKEN 1.
a) b) o)
Hoeveel % van het totale energieverbruik wordt b i j jullie thuis ongeveer gebruikt voor verwarming? Noem minstens 3 manieren om te bezuinigen op verwarming, Noem minstens 3 manieren om op gasverbruikende apparaten (met uitzondering van cv.) te besparen.
2.1. De eleatriaiteitsmeter in een huis geeft aan 1.000 omwentelingen = 1 a) Wat staat er op de meter of anders gezegd: met welke eenheid wordt het verbruik aangeduid? Wat is de betekenis van de letters van die eenheid? b) Een lamp wordt 20 minuten aangesloten; de schijf van de eleatriaiteitsmeter heeft dan 50 omwentelingen gemaakt. Bereken het verbruik. c) Een tl-buis verbruikt in 60 minuten 20 omwentelingen. Bereken of de tl-buis meer of minder verbruikt dan de lamp van b . 2.2. Op de studeerkamer moet een kachel komen; de keuze kan gemaakt worden uit' een straalkachel (vermogen 3000 Watt) en een gaskachel (verbruik 0,4 m aardgas per uur). Wat is uit energie-oogpunt voordeliger? Gegevens: 1 kWh - 3.600 kJ 1 m - 30.000 kJ 3
3
5.
Je hebt voor je nieuwe studiehoekje thuis een lamp van 75 W; verder: een dimschakelaar, aluminiumfolie, een pot witte muurverf, een pot zwarte muurverf, een voor schakelweerstand, een armatuur. Geef aan welke van deze spullen je kunt gebruiken en hoe, om energie te besparen. Vertel e r b i j waarom.
6.
Je kookt twee keer hetzelfde eten, beide keren dezelfde hoeveelheid. De eerste keer in een kleine pan, waar het eten net in past, de tweede keer in een grote pan. In beide gevallen staat de vlam even hoog. a) Bij welke pan duurt het koken het langst? Hoe komt dat? b) Denk je dat het uitmaakt dat de kleine pan zwart is, en de grote pan van glanzend r o e s t v r i j staal? Leg uit.
6.2. a)
b)
Wat is voordeliger volgens jou: koken met gas of koken met electriciteit? Licht je antwoord toe met behulp van het resultaat van je proef. Wat vind je van de bewering: "koken met electriciteit is altijd duurder, want een kookplaat blijft nog lang nagloeien, en die energie gaat gewoon verloren!'
- 49 -
BIJLAGE D2
7.1. In onderstaande figuurtjes zekeringen getekend.
zijn
verschillende
zelfgemaakte
De draden van a, b, c zijn even dik, die van d is dikker. Ik laat door allemaal dezelfde stroom lopen. Welke van de smelt het eerste? Leg uit waarom.
smelt-
vier
7.2. Bij ons in huis zitten stoppen (zekeringen) met een grijze "verklikker" (16 A). In de keuken staan de wasmachine (1000 W) en een electrisch fornuis (1600 W) aan. Alsof het niet op kan, gaat Tineke ook nog onder de droogkap (700 W). a) Bereken of de stop zal doorslaan; B) Hoeveel lampen van 40 W mag ze nog aansteken voordat de stop springt? (Als je het antwoord op a) niet kon vinden, neem dan aan, dat er een stroom van 10 A door de leiding liep). 8.
Een mogelijkheid om een huis te i s o l e r e n is het dichtmaken van kieren en gaten. Maar er zijn nog veel meer mogelijkheden voor warmteverlies. a) Noem 3 andere methoden van isolatie en geef b i j elk een korte toelichting over de werking, wijze van aanbrengen en zo mogelijk een tekening. . b) Noem een aantal materialen die voor isolatie in aanmerking komen. c) Er zijn ook nadelen verbonden aan het i s o l e r e n en afdichten van kieren. Welke nadelen kun je noemen en vertel waarom.
9.
Geef minstens 5 vormen van energie, die een rol spelen f i e t s e n in het donker b i j windkracht 5.
b i j het
10.
Een leerling heeft op zijn kamer tijdens het huiswerk maken altijd zijn 'radio aan. Zijn moeder vindt dat energieverspilling. Het vermogen bedraagt 116 watt. a) Bereken dan het energie-verbruik in één uur ( in de juiste eenheid). b) Ook heeft h i j een burolamp (60 W) en een straalkacheltje aan. De kachel alleen laat de meter in een h uur 600 omwentelingen maken (1200 omw. = 1 kWh). Hoe lang werken radio, lamp en straalkachel elk op 1 kWh? c) Welk apparaat uit b) is de grootste energieverslinder?
- 50 -
BIJLAGE D2
12.
Verklaar de werking van de zonnecollector uit proef 3 met behulp van de volgende vragen: a) Waarvoor dient de isolerende achterplaat van schuimplastic of een ander isolerend materiaal? b) Waarvoor dient de ruit op de bovenkant van de zonnecollector? c) Waarom is het aluminiumfolie dof zwart geschilderd? d) Waarom wordt de stroompijp met geïsoleerd draad vastgezet? e) Hoe komt de stroming tot stand in de stroompijp? f) Waarom hebben de p i j p j e s in het blik een verschillende lengte?
BUK GEVULD MET WATER
ZWART GEVERFD ALUMINIUM rFOLlE
- 51 -
BIJLAGE D3
" K i e z e n " i s een van de vernieuwingskenmerken b i j h e t PLON. I n h e t r a p p o r t "Aspecten van K i e z e n " wordt v e r s l a g gedaan van een b e p e r k t onderzoek naar a s p e c t e n van h e t z e l f s t a n d i g k i e z e n van onderzoek(en) door l e e r l i n g e n , t o e g e s p i t s t op h e t PLON-thema I J s , Water, Stoom I I . De d o e l s t e l l i n g e n van d a t onderzoek waren: - meer i n f o r m a t i e verzamelen o v e r k e u z e - p r o c e s s e n ; - komen t o t s u g g e s t i e s voor l e r a r e n t e n a a n z i e n van h e t omgaan met PLONkenmerk " k i e z e n " (met name met b e t r e k k i n g t o t h e t a n a l y s e r e n en waarderen van h e t k e u z e - p r o c e s ) . Het r a p p o r t "Aspecten van K i e z e n " (PLONoz 80-1204) i s v e r k r i j g b a a r b i j h e t PLON. Een u i t g e b r e i d u i t t r e k s e l v i n d t u i n de AVOL van " I J s , Water, Stoom". W i j vermelden h i e r s l e c h t s de i n h e t r a p p o r t genoemde " S u g g e s t i e s voor de l e e r k r a c h t e n b i j de k e u z e - f a s e " . De k e u z e - m a t r i x ( b i j l a g e L9) kan b i j punt 3 een r o l s p e l e n .
Suggesties Hieronder
voor volgen
belangrijk 1.
Start
zijn
het
Hierdoor
2.
een
teit
i n deze
Duidelijk
van
les
het
tijd
kiezen beschikbaar bijvoorbeeld door
de
Hierbij
toewijzing
leerlingen
mogelijkheden
dè
stellen
te
zelf ten
aan de
Hiermee
bedoelen
we
met
rangorde
i n verband
een
het
groepen
ook
zijn,
eisen
de
zoek
blaadje
aan
of te
per
beste
vierhoek, en
ligt
lukt te
het
gemakkelijk ten Wijs het
spel de
ze
het
meer
een
wezen-
z i e n hun k e u z e - a c t i v i -
aan
kunnen
20 m i n u t e n )
aan
te
hoort
ook
v a n de
werken.
keuzes.
Nuttig
schrijven
die
voor
afslui-
lijkt
hierbij
van hun
keuze-fase
en
keuze(s).
formuleer
van de l e e r l i n g e n - a c t i v i t e i t . aantal
te
"toewijzing"
eventuele
geven
een g e z a m e n l i j k e
laten
van het
groepen
stelt
beperkingen
hetzelfde
maken k e u z e s
v a n de ten
proefje
tot
het
k i e z e n door
t e n a a n z i e n van de eisen
i n de door
gemaakte aanzien
of
(liefst keuzes) .
van
maximaal
de twee
gesteld
aan
de
leerlingen,
afronding een
de
van het
onder-
demonstratie of
een
keuze-fase. langs
groepje
de
nog
te
eisen
gaan toe
hun v o o r l o p i g e
en te
te
vragen
lichten
keuzes
of
"hoever een
kunnen s c h r i j v e n .
groep.
het
laten niet
groepen
e v e n de
r e i k e n waarop ze
O p s t e l l i n g v a n de Het
dat
verlopen:
rapportage.
leerlingen
jullie"
ze
a a n z i e n v a n de
met de
Bijvoorbeeld
kan b i j v o o r b e e l d
zijn
en wordt er
afronding
met b e t r e k k i n g
belangrijk.
Stimuleer
van
twee
leerkracht
schriftelijke
Dit
laten
vervolgdeel).
Daarnaast die
(niet
hebben
të
leerlingen
op b o r d
aangeven
aangeven
keuzes per
het
idee
les.
reliëf De
het
mogelijk
keuze-fase.
is.
door
we
doordat
(bijvoorbeeld
F o r m u l e e r de eisen,
v a n de meer
worden,
m a r k e r e n van de de
keuze-fase.
zo goed
lessenplan.
beloond
het
het
begin
keuze-fase
kan door
gemaakte
6.
de
de
p u n t e n waarvan
keuzeproces
Dit
Verder
5.
aantal
k i e z e n aan h e t krijgt
onderdeel
ting,
4.
leerkrachten bij
om h e t
lijk
ook 3.
de
om d e
leerlingen
zitten.
aan
de
Op d e z e
opstelling,
kan gebeuren,
dat
er
tegenover wijze zoals
slechts
elkaar,
kunnen ze het
i n een d r i e -
elkaar
bijvoorbeeld
twee b e z i g
zijn
of
allemaal i n één
zien rij
en a n d e r e n
bui-
staan. leerlingen
verkrijgen
van
op h e t een
belang
globaal
v a n de
blauwe
o v e r z i c h t van de
en g e l e
bladzijden
keuze-onderwerpen.
voor
- 52 -
BIJLAGE
E n e r g i e i s een onderwerp d a t op een paar p l a a t s e n i n h e t experiment e l e PLON-examenprogramma voor de mavo voorkomt. H i e r o n d e r d i e g e d e e l t e s u i t h e t programma d i e b e t r e k k i n g hebben op het thema " E n e r g i e T h u i s " .
huidige examenlijst
PLON-examenlij s t
veranderingen met x aangegeven
ENERGIE 10.
Energiebronnen ( e n e r g i e x u i t f o s s i e l e brandstoffen, energie u i t kerns p l i j t i n g , energie u i t zonnestraling, energie u i t wind, e n e r g i e u i t getijdenwerking, energie u i t w a t e r k r a c h t , aardwarmt e , e n e r g i e u i t methaangisting).
11.
Argumenten voor en tegen g e b r u i k van onder 10 genoemde e n e r g i e b r o n n e n .
x
12.
Werking z o n n e c o l l e c t o r
x
16.
Energiestroom, energiev e r b r u i k en e n e r g i e b e sparing .
x
ELECTRICITEIT EN MAGNETISME 11. E n e r g i e en vermogen van een e l e c t r i s c h e stroom; Warmte-ontwikkeling door een e l e c t r i s c h e stroom; Wet van J o u l e .
E n e r g i e en vermogen van een e l e c t r i s c h e stroom; Vermogensmeting met beh u l p van spannings- en stroommeter; energiemet i n g met behulp van de kWh-meter
12. K o r t s l u i t i n g en overbelasting.
K o r s t s l u i t i n g , overbelasting, smeltveiligheid ( z e k e r i n g ) ; f u n c t i e van randaarde.
x
- 53 -
BIJLAGE I 1
DITTOüTO@®IOS
1 6 o jaargang 4 9 - 5 d e c e m b e r ifjao 4 9
F . A . K e n s e te T i l b u r g
isetnuis Nieuw onderzoek toont voorzichtige trend tot besparing
tn h o e v e r r e h e b b e n d e Tiet z a l nooit m e e r z o w o r d e n als v r o e g er'-prcfetie v a n O e n Uyf e n d e d i c h t e g o r d i j n e n v a n Lubbers ons gedrag ten aanzien v a n energie beïnvloed? A a n d e hand v a n c i j f e r s is d a t n i e t g e m a k k e l i j k v a s t t e s t e l l e n o m d a t e e n a a n t a l te n d e n z e n t e g e n d r a a d s w e r k e n . Z o heett het m a s s a a l uitdraaien v a n d e w a a k v l a m '3 nachts e e n besparing opgeleverd die m e e r dan wegvalt tegen d e e n e r g i e v r a a g v a n het g r o e i e n d a a n t a l centraal verwarmde huizen. E e n a n a l y s e v a n r e c e n t c i j f e r m a t e r i a a l wijst uit d a t e r s i n d s d e o i i e s c h a a r s t e v a n 1 9 7 3 t e n g e v o l g e v a n d e woning'isolatie e n d e stevige stroom voorlichting v e r s c h u i v i n g e n o p t r e d e n in het g e b r u i k v a n d everschillende energievormen.
D o o r d e snelle toename i n het gebruik van centrale verwarming in de Nederlandse w o ningen is een comfortabel verwarmd huis een vrij algemene verworvenheid. M e t een energiecrisis e n stijgende gasprijzen verdween het vrijblijvende karakter van zowel het autorijd e n als het gasverbruik. A U we de h o u t b l o k ken voor de o p e n haard buiten beschouwing laten, zijn de s o o r t e n energie die d o o r o n z e huishoudens gebruikt worden: - h e t aardgas; - d . elektriciteit; - d e autobrandstof.'
Primaire energie
l n vergelijking met 1973 is het
Z o w e l benzine als elektriciteit zijn c i n d p r o d u k t e n v a n een produktie proces, dat zelf energie nodig heeft. Primaire energie is hel totaal van energie voor het produVticproces ptus het e i n d p r o d u k t zelf. Bijvoorbeeld: voor 100 k W h secundaire nuttige elektriciteit is 283 ' k W h * aan primaire fossiele brandstof n o d i g . H e t bovenstaande overzicht van het modale huishouden, wordt voor het verbruik van primaire energie, als 'volgt:
eindprodukt O m d a t het verbruik hiervan respectievelijk tn kubieke meiers, kilowatturen e n liters wordt Aardgas 4.400 m » uitgedrukt, ontbreekt het directe inzicht i n 3.383 k W h het relatieve verbruik p e r soort energie. Elektriciteit Dit inzicht k a n w o r d e n verkregen d o o r het 1.103 Itr. Benzine v e r b r u i k van d e d r i e energievormen uit te d r u k k e n i n eenzelfde eenheid. A l s eenheid T o t a a l jaarverbruik zat verder een m * aardgas (equivalent) word e n gebruikt, m e d e omdat het aardgasverHet aardgasverbruik neemt * / i d e e l v a n het bruik het grootMe d e e l van het huishoudelijk totale primaire energieverbruik v o o r zijn verbruik vormt. O p basis van het beschikbare rekening. D i t aardgas wordt gebruikt voor h e l m a c r o - e c o n o m i s c h e cijfermateriaal is het k o k e n , d e ruimteverwarming ( c v . ) e o bet verbruik te benaderen, zowel gemiddeld per warme tapwater (geiser, buiier) niet d e f e z i n als per m o d a a l gezin. O n d e r m o d a a l ruimteverwarming als belangrijkste b e s t e m gezin wordt hier verstaan het gezin met één ming. personenauto c n e e n gasgestookte centrale V ó ó r de opkomst van ae gasgestookte c e n verwarming. trale verwarming e i n d jaren vijftig, was d e boeveelheid 'antraciet' d i e m e n i n d c H e t verbruik tn 1979 was: gemiddelde woning verstookte 17 m u d per jaar. D e z e 1700 liter magere k o l e n k o m t gemiddeld modaal overeen met 1100 m * aardgas waarmee toen per gezin gezin bijna uitsluitend d e huiskamer w e r d v e r 3.325 m » 4.400 m* w a r m d . Het huishoudelijk verbruik, dus z o n 3.290 k W h 3.383 k W h der a u t o . is d e afgelopen tien jaar sterk gewijzigd door de afname van het gebruik van 9 5 7 Itr. 1.103 Itr. kolen e n olie. D e relatieve verdeling v a n het 540 m aardgashuishoudelijk energieverbruik i n d e laatste equivalent tien jaar u voor: 1
Aardgas Elektriciteit B e n z i n e (particulier autogebruik) K o l e n / olie
1
• N a h e l o m r e k e n e n v a n elektriciteit e n b e n z i ne tn aardgjsequivalemen is het relevante j a n d e e l van deze 3 v o r m e n van energie v o o r bet m o d a l e gezin n u : aardgasequivalent Aardgas
4.4ft> m «
Elektriciteit 3.383 k W h • B e n z i n e 1.108 Itr. -
1.108 m »
385 m»
aardgasver-
bruik wel gestabiliseerd in 1979, maar het elektriciteitsverbruik ts blijven toenemenIsolatie D e warmte i n hu is verdwijnt uiteindelijk d o o r uilstraling e n uitstroming naar buiten. H e t w a r m l e v c r b r u i k w o r d l bepaald d o o r e e n aantal factoren. D e z e factoren zijn i n te delen in niel-beheer*bare e n beheersbare, waarbij de beheersbare w e e r in a arisch afgebonden e n gedragsgebuRden factoren. aardgasrquiv.
b\ percentagt
prim.
van totaal
energie
4.400 m '
67
1.013 m »
15
1.167 m »
18
5 8 0 m»
100
D e niet-ochcersbare factoren vanen enerzijdso n d e r de klimatologische omstandigheden c a . anderzijds binnen de kenmerken van de e i g e » woning. Klimatologische
omstandithedtn,
al*
-buitentemperatuur, -windkracht en windrichdnj. -zonnestraling. Woningkarakteristieken. als: - é é n g e z i n s - o f meergezinswoning (flat), - v e r h o u d i n g tussen oppervlakte m u r e n e n ramen. - o p p e r v l a k t e r a m e n in verschillende windrichtingen, -tochtsluizen, in de vorm v i n voordevfhsl en bijkeuken, - l o l e n met h e l stookgearag tn a a n g r e n z e n d e woningen.
Slechts van e n k e l e Nederlandse woningen n ' tn het kader van langdurigenergie-ondcrroelr, d o o r T N O - D e l i t een indicatie v u alle loege-* - k o l e n gedaald van 8 % tot n i h i l ; voegde warmte e n afgevoerde warmte b e - o l i e gedaald van 3 8 % tot 1 3 % : k e n d . A l s indicatief voorbeeld hiervan een -elektriciteit gedaald van 21 % tot 9 * geïsoleerde woning waarvan de warmte-input - g a s is gestegen van 3 3 % lot 7 8 % . Het absolute verbruik van elektriciteit per bestaat uit aardgas, z o n , elektriciteit e n menselijke warmte, met respectievelijk 7 3 , 3 ; woning en van de ovenge energievormen ( k o l e n , olie, aardgas) is i n d i e periode ais volgt gestegen: vervolg op pagina SI 1
1969
]Q7?
T o t a a l jaarverbruik
ENEftGfEYTRBRl/iK P E R MODAAL
HUISHOUDEN
p T j
- 54 -
BIJLAGE I 1
Binrfl©innm©d3@Dir
16o jaargang 4 9 - 5
vervolg van pagina 49
12,7; 9.5 en 4.57».
Energie thuis
o n d e r le verdelen i n r a m e n c n d e u r e n ( 2 5 % ) , dak
(22,°%).
(7,7%),
D e warmte-output
muren
afvalwater
(7.8%).
(4,3%).
D e gedragsgebonden
u
v e r w a r m i n g e n energiebesparing.
verdamping
O m een
aantal hiervan te noemen: aaniaten van d e waakvlam bij fornuis e n t v . . k e t e l ; thermostaat-instelling 's nachts, bij afwezigheid en
tendeels het gevolg van het rendement v a n de
aanwezigheid; mate van gebruik van hal/ka-
c v . - k e t e l van 7 0 - 7 5 % .
merdeur; d e frequentie en de mate waarin k a m e n w o r d e n gelucht.
Seizoenen en energieverbruik
Juist o p dit gebied v a n aanschaf- c n gedragv-
D e invloed van ons H o l l a n d s e klimaat o p het
gebonden besparingen is door V e r h a l l e n / V a n
particuliere aardgasverbruik is weergegeven
R a a y in N e d e r l a n d een baanbrekende studie
in afbeelding I. H e t aardgas dat */i deel van
uitgevoerd. D o o r V e r h a l l e n / V a n R a a y * is in
ons particuliere v e r b r u i k van primaire e n e r -
V l a a r d i n g e n e e n onderzoek verricht onder
gie vormt, wordt overwegend gebruikt v o o r
145
ruimteverwarming Redurende ongeveer acht
ter verklaring
van
het
tussen deze hutzen onderling. In dit o n d e r -
wordt d o o r het instellen van de zomertijd
zoek is nagegaan wat de invloed H van 46
gunstig beïnvloed, hoewel slechts in beperkte mate. A l s g e t o o n d i n afbeelding
huishoudens,
verschil i n aardgasverbruik voor verwarming
maanden per jaar. H e t elektncitc-itsverbruik
"verklarende v a r i a b e l e n ' , welke
2 is het
gegroepeerd
k u n n e n worden i n : gedragsvariabelen:
maximale verschil i n het s t r o o m v e r b r u i k p e r
uit-
voering e n ligging v a n het huis; speciale
6 . 5 % ten opzichte v a n
omstandigheden, o n d e r andere
2 9 , 3 % als m a x i m a a l verschil per kwartaal bij bet aardgasverbruik (afb.
factoren o m v a t t e n een
al o f niet bewust i n verband gebracht met
percentage van o n v e r k l a a r d verbruik is g r o -
slechts
51
heel scala van dagelijkse activiteiten i n huis,
ventilatie-
(3.4%) e n o n v e r k l a a r d 128.9%). D i t hoge
kwartaal
dscemsef 1930
afwezigheid
o v e r d a g ; sociaal-economische i n v l o e d e n ; ei»
1). D e eenduidige
gen waardering
norm voor de buitentemperatuur per p e r i o d e ,
v a n d e woningeigenschap-
p e n : motivatie ten aanzien van kosten, ener-
als belangrijkste verklarende variabele v o o r
gie en comfort.
het aardgasverbruik, is het begrip ' g r a a d d a gen". D i t is gebaseerd Op K N M I - g e g e v e n s .
D e zes belangrijkste factoren waarmee ver*
V o o r het bepalen v a n h e l aantal graaddagen
schillen in het aardgasverbruik v o o r verwar, ming k u n n e n w o r d e n verklaard volgens de
wordt uitgegaan v a n e e n gemiddelde tempé- ,
onderzoekers:
rat uur in huis van 15,5 °C. Indien o p een d a g (24 uur) de gemiddelde temperatuur 14,5 * C bedraagt spreekt m e n o v e r 1 graaddag. Bij
O m d a t het aandeel van het verbruik v a n d e een gemiddelde temperatuur b o v e n d e 15.5 verschillende goederen e n diensten i n de * C is het aantal graaddagen voor die dag nul. b e r e k e n i n g van de C . B . S . 'Maandstatistiek H i e r m e e is een indicatie van de w a r m t e b e -
van d e prijzen' niet jaarlijks wordt h e r z i e n ,
hoefte beschikbaar e o k a n het aardgasver-
k a n uit deze statistiek geen volledig b e e l d v a n
bruik
de kostenontwikkeling w o r d e n v e r k r e g e n :
met het aantal graaddagen
worden
vergeleken.
Volgens
• e volgende tabel geeft een overzicht v a n het
bruik, uitgedrukt i n percentages v a n d e g e -
verbruik van warmte gemiddeld per gezin met
zinsconsumptie:
dere
gegevens is het energiever-
h e l aantal graaddagen. 1973
197n
1979
Kolen/olie/ aardgas ( m * aardgas-equiv.)
3060
3917
3509
3866
Craaddann
32S8
3239
3097
3476
O m een exact inzicht te krijgen i n het ver* brutk v o o r ruimteverwarming z o u d e n de b o venstaande cijfers v o o r het totale verbruik verminderd m o e t e n w o r d e n met het v e r b r u i k ' voor k o k e n e n w a r m tapwater. V o l g e n s deze tabel b het energieverbruik i n 1973 ten opzichte v a n 1969 met ongeveer 3 0 % gestegen bij een o n g e v e e r gelijkblijvend aantal graaddagen. I n 1979 blijkt het energieverbruik ten opzichte van 1973 te zijn afgenom e n bij e e n hoger aantal graaddagen, d u s k o u d e r e winter. H i e r i n k a n het effect v a n isotatietoename e n het cnergiebewusl gedrag worden teruggevonden.
Het l e e u w e d e e l O p basis van enquêteresultaten van de gasbedrijven ts de Nederlandse G a s u n i e g e k o m e n tot vaststelling v a n het gemiddelde totale gasverbruik p e r soort woning, dus inclusief het k o o k e a * e n gas voor w a r m tapwater. D e gevonden waarden zijn:
— vrijstaande woning
5.000 m*/jr
— hoek-rijtje woning
3.400 m V j r
— tussenwoning
3.100 m V j r
— meergezinswoning
2.500 m*/jr
— woning, zonder c v . met g e m . 2 verwarming noest.
2.660 m'/jr
H e t gemiddeld verbruik was vorig jaar o n g e veer 3325 m
1
per woning. D e G a s u n i e c i j f c m
zijn niet o n d e r v e r d e e l d naar d e mate van isolatie en hebben hierdoor slechts een i n d i catieve
waarde.
N a aftrek
van gas v o o r
1. mate v a n isolatie; 2 . de
aanwezigheid van aangebouwde woning(en);
Kostenontwikkeling
3. ingestelde temperatuur 's nachts; 4. g e . bruik van de c v . - k e t e l w a a k v l a m ; 5. s l a a p , k a m e r t e m p e r a t u u r ' s nachts; 6. gestoten h o u den v a n b o l - k a m e r d c u r . Inherent aan de constructie en ligging van het huis zijn de eerste twee factoren d i e 1 3 % respectievelijk 9 % v a n de verschillen v e r klaren. D e overige vier factoren v e r k l a r e n respectievelijk S, 6 , 4 e n 4 % van de vartantie
1969
197J
1976
1979
Verwarming
3.6%
3.0%
3.4%
Elektriciteit
1.5%
3,1% 1.4%
13%
1,7%
Totaal Autobrandstof
J.1% 1.0%
4J%' 1.0%
43% 1.2%
J J % 1,1%
E n e r g i e , totaal
6.1%
54%
6.0%
6,2%
V o l g e n s deze cijfers zijn d e kosten v a n e n e r gie i n d e gezinsconsumptie met tien procent gestegen sinds de oliecrisis i n 1973. m a a r ten opzichte van 1969 nauwelijks gewijzigd. V o o r 1980 moet rekening w o r d e n g e h o u d e n met een stijging i n de uitgaven v o o r e n e r g i e , gezien de forse verhogingen van de gasprijzen in januari en juli. O p basis van de prijzen van e i n d 1980, zijn de kosten per e e n h e i d v o o r d e consument verdubbeld in respectievelijk 5 , 7 e n 9 jaar voor a a r d g u , benzine e n e l e k t r i c i teit.
van
het verbruik.
Deze
laatste
zijl
uitoefenen o p het energieverbruik.
B e s p a r i n g d o o r Isolatie D e directe besparingen door isolatie, o p het totale aardgasverbruik per jaar. blijken uit onderstaande tabel, d i e is afgeleid v a n een overzicht van de V e r e n i g i n g van E x p l o i t a n t e n van Gasbedrijven i n N e d e r l a n d ( V E G I N ) . D e eigen beslissing o m een v o r m v a n isolatie toe te passen k a n een algemeen
D e snellere prijsstijging van het aardgas is v o o r de consument een r e d e n te meer o m het eigen verbruik daarvan nader te analyseren e n te z o e k e n naar mogelijkheden v a n c o n sumptiebeperking. Per e e n h e i d nuttige e n e r gie zijn de kosten van benzine en elektriciteit vergeleken bij aardgas n u : - b e n z i n e circa 4 X de prijs van aardgas; -elektriciteit 4-4,5 x d e prijs van aardgas. ( D e elektriciteiu>tarieven per regio v e r t o n e n sterke onderlinge verschillen). Beheersbaar i n het gasverbruik zijn d e a a n sch afgebonden e n gedragsgebonden b e s p a ringen.
vier
gedragsfactoren welke duidelijk e e n invkjei.
energtebe-
wuster gedrag tot gevolg hebben. Z o bleek bij een praktijkonderzoek bij 3 0 woningen tn de gemeente A p e l d o o r n d e gasbespsrinï
dooi
dubbele beglazing 2 x hoger dan bouw fysisch mogelijk
was. D e directe, dat wi( zeggen
bouwfysische besparingen w o r d e n bij ' n o r male* ruimte verwarming gesteld o p : . .
-
muurisolatie
|0 m ' a a r d g a s / m » per jaar
dakisolatie
10 m * a a r d g a C m * per jaar
dubbele beglazing
25 m ' s a r d g a s / m ' p e r jaar
D o o r gedragsaanpassing bij isolatie kan een indirecte besparing worden verkregen. G e zien d e variatie i n het stookgas. d a t weer
D e belangrijkste aanschaf gebonden factor i s uiteraard ü c isolatie, met daarnaast o n d e r andere;
8 0 - 9 0 % van het totale gasverbruik u i t m a a k t ,
-hoog-rendement c.v.-ketel, —ronne-energie uitrusting, maar ook gordijnen aangepakt aan d e radiatoren.
ringspercenlagcs
is er nauwelijks sprake v j n ' n o r m a l e ' r u i m t e verwarming. Hierbij geeft de tabel met bespaveelal
een beter inzicht d a n de
gebruikte
absolute
waarden
tn m *
aardga vbe sp;i ri ng,'m vervolg op pagina 53
gasverbruik bij verschillende v o r m e n van isolatie voor
overige d o e l e i n d e n resteert het reële s t o o k -
Besparingspercentaees o p totale divers woningtype.
gasterbruik. A l s richtlijn v o o r het gasver-
Woningtypen
bruik voor £
v o r m e n en
tussen-
hoek-
vrijstaan-
lers wordt c c h u n t e e r d :
combinaties
woning
woning
de wpning
meergezinswoning
van isolatie Ci a-iWuoL. toestel
IfiO m ' j r
Gas kcuicnyciMrr
ym
30?;.
7%
fi.iN hadcciser
J50 m jr
-
glasisolatie
7%
7%
67.
fiii-hoilci
Milt m ' i r
-
dakisolatie spouw- -»- glas-
9%
7%
6%
9% 5%
m -\r 3
a /
J
Het c-t^vcrrifuik t o o r ruimlcverwarmtnt: k:in geschat worden o p tnt.ilc
ajrdi'.istcrnrutk
265l)-2yvi) m
1
procent v:m het per wontn^
tjtmiddeld per woning.
olwel
— spouwmu'iri%ol:i'i«
isolatie — spouw- -* clas+• dakisolatie
10"„
22%
17?-
:
36%
16%
2r>".
3*%
4:%
: i %
- 55 -
BIJLAGE I 1
• 6 0 laaroang cg - 5 accentver 1 930 53
ora©infifi)©o3£ji vervolg ion pagina 51
Energie thuis
In 1V78 was 5 6 % van de woningen aJ van een v o r m van isolatie voorzien, maar hel dóel is o m 8 0 % van d e woningen te b e r e i k e n i n 1990. Getracht zal worden o m ie k o m e n lot een besparing o p de njim te verwarming i n 1985.1990 en 2000 van respectievelijk 2 0 , 3 3 en 4 5 % . H e t effect v a n nieuwe technieken zal pas o p langere termijn merkbaar zijn. O p korte termijn blijft besparing, door isolatie en aanpassen van de leefgewoonte, het d o e l o m naar te streven.
Besparing door voorlichting V o o r verschillende categorieën bewoners zal vaak eea aodere voorlichtingsbenadering n o dig zijn. O n g e v e e r 6 0 % van het Nederlandse woningbestand bestaat uit huurwoningen waarbij zowel d e huurder als verhuurder moeten worden gemotiveerd o m isolatie toe te passen en de betreffende kosten te verdelen. O v e r het belang van isolatie bestaat weinig twijfel, maar de isolatie voorlichting mag toch niet ten koste gaan van kwantitatieve informatie over de invloed van het huishoudelijk energtegedrag. U i t enquêtes* van d e laatste twee jaar bleek dat: bijna d e helft v a n d e ondervraagde consumenten de eoergicsituaóe -
niet als een ernstig probleem ziet: volgens 7 7 % er meer dwingende overheidsmaatregelen moeten komen, want de energiebesparing o p vrijwillige b u i s zal met lukken; de belangrijkste drijfveer voor woningisolatie d e verlaging van de stookkosten is. Daarnaast spelen s o ciale overwegingen e n de verbetering van bet wooncomfort een belangrijke r o l ; de 'isolatie wegwijzer' van de S V E N » a bij 8 8 % van de ondervraagden geheel onbekend. Het grote belang van gericht energiegedrag moge blijken uit het V e r b a l l e n / V a n Raay onderzoek, waaruit we hiervoor enkele cijfers hebben gegeven. D e resultaten van soortgelijke vormen v«q energie-ooderzoek dienen frequenter dan nu het geval is een z o breed mogelijk publiek te bereiken. D e onderzoeksresultaten w o t d e a steeds gedifferentieerder en daarmee voor de consument i n zijn specifieke woonsituatie beter herkenbaar.
Noten
i.'Siamnek van dt rlrktricu*iUvGO*:irning in
drrlotd': 1969 e.v.; C B . S . 'Statistiek von de gatvoorzütni/it in Nederland'; 19t»9«.».:CB.S.
F r e d A . K o n a e (1939) studeerde werktuigbouw aan de HTS en deed Nijenrode. Wertd thans aan de Katholieke Hogeschool Tilburg.
'De Stóeruvuts* tnfTTtthuvhoudw'. 1969 u . : CBS. * Enertitttatistitk'; 1969 s.v.; Stal. Bureau E - f L G . . Hrt tV.-ü en rehnuk mm* p*nontnb*ri*M+ J97T; CB.S. 'Maandstatistiek raa dt pnjiem'; 1969 e.v.; C B J L 2. T N O . Imtiruwl voor GejortdricidMechntti. -Rapport nr. JÏ7 'Warmtt-iioluneen min/uur n u dt woning UT / °SO'. Ripport tu. 4fH tCnergie>erérmk VM womingn»; Rapport nr. 587 'Warmthespannf door ujjl—> tn tlookwi/zt twrtikl ut 2 woningen'. S. 'Household behaviour anj energy coiUunptMi' «pril 1979. 7. M . M . Vertellenen W. F. * m R a a y ; Katholieke Hogeschool Tilburg. i. Enquête « n tiurrou toor Markl&tderiMrk Centrum/Sis term. Enquête van fiurrou Lagendijk voo* njiinii — Jrriork. irt opdracht v«n Skoop. 3. Slichtinc Voorlichting Encrciebeiparini N e derland ( S V Ë N ) . pouBtn 503; 7>jy A M Apctdoorn.
- 56 -
BIJLAGE I 2
TL verlichting De tl-buislamp De gasvulling van de buis bestaat uit argon (hulpgas) en kwikdamp. Door een elektrische ontlading worden ultraviolette stralen opgewekt, die vrijwel onzichtbaar zijn. Deze worden omgezet in zichtbaar licht door het fluorescentiepoeder, aangebracht op de binnenzijde van de glaswand. Door variatie van de samenstelling van het poeder kunnen verschillende lichtkleuren verkregen worden. De elektroden bestaan elk uit twee kontaktpennen, waartussen een spiraalvormige wolfraamdraad is aangebracht, fig. 1. In een nieuwe tl-buis geeft het licht wel eens een draaieffekt. Dat ontstaat doordat de gassen in de buis onvoldoende gemengd zijn. Door enkele keren de buis aan- en uit te schakelen, verdwijnt dit verschijnsel.
Voorschakelapparaat De lengte van de tl-buis bepaalt welke spanning daarvoor nodig is. Zo is bijvoorbeeld voor een 40 Watt tl-buis een brandspanning nodig van 110 Volt en een ontsteekspanning van 180 Volt. Om deze brandspanning te verkrijgen, wordt een voorschakelweerstand gebruikt. Zou zo'n weerstand echter van weerstandsdraad gemaakt 2ijn, dan zou een groot deel van de elektrische energie in warmte omgezet worden. Daarom wordt een zogenaamde smoorspoel toegepast, die ontwikkelt bijna geen warmte, slechts 5 Watt. Zo'n smoorspoel wordt voorschakelapparaat genoemd. Hij wordt aangesloten volgens-tig. 2.
bimetaalkontakt en neongasvulling. Door de elektrische stroom ontstaat neon-ionisatie, en daardoor gasontlading met als gevolg warmte-ontwikkeling. Het bimetaal trekt krom en sluit het kontakt. De gloeidraden van de buislamp worden warm, waarna het starterkontakt weer verbroken wordt. De start mislukt wel eens doordat de elektroden in de buis niet warm genoeg geworden zijn. Dan sluit het kontakt in de starter en begint het proces opnieuw.
De afkorting tl, eigenlijk T.L., is afkomstig van Tube Lineair, of vrij vertaald 'buisvormige lichtbron'. De officiële benaming is f.l. van fluorescentie licht. Maar de uitdrukking tl is zo ingeburgerd, dat deze algemeen gebruikt wordt. laatst genoemde buizen dikker en anders van samenstelling is. De meest toegepaste kleur is 33, welke overeenkomt met die van een bewolkte lucht. Kleur 29 is nogal geel en daardoor minder bruikbaar voor binnenverlichting. O s r a m Philips B e n a m i n g l i c h t nr. nr. stroom rendement Lm/W 10 15
55 57
19
47
20
33
Lichtkleuren Afhankelijk van de samenstelling van de fluorescentiepoeders zijn er verschillende lichtkleuren. Deze worden uitgedrukt in graden Keivin. Zo is bijvoorbeeld kleur 33, 3 3 0 0 ° Keivin. Het merkwaardige doet zich echter voor, dat de verschillende fabrikanten, verschillende nummers voor dezelfde lichtkleur opgeven. In de tabel ziet u een vergelijking tussen de nummers van Philips en Osram. In de vierde kolom van de tabel vindt u een rendementopgave. Hieruit blijkt dat kleur 33 en 29 van Philips belangrijk meer licht geven dan de kleuren 32 en 27. Dat ontstaat door de poederlaag, die in de
21
-
22
34
25
25
30 32
29 32
3E 39
27
61 62 83 64 73 77
-
15 16 17 18 03
-
daglicht daglicht de (uxe daglicht 5000 helder wit wit de luxe wit de luxe universeel wit warmtint warmtint de luxe natura interna gloeilamp kleur rood geel groen blauw blacklight fluora
63 49 46 80 B0 50
Blacklight De kleuren nr. 03 van Philips en 73 van Osram kan men onzichtbaar licht noemen. De blacklight-buizen stralen een soort ultraviolet (uv) licht uit door hun speciale samenstelling. Oit uv-licht geeft bij bestraling van sommige verfsoorten en mineralen fluorescentieeffekten. Dat wil zeggen dat voorwerpen in een bepaalde kleur oplichten. Blacklight tl-buizen worden vaak toegepast voor onderzoekingen van postzegel- ol schilderijvervalsingen en dergelijke. Lengte van tl-buizen Met het vermogen verandert ooi; de lengte van de buis, dat hebben we in onderstaande tabel weergegeven.
63 80 50 40 44
-
--
-
-
V e r m o g e n Lengte diameter zonder pennen 65 40 30 25 20 15 13 8 6 4
Wart Watt Watt Watt Wart Watt Watt Watt Watt Watt
1500 1200 894 970 590 437 517 288 212 136
mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm
38 38 26 38 38 26 16 16 16 16
votnrschakej
220V TLhuts
Starter In het schema is ook een starter getekend. Deze dient om de elektroden, aan beide einden van de buis, op te warmen. Een starter bestaat uit een ontstekingsbuisje, bevattende twee elektroden, een
W, Heffer
mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm
- 57 -
BIJLAGE I 2
ze zijn voorzien van een omsteekstrip. Er zijn speciale voorschaketapparaten voor nodig. Starterloze buizen zijn bijzonder geschiktvoor gebruik bij lage temperaturen.
Afhankelijk van het vermogen heeft iedere tl-buis een bijpassend voorschakelapparaat. Alleen de 4, 6 en 8 Watt buizen hebben hetzelfde voorschakelapparaat van 8 Watt. Er zijn ook cirkelvormige tlbuizen:
Vermogen buitendiameter
buis
22 W a t t 32 W a t t 40 Watt
29 m m 32 m m 32 m m
216 m m 316 m m 413 m m
Serieschakeling Er is een mogelijkheid om twee tlbuizen in serie te schakelen op é é n voorschakelapparaat. Deze moet dan wel de dubbele waarde hebben van de enkele buis. Bijvoorbeeld 2 x 20 Watt op een apparaat van 40 Watt; 2 x 15 Watt op een 30 Watt apparaat, of 2 x 4 Wart op 8 Watt. De schakeling is in fig. 3 aangegeven.
Ook deze zijn er in verschillende kleuren.
Op de toepassing van tl-buizen voor plantenbakken, akwariums en in tent ol caravan komen we in een volgend artikel nog terug.
Verder best3an er U-vormige tlbuizen. Hiervan wordt de lengte inklusief da pennen opgegeven:
Lichtopbrengst Vermogen
Lengte Uitw. breedte
20 W a t t
310 mm 607 mm 765 mm
40 W a t t 65 Wart
Het zal u niet verbazen, dat er bij verlichting in het algemeen niet alleen verschil in de relatie lichtopbrengst/stroomverbruik is tussen de diverse typen onderling, maar ook tussen de verschillende merken. In het decembernummer van de Consumentengids worden ze uitvoerig vergeleken. Mede gezien de prijs was de eigen-merklamp van V & O de beste keus. Ook de ti-buizen zijn onderzocht. Uiteraard kwam hier een Philipslamp als beste uit de bus. Bij het verbruik van de tl-buis vergeet men overigens altijd de 10 Watt van het voorschakelapparaat te tellen. De Consumentengids is een uitgave van de Consumentenbond te Den Haag.
Buisdiameter
130 m m 33 m m 130 m m 38 m m 130 m m 38 m m
Voor de Engels-sprekende landen worden tl-buizen gemaakt van afwijkende lengten, meestal slechts in de kleur wit (33). Deze zijn in ons land verkrijgbaar in speciaalzaken. Er zijn starterloze buizen, de-
Hiernaast enkele toepassingsmogelijkheden voor de tl-buis: Boven: 3 kleine tl-buisjes in de deksel van een akwarium. Midden: hangende tl-balk boven een bureau (werkbank). Onder: tl-buis onder de kastjes boven hel aanrecht.
Dit artikel kwam tot stand met medewerking van Electro Service, Utrecht, Oude Gracht 168.
,V~0 = ZZoV
TLbufs
Tik
=s7
3
tföftOr'
- 58 -
BIJLAGE I 3
DE
TOEPASSING
VAN
GLOEILAMPEN
FLUORESCENTIELAMPEN
IN
/
GEGEVENS
VAN ENKELE
BUISVORMIGE
hoeveelheid licht die over de gebruikstijd van 1 0 0 0 u r e n van e e n 100 watt lamp in de ruimte wordt ontvangen, kan nu worden afgemeten aan het produkt van de door de lamp uitgezonden lichtstroom en de gebruikstijd, dus in het door ons gekozen voorbeeld van 1380 x 1 0 0 0 = 13S0.000 lumenureri. Voor deze lichthoeveelheid moeten de eerder berekende kosten van f 15,60 worden gemaakt; per gulden die m e n voor de verlichting met gloeilampen besteedt wordt dus een lichthoeveelheid ontvangen v a n 1 3 8 0 . 0 0 0 88.500 1560 lumenuren.
voorschakeltoestel
^ czz
220 v
buisvormige fluorescentie lampen
net
Öï
af b i
gen e e n prijs v a n laten w e zeggen Buisvormigefluorascentielampen f 0,14 per kilowattuur, zal per lamp Het getal 8 8 5 0 0 lumenuren is op van 100 watt en per 1000 uren g e zichzelf niet veelzeggend; het wordt bruikstijd een totaalbedrag van pas interessant als daarmee e e n f 1,60+ 100 x f 0.14 = f 15.60 m o e vergelijking kan worden gemaakt ten worden betaald o m daarvan het met de nuttigheid van andere lichtgewenste profijt te kunnen trekken. Dit profijt nu bestaat daaruit dat de bronnen zoals de buisvormige fluorescentielampen, die thans ook in lamp licht in de ruimte brengt, waarwoonhuizen voor speciale doeleinden mee het interieur zichtbaar wordt g e worden toegepast. maakt. Een gloeilamp van 100 watt straalt e e n lichtstroom uit van 1 3 8 0 Buisvormige fluorescentielampen lelumen (lumen = eenheid van uitveren in de regel minstens driemaal gestraald licht) en blijft dit met vrijzoveel licht voor hetzelfde opgenowel dezelfde sterkte doen gedurenm e n vermogen als gloeilampen. Zij de de gehele gebruiksperiode. De hebben een lange levensduur van o n nuttigheid van de lichtbron d.w.z. de geveer 5 0 0 0 u r e n e n zijn in verschil-
Gloeilampen zijn lichtbronnen, die goedkoop zijn in aanschaf vergeleken met de kosten v a n de elektrische energie, die e e n lamp gebruikt. A l s w e bv te d o e n hebben met een lamp met e e n vermogen v a n 1 0 0 watt en met e e n levensduur van 1000 uren, waarvan de aanschaffingsprijs c a . f 1,60 bedraagt dan zal die lamp tijdens haar leven een energie van 1 0 0 0 x 1 0 0 watturen = 100 kilowatturen verbruiken. Aangezien nu deze energie a a n het elektriciteitsbedrijf moet worden betaald te-
KENMERKENDE
VAN
WOONHUIZEN
net schakelaar
Tot voor kort w e r d e n in w o o n huizen voornamelijk gloeilampen toegepast voor de verlichting v a n het interieur. Dergelijke l i c h t b r o n n e n zijn t a m e l i j k k l e i n , w a a r d o o r zij g e s c h i k t zijn v o o r gebruik in h a n g l a m p e n , staande lampen of tafellampen e n verder v o o r a r m a t u r e n v a n veel kleinere o m v a n g zoals kleine schijnwerpers, spotlights, p l a f o n d a r m a t u r e n e t c . Bij e e n g o e d e i n r i c h t i n g van de ruimte m e t ' n voldoend aantal l a m p e n in doelmatige ornamenten kan hiermee hetinterieur g o e d w o r d e n verlicht.
EN
VOOR
WOONHUIZEN'
GESCHIKT
GEACHTE
BUISVORMIGE
FLUORICENTIELAMPEN
a a n s c h a f -
lengte
opgenomen
t o t a l e
l i c h t -
l i c h t -
l i c h t -
n u t t i g -
mogen
p r i j s
lomp
vermogen
kosten
s t r a a l
h o e v e e l -
h o e v e e l -
h e i d s v e r -
in
g a l d e n
i n
o v e r l e -
lamp
o v e r l e -
per
hcuding
v i n g s d u u r
lumen
vensöuur
den
lumenuren
lompver-
k l e u r t i n t
watt
i n
i n
rrjn,
e x c l
watt
pennen
i n
i n
gulden
in
lumen-
1)
2)
uren
g u l i n
v e r g e l e k e n
2)
b i j
100
watt lamp
20
w a r m t i n t
7
25
590
27
26
15
750
3750. 000
143. 500
1. 6 2
20
c o m f o r t
9
20
590
27
23
10
650
3250 . 000
116. 000
1 . 31 2 . 70
40
w a r m t i n t
7
25
1 .200
48
40
85
1 .950
9750 . 000
239 . C00
40
c o m f o r t
9
20
1.200
48
42
80
1 .750
8750. 000
205. 000
2 . 32
65
w a r m t i n t
10
20
1.500
78
64
80
3.200
16000. 000
247. 000
2. 79
65
c o m f o r t
13
00
1 .500
78
67
60
2.800
14000. 000
207 . 000
2 _ 34
g l o e i lai:tp
100
100
,5
60
1 .380
1380. 000
8 8 . 500
00
i . «o
w j t t
1
1)
d e
t o t a l e
k o s t e n
vorden
gevorm
door
aanschaf f ir.gskostcn
e n
e n e r g i e k o s t e n
a
f
0,1-1 p e r
k i l o w a t t u u r
2)
dc van
l e v e n s d u u r de
v a n de
g l o e i l a m p
op
b u i svormige 1.000
uren
f l u o r e s c e n t i e l a m p e n
i s
aangenomen
o p
5.000
u r e n ,
d i e
g l o e i -
- 59 -
BIJLAGE I
lende kleurtinten verkrijgbaar. Deze lampen worden op grote schaal toegepast voor de verlichting in winkels, kantoren, werkplaatsen en (abrieken. Voor het gebruik in woonruimten, waarin een behaaglijke sfeer moet heersen en waarin fluorescentielampen met gloeilampen gecombineerd moeten worden, worden alleen de uitvoeringen in de kleurtinten „warmtint de luxe" en „comfort de luxe" geschikt geacht. Voor deze uitvoeringen is nu eveneens de nuttigheid d.w.z. de lichthoeveelheid per betaalde gulden becijferd (zie tabel 1), waarbij er rekening mee werd gehouden dat een fluorescentielamp via een voorschakeltoestel op het net moet worden aangesloten (zie afb. 1). Oe elektrische verliezen in dit toestel zijn er de oorzaak van dat het uit het net opgenomen vermogen, dat maatgevend is voor het energieverbruik, wat groter is dan het vermogen van de lamp. In de tabel is voor de volledigheid ook de nuttigheid van de 100 watt gloeilamp nog eens opgevoerd. Daarbij vergeleken blijken de fluorescentielampen 1,3 è 2,8 maal zoveel licht per gulden te leveren; de 40 watt en 65 watt lampen zijn véél nuttiger dan het 20 watt type, voorts blijkt de ..warmtint de luxe'-uitvoering in economisch opzicht steeds de voorkeur te verdienen boven de comfort de luxe lamp. Zuiniger in gebruik Het gebruik van fluorescentielampen in de plaats van gloeilampen kan om economische redenen dus wel worden aanbevolen. In beginsel zou men dan voor dezelfde kosten een hoger verlichtingsniveau kunnen realiseren of wel voor lagere kosten in eenzelfde niveau, als bij een gloeilampenverlichting voorhanden, kunnen voorzien. Een speciaal toepassingsgebied van fluorescentiebuislampen in woonhuizen doet zich voor bij de verlichting in keukens, waarin voor de algemene verlichting deze lampen, al dan niet ondergebracht in passende ornamenten, tegen het plafond zijn bevestigd.Voor de plaatselijke verlichting kunnen lampen van bv 20 watt in geschikte armaturen worden gemonteerd boven de aanrecht en
vooral boven de spoelbakken en voorts als pottenkijker boven de kookplaats. Op die wijze is een aantrekkelijke werkverlichting te realiseren die — mits een eerder in dit verhaal aanbevolen kleurtint van de lamp is gekozen — ook voor een goede kleurweergave van gerechten en interieur zal zorgdragen. Fluorescentielampen van voornoemde kleurtinten lenen zich ook uitstekend voor de verlichting van gordijnen, plantenbakken en wandbetimmeringen. Het inschakelen van fluorescentielampen op 't net heeft telkens 'n uiterst geringe slijtage van de lamp tot gevolg. Dit blijkt ook uit de ervaring dat een lamp over een levensduur van 5000uren meestal wel 5000 inschakelingen kan verdragen (gemiddeld één uur brandtijd per inschakeling) alvorens versleten te raken. Indien men een lamp na elke inschakeling telkens maar enkele minuten laat branden, corresponderen 5000 inschakelingen met een totale brandtijd van slechts enkele honderden uren. Te verwachten is dat een dergelijk ongunstig gebruik véél lampen gaat kosten, zeer oneconomisch is en voorts onpraktisch omdat na elke inschakeling de lamp een aantal seconden nodig heeft om te ontsteken dan wel om de volle lichtstroom te ontwikkelen. Dit denkbeeldige geval doet zich in de praktijk echter niet voor. Het kan zijn dat men de tamp de ene keer na enkele minuten reeds uitschakelt, een volgende maal brandt zij wellicht enkele uren achtereen. In totaal wordt de lamp dan niet aan een overmatig aantal inschakelingen blootgesteld en behoeft dus ook niet voor een ontijdig defect te worden gevreesd. Om hinderlijke flikkerverschijnselen bij snel bewegende voorwerpen, die door fluorescentielampen worden verlicht, te voorkomen verdient het aanbeveling, waar mogelijk, steeds twee gelijke lampen onmiddellijk bij elkaar en via een bijzondere elektrische (duo) schakeling op het voedende net te doen aansluiten. Een erkend installateur is met deze materie vertrouwd en beschikt bovendien over alle verdere instructies die vanwege het elektriciteitsbedrijf bij de aanleg van een verlichtingsinstallatie moeten worden opgevolgd.
- 60 -
BIJLAGE I k DE KRANT IN DE KLAS H i e r o n d e r een d e e l van een b e s c h r i j v i n g d i e g e b r u i k t werd op de NVON-zomerconferentie 1979 door Wout Kranendonk voor de workshop "De k r a n t i n de k l a s " . Het adres van de S t i c h t i n g "De K r a n t i n de K l a s " v i n d t u i n de adressenlijst. nvon-zomerkonferentie 1979 natuurkunde, o n d e r w i j s en samenleving thema v r i j d a g - 4 , Wout Kranendonk
VERWERK DE KRANT IN JE LES'. (krantenknipse1s) beschrijving
van
het
thema :
Natuurkunde doen i s : j e d a g e l i j k s e omgeving l e r e n kennen en e r over l e r e n p r a t e n . De k r a n t i s n i e t a l l e e n een d e e l van d i e omgeving, h i j i s e r een s p i e g e l van. De natuurkunde komt i n de k r a n t . R e c h t s t r e e k s , a l s nieuws over o n t d e k k i n g e n en u i t v i n d i n g e n o f a l s nieuws waar n a t u u r k u n d i g e n b i j b e t r o k k e n z i j n : o l i e k r i s i s en e n e r g i e b e s p a r i n g e n , k e r n e n e r g i e en s t r a l i n g s g e v a a r . Maar ook i n d i r e k t : i n a d v e r t e n t i e s , i n de s p o r t r u b r i e k , i n s t r i p s en c a r t o o n s . In o n z i n - en s e n s a t i e b e r i c h t e n , z e l f s i n f o t o ' s d i e om h e e l andere redenen i n de k r a n t gekomen z i j n , i s natuurkunde t e v i n d e n . E r i s m a t e r i a a l t e v i n d e n , dat j e a l s l e r a a r kunt g e b r u i k e n . Voor h e t p r i k b o r d . A l s i l l u s t r a t i e b i j een "ouderwetse" k l a s s i k a l e l e s w a a r b i j de l e r a a r d o c e e r t . A l s ingang voor een t h e m a t i s c h b l o k of p r o j e k t ; wanneer j e de v r a a g b e h a n d e l t van een l e e r l i n g "hoe komt h e t g e l u i d van de grammofoonplaat of b a n d r e c o r d e r naar j e o o r " ? , dan behandel j e t e g e l i j k een f l i n k s t u k natuurkundel e e r s t o f , op een m i s s c h i e n wat a a r d i g e r manier. Waarom d a a r b i j k r a n t e n gebruiken? Kranten gebruiken b i j j e onderwijs i s : - goedkoop m a t e r i a a l g e b r u i k e n - s t e u n o n t l e n e n (wat b e t r e f t m o t i v a t i e ) aan de a k t u a l i t e i t - a a n s l u i t e n b i j de l e e f w e r e l d van de l e e r l i n g e n (en de l e r a a r ) - de l e e r l i n g e n vertrouwd maken met wat e r i n de k r a n t s t a a t , met wat e r i n de w e r e l d t e koop i s - en wat daarvan weer wel of n i e t i n de k r a n t kómt.
- 61
-
BIJLAGE I 4
op welke
kriteria
kun
je een
bericht
bekijken?
A. V e r s c h i l l e n d e b l a d e n v e r g e l i j k e n : Welke v e r s c h i l l e n z i j n er op t e merken i n de b e r i c h t g e v i n g o v e r eenzelfde n i e u w s f e i t , tussen: - o c h t e n d - en avondbladen - l a n d e l i j k e en r e g i o n a l e b l a d e n - kranten aangesloten b i j v e r s c h i l l e n d e persdiensten - k r a n t e n van v e r s c h i l l e n d e p o l i t i e k e r i c h t i n g - komen er overeenkomstige f o r m u l e r i n g e n i n de a r t i k e l e n v o o r ? B. Het b e r i c h t b i n n e n de k r a n t a l s g e h e e l : - op welke p a g i n a s t a a t h e t a r t i k e l ( a l s het de k r a n t a l h a a l t ; met welke b e r i c h t e n moet h e t k o n k u r r e r e n ? ) - hoe i s de opmaak? hoe g r o o t i s de kop, hoe i s de kop g e s t e l d ? (ook: onderkop en bovenkoppen!) - hoe l a n g i s het a r t i k e l ? z i j n er f o t o ' s o f t e k e n i n g e n b i j g e v o e g d ? ( g r a f i e k e n , k a a r t e n , schema's, ) - i s het a l l e e n een b e r i c h t van de p e r s d i e n s t , o f i s e r ook e i g e n v e r w e r k i n g of commentaar b i j ? C. De s c h r i j v e r en h e t s t u k : - welke bronnen z i j n er g e b r u i k t ? r e p o r t a g e , a r c h i e f w e r k , persdienst, i n t e r v i e w , correspondent, ) - i s het b e r i c h t a l l e e n i n f o r m a t i e f o f g e e f t het een mening weer? P r o b e e r t de s c h r i j v e r j e van een b e p a a l d e mening t e o v e r t u i g e n ? G e e f t het a r t i k e l meerdere kanten van de k w e s t i e weer? - i s het b e r i c h t f e i t e l i j k j u i s t ? k l o p t de r e d e n e r i n g ? hoe d e s k u n d i g i s de s c h r i j v e r ? - i s het b e r i c h t d u i d e l i j k voor de l e z e r ? Met name: i s het b e g r i j p e l i j k (of . j u i s t n i e t v o o r een l e e r l i n g van 4-mavo o f 3-havo) N i e t t e specialistisch? - hoe i s het b e r i c h t opgebouwd? g e e f t e l k e nieuwe a l i n e a extra informatie? (belangrijk b i j nieuwsberichten)
KRANT IN DE KLAS
- 62 -
BIJLAGE
1.
AVI
EXCURSIES
B i n n e n h e t kader van d i t thema z i j n v e r s c h i l l e n d e e x c u r s i e s m o g e l i j k . We noemen de v o l g e n d e : - De p r o v i n c i a l e e l e c t r i c i t e i t s b e d r i j v e n o r g a n i s e r e n e x c u r s i e s n a a r i n f o r m a t i e c e n t r a en naar de c e n t r a l e s . U kunt h i e r v o o r c o n t a c t opnemen met uw e i g e n e l e c t r i c i t e i t s b e d r i j f . Het geboden programma s l u i t i n een a a n t a l g e v a l l e n z e e r goed aan b i j " E n e r g i e T h u i s " : a s p e c t e n van v e i l i g h e i d , e n e r g i e g e b r u i k , b e s p a r i n g e n i n h u i s worden b e l i c h t , t e r w i j l de d i s c u s s i e o v e r h e t " g r o t e r e " e n e r g i e p r o b l e e m n i e t wordt geschuwd. A l s h e t m o g e l i j k i s wordt ook de c e n t r a l e z e l f b e z o c h t . R e i s en eenvoudige v e r b l i j f s k o s t e n z i j n voor r e k e n i n g van h e t e l e c t r i c i t e i t s b e d r i j f. - Door de s t i c h t i n g " E n e r g i e Anders" i s een t e n t o o n s t e l l i n g i n g e r i c h t op een t e r r e i n aan de S t a t i o n s w e g i n Hoek van H o l l a n d . - Het E l e c t r u m , K l i n g e l b e e k s e w e g 45 t e Arnhem i s h e t e x p o s i t i e centrum van de Nederlandse e l e c t r i c i t e i t s v o o r z i e n i n g . Beheer: N.V. KEMA. Er i s h i e r een o v e r z i c h t t e z i e n v a n . a l l e r l e i energievormen en de o n t w i k k e l i n g van de e l e c t r i c i t e i t s v o o r z i e n i n g i n Nederland. Rondleidingen z i j n mogelijk. - Energie Educatief Oude G r a c h t 42, U t r e c h t Rondreizende t e n t o o n s t e l l i n g over e n e r g i e .
2.
ADRESSEN
Voor een u i t g e b r e i d o v e r z i c h t van a d r e s s e n van groepen, b e d r i j v e n , i n s t e l l i n g e n en p e r s o n e n , d i e benaderd kunnen worden o v e r " e n e r g i e " v e r w i j z e n we naar de AVOL " E n e r g i e i n de Toekomst". H i e r vermelden we a l l e e n d i e a d r e s s e n d i e i n f o r m a t i e kunnen geven o v e r e n e r g i e g e b r u i k i n h u i s , en e n e r g i e b e s p a r i n g . S p e c i a a l voor de onderzoeken 3 en 8 i s wat i n f o r m a t i e m a t e r i a a l n o d i g . Bedenk dat h e t v o o r l e e r l i n g e n e r g l a s t i g i s f o l d e r m a t e r i a a l op t i j d b i n n e n t e krijgen. - R e d a c t i e E n e r g i e p r o j e c t e n , P o s t b u s 137, 7300 AC APELDOORN voor i n f o r m a t i e over en v e r s t r e k k i n g van m a t e r i a a l van de p r o j e c t e n " E n e r g i e i n en om ons h u i s " (voor de b a s i s s c h o o l ) . " K i j k op e n e r g i e " (voor h e t l.b.o.) en " E n e r g i e , een zaak voor ons a l l e n " (voor mavo, havo, vwo). - V e r e n i g i n g E x p l o i t a n t e n van E l e c t r i c i t e i t s b e d r i j v e n i n Nederl a n d (VEEN), U t r e c h t s e w e g 310, 6812 AR ARNHEM, t e l . 085 - 457057, voor i n f o r m a t i e o v e r e l e c t r i c i t e i t en kernenergie.
-
63 -
BIJLAGE AVI
Voor i n f o r m a t i e over de e l e c t r i c i t e i t s v o o r z i e n i n g en v e i l i g en z u i n i g g e b r u i k van e l e c t r i c i t e i t k u n t u t e r e c h t b i j de t a l r i j k e v o o r l i c h t i n g s c e n t r a van de p r o v i n c i a l e e l e c t r i c i t e i t s b e d r i j v e n . De adressen van deze c e n t r a v i n d t u i n de v o o r l i c h t i n g s b l a a d j e s , d i e de e n e r g i e b e d r i j v e n e l k k w a r t a a l h u i s aan h u i s v e r s p r e i d e n . - Nederlandse Gasunie Laan Corpus den Hoorn 102 9728 J R GRONINGEN tel.
050 -
219111
- S t i c h t i n g V o o r l i c h t i n g E n e r g i e b e s p a r i n g Nederland Postbus 503 7300 AM APELDOORN tel.
055 -
(SVEN),
230750
voor a l l e r l e i ( v r i j g e r i c h t e ) i n f o r m a t i e over mogelijkheden.
energiebesparings-
- M i n i s t e r i e van Economische Zaken, a f d e l i n g v o o r l i c h t i n g Bezuidenhoutseweg 30 2594 AV DEN HAAG t e l . 0 7 0 - 814 011 voor algemene i n f o r m a t i e over a l l e r l e i a s p e c t e n van e n e r g i e . - S t i c h t i n g De K r a n t i n de K l a s Johan V e r m e e r s t r a a t 14 1071 DR AMSTERDAM tel.
020 -
763366
voor i n f o r m a t i e over h e t g e b r u i k van de k r a n t en/of k r a n t e n a r t i k e l e n i n de k l a s . - Bouwcentrum Rotterdam Weena 700 3014 DA ROTTERDAM tel.
010 -
116181
- De K l e i n e Aarde Munsel 17 Postbus 151 5830 AD BOXTEL t e l . 04116 - 6901 - S t i c h t i n g E n e r g i e Anders S t a t i o n s w e g 91 3151 HR HOEK VAN HOLLAND tel.
01747 -
5242
- N.V.Gazo, G a s b e d r i j f Z w o l l e en Omgeving B o e r e n d a n s e r d i j k 51 Postbus 10074 8000 GB ZWOLLE
- 64 -
BIJLAGE AV2
INFORMATIE OVER ENERGIE E r i s een geweldige stroom boeken, b r o c h u r e s , nota's e.d. v e r s c h e nen over het onderwerp e n e r g i e . I n h e t thema " E n e r g i e T h u i s " i s het minder b e l a n g r i j k d a t l e e r l i n g e n u i t g e b r e i d i n boeken kunnen s n u f f e l e n o f i n f o r m a t i e moeten zoeken. I n f o r m a t i e b e h o e f t e n z i j n e r op d r i e momenten i n h e t thema: 1. i n de oriëntatie-fase a l s u 'energiemappen" w i l t 2 . b i j onderzoek 3 3 . b i j onderzoek 8
gebruiken
Het b e s t e w e r k t i n a l l e d r i e g e v a l l e n dan w a a r s c h i j n l i j k f o l d e r m a t e r i a a l . Voor adressen daarvoor v e r w i j z e n we naar de a d r e s s e n l i j s t . Ook de v o o r l i c h t i n g s b l a a d j e s van de e l e c t r i c i t e i t s b e d r i j v e n b e v a t t e n v e e l a a r d i g e , l e e s b a r e i n f o r m a t i e e v e n a l s de i n 1977 en 1978 verschenen e n e r g i e k r a n t e n van het M i n i s t e r i e van Economische Zaken: " T i j d voor E n e r g i e " . Van h e t G a s b e d r i j f Z w o l l e en Omgeving hebben w i j een a a r d i g " E n e r g i e en Huishoudboekje" g e z i e n ( z i e ook het a r t i k e l i n de V o l k s k r a n t op de volgende b l a d z i j d e ) . Voor een u i t g e b r e i d l i t e r a t u u r - o v e r z i c h t voor de s c h o o l o f k l a s b i b l i o t h e e k o f voor e i g e n g e b r u i k v e r w i j z e n w i j naar de AVOL van h e t thema " E n e r g i e i n de Toekomst".
I s o l a t i e : u w b e s p a r i n g in g a s .
Tips
• U k u n t zelf e e n v o u d i g uitrekenen h o e v e e l g a s u jaarlijks ' t h e o r e t i s c h ' kunt b e s p a r e n . B e r e k e n de o p p e r v l a k t e n v a n ruiten, m u r e n , dak e n / o f vloer plus de lengte v a n d e c v - l e i d i n g (in o n v e r w a r m d e vertrekken). W e h a n t e r e n de v o l g e n d e (gemiddelde) besparingscijfers p e r jaar:
voorgevel
3
2
3
2
3
2
m
muur:
m
muur:
m
m—
raam:
m_—
raam:
mi-
totaal:
m
totaal:
m
totaal:
dak
vloer
m
m m-
vloer: trapgat
m glas bg mjL glas sip
m m
totaal:
nr
totaal:
m
m
2
2
gebruiksaanwijzing eens door i.v.m. ketelthermostaat. cv-leidingen in onverwarmde ruimten altijd isoleren.
!
B
hoe korter de leiding naar de kraan hoe minder warmte-
verlies, gebruik w a r m water alleen als het nodig is.
leiding:
staat uw thermostaat overdag lager dan 20 graden en past
2
2
glas/cv-leiding
dak : kapel:
2
kachel en cv-ketel regelmatig laten s c h o o n m a k e n , lees de
B
muur:
2
via het dak gaat veel warmte verloren: toch isolatie !
B
u konsequent nachtverlaging toe ?
raam:
2
muurisolatie en dubbel glas geven u meer woonkomfort.
B
een pompschakelaar kost bijna niets maar bespaart veel.
zijgevel 2
B
B
3
achtergevel 2
deuren niet nodeloos o p e n laten staan.
B
2
3
ramen kontroleren op kieren, overweeg dubbel glas.
B
2
spouwmuur, paneel H glas slaapkamer : 1 2 m / m en borstwering : 10 m / m B dak (schuin/plat): 9 m / m • enkelsteens muur : 22 m / m B vloer (b. grond) : 6 m'/ra B glas begane grond: 22 m / m 9 cv-leiding : 6 m /m
•
3
B
2
2
B B
gordijnen dicht als het donker wordt, ook bij dubbel glas.
B
weekeind w e g ? waakvlammen u i t !
fl koelkast niet te vol, ontdooi regelmatig. H hard autorijden kost veel benzine, boven de 100 k m / u 1 % per kilometer extra, let o p uw b a n d e n s p a n n i n g . B
theoretische besparing
verlichting uit, verwarming laag in ongebruikte vertrekken,
overweeg thermostatische radiatorkranen.
de meeste waspoeders werken g o e d bij 6 0 ° C , zonder
voorwas gebruikt u 1 5 % minder energie !
spouwmuur totaal
m'xlOm
enkelsteens muur
m x 22 m
glas begane grond
m x 22 m
3
2
2
3
3
=
m per jaar
=
m
3
per jaar
O
spoel de vaat in een afwasteiltje, niet onder de kraan.
=
m
3
per jaar
H
zonnewarmte is gratis, maak daar gebruik v a n .
=
rn per jaar
B
ventileer met verstand, 15 minuten per kamer is voldoende.
=
m per jaar
B
gebruik de afzuigkap met mate, hij voert namelijk ook
3
glas slaapkamers
m x 12 m
dak
m x
vloer
m x 6m
3
=
m per jaar
cv-leiding
m x 6m
3
=
m perjaar +
2
2
9m
3
3
2
U w besparing wordt circa: i.ifh.tukeiiik vitn |.].jr.:~tliu:k, stookt|t;dr*tl. won'rujlirjrjincil
3
3
3
3
m
3
per jaar
H een korte d o u c h e is even verkwikkend als een bad.
warmte af en dat doet de circulatiekap niet. B
een snelkookpan is erg voordelig in energiegebruik.
B
gebruik de 'energiewijzer' bij aanschaf elektr. toestellen.
B
laat geen radio of T V aanstaan als er niemand bij is.
9
neem dagelijks de meters o p , meten is immers weten.
DE MARKT Een 'huishoudboekje bij de Spruitjes mogen van Wlna D o r n niet meer grijs gekookt worden. Dat scheelt mooi i n de gasrekeping dacht ü? Niets, Z c l f f als we de z u u r k o o l rauw éten e n ' de snelkookpan weer gaan gebruiken — bij de meeste mensen staat het ding op zolder omdat ze de r u b b e r r i n g kwijt zijn — dan n o g k u n n e n we van het uitgespaarde gas de h y p o t h e e k . niet betalen. De Stichting V o o r l i c h f i h g E n e r g i e Nederland ( S V E N ) meent dat e e n . , doorsnee huishouden van 4 personen 200 kubieke meter aardgas per jaar gebruikt voor k o k e n , V o o r w a r m water wordt C00 k u u b gebruikt. Wie wil sparen moet zich niet meer wassen. M a a r het meeste wordt verstookt i n de verwarming; 3000 k u u b . Toch', zegt S V E N , is het even goed van belang kort te k o k e n en dan liefst nog i n de snulkookpan. A l l e s bij elkaar levert het wat op. De G A Z O , het gasbedrijf dat een groot deel van Overijssel van. gas voorziet, vindt dat ook: Maar eerst en vooral gaa*. het er o m dat de gebruiker gemotiveerd is tot besparen. „ A n d e r s k a n je het wel v e r g e t e n , " zegt voorlichter Veldhuis van G A Z O . Volgens h e m helpen spouwmuren,isolatie en dubbele beglazing geen bal als de bewoner absoluut niet geïnteresseerd is i n de resultaten. E e n stuk onversch.il laat immers gewoon het zolderraampje open staan. De G A Z O heeft zijn klanten een E n e r g i e en Huishoudboekje doen toekomen. Ondertitel: M e t e n i s Weten. „ W e hebben op voorlichtingsavonden gemerkt dat de mensen bezig zijn met allerlei grafiekjes om h u n gasverbruik te m e t e n , " zegt Veldhuis. Het boekje maakt het ze gemakkelijk. E l k e
meterkast
Iedereen k a n het' E n e r g i e en Huishoudboekje aanvragen, liefst per briefkaart, bij dé G A Z O , Postbus 1074, B0O0 C U Zwolle.
Het Gemeente E n e r g i e B e d r i j f verstrekt op aanvraag een Energlepeller, H e t is een kaart waarop per klant p e r maand het gemiddelde gasverbruik staat vermeld. De klant k a n het gemiddelde vergelijken mét het wérkelijk g e b r u i k e n al naar gelang het verschil Iri de piepzak gaan zitten of een extra pilsje k o p e n , H i j k a n zien of he( lapje v o o r d e brievenbus heeft géholpeh't.'zegt de voorlichter van het G E B . v
flink óp kosten jagen: E e n kubieke meter gas kost op het ogenblik 55,3 cent. We moeten er niet aan denken dat we deze weken een naaktloper te logeren krijgen.
dag van oe maand k u n n e n er de meterstanden van gas en elektriciteit i n worden genoteerd Het is dan de bedoeling dat de' gebruiker a f en toe p a f staat van een verschil. j . H i e r op het bedrijf noteren ane medewerkers al een jaar h u n dagelijkse verbruik en dat heeft al verrassende resultaten té zien geertvpn." Noemt u eens 'een verrassing? 'i.Nou, je kunt bijvoorbeeld . duidelijk merken'dat opa op bezoek is geweest, dat je k i n d e r e n lang onder de douche blijven hangen." Wat kost opa dan? „ N o u , af hankelijk'van dé temperatuur buiten toch al gauw een k u u b of drie extra per d a g ; " Die oude k o u k l e u m k a n ons dus
„ D e meeste mensen hebben er geen idee van hoeveel stroom een dicpvrieskist g e b r u i k t , " zegt V e l d h u i s . „Als ze h u n verbruik nauwkeurig b i j h o r d e n m e r k e n ze vooral in dé zomermaanden dat z o ' n ding enorm veel k o s t . " Hoe k o m je daar achter? Je' noteert de stand elke dag en je ziet op een hele warme dag de meter oplopen terwijl je nergens een lampje aan hebt gehad. Weg met die vrieskastl De G A Z O raadt aan om de resultaten met buren, vrienden en kennissen te vergelijken zodat ook op die manier besparingen ontdek*, k u n n e n worden. E n je hebt natuurlijk Weer eens aanspraak, Wat zou het kosten, elke dag door die koude gang naar de meterkast? Pa, doe tóch die deur achter je dicht I
WOUTER KLOOTWIJK
De hele volgende week wordt In A m s t e r d a m de L a n d b o u w - R A I gehouden. Eert immense beurs voor boeren, maar zeker niet voor h e n alleen; Ménsen die zich Intensief mét alternatieve energievoorziening bezighouden vinden c r nieuws op gebied van windmolens c n bio-gasinstallaties. O o k allesoranders zijn'ér.te zién in maten en soorten.
Hét P T - A c t u e e l doet verslag van een onderzoek dat verricht is door de T H Delft in 201 woningen >n Zoetermeer. E n k e l e resultaten: met een graadje lagere temperatuur genoegen nemen ih plaats van 21 graden,'scheelt 115 k u u b per jaar.' Geen v e r w a r m i n g i n de slaapkamers scheelt 340 k u u b , zomers de waakvlam van de verwarmingsketel uit scheelt 245 k u u b , een paar h o n d e r d gulden per j a a r is met gemak te sparen.
- 66 -
BIJLAGE L 1 uit: Oe zon in huis De Kleine Aarde, Boxtel
Bij het gebruik van zonnecellen als generatoren dienen vele zonnecellen in serie en parallel geschakeld te worden o m de gewenste spanning en stroom te verkrijgen. Zonnecellen worden tot modulen samengebouwd en in serie geschakeld. D o o r ze in glas of kunststot te gieten worden ze beschermd tegen weersinvloeden. D e z e modulen dieoen dan weer samengebouwd te worden tot een grotere eenheid. Bij een totaal rendement van 10% betekent dit bij een oppervlak van 10 m ' aan zonnecellen een piekbelasting van 1000 Watt. D i t is in verhouding tot de hoeveelheid die bijvoorbeeld in het gemiddelde Nederlandse huishouden gebruikt wordt erg weinig. Daarnaast geeft een zonnecel een gelijkspanning
langs Ce snelweg Utrecht-Den Haag staat ter hoog.** eart Nootdorp een Af.ve-praaloaa.die van energie wordt *>oriiencicic* een paneel met icnnecellen. Het paneel bevindt zich op tja acntersle mast
Storingen Bij het samenstellen van enkele cellen of modulen tot grotere eenheden bestaat de kans op storingen. D e cellen kunnen gedeeltelijk belicht worden en in een cel kan kortsluiting zijn ontstaan. W a t de werking van de hele installatie sterk kan beïnvloeden. O m dit zoveel mogelijk te vermijden, worden groepen van parallel geschakelde modulen in serie geplaatst, waarbij de in serie geplaatste groepen weer parallel worden geschakeld W a n n e e r rendabel? Bij de produktie van de eerste zonnecellen was altijd erg veel energie nodig. A l s we de hoeveelheid energie bekijken die bij de produktie nodig was en de hoeveelheid die de cel zelf leverde tijdens zijn levensduur, dan was de produktie energie vele malen meer d 3 n die de cel tijdens zijn leven oplevert. D e z e verhouding is door de huidïge nieuwe produktie techniVken veel gunstiger geworden. D e verwachting is dat de energie terugverdientijd tot 1 a 2 jaren teruggebracht kan worden, terwijl de levensduur v a n de cel verhoogd kan worden tot 20 jaar Bij deze waarden is alleen nog niet meegerekend de ingewikkelde technologie, noch de opslag van de energie c n ook geen voorzieningen o m de zonnecel panelen de zon te laten volgen. A l s hiermee schattenderwijs wordt gerekend dan wordt de terugverdien-tijd, in energieeenheden gerekend, nog lang niet gehaald. Echter voor speciale doeleinden zoals een boei o p zee, een straalzender o p een berg o f een praatpaal langs de weg. speelt deze waarde een minder belangrijke rol door de hoge transportenergieën die nodig zouden zijn om brandstof aan te voeren. V o o r dit soort installaties I
: gg
s i
L...I
T rL
*
i
Bezwaren N o g andere nspekten spelen een belangrijke rol bij een overweging welke rol zonnecellen kunnen spelen voor onze energievoorziening: de benodigde hoog technologische kennis en vaardigheden die voor zonnecellen nodig zijn en de vraag of deze cellen wel ooit milieuvriendelijk gemaakt kunnen worden. D e produktie is tot nu toe sterk milieuvervuilend. Dit betreft vooral de grote hoeveetheid energie die nodig is bij de produktie en het gebruik van schaarse grondstoffen voor het halfgeleider-materiaal. Alleen bij de S i - en CdS-cellen is hier iets meer over bekend, maar voorlopig is niet geheel duidelijk welke cijfers nu gehanteerd moeter. worden en welke we in de toekomst kunnen verwachten. Het probleem is, afgezien van de schaarse grondstoffen, nog erg moeilijk te overzien, omdat de produktie van de. meeste cellen nog min of meer in een laborntoriumfase verkeert. Zonnecellen kunnen zeker niet beschouwd worden als produktcn die bij ren zachte technologie zullen gaan behoren. D e vraag is dan ook gerechtvaardigd O ' het gebruik van zonnecellen op grote schaal, dus voor de energievoorziening an huishoudens, moet gaan zorgdragen. •Vleen sterke verbeteringen in de rendemer.tsverhouding én rn de produktiewijze rjV.cn toepassing op grote schaal mogelijk kunnen maken. v
15 'rL
is het daarom ckonomisch rendabel deze met zonnecellen uit te rusten. D e verwachting is dat tussen 19S0 en 1985 deze i n s t a l l a t i e s ckonomisch rendabel zullen kunnen worden e n in meer of mindere m:ite tegen de huidige energievormen op kunnen.
a i T
aa a
s ss
T
f
n 99 Y
na s a Y
0 9 9 ö
sa ó *
a :a
i
x.J
rLn aj
nu
a b n
i >
fs\
3 3 i
ai | Y
i
ao , s f i H 71 3 m • 3 Y r Y
- 67 -
BIJLAGE L 2
WATERKRACHT Wij weten a l l e n wat w a t e r k r a c h t i s . Wanneer w i j h e t ons voor de g e e s t h a l e n , denken de meesten o n m i d d e l l i j k aan b e r g a c h t i g e geb i e d e n met g r o t e stuwmeren, Toch i s w a t e r k r a c h t i n N e d e r l a n d ook w e l t o e g e p a s t , v o o r a l i n h e t minder v l a k k e O o s t e l i j k e en Z u i d e l i j k e d e e l . E r z i j n daar nog s t e e d s e n k e l e watermolens. Vroeger werden ze v o o r a l t o e g e p a s t a l s korenmolen ( i n Z u i d Limburg) en p a p i e r m o l e n (op de Veluwe). Hoewel de h o e v e e l h e i d e n e r g i e u i t deze molens n a t u u r l i j k k l e i n was, moeten we hun b e l a n g voor de p l a a t s e l i j k e n i j v e r h e i d n i e t o n d e r s c h a t t e n . Watermolens z i j n o n a f h a n k e l i j k van s t o r i n g e n i n de e n e r g i e v o o r z i e n i n g , ze z i j n l a n d s c h a p p e l i j k vaak van g r o t e b e t e k e n i s , en bevorderen met hun aanwezigheid de k l e i n s c h a l i g e industrie. Voor de w e r e l d - e n e r g i e v o o r z i e n i n g i s w a t e r k r a c h t d u i d e l i j k van g r o t e r e b e t e k e n i s ; h e t g e z a m e n l i j k vermogen i n 1971 was ruim 300.000 MW, o f w e l 75 w a t t p e r persoon. Het t h e o r e t i e s maximaal winbare vermogen i s ruim h e t t i e n v o u d i g e daarvan, b i j n a 1 kW p e r aardbewoner. B i j deze g e t a l l e n moet worden bedacht, d a t d i t vermogen b e p a a l d n i e t k o n t i n u g e l e v e r d kan worden. Z o a l s w i j i n h o o f d s t u k 2 hebben g e z i e n , v e r b r u i k t de N e d e r l a n d e r gemiddeld nog 5 k i l o w a t t . Problemen d i e o p t r e d e n b i j w a t e r k r a c h t worden o.a. gevormd door h e t d i c h t s l i b b e n van de stuwmeren, wat ook t o t g e v o l g h e e f t d a t er benedenstrooms geen s l i b meer wordt a f g e z e t - s l i b d a t b e l a n g r i j k i s voor de v r u c h t b a a r h e i d van h e t l a n d . Voor h e t meer moeten vaak mensen w i j k e n . Ook kunnen stuwdammen b e s m e t t e l i j k e z i e k t e n helpen v e r s p r e i d e n ( d i t i s o.a. gebeurd b i j de Abosombodam i n Ghana). Stuwmeren kunnen w e l p o s i t i e f benut worden a l s w a t e r r e s e r v o i r ( G i l e p p e , België, o f stuwmeren i n de E i f e l i n D u i t s l a n d ) en ook voor v i s t e e l t ( C h i n a ) . Ook worden stuwmeren wel g e b r u i k t a l s o p s l a g voor o v e r t o l l i g e l e k t r i e s vermogen: b i j S t . L o u i s i n de VS h e e f t men daarvoor z e l f s een b e r g t o p u i t g e h o l d en de bodem met a s f a l t b e k l e e d , 's Nachts pompt men de stuwmeren dan v o l , t e r w i j l t i j d e n s de p i e k - u r e n de w a t e r k r a c h t weer i n e l e k t r i c i t e i t wordt omgezet. Door deze t e c h n i e k kunnen windmolens en stuwmeren ook goed met e l k a a r worden gekombineerd ( z i e h o o f d s t u k 5) . Tot s l o t : ook i n Nederland s t a a t een k l e i n e , door w a t e r k r a c h t aangedreven e l e k t r i c i t e i t s c e n t r a l e , b i j H a g e s t e i n aan de Lek (800 kW).
Bron: Het duurzame energieboek U i t g a v e : ODE, Amsterdam
- 68 -
BIJLAGE L 2
Waterkracht Hoeveelheid 12 De w e r e l d v o o r r a a d aan h y d r o s t a t i s c h e e n e r g i e b e d r a a g t 3.10 W. Een 10% daarvan wordt op het o g e n b l i k g e b r u i k t ( 2 , 1 . 1 c W i n 1964). De v e r d e l i n g o v e r de w e r e l d d e l e n l o o p t e r g u i t e e n . De g r o o t s t e v o o r r a d e n worden i n A f r i k a a a n g e t r o f f e n . Onderstaande t a b e l g e e f t een o v e r z i c h t van de r e s e r v e s . 11
Gebied Noord-Amerika Zuid-Amerika Europa Afrika Azië Australië Rusland, China
Aanwezig 313. 1 0 it 577 158 ii 780 ii 518 45 ii 466 H
9
In g e b r u i k W
59. 1 0 5 lt II 47 2 lt 21 II 2 II 16 II
9
W
Mogelijkheden t o t winning In Amerika wordt nu 20% g e b r u i k t . V o l g e n s s c h a t t i n g e n i s daar 50% h a a l baar. De v o o r r a d e n i n Europa z i j n r e l a t i e f l a a g . A a n g e z i e n de meest a a n t r e k k e l i j k e gebieden voor h e t aanleggen van w a t e r k r a c h t w e r k e n r e e d s z i j n g e b r u i k t , z a l de a a n l e g van nieuwe werken s t e e d s g e k o m p l i c e e r d e r worden. Er kunnen b.v. d a l e n d i e door mens en d i e r i n t e n s i e f worden g e b r u i k t onder water komen t e s t a a n . Stuwmeren b l i j k e n , b e h a l v e gevaar b i j b r e u k , een a a n t a l n e g a t i e v e kons e k w e n t i e s t e hebben. Het a c h t e r de Aswandam (2400 MW) o n t s t a n e meer i s een b r o e d p l a a t s van z i e k t e v e r w e k k e n d e organismen, en h e t w e g b l i j v e n van h e t s l i b i n de N i j l h e e f t de v i s s t a n d voor de k u s t van Egypte aang e t a s t . Stuwmeren b l i j k e n ook h e t n e e r s l a g - p a t r o o n i n h e t opvangbekken t e beïnvloeden. V e r d e r h e e f t men de N i a g a r a - w a t e r v a l l e n (^000 MW) u i t t o e r i s t i s c h e overwegingen maar v o o r een d e e l (30%) i n g e b r u i k v o o r de e n e r g i e v o o r z i e n i n g . Een o n o p l o s b a a r probleem i s nog h e t d i c h t s l i b b e n van een stuwmeer. H i e r n a kan e r nog wel e n e r g i e worden opgewekt, maar de b u f f e r f u n k t i e van h e t meer i s v e r l o r e n en de waterstroom wordt f l u k t u e r e n d . Het d i c h t s l i b b e n van een meer d u u r t minstens 200 a 500 j a a r . Op v e e l p l a a t s e n worden nog g r o t e stuwwerken aangelegd. De Grand Coulee dam, i n h e t noord-westen van de V.S. b.v., wordt omgebouwd om een vermogen van r u i m 9000 MW t e kunnen l e v e r e n (1974) , waarmee h e t de g r o o t s t e w a t e r k r a c h t c e n t r a l e t e r w e r e l d z a l z i j n . Kostprijs Het i s n i e t e r g z i n v o l om de k o s t p r i j s van een w a t e r k r a c h t c e n t r a l e t e v e r g e l i j k e n met andere c e n t r a l e s omdat een stuwdam m e e s t a l meerdere f u n k t i e s h e e f t , z o a l s r e g e l i n g waterstroom, i r r i g a t i e en t o e r i s m e . Hoewel de i n s t a l l a t i e k o s t e n voor een stuwdam met bekkens hoog z i j n , i s door de l e v e n s d u u r van een stuwmeer en de g r a t i s b r a n d s t o f , w a t e r k r a c h t t o c h een goedkope e n e r g i e b r o n . De gegevens i n de l i t e r a t u u r (2,4,5,) komen neer op een i n v e s t e r i n g van $ 100.- t o t $ 400.- p e r kW en een k o s t p r i j s p e r kWh van $ 7.10-3.
- 69
-
BIJLAGE L 2
Slotopmerkingen 1. Door de g r o t e stuwmeren o n t s t a a t er een v e r s t o r i n g van h e t natuurl i j k e evenwicht. 2. A l s b u f f e r kan een meer goede d i e n s t e n bewijzen. H i e r t o e worden a l v e e l stuwmeren g e b r u i k t . De p i e k b e l a s t i n g e n van c e n t r a l e s kunnen ermee ondervangen worden. Het meer wordt dan op s t i l l e t i j d e n weer volgepompt. D i t systeem wordt a l op v e e l p l a a t s e n toegepast. Ook worden er kunstmatig meren aangelegd om de p i e k b e l a s t i n g e n op te vangen. Het v e r l i e s van het volpompen en weer l e e g l a t e n lopen van een meer bedraagt minder dan 30%
. Fig. 6 Stuwdam met
1 2 3 4 5
buffermeer
centrale stuwmeer buffermeer verbindingsbuis rivier
3. Een ander v o o r d e e l boven een k o n v e n t i o n e l e c e n t r a l e i s dat de t u r b i n e s s n e l op t o e r e n kunnen z i j n . 4. Het t r a n s p o r t van e n e r g i e kan problemen geven. De p l a a t s van v e s t i g i n g van een w a t e r k r a c h t c e n t r a l e i s nu eenmaal n i e t v r i j t e kiezen. 5. Aangezien de omzetting van potentiële i n e l e k t r i s c h e e n e r g i e een d i r e c t e omzetting i s , kan het p r o c e s met een hoog rendement p l a a t s v i n d e n . In de p r a k t i j k i s d i t meer dan 80%.
- 70 -
BIJLAGE L 3
GETIJDENENERGIE G e t i j d e n - e n e r g i e wordt i n onze s t r e k e n i n de vorm van de g e t i j denmolen a l s i n d s de 12e eeuw toegepast (Antwerpen). De oudste Nederlandse molen stamt u i t 1220, deze stond i n Z i e r i k z e e . De molen van Rupelmonde werkte nog a l s korenmolen i n 1956; d i e van Schiedam i s i n de hongerwinter van 1944 nog voor de e l e k t r i c i t e i t s p r o d u k t i e gebruikt. Enige t i j d geleden i s een p l a n voor een g e t i j d e n c e n t r a l e i n de monding van de O o s t e r s c h e l d e afgewezen op ekonomiese gronden. Ook i n het Marsdiep i s , vanwege de s t e r k e stroming, een g e t i j d e n c e n t r a l e i n p r i n c i p e m o g e l i j k , net a l s i n andere zeegaten i n de Waddenzee. Z u l k e plannen z u l l e n e c h t e r v o o r a l op m i l i e u b e zwaren s t u i t e n .
Een g e t i j d e n c e n t r a l e i s t e v e r g e l i j k e n met een w a t e r k r a c h t c e n t r a l e . Men l a a t b i j v l o e d een a f g e s l o t e n zeearm v o l s t r o m e n ( z i e f i g . 7 . 2 ) , en b i j eb weer leegstromen. De w a t e r k r a c h t kan zowel b i j het v o l s t r o m e n a l s b i j het leegstromen worden benut. Net a l s stuwmeren kan ook d i t b a s s i n worden g e b r u i k t voor de ops l a g van o v e r t o l l i g e l e k t r i e s vermogen, dat i n t i j d e n van p i e k v r a a g weer i n e l e k t r i c i t e i t kan worden omgezet. Het winbare vermogen u i t een g e t i j d e n c e n t r a l e hangt a f van h e t g e t i j d e n v e r s c h i l . In de monding van de O o s t e r s c h e l d e i s d i t 3,5 meter, op sommige p l a a t s e n op aarde i s h e t 10 meter. In Frankr i j k s t a a t i n de monding van de Rance een c e n t r a l e van 240 MW, en i n Rusland s t a a t een e x p e r i m e n t e l e c e n t r a l e (aan de K i s l a y a b a a i ) van 400 kW. Het t o t a l e vermogen i n de g e t i j d e n s c h a t men op 2.500.000 MW, o f 0.6 kW per persoon, maar h i e r v a n i s s l e c h t s ongeveer 60.000 MW, o f 15 W per persoon winbaar. Deze 60.000 MW z i j n dan ook nog n i e t de v o l l e t i j d b e s c h i k b a a r , b i j dood t i j l e v e r t de c e n t r a l e geen vermogen. De maximale b e s c h i k b a a r h e i d i s over de h e l e t i j d gerekend s l e c h t s 50% van h e t v e r mogen, zodat h e t u i t e i n d e l i j k winbare vermogen u i t g e t i j d e n e n e r g i e overeenkomt met 30.000 MW k o n t i n u , o f 7W per persoon.
- 71 -
BIJLAGE L 3
Energie u i t getijdenwerking Hoeveelheid i2 T o t a a l wordt de e n e r g i e i n de g e t i j d e n g e s t e l d op 2,2.10 dus minder dan h e t h e l e w e r e l d - e n e r g i e v e r b r u i k .
W.
Dit i s
Mogelijkheden B i j La Rance i n F r a n k r i j k w e r k t een g e t i j d e n c e n t r a l e met een v e r mogen van 340 MW. De meeste gebieden op aarde d i e i n aanmerking komen voor een g e t i j d e n c e n t r a l e kunnen e c h t e r s l e c h t s r e l a t i e f k l e i n e hoeveelheden e n e r g i e l e v e r e n . D a a r b i j komt d a t de e n e r g i e f l u k t u erend t o t onze b e s c h i k k i n g s t a a t . Door een a a n t a l kunstgrepen i s d i t probleem e c h t e r t e ondervangen. Voor Engeland kunnen twee i n hammen, tegen de h u i d i g e k o s t p r i j s , ongeveer 10% van h e t e l e k t r i c i t e i t s v e r b r u i k dekken. Langs de Amerikaanse k u s t i s een g e b i e d (Funday Bay) d a t zo'n 2 a 5000 MW zou kunnen l e v e r e n . Door van meerdere b a s s i n s g e b r u i k t e maken zou deze c e n t r a l e k o n s t a n t e n e r g i e kunnen l e v e r e n . De k o s t e n b e r e k e n i n g e n komen u i t op $ 100.- p e r kW en een k W h - p r i j s van $ 6.10-3 ( 2 ) . De k W h - p r i j s b e r e k e n i n g e n , gemaakt i n 1956 i.v.m. m o g e l i j k e g e t i j d e n c e n t r a l e s i n de Delta-werken, kwamen twee maal zo hoog u i t a l s de p r i j s van e l e k t r i c i t e i t van een k o n v e n t i o n e l e c e n t r a l e . Het maximale vermogen van systemen met meerdere b a s s i n s werd g e s c h a t op 15 MW. Het v o o r d e e l zou o.a. z i j n geweest d a t de o e s t e r k u i t u u r gespaard was gebleven. Met de nieuwste t u r b i n e s moet het m o g e l i j k z i j n een hoger rendement t e h a l e n . Aan de hand van a l l e berekeningen kan worden g e s t e l d , d a t deze bron s l e c h t s enkele p r o c e n t e n van h e t w e r e l d e n e r g i e v e r b r u i k kan dekken. Slotopmerkingen Het b i o l o g i s c h evenwicht wordt e n i g s z i n s v e r s t o o r d door h e t aanleggen van een g e t i j d e n c e n t r a l e . A l s a a n v u l l i n g op de e n e r g i e b e h o e f t e en a l s b u f f e r kunnen de c e n t r a l e s goed d i e n s t doen.'
- 72 -
BIJLAGE L 4
boerderij wordt
#
gasfabriek M e t het hoger worden van de energieprijzen wordt het maken van biogas steeds aantrekkelijker voor de Nederlandse veehouder. Bovendien raakt hij mooi af van de stankoverlast rondom de boerderij. N u wordt om milieuredenen dikwijls ten koste van veel energie en geld mest naar elders afgevoerd.
aardgas. T o e v o e g i n g aan het distributienet is technisch i n gewikkeld en erg kostbaar. Het centraal technisch instit u u t v a n de gasbedrijven, VEG-GASINSTITUUT, vindt het verstandiger eerst na te gaan o f het biogas o p de boerderij zelfgebruikt kan worden.
geschikt v o o r d e tuin o f op het land. Biogas kan niet zonder meer gebruikt worden in de c.v.-ketel o f het gasfornuis thuis.
Bij een varkensmesterij voor b.v. het verwarmen van de h o k k e n o f het woonhuis van de boer. W e l moet dan de gasinstallatie waarin biogas wordt verstookt, worden aangepast. M a a r d a l i s n i e l z o ' n heel moeilijke en kostbare i n greep.
Biogas omstaat doordat bacteriën voedingsstoffen uit de mest. zoals eiwitten en vetten, omzetten in methaan (ca. 70 %)en k o o l d i o x y d e ( c a . 30 %). Dat gebeurt i n een gistingstank die luchtdicht is afgesloten bij een temperatuur tussen 32 en 38 ° C . Bij die warmte werken de bacteriën het hardst. W a t overblijft van de mest is nagenoeg reukloze compost. Deze is uitermate
E v e n m i n kan het zo toegevoegd worden aan het aardgas in het distributienet van het gasbedrijf. D e veiligheid komt d a n i n h e t g e d i n g . De samenstelling van biogas wijkt namelijk nogal af van die van
InChii™ past m e n a l z e e r U n s bioga.stoe. M i e r heeft m e n o p de m u u r v a n d e b o e r d e r i j e e n s c h e m a a f g e b e e l d >an d e m e t h a a n g i s l i n g s i n s ) a l talie
O p e e n rundveehouderij wordt veel elektriciteit geb r u i k ' v o o r melkmachines en koeling van melk. D a a r kan met b e h u l p van een gasmotor een generator worden aangedreven die elektriciteit maakt. Eventuele overtollige stroom is met wat minder problemen aan h e l nutsbedrijf te leveren d a n biogas. Verschillende gasbedrijven zijn al ingeschakeld o m te a d viseren bij biogasprojectcn. G a s b e d r i j f Intergas te Oosterhout is zelfs een uitgebreide studie gestart naarde centrale produktie van biogas in een speciale fabriek. Volgens Intergas kan alleen al uit overtollige mest in N o o r d - B r a b a n t 40 miljoen m ' biogas per jaar worden scliaalil.
- 73 -
BIJLAGE
biogas Reeds lang wordt gas dat door een chemies proces ontstaat uit organies afval, gebruikt als energiebron. Dit gebeurt voornamelijk op plaatsen waar energie toevoer van buiten af niet of a l leen moeilijk mogelijk i s . Sinds de 18e eeuw toen Volta methaangas ontdekte zijn in het westen ook talloze experimenten gestart. Ook in Nederland is biogas geen onbekende; in de 2e wereldoorlog werd er op diverse plaatsen in het land gebruik gemaakt van het "moeras-gas". E r bestaan 3 natuurlijke vormen van methaangas (bio-gas is voor 40-70$ opgebouwd uit methaangas). De enige vorm die kommercieel geëxploiteerd wordt is de methaangas (=aardgas) reserve in onze bodem en onder de zeebodem. De tweede vorm kan men bij bepaalde atmosferiese kondities zien ontsnappen uit moerasachtige gebieden als z i j spontaan ontbranden. Dit gas is ontstaan uit chemies afgebroken plantaardig materiaal. De derde vorm is gas dat ontwikkeld wordt in de magen van herbivoren (planteneters) zoals bijv. koeien en schapen. Deze dieren kunnen het gras dat zij eten niet verteren zonder de anaërobe bakterie, die de cellulose in het gras afbreekt tot mölekulen die geabsorbeerd kunnen worden. MOGELIJKHEDEN VAN BIOGAS Hoewel de produktie van biogas maar één van de mogelijkheden van duurzame energie i s , heeft deze vorm de laatste tijd veel aandacht gekregen. Een belangrijke reden daarvoor is waarschijnlijk, dat het systeem op kleine schaal i s toe te passen, en zo een alternatief lijkt te bieden voor grootschalige energieopwekking. In landen van de derde wereld zou de biogas-installatie het middel kunnen zijn, waarmee kleine boeren tot welvaart gebracht kunnen worden; in geïndustrialiseerde landen zou de biogas-installatie de basis kunnen vormen voor zelfvoorziening op energiegebied en onafhankelijkheid van energieleveranciers. Hoewel wij veel verwachten van de ontwikkeling van geede biogas-installaties moeten té hogo verwachtingen toch getemperd worden. V o o r d e rijke landen geldt, dat biogas-installaties slechts een klein doel kunnen leveren van de energievoorziening. Misschien zou de landbouw voor een belangrijk deel in zijn eigen energie kunnen gaan voorzien - maar daarbij is dan nog geen rekening gehouden met de grote behoefte a'm energie van de landbouwsector in de vorm van kunstmest. Ook bij het benutten van "moeilijke" grondstoffen voor de biogasproduktie, zoals stro en rioolwater, zal de bijdrage van biogas in de energiebehoefte van een dichtbevolkt land als Nederland niet boven de paar procent uitkomen.
- 74 -
BIJLAGE L 4
In de derde w e r e l d kan biogas inderdaad de b a s i s van t o e k o m stige w e l v a a r t v o r m e n ; d a a r b i j woi-dt vaak gewezen op het v o o r beeld van T a i w a n en C h i n a , w a a r v u e l b i o g a s - i n s t a l l a t i e s i n de afgelopen j a r e n z i j n gebouwd. E r zijn e c h t e r een a a n t a l b e l a n g r i j k e problemen. T e n e e r s t e i s het v o o r een r e n d a b e l e i n s t a l l a t i e n o d i g , dat de b o e r o v e r een aantal koeien of a n d e r v e e , of o r g a n i e s a f v a l b e s c h i k t . J u i s t de armsten i n de a r m e landen zouden dan niet d o o r b i o g a s - i n s t a l l a t i e s geholpen z i j n . Om dit b e z w a a r op te v a n g e n , i s w e l v o o r g e s t e l d , i n s t a l l a t i e s te b o u wen die groot genoeg z i j n v o o r een heel d o r p . D i t laatste v o o r s t e l roept w e e r v e e l s o c i a l e problemen o p . Z i j n de s t r u k t u r e n i n het d o r p w e l z o , dat gezamenlijk g e b r u i k van een i n s t a l l a t i e r e d e l i j k mogelijk i s ? dat v e r s c h i l t van land tot l a n d . In landen w a a r i n d i e r l i j k e mest totnutoe v r i j v e r z a m e l d kan worden (zoals I n d i a , w a a r mest v e e l wordt g e b r u i k t a l s b r a n d s t o f ) , zou mest opeens s c h a a r s gaan w o r d e n : i e d e r zou de mest v a n z i j n eigen d i e r w i l l e n houden, w a a r d o o r de a r m e n o p nieuw de dupe zouden w o r d e n . Om dit op te v a n g e n , i s dan w e e r v o o r g e s t e l d dat de bijdrage van de armsten aan een d o r p s - i n s t a l l a t i e ook uit onderhoud en bediening kan b e s t a a n . Opnieuw r i j s t h i e r b i j het p r o b l e e m , of de s o c i a l e s t u k t u u r van een Indies d o r p dit w e l t o e l a a t .
B i o g a s bezit z e k e r v e e l mogelijkheden, z o w e l i n de landen van de d e r d e w e r e l d a l s in de i n d u s t r i e l a n d e n . B i j de i n v o e r i n g e r v a n moeten e c h t e r de s o c i a l e problemen, z e k e r i n de d e r d e w e r e l d , niet worden onderschat .
schuimaftap
waterslot gas
HR
gaskap waterslot
toevoer a f v a l
ê
afval
afvoer uitgegist a f v a l
verwarming Fig.
6.1
y
kondensaftap
P r i n c i p e van m e t h a a n g a s - i n s t a l l a t i e
NRC HANDELSBLAD Woensdag 19 oktober 1977 „De onuitputtelijke, schone kernenergie van de 2lste eeuw". De radioverslaggever! dl» d e » , weck berichtten over het kernfusieproject JET, waarover guw teren in het overleg tussen Cal-* laghan en Schmldt tn Bonn ovcrccnstcmming bereikt schijnt te zijn met nis resultaat d a t Duitsland de kandidatuur van Garchlng heeft teruggetrokken cn Cuilham de vestiglngsplsnts voor JET wordt, gebruikten Den versleten cliché. Al tientallen Jaren wordt het kernfusie-onderzoek • zo verdedigd. Juist de laatste jaren, nu kernfusie wetenschappelijk binnen rciknfstand komt, blijkt de omschrijving echter te ongenuanceerd. Zo Is het nog allerminst zéker. dBt kernfusie in de 21ste eeuw inderdaad ren reeéie bijdrage Dan de energievoorziening kan leveren. De Amerikanen hebben weliswaar in 1998 de eerste demonstraticreactor gepland en Europa streelt naar een paar jaar laler, maar op dit moment zit kernfusie nog steeds in het wetenschappelijke stadium. Zijn de wetenschappelijke problemen aan het begin van de jaren tachtig wellicht overwonnen, de technische en, later, economische horden moeten dan nog worden genomen, Belangrijker lijkt dat het schoon zijn van kernfusie zeker niet absoluut gezien mag worden. Het afvalprobleem, de radioactieve stralingen de kans op een ongeval zullen in een fusietoekomst waarschijnlijk belang-, rijk, maar zeker niet verdwenen zijn. ^
Ondorwfa en wetenschappen
Het Europese project JET zou dc poort moeien openen naar de kernfusieweg waarop het eeuwenlang veilig toeven w in energie* land. Helemaal probleemloos lijkt de route, échter nieL 9
K e r n e n e r g i e s c h o n e r ,
n i e t
u i t
f u s i e
s c h o o n
Door onze redacteur S. Rozendaal
Bmdingacncrgie Bij gewone kernenergie, kem-' splijting, worden .heel zware atomen (uranium of plutonium bijvoorbeeld) gesplitst in halfzware atomen. Omdat de kerndeeltjes In de halfzware atomen elkaar minder «stevig binden, komt er kernenergie vrijt. BIJ kemfusje gaat men uit van heel lichte atoomkernen, waarin de kemdeeltjcs (de zg, protonen en neutronen) elkaar zeer stevig binden. Wanneer twee van die lichte kernen met elkaar botsen kunnen ze samen-' smelten tot iets minder Uchte* atoomkernen. Omdat ook hier de kerndeeltjes elkaar In de nieuwe constellatie minder stevig binden, komt kernenergie vrij. Om een fusie reactie te laten slagen zijn echter extreme om-, slandigheden vereist* Dat blijkt ook a) uit het feit dat tot nu toe alleen geslaagde fusiereacties van de zon en; dicht bij huis, de waterstofbom bekend zijn. Aan twee belangrijke voorwaarden moet voldaan zijn. Alleercerst m « t de temperatuur van de atoomkernen zo'n honderd miljoen graden zijn. vergelijkbaar met de temperatuur
Dc Tosuunak -fuif «machine In Carchuig, DuJUland, net acht tranaf onna ton, van de zon. Bovendien zijn atoomkernen elektrisch positief geladen en stoten elkaar dus afi Daarom moeten gedurende voldoend lange tijd atoomkernen samengeperst worden tegen de aistolingskrachtcn ln - het zg. Lawson criterium. Kernfusie komt 'niet utt de? lucht vallen. Al Dentallen Jaren worden in diverse landen (in Nederland o.a. ï n het FOM-instituut voor plasma fysica) pogingen gedaan aan het temperatuur»- cn Lawson-criterium te voldoen. Bij de meest geavanceerde machines (bijv. )n Fonlcnay-aux-Roscs, Frankrijk) Is men tot nu toe echter niet ver-
der gekomen dan ruim tien miljoen graden, lien procent van het tempé raluurscrttcrium. en ruim één procent van het Law9on
zit bij dit systeem ln een grote cirkelvormige buis (de torus van Joint Europcan Torus. JET en. wordt door grote magneten sa^ mengeperst en elektrisch vcrhlt :Dc mccslbclovcnde fuslercncUe op dit moment is die waarbij de twee waterstofachtigc • elementen deuterlum en tritium.' met elkaar samensmelten. Deuterium komt in winbare hoeveelheden in zeewater (als. 'zwaar water') voor en :s dus onbepprkl voorradig. Tritium kan In een tusicreactor gekweekt worden uit hel metaal lithium, dat als erts in voldoend grote hoeveelheden nonwejJg Is om de aarde eeuwenlang van :
fusie-energie te voorzien.
Radioactiviteit Kon het gebruik von de term onuitputtelijk plausibel gemaakt werden, anders ligt het met het predikaat 'schoon'. Ook In een fusiereactor zal radioactief materiaal met alle mogelijke Vuile* gevolgen vandien aanwezig rijn, tenminste ais men voor dc deuterium-tritium reactie b l i j ï t kiezen. I> aanwezige hoeveelheid tritium, hel enige radioactieve renclirmateriaal. zal ln hél p.cval var. hei 'ergst denkbare ongeluk' zeker niet voor een kolouale
. ramp zorgen..Daarvoor zit er te weinig radioactiviteit in de . reactor. Deskundigen praten over enige tientallen slachtoffers, wanneer ln het 'ergst' denkbare ge-, val' vloeibaar lithium In brand vliegt, tritium mecbrandt en een grote rookpluim ontstaat Dat betekent dat de risico's vnnuit het macro-rif vcau (zeer kleine kans op een ongeval met zeer grote gevolgen) terug gebrochl worden tot voor veUlghcldstechnlci bekender waarden. Hoe de definitieve elektriclleitelevercnde fusieccntrale als hij er komt - er ook uit gaai zien, naar alle waarschijnlijkheid zullen bij de kernreactie geen radioactieve* afvalproducten gevormd worden. Toch zal er wel degelijk slrollngsafval geborgen moeten worden. De bij de reactie vrijkomende neutronen - zeer gewenst, omdat ze zo heet zijn dat ze stoom kunnen maken en dus elektriciteit - maken de reaetorwand radioactief en bovendien 20 bros, dat de wond regelmatig moet worden vervangen. Hoe lang een wand meegaat, hangt van de materiaalkeuze af en varieert tussen de 2 en 20 jaar. Op het ogenblik ligt roestvrij* staal het best In de markt Zou dat bij de eerste commerciële 21ste-eeuwse fusiereactor nog zo zijn, dan zullen de afgedankte rcactorwanden ICO.000 jaar opgeslagen mneten worden. Uij splijtimjsreac toren (gu-wone en kweekreactoren) moet men ech. Ier nan opslaglijden van miljoenen jaren denken. Andere materialen voor de rractnrwnnd (vanadium en oluminlum) zijn In ontwikkeling en zullen de hoeveelheid en de activiteit van het afval kunnen verminderen, Op zijn slechtst zal het afvalprobleem vergelijkbaar zijn met de splijtingsreactor, maar dc ontwikkelingen bij de fusie gaan in de richting van minder en minder actief afval. In kernfusie zit een veel groter ontwikkcüngspotcntieel dan in kernsplijting. De grootste verbetering trn opzichte van splijtingsreactoren ligt op het terrein van proliferatie en terrorisme. Het lijkt vrijwel uitgesloten dal met behulp van de In de'fusiereactor aanwezige materialen een kernbom kan worden gemaakt Constructie van een spüjtlngsbom is vrijwel onmogelijk, tenzij ln een fusiereactor gewerkt zou gaan worden met zware atomen, om te kweken. Voor ren fusie-bom is in principe het bosismairlaol wel in de fusiereactor aanwe/.ig. Ken kwaadwillende regering of terroristische groepering zal daar waarschijnlijk echter weinig aar. hebben. Alic lot nu toe bekcntle fusicbommcn hebben namilljk een gewone splijlingsbom nodig cm de explosieve fu-ilrreaciies te starten.
- 76 -
BIJLAGE L 6
Gas in Nederland
G
AS? Natuurlijk is er gas. Je draait een knop om cn er stroomt gas. Een lucifertje erbij en het brandt. Zo eenvoudig, zo logisch is dat allemaal. Is het zo logisch? We gaan honderd jaar terug. Den Haag heeft dan zo'n honderdduizend inwoners. Maar in heel Den Haag zijn er nauwelijks drieduizend gasaansluitingen . . . Als het donker wordt steken de mensen een olielamp op. Of een kaars. E n dc kachel brandt op hou t, kolen of turf. Op die kachel wordt ook gekookt. Honderd jaar geleden was gas ie(s voor rijke mensen. En het werd alleen maar gebruikt voor verlichting, voor gaslantaarns. Ook de straatverlichting brandde toen op gas. Tegen de schemering kwam de lantaarnopsteker en die stak lamp na lamp aan. De volgende ochtend doofde hij ze weer. Daarmee verdiende hij vijftien cent per nacht. . . Vijftien cent. In die tijd kostte één kubieke meter gas zestien cent. (Nu, een eeuw later, een kwartje!) Het is duidelijk: honderd jaar geleden was gas iets voor de rijken, voor gemeenten en fabrieken.'Maar niet voor gewone mensen; H e f gas werd gemaakt in kleine, particuliere fabriekjes. Daarin stonden mannen, steenkool in ijzeren vaten te scheppen..' -Bij verhitting daarvan ontstaat cokes en cokes plus water geeft gas. Dat werd opgeslagen in grote, ijzeren gashouders. Van daaruit ging het dan naar de huizen, de fabrieken en de straatlantaarns. Het duurde tientallen jaren voordat het gas onder het bereik van grote groepen mensen kwam. Men ontdekte het als verwarmingsbron en als brandstof voor de kookfornuizen. Maar toen zaten we al ver in onze eigen eeuw.
Slochteren En dan is er, opeens, Slochteren. Sleutel naar een gouden toekomst. In 1959 wordt daar gas aangeboord. Drie kilometer diep in de Groningse bodem. Aardgas. Heel, heel veel. Een paar miljard kubieke meters, schatten de i n genieurs. Later blijken het er vele miljarden meer te zijn. ln 1963 stroomde het eerste Slochterengas door de buizen. Vijf miljoen gas-, toestellen worden omgebouwd van stadsgasopaardgas. In hoog tempo worden woonhuizen op het nieuwe leidingnet aangesloten. En nu, in 1978, is minder dan tien procent van de Nederlandse huizen zonder gas. Gas is de gewoonste zaak van de wereld geworden. Behalve in onze huizen gebruiken we het aardgas ook in fabrieken en centrales. En we verkopen het naar het buitenland. Dat brengt geld in het laatje. In 1977 was de opbrengst bijna 6 miljard
gulden. In cijfers: f 6.000.000.000... Ons aardgas bleek een goudmijn. Maar dat blijft niet zo. Heel langzaam raakt de voorraad op. Kort na het jaar 2000 spijkeren we in Slochteren het bordje 'uitverkocht' aan een boom. En dan? Ook dan willen we het in huis graag warm en gezellig hebben. We wensen ook dan onze warme maaltijd. En de fabrieken moeten blijven draaien. Zal in de komende tijd de gasfabriek misschien weer in ere hersteld worden en maken we dan weer gas uit steenkool . . . ?
3) Olieprodukten zijn een gemakkelijk objekt voor belastingheffing en daar maken de regeringen van de verbruikende landen gretig gebruik van. 4) Door de inflatie stijgen de kosten van verwerking, transport en verzekering. Op de achtergronden hiervan gaan we nu wat dieper in.
Olie: ongelijk verdeeld.
De o o r z a k e n i n het kort. Er zijn vier oor/aken voor de drastische verhoging van de olieprijzen: 1) De olieproducerende landen, verenigd in de OPEC, vragen steeds hogere prijzen voor de ruwe olie. 2) De verbruikende landen hebben die olie hard nodig, kunnen het verbruik niet snel genoeg omlaag brengen en moeten de prijsverhoging dus wel aksepteren.
De problemen beginnen bij het feit, dat de landen die de meeste olie^verbruiken, zelf onvoldoendeof helemaal geen olie in hun eigen bodem vinden. Grote olieverbruikende landen als Japan, Duitsland, Frankrijk, Italië en Spanje moeten alle olie importeren. De Verenigde Staten hebben wel een flinke eigen produktie, maar komen daar toch aan te kort. Ze moeten rog eens zo veel invoeren om in de behoefte te voorzien. In Nederland hebben we een paar kleine olieveldjes, o.a. in Schoonebeek, maar daar komt maar 6% uit van de hoeveelheid olie, die we nodig hebben. De rest moeten we importeren. Alleen Engeland kan binnnenkort, dank zij oliewinning in de Noordzee,
Ons eigen nliei'eldje in Srliomieheek. Stinten mei enkele muien veldjes in Nederland levert ditff.'.',van de nlie, die we nodig hebben. helemaal in de eigen behoefte voorzien. Ook het Oostblok kan het zonder importstellen. En waar zit die olie dan wel?In een klein aantal landen in het MiddenOosten, in Afrika.in het Verre Oosten en in Zuid- en Midden-Amerika. Het gevolg is, dat er een enorme internationale handel in aardolie bestaat.
- 78 -
BIJLAGE L 7
F O S S I E L E ENERGIE VOORRADEN P e r persoon op aarde is de uiteindelijk winbare olievoorraad 70 ton. Over deze hoeveelheid lopen de schattingen sterk uiteen; volgens sommigen is het 200 ton per persoon. Orn vergelijking met andore energiebronnen mogelijk te maken zullen we als energieeenheid het huidige gebruik nemen, 2 kilowatt per persoon. Welnu, (net 70 ton olie kan iemand die 2 kilowatt gebruikt 50 jaar vooruit. Die 50 jaar uitputtingstijd is geen voorspelling. Het. is alleen maar een maat voor de nu geschatte voorraad bij het huidige gebruik van de huidige wereldbevolking - drie faktoren die allemaal nog flink kunnen veranderen. De uiteindelijke winbare aardgasvoorraden zijn ongeveer even groot, dus goed voor nog eens 50 jaar wereldenergie gebruik op het huidige niveau. Aardgas is schoner dan olie - het bevat geen zwavel - maar het is moeilijker te transporteren. Als gevolg van het dure transport wordt nog steeds zeer veel aardgas ongebruikt afgefakkeld bij oliewinning. De stijging van energieprijzen zal echter wel leiden tot transport per pijpleiding of LNG - tanker (liquified natural gas), of tot de verplaatsing van energie-intensieve industrie (metaal, chemie) naar afgelegen aardgasbronnen en het transport van de halffabrikaten. V o o r d e Europese zware industrie zou dat grote gevolgen hebben. Viet het Groningse aardgas kan het Nederlandse gebruik, dat 2-J- rnaal zo groot is als het wereldgebruik per persoon, 30 jaar gedekt worden. Nederland produceert ongeveer evenveel energie (aardgas) als het gebruikt, maar exporteert de helft naar andere Europese landen en importeert een ekwivalente hoeveelheid olie. Ons energiegebruik bestaat dus ongeveer voor de helft uit aardgas en voor de helft uit olie. In het wereldgebruik wordt voor 40 percent voorzien met olie, voor 20 percent met aardgas, en voor de rest hoofdzakelijk met kolen. De uiteindelijke winbare werekl-kolenvoorraad is enorm, ca. 1000 maal het huidige jaarlijkse wereldenergiegebruik. Bovendien zijn kolen een faktor 2 goedkoper dan olie en gas. Kolen zijn echter moeilijk te transporteren: een kolenhaven i s veie malen groter dan een oliehaven van dezelfde kapaciteit, en kolentreinen zijn veel bezwaarlijker dan een olieleiding. Kolenmijnen en kolenkachels zijn niet aantrekkelijk voor mensen die aardgas gewend zijn. Behalve gas, olie en kolen zijn er nog grote hoeveelheden bruinkool, teerzanden en oliehoudende leisteen. E r i s beslist geen" tekort aan fossiele energievoorraden, maar het gemakkelijk winbare en transporteerbare deel i s binnen afzienbare tijd uitgeput als we zo doorgaan.
- 79 -
BIJLAGE L 8 ENERGIEBRONNENTABEL
energiebron
aardgas
steenkool
olie
kernsplijting
zonneenergie
windenergie
aardwarmte
getijde-energie
kernfusie
biogas
waterkracht
voordelen
nadelen
toepasbaar i n Nederland?
- 80 -
BIJLAGE L 9
DE KEUZE-MATRIX
Naam:
G e b r u i k deze k e u z e - m a t r i x a l s v o l g t : Denk na over de u i t s p r a k e n en z e t i n de kolom "mee eens" een k r u i s j e a l s d i e u i t s p r a a k voor j o u w e l k l o p t . I n de andere kolommen kun j e dan z i e n welke onderzoeken goed b i j jouw e i g e n k r u i s j e passen. V e r g e e t n i e t om de o n d e r z o e k j e s i n h e t boek ook even door t e b l a d e r e n . S t e l daarna j e d e f i n i t i e v e keuze v a s t .
uitspraak
mee
onderzoek
eens 1
in de vierde natuurkunde
klas
kies
je
in de vierde klas geen natuurkunde
kies
je
2
3
4
5
6
7
je vindt het maken van een verslag wel leuk je vindt voor de klas rapporteren wel leuk i
je wilt zelf wel iets bedenken en uitvoeren dat niet is voorgeschreven
i
]
i
i
I
1
i !
je vindt het interviewen van mensen wel leuk je knutselt
graag
je vindt rekenen of nodig
j i
i
leuk
je wilt ook wel eens geen proef doen
je bent nieuwsgierig naar apparaten in huis
!
!
i ! i
i :
i 1 i
je bent geïnteresseerd in grote energievoorzieningen je wilt wel weten hoe je energie spaart
M i j n keuze i s g e v a l l e n op de o n d e r z o e k j e s : omdat
i
: !
8
9
10
11
12
BIJLAGE L 10
KEUZEONDERWERP ENERGIE EN VOEDSEL INLEIDING Een mens kan n i e t l e v e n zonder l u c h t , water en v o e d s e l . Zonder l u c h t , p r e c i e s e r : zonder z u u r s t o f , hou j e h e t s l e c h t s e n k e l e minuten u i t , zonder water e n k e l e dagen en zonder v o e d s e l e n k e l e weken. Waarom heb j e v o e d s e l nodig? We o n d e r s c h e i d e n d r i e f u n k t i e s : A. L e v e r i n g van e n e r g i e . B. L e v e r i n g van b o u w s t o f f e n voor v e r v a n g i n g en g r o e i . C. M o g e l i j k maken van l i c h a a m s p r o c e s s e n . V o e d s e l kun j e op v e r s c h i l l e n d e manieren i n d e l e n , maar de volgende chemische i n d e l i n g wordt algemeen g e b r u i k t . De b e l a n g r i j k s t e f u n k t i e s van deze b e s t a n d d e l e n z i j n met de hiervóór g e b r u i k t e l e t t e r s aangegeven. Koolhydraten
A
Vetten
A en B
Eiwitten
B en C
Mineralen
B en C
Vitaminen
C
Vragen en opgaven
1. Welke f u n k t i e s hebben de genoemde b e s t a n d d e l e n dus i n hoofdzaak 2. Geef met A, B o f C aan wat de b e l a n g r i j k s t e z a l z i j n van water. Ook voor: z u u r s t o f .
funktie
We z u l l e n ons v e r d e r a l l e e n b e z i g houden met f u n k t i e : l e v e r i n g van energie.
-
82
-
BIJLAGE L 10
Hoeveel
energie?
Vragen en opgaven
3 . Noteer gedurende 1 h e l e dag wat j e zo a l e e t en d r i n k t . Maak t e g e l i j k een s c h a t t i n g van de hoeveelheden (g en m l ) , want met de gegevens ga j e s t r a k s rekenen.
Voor de w e r k i n g van j e l i c h a a m i s e n e r g i e n o d i g . I n de e e r s t e p l a a t s i s e n e r g i e n o d i g voor de n o o d z a k e l i j k e l e v e n s p r o c e s s e n : ademhaling, b l o e d c i r c u l a t i e , w e r k i n g van organen enz. Ook moet e r s t e e d s warmte geproduceerd worden om j e l i c h a a m op 37 C t e houden. Men noemt d i t rust stofwisseling. De h o e v e e l h e i d e n e r g i e voor deze r u s t s t o f w i s s e l i n g i s . voor i e d e r mens v e r s c h i l l e n d . Hoeveel e n e r g i e e r t o t a a l n o d i g i s hangt v e r d e r a f van de a k t i v i t e i t e n van i e d e r mens.
AANBEVOLEN KILOJOULES (gemiddelden) Kinderen 1 4 7 10 13 16
M
t/m 3 jaar t/m 6 jaar t/m 9 jaar t/m 12 j a a r t/m 15 j a a r t/m 19 j a a r
V
5.000 6.700 9.200 11.000 12.600 13.500
5 .000 6 .700 8 .400 10 . 0 0 0 9 .700 9 .700
12.200 11.300 10.500 8.400
9 .200 8 .800 8 .400 7 .600
Volwassenen * 20 35 55 75
t/m 35 t/m 55 t/m 75 j a a r en
jaar jaar jaar ouder
*) b i j m a t i g inspannende a c t i v i t e i t
Vragen en opgaven
4. Noem een a a n t a l f a k t o r e n waarvan de van een mens a f h a n k e l i j k i s .
energie-behoefte
- 83 -
BIJLAGE L 10
A l deze e n e r g i e wordt i n h e t l i c h a a m g e l e v e r d door v e r b r a n d i n g van v o e d s e l . Van de meeste v o e d i n g s m i d d e l e n h e e f t men u i t g e r e k e n d hoev e e l k J e n e r g i e e r v r i j k o m t a l s ze verbranden i n h e t l i c h a a m . H i e r o n d e r s t a a n een paar v o o r b e e l d e n . Het z i j n a l l e m a a l " l e k k e r e h a p j e s voor t u s s e n d o o r " .
25 2 1 1
gram worst, of knakworstjes, of glas frisdrank, of glas bier + 450 kJ
1 75 1 50 1 1 1
plak cake, of gram kaas, of slagroomgebakje, of gram zoutjes, of zak patat zonder, of gevulde koek, of fricandel + 1.000 kJ
1 croquet, of handje pinda 's, of 50 gram drop, of 1 roomijsje, of 1 reep chocolade (puur) + 650 kJ
Vragen en opgaven
5. B e k i j k de overzicht d i e j e op Reken dan
1 zak patat
met + 1.250 kJ
1
loempia + 1.400 kJ
l i j s t met l e k k e r e h a p j e s . Maak een van de h o e v e e l h e i d h a p j e s en d r a n k j e s een f e e s t j e m e e s t a l naar b i n n e n w e r k t . u i t hoeveel k J dat i s .
Hoe weet j e nu h o e v e e l k J b i j v o o r b e e l d een boterham kaas kan l e v e r e n ? Daarvoor i s n o d i g een a n a l y s e van d i e boterham: h o e v e e l gram k o o l h y d r a t e n , h o e v e e l g v e t en h o e v e e l g e i w i t t e n bevat deze. Deze gewichtshoeveelheden kun j e v e r v o l g e n s omrekenen i n a a n t a l k J . Deze a n a l y s e s z i j n voor v r i j w e l a l l e v o e d i n g s m i d d e l e n u i t g e v o e r d . Een b e h o o r l i j k e v e r z a m e l i n g v i n d j e i n de Nederlandse V o e d i n g s middelen T a b e l . H i e r i n v i n d j e op de p a g i n a ' s 10 t/m 24 i n t a b e l l e n de a n a l y s e - r e s u l t a t e n p e r 100 g e e t b a a r v o e d i n g s m i d d e l . Ook v i n d j e d a a r i n de g e h a l t e n aan m i n e r a l e n en v i t a m i n e n , maar deze l a t e n we h i e r b u i t e n beschouwing.
- 84 -
BIJLAGE L 10
Vragen en opgaven
6. J e hebt een l i j s t gemaakt van het v o e d s e l d a t j e gedurende 1 dag t o t j e genomen h e b t , z i e opgave 3. a. Bereken nu met behulp van de Voedingsmiddelent a b e l hoeveel k J j e voedsel bevat. b. A l s j e daarvoor de t i j d h e b t , bereken dan ook h o e v e e l gram e i w i t , v e t en k o o l h y d r a t e n j e voeds e l bevatte. Zie t o e l i c h t i n g hieronder!
Voorbeeld: Berekeningen aan 4 sneden b r u i n b r o o d met kaas. Op de p a g i n a ' s 33, 34 en 35 van de V o e d i n g s m i d d e l e n t a b e l v i n d j e gegevens over maten en gewichten. Op pag. 34 s t a a t d a t 1 snee b r u i n brood 35 g weegt. V i e r sneden wegen dus 140 g. (op pag. 35 v i n d j e d a t 1 b e l e g m a r g a r i n e o f b o t e r 5 g weegt en 1 b e l e g kaas 15 g ) . Op pag. 16 v i n d j e de analysegegevens van b r u i n b r o o d : 100 g b r u i n b r o o d l e v e r t : 1145 k J (en b e v a t 7,9 g e i w i t , 2,5 g v e t en 43 g k o o l h y d r a a t . ) Deze gegevens g e l d e n voor 100 g b r u i n b r o o d . Voor 140 g b r u i n b r o o d (4 sneden) moet j e deze hoeveelheden dus met 140 v e r m e n i g v u l d i g e n , o f t e w e l met 1,4. 100 Voor 4 sneden b r u i n b r o o d k r i j g j e dus: 1,4 x 1145 k J = 1603 k J . (1,4 x 7,9 g e i w i t = 11,1 g e i w i t , 1,4 x 2,5 g v e t = 3,5 g v e t en 1,4 x 43 g k o o l h y d r a a t = 60 g k o o l h y d r a a t . ) (Op pag. 19 v i n d j e de analysegegevens van m a r g a r i n e en k a a s ) . N.B.
Voor v e r s c h i l l e n d e etenswaren s c h i e t de t a b e l t e k o r t . Twee v o o r b e e l d e n h i e r v a n , ook gekozen vanwege de r e l a t i e f g r o t e energie-inhoud: 1 k r o k e t van 50 g: 570 k J ; 7 g e i w i t , 7 g v e t , 10 g k o o l h y d r a a t 1 loempia 150 g: 1420 k J ; 16 g e i w i t , 20 g v e t , 24 g k o o l h y d r a a t .
U i t de door j o u berekende waarden kun j e geen k o n k l u s i e t r e k k e n o f j e t e v e e l o f t e w e i n i g e e t . Wat een mens eet v e r s c h i l t s t e r k van dag t o t dag. J e zou dan ook minstens h e t gemiddelde van twee dagen moeten b e p a l e n . Bovendien z i j n e r geen d u i d e l i j k e standaarden voor een i n d i v i d u . De aanbevolen hoeveelheden g e l d e n voor h e t i n k o o p b e l e i d voor keukens van g r o t e i n s t e l l i n g e n a l s k a z e r n e s , z i e k e n h u i z e n , b e j a a r d e n t e h u i z e n enz. We hebben ons nu u i t s l u i t e n d op het e n e r g i e - a s p e k t van v o e d s e l g e r i c h t . J e b e g r i j p t d a t , hoe b e l a n g r i j k ook, d i t n i e t h e t e n i g e aspekt i s . Ons v o e d s e l moet ook de voor h e t l i c h a a m noodzakel i j k e b o u w s t o f f e n b e v a t t e n ; en - z o a l s a l i n de i n l e i d i n g i s gezegd de s t o f f e n n o d i g om het l i c h a a m goed t e l a t e n f u n k t i o n e r e n . J e k u n t nu a l w e l b e g r i j p e n d a t a l s z o a l s i n jouw g e v a l j e " i n de g r o e i " bent j e v o e d s e l b e h o e f t e g r o t e r i s dan anders. N i e t a l l e e n h e e f t j e l i c h a a m v e e l b o u w s t o f f e n n o d i g , ook i s e r voor d i e uitbouw v e e l energie nodig.
- 85 -
BIJLAGE L 10
Vragen en opgaven
7 . S t e l d a t iemand g e z i e n z i j n a k t i v i t e i t e n zou kunnen v o l s t a a n met een e n e r g i e l e v e r i n g van gemiddeld 1 0 . 0 0 0 k J p e r dag. Het v o e d s e l p a k k e t b l i j k t e c h t e r een e n e r g i e - i n h o u d van 1 1 . 0 0 0 k J t e hebben. Beredeneer wat h e t g e v o l g i s . Waarom i s d a t g e v o l g n i e t goed? 8 . Voor de r u s t s t o f w i s s e l i n g heb j e zo'n 6 a 7000 k J n o d i g . Toch z i j n e r ( t i j d e l i j k e ) diëten d i e qua e n e r g i e maar 4000 k J kunnen l e v e r e n . Hoe r e g e l t h e t l i c h a a m d a t ? 9. Wat i s een diëtist(e)? Waarom i s n a a s t v a k k e n n i s p s y c h o l o g i s c h i n z i c h t b e l a n g r i j k voor d i t beroep?
Proef 1
Zetmeel i n ons v o e d s e l K o o l h y d r a t e n komen o.a. voor i n de vorm van z e t m e e l . Jodium i s een reagens op z e t m e e l . a. Neem een z e t m e e l - o p l o s s i n g ( o f s t i j f s e l ) i n een rb en doe daar e n k e l e d r u p p e l s j o d i u m - o p l o s s i n g b i j b. Doe een paar d r u p p e l t j e s j o d i u m - o p l o s s i n g b i j een a a n t a l voedingsmiddelen z o a l s w i t b r o o d , margarine enz.
Proef 2
Zetmeel en s p i j s v e r t e r i n g . Goed kauwen i s b e l a n g r i j k . Onder andere omdat h e t s p e e k s e l kan inwerken op de z e t m e e l b e s t a n d d e l e n i n ons v o e d s e l . Om t e b e w i j z e n d a t s p e e k s e l i n d e r d a a d i n w e r k t op z e t m e e l , doen we de volgende p r o e f . a. Neem wat z e t m e e l - o p l o s s i n g . V e r d e e l de o p l o s s i n g over twee r e a g e e r b u i s j e s . S p o e l j e mond om a l l e v o e d i n g s r e s t e n t e v e r w i j d e r e n . Verzamel wat speeks e l i n j e mond en doe d a t b i j de z e t m e e l o p l o s s i n g i n b u i s j e A. I n h e t r e a g e e r b u i s j e B geen s p e e k s e l toevoegen. Houd de r e a g e e r b u i s j e s i n een waterbadje op lichaamstemperatuur. b. Neem na e n k e l e minuten met een schoon p i p e t wat van de o p l o s s i n g u i t b u i s j e B. Voeg d a t t o e aan wat j o d i u m d r u p p e l s op een h o r l o g e g l a s . c. Neem nu met een schoon p i p e t wat van de o p l o s s i n g u i t b u i s j e A. ( = s t i j f s e l + s p e e k s e l ) . Voeg d a t b i j wat j o d i u m d r u p p e l s op een h o r l o g e g l a s .
- 86 -
BIJLAGE L 10
Vragen b i j h e t v e r s l a g : 1. I s de z e t m e e l - o p l o s s i n g i n b u i s A onder i n v l o e d van h e t s p e e k s e l veranderd? 2. Weet j e de naam van de s t o f i n ons s p e e k s e l d i e z e t m e e l kan omzetten i n een andere s t o f ? Proef 3
V e t g e h a l t e van m a r g a r i n e / h a l v a r i n e , Je hebt u i t g e r e k e n d h o e v e e l v e t j e met de m a r g a r i n e naar b i n n e n k r i j g t . Maakt h e t nu i e t s u i t o f j e b o t e r , margarine o f h a l v a r i n e g e b r u i k t ? Dat zou j e kunnen onderzoeken. M a r g a r i n e i s n e t a l s roomboter een e m u l s i e van water en v e t . (Een e m u l s i e i s een z e e r f i j n e v e r d e l i n g van twee v l o e i s t o f f e n i n e l k a a r ) . Het v e t g e h a l t e wordt eenvoudig b e p a a l d door: wegen van een monster m a r g a r i n e , verdamping van h e t water en wegen van h e t w a t e r v r i j e monster. U i t h e t v e r s c h i l t u s s e n o o r s p r o n k e l i j k g e w i c h t en "droog-gewicht" kun j e h e t v e t g e h a l t e berekenen. B e p a a l h e t v e t g e h a l t e van een m a r g a r i n e , h a l v a r i n e en b o t e r . a. Doe c a . 50 g margarine i n k l e i n e s t u k j e s i n een f l e s j e met w i j d e h a l s . Smelt de m a r g a r i n e door h e t f l e s j e i n een waterbad van c a . 40 C t e houden. K o e l daarna de gesmolten margarine weer a f onder k r a c h t i g schudden, t o t d a t de massa homogeen en d i k v l o e i b a a r i s geworden. b. Weeg een p e t r i s c h a a l t j e w a a r i n z i c h c a . 20 g v o o r gedroogd zand b e v i n d t . S l u i t h e t s c h a a l t j e a f . Weeg v e r v o l g e n s i n d i t s c h a a l t j e voorgedroogd zand 5 a 10 g margarine op 0.05 g nauwkeurig a f . c. Z e t h e t s c h a a l t j e met inhoud i n een d r o o g s t o o f en l a a t h e t daar gedurende een uur b i j 100 C s t a a n . ( N i e t hoger, anders kan h e t v e t gaan walmen). Weeg na a f k o e l e n opnieuw h e t s c h a a l t j e met i n h o u d , weer met h e t p l a a t j e e r o p . d. Bereken h e t v e t g e h a l t e i n de o n d e r z o c h t e m a r g a r i n e . (Je k u n t nog k o n t r o l e r e n o f a l l e v o c h t w e l verdampt i s i n de d r o o g s t o o f door nog een k w a r t i e r t e v e r warmen en nogmaals t e wegen).
- 87
-
BIJLAGE L 10
Vragen b i j het v e r s l a g : 1. Zoek op pag. 19 van de V o e d i n g s m i d d e l e n t a b e l op welke percentages daar vermeld z i j n voor b o t e r , margarine en h a l v a r i n e . V e r g e l i j k deze waarden met de uitkomsten van j e p r o e f . 2. V e r k l a a r het schuimen en s i s s e n van b o t e r o f marg a r i n e i n een warme koekepan. Welke s t o f hou j e over a l s j e de n i e t te hete pan weer l a a t a f k o e l e n ? 3. Waarom i s h a l v a r i n e n i e t g e s c h i k t om 4. Wat gebeurt e r met van de koekepan? Proef 4
margarine
i n t e braden?
b i j hoge temperatuur
Het o p l o s s e n van v e t . Door de inwerking van h e t g a l v o c h t worden de v e t t e n o p l o s b a a r gemaakt. D i t gebeurt i n de t w a a l f - v i n g e r i g e darm. De volgende p r o e f t o o n t aan dat v e t n i e t v a n z e l f opl o s t , maar door een andere s t o f o p l o s b a a r gemaakt moet worden. De werking van het g a l s a p i s h e t z e l f d e a l s soda. a. V u l een k l e i n b e k e r g l a s voor d r i e k w a r t met G i e t e r een s c h e u t j e ( s l a ) o l i e b i j .
water.
b. V u l een ander b e k e r g l a s ook voor d r i e k w a r t met water. G i e t e r weer wat s l a o l i e b i j . Doe nu ook een f l i n k e hand sodazout i n d i t b e k e r g l a s . Proef 5
Verbranden van v o e d s e l . a. P r i k een p i n d a op een s p e l d en steek de p i n d a b. Doe wat ( s i g a r e n ) a s op een s u i k e r k l o n t j e en het k l o n t j e aan. (Den)
c. P l a a t s een brandende kaars op de grond. S t r o o i van ongeveer 1 m hoogte de inhoud van melkpoederzakje v o o r z i c h t i g op de k a a r s . d. Wat
toon j e met
deze proeven
aan?
aan.
steek
een
-
89 -
APPARATUURGIDS
ENERGIE THUIS
INHOUD
BLZ
Inleiding
91
Benodigdheden p e r onderzoek en p r o e f
93
Bijzonderhedenlijst
98
Bouwbeschrijvingen
99
Materiaaloverzicht
107
Adressen
110
INLEIDING
Deze i n l e i d i n g g e e f t i n f o r m a t i e o v e r de vorm en de inhoud van apparatuurgids.
de
Deze g i d s b e s t a a t u i t v i e r d e l e n : 1. benodigdheden per p r o e f en onderzoek; 2. m a t e r i a a l o v e r z i c h t t e n behoeve van a a n s c h a f , o r g a n i s a t i e en berging; 3. b i j z o n d e r h e d e n , b i j v o o r b e e l d w e r k t e k e n i n g e n , b o u w b e s c h r i j v i n g e n ; 4. a d r e s s e n van l e v e r a n c i e r s . 1. Benodigdheden per p r o e f en onderzoek D i t o v e r z i c h t b e s t a a t u i t twee kolommen. De l i n k e r kolom b e v a t aanw i j z i n g e n voor de proeven. I n de r e c h t e r kolom staan de benodigde m a t e r i a l e n en a p p a r a t u u r . Iedere p r o e f wordt a p a r t weergegeven. Voor de p r o e f s t a a t een v e r wijsnummer (...). Het verwijsnummer i s van b e l a n g voor de o v e r z i c h t s l i j s t e n . Daarmee wordt h e t m a t e r i a a l t e r u g g e k o p p e l d naar de p r o e v e n , z o d a t o n m i d d e l l i j k v a s t g e s t e l d kan worden hoe vaak en waar h e t mater i a a l i n de d i v e r s e proeven g e b r u i k t wordt. Voor het verwijsnummer wordt soms een B g e p l a a t s t . B b e t e k e n t dat de p r o e f .behoort t o t het b a s i s l e s s e n p l a n en b e s l i s t moet worden gedaan. A l l e andere proeven worden a l s e x t r a beschouwd. I n de l i n k e r kolom wordt t e v e n s aangegeven: de p l a a t s van de p r o e f i n het thema-boek; de werkvorm, b i j v o o r b e e l d l e e r l i n g e n p r o e f , k n u t s e l p r o e f e.d.; k o r t e samenvatting van l e e r d o e l e n en l e e r l i n g a c t i v i t e i t e n i n r e l a t i e met de aard van de benodigdheden d i e i n de r e c h t e r kolom staan; f o t o ' s en/of t e k e n i n g e n i n d i e n deze t e r v e r d u i d e l i j k i n g n o d i g z i j n . In de r e c h t e r kolom staan per p r o e f de benodigdheden. I n d i e n n o d i g wordt door het .' t e k e n de l e r a a r opmerkzaam gemaakt voor een b i j z o n d e r h e i d b i j d i t o n d e r d e e l en v e r w i j s t d a a r v o o r door naar de Bijzonderheden. A a n w i j z i n g e n d i e van s p e c i a a l b e l a n g z i j n , worden i n de b e t r e f f e n d e kolommen omkaderd; i n de l i n k e r kolom i n h e t b e l a n g van de l e s ; i n de r e c h t e r kolom met b e t r e k k i n g t o t de p r o e f . Tussen de r e g e l s s t a a n vaak k l e i n e t i p s en a l t e r n a t i e v e n vermeld. 2. M a t e r i a a l o v e r z i c h t , t e n behoeve van a a n s c h a f , o r g a n i s a t i e en Deze l i j s t i s o n d e r v e r d e e l d i n zeven r u b r i e k e n : s p e c i f i e k e a p p a r a t u u r en m a t e r i a a l ; a u d i o v i s u e l e media; meten en wegen; algemene h u l p m i d d e l e n z o a l s s t a t i e f m a t e r i a a l e.d.; - gereedschappen e.d.; chemicaliën e.d.; v e r b r u i k s m a t e r i a a l , z o a l s p a p i e r e.d., l i j m , p o t j e s , b l i k k e n , waarmee l e e r l i n g e n z e l f apparaten kunnen maken.
berging
- 92 -
INLEIDING
Het m a t e r i a a l o v e r z i c h t g e e f t i n f o r m a t i e o v e r b a s i s - a a n t a l l e n r i a a l en a p p a r a t u u r en ook de e x t r a ' s . V e r d e r de k o s t e n d i e verbonden z i j n . Door de verwijsnummers t e vermelden i s t e r u g den i n welke proeven een b e p a a l d m a t e r i a a l o f a p p a r a a t wordt
mateeraan te v i n gebruikt.
3. B i j z o n d e r h e d e n B i j de b i j z o n d e r h e d e n v i n d e n we v e r d e r e a a n w i j z i n g e n o v e r een onderd e e l u i t de benodigdheden. B i j z o n d e r h e d e n kunnen u i t e e n l o p e n van w e r k t e k e n i n g e n t o t b o u w b e s c h r i j v i n g e n , a l t e r n a t i e v e n e.d. V e r d e r worden ook a a n w i j z i n g e n gegeven over l e v e r a n c i e r s en bestelnummers van bepaalde o n d e r d e l e n . 4.
Adressen
De a d r e s s e n l i j s t b e v a t h o o f d z a k e l i j k a d r e s s e n van l e v e r a n c i e r s van l e e r - en h u l p m i d d e l e n voor de natuurwetenschap. Handig i s h e t om z e l f een l i j s t j e samen t e s t e l l e n van b e d r i j v e n , w i n k e l s i n de omg e v i n g van de s c h o o l waar het v e r b r u i k s m a t e r i a a l e.d. v e r k r i j g b a a r i s .
-
93 -
BENODIGDHEDEN PER ONDERZOEK EN PROEF
ONDERZOEKEN
B
(1)
ONDERZOEK
1
Thuis
bestuderen
De e n e r g i e r e k e n i n g t h u i s a n a l y s e r e n ONDERZOEK
B
(2)
PROEF
2
1
Leerlingenproef
Het v e r b r u i k en de k o s t e n v a n e l e c t r i s c h e energie uitrekenen B
(3)
PROEF
2
Leerlingenproef
Het e n e r g i e v e r b r u i k en de k o s t e n van e l e c t r i s c h verwarmen berekenen B
(4)
PROEF
3
ONDERZOEK 3
Binnen/buiten
Enquête houden over B ( 6 ) ONDERZOEK 4
- straalkachel of kookplaat A - kWh-meter - h o r l o g e o f stopwatch
Leerlingenproef - dompelaar o f k o o k p l a a t j e A - kWh-meter - bekerglas A - gasmeter - t e c l u b r a n d e r met t o e b e horen - butagasbrander - weegschaal 0 - 1 k g
De k o s t e n van h e t verwarmen van 1 l i t e r water met d r i e v e r s c h i l l e n d e energievormen vergelijken
(5)
A - kWh-meter - lamp, b i j v . 6 0 Watt - h o r l o g e o f stopwatch
Thuis
onderzoek
energiegebruik bestuderen
De a f h a n k e l i j k h e i d van e l e c t r i c i t e i t
bestuderen
ONDERZOEK 5 (7)
PROEF 1
Leerlingenproef
De l i c h t o p b r e n g s t van een t l b u i s en een g l o e i l a m p opmeten
(8)
PROEF 2
t l 4 0 Watt lamp 4 0 Watt lichtsterkte-meter (lux-meter o f b e l i c h t i n g s m e t e r met d i f f u s o r ) zwarte koker ( z i e f o t o )
Leerlingenproef
V e r g e l i j k de l i c h t s t e r k t e met d a g l i c h t en o n t s t o k e n v e r l i c h ting
- lux-meter o f b e l i c h t i n g s meter ( z i e e v e n t u e e l alternatief) HET LOKAAL MOET .VERDUISTERD KUNNEN WORDEN
- 94 -
BENODIGDHEDEN PER ONDERZOEK EN PROEF
(9)
PROEF 3
Leerlingenproef
Het e f f e c t van een armatuur opmeten
(10) PROEF 4
Leerlingenproef
U i t z o e k e n o f j e door h e t geb r u i k v a n a l u m i n i u m - f o l i e minder l i c h t s t e r k e lampen kunt gebruiken
(11) PROEF 5
- aluminiumfolie - lampekap - lampen van v e r s c h i l l e n d e s t e r k t e n 25-40-60 W A - lux- of belichtingsmeter
Leerlingenproef
Het t e r u g g e k a a t s t e l i c h t van v e r s c h i l l e n d g e k l e u r d e muren opmeten
(12) PROEF 6
- tl-buizen of gloeilampen met en zonder armatuur A - lux- of belichtingsmeter
- l i c h t b r o n (zaklamp o f lamp) - gekleurde oppervlakten - lux- of belichtingsmeter
Leerlingenproef
Nagaan o f j e e n e r g i e b e s p a a r t met een d i m s c h a k e l a a r
- dimschakelaar - lampen 75, 40 w A - kWh-meter
ONDERZOEK 6 (13) PROEF 1
Leerlingenproef
A a r d a p p e l s o f groente koken op v e r s c h i l l e n d e manieren 1. w e i n i g o f v e e l water 2. met o f zonder d e k s e l 3. langzaam o f s n e l 4. hoge o f l a g e s t a n d (vlam)
A - gasmeter A - kWh-meter - butagasbrander - e l e c t r i s c h e kookplaat - t e c l u b r a n d e r en t o e b e horen
(14) PROEF 2
Leerlingenproef
idem p r o e f 1
(15) PROEF 3
Leerlingenproef
idem p r o e f 1
(16) PROEF 4
Leerlingenproef
idem p r o e f 1
(17) PROEF 5 V e r s c h i l i n e n e r g i e k o s t e n p e r kookboek nagaan ONDERZOEK 7 B (18) PROEF 1
Leerlingenproef
V o e l e n hoe de g l o e i s p i r a a l warmer wordt b i j meer p a r a l l e l ges c h a k e l d e lampjes
voedingsapparaat stroommeter A g l o e i s p i r a a l (nichroomo f constantaandraad) lampjes b.v. 6 V o l t
- 95 -
BENODIGDHEDEN PER ONDERZOEK EN PROEF
B (19) PROEF 2
Leerlingenproef voedingsapparaat lampjes 6 V o l t staalwoldraadj e kurk met twee s p e l d e n stroommeter MA
De werking van een s m e l t v e i l i g h e i d nabootsen
B (20) proef 3
Leerlingenproef voedingsapparaat lampjes 6 V o l t staalwoldraadj e kurk met twee s p e l d e n
K o r t s l u i t i n g nabootsen
B
(21) PROEF 4
Leerlingenproef zekeringkast kookplaat of s t r a a l kachel
V o o r s p e l l e n o f een s m e l t v e i l i g heid doorslaat
ONDERZOEK 8 B
(22) PROEF 1
Leerlingenproef
De t i j d opmeten d i e n o d i g i s om water i n een geïsoleerde en een o n g e i s o l e e r d e beker t e l a t e n koken
B (23) PROEF 2
-
Leerlingenproef
Temperatuur v e r v a l b i j geïsol e e r d e en een ongeïsoleerde f l e s opmeten
B (24) PROEF 3
2 b e k e r g l a z e n 250 ml dompelaar stopwatch o f h o r l o g e watten 1 b e k e r g l a s 350 ml thermometer 0-100° C
fles kurk thermometer 0-100° C watten horloge
Leerlingenproef
E f f e c t van v e r s c h i l l e n d e soorten i s o l a t i e bepalen
- flesjes of potjes - diverse soorten i s o l a t i e m a t e r i a a l ( z i e teken i n g i n boek) - horloge - thermometer 0-100° C
ONDERZOEK 9
(25)
proef
1
Leerlingenproef
Stroom opwekken met een g e l i j k stroommotortje
A -
vertragingskastje p u l l y 20 mm 0 gelijkstroommotortje koppeling lampje 1,5 V o l t
- 96 -
BENODIGDHEDEN PER ONDERZOEK EN PROEF (26)
PROEF 2
Leerlingenproef gelijkstroommotor waterturbine lampjes 1,5 V o l t
Stroom opwekken door w a t e r kracht (27)
(28)
PROEF 3
Leerlingenknutselproef
Windmolen bouwen v o l g e n s linker foto
reageerbuis karton p l a s t i c bekers s p o e l met k e r n stroommeter MA statief materiaal magneetje
V o l g e n s r e c h t e r f o t o i n boek
2 p i n g pong b a l l e t j e s saté-stokjes rubberen s t o p gelijkstroommotor stroommeter MA
PROEF 4
Leerlingenproef A
Stroom opwekken met de zon (29)
PROEF 5
z o n n e c e l met e l e c t r o motor
Leerlingenproef
Stroom opwekken met een stoommachine
gelijkstroommotor s toommachine lampjes
ONDERZOEK (39)
PROEF 1
Leerlingen
bestuderen
E n e r g i e g e b r u i k opmeten onderzoek 2 , Proef 1 (31)
PROEF 2
Leerlingenthuisproef
S t i l l e e n e r g i e v e r b r u i k e r s opsporen ONDERZOEK
(32)
PROEF
1
11
Leerlingenproef
Water verwarmen met een zonnespiegel
(33)
PROEF 2
statief materiaal p a r a p l u van b i n n e n met aluminiumfolie beplakt zwart gemaakt b l i k met bevestigingssteeltje
Leerlingenproef
Warmte opname van een zwart en w i t zwart en w i t g e v e r f d b l i k i e d e r met geverfd b l i k v e r g e l i j k e n thermometer i n a f d e k plaatje achterspiegellamp o f i n de zon
- 97 -
BENODIGDHEDEN PER ONDERZOEK EN PROEF
(34)
PROEF
3
Leerlingenknutselproef
Water verwarmen met b e h u l p van een z o n n e c o l l e c t o r (35)
PROEF
4
zonnecollector
Leerlingenproef
G e s c h i k t h e i d v o o r warmte-opslag b i j verschillende vloeistoffen onderzoeken
ONDERZOEK
A -
12
- geïsoleerde beker - verschillende vloeistoffen - dompelaar - thermometer
Leerlingenknutselproef
(36) Een windmolen bouwen
A - een u i t v o e r i g e bouwbeschrijving
- 98 -
BIJZONDERHEDENLIJST
Verwij s nummer
Artikel
S p e c i f i c a t i e o f N r . F i r m a e v t . Opmerkingen
div.
kWh-meter
T r a c h t e e r s t kWh-meter t e v e r k r i j g e n v i a de PR.-man van h e t l o k a le energiebedrijf; andere m o g e l i j k h e d e n : RADIO TWENTHE a +f 10,I.P.C. g e r e v i s e e r d e kWh-meters a +f 3 6 , —
4
gasmeter
Ook p r o b e r e n te, v e r k r i j g e n voor onderwijsdoeleinden v i a PR.-man v a n h e t gasbedrijf; andere m o g e l i j k h e d e n : nieuwe meter; METERFABRIEK DORDRECHT G e r e v i s e e r d e meters: ERMAF B.V. +f 5 7 , —
G. 1,6
div.
luxmeter
Metrux K.
Breukhoven B.V. Technowa
alternatief belichtingsmeter
z i e bouwbeschrijving thuis
25
vertragings- of versnellingskast
Richard Schaltgetriebe
Modelbouw o f PLON
26
waterturbine/ pompje
XHV-660 329410 11.1430 P.S.N.-pomp
Griffin Breukhoven Malmberg Model E n g i n e e r i n g B.V. PLON
28
z o n n e c e l met electromotor
114388 XLE-450/XLE-510 P29810/9 P29790/8
Malmberg Griffin
W i l e s c o D8
Sweering B.V. +f 5 0 , —
Griffin Harris
29
stoommachine
34
zonnecollector
Zie
bouwbeschrijving
36
windmolen
Zie
bouwbeschrijving
- 99 -
BOUWBESCHRIJVINGEN
LUX- OF LICHTMETER
Je k u n t een eenvoudige l i c h t m e t e r maken met een l i c h t g e v o e l i g e w e e r s t a n d , een 10K weerstand en een b a t t e r i j . De spann i n g over de LDR wordt gemeten. Om nu h e t a a n t a l l u x t e weten nemen we h e t g r a f i e k . De LDR en de weerstand z i j n op h e t PLON v e r k r i j g b a a r .
Wi^C't'btt.Rdk
0 - l '/l V
- 100 -
BOUWBESCHRIJVINGEN .
ZONNECOLLECTOR
Benodigde m a t e r i a l e n : - spaanplaat - polystereen of polyethureen p l a a t voorz i e n van een aluminiumlaag - koperen p i j p 8 mm 0 of grotere diameter uitgegloeid (zachte k w a l i t e i t ) - glas - geïsoleerde e l e c t r i s c h e draad - blik
Het b l i k en de u i t de z o n n e c o l l e c t o r stekende p i j p e n moeten b i j h e t g e b r u i k e n van de c o l l e c t o r worden geïsoleerd.
1 L.
2WFHKT
' Her i - R r > o o 6
HMriwktn
.f=oüe
-
101 -
BOUWBESCHRIJVINGEN
ZONNECOLLECTOR Bouwtekening v o l g e n s O.D.E. Deze o p k l a p b a r e d e m o n s t r a t i e z o n n e c o l l e c t o r i s eenvoudig z e l f t e bouwen. Het p r i n c i p e i s g e l i j k aan d a t van g r o t e zonnewarmtei n s t a l l a t i e s . Door n a t u u r l i j k e c i r c u l a t i e stroomt h e t water r o n d , hetgeen z i c h t b a a r i s i n de tank. I n h e t z o n n e t j e wordt de c o l l e c t o r zo warm d a t de damp e r a f s l a a t (+_ 60 C ) . MATERIALENLIJST Omkasting 1 2 1 1
p l a a t j e hardboard p l a n k j e s met g l a s g r o e f p l a n k j e met g l a s g r o e f p l a n k j e zonder g l a s groef 1 r u i t 4 mm t u i n d e r s g l a s steenwol 5 cm
Poten 70 68 60 56
x x x x
60 6 x 6 x 4 x
69 x 58 60 x 70
cm cm cm cm cm cm cm cm
2 latten 1 lat 1 s t a n g 0 10 mm
90 x 5 x 2 cm 55 x 5 x 2 cm 55 cm
Tankje 1 p l a s t i c bloempot 0 14 cm 1 p l a s t i c bloempot 0 17 cm p l a s t i c p i j p en s l a n g 0 10 mm uitw. Collectorplaat 1 p l a a t aluminium 1 mm k w a l i t e i t hard 65 x 55 cm k o p e r p i j p 0 10 mm u i t w . k w a l i t e i t z a c h t 350 cm 2
e l e c t r a d r a a d 1,5 mm P.V.C.mantel De z i g - z a g s l a g e n van de k o peren b u i s op de p l a a t moet e n i e t w a t s c h u i n omhoog l o pen voor de o n t l u c h t i n g . Voor de warmte-overdracht kunnen t u s s e n p i j p en p l a a t w o r s t e n van aluminium f o l i e worden geklemd. De c o l l e c t o r p l a a t e e r s t van p r i m e r l a a g v o o r z i e n , daarna met s c h o o l bordverf zwart s c h i l d e r e n . De boven a a n s l u i t i n g van de c o l l e c t o r p l a a t door de bovenl i j s t van de k a s t s t e k e n ; de o n d e r a a n s l u i t i n g door de achterwand. De b i n n e n p o t moet midden op de bodem van de b u i t e n p o t worden v a s t g e l i j m d . B i n n e n - en buitenwand v o o r z i c h t i g doorboren; een g a t b i j de bodem, een g a t 3 cm onder de bovenrand van de b i n n e n p o t . P l a s t i c p i j p j e s i n de gaten v a s t l i j m e n . B o v e n a a n s l u i t i n g van t a n k j e en c o l l e c t o r p l a a t met p l a s t i c s l a n g aan e l k a a r k o p p e l e n e v e n a l s de o n d e r a a n s l u i t i n g e n . De p o t e n kunnen d.m.v. s c h a r n i e r e n o p k l a p b a a r aan de c o l l e c t o r k a s t b e v e s t i g d worden.
- 102 -
- 103 -
BOUWBESCHRIJVINGEN
EEN WINDMOLEN BOUWEN De
voorbereidingen
Om t e beginnen boren we met h e t b o o r t j e van 4 mm z e s van de a l bestaande g a a t j e s aan één s p a a k f l e n s van de w i e l n a a f (nr.1 van f i g . 1 ) op. We k i e z e n h i e r v o o r z e s g a a t j e s op g e l i j k e a f s t a n d van e l k a a r . V e r v o l g e n s tekenen we deze z e s g a a t j e s op h e t d e k s e l van h e t t a b a k s b l i k (nr.2 van f i g . 1 ) a f en boren z e met h e t b o o r t j e van 4 mm. door. De p o s i t i e van de z e s g a a t j e s i n h e t d e k s e l moet zo worden gekozen d a t h e t midden van h e t ronde d e k s e l p r e c i e s i n h e t centrum van de w i e l n a a f komt t e z i t t e n ( z i e f i g . 3 ) . Nu boren we nog een gat van 8 mm p r e c i e s i n h e t midden van h e t d e k s e l , om daarna met een b l i k s c h a a r d i t g a t wat g r o t e r t e kunnen maken. K n i p h e t g a t zo g r o o t d a t h e t d e k s e l v l a k tegen de f l e n s van de w i e l n a a f v a l t . 1.
E e n (oude)
2.
Zes boutjes
voorwielnaaf, en m o e r t j e s
3.
Zes l i e f s t
4.
Eén f l i n k
5.
Het deksel
van rond p i j p t a b a k s b l i k
6.
Een stukje
plaat
240 7.
oude
met m o e r e n ,
stuk
8. E e n s t u k
stripmateriaal stukje
Een stukje
11.
Touw o f k o o r d ,
8)
30 e r a ) ( v g l . f i g u u r 6 - 8 ) van het z e i l
(vgl.figuur messing
(vgl.figuur
6 o f 8)
3)
o f koper,
1 mm d i k )
4)
lijm,
o f messing)
5 of figuur
dun t r i p l e x
(hier
gebruikt
a l s dynamo:
v a n +_ 4 5 0 mm l a n g ,
+ 2 0 x 30 cm ( a l s r o e r b l a d ,
c a 2 0 mm 0 e n l a n g
enkele
parkerschroefjes
Benodigde
-
een blikschaar
-
een boormachine
(elastiek
onderdelen
voor
vgl. figuur
120 mm ( f i g u u r
5 of
e n e e n b o u t m8
of iets
dergelijks)
d e bouw v a n d e P L O N - w i n d m o l e n
en een i j z e r z a a g met de b o o r t j e s
Figuur
3
Voorbeeld
2 0 mm b r e e d
8)
5) m e t m o e r
Een aandrijfsnaartje
1
(staal,
(staal
pijpmateriaal
(vgl.figuur
Figuur
(lengte
t e n behoeve
kassetterekordermotortjes
15 mm d i k ( v g l . f i g u u r
Een k l e i n
(vg.figuur
8)
10.
12.
materiaal
gelijkstroom
vgl.figuur
9.
plastic
mm x . 3 5 mm ( v g l . f i g u u r
Twee
en
ijzerzaagbladen stevig
van een f i e t s
e n r i n g e t j e s m4
4 mm e n
van het tabaksdeksel
met g a t e n
8)
5 o f 8)
- 104 -
BOUWBESCHRIJVINGEN
In f i g u u r 4 (boven) i s de u i t s l a g van de motorsteun getekend. We nemen deze u i t s l a g p r e c i e s over op h e t h i e r v o o r bestemde metalen p l a a t j e (nr.6 van f i g . 1 ) . E e r s t boren we h e t g a t van 8 mm en daarna k n i p p e n en zagen we de vorm u i t . Daarna vouwen we h e t p l a a t j e i n de vorm z o a l s i s getekend i n f i g u u r 4 (onder).
80'
I AC»"m
VOUWEN V ö L & E N ' b STIPPELLEN
INZAGEN
Figuur
4
Uitslag
(boven)
motorsteun.
en u i t e i n d e l i j k e
(De m o t o r t j e s
worden
vorm
(onder)
gebruikt
v a n de
als
dynamo)
Figuur 5
strip
en p i j p m a t e r i a a l
gemonteerd
De volgende v o o r b e r e i d i n g d i e we moeten t r e f f e n i s h e t boren van twee g a t e n van 8 mm en e n k e l e g a a t j e s van 4 mm i n de m e t a l e n s t r i p (nr.8 van f i g . 1 ) . Boor e e r s t de g a a t j e s en b u i g daarna de s t r i p z o a l s s t a a t aangegeven i n f i g u u r 5. S c h r o e f dan h e t r o e r b l a d (nr.9 van f i g . 1 ) aan de s t r i p v a s t . Neem v e r v o l g e n s h e t s t u k j e p i j p m a t e r i a a l (nr.10 van f i g . 1 ) en s l a een u i t e i n d e ervan p l a t . Boor i n h e t p l a t g e s l a g e n stuk een g a t van 8 mm en b u i g h e t daarna om z o a l s i n f i g u u r 5 i s t e z i e n . Bout de s t r i p en h e t p i j p j e aan e l k a a r v a s t met b e h u l p van de m8 bout en moer.
- 105 -
Figuur
6
Bouwtekening
van een wiek
van de windmolen
A l s l a a t s t e v o o r b e r e i d i n g maken we de z e i l t j e s . K n i p u i t s t e v i g p l a s t i c (nr.4 van f i g . 1 ) de vorm z o a l s i n f i g u u r 6 i s a f g e b e e l d . L i j m de f l a p p e n v a s t z o a l s s t a a t aangegeven: aan de ene kant met h e t z a a g b l a d e r t u s s e n : aan de b e i d e andere z i j d e n met een t o u w t j e e r t u s s e n ( f i g u u r 6)
2AAGBLAD
TRIPLEX
ROEPBLAD
MOTORSTEUN
FIETSWIELNAAF
* — fMET it i /. . ff MOTORTJES O
O
O
O
O
O
i o
o
STRIP
PLASTIC ZEIL
Figuur
8
Assemblage gebruikt
PLON-windmolen.
a l s dynamo
De m o t o r t j e s
worden
-
106
-
BOUWBESCHRIJVINGEN
De
assemblage
V e r v o l g e n s kunnen we de windmolen gaan a s s e m b l e r e n . We beginnen met h e t p l a a t s e n van de m o t o r t j e s ( n r . 7 van f i g . 1 ) i n de m o t o r s t e u n ( f i g . 4 ) . We moeten de m o t o r t j e s v a s t z e t t e n met b e h u l p van een e l a s t i e k o f een s t u k j e binnenband. H i e r n a s t e l l e n we de wieken samen. We s t e k e n e e r s t h e t m4 b o u t j e doorheen g a a t j e van h e t z a a g b l a d en daarna door h e t opgeboorde g a a t j e van de f l e n s van de w i e l n a a f . Dan s t e k e n we h e t b o u t j e ook nog door één van de z e s g a a t j e s van h e t t a b a k s b l i k d e k s e l . We moeten erop l e t t e n d a t de b u i t e n z i j d e van h e t d e k s e l tegen de w i e l f l e n s aan komt t e z i t t e n . We z e t t e n h e t g e h e e l nu door m i d d e l van een m o e r t j e en r i n g e t j e goed v a s t . Een e v e n t u e e l u i t s t e k e n d b o u t e i n d e kan h e t b e s t e a c h t e r h e t m o e r t j e worden a f g e z a a g d . Op deze manier moeten a l l e zes z a a g b l a d e n aan de f l e n s en h e t d e k s e l worden v a s t g e z e t . Daarna maken we de u i t e i n d e n van de z a a g b l a d e n met touw o f k o o r d op g e l i j k e a f s t a n d aan e l k a a r v a s t . De z a a g b l a d e n met de z e i l t j e s kunnen nu nog door m i d d e l van s c h e e r l i j n e n g e f i x e e r d worden. I n d a t g e v a l maken we deze l i j n e n v a s t aan de o v e r g e b l e v e n f l e n s van de wielnaaf (zie f i g . 7 ) . Het r o e r b l a d en de m o t o r s t e u n met de m o t o r t j e s worden nu gemonteerd z o a l s i n f i g u u r 8 i s getekend. We moeten d a a r b i j n i e t v e r g e t e n e e r s t h e t a a n d r i j f s n a a r t j e (nr.12 van f i g . 1 ) aan t e brengen.
- 107 -
MATERIAALOVERZICHT
r
AAN rAL
MATERIAAL-LIJST
Basis
VERWIJS NUMMER
extra
KO STEN
OPMERKINGEN
basis extra
SPECIFIEKE APPARATUUR straalkachel
1
3,21
butagasbrander
1
4,13
dimschakelaar
1
12
kookplaat,
1
3,13,21
1
21
vertragingskast
1
25
p u l l e y 0 20 mm
1
25
gelijkstroommotortje
1
koppeling
1
25
waterpompj e / t u r b i n e
1
26
zonnecel
1
28
stoommachine
1
29
. 1
32
zekering
electr. kast
paraplu
of
kookplaat
25,26,27 29
zonnecollector
1
34
windmolen
1
36
zie alternatieven
METEN EN WEGEN Kwh-meter
2
div.
gas-meter
1
4,13 1
stopwatch weegschaal 0-1 k g
1
horloge
4 1
luxmeter
div.
div.
voedingsapparaat
2
18,19,20
stroommeter A/mA
2
18,19,27
thermometer 0-100°C
1
23,32,33 35
zie alternatief of b e l i c h t i n g s meter
- 108 -
MATERIAALOVERZICHT
AANTAL basis
VERWIJS NUMMER
extra
KOSTEN
OPMERKINGEN
basis extra
ALGEMEEN HULPMATERIAA.L lampen 40 Watt
1
7,9,10, 12
TL
40 Watt
1
7,9,10
lamp
25 Watt
1
10
lamp
60 Watt
1
10
lichtbron
1
11
lamp
75 Watt
1
12
Teclubrander + toebehoren
1
4,13t/m 16
gloeispiraal ( n i chroom- o f c o n stantaandraad
1
18
lampje
10
18,19,20
b e k e r g l a s 250 ml
2
4,22
dompelaar
2
4,22,35
b e k e r g l a s 350 ml
1
22
lampje 1,5 V
4
25,26,29
reageerbuisje
1
27
s p o e l met k e r n
1
27
magneetje
1
27
6V
statiefmateriaal achterspiegellamp 100W
27,32 1
33
evt.zaklamp
o f gas-butabrander
- 109 -
MATERIAALOVERZICHT
VERBRUIKSMATERIAAL
AANTAL basis
VERWIJS NUMMER
basis extra
extra
zwart k a r t o n n e n k o k e r t j e (w.c.rol)
1
7
aluminiumfolie ( r o l )
1
10,32
oude lampekap (pen)
X
10
gekleurde oppervlakten evt.van k a r t o n
x
11
staalwol bosje
1
19,20
spelden
X
19,20
kurk
X
19,20,23
watten
X
22,23
fles(sen)
X
23,24
div.soorten i s o l a tiemateriaal
X
24
karton
X
27
p l a s t i c bekers
X
27
p i n g pong b a l l e t j e s
4
27
saté-stokjes
X
27
blik
X
32,33
X
35
(conserven)
CHEMICALIËN verschillende vloeistoffen
KOSTEN
OPMERKINGEN
-
110 -
ADRESSEN
Met de f i r m a Breukhoven i s een samenwerkingsovereenkomst b e t r e f f e n d e de l e v e r i n g van een compleet p a k k e t P L O N - m a t e r i a a l . Informatie hierover b i j : Breukhoven B.V. Mathenesserlaan 400 3023 HD ROTTERDAM P o s t b u s 6044 3002 AA ROTTERDAM T e l . 010 -
767688
Depex B.V. (nat. i n s t r . Phywe) D o r p s s t r a a t 85 3732 HH De B i l t Postbus 27 3730 AA De B i l t t e l . 030-763111 Eraaf B.V. (gasmeters, g e r e v i d e e r d ) N i j v e r h e i d s s t r a a t 3a-b 3071 GA Rotterdam t e l . 010-855266 G r i f f i n Europa B.V. (nat. i n s t r . ) Rudonk 18 4824 AJ Breda Postbus 1121 4801 BC Breda t e l . 076-412080 Harris (nat. i n s t r . ) ( z i e Breukhoven) I.P.C. (kwh-meter, g e r e v i d e e r d ) De Grootkade 2 1052 LP Amsterdam t e l . 020-842325 Leybold-Nederland (nat. en s c h e i k . i n s t r . ) Ohmweg 12 3442 AA Woerden Postbus 90 3440 AB Woerden t e l . 03480-14145 Malmberg (nat. i n s t r . + B a n a t i v ) Leeghwaterlaan 16 5223 BA Den Bosch Postbus 233 5201 AE Den Bosch t e l . 073-215565 Econosto A d m i r a l i t e i t s k a d e 75 Postbus 4060 3006 AB Rotterdam t e l . 010-141500
Meterfabriek Dordrecht (gasmeters, nieuw) L i j n b a a n 12 3311 RL D o r d r e c h t t e l . 078-186066 Merkelbach F y s i c a B.V. (nat. i n s t r . + Kröncke) Gildeweg 18 3771 NB B a r n e v e l d t e l . 03420-16406 Model Engeneering B.V. (waterpompjes PSN) Bangert 23 1689 CJ Zwaag (N.H.) t e l . 02292-1577 N o o i t g e d a g t en Zn. B.V. (gereedschappen) E e g r a c h t 12 8651 EG I J l s t Postbus 1 8650 AA I J l s t t e l . 05155-1441 Phywe ( z i e Depex) S n i k k e r s Handel MIJ B.V. Hfd. Kantoor: Industriestraat 2 Postbus 5750 3290 AB S t r i j e n t e l . 01854-2400 Voor d e p o t s : z i e RIB boek Radio Twente ( r e c o r d m o t o r t j es) S t i l l e Veerkade 11-13 2512 BE Den Haag t e l . 070-469200 Technowa B.V. (nat. i n s t r . u n i l a b e.d.) I n d u s t r i e w e g 35 1512 NE Wormerveer t e l . 075-285767 T e c h n i s c h e Unie (metalen, d r a a d e.d.) in iedere grote stad
