NIVÅ 1
ENERGITEKNIK
JÖRGEN
JOHNNY FRID
INSTUDERINGSUPPGIFTER
JOHNSSON
SMÅSKALIG ENERGIPRODUKTION
1. Vad innebär begreppet ”ödrift”?
2. Uppvärmning av ett hus görs oftast enligt tre olika principer. Vilka?
Vattenburen värme
Kraftvärme
Luftburen värme
Elektrostatisk värme
Indirekt elvärme
Direktverkande elvärme
3. Hur stor del av energikostnaden i en villa går till uppvärmning och varmvatten?
50 % 60 % 70 % 80 %
4. Vilken är skillnaden mellan en solcell och en solfångare?
5. Vad heter de olika delarna i värmeanläggningen på nästa sida?
Faktaboken s. 97–113
Returvatten
Varmt vatten från en värmekälla
Varmt tappvatten
Varmt radiatorvatten
Svalt radiatorvatten
Kallt tappvatten
6. Vad sker vid strypventilen (nr 4) på bilden av värmepumpars funktionsprincip?
Cirkulationspump Cirkulationspump
Kompressor
7. Vilken typ av värmepump används i anläggningen på bilden ?
Luft-vatten värmepump
Frånluftsvärmepump
Luft-luft värmepump
Jordvärmepump
8. Vilken vätska, förutom vatten, används numera i kollektorslangar för jordvärmeanläggningar?
Metanol
Etanol
R22
Kvävedioxid
R2D2
9. Vilka fördelar och nackdelar har en luft-luftvärmepump?
10. Vad är den s.k. peltiereffekten?
11. Vad innebär det att man är en mikroproducent av el?
12. Vad kallas man om man både producerar och konsumerar energi i en anläggning?
Producent Prosument
Konsument Prolucent
13. I en solcellsanläggning behöver man, förutom själva solcellerna, en annan viktig komponent som omvandlar likspänningen från solcellerna till växelspänning. Vad kallas denna komponent?
14. Nämn några fördelar och nackdelar med en solcellsanläggning jämfört med andra metoder att producera elenergi.
15. Vad innebär begreppet interoperabilitet?
16. Ge exempel på ett vanligt protokoll för fastighetsautomation.
17. Vad är en ”smart” elmätare?
18. En temperaturminskning på 1 °C inomhus innebär en energibesparing på ca 5 %. En villa i Sverige använder årligen ca 20 000 kWh. Hur mycket pengar sparar man om man sänker inomhustemperaturen 1 grad? Räkna med att 1 kWh kostar 1,50 kr.
19. Med formeln P = U 2 R kan vi beräkna den effekt som utvecklas i ledningar/ resistorer om vi vet spänningen U som driver strömmen I och resistansen R som strömmen möter. I tabellen nedan har vi lagt in effektutvecklingen för några olika resistanser vid spänningen 400 V och ritat in sambandet mellan effekt och resistans i ett diagram. Din uppgift är dels att fylla på tabellen för 230 V och att i samma diagram rita sambandet mellan effektutveckling och resistans då spänningen är 230 V.
20. För elektrisk golvvärme i betonggolv används en värmekabel som gjuts in i slingor i golvet. Metoden kräver ett tjockt isolerskikt under betongen för att så lite energi som möjligt ska värma upp marken under golvet. Under arbetet gjuter man även in en temperaturgivare som ansluts till en termostat där man kan reglera golvets temperatur. Innan värmekabeln gjuts in i golvet är det viktigt att man provar den elektriska isoleringen och kabelns resistans. En typisk värmekabel vid spänningen 230 V ger effekten 100 W/m2 och är 4,0 m lång.
a) Vilken resistans har den 4 meter långa värmekabeln?
b) Vilken effekt ger en meter värmekabel?
c) Ett badrum har en golvyta på 8 kvadratmeter. Hur lång värmekabel behövs till badrummet och hur stor blir effekten?
Undersök/ta reda på
5.1 Det finns två sätt att koppla samman vattenradiatorer i en anläggning, nämligen enrörs- och tvårörssystem. Ta reda på vad som skiljer systemen åt.
5.2 Läs om markvärmepumpar och luft-vattenvärmepumpar. Jämför för- och nackdelar när det gäller energibesparing, kostnad, effektivitet m.m.
5.3 Besök Bengts Villablogg (bengtsvillablogg.info). Där finns mängder med information om småskalig solenergiproduktion. Bengt Stridh är en verklig entusiast inom området och med ett förflutet på ASEA/ABB med bl.a. forskning och utveckling. Bengt beskriver bl.a. hur mycket el en väl fungerande solcellsanläggning i Sverige bör ge. Hur mycket är det?
Det finns en mängd olika faktorer som påverkar solelproduktionen. Ge tre exempel. På webbplatsen finns länkar till s.k. solkartor. Vad är det? Se om du hittar ditt boende bland solkartorna.
Vad kostar en normalstor solcellsanläggning? Ungefär när kommer solcellsanläggningen att vara återbetald där du bor? Tänk på att återbetalningstiden är beroende på var i landet man bor. Exempelvis har Lund 0,4 % högre solinstrålning än Stockholm under ett normalår.
ENERGITEKNIK
Användningen av energikällor, transport av energi samt användningen av energitekniska anläggningar blir allt viktigare i vårt samhälle. Faktaboken Energiteknik, nivå 1 ger en bred introduktion i ämnet energiteknik med ett tydligt industriellt och naturvetenskapligt perspektiv.
Detta häfte innehåller instuderingsuppgifter till faktaboken. Varje avsnitt i övningshäftet följer faktabokens struktur och innehåller både grundläggande och mer avancerade frågor. Häftet kan användas som stöd för individuell fördjupning, grupparbeten eller som underlag för diskussioner i klassrummet.
För en del uppgifter finns inte svaret uttalat i faktabokens text utan för att besvara uppgiften måste du använda den kunskap du tagit till dig genom faktaboken. Häftet innehåller också en del uppgifter där du förväntas söka fram svaret med hjälp av andra källor.
Läromedlet Energiteknik omfattar följande komponenter:
• Faktabok
• Instuderingsuppgifter
• Digitalt läromedel
• Digitalt komplement
Instuderingsuppgifterna är ett övningshäfte med frågor till faktabokens avsnitt. Det digitala läromedlet innehåller faktatexterna, självrättande övningar baserade på instuderingsuppgifterna, förklarande animeringar och lärardel med facit m.m. Det digitala komplementet innehåller instuderingsfrågorna i digital form och lärardel med facit m.m.