Energibegrepp

Energi är ett enkelt ord som kan vara svårt att förklara. Kort kan man säga att energi är rörelse, eller förmågan till rörelse.

Nästan allt vi gör handlar om att omvandla energi mellan olika former, som att våra muskler omvandlar energin i maten vi äter till rörelse när vi cyklar till jobbet eller skolan, eller att kretsarna i din telefon omvandlar energin i telefonens batteri till ljus, ljud och värme. Några former av energi är:

Äter vi en smörgås lagrar vi den kemiska energin från smörgåsen i våra celler. Lyfter vi sen en tung sten omvandlas den kemiska energin i cellerna till rörelseenergi i musklerna. Lägger vi upp stenen på ett bord omvandlas rörelseenergin i musklerna till lägesenergi i stenen, som i sin tur omvandlas till rörelseenergi om stenen ramlar ner, för att till slut bli värmeenergi när stenen slår i marken. I slutändan blir all energi värme.

Men omvandlingen mellan olika energiformer är inte perfekt. Lite av energin ”smiter iväg” som värme i varje steg. Käkarna blir varma när vi tuggar, musklerna blir varma när vi lyfter och stenen blir varm när den slår i marken. Det kallar vi för värmeförluster. Ju mindre värmeförluster, desto mer energieffektiv säger vi att omvandlingen är. I bilden visar pilarna hur mycket energi som följer med i omvandlingarna och hur mycket som försvinner i värmeförluster. I sista steget har all energi blivit värme.

Energieffektivisering handlar om att minska värmeförlusterna i allt från fordon och värmesystem till datorer, belysning och batterier. I gamla glödlampor blev det mesta av den elektriska energin värme direkt, men i moderna lampor blir det mesta ljus. Energieffektivisering kan också handla om att ta bort onödig energianvändning, t.ex. sänka värmen i ett tomt hus eller stänga av en TV som ingen tittar på.

Den andel energi som omvandlas till det vi önskar (t.ex. rörelse) kallas verkningsgrad och kan mätas i procent. Om 90 % av energin i ett batteri omvandlas till rörelse i en elcykelmotor har motorn 90 % verkningsgrad. I en bensinmotor omvandlas ca 25 % av den kemiska energin i bensinen till rörelse, så bilmotorn har en verkningsgrad på 25 %. Resten blir värme, både i cykel- och bilmotorn. Verkningsgraden är därför ett sätt att mäta energieffektivitet, och gör det lätt att jämföra prylar med varandra.

När det handlar om prylar som drivs av el pratar man ofta om effekt. Effekten är ett mått på hur fort en pryl använder en viss mängd energi. Effekt mäts i enheten watt, förkortat W, eller kilowatt, förkortat kW. 1 kW är detsamma som 1000 W. Energi mäts i enheten wattimme, förkortat Wh, eller kilowattimme, förkortat kWh.

Om vi vet hur stor effekt en pryl drar och hur länge den är igång kan vi räkna ut hur mycket energi den använder, såhär:

En dammsugare kan till exempel ha effekten 1 kW. När den gått i en timme har den använt energin 1 kWh (kilowattimme). En effekt på 1 kW under en timme ger alltså energin 1 kWh. Går den i två timmar använder den 2 kWh, osv. Att kunna räkna ut hur mycket energi som används för olika saker i vår vardag är en nyckel till att förstå energieffektivisering.

Det andra exemplet använde alltså nästan fem gånger mer energi än första exemplet och kan sägas vara mer energieffektivt. Men det är svårt att sätta en exakt verkningsgrad för prylar som TV-spelskonsoler, eftersom det inte går att att jämföra energin som används med resultatet i form av hur kul det är att spela.

För att räkna fram verkningsgraden för en pryl delar man den ”nyttiga” energin man får ut med den energi man stoppar in i prylen. Det går också bra att dela den nyttiga effekten med effekten man stoppar in.

Att veta verkningsgraden blir särskilt viktigt när det gäller saker som drar mycket energi. I Sverige använder vi en stor del av vår energi till att värma våra bostäder. Uppvärmningen kostar därför mycket pengar och har stor belastning på miljön.

Exemplet ovan gäller en effektiv, modern pelletspanna. Gamla värmepannor hade betydligt lägre verkningsgrad. Med tiden blir tekniken bättre och lagkraven strängare, vilket gör att nya prylar brukar vara mer energieffektiva än gamla.

Ändå minskar inte Sveriges energianvändning särskilt mycket. Det beror på att samtidigt som prylarna blir energieffektivare skaffar vi fler prylar, reser mer och kräver mer av av våra prylar. Större TV-apparater med HDR och andra funktioner som använder mer energi "äter därför upp” mycket av energieffektiviseringen. Dessutom kräver de nya prylarna mycket energi att tillverka.

Att minska vår energianvändning handlar därför inte bara om modern, effektiv teknik utan också om vår livsstil – vad vi gör med vår tid och våra pengar.

Många elprylar som säljs i Europa har en energimärkning som visar hur energieffektiva de är. Märkningen kom på 1990-talet men har uppdaterats flera gånger, senast 2021. Etiketten ser ungefär likadan ut på alla märkta produkter, t.ex. kylskåp, värmepumpar, torktumlare och datorskärmar.

De flesta prylar är så avancerade att det inte säger så mycket att bara räkna ut verkningsgrad. Energieffektiviteten anges istället med en bokstav mellan A och G, där A är mest energieffektivt och G minst. Exemplet nedan kommer från en frys, och där handlar det bl.a. om hur stor effekt som krävs för att hålla en viss mängd mat fryst till en viss temperatur.

QR-koden uppe till höger kan man scanna med sin telefon och få reda på mer om produkten. Märkningen ser lite olika ut beroende på vad det är för produkt men bokstavsklassningen och årsanvändningen av energi är samma.

Att prylar både får en bokstav för energieffektivitet och en siffra i kWh/år för energianvändning beror på att energianvändningen inte säger allt. En stor frys med plats för massor av mat brukar vara mer energieffektiv än en liten. Trots att den drar mer energi har den ju plats för mycket mer mat. Därför är bokstaven det viktigaste när man tittar på energimärkningen, oavsett typ av pryl.

I verkligheten varierar vindkraftverkets energi med blåsten, ibland ger det mer än 50 W och ibland mindre. Vi förutsätter i exemplet att det finns ett batteri som kan lagra energin från då det blåser mycket för att användas när det blåser lite.