Räkna på energi och effekt (7-9)
Räkneuppgifter i tre nivåer. Facit finns efter varje uppgift.
För att få reda på effekt och annat om olika prylar som nämns i uppgifterna, gå in på toptensverige.se
Förklaringar av begrepp som verkningsgrad, effekt och energieffektivisering samt hur man räknar på dem, finns i faktaunderlaget om energibegrepp.
Klurigt – nivå 1
- Du kör en gummibåt med båtmotorn Endura Max 55.
Vad har motorn för effekt, räknat i kW? - U-värdet för ett fönster är ett mått på hur mycket energi fönstret släpper ut ur huset i form av värme. Ett högt u-värde betyder att mycket värme läcker ut.
Vilket fönster på Top Ten Sverige läcker minst värme, alltså har det lägsta u-värdet?
Facit nivå 1
- Motorn har en effekt på 600 W, alltså 0,6 kW.
- Hösten 2021 har fönstret Skaala Alfa 2+2 har det minsta u-värdet på 0,64. Kanske har nya, effektivare fönster dykt upp när du läser detta.
Klurigare – nivå 2
- Du försöker köra ikapp finlandsfärjan i gummibåten från förra nivån. Dålig idé. Batteriet tar slut efter två timmar.
Hur mycket energi fanns lagrat i batteriet? - U-värdet mäter antalet W (alltså effekten) som läcker ut genom varje kvadratmeter fönster för varje grads skillnad mellan ute och inne. Enheten är W/(m2°C), där W står för watt, m2 står för kvadratmeter och °C för grader. Fönstret är 1 m2 stort och har ett u-värde på 0,64. Det är nollgradigt ute och 20 °C inne.
Använd följande formel för att räkna ut den läckande effekten:
Facit nivå 2
1.
2.
Det kan jämföras med effekten hos en stark LED-lampa.
Klurigast – nivå 3
- Du blir räddad mitt på Östersjön av din storasyster, som kör en tiohästars bensinmotorbåt (en hästkraft motsvarar 746 W) och letar i en och en halv timme innan hon hittar dig. Det tar en halvtimme hem igen och precis när ni når bryggan tar bensinen slut. Det fanns 8 liter bensin i tanken och varje liter motsvarar 9,1 kWh.
Hur stor verkningsgrad har bensinmotorn? - a) Ett hus har åtta fönster av typen som beskrivs på nivå 1. Fyra stycken är 1 m2, två stycken på 1,5 m2 och två stycken på 1,8 m2. Ute är det -6 °C och inne 20 °C.
Hur mycket värmeenergi läcker ut ur huset på en vecka?
b) Jämför de energieffektiva fönstren ovan med äldre standardfönster som har u-värdet 1,4 W/(m2°C). Räkna med en värmekostnad på 1,2 kr/kWh.
Hur mycket minskar energiläckaget? Vad blir merkostnaden för de äldre standardfönstren?
Facit nivå 3
- En hästkraft motsvarar 746 W och bensinmotorn hade 10 hästkrafter. Dess effekt i kW är därför 7,46 kW.
Bensinmotorn kördes i totalt 2 h. Energin som utvecklades i motorn blir då 7,46 kW • 2 h ≈ 15 kWh. 15 kWh är alltså den ”nyttiga energin”, den som drev båten framåt.
Energin i bensinen var 73 kW.
Verkningsgraden (nyttig energi/tillförd energi) blir ca 21%.
2. a) Den totala fönsterytan är 10,6 m2.
Temperaturskillnaden är 28 °C.
Tiden i timmar är 168 h.
Effekt = u-värde • fönsteryta • temperaturskillnad
Läckt energi är ca 32 kWh.
b) Eftersom bara u-värdet ändras kan vi ta samma uträkning som i slutet av förra uppgiften och bara ändra 0,64 till 1,4.
Läckt energi är ca 70 kWh.
Skillnaden i läckt värmeenergi blir då 38 kWh.
Merkostnaden varje vecka blir då 46 kr.
Tid över?
Denna uppgift har tagits fram av Naturskyddsföreningen i ett projekt som har finansierats av Europeiska unionens forsknings- och innovationsprogram Horizon 2020, enligt bidragsavtal nr. 845231. Ansvaret för ovanstående innehåll, som inte nödvändigtvis återspeglar Europeiska unionens åsikter, ligger hos författarna. Varken EASME eller EU-kommissionen tar ansvar för eventuella handlingar som blir följden av ovanstående information.
