Koste van elektriese energie

Hoofstukoorsig

2 weke

Hierdie hoofstuk handel oor die kostes wat by die gebruik van elektrisiteit betrokke is. Sommige leerders het waarskynlik voorafbetaalde kragmeters in hul huise, terwyl ander maandeliks volgens hul gebruik rekeninge ontvang. Hoe hulle ookal vir elektriese energie betaal, is dit nodig dat hulle verstaan hoe die kostes bereken word. Ten einde die berekenings te vereenvoudig, moet ons 'n tarief toeken. Eskom gebruik 'n gly-tarief wat dit soms moeilik maak om die presiese kostes te bereken.

BELANGRIKE NOTA:

Hierdie hoofstuk word genoem 'Koste van elektriese energie' eerder as 'Koste van elektriese krag' soos KABV dit noem. Ons betaal nie vir krag nie, maar vir elektriese energie.

Die volgende stellings in KABV is foutief:

  • verbruikers betaal vir die hoeveelheid drywing wat hulle verbruik

  • hoeveelheid elektriese drywing verbruik word gemeet in kWh (kilowatt-uur)

Hierdie stellings behoort eerder te lees:

  • verbruikers betaal vir die hoeveelheid energie wat hulle verbruik

  • hoeveelheid elektriese energie verbruik word gemeet in kWh (kilowatt-uur)

Die kilowatt-uur is nie die eenheid van drywing nie (drywing word in watt gemeet). 1 kWh is gelyk aan 3,6 miljoen joule. Joule is die SI-eenheid van energie, maar dit is 'n klein eenheid en is daarom nie geskik daarvoor om in 'n energierekening gebruik te word nie. Ons gebruik dus liewer die kilowatt-uur om te meet hoeveel energie verbruik is.

7.1 Wat is elektriese drywing? (1 uur)

Take

Vaardighede

Aanbeveling

Aktiwiteit: Drywinggradering van verskillende toestelle

Waarnemimg, navorsing, vergelyking, opstel van 'n lys, berekening

KABV voorgestel

7.2 Die koste van energieverbruik (5 ure)

Take

Vaardighede

Aanbeveling

Aktiwiteit: Berekening van energieverbruik

Vergelyking, berekening

KABV voorgestel

Aktiwiteit: Berekening van die koste van elektriese energie

Vergelyking, berekening, analise, regverdiging, verduideliking

KABV voorgestel

Aktiwiteit: Huisopname

Navorsing, insamel van data, berekening, analise.

Voorgestel

Aktiwiteit: Vergelyking van die energie-doeltreffendheid van verskillende gloeilampe

Vergelyking, beskrywing, berekening, verduideliking

Voorgestel

Aktiwiteit: Loopbaannavorsing

Navorsing, groepwerk, skryf, aanbieding

KABV voorgestel

  • Wat is elektriese drywing?
  • Hoe meet ons elektriese drywing?
  • Gebruik verskillende toestelle verskillende hoeveelhede energie?
  • Hoe weet ons hoeveel drywing ons verbruik?
  • Hoe meet ons ons elektriese energieverbruik?
  • Hoe kan ons uitwerk hoeveel ons elektisiteit kos?
  • Hoe kan ons ons energieverbruik verminder?

Wat is elektriese drywing?

  • elektriese drywing
  • watt
  • tempo

Elektriese drywing is die tempo waarteen elektriese energie voorsien word. Dit is die hoeveelheid energie voorsien per tydseenheid. In eenvoudiger terme, is dit hoe vinnig die elektriese energie voorsien word.

Drywing word in watt (W) gemeet.

Tempo is 'n verhouding, waarin een grootheid met tyd vergelyk word. Byvoorbeeld, km/h vergelyk die afstand (in kilometer) met tyd (in uur).

Ons kan drywing bereken met die formule:

Drywing = energie/tyd

Energie word in joule gemeet, en dit beteken dus dat drywing die hoeveelheid joule is wat in 'n bepaalde tydsperiode voorsien word. Wanneer ons drywings berekenings uitvoer, moet ons die energie in joule weet, asook die tyd in sekondes gemeet.

1 watt is gelykstaande aan 1 joule energie wat in een sekond oorgedra word. (1 watt = 1 joule per sekond)

Daar is 1000 watt in 1 kilowatt (kW).

Verskillende toestelle gebruik verskillende hoeveelhede drywing, afhangend van hul funksie. Alle elektriese toestelle het 'n stempel of 'n plakker iewers, wat die drywinggradering aandui. As jy op 'n haardroër of ketel kyk sal jy dit maklik vind.

Hierdie video het 'n paar goeie wenke oor hoe om elektrisiteit en geld te bespaar, en sodoende die planeet te red!

Die etiket op 'n elektriese pan toon 'n drywinggradering van 1400 W.
Die etiket op 'n waaier toon 'n drywinggradering van 120 W.

Watter van die bostaande twee toestelle gebruik meer drywing?


Die elektriese pan gebruik meer drywing as die waaier.

Drywinggradering van verskillende toestelle

Bring, indien moontlik, 'n verskeidenheid toestelle klas toe, byvoorbeeld 'n ketel, rooster of strykyster, sodat leerders die etikette met drywinggraderings daarop kan sien. Jy kan ook deur die skool loop en die drywinggraderings van verskillende toestelle in en om die skool identifiseer. Bring die advertensieblaaie in die koerant saam skooltoe sodat leerders die toestelle daarop kan bestudeer, en hul drywinggraderings identifiseer. Bring gloeilampe met verskillende drywinggraderings om vir die leerders te wys.

INSTRUKSIES:

  1. As jou onderwyser toestem, mag jy deur die skool of in jou klaskamer rondloop en na verskillende toestelle kyk.
  2. Jy mag moontlik ook advertensies uit koerante of tydskrifte kry om te bestudeer.
  3. Skryf die drywinggradering van elke toestel wat jy gevind het neer. Voltooi die tabel met jou bevindings.
  4. Hieronder is 'n paar fotos van die etikette op verskeie toestelle. Sluit hierdie drywinggraderings in jou tabel in.
  5. Antwoord die vrae wat volg.
Die etiket onderaan 'n broodrooster.
Die verpakking van 'n elektriese klitser.
Die etiket agterop 'n televisiestel.
Die etiket aan 'n warmwaterketel.

Skryf die drywinggraderings van die verskillende toestelle op die volgende tabel in.

Toestel

Drywing(W)

Rooster

Elektriese klitser

Televisiestel

Warmwaterketel

Hieronder is die drywinggraderings van die toestelle op die fotos. Leerders moet ook ander identifiseer.

Toestel

Drywing(W)

Rooster

700

Elektriese klitser

175

Televisiestel

54

Warmwaterketel

1500

VRAE:

Voltooi die volgende tabel om tussen joule en kilojoule om te skakel:

Indien die hoeveelheid energie oorgedra in kilojoule gegee word, moet jy dit na joule omskakel om die drywing in watt te kan bereken.

joule (J)

kilojoule (kJ)

120

34

1230

24,6

joule (J)

kilojoule (kJ)

120

0,12

34 000

34

1230

1,23

24 600

24,6

Voltooi die volgende tabel om tussen watt en kilowatt om te skakel.

watt (W)

kilowatt (kW)

1 760

4,56

25

0,56

watt (W)

kilowatt (kW)

1 760

1,76

4560

4,56

25

0,025

560

0,56

Plaas die toestelle in die bostaande tabel in volgorde van die wat die meeste drywing gebruik, tot die wat die minste drywing gebruik.



Leerder-afhanklike antwoord, afhanklik van die toestelle wat gelys is. Leerders sal vind dat toestelle wat hitte voorsien baie meer energie gebruik as toestelle, soos waaiers of radios, wat onderskeidelik beweging of klank voorsien.

Het jy die drywinggraderings van enige ander toestelle wat hitte verskaf aangeteken? Wat merk jy op van hierdie toestelle?



Toestelle wat hitte verskaf, soos ketels, roosters, en verwarmers, gebruik baie drywing.

Die volgende vrae behels berekenings gebaseer op die vergelyking:

drywing = energie/tyd
  1. Indien 180 kJ energie na jou slaapkamerlamp oorgedra word in 'n halfuur, wat is die drywinggradering van jou lamp? Wys jou berekenings.






  2. 100 000 kJ energie beweeg deur 'n kragstasie per minuut. Wat is die drywinggradering van die kragstasie? Wys jou berekenings.






  1. drywing = energie/tyd = 180 000/1 800 = 100 W

  2. drywing = energie/tyd = 100 000 000/60 = 1 666 666,67 W

Ons betaal vir die energie wat ons in ons huise gebruik. Hoe bereken ons hoeveel ons sal betaal, gebaseer op ons energieverbruik?

Die koste van energieverbruik

  • Eskom
  • energieverbruik
  • tarief
  • veelvlak tarief
  • elektriese toestel
  • opname
  • beraming
  • BTW
  • lumen
  • kilowatt-uur

Eskom vra geld vir die elektriese energie wat ons in ons huise gebruik. Eskom baseer die bedrag op ons energieverbruik. Hoe meer energie ons gebruik om ons huishoudelike elektriese toestelle te bedryf, hoe meer moet ons Eskom betaal.

Hoe bereken ons hoeveel energie ons gebruik? Dink byvoorbeeld as jy 'n 1000 W mikrogolfoond gebruik om jou kos vir 1 minuut lank warm te maak. Hoeveel energie word oorgedra? Ons kan die volgende vergelyking herrangskik:

drywing = energie/tyd

So kry ons:

energie = drywing × tyd

In hierdie formule word energie in joule gemeet, tyd in sekondes gemeet, en drywing in watt.

Om die energieverbruik van die 1000 W mikrogolfoond te bereken, maak ons soos volg:

energie = drywing × tyd

= 1000 W × 60 s

= 60 000 J

Eskom wil nou ons energieverbruik, oor die hele maand en vir al die toestelle in ons huis, bereken. Indien 60 000 J energie gebruik is om kos vir 1 minuut lank warm te maak, kan jy jou seker indink dat ons energieverbruik vir 'n hele maand 'n yslike groot hoeveelheid joule sal beloop. Dit is nie prakties vir energierekeninge nie. Om hierdie rede het ons 'n alternatiewe eenheid vir energieverbruik.

Die grootheid wat ons vir energieverbruik gebruik is die kilowatt-uur (kWh). 1 kWh is die energie wat verbruik word wanneer ons 'n 1000 W toestel 1 uur lank gebruik.

1 kWh is gelyk aan 3 600 000 joule.

Die kilowatt-uur is 'n mate van energieverbruik want dit word bereken deur drywing in kilowatt gemeet, met tyd in ure gemeet, te vermenigvuldig.

Ons kan die energieverbruik van verskillende toestelle bereken, deur die drywinggradering met die hoeveelheid tyd wat dit gebruik is, in ure gemeet, te vermenigvuldig.

Berekening van energieverbruik

INSTRUKSIES:

  1. Voltooi die volgende tabel om tussen sekondes, minute en ure om te skakel.
  2. Antwoord die vrae oor energieverbruik en wys jou berekenings.

'n Kilowatt-uur vereis dat ure as die tydseenheid gebruik word. Jy moet dus alle gegewe tye eers na ure omskakel vir jou berekenings.

Sekonde (s)

Minute (min)

Ure (h)

620

120

127

940

4,5

12,25

Sekonde (s)

Minute (min)

Ure (h)

620

10,33

0,172

120

2

0,033

7 620

127

2,12

56 400

940

15,67

16 200

270

4,5

44 100

735

12,25

VRAE:

'n Oond met 'n drywinggradering van 3600 W word gebruik om 'n koek 1 uur lank te bak. Wat is die energieverbruik?






3600 W = 3,6 kW

energieverbruik = drywing x tyd = 3,6 x 1 = 3,6 kWh

'n Ketel met 'n drywinggradering van 2200 W word gebruik om water vir 6 minute lank te kook. Wat is die energieverbruik?






2200 W = 2,2 kW

6 minute = 0,1 uur

energieverbruik = 2,2 x 0,1 = 0,22 kWh

Jy gebruik 'n 3600 W oond en bak 'n koek 1,5 uur lank. Wat is die energieverbruik?






3600 W = 3,6 kW

energieverbruik = 3,6 X 1,5 = 5,4 kWh

'n 120 W gloeilamp brand 2 ure lank. 'n 60 W gloeilamp brand 3,5 ure lank. Watter gloeilamp het die hoogste energieverbruik? Wys jou berekenings.









120 W gloeilamp:

120 W = 0,12 kW

energieverbruik = 0,12 x 2 = 0,24 kWh.

60 W gloeilamp:

60 W = 0,06 kW

energieverbruik = 0,06 x 3,5 = 0,21 kWh

Dus gebruik die 120 W gloeilamp meer drywing.

Ons moet betaal vir die aantal kilowatt-uur wat ons gebruik. Die koste van energieverbruik word gehef in sent per kilowatt-uur (c/kWh). Die volgende tabel gee die tariewe gehef aan huiseienaars indien hulle elektrisiteit direk van Eskom koop. Soos jy kan sien, is daar verskillende 'blokke'. Hoe meer energie jy per maand gebruik, hoe meer betaal jy per kilowatt-uur. Dit word 'n veelvlak tarief stelsel genoem.

Eskom Woonhuis Drywingstariewe 2013

Verskillende energieverbruike per maand

Energie heffing (c/kWh)

Omgewingsheffing (c/kWh)

Totaal

(c/kWh)

Blok 1 [≤ 50 kWh]

67,07

2,28

69,35

Blok 2 [51 - 350 kWh]

83,32

2,28

85,60

Blok 3 [351 - 600 kWh]

124,74

2,28

127,02

Blok 4 [> 600 kWh]

137,03

2,28

139,31

Hierdie tabel is aangepas van http://www.eskom.co.za/c/article/145/tariffs/

Die veelvlak tariefstelsel word gebruik om mense aan te moedig om elektrisiteit te bespaar en versigtig te gebruik. Hoe minder jy gebruik, hoe minder betaal jy per eenheid elektrisiteit.

Om jou elektrisiteitskostes te bereken, kies die blok wat op jou huis van toepassing is. Byvoorbeeld, as jou huishouding 252 kWh elektrisiteit per maand gebruik, dan val jy in blok 2.

Kom ons bereken die koste indien jou huishouding 252 kWh gebruik het in April 2013.

Die eerste 50 kWh word teen 'n laer tarief gehef, dus:

50 × 69,35 = 3 467,5 sent

Die oorblywende eenhede word teen die blok 2 tarief gehef.

(252 - 50) = 202

Dus, 202 × 85,60 = 17 291,2 sent

In totaal moet jy dus 3 467,5 + 17 291,2 = 20 758,7 sent betaal

Onthou, die tariewe word in sent gekwoteer, nie in rand nie, dus moet jy 'n omskakeling doen.

20 758,7/100 = R207,59

Dit beteken jou tostale rekening vir April 2013 sal R207,59 beloop.

Wat as jy nie die hele rekening wil bereken nie, maar net hoeveel 'n bepaalde toestel jou kos om te bedryf? Die gemiddelde per eenheid prys van elektrisiteit in 2013 is 71,65 c/kWh. Ons gaan hierdie per eenheid prys in ons berekenings gebruik.

Die eenheidprys van elektrisiteit varieer met verbruik. Die prys hier aangedui was die 2013 prys vir 'n bepaalde vlak van verbruik. Jy kan ook ander tariewe in jou berekenings gebruik, solank jy dit vooraf spesifiseer.

Die werklike koste per eenheid hang daarvan af of jou elektrisiteit direk vanaf Eskom gekoop word, of vanaf jou plaaslike munisipaliteit. Die tariewe mag ook van een munisipaliteit na 'n ander verskil.

Indien ons wil weet hoeveel dit ons sal kos om 'n bepaalde toestel te gebruik, kan ons die volgende berekening maak:

koste = drywinggradering van toestel × aantal ure wat dit gebruik is × eenheidsprys van elektrisiteit

Onthou dat ons die drywinggradering van 'n toestel van die etiket kan aflees. Het jy opgemerk dat die etikette die drywing in watt (W) aandui, eerder as in kilowatt (kW)? Dit beteken dat jy die drywinggraderings eers na kilowatt moet herlei indien jy dit wil gebruik om elektrisiteitskostes te bereken.

Kom ons doen 'n voorbeeld van 'n berekening vir die mikrogolfoond.

Ons wil uitwerk hoeveel dit kos om 'n klein oondjie (1500 W) vir 1 uur van die dag te gebruik. Die volgende stappe verduidelik wat jy moet doen.

Stap 1: Skryf die formule neer

koste = drywinggradering × tyd × prys

Stap 2: Lys al die gegewe waardes in 'n probleem

drywinggradering = 1500 W = 1,5 kW

tyd = 1 uur

prys = 71,65 c/kWh

Stap 3: Vervang die gegewe waardes in die formule om die onbekende te vind

koste = 1,5 kW × 1 uur × 71,65 c/kWh

= 107,475 sent

= R1,07

Stap 4: Skryf die antwoord en sy eenhede op 'n nuwe lyn.

Die koste om 'n klein oondjie vir 1 lank uur te bedryf is R1,07.

Kom ons probeer nog 'n voorbeeld.

Het jy al agtergekom hoe die yskas soms liggies begin brom nadat dit 'n ruk lank stil was? Yskaste is uiters onekonomiese elektriese toestelle. Om die temperatuur aan die binnekant konstant laag te hou, het die yskas 'n termostaat, wat die temperatuur van die lug in die yskas meet. Wanneer die temperatuur in die yskas hoër as 'n vasgestelde waarde styg, skakel die termostaat die energie-onekonomiese kompressor en kondensor aan. Yskaste is spesiaal geïsoleer om die koue lug binne te hou, en die energiebehoeftes van 'n yskas hang af van hoe gereeld die deur oopgemaak word, en wat daarbinne gehou word.

Verbeel jou dat jy per ongeluk die yskasdeur oop vergeet het toe jy haastig op pad skooltoe was, en dit nie agtergekom het voor die volgende dag nie. Ons wil nou uitwerk hoeveel dit kos om 'n yskas met 'n drywinggradering van 2200 W 'n dag lank te laat loop.

koste = drywinggradering × tyd × prys

drywinggradering = 2200 W = 2,2 kW

tyd = 24 uur

prys = 71,65 c/kWh

koste = 2,2 kW × 24 uur × 71,65 c/kWh

= 3 783,12 sent

= R37,83 per dag

Dit kos R37,83 om 'n yskas vir 1 dag te laat loop.

Berekening van die koste van energieverbruik

INSTRUKSIES:

  1. Gebruik die inligting in die onderstaande tabel om die vrae wat volg te beantwoord.
  2. Gebruik 71,65 sent/kWh as die koste per eenheid in al jou berekenings.

Toestel

Drywinggradering

Mikrogolfoond

1 360 W

Konvensionele oond

6 000 W

Televisiestel

105 W

Warmwatersillinder

4 800 W

Gloeilamp

100 W

Fluoresserende ligbuis

40 W

Stofsuier

1600 W

Wasmajien

2200 W

VRAE:

Stel jou voor dat jou gesin hierdie maand 320 kWh elektrisiteit gebruik het. Bereken die koste van 320 kWh.






koste = 320 kWh × 71,65

= 22928 sent

= R229,28

'n Aartappel neem omtrent 1 uur om in 'n konvensionele oond gaar te kook. In 'n mikrogolfoond neem dit ongeveer 12 minute. Bereken die koste om die aartappel in elke toestel gaar te kook en skryf neer watter is die goedkoopste opsie.









12 minute = 0,2 ure

1 360 W = 1,36 kW

6 000 W = 6 kW

mikrogolfoond: koste = 1,36 x 0,2 x 71,65 = 19,49 sent = R0,19

konvensionele oond: koste = 6 x 1 x 71,65 = 429,9 sent = R4,30

Die mikrogolfoond is goedkoper om te gebruik as die konvensionele oond.

Watter lamp is goedkoper om 'n uur lank te gebruik, die gloeilamp, of die fluoresserende buislig? Regverdig jou antwoord met 'n berekening.






100 W = 0,1 kW

40 W = 0,04 kW

gloeilamp = 0,1 x 1 x 71,65 = 7,165 sent = R0,07

fluoresserende buislig = 0,04 x 1 x 71,65 = 2,866 sent = R0,03

Die fluoresserende buislig is goedkoper om te gebruik.

Indien jy 'n voorafbetaalde elektrisiteitskoopbewys vir R15 het, hoe lank sal jy daarmee televisie kan kyk?






R15 = 1 500 sent

105 W = 0,105 kW

Aantal kWh = 1500/71,65 = 20,94 kWh

Aantal ure = 20,94/0,105 = 199,43 ure

Jy moet jou kamer stofsuig en dit gaan 30 minute neem. Wat sal dit kos?






1600 W = 1,6 kW

30 minute = 0.5 ure

koste = 1,6 x 0.5 x 71,65

= 57,32 sent

= R0,57

Indien dit die warmwatersillinder twee en 'n half uur neem om water vanaf 20 °C tot 65 °C te verhit, hoeveel kos dit om die water te verhit?






4800 W = 4,8 kW

koste = 4,8 x 2,5 x 71,65

= 537,375 sent

= R5,37

Watter ander toestel kan 'n gesin gebruik om water te verhit, wat nie soveel energie vereis nie?



'n Gesin kan 'n sonverwarmer gebruik om die water te verhit in plaas van 'n warmwatersillinder. Dit gebruik sonkrag en verlaag die gesin se energieverbruik. Dit bespaar energie en geld.

Ons kan sien dat verskillende toestelle verskillende drywinggraderings het en dus meer of minder elektrisiteit benodig om te funksioneer. Dit beteken dat sommige toestelle duurder is om te gebruik as ander. 'n Gewone gloeilamp is byvoorbeeld duurder om te gebruik as 'n fluoresserende lamp. Miskien kan jy onthou dat 'n gewone gloeilamp die meeste van sy energie uitstraal as hitte, eerder as lig.

Weet jy hoeveel elektrisiteit jou gesin verbruik? Kom ons vind uit.

Huisopname

INSTRUKSIES:

  1. Stel 'n lys saam soortgelyk aan die een hierbo, van al die elektriese toestelle in jou huis. Die 4 kolomtitels moet lees: Toestel, drywinggradering, aantal ure en koste.
  2. Beraam die aantal ure wat elke toestel in 'n tipiese dag gebruik word.
  3. Gebruik 71,65 c/kWh as die eenheidsprys en bereken die daaglikse koste vir elke toestel. Onthou om die aantal gloeilampe in die huis te tel en vermenigvuldig daardie getal met die koste vir een gloeilamp.

Gebruik die volgende spasie vir jou tabel.
















Die lengte van die tabel sal afhang van die aantal toestelle in elke leerder se huis. Leerders se antwoorde sal verskil. Hulle moet 'n afsonderlike berekening voltooi vir elke toestel, en dan die bedrae bymekaartel om die totale elektrisiteitskoste te kry.

Hier is 'n voorbeeld van hoe die berekening sal lyk vir 'n gloeilamp van 120 W wat 2 ure per dag brand. Moedig die leerders aan om die volgende stappe te volg:

Stap 1: Skryf die formule neer

koste = drywinggradering x tyd x prys

Stap 2: Lys al die gegewe waardes in 'n probleem

drywinggradering = 120 W = 0,12 kW

tyd = 2 ure

prys = 71,65 c/kWh

Stap 3: Vervang die gegewe waardes in die formule om die onbekende te vind

koste = 0,12 x 2 x 71,65

= 17,196 sent

Stap 4: Skryf die antwoord en sy eenhede op 'n nuwe lyn.

Koste van elektrisiteit is 17 sent (R0,17)

VRAE:

Al hierdie antwoorde sal afhang van watter elektriese toestelle in die leerder se huis gebruik word. Dit is belangrik om te kontrolleer of hulle die formule korrek gebruik het en of hulle watt na kilowatt en sente na rande omgeskakel het.

Wat was jou totale geraamde elektrisiteitskoste vir een dag?


Leerder-afhanklike antwoord.

Indien daar gemiddeld 30 dae in 'n maand is, wat sal jou geraamde maandelikse rekening wees?






Leerder-afhanklike antwoord.

Kan jy aan maniere dink waarop jou gesin die hoeveelheid elektrisiteit wat julle gebruik kan verminder?




Die antwoord is leerder-afhanklik. Sommige leerders mag slegs 'n paar elektriese toestelle hê, en nie in 'n posisie wees om verbruik te verminder nie. Sommige leerders mag aandui dat hulle elektrisiteit meer effektief kan gebruik.

Daar is baie verskillende maniere waarop ons elektrisiteit kan bespaar met die doel om geld te spaar. Ons keuse van gloeilampe kan ons elektrisiteitsrekekning beïnvloed. LED gloeilampies is baie energiedoeltreffend. Hulle het laer drywinggraderings as gewone gloeilampe, maar (anders as met gewone gloeilampe) word die meeste van hulle energie as lig oorgedra, en slegs 'n baie klein deel as hitte. Lig wat vanaf die lamp oorgedra word, word in lumen gemeet.

Vergelyking van die energiedoeltreffendheid van verskillende gloeilampe

Meer inligting oor hoe hierdie drie tipe lampe met mekaar vergelyk is hier beskikbaar: http://www.designrecycleinc.com/led%20comp%20chart.html

INSTRUKSIES:

Lees die inligting in die tabel, en gebruik dit om die vrae te beantwoord.

LED

Kompakte fluoresserende gloeilampe (KFGs)

Gloeilampe

Voorbeeld

http://www.flickr.com/photos/kalleboo/4057044421/

http://www.flickr.com/photos/vasenka/6635890033/

http://www.flickr.com/photos/belobaba/6058142799/

Gemiddelde leeftyd (in ure)

50 000

8 000

1 200

Watt

8

15

60

Lumen

800

800

800

Watter van die drie gloeilampe sal die langste hou?


LED

Watter van die drie gloeilampe het die hoogste drywinggradering?


gloeilamp

Hoe vergelyk die drie gloeilampe in terme van hoeveel lig hulle kan lewer?



Die drie gloeilampe lewer almal dieselfe hoeveelheid lumen, dus gee hulle almal dieselfde hoeveelheid lig.

Bereken hoeveel dit sou kos om elke gloeilamp 5 uur lank in 'n huis te laat brand, oor 'n hele jaar (365 dae) gemeet. Gebruik 71,65 sent/kWh.











LED: koste = 0,008 x 5 x 365 x 71,65 = 1046,09 sent = R10,46

Fluoresserend: koste = 0,015 x 5 x 365 x 71,65 = 1962,42 sent = R19,61

Gloeilamp: koste = 0,06 5 x 365 x 71,65 = 784,68 sent = R78,46

Watter lamp sou jy kies om te gebruik? Verduidelik jou keuse.



Die antwoord is leerder-afhanklik. Leerders moet besef dat LEDs goedkoper is om op 'n daaglikse basis te gebruik, hoewel hulle aanvanklike koste relatief duur is.

Watter lamp is die beste vir die omgewing? Verduidelik jou keuse.




Die LED lig gebruik minder elektrisiteit vir dieselfde liguitset. Dit beteken dat minder elektrisiteit verbruik word. Indien almal LED ligte gebruik sal die totale vraag na elektrisiteit laer wees, minder elektrisiteit sal geproduseer word, en daar sal minder besoedeling wees.

LEDs en gewone gloeilampe bevat nie kwik ('n giftige stof) nie, maar fluoresserende lampe wel.

Indien van ligte wat minder elektrisiteit benodig gebruik gemaak word, kan dit 'n domino-effek tot gevolg hê. As almal minder elektrisiteit gebruik, sal die steenkoolaangedrewe kragstasies in Suid-Afrika minder energie hoef te produseer. Indien minder energie geproduseer word, word minder fossielbrandstof verbrand, en dit lei tot 'n vermindering in die hoeveelheid kweekhuisgasse wat vrygestel word.

Leer meer oor die Joule, 'n elektriese motor wat hier in Suid-Afrika vervaardig word.

Daar is heelparty belangrike en vervullende beroepe in die elektriese energiesektor. Kom ons doen navorsing oor enkeles daarvan.

Beroepsnavorsing

Hierdie is 'n geleentheid vir leerders om bewus te word van die vele verskillende beroepe beskikbaar in die elektriese energiesektor. Daar is 'n kort lys van voorgestelde beroepe om na te vors, maar moedig die leerders aan om meer uit te vind. Laat die leerders in klein groepe navorsing doen, en dan hulle bevindinge aan die klas rapporteer.

INSTRUKSIES:

  1. Verdeel in groepe van 3.
  2. Gebruik die biblioteek of die internet en doen navorsing oor 'n beroep vanaf die volgende lys:

    1. elektisiën
    2. elektriese ingenieur
    3. IT-spesialis
  3. Probeer inligting vind oor hoe iemand in daardie beroep sy/haar werkdag spandeer, en watter kwalifikasies benodig word om die werk te doen.
  4. Rapporteer jou bevindinge aan die klas.

VRAE:

Skryf neer watter beroep vir jou die interessantste is.


Leerder-afhanklike antwoord.

Waarvan hou jy omtrent daardie beroep?




Leerder-afhanklike antwoord.

Die Zooniverse webblad bied 'n goeie oorsig van die verskeidenheid burgerwetenskapprojekte waarby leerders betrokke kan raak. Daar is 'n groot verskeidenheid projekte, soos om potensiële planete rondom sterre te help identifiseer, werklike kankerdata te analiseer, tropiese sikloondata te bestudeer, of na die klanke van walvisse en vlermuise te luister. Daar is nog veel meer. Burgerwetenskap is wetenskaplike navorsing wat grootliks of deels deur nie-professionele wetenskaplikes uitgevoer word, en spesifiek deur lede van die publiek. Indien leerders aangemoedig word om by hierdie projekte betrokke te raak, mag dit hulle insig gee oor watter moontlikhede daar is, en mag dit ook betekenis en waarde bring aan dit wat hulle in die Natuurwetenskapklas leer. https://www.zooniverse.org/

'Burgerwetenskap' is wanneer die algemene publiek deelneem aan wetenskaplike navorsing.

Wil jy deel wees van werklike wetenskaplike navorsing? Kyk na hierdie burgerwetenskapprojekte waarby jy maklik kan inskakel. https://www.zooniverse.org/

  • Elektriese drywing is die tempo van energievoorsiening, gemeet in watt (W).
  • 1 watt drywing is gelykstaande aan 1 joule per sekond.
  • Verskillende toestelle gebruik verskillende hoeveelhede drywing.
  • Elektriese energie word verkoop in eenhede genoem kilowatt-uur (kWh), 'n maatstaf vir energieverbruik.
  • 1 kWh is die energie wat deur 'n 1000 W toestel in 1 uur gebruik word.
  • Eskom verkoop energie en gebruik veelvlak tarriewe om die vermorsing van energie te ontmoedig.
  • Ons kan die koste betrokke by die gebruik van 'n bepaalde toestel bereken, deur die drywinggradering daarvan met die aantal uur en die eenheidskoste van elektrisiteit te vermenigvuldig.

Konsepkaart

Gebruik die volgende bladsy om jou eie konsepkaart te ontwerp, waarin jy hierdie hoofstuk oor die koste van energie opsom.

Onderwyser weergawe

Hersieningsvrae

Wat is die drywinggradering van die volgende twee toestelle? [2 punte]

  1. 'n Braaipan.


  2. 'n Waaier.


  1. 1400 W

  2. 120 W

Verwys na die tabel van drywinggraderings vir algemene toestelle. Lys die toestelle in volgorde van dié wat die minste drywing gebruik, tot dié wat die meeste drywing gebruik. [2 punte]

Toestel

Drywinggradering

Stoof

3600 W

Mikrogolfoond

1200 W

Wasmajien

2200 W

Ketel

2200 W

Yskas

230 W

Rooster

750 W

Energiebesparende gloeilamp

40 W

Gloeilamp

120 W

Stofsuier

1600 W



Energiebesparende gloeilamp, gewone gloeilamp, yskas, rooster, mikrogolfoond, stofsuier, wasmasjien, ketel, stoof.

Wat is elektriese drywing? Verduidelik in jou eie woorde. [2 punte]



Leerders moet verduidelik dat dit die hoeveelheid elektriese energie is wat per sekond oorgedra word.

Verduidelik wat met 1 watt drywing bedoel word. [2 punte]


1 watt drywing is gelykstaande aan 1 joule energie wat in 1 sekonde voorsien word.

Wat beteken dit as 'n stoof 'n drywinggradering van 3600 W het en 'n mikrogolfoond 'n drywinggradering van 1200 W het? Vergelyk hierdie twee toestelle in terme van die energie verskaf. [3 punte]



Dit beteken die stoof gebruik meer drywing as die mikrogolfoond, want die stoof gebruik 3600 joule energie per sekonde, en die mikrogolfoond gebruik 1200 joule energie per sekonde.

Voltooi die volgende tabel [8 punte]

Joule (J)

Kilojoule (kJ)

145

134

1 650

32,12

Watt (W)

Kilowatt (kW)

1 850

3,79

32

0,485

Joule (J)

Kilojoule (kJ)

145

0,145

134 000

134

1 650

1,65

32 120

32,12

Watt (W)

Kilowatt (kW)

1 850

1,85

3 790

3,79

32

0,032

485

0,485

'n Elektriese strykyster het 'n drywinggradering van 1500 W. Indien die yster elke dag 3 ure lank gebruik word, vind die aantal eenhede elektriese energie wat dit in Februariemaand sal verbruik. [3 punte]






drywinggradering = 1500 / 1000 = 1,5 kW

tyd = 3 x 28 = 84 ure

energieverbruik = 1,5 x 84 = 126 kWh

'n Elektriese ketel het 'n drywinggradering van 1000 W. Indien die ketel elke dag 1 uur lank gebruik word, vind die aantal eenhede elektriese energie wat dit in Augustusmaand sal verbruik. [3 punte]






drywinggradering = 1000/1000 = 1 kW

tyd = 1 x 31 = 31 ure

energieverbruik = 1 x 31 = 31 kWh

Jou huis se elektrisiteitsmeter lees 3456 in Maart en 4566 in April.

  1. Hoeveel elektriese energie het jou huishouding tydens die periode van een maand gebruik? [2 punte]






  2. Indien elektriese energie teen 71,65 c/kWh gehef word, wat sal jou rekening wees vir daardie maand? [3 punte]






  1. Energieverbruik = 4566 - 3456 = 1110 kWh

  2. energie = 1110 kWh

    prys = 71,65 c/kWh

    Koste = 1110 x 71,65 = 79531,5 sent= R795,32

'n 120 W elektriese kombers word 8 ure lank gebruik.

  1. Hoeveel kilowatt-uur elektriese energie is deur die kombers gebruik? [3 punte]






  2. Indien die eenheidskoste van elektrisiteit 71,65 sent is, wat sal dit kos om die kombers 8 ure lank te gebruik? [3 punte]






  1. drywinggradering = 120 W = 0,12 kW

    tyd = 8 ure

    energie = drywing x tyd = 0,12 x 8 = 0,96 kWh

  2. Koste = 0.96 x 71,65 = 68,784 sent = R0,69

'n 2600 W ketel in die skool se personeelkamer word 8 keer per dag vir 5 minute op 'n keer gebruik.

  1. Wat is die totale tyd wat die ketel aangeskakel bly oor 'n periode van 'n vyfdagskoolweek? [2 punte]






  2. Hoeveel energie word verbruik om die ketel oor hierdie periode te gebruik (in kilowatt-uur)? [2 punte]






  3. Indien 'n eenheid 71,65 sent kos, hoeveel kos dit om die ketel oor hierdie periode te gebruik? [3 punte]






  1. tyd = 8 x 5 x 5 = 200 minute = 3,33 ure per 5-dag skoolweek.

  2. drywinggradering = 2 600 W = 2,6 kW

    tyd = 3,33 ure

    energie = 2,6 x 3,33 = 8,66 kWh

  3. koste = 8,66 x 71,65 = 620,35 sent = R6,20

Indien jy 'n voorafbetaalde elektrisiteitskoopbewys van R35 het, bereken die volgende.

  1. Hoe lank sal jy 'n 230 W yskas kan laat loop, as elektrisiteit 71,65 sent per kWh kos? [5 punte]









  2. Hoe lank sal jy ses 60 W gloeilampe kan gebruik? [5 punte]









  1. koste = R35 = 3500 sent

    drywinggradering = 230 W = 0,23 kW

    prys van elektrisiteit = 71,65 c/kWh

    Aantal beskikbare eenhede (kWh) op koopbewys = 3500/71,65 = 48,85 kWh

    tyd = energie/drywing = 48,85 kWh / 0,23 kW = 212 ure

  2. Aantal beskikbare eenhede (kWh) op koopbewys = 3500/71,65 = 48,85 kWh

    drywinggradering vir een gloeilamp = 60 W = 0,06 kW

    drywinggradering vir ses gloeilampe = 0,06 x 6 = 0,36 kW

    tyd = energie/drywing = 48,85 / 0,36 = 135,69 ure

Watter gloeilamp, 'n 15 W CFL of 'n 8 W LED, sal jy eerder gebruik? Verduidelik hoekom. [3 punte]




Albei gloeilampe lewer dieselfde hoeveelheid lig, maar omdat die drywinggradering van die LED laer is, kos dit minder aan energie om hierdie lampie te gebruik. Die LED is goedkoper om te gebruik. Leerders mag ook noem dat CFLs kwik bevat, en LEDs nie.

'n Tuimeldroër het 'n drywinggradering van 4 500 W. Hoe lank het dit geneem om 'n lading nat wasgoed droog te maak as elektrisiteit 71,65 sent per kWh kos, en dit R4,84 gekos het om die wasgoed te droog? [6 punte]









koste = R4,84 = 484 sent

drywinggradering = 4 500 W = 4,5 kW

koste = energie verbruik x eenheidsprys

energie verbruik = koste/eenheidsprys = 484/71,65 = 6,755 kWh

tyd = energie/drywing= 6,755/4,5 = 1,5 ure

Totaal [62 punte]