El og gas El og gas Energiforbrug For godt 100 år siden blev energi i form af kul, olie og gas for alvor taget i brug. Fra 1900 til 1980 er energiforbruget i Danmark 17-doblet i takt med den stigende industrialisering. Vores stigende forbrug af energi hænger nøje sammen med en øget velstand. I dag bruger vi stadig primært kul, olie og naturgas som energikilder. Disse fossile brændstoffer er forbundet med forurening af både luft og jord, da forbrændingen er medvirkende årsag til drivhus-effekt og syreregn. Naturgas er at foretrække frem for kul og olie, da det frigiver mindre CO 2. Danmark er et af de lande, der udleder mest CO 2 pr. indbygger. Energiarter Fossilt brændsel: Kul. Olie. Naturgas. Vedvarende energikilder: Vindenergi vindmøller. Havenergi/vandkraft bølger, tidevand, dæmninger. Solenergi solfangere. Geotermisk energi varme kilder, vulkaner. Fornybare energikilder: Affald husholdningsaffald. Biobrændsel halm, flis, biogas. Andre energiformer: Kernekraft (fissionsenergi). Fusionsenergi. Forskellige former for udnyttelse af vedvarende energikilder: Vindmøller, vandkraft samt solfangere. Der henvises til regler for brug af -materialer, se www.undervisningsbanken.dk
Miljø Regeringens handlingsplan for bæredygtig udvikling handler om at reducere brugen af kul til fordel for naturgas eller alternative energikilder af mere vedvarende og renere karakter. Ved brug af vedvarende energi udvikles ikke CO 2, og de fornybare energikilder hører til de såkaldte CO 2 -neutrale energikilder. 2008 17 20 39 Bruttoenergiforbrug fordelt på brændsler. (Kilde: Procentangivelser udregnet på baggrund af Energistatistik 2008, Energistyrelsen). Og ud over de angivne er der i 2008 2 % energi lavet af ikke-bionedbrydeligt affald. 21 Produktion af el På kraftværker bliver det brændsel, vi fyrer med, omdannet til det, vi kender som elektricitet. På kraftvarmeværker laves både elektricitet og fjernvarme. Kraftvarmeværker er mere miljøvenlige end kraftværker, da de udnytter energien i brændslet bedre. Virkningsgraden er stor på et kraftvarmeværk. 85 % af energiforbruget bliver til el og varme. På et kraftværk er energiforbruget anderledes. Her bliver kun 40 % af energiforbruget til el. (kilde: Energi-LEX, Københavns kommune 1996). Når vi fyrer med 1000 kg kul, kommer der også 1000 kg op af skorstenen. Kullet er væk, og energien blevet til el og varme. Men de grundstoffer, som kullet består af, forsvinder ikke. De blandes med ilt og bliver til gasarterne kuldioxid, svovloxid, kvælstofoxider og vanddamp. Der henvises til regler for brug af -materialer, se www.undervisningsbanken.dk
El og gas På langt de fleste værker anvendes kul som fyringsmiddel. Det er dyrt at omlægge vore værker til naturgas, men en miljømæssig investering på længere sigt. Hver gang du tænder for lyset eller fyrer op for varmen, bruger du af de fossile brændstoffer og er dermed indirekte årsag til forureningen. Det er derfor vigtigt, at vi alle sparer på elforbruget. Udregn selv elforbruget Et stof eller et apparat, der kan udføre et arbejde, har en energi. Energi kan måles i Joule (J) eller udtrykkes pr. tidsenhed ved effekt. I det daglige anvender vi måleenheden Watt (W) eller kilowatt (kw) for effekt. Effekten er således en måde at udtrykke den mængde energi, et apparat bruger. Joule = enhed for arbejdsydelse og varmeydelse Effekt = ydeevne pr. tidsenhed Watt (W) = enhed for effekt, 1 W = 1 J/sek. KiloWatt (kw) = 1000 W MegaWatt (MW) = 1000 kw GigaWatt (GW) = 1 mio. kilowatt Der henvises til regler for brug af -materialer, se www.undervisningsbanken.dk
Miljø Ved produktion af 1 kw forurener vi omgivelserne med: 6 g svovloxider. 5 g kvælstofoxider. 875 g kuldioxid. 0,4 g svævestøv. 40 g flyveaske og slagger. (Kilde: Schriver, Forebyggende miljøarbejde) 1 kw svarer til, at du bruger et solarium i 45 minutter, en støvsuger i en time eller en varmluftsovn en halv time. Nogle af ovennævnte affaldsprodukter genanvendes, fx slagger til vejbelægninger. Sidst i dette kapitel finder du en oversigt over forskellige apparaters effekt og gennemsnitlige elforbrug. Man skal kunne aflæse effekten på selve apparatet. Computer 150 W Fjernsyn 100 W Effekten kan aflæses på apparaterne. Mikroovn 1300 W Kaffemaskine 1000 W Brødrister 850 W Det er muligt selv at udregne de enkelte apparaters elforbrug, hvis du kender effekten og benyttelsestiden. Elforbruget udtrykkes i kwh (kilowatt-timer/hour) Effekt benyttelsestid = elforbrug (kw) (timer/h) (kwh) Der henvises til regler for brug af -materialer, se www.undervisningsbanken.dk
El og gas Eksempel 1 Du bruger en brødrister (850 W) 8 minutter pr. dag. 850 W : 1000 = 0,850 kw 8 min. : 60 min. = 0,133 time Det årlige elforbrug er: 0,850 kw 0,133 h 365 dage = 41 kwh Eksempel 2 Du bruger sikkert ikke en håndmixer (150 W) hver dag, men måske kun 15 min. pr. uge. 150 W : 1000 = 0,150 kw 15 min : 60 min. = 0,25 time Det årlige elforbrug er: 0,150 kw 0,25 h 52 uger = 1,95 kwh Elforbrugets fordeling Elforbruget afhænger af boligens størrelse, antallet af familiemedlemmer og deres gode eller dårlige elvaner. Det har selvfølgelig også betydning, hvor mange elapparater man har, og om de er gamle eller nye. (I kapitlet Miljøvenligt køkken ser vi på elforbrug og besparelser i storkøkkener). Elforbrug i lejlighed Gennemsnit: 2.600 kwh (uden elvarme) Fordeling: 20 % til køleskab og fryser 16 % til underholdning (TV, stereo, PC) 22 % til belysning 17 % til madlavning, emhætte m.m. 13 % til diverse (støvsuger, hårtørrer m.m.) 12 % til vaske- og opvaskemaskine (Kilde: Seas nve 2009.) Elforbrug i énfamiliehus Gennemsnit: 5.200 kwh Fordeling: 13 % til køl og frys 19 % til belysning 8 % til underholdning (TV, stereo, PC) 16 % til vaskemaskiner og tørretumbler 9 % til madlavning, emhætte m.m. 12 % til diverse (støvsuger, hårtørrer m.m.) 16 % til fyr, cirkulationspumpe m.m. 7 % til opvaskemaskine Der henvises til regler for brug af -materialer, se www.undervisningsbanken.dk
Miljø Elpriser Hvad koster el i de forskellige netselskaber? 2008 priser inkl. moms og afgifter, kr. pr. kwh. Odense Energi 1,77 kr. pr. kwh DONG Energy 2,12 kr. pr. kwh Dertil kommer abonnement Elprisen er sammensat således: Odense Energi 2008 Markedsel 47,80 øre/kwh Transport 22,21 øre/kwh Off. forpligtelser 4,30 øre/kwh Afgifter 67,50 øre/kwh 141,81 øre/kwh + moms, i alt 177,27 øre/kwh Det er i dag ret uoverskueligt, hvad man skal betale for sin strøm, da der findes forskellige produkter som basis, pulje og spot, hvor man i princippet selv skal shoppe rundt og finde den billigste udbyder i sit område. Strømtyve og skjult elforbrug Gamle apparater bruger ofte meget el og er dyre i drift. Et gammelt køleskab er en typisk strømtyv. Et nyt køle-/fryseskab (160/100 liter) bruger ca. 400 kwh pr. år, hvorimod et 10 år gammelt skab af samme størrelse når helt op på 725 kwh pr. år. Vandsenge, akvarier, elradiatorer og elvandvarmere er andre typiske eksempler på strømslugere. I kan selv fange strømtyvene ved at låne en el- måler ved det lokale el-selskab. Den kan sættes til stikkontakten og afsløre el-forbruget hos det mistænkte apparat. Boligen har også et skjult elforbrug. Det findes i mange el-apparater i form af en ellers meget bekvem stand-by funktion. Selv om effekten er lav, kan elforbruget fra stand-by funktioner nemt løbe op i 300 kwh om året. Der henvises til regler for brug af -materialer, se www.undervisningsbanken.dk
El og gas Der er stor forskel i stand-by-forbruget fra apparat til apparat. Af skemaet fremgår variationer i forbruget. Underholdning Apparat Variation i elforbrug (kwh/år) TV 32 tommer, billedrør 200-360 TV 32 tommer, LCD 110-260 TV 24 tommer, LCD 160-390 TV 42 tommer, plasma 260-480 (Kilde: Elsparefonden, 2009) Tallene er ved 4 timer tændt hver dag og resten af tiden på standby. Vær også opmærksom på: Ure, clockradio, telefonsvarer, transformere fx halogenlamper, opladere til tandbørster, boremaskiner osv. Bedre elvaner Nøgleordene er energibesparelse og energieffektivitet. Ved lidt omtanke er det muligt at spare på elforbruget. Tænk dig om, når du laver mad og sluk for lyset, hvor du ikke har brug for det. Sluk for stand-by funktioner, når det er muligt. Brug også mindre el i spidsbelastningsperioderne. Det gør, at vi kan udskyde udvidelser af og bygning af flere kraftværker. Ved indkøb af nye el-apparater er det vigtigt at vælge energirigtige typer (kig efter energimærkningen). Ved at vælge de mest miljøvenlige apparater hjælper du miljøet, og i sidste ende sparer du selv penge på elregningen. Energipære. Pære 75 W alm. pære 15 W sparepære Besparelse Brændetid, timer 8 1000 8000 Kviksølv i pæren 0 mg 5 mg 5 mg Kviksølv i kullene 22 mg 4 mg 18 mg Kviksølv i alt 22 mg 9 mg 13 mg Kulforbrug 228 mg 46 mg 182 mg CO 2 -udledning 510 kg 102 kg 408 kg Miljøbesparelsen: Udskiftning af en glødepære med en sparepære vil skåne miljøet. (Kilde: Lysteknisk Selskab, 1993). Selv om sparepæren indeholder kviksølv, er den mere miljøvenlig. Det hænger sammen med, at kul og olie til fremstilling af el også indeholder kviksølv. Det større elforbrug ved en almindelig pære overgår elforbrug til sparepære samt kviksølv i sparepæren. Der henvises til regler for brug af -materialer, se www.undervisningsbanken.dk
Miljø Regnestykket bliver endnu mere fordelagtigt, når sparepæren afleveres til indsamling den er jo ved endt brug miljøfarligt affald. Energislugende lyskilder udfases frem til 2012. De matte glødepærer er allerede ude af handlen, og senere sker det samme for klare glødepærer og de mest energitunge af halogenpærerne. Gas Gas er brændsel på luftform. Det forefindes som naturgas og bygas. I Nordsøen findes store forekomster af naturgas. Gassen ledes i store gasrør til Jyllands vestkyst, hvorefter den sendes ud til forbrugerne, som bruger det til opvarmning af bolig. Naturgas er mere miljøvenlig i forhold til olie og kul. Naturgas får større og større udbredelse. Bygas blev i gamle dage produceret på et gasværk. I dag fremstilles det af naturgas. Bygas anvender man primært til madlavning (se Miljøvenligt køkken ). Naturgas varmekilde Olie som varmekilde CO 2 Kuldioxid 5.100 kg 6.600 kg Miljøregnskab for opvarmning af 2 ens huse i et år. (Kilde: Råd og Resultater, 4/97). NOx Kvælstofoxid 3-5 kg 5 kg SO 2 Svovldioxid 0,1 kg 2-8 kg Prisen for gas pr. m 3 er 4,72 kr. inkl. moms og afgifter. (Københavns Energi, 2008). Der er væsentlige miljøargumenter for at vælge naturgas: Mindre CO 2 udslip ved brug af gas i stedet for elektricitet fremstillet af kul. Virkningsgraden af gas er 92-93 %, hvor kullet i bedste fald kun er ca. 65 %. Det betyder, at det koster mere i brændsel at producere en energienhed (fx kilojoule) med kul som energikilde end med gas som energikilde. Ingen bidrag til svovlsyreregn. Der henvises til regler for brug af -materialer, se www.undervisningsbanken.dk
El og gas Elapparat Effekt i watt Elforbrug pr. time kwh Benyttelsestid Døgn Uge År Der henvises til regler for brug af -materialer, se www.undervisningsbanken.dk Ca.-årligt elforbrug kwh Akvarium 100 ltr. 130 0,065 24 timer 8760 timer 570 Barbermaskine 20 0,020 5 timer 30 timer 1 Boremaskine 500 0,500 15 min. 13 timer 7 Brødrister 850 0,850 10 min. 61 timer 50 Cirkulationspumpe 60 0,060 24 timer 8760 timer 525 El-kedel (2 ltr./dag) 2000 0,110/ltr. 80 El-ur 2 0,002 24 timer 8760 timer 20 Emhætte 200 0,200 1 time 365 timer 75 Fax nyt apparat 100 0,100 1 time 365 timer 35 Foodprocessor/røremaskine 500 0,500 * 18 timer 9 Fryseskab ca. 185 ltr. (ny) 125 1,200/døgn * 440 Fryseskab ca. 170 ltr. (spareskab) 95 0,800/døgn * 290 Fryseskab ca. 185 ltr. (gammel) 140 1,433/døgn * 525 Gasfyr incl. cirkulationspumpe (ny) 200 0,200 * 400 Oliefyr incl. cirkulationspumpe (ny) 160 0,160 320 Håndklædetørrer 60 0,060 24 timer 8760 timer 525 Håndmixer 150 0,150 5 min. 30 timer 5 Hårtørrer 1000 1,000 1 time 52 timer 50 Kaffemaskine (2 ltr./dag) 1000 0,100/ltr. * 75 Komfur kogeplader 1,000/døgn * 365 Komfur ovn (1 gang = opvarmning + 2-3 gange 125 1 time ved 200 C) * Kummefryser ca. 285 ltr. (ny) 130 0,960/døgn * 350 Kummefryser ca. 310 ltr. (sparefryser) 76 0,680/døgn * 250 Kummefryser ca. 285 ltr. (gammel) 150 1,580/døgn * 575 Køle-/fryseskab ca. 160 + 100 ltr. (ny) 175 1,580/døgn * 575 Køle-/fryseskab ca. 170 + 115 ltr. (spare) 160 1,100/døgn * 400 Køle-/fryseskab ca. 160 + 100 ltr. (gammel) 150 1,980/døgn * 725 Køleskab u. box ca. 200 ltr. (ny) 105 0,700/døgn * 255 Køleskab u. box ca. 200 ltr. (spareskab) 80 0,270/døgn * 100 Køleskab u. box ca. 200 ltr. (gammel) 120 0,860/døgn * 315 Køleskab m. box ca. 140 ltr. (ny) 112 0,800/døgn * 290 Køleskab m. box ca. 125 ltr. (spareskab) 90 0,590/døgn * 215 Køleskab m. box ca. 140 ltr. (gammel) 100 0,970/døgn 355 Lysstofrør 40 0,040 4 timer 1460 timer 60 Mikrobølgeovn 1300 1,300 * 10 min. 61 timer 80 Opvaskemaskine 65 C (ny) 1,500/gang * 4-5 gange 217 gange 325 Opvaskemaskine 65 C (laveste forbrug) 1,300/gang * 4-5 gange 217 gange 280 Opvaskemaskine 65 C (gammel) 2,100/gang 4-5 gange 217 gange 455 PC 140 0,140 1 time 365 timer 50 Plæneklipper 1200 1,200 15 timer 20 Pære almindelig 60 0,060 4 timer 1460 timer 90 Radio stereo 100 0,100 3 timer 1095 timer 110 Solarium 1500 1,500 1 time 52 timer 80 Sparepære 15 0,015 * 4 timer 1460 timer 20 Strygejern 1000 0,400 1 time 52 timer 20 Strålevarme 1000 1,000 1 time 52 timer 50 Støvsuger 1200 1,200 1 time 52 timer 60 Symaskine 75 0,075 1 time 52 timer 4 TV farve, excl. stand-by 100 0,100 3 timer 1095 timer 110 TV farve, incl. stand-by (21 timer) * 3 timer 200 Tørretumbler 2,700/gang * 3-4 gange 169 gange 455 Vaffeljern 900 0,900 * 3 timer 3 Vandvarmer 3000 150 ltr. pr. døgn fra 5 til 55 C 3200 Varmeovn med blæser 2000 2,000 1 time 365 timer 730 Varmepude/tæppe 75 0,075 * 3 timer 156 timer 10 Vaskemaskine 95 C (ny) 1,800/gang * 1-2 gange 66 gange 120 Vaskemaskine 60 C (ny) 1,100/gang * 2-3 gange 112 gange 125 Vaskemaskine 40 C (ny) 0,600/gang 2-3 gange 134 gange 80 Vaskemaskine (ny) i alt Årets totale vaskeforbrug 320 Vaskemaskine (gammel) i alt Årets totale vaskeforbrug 415 Video incl. stand-by (23 timer) 1 time 95 Æggekoger 350 0,045/gang 1 gang 365 gange 15 * med termostat eller trinomskifter. Elvarme 80 kwh pr m 2 pr. år Vandseng 1-3 kwh pr. døgn Tallene er gennemsnitsværdier. Der kan i praksis forekomme store afvigelser afhængig af apparatstørrelser og brugsvaner. *
Miljø Opgaver 1. Hvorfor er det vigtigt at spare på energien? 2. Både fossilt brændsel og biobrændsel udvikler CO 2, men hvorfor er biobrændsel mest miljøvenlig, og hvorfor kalder man biobrændsel for CO 2 neutral? 3. Undersøg, hvilke vedvarende energikilder der har størst udbredelse. 4. Opstil en liste over el-spareråd for dit eget hjem. 5. Lån en el-måler og undersøg forskellige apparaters elforbrug; er der nogle strømtyve? 6. Udregn det årlige elforbrug ved brug af en pc er 45 minutter pr. dag. 7. En 60 W pære, der brænder 4 timer om dagen, udskiftes med en 11 W lavenergipære. Hvad er den årlige besparelse i kwh? 8. Udregn dit eget årlige elforbrug derhjemme, evt. kun for køkkenområdet og sammenlign resultaterne. 9. Undersøg prisen for 1 kwh hos dit elselskab og beregn, hvor meget dit eget elforbrug koster dig. 10. Mål/beregn elforbruget ved forskellige el-apparater i skolens køkkener. 11. Undersøg prisen for gas i dit område. 12. Tjek dit standbyforbrug på internettet. Der henvises til regler for brug af -materialer, se www.undervisningsbanken.dk