beregninger - Odder Gymnasium
beregninger - Odder Gymnasium
beregninger - Odder Gymnasium
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Lisa, Sarah, Sofie Lau og Ida Innovation 11/12-2012<br />
2.N<br />
Udnyttelse af energi fra motionscykel<br />
Med dette forsøg vil vi gerne undersøge hvor meget energi man kan udvinde fra en motionscykel.<br />
Vi vil gerne i det lange forløb kunne udnytte og omdanne den mekaniske energi, produceret fra<br />
forskellige former for motionsapparater, til bl.a. elektricitet og varme af termer.<br />
Energi udregnes ved hjælp af følgende formel:<br />
E = P * T<br />
- E = energi<br />
- P = effekt<br />
- T = tid<br />
Materialer:<br />
- Motionscykel med indbygget måling af watt og tid<br />
- Forsøgsperson (Lisa)<br />
- Skema<br />
Metode:<br />
Først og fremmest tilsatte vi elektrisk strøm til motionscyklen, og vi påbegyndte spinning med let<br />
modstand i et minut. Herefter noterede vi Watt produceringen og gennemsnitlig hastighed.<br />
Følgende testede vi med samme fremgangsmetode Watt produceringen med medium og hård<br />
modstand.<br />
Resultater:<br />
Modstand Km/t Watt produceret ved spinning i 1 min Energi produceret på en time<br />
Let 21 km/t 132 W E = 132 W * 60 *60 = 475200 J = 0,4752 MJ<br />
0,4752/3.6 = 0,132 kwh<br />
Medium 17 km/t 200 W E = 200 W* 60 * 60 = 720000 J = 0,72 MJ<br />
0.72/3.6 = 0.2 kwh<br />
Hård 13 km/t 253 W E = 253 W * 60 * 60 = 910800 J = 0,9108 MJ<br />
0,9108/3.6 = 0,253 kwh<br />
<strong>Odder</strong> <strong>Gymnasium</strong><br />
1
Lisa, Sarah, Sofie Lau og Ida Innovation 11/12-2012<br />
2.N<br />
Opvarmning af Termer<br />
For at opvarme vores termer på henholdsvis 28 o C, 34 o C, 36 o C og 38 o C er der brug for en vis<br />
mængde energi. Vi vil derfor gerne undersøge og udregne hvor meget energi, der er brug for.<br />
Energien der skal bruges for at varme termerne op udregnes ved hjælp af følgende formel:<br />
E = c*M* T<br />
- E = energi<br />
- c= varmefylde (I dette tilfælde skal vi bruge vands varmefylde som er på 4,186 ( ))<br />
- M = Masse<br />
- T = temperatur stigning<br />
Resultater:<br />
Temperatur C M T Energi der skal bruges for at opvarme 1 kg vand<br />
28 o C<br />
Vand = 4,186 ( ) 1 kg 20 o C 4,186 ( )*1 kg*20 o C = 83.72 KJ<br />
34 o C<br />
36 o C<br />
38 o C<br />
Vand = 4,186 ( ) 1 kg 26 o C<br />
4,186 ( )*1 kg*26 o C = 108.836 KJ<br />
Vand = 4,186 ( ) 1 kg 28 o C 4,186 ( )*1 kg*28 o C = 117.208 KJ<br />
Vand = 4,186 ( ) 1 kg 30 o C 4,186 ( )*1 kg*30 o C = 125.58 KJ<br />
Udregning af hvor meget energi hver enkelt term skal bruge på opvarmning.<br />
Rumfanget af termerne:<br />
- Term på 20 o C = 8 m * 6 m * 1,6 m<br />
- Term på 26 o C = 8 m * 6 m * 1,6 m<br />
- Term på 28 o C = 6 m * 4 m * 1,5 m<br />
- Term på 30 o C = 6 m * 4 m * 1.5 m<br />
1m 3 = 1000 L<br />
8 m * 6 m * 1,6 m * 1000 = 76800 L<br />
6 m * 4 m * 1,5 m * 1000 = 36000 L<br />
<strong>Odder</strong> <strong>Gymnasium</strong><br />
2
Lisa, Sarah, Sofie Lau og Ida Innovation 11/12-2012<br />
2.N<br />
Termer Energi som skal bruges til at opvarme termerne<br />
28 o C 83,72 KJ * 76800 = 6429696 KJ = 6430 MJ<br />
6430/3,6 = 1786,11 kwh<br />
34 o C 108,836 KJ * 76800 = 8358604,8 KJ = 8358,6048 MJ<br />
8358,6048/3,6 = 2321,8 kwh<br />
36 o C 117,208 KJ * 36000 =4219488 KJ = 4219,488 MJ<br />
4219,488/3.6 = 1172,08 kwh<br />
38 o C 125,58 KJ * 36000 = 4520880 KJ = 4520,88 MJ<br />
Energitab:<br />
4520,88/3.6 = 1255,8 kwh<br />
Hvis man antager at rummet hvor termerne er placeret er 25 o C vil et formodet varmetab på 0,5 o C<br />
pr time. Fordampningen som forekommer regnes for at kunne bruges til en smule opvarmning af<br />
huset.<br />
Hvis termerne har åbent 12 timer i døgnet kan opvarmningen til udligning af varmetabet pr. halve<br />
døgn udregnes med følgende formel:<br />
E = (M * C * 0,5 o C)*12<br />
Termer<br />
28 o C<br />
Opvarmning til udligning af varmetab pr. halve døgn<br />
(76800 kg * 4,186 ( ) * 0,5)*12 = 1928908,8 KJ = 1928,09 MJ<br />
1928,09 /3,6 = 535,58 kwh<br />
34 o C<br />
(76800 kg * 4,186 ( ) * 0,5)*12 = 1928908,8 KJ = 1928,09 MJ<br />
1928,09 /3,6 = 535,58 kwh<br />
36 o C<br />
38 o C<br />
(36000 kg * 4,186 ( ) * 0,5)*12 = 904176 KJ = 904,176 MJ<br />
904,176 /3,6 = 251,16 kwh<br />
(36000 kg * 4,186 ( ) * 0,5)*12 = 904176 KJ = 904,176 MJ<br />
904,176 /3,6 = 251,16 kwh<br />
Opvarmning pr 12. time = 251,16 kwh *2 + 535,58 kwh * 2 = 1573,48 kwh<br />
<strong>Odder</strong> <strong>Gymnasium</strong><br />
3
Lisa, Sarah, Sofie Lau og Ida Innovation 11/12-2012<br />
2.N<br />
I folkekøkkenet skal følgende apparater placeres:<br />
Køkken apparater til folkekøkkenet<br />
- 3x køleskab ca. Elforbrug pr. år pr køleskab = 288 kwh<br />
- 4x ovn ca. Elforbrug pr. år pr sæt kogeplade = 170 kwh<br />
- 4x kogeplade ca. Elforbrug pr. år pr sæt kogeplade = 215 Kwh<br />
- 2x fryser ca. Elforbrug pr. år pr fryser = 300 kwh<br />
Elforbrug pr. år i køkkenet:<br />
- 300 kwh * 2 + 215 kwh * 4 + 170 kwh * 4 + 288 kwh * 3 = 2431 kwh<br />
Lys<br />
Rundt om i bygningen er der brug for belysning. Der skal være ca. 77 lamper, som gennemsnitligt<br />
skal være tændt 12 pr. døgn. Vi regner med at bruge sparepærer på 11 W.<br />
Igen bruges følgende formel for udregning af energi: E = P * T<br />
Udregning for energiforbrug pr. lampe som er tændt i 12 timer:<br />
E = (11W * 60 *60)*12 = 39600 J = 0,396 kwh<br />
Energiforbrug for alle lamper pr. døgn:<br />
0,396 kwh * 77 = 30,492 kwh<br />
Solceller<br />
Et anlæg på 1 kiloWattpeak (kWp) har et areal på ca. 7 m2 og producerer 850 – 900 kiloWatt-timer<br />
(kWh) om året. Vi regner med at få installeret 8 solcelleanlæg<br />
875 kwh * 8 = 7000 kwh pr år<br />
<strong>Odder</strong> <strong>Gymnasium</strong><br />
4
Lisa, Sarah, Sofie Lau og Ida Innovation 11/12-2012<br />
2.N<br />
Forventet energi forbrug pr. døgn<br />
Varmt vand<br />
Køkken<br />
Lys<br />
1573,48 kwh<br />
6,7528 kwh<br />
30,492 kwh<br />
1610,7248 kwh<br />
Energiproduktion pr. dag<br />
Motionscykler<br />
(Hvis vi antager at 100 cykler gennemsnitligt bliver brugt 12 timer dagligt med medium<br />
modstand(i betragtning af at der er døgnåbent))<br />
240 kwh<br />
Solceller<br />
19,44 kwh<br />
259.44 kwh<br />
Da vores energiproduktion ikke er speciel stor i betragtning til vores energiforbrug, har vi i<br />
tankerne at investerer i en andelsvindmølle. Vi har hentet inspiration fra et vindmølle projekt i<br />
København hvor der er opsat flere vindmøller op i Øresund, Prøvestenen og Kalvebo Syd. Alle<br />
borgere har så mulighed for at købe an andel i møllen og på den måde få energineutrale huse.<br />
Dette projekt forestiller vi os i <strong>Odder</strong> by, med vindmøller ved Saksild strand, hvor der så skulle<br />
være mulighed for f.eks. Spektrum odder og <strong>Odder</strong> svømmehal at købe andel i vindmøllerne.<br />
Penge for entre bliver delvist brugt til vedligeholdelse, lønninger samt energiforbrug.<br />
<strong>Odder</strong> <strong>Gymnasium</strong><br />
5