Elektriciteit

Helaas snappen sommige mensen niet wat de natuurkundige grootheid “energie” inhoudt. Daarom wil ik er een kort stukje over schrijven voordat we elektriciteit behandelen.

Er zijn verschillende vormen van energie: Thermisch, mechanisch, straling, chemisch. (b.v. kachel, motor, licht, accu).

Elektriciteit is een van de manieren om eenvoudig van de ene vorm van energie naar een andere vorm van energie te gaan. De meest gebruikte eenheden zijn afgeleiden van de joule (J): kJ, MJ, GJ, kWh, MWh, Nm enz.

Er is echter een heel belangrijke wet in de natuurkunde die zegt dat energie nooit kan verdwijnen of ontstaan. Ook wel bekend als “de wet van behoud van energie” of ook wel “de eerste wet van de thermodynamica”.

Elektriciteit is een heel handig transportmiddel om energie te verplaatsen middels stroom en spanning. Het product van stroom, spanning en tijd is dan energie. (Het product van stroom en spanning is dan vermogen.)

Uit de wet van behoud van energie volgt dat het niet mogelijk is dat er meer energie, b.v. warmte uit een apparaat komt dan er, in welke vorm dan ook, wordt ingestopt. Energie krijg je echt niet cadeau, wat sommige mensen ook beweren over de cv-ionisatiepomp of elektrische kachel, of infraroodpanelen. Trek zelf de conclusie als dat gezegd wordt. Als dat wel zo zou zijn, hebben ze wat mij betreft de Nobelprijs voor natuurkunde verdiend.

Toch lijkt het dat er soms meer energie uitkomt als dat er ingestopt wordt. Ik zeg expres “lijkt”. Want zoals gezegd dat kan niet. Wat is er dán aan de hand? Welnu, bij een warmtepomp bijvoorbeeld wordt er 1 kWh aan energie ingestopt en toch komt er 5 kWh aan warmte uit. Dat komt dan dat met behulp van elektriciteit een pomp ergens anders energie vandaan haalt, bij voorbeeld uit de lucht (luchtwarmtepomp) of bodem (bodemwarmtepomp). Met elektriciteit gaat er een pomp draaien die energie verplaatst, verpompt. Vandaar de naam warmtepomp.

Omdat ik automatisch, elk uur van het jaar, de hoeveelheid elektriciteit meet, weet ik dat ik ca. 3900 kWh per jaar verbruik. Bij (aard)gas heb ik vastgesteld dat ik 900 m3 aardgas per jaar verbruik(te). 100 m3 daarvan is voor warm water. Bij gas heb ik uitgerekend dat we, ruim genomen, uitgaande van 1000 m3, 9280 kWh aan warmte
nodig hebben.

Als we een warmtepomp hebben met een gemiddelde COP van 5, dan hebben we 9280 kWh/ 5= 1856 kWh aan elektriciteit nodig voor de verwarming. Tellen we daarbij de 3900 kWh op voor huishoudelijk gebruik, dan komen we uit op 5756 kWh.

De opbrengst van de zonnepanelen is ca. 300 kWh per paneel per jaar dus heb ik 5756/ 300 = 19 panelen nodig voor de totale energievoorziening.