Technische Uitrusting 3
1. Elektriciteit
1.1. Algemene begrippen
Elektrische stroom: een verplaatsing van elektronen doorheen een materiaal.
Materiaal is in normale toestand niet geladen à evenveel + en – deeltjes à stroom door
materiaal à onevenwicht à materiaal wordt geladen
In elektrische toestellen: elektronen bewegen, maar worden niet verbruikt. Er is wel een
verbruik van energie. De energie van de elektronen worden gebruikt voor de verbruikers.
Als er geen spanningsverschil is à is er ook geen stroomverschil !!!
Spanning (U) : potentiaalverschil tussen positief en negatief geladen gebied. (in Volt V)
Elektrische stroom (I): afhankelijk van het materiaal (in ampère A)
Weerstand: geleidbaarheid van het materiaal (in ohm )
Wet van Ohm: U= I x R
à hoe groter de weerstand, hoe groter de spanning moet zijn om dezelfde stroom te
verkrijgen.
Vermogen (P) : de hoeveelheid energie die een toestel per seconde kan afgeven of opnemen
(in Watt W)
P=UxI
Elektriciteit wordt betaald per hoeveelheid verbruikte energie. Verbruik = verbruikte
vermogen + tijd = W.s of Joule. In praktijk wordt gerekend per één uur. Kilowattuur (kWh)
1kWh = 1000 W x 60 x 60s = 3,6MJ
Bv. een slag met hamer = 1 Joule
Als je een toestel met een vermogen van 1000W gedurende 1uur ononderbroken laat
werken heb je 1kWh verbruikt.
Bv. een diepvriezer verbruikt op 24uur ongeveer 1,35kWh
Bv. Boiler van 100l met 2200W
1uur max vermogen = 2,2kWh
1 jaar max vermogen = 1700 kWh à hoeveel uur? à 1 dag: 1700/365 = 4,65 kWh per dag
à hoe lang moet die werken om 4,65kWh te hebben? : 4,65 /2,2 =2,12 uur per dag draaien
Stroom door je materiaal à temperatuurstijging (mag niet te hoog worden: kortsluiting)
Wet van Joule: Q = I^2 x R x t
Met Q de hoeveelheid gegenereerde energie (in Joule J)
Hoe langer de tijd, hoe groter de stroom. Hoe kleiner de weerstand hoe groter de stroom
met een constante spanning. Hoe groter de temperatuurstijging.
Verbruiker: een toestel dat elektrische energie omzet in licht, warmte of beweging.
Generator: omzetten van andere energievormen (windkracht, thermische energie,
waterkracht (stuwdam), zonenergie (PVpanelen)) in elektrische energie. Opwekken van
energie/ elektriciteit.
Bv. Solar tower: water dat van boven naar beneden valt à energie uit halen
,Technische Uitrusting 3
Bv. Kerncentrale:
Een 4e generatie kerncentrales => beter door 2 grote problemen op te lossen:
- Uranium zit niet meer op staaf, maar in vloeistof. Zo kan de kern opgelost worden in
de vloeistof en kan er meer uranium gebruikt worden.
- Een kerncentrale kan niet zomaar stoppen, want het is een kettingreactie.
Bv. bij overbelasting van het net: als het zeer warm is à zonenergie + energie van
kerncentrale à overschot wordt op het net gezet à overbelasting à gaat dan bv
naar de verlichting van autosnelwegen ‘savonds.
Kernfusie: moet heel veel energie in gestoken worden, want het mag niet doorsmelten.
Verschillende landen werken samen.
Receptoren: omzetten van elektrische energie in andere energievormen (mechanische
energie, thermische energie).
Bv. warmte die vrijkomt bij verbranding van steenkool, olie of gas gebruiken voor het
opwekken van elektrische energie. (generator) energie kan ook opwekt worden via
windkracht, waterkracht en zonenergie.
Warmte à energie = 100%
Warmte à elektriciteit = 30% (veel verlies) à de distributieverliezen zo laag mogelijk
houden door de spanning hoog te houden.
Gelijkstroom DC: De stroom gaat in één richting en is constant. De positieve pool blijft
steeds positief en de negatieve pool negatief. Bv een batterij (spanningsverschil 12V),
spanningen rond 600-1500V. Niet geschikt voor ver transport, wel gebruikt bij trein, tram,
noodgeneratoren…
Wisselstroom AC: de stroom wisselt periodiek van richting en grootte. De positieve pool
wordt negatief en omgekeerd. Het heeft meestal een sinusoïdaal verloop. Max. 312V
Frequentie: Het aantal perioden per seconde (in Hertz Hz).
Draaistroom: Combinatie van 3 wisselstromen, 3 fasige stroom met verschoven fase over
1/3van de periode. Meerdere spanningen op meerdere draden.
Gelijkrichter: omzetten van wisselstroom naar gelijkstroom. (rendementsverliezen)
Wisselrichter: omzetten van gelijkstroom naar wisselstroom.
Wat is de frequentie van de stroom die in België uit het stopcontact komt?
220 -230 V: constante spanning is huis
Superhoge spanning: dient voor transport over lange afstanden (150kV)
Hoogspanning: dient voor transport over middellange afstanden en voor het leveren aan
grote gebruikers. (600-1000V)
Laagspanning (netspanning): wordt geleverd aan de gewone gebruikers. (220-230V)
De omzetting gebeurd dmv transformatoren.
1.2. Elektriciteit rechtstreeks van de zon
Zie verder op einde van hoofdstuk elektriciteit
, Technische Uitrusting 3
1.3. Distributie
• De producent
Produceert energie en verkoopt deze aan de energieleverancier. Hij kan zelf ook
leverancier zijn. Energie wordt opgewekt door kerncentrales, klassieke centrales,
maar ook uit hernieuwbare bronnen.
• Transmissienetbeheerder (Elia)
Beheert het net tussen producent en distributienetbeheerder. Aanleg, exploitatie,
onderhoud van de leidingen waardoor de stroom getransporteerd wordt.
Hoogspanningsnet: 26 000 – 360 000 V.
Taak:
1) Vervoerder: het goed onderhouden net ter beschikking stellen
2) Systeembeheerder: vlot vervoer van elektriciteit + kwaliteit
3) Marktfacilitator: stelt het net open voor iedereen (vrije markt stimuleren)
• Distributienetbeheerder
Actief op gemeentelijk gebied
Taak:
1) Transport elektriciteit & aardgas over distributienet
2) Distributienet uitbouwen & onderhouden
3) Aansluiting met verbruiker maken (zorgt NIET voor telenet aansluiting)
Moeten alle leveranciers gelijk en onpartijdig behandelen.
• Leverancier (electrabel, luminus, engie, lampiris)
Kopen elektriciteit aan bij producenten en verkopen ze door aan consumenten.
Moet eerst vergunning krijgen
• Klant
Vrije keuze van leverancier sinds 2003
Het net:
Soort grid over heel België, iedere leverancier zet energie op het net en dan wordt
het verspreid naar de klanten. Dus je krijgt niet per se de energie van Luminus.
• Regulatoren
Gaan na of de verschillende spelers op de energiemarkt zich houden aan de
wettelijke normen en kwaliteitsvereisten.
o Federale regulator (GREG)
o Gewestelijke regulator
