Duurzame energie(technieken) 

Hoeveel duurzame energie Nederland op dit moment opwekt is hier te zien

Duurzame energieproductie

In 2014 is een boek verschenen voor het MBO genaamd "Duurzame techniek" !

Duurzame techniek

Het boek is te verkrijgen bij  www.huisvantechniek.nl 


Het is geschreven door techniekdocenten Rob Sars en Wim van Nistelrooy.

Een prachtig schoolboek met alle informatie over de onderstaande onderwerpen. De onderwerpen geven meteen een beeld van wat
een MBO-er in de techniek zou moeten weten over duurzame techniek.  

 

1. Algemene informatie

Basisbegrippen
- Wat is energie
- Wet van behoud van energie
- Thermisch rendement
- Vormen van energie
- Vermogen
- Verbranding


Broeikaseffect
- Stralingsbalans
- Broeikasgassen
- Koolstofreservoirs
- Natuurlijke koolstofstromen
- Versterkt broeikaseffect
- CO2 opslag


Duurzame energie
- Spaarzaam omgaan met energie
- People, planet, profit aspecten van duurzame energie
- Bronnen
- Energiedragers
- Opwekking
- Energievormen
- Opslag


Zonne-energie
- IR-UV zonnestand zomer winter
- Instralingsschijf
- Zonnecollectoren
- Zonnecellen
- Concentrated solar power
- Fotosynthese
- Bio-energie (eerste;tweede;derde generatie)
- Windenergie (windpotentieel; windsnelheid; vermogen; profiel; tussenruimten)
- Waterkracht Getijden
- Geothermisch

Kernenergie
- Kernsplitsing
- Kernfusie

2. Zonnestroomsystemen

- PV systemen
- Net gekoppeld
- Autonoom
- Accu's

3. Turbine generator systemen

- Windturbines
- Waterturbines
- Stoomturbines

- Gasturbines
 
4. Transport, opslag en distributie van elektriciteit

Elektriciteitsnetten
- Transportsverliezen
- Beschikbaarheid
- Netontwerp

Beveiliging netten
- Hoofdbeveiligingen
- Afschakeltijden
- Spanningsdips

Kwaliteit elektrische energie
- Sschijnbaar vermogen
- Werkelijk vermogen
- Blind vermogen
- Arbeidsfactor
- Compensatie
- Hogere harmonischen
- Filtering van vervuiling

Ontwikkelingen

- Distributie automatisering
- Smart grid
- DC netten
- Opslag
- Waterstof

5. Verlichtingstechniek

Begrippen en grootheden

Lichtkleur

- kleurweergave

Lichtbronnen 
- temperatuurstralers
- gasontladingslampen
- lichtdiodes
- lampfittingen

Verlichtingsinstallaties
- armaturen
- berekeningsmethoden lichtsterke

6. Thermische energie woning

Warmte in woningen
- warmtebronnen

- Warmteafgiftesystemen

Principes van warmteoverdracht
- Warmte geleiding
- Luchtvochtigheid
- Convectie
- Straling
- Behaaglijkheid
- PMV en PDD
- Comfortdiagrammen

Verwarmingsinstallaties
- CV
- Warmtepompen
- MicroWKK

Installaties van warm tapwater
- Geiser
- Bioler
- Combi installatie
- Zonneboiler
- Heat pipes

7. Verwarmingstechniek 

- Elektrisch
- Door straling
- Door stoom
- Door verbranding

8. Koeltechniek

Basisbegrippen
- Aggregatietoestanden
- Enthalpie en Entropie
- Koelinstallaties
- Het compressie koelproces
- Verdampings- en condensatietemperatuur
- h log P diagram
- Rekenwaarden   

Industriele koeling
- Meertrapssystemen
- Cascadesystemen
- Rondpompsysteem
- Trans kritisch CO2 systeem

Duurzame koeling
- Absorptie koelinstallatie
- Warmte terugwinning
- Luchtvochtigheid
- Dauwpuntkoeler
- Klimaatbeheersing

Koudemiddelen
- Alternatieve koudemiddelen
- HFK-koudemiddelen
- Natuurlijke koudemiddelen

9. Isolatiematerialen

Thermische isolatie
- Warmtegeleidbaarheid
- Dampdoorlatendheid
- Luchtdichtheid
- Overige kenmerken
- (An)organische isolatiewaarden
- Synthetische isolatiewaarden

Warmtetransmissie
- Geleiding
- Luchtspouw
- Convectie en straling
- Warmtestroom

Stralingswarmte
- Emissiecooefficient buwmaterialen
- Warmtestraling en scheidingsconstructies

Thermische verliezen
- Energieprestatiecertificaat
- Energie-efficient bouwen
- Industriele processen

10. Domotica en gebouwenbeheerssystemen

Domotica
- Bussystemen
- Draadloze systemen
- Programmering

Gebouwenbeheerssystemen
- Opbouw GBS
- Beveiliging GBS

Communicatie
- het BACnet systeem
- Het LONWorkssysteem
- Het KNX systeem

Klimaatinstallaties
- Oplevering en onderhoud klimaatinstallaties


11. Financiële analyse en advisering.

 

Lessen over energie en klimaat (Koning Willem I College)

Op het Koning Willem I College wordt Energie en Klimaat gegeven (onder middenkader WEI) 

Daarin bestaan de lessen uit:

1. Algemene begrippen
2. Warmtetransport
3. Verbandingsprocessen
4. Elektrische energieopwekking en -distributie
5. Warmtepompen, luchtbehandeling, grondwarmte
6. Micro WKK
7. Domotica
8. CO2 neutraal

De leerdoelen en de inhoud van de cursus staat hier

Vervolgens heeft men tien weken voor de expertproof.

In de introductie krijgt men uitleg bij de onderstaande ppt's.

Les 1 : Algemene kennis over duurzame ontwikkeling - Introductie (35 MB)

ppt zie hier

Les 2; Algemene kennis over duurzame ontwikkeling - oplossingen

ppt zie hier

Les 3: Energie in Huishoudens, Nederland en Wereldwijd

ppt zie hier

Les 4: Windenergie

ppt zie hier

Les 5: Photovoltage en Concentrated Solar Power

ppt zie hier

Les 6: Duurzaam bouwen en de consequenties voor (ventilatie)techniek en HRe (miniWKK)

ppt zie hier

Les 7: Warmte opslag in de bodem (WKO), warmtepompen, betonkernactivering, geothermie, biomassa, elektrisch rijden, waterstof
ppt zie hier


Alle vragen en opdrachten staan hier


Lessen over windenergie (ROC van Amsterdam) 


ROC van Amsterdam gebruikt de onderstaande lessen over windenergie

Lessen over Wind turbinetechniek (door F.Broekhuijzen ROC Flevoland)

Lesboek 1 : Wind
Lesboek 2: Turbine zetting
Lesboek 3: Rotor aerodynamica

Lesboek 4: Generatoren


Lessen duurzame energietechniek (ROC Midden Nederland)


ROC Midden Nederland heeft de volgende lessen opgezet (door Gerrit Euser) zie hier

Daarin moeten studenten zich bewust worden van een integrale aanpak en als toekomstige engineers leren bewust met materiaal om te gaan. Als engineer moet je jezelf continu de vraag stellen is hergebruik van grondstof mogelijk. De doelstellingen zijn:
- Een integraal ketenbeheer, dus een volledig hergebruik van materialen en afval. (C2C)  - Kwaliteitsbevordering
- Gezond binnenklimaat - Verbeteren (bio)diversiteit in de omgeving Het onderwijsproject “Duurzame energie systemen” zal voor de studenten: - bewustwording van het gebruik van energie bevorderen.

- een Eye- opener zijn voor nieuwe duurzame systemen.

- een toekomstvisie ontwikkelen voor het energie vraagstuk door gebruik van moderne technologieën van nu en die voor de toekomst.

- bewust leren nadenken over keuzes die gemaakt moeten worden. Is het gekozen product / materiaal geschikt voor hergebruik als het niet meer functioneert? Wat is de levenscyclus? Welke “nieuwe” technologie kan ik toepassen? Life Cycle Enginering (LCE)

- op zoek gaan naar alternatieven. We maken van de student iemand die buiten de catalogus leert denken. In één uur specialist energiebeheer. Kijk hier

  Met behulp van het e-learning Energiebeheerder word je in korte tijd opgeleid tot dé specialist op het gebied van energiebeheer binnen het bedrijf. We brengen je op de hoogte van relevante technische ontwikkelingen en oplossingen die helpen efficiënter met energie om te gaan. Hierdoor kan het bedrijf veel geld besparen door energieverspilling tegen te gaan en bovendien versterk je jouw positie op de arbeidsmarkt en binnen de organisatie. Het e-learning programma wordt afgesloten met een korte toets waarmee een certificaat kan worden verdiend bij een voldoende score


Informatie


De inzet van fossiele energiedragers (vooral olie en gas) in onze economie is ongeveer tweemaal zo groot als de vraag naar energie door de Nederlandse eindgebruikers (bebouwde omgeving, vervoer, industrie, land- en tuinbouw).

Wat bij “ons energiegebruik” vaak ten onrechte niet wordt meegerekend, is de inzet van fossiele grondstoffen voor de (chemische) industrie (productie van plastics, kunstmest, enz.), de grote bijdrage die Nederland levert aan het internationale zee- en luchttransport en de warmteverliezen in de elektriciteitscentrales (en de raffinaderijen). Een uitspraak als ”40% van de energie gaat naar de bebouwde omgeving” is dus misleidend
en moet zijn: “20% van onze energiedragers wordt ingezet ten behoeve van de bebouwde omgeving”.

Energie- plus grondstoffenbehoefte voor de industrie vraagt in totaal 30% van de energiedragers, terwijl transportbrandstoffen, inclusief de bijdrage aan het internationale transport, eveneens 30% bedraagt. De rest van de energiedragers, 20%, gaat voor eenvijfde naar land- en tuinbouw (4%) en voor viervijfde naar verliezen, voornamelijk in de elektriciteitscentrales (16%).

• Bij de overgang naar een duurzame energiehuishouding is een veel grotere inzet van elektriciteit in de economie essentieel. Veel duurzame bronnen produceren immers direct elektriciteit, die voor zeer veel toepassingen is in te zetten, met kleine energieverliezen.

• We presenteren een scenario waarbij de vraag naar “energiefuncties” tot 2050 met 18% stijgt. Met aannames ten aanzien van energiebesparingsmaatregelen, verbetering van bestaande technologie en de inzet van nieuwe technologie ramen dat de feitelijke vraag naar energiedragers 17% lager is dan in 2008.

• We voeren de vraag naar elektriciteit sterk op door aan te nemen dat deze ook voor ruimteverwarming (via warmtepompen, rest- en aardwarmte), hoogwaardige warmte in de industrie, biomassaverwerking en het lichte wegvervoer zal worden ingezet. De elektriciteitsvraag stijgt dan met een factor 3 ten opzichte van de vraag in 2008

• Er blijft dan een aanzienlijke behoefte aan vloeibare en gasvormige brand- en grondstoffen over (lucht- en zeevaart, zwaar wegtransport en grondstoffen voor de (chemische) industrie), waarin we hier voorzien met “biomassa”. Het gaat om ongeveer de helft van onze behoefte aan energiedragers in 2050.

• Deze biomassabehoefte correspondeert met vijf maal het Nederlandse landbouwareaal, als een gewas volledig voor energie- en grondstoftoepassing zou worden gebruikt. Er wordt dan gerekend met gewassen die de hoogste energieopbrengst in onze klimaatzone hebben.

• Voor de productie en verwerking van die biomassa is ook weer energie nodig, waar we hier elektrisch in voorzien (deze energievraag is conservatief geschat op 25%van de energieopbrengst van de biomassa). Deze post is alleen al goed voor 30% van de geraamde elektriciteitsvraag in 2050.

• Om die grote elektriciteitsvraag voor het overgrote deel met wind- en zon-PV te dekken is ongeveer 6% van het landoppervlak nodig voor zonnecellen (met het huidige rendement), 1,5 % voor windturbines op land en 3000 km2 aan windparken op zee. De inzet van windenergie is dan gesteld op 25% van de jaargemiddelde elektriciteitsvraag, ’s zomers wordt de rest met zon-PV ingevuld. • Zon-PV levert in de winter aanzienlijk minder elektriciteit dan in de zomer, wat enigszins gecompenseerd wordt door het feit dat het ’s winters weer harder waait. Hier wordt duidelijk zichtbaar dat er grote behoefte is aan nieuwe energieopslagsystemen die seizoensinvloeden kunnen overbruggen. In ons scenario vertalen we dit “wintergat” vooralsnog in de inzet van fossiele (met CO2 afvang) of nucleaire elektriciteitscentrales die dan nog in 18% van de toekomstige elektriciteitsvraag moeten voorzien (= 75% van de huidige elektriciteitsvraag door energieafnemers (bebouwde omgeving, industrie-energievraag, nationaal vervoer
en land- en tuinbouw).

• Maar ook voor dag (/nacht) fluctuaties kan een duurzaam energievoorzieningsysteem alleen goed functioneren als er voldoende flexibiliteit in de afstemming tussen vraag en aanbod wordt gecreëerd (waar ‘smart grids’ naast opslagsystemen ook een rol in vervullen). Momenteel schakelen we nog met conventionele elektriciteitscentrales om het wisselende windaanbod te compenseren, wat tot extra energiegebruik en CO2 emissies van die centrales leidt, die het positieve effect van windenergie (gedeeltelijk) teniet doen en wat tot een”dubbele investering” leidt om een zekere elektriciteitsvraag te kunnen garanderen. In de toekomst zal dit anders moeten.

• Momenteel schakelen we nog met conventionele elektriciteitscentrales om de vraag/aanbod balans in evenwicht te houden, wat tot extra energiegebruik en CO2 emissies van die centrales leidt, die bijvoorbeeld het positieve effect van windenergie gedeeltelijk teniet doen en wat tot een”dubbele investering” leidt om een zekere elektriciteitsvraag te kunnen garanderen. In de toekomst zal dit anders moeten.

• We besteden geen aandacht aan de kostprijs van wind-, zonne-energie en biomassa in vergelijking met conventionele alternatieven die ook in 2050 nog beschikbaar zullen zijn. 40 jaar is lang, en met voldoende aandacht voor research en development is er in deze periode heel veel te bereiken. Het opbouwen van voldoende productiecapaciteit om bijtijds de duurzame energiesystemen te kunnen leveren en die nieuwe economische kansen geeft, is een andere uitdaging.

• Een belangrijke gevolgtrekking van deze analyse is, dat we het niet kunnen veroorloven ons alleen op duurzame elektriciteitsvoorziening te concentreren, met bijbehorende behoefte aan energieopslag en smart grids, hoe groot die uitdaging ook al is.

• Als we in 2050 een CO2 emissiereductie van 80% willen realiseren is duurzame elektriciteitsvoorziening ongeveer de helft van onze uitdaging. De overblijvende vraag naar vloeibare of gasvormige energiedragers en grondstoffen in 2050 levert de andere helft van de uitdaging, waar we hier biomassa voor inzetten om te illustreren wat dat in termen van landoppervlak en internationale afhankelijkheid zou betekenen.

• Naast biomassa ligt er ook een kans voor de productie van waterstof en koolwaterstoffen uit CO2 en water met zonlicht of kernenergie, al is er nog veel ontwikkelwerk nodig voor waterstofopslag, brandstofcellen, en nieuwe processen voor de efficiënte vorming van die koolwaterstoffen. Gaan grote zonnecentrales langs de Afrikaanse kust Europa misschien van brandstoffen voorzien in plaats van met elektriciteit? Wordt nucleaire aandrijving in de zeescheepvaart belangrijk? Wat mogen we verwachten van algenproductie en de productie van brandstoffen met bacteriën (als cyanobacter) – de 3e generatie biomassaconversie? 

Websites

Deze websites kan je gebruiken om meer informatie te krijgen en antwoorden te zoeken op de vragen.

duurzame energietechtnieken

http://www.duurzame-energiebronnen.nl/

Site over duurzame energie
duurzame energietechtnieken

http://www.energietransitiemodel.nl/
 

Wat vind jij dat er gedaan moet worden op energiegebeid. Deze site rekent het door.
duurzame energietechtnieken

http://nl.wikipedia.org/wiki/Waterkracht

http://www.milieucentraal.nl/pagina?onderwerp=Waterkracht

Waterkracht in wikipedia
duurzame energietechtnieken http://www.enerq.nl/
producenten/producenten/Getijde_energie.asp

http://www.lenntech.com
wiki/Getijdenenergie
http://www.energieportal.nl 

Info over getijden energie
Het Wave Hub Project zal 's werelds eerste grootschalige getijde-energiecentrale zijn
The water potential between fresh water and sea water corresponds to a hydraulic head of 270 metres http://www.kennislink.nl Uit het mengen van zoet en zout water (als rivieren in de zee uitkomen) kan energie opgewekt worden vis membranen
duurzame energietechtnieken http://www.zondirect.com Men tracht tegenwoordig ook windenergie op te wekken met kleinschalige windvangers als
deze energyball.
duurzame energietechtnieken http://wind-energie.startpagina.nl

http://www.milieucentraal.nl

alles over windenergie
duurzame energietechtnieken
www.windenergie.nl Site voor professionals over windenergie
duurzame energietechtnieken
 http://www.quietrevolution.co.uk
won de sustainability award in 2006 met deze windmolen die niet
met de windrcihting hoeft mee te draaien. Per kWh bespaart de molen 42 kg CO2
duurzame energietechtnieken
 

http://duurzaamheid.kennisnet.nl

http://zonne-energie.startkabel.nl/

sites voor zonne-energie
duurzame energietechtnieken
http://www.top50solar.nl/ De 50 beste sites op solar gebied
duurzame energietechtnieken

http://davindiplus.kennisnet.nl

                                                                   

duurzame energietechtnieken http://www.bioenergiedorf.de
 
In Duitsland draait een heel dorp op bio-energie. Veel foto's en uitleg op deze (Duitse) site.
duurzame energietechtnieken
http://www.globalgreensolutionsinc.com:80
 
Biomassa uit gewassen levert 18 vaten olie per ha / jaar
Algen leveren 20.000 vaten olie.
Het begint de wereldwijde leider te worden op het gebied van C02 opvang en de productie van biomassa
Biogasinstallatie in Jnde voorziet het hele dorp van warmte en stroom http://www.biowkk.nl/ Over een optimale inzet van biomassa in de energievoorziening
duurzame energietechtnieken

http://duurzaamheid.kennisnet.nl
 over zonneboilers
http://www.dutchsolarsystems.com/ met onderstaande montagehandleidingen.
 
Hoe werkt een zonneboiler en hoe is die te installeren
duurzame energietechtnieken http://www.solarpaces.org

http://www.solarpaces.org

Over concentrating Solar Power (CSP)

Photo of a solar thermal power plant in California.

http://www1.eere.energy.gov/solar/csp.html

Ook over Concentrating Solar Power (CSP)

Site is wel in het engels

vergistingsschema.jpg
 

http://www.biogas.nl/


 

Alles over biogas
duurzame energietechtnieken wiki/Biogas
 
 Ook over biogas

Opdracht

Maak een folder over duurzame energietechnieken. De folder kan bij je docent ingeleverd worden.

De makers van deze website zouden ook heel graag zien dat je een versie naar hun toestuurt. Het emailadres is Dit e-mailadres wordt beveiligd tegen spambots. JavaScript dient ingeschakeld te zijn om het te bekijken..  Als je niet wilt dat je folder op het internet komt als voorbeeld kan je dat in je mail zetten. Hier wordt dan natuurlijk rekening mee gehouden. Ook als je meer handige sites gevonden hebt kan je deze mailen.