Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde onderwijs in het voortgezet onderwijs.
Het doosje bekijken
Bron: Volkskrant, 17 oktober 2009
Elke week bekijkt de schrijver van deze rubriek een bepaald product dat naar zijn mening goed is voor het milieu of het klimaat op de aarde. Ditmaal bespreekt men de stroomverklapper.
Weinig mensen associëren stroom met design. Natuurlijk willen hippe ontwerpers een mooi design maken voor lampen, radio’s en citruspersen. Meer ingewikkeld is het esthetisch verbeteren van het product electriciteit. En het is nou juist deze uitdaging die de Dutch Design Award dit keer biedt aan de verschillende kandidaten.
Met de zogenoemde Wattcher kan je aflezen hoeveel elektriciteit een huishouden op ieder moment verbruikt. De Wattcher bestaat uit een wit afgerond doosje. Je kan het doosje in een stopcontact stoppen, waarna het rustig blijft hangen. In deze vorm nodigt het doosje uit om verder bekeken te worden, wat het hoofddoel is van de maker.
Een groen getalletje verschijnt door de witte behuizing van de Wattcher. Dit getal is het belangrijkste onderdeel voor de makers, nog belangrijker dan de fraaie vormgeving. Hiermee wordt haarscherp duidelijk hoeveel elektronen er door je woning heengaan om alle elektrische apparaten van stroom te voorzien. Dit getal zie je eigenlijk nooit. Maar mensen die het getal eenmaal op hun Wattcher bekijken, blijven er ook naar kijken.
Als je op een willekeurige avond de Wattcher beleest, staat op het apparaat bijvoorbeeld 380 watt. Daarna zet je de tv aan, en verschijnt er plotseling 420 watt op de Wattcher. Je vervolgt met wat gegoogle op internet, het verbruik stijgt met 40 watt.
Het duurzame ideeënbureau Innovaders uit Amsterdam had een redelijk simpel idee: De meterkast moet in de huiskamer terecht komen, om zo meer bewust te worden van je dagelijkse stroomverbruik, in plaats van jaarlijks de meterstanden te noteren.
Hiermee is de uitwerking simpel en tegelijkertijd ingenieus. Met een elektronisch oog telt de Wattcher het aantal keer dat het lampje op de stroommeter knippert. Deze gegevens worden doorgezonden naar het gestroomlijnde kastje in de woonkamer. De bekende Nederlandse ontwerper Marcel Wanders heeft dit kastje gestroomlijnd. De gedachte hierachter is dat mensen minder stroom gaan verbruiken als de oorzaak van het hoge stroomverbruik bekend is. En dit lijkt effectief te werken.
Want mensen zullen s’avonds niet meer gaan slapen zonder het getalletje zo laag mogelijk te krijgen. Sommige kiezen voor het trekken van babyfoon-opladers uit stopcontacten, anderen kiezen voor de dvd-speler. De hoge prijs is het enige waarom mensen nog kunnen twijfelen om voor de Wattcher te kiezen. Toch biedt de Wattcher veel vermaak en goede informatie. En dan is er natuurlijk ook nog het mooie design.
Vragen en opdrachten
De vraag is natuurlijk hoe die Wattcher werkt. In het krantenbericht wordt geschreven over een elektronisch oog, dat zijn waarnemingen doorseint naar dat gekke kastje in het stopcontact. Op wattcher.nl staat niet duidelijk aangegeven hoe de Wattcher werkt. Als je de website goed leest, wordt wel duidelijk dat het elektronisch oog op licht reageert.
a) Waar kun je dat uit opmaken?
Het is donker in onze meterkast. En het verbruik wordt aangegeven door een ronddraaiende schijf. Het elektronisch oog reageert dus alleen op teruggekaatst licht.
b) Waar moet dat teruggekaatste licht dan vandaan komen, denk je?
c) Zou onze Wattcher ooit '0 W' aangeven?
d) Probeer zo kernachtig mogelijk aan te geven hoe je met zoân apparaat energie kunt besparen.
e) Zoek op de website op hoeveel kWh een gemiddeld gezin in Nederland per jaar aan elektrische energie verbruikt.
f) Onderzoek hoeveel het verbruik in kWh bij jullie thuis per week is. Geef daarbij aan hoe je dat bepaald hebt.
Maar hoeveel stelt een kWh eigenlijk voor? Stel dat je een lamp van 40 W een tijdje aan hebt. En ondertussen werk je op je laptop, die een vermogen heeft van 100 W.
g) Hoeveel uren moet die lamp branden om één kWh energie te verbruiken?
h) En hoeveel uren moet je laptop aanstaan om een kWh te verbruiken?
Uitwerking vraag (a)
Bij de bladzijde over veel gestelde vragen staat: “De Wattcher meet iedere keer als het zwarte streepje op de draaischijf langs komt, of als de pulsmeter knippert”. Dat kan alleen als er even een dip komt in het door de meter teruggekaatste licht, of als het elektronisch oog even licht waarneemt.
Uitwerking vraag (b)
Er moet dan wel een lampje naast het elektronisch oog zitten, waarvan het uitgezonden licht na terugkaatsing door de draaischijf in het elektronisch oog valt.
Uitwerking vraag (c)
Nee, want in onze meterkast moet altijd dat lampje branden. Op de website staat ook aangegeven dat het energieverbruik van de Wattcher ongeveer 1 W is.
Uitwerking vraag (d)
Als je iedere keer ziet hoeveel energie je op dat moment verbruikt, word je je bewust van je eigen verbruik en kun je er ook iets bewust aan doen.
Uitwerking vraag (e)
3500 kWh
Uitwerking vraag (f)
“Het gemiddelde gezin” zal dus rond de 70 kWh per week verbruiken, maar het verschil tussen het ene en het andere huishouden is enorm. Het berekenen van het wekelijks energieverbruik kan door de jaarlijkse afrekening te delen door 52 of door bijvoorbeeld met een tussentijd van één week twee metingen te doen.
Uitwerking vraag (g)
40 W = 0,040 kW. Een uur de lamp aan betekent 0,040 kWh. 25 uur die lamp aan betekent dus 1 kWh.
Uitwerking vraag (h)
Eenzelfde berekening als bij f levert 10 uur als antwoord.
