109 65 Der Energiebedarf von Elektrogeräten Wie du weißt, ist die Einheit für die elektrische Arbeit und Energie die Kilowattstunde (kWh). Mit einer Kilowattstunde kannst du z. B.: • 25 Stunden eine 40 W-Lampe leuchten lassen, • 2 Tage einen Kühlschrank betreiben, • Geschirr einer Mahlzeit von vier Personen im Geschirrspüler reinigen, • 10 Stunden fernsehen, • 50 Stunden Radio hören, • 2–3 Stunden mit einem Bügeleisen bügeln, • 108 Säcke Zement auf die Turmspitze des Stephansdoms heben, • mit einem Kran 18 Tonnen Baumaterial 20m hoch heben. Recherchiere die Kosten einer Kilowattstunde elektrischer Energie bei unterschiedlichen Anbietern. Die Tab. 65.1 gibt an, wie viel elektrische Energie von einzelnen Elektrogeräten eines Vier-Personen-Haushaltes im Laufe eines Jahres umgewandelt wird. Sie zeigt, dass vor allem elektrische Heizgeräte einen hohen Bedarf an elektrischer Energie haben. Aus der Leistungsangabe eines Elektrogerätes (siehe Tabelle 63.3) kannst du berechnen, wie viel Energie es benötigt und wieviel sein Einsatz kostet. Eine 40-Watt-Lampe brennt 10 Stunden. Dann beträgt die elektrische Arbeit: W = P · t = 40 · 10 Wh = 400 Wh = 0,4 kWh Bei einem angenommenen Strompreis von € 0,20 für eine Kilowattstunde kostet der Betrieb der Lampe in 10 Stunden € 0,08 (8 Cent). Würdest du für 8 Cent eine mechanische Arbeit von 0,4 kWh verrichten? Dazu müsstest du z. B. 720 Getränkekisten zu je 20 kg vom Keller in den 2. Stock eines Hauses (Höhenunterschied 10m) tragen. Auch dabei beträgt die Arbeit W = 0,4 kWh. Rechne dies nach. Maschinen und Elektrogeräte werden auch nach ihrem Wirkungsgrad ( η), (efficiency) beurteilt. Ein Teil der zugeführten Energie wird nicht zur Verrichtung von Arbeit verwendet, sondern wird durch Reibung in Wärmeenergie umgewandelt. Für den Wirkungsgrad einer Maschine werden die zugeführte Energie und die abgeführte Energie miteinander verglichen. Es gilt: Wirkungsgrad = genützte Energie ______________ zugeführte Energie η = Enutz ___ Ezu Wirkungsgrad in % = genützte Energie ______________ zugeführte Energie × 100 Aufgrund von Verlusten ist die genützte Energie stets kleiner als die zugeführte Energie. Daher ist der Wirkungsgrad immer kleiner als 1 bzw. kleiner als 100%. Du bist dran – zeige deine Kompetenz: 65.1 Ein Fernsehapparat von 100 W Leistung wird täglich zwei Stunden eingeschaltet. Wie viel kWh benötigt sein Betrieb im Monat (30 Tage)? Berechne die monatlichen Kosten bei einem Energiepreis von € 0,20 pro kWh. Welche Elektrogeräte sind die größten „Stromfresser“ im Haushalt? Geräteart Jahresbedarf in kWh (gerundet) Elektroherd 720–1080 Waschmaschine 320–360 Wäschetrockner 450–500 Geschirrspülmaschine 390–430 Kühlschrank (180 l) 250–350 Gefriergerät (200–250 l) 270–370 Kleingeräte 170 TV-/Hifi-Anlage incl. Standby 250 Personal Computer 70 Beleuchtung 470 Warmwasser (Bad) 2000–2400 elektrische Zahnbürste 0,2 Durchschnittlicher Strombedarf im Haushalt inkl. Warmwasser, ohne Raumwärme 5360–6450 65.1 Jahresbedarf eines 4-Personen- Haushaltes Der Energiebedarf von Elektrogeräten hängt von ihrer Leistung und der Einschaltdauer ab. 65.2 Beispiele für die Leistung von Elektrogeräten 6 kW 5 kW 100 W 5 W Nur zu Prüfzweck n – Eigentum des Verlags öbv
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