Vakgebied Elektrotechniek

Het vakgebied Elektrotechniek omvat de distributie, omzetting, opslag en verwerking van elektriciteit (energie) en de verwerking van de middelen die hiervoor noodzakelijk zijn. Volgens diverse bronnen, verwijst elektrotechniek naar elektriciteit en volgens de van Dale betekent elektriciteit: (natuurkunde) kracht die o.a. door wrijving of langs chemische weg opgewekt kan worden.

Zonder elektriciteit wordt het heel stil, vrijwel alles in ons leven is gebaseerd op het gebruik van elektriciteit. Verlichting, motoren, elektronica, digitale technieken, automatisering, meet & regeltechniek, beveiliging verwarming en tegenwoordig vervoer etc. etc.

elektriciteit = stroom x weerstand

Door atomen toe te voegen (opwekken van energie) aan bijvoorbeeld een koperdraadjevakgebied elektrotechniek willen deze er ook graag zo snel als mogelijk weer uit. Er wordt een stroom opgang gezet waarmee er aan de andere kant van het koperdraadje een lamp kan branden. Het licht komt uit de weerstand in het koperdraadje in de lamp, omdat deze eigenlijk te dun is om de hele stroom goed te verwerken gaat deze gloeien. Omdat er geen zuurstof in de gloeilamp aanwezig is kan dit draadje (wolfraam) niet verbranden en blijft de lamp verlichting afgeven.

Opslag van elektriciteit

Voor dat wij elektriciteit kunnen opslaan zullen we deze eerst moeten opwekken. Dit gebeurt met (op dit moment nog) voornamelijk fossiele brandstoffen zoals olie en kolen te verbranden. Met de opgewekte warmte water te laten koken en om te zetten in stoom. Met de stoom kunnen we een schoepenrad in beweging zetten en als we deze koppelen aan een dynamo (omgekeerde motor) kan er elektriciteit gemaakt worden. Veel duurzamer is om dit te doen met wind en zonne-energie, door een enorme verhoging in de efficiëntie en het opraken van onze fossiele brandstoffen hebben deze vormen van energieopwekking een enorme vlucht genomen.

Er is wel één maar aan wind- en zonne-energie en dat is de opslag. Voorheen met conventionele energie centrales gingen die gewoon meer energie leveren als de vraag wat hoger was (bijvoorbeeld in de ochtend als alle bedrijven opstarten). En in de ochtend om 7:00u staat er niet altijd wind en in de winter schijnt vaker niet dan wel de zon……… Dus opslag is op dit moment een grote uitdaging.

Werken in de elektrotechniek

Door het enorme brede toepassingsgebied is het niet meer mogelijk om generalist te zijn in het vakgebied elektrotechniek. Bij het gereedmaken en onderhouden van een elektrotechnische installatie zullen afhankelijk van de complexiteit de volgende specialisten nodig zijn:

  • een projectmanager
  • een werkvoorbereider / calculator
  • een technicus of electrical engineer
  • diverse specialistische elektromonteurs
  • onderhoudsmonteur / service engineer

Specifieke vakgebieden binnen de elektrotechniek

Meet & Regeltechniek
Als er een terugkoppeling moet komen op een gewenste waarde (bijvoorbeeld temperatuur in huis) dan is er meet & regeltechniek nodig. Door te meten weten wij of de gewenste temperatuur bereikt is en door de regeltechniek kan de terugkoppeling naar de cv ketel gegeven worden dat hij kan stoppen met het afgeven van warmte. Dit is de eenvoudige uitleg, tegenwoordig zijn er GBS (gebouw beheer systemen) specialisten. Aspecten waar wij controle over willen hebben in een gebouw zijn: verwarming, verkoeling, vochtigheid, zuurstofgehalte, verlichting en bijvoorbeeld zonnewering. Deze aspecten hebben ook nog eens invloed op elkaar, om al deze systemen goed af te stemmen op elkaar is de meet & regeltechnicus noodzakelijk. Een GBS is onderdeel van procesautomatisering.

Elektronica
Door bijvoorbeeld in een Gebouw beheersysteem goed te laten werken is er veel elektronica nodig. Denk aan sensoren, regelaars, opnemers en computers. Deze tak van sport kunnen wij vervolgens opdelen in digitale technieken en vermogenselektronica. Er wordt over vermogenselektronica gesproken als er vergelijkbare componenten gebruikt worden als in de elektronica alleen dan worden er grotere stromen toegepast.

Installatietechniek / Industrie
Hier komen diverse disciplines samen maar er is een verschil in inzetbaarheid tussen industriële-, utiliteit, woningbouw, renovatie en nieuwbouw. Al deze werkgebieden kennen hun eigen elektrotechnische specialisten.

Data-, telecom- en beveiligingsinstallaties
Dit zijn installaties waar wij niet meer over distributie praten maar over overdracht van signalen. Dit zijn tegenwoordig voornamelijk digitale signalen. Ook draadloze installaties worden in dit vakgebied veel toegepast en voor de installatie hiervoor is een hele specifieke kennis nodig.

Energietechniek
Bij de opwekking en distributie van grote vermogens wordt vaak gesproken over energietechniek. In dit vakgebied komen we vaak energiebedrijven tegen die zorgen voor het uiteindelijk daar brengen van de elektriciteit waar dit nodig is. Zij dragen zorg voor het hoogspannings- en middenspanningsnetwerk in bijvoorbeeld Nederland.

Duurzame Energie

Vooral duurzame energie (nieuw vakgebied in de elektrotechniek) heeft heden ten dagenenergieomzetting grootste aandacht omdat onze civiele brandstoffen eindig zijn en een redelijke vervuiling met zich meebrengen. Onderdelen van duurzame energie opwekking zijn; water, zon, wind en warmte. En daarnaast natuurlijk de opslag van de opgewekte energie en het rendement (omzetting van elektriciteit in beweging, warmte, licht en andere processen) op distributie en verbruik. Meer exotische onderdelen zijn kernfusie en energiewinning uit waterstof.

Om ons energieverbruik een grotere duurzaamheid toe te kennen zijn er grote investeringen noodzakelijk die innovatie, kennis en ontwikkeling mogelijk maken. Ook opleidingen in het vakgebied elektrotechniek zullen meer aandacht moeten besteden aan duurzame energie zodat wij meer kennis de toekomst in brengen die noodzakelijk is voor innovatie en implementatie.

Met de diverse politieke akkoorden die op globaal niveau gemaakt zijn zal er op termijn geen weg meer terug zijn. Dus een groot gedeelte van onze  toekomst ligt in duurzame energie. Het aantal mensen op onze aarde neemt toe en dit proces zal voorlopig nog niet afnemen en wij hebben ons redelijk afhankelijk gemaakt van energie. Op termijn zal er ook een nog grotere vraag naar specialisten ontstaan in de energie sector.