dinsdag 26 mei 2015

Hoe werkt mijn centrale verwarming?

NB als de tekst voor u te klein is: houd de Ctrl toets ingedrukt en draai aan het muiswieltje!

Hieronder ziet u een radiator-systeem verbonden met een hoogrendementsketel. Er zijn in dit geval drie radiatoren aan verbonden, die alle drie "aan" staan.




Via de hoogrendementketel wordt het warme water (oranje in de figuur, zo'n 60 graden Celsius) door het systeem gepompt, waarbij het langzaam zijn warmte verliest (bruin/blauw in de figuur, zo'n 40 graden Celsius).

Vraag: Waar gaat de warmte heen? Hoeveel van de warmte gaat naar iedere ruimte?
De uitdaging is nu, om voor uw eigen thuissituatie te berekenen waar de warmte van uw eigen verwarmingssysteem blijft.

Hoe dat gaat?

Nou, zet u een beetje schrap, er komt een klein beetje rekenwerk bij te pas. Maar: daar gaan we u natuurlijk bij helpen.

Mag het wat simpeler?
Zonder de uitkomst geweld aan te doen kunnen we de volgende vereenvoudigingen toepassen:
  • Alle radiatoren hebben dezelfde opbouw: ze zijn rechthoekig, hebben hetzelfde aantal platen en dezelfde hoogte.
    Alleen de lengte verschilt tussen de ene en de andere radiator.
    Bijvoorbeeld: alle radiatoren hebben twee radiatorplaten, en ze zijn 50 cm hoog.
  • Voor de berekening mogen we de radiatortemperatuur stellen op de insteltemperatuur van de HR ketel, deze is ongeveer 60 graden Celsius (*).
    (*) U kunt zelf in het menuutje van uw HR ketel de insteltemperatuur van uw eigen HR ketel opzoeken
  • Voor de berekening mogen we de omgevingstemperatuur overal in het huis bij benadering gelijk stellen, zeg bijvoorbeeld 18 graden Celsius
De reden dat we dit zo mogen doen zal later duidelijk worden, in een volgend blog artikel over de werking van een radiator. Voor nu nemen we het voorlopig gewoon aan.

Formule voor de warmteafgifte [1]
Voor de warmte-afgifte van een radiator geldt de volgende formule:

Q= h_radiator * A_radiator * (Tradiator - Tomgeving)

Hierbij is Tradiator de radiatortemperatuur (Celsius), Tomgeving de omgevingstemperatuur (Celsius) en A_radiator het totale radiatoroppervlak (m2).
De parameter h_radiator is een parameter die hoort bij een bepaalde radiator. Zowel de warmte-afgifte via convectie (luchtstroming) als de warmte-afgifte via warmtestraling zit in deze parameter verborgen.
In een later blog bericht zal ik via een interactieve pagina laten zien hoe je deze parameter berekent. Voor nu houden we het nog even eenvoudig, en hoeven we alleen te weten dat de waarde van deze parameter voor onze berekening in essentie uitsluitend (*) van de volgende zaken af hangt:
  • De radiatortemperatuur Tradiator
  • De binnentemperatuur Tomgeving
(*) Deze veronderstelling is geldig wanneer de radiatoren ongeveer dezelfde opbouw hebben en even hoog zijn

De afgegeven warmte is evenredig met het radiatoroppervlak!
De radiatortemperatuur en de omgevingstemperatuur waren nu juist voor alle radiatoren gelijk, hadden we gesteld. Dus in de formule [1] zijn zowel de waarde van h_radiator en de waarde van (Tradiator - Tomgeving) voor alle radiatoren AAN ELKAAR GELIJK!
GEVOLG: De enige waarde die overblijft in de formule die nog verschillend kan zijn, is het radiatoroppervlak. De warmte per vertrek is dus gewoon RECHT EVENREDIG met het radiatoroppervlak.


Voorbeeld 1
Alle radiatoren hebben een hoogte van 50 cm, en twee radiatorplaten.

VERTREK RADIATORLENGTE PERCENTAGE ENERGIEVERBRUIK
woonkamer 2.20 m 33%
Slaapkamer 1 2.20 m 33%
Slaapkamer 2 2.20 m 33%

Niet erg verrassend, maar wel noemenswaardig: drie vertrekken met een identieke radiator consumeren ieder een derde deel van de verstookte energie.

Voorbeeld 2
Alle radiatoren hebben een hoogte van 60 cm, en twee radiatorplaten.

VERTREK RADIATORLENGTE PERCENTAGE ENERGIEVERBRUIK
woonkamer 2.20 m 33%
woonkamer 1.50 m 22%
Slaapkamer 1 1.50 m 22%
Slaapkamer 2 1.50 m 22%

De woonkamer met zijn twee radiatoren consumeert in dit geval meer dan 50% van de verstookte energie.




Geen opmerkingen:

Een reactie plaatsen