Energikonsulenten
Energikonsulenten
Energikonsulenten
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Energikonsulenten</strong><br />
Opgave 1<br />
Opvarmning, energitab og energibalance<br />
Når vi tilfører energi til en kedel vand,<br />
en stegepande eller en mursten, så<br />
stiger temperaturen. Men bliver<br />
temperaturen ved med at stige selv om<br />
vi fortsætter med at tilføre den samme<br />
energi?<br />
Du skal i de følgende undersøge hvad<br />
der sker, når du tilfører energi til et lille<br />
glas vand.<br />
En nem måde at tilføre energi til<br />
vandet er med en dyppekoger. Her<br />
skal du anvende en speciel<br />
hjemmelavet dyppekoger til 6V.<br />
Du skal bruge et kronemuffepar, 10 cm<br />
kanthaltråd (Ø 0,25), to stykker<br />
udrettede papirclips og to ledninger<br />
med krokodillenæb.<br />
Kom 30 ml vand i et lille bægerglas (50<br />
ml). Placer dyppekogeren og et<br />
termometer i vandet. Aflæs<br />
temperaturen. Tænd for strømmen og<br />
aflæs temperaturen hvert minut i 10<br />
minutter (husk omrøring inden<br />
aflæsning).<br />
Kom vandet til at koge?<br />
Afsæt temperaturerne i et<br />
koordinatsytem, hvor tiden afsættes ud<br />
ad X-aksen og temperaturen op ad Yaksen.<br />
Lav nu det samme forsøg, men denne<br />
gang skal du lave et låg (pap) som kan<br />
lægges på glasset. Du skal også pakke<br />
noget om glasset (vante, tørklæde eller<br />
lignende).<br />
Indtegn temperaturforløbet i samme<br />
koordinatsystem.<br />
Ændrer temperaturen sig på en anden<br />
måde end før?<br />
Har du tilført den samme mængde<br />
energi (samme dyppekoger og<br />
spænding)?<br />
- 1 -
<strong>Energikonsulenten</strong><br />
Opgave 2<br />
Isolering<br />
Undersøg forskellige materialers evne til at isolere for varmetab til omgivelserne.<br />
Forsøgsopstillingen består af et almindeligt reagensglas i mælkekarton eller syltetøjsglas<br />
med det materiale som skal undersøges. Prop med termometer så termometret går ca. 5<br />
cm under proppen.<br />
Du skal fylde varmt vand (når det varme vand har løbet lidt fra hanen) i reagensglasset<br />
så det står 2 cm fra kanten. Proppen sættes i og temperaturen aflæses hvert minut.<br />
Følg temperaturfaldet og indtegn i koordinatsystem.<br />
Find 3 - 4 forskellige materialer du kan undersøge.<br />
- 2 -
<strong>Energikonsulenten</strong><br />
Opgave 3<br />
Opvarmning og isolering af paphus<br />
Vi vil godt have det varmt i vores bolig, også om vinteren. Derfor må vi tilføre energi i<br />
form af varme. Desværre forsvinder varmen fra boligen, så vi skal blive ved med at<br />
tilføre ny varme hele vinteren.<br />
Du kan lave et forsøg som illustrerer problemet.<br />
Lav et modelhus af en papkasse (til A4-papir) uden vinduer. Inde i huset placerer du to<br />
pærer (6v, 1A) i parallelforbindelse. Forbind til strømforsyningen. Lav et hul til et<br />
termometer.<br />
Mål temperaturen udenfor ”huset”. Tænd for ”varmen” (pæren) og aflæs temperaturen<br />
hvert minut i 10 minutter.<br />
Tegn en kurve over temperaturforløbet i et koordinatsystem.<br />
Gentag forsøget, men denne gang skal du pakke huset ind i et materiale som du mener<br />
er godt til at holde på varmen.<br />
Forklar forskellen på de to kurver.<br />
Et rigtigt hus er ikke bygget så simpelt som en papkasse. De forskellige bygningsdele<br />
(tag, gulv, vægge og vinduer) er lavet af forskellige materialer som har forskellige evner<br />
til at isolere for varmetabet til omgivelserne. Denne evne til at isolere udtrykkes i<br />
materialets K-værdi – jo lavere værdi jo bedre isoleringsevne.<br />
- 3 -
<strong>Energikonsulenten</strong><br />
De forskellige bygningsdeles overflade har også betydning for hvor meget energi der<br />
slipper ud.<br />
Bygningskonstruktioner ses bedst i virkeligheden, men hvis du ikke har adgang til en<br />
byggeplads eller en teknisk skole med bygge og anlæg, kan de ses i f.eks. ”Den lille lune”<br />
fra Rockwool eller på www.rockwool.dk<br />
Jo større forskel der er mellem indendørstemperaturen og udendørstemperaturen jo<br />
større er energitransporten fra boligen til luften udenfor.<br />
Du kan få en fornemmelse af hvilke<br />
bygningsdele som isolerer godt ved at<br />
måle temperaturen på indersiden af<br />
vinduer, vægge, yderdøre m.m.<br />
Det er ikke let, men hvis du tager et<br />
termometer og holder det tæt til det du<br />
vil måle, samtidig med at<br />
termometeret dækkes med en<br />
flamingoklods (se foto) og venter 3-5<br />
minutter inden aflæsning, så får du<br />
resultater som gør dig i stand til at<br />
vurdere hvilke bygningsdele som er<br />
”kolde”.<br />
Hvis du skal finde ud af hvor meget<br />
energi der skal tilføres dit hus på et år,<br />
er det besværligt at skulle måle<br />
udetemperaturen hver dag året<br />
igennem. Resultatet har du så også<br />
først når året er gået.<br />
Ved mange års målinger har man fundet ud af, at vi opvarmer vores bolig i 230 døgn,<br />
det svarer til 5500 timer om året. Den gennemsnitlige udendørs temperatur er 4ºC i<br />
fyringssæsonen.<br />
- 4 -
<strong>Energikonsulenten</strong><br />
Opgave 4<br />
Simulering<br />
Når man skal have erfaringer med situationer som kan være vanskelige at gennemføre i<br />
virkeligheden, laver man ofte simuleringer, efterligninger af virkeligheden.<br />
Du kan hente et regneark på www.vvsu.dk/folkeskole hvor du kan ændre på<br />
isoleringsgraden og vinduernes størrelse i et modelhus.<br />
Prøv at eksperimentere med forskellige ændringer og se hvilken betydning det har for<br />
energiforbruget til opvarmning.<br />
Varmetabet i din bolig<br />
Den store opgave er at finde ud af hvor meget energi som skal bruges til at opvarme<br />
jeres hus – og måske finde på ændringer, så der skal bruges mindre energi.<br />
Ved mange års målinger har man fundet frem til, at fyringssæsonen i gennemsnit varer<br />
230 døgn som svarer til 5500 timer. Udendørstemperaturen har på samme måde et<br />
gennemsnit som er sat til 4ºC. Indendørstemperaturen sættes normalt til 20ºC, men hvis<br />
I derhjemme har en højere temperatur skal du selvfølgelig regne med den.<br />
For at beregne varmetabet skal dette skema først udfyldes:<br />
Ydervægge Areal<br />
Vinduer m 2<br />
Loft m 2<br />
Gulv m 2<br />
Døre m 2<br />
Dernæst skal du finde ud af hvilken U-værdi de forskellige bygningsdele har. Du kan<br />
finde eksempler på U-værdier på næste side.<br />
Bygningsdel U-værdi<br />
Ydervægge<br />
Vinduer<br />
Loft<br />
Gulv<br />
Døre<br />
- 5 -
<strong>Energikonsulenten</strong><br />
Eksempler på U-værdier<br />
Vinduer U-værdi<br />
1 lag glas 6,0<br />
Termorude 2,7<br />
Energirude 1,1<br />
Tage og lofter U-værdi<br />
Isoleringstykkelse; 0 mm 1,5<br />
Isoleringstykkelse; 50 mm 0,6<br />
Isoleringstykkelse; 100 mm 0,4<br />
Isoleringstykkelse; 150 mm 0,25<br />
Isoleringstykkelse; 200 mm 0,2<br />
Isoleringstykkelse; 400 mm 0,1<br />
Gulve U-værdi<br />
Støbt gulv 0 mm isolering 0,76<br />
Støbt gulv 50 mm isolering 0,32<br />
Støbt gulv 100 mm isolering 0,25<br />
Krybekælder 0 mm isolering 1,2<br />
Krybekælder 25 mm isolering 0,8<br />
Krybekælder 100 mm isolering 0,4<br />
Ydervæg U-værdi<br />
Træskeletvæg 0 mm isolering 2,2<br />
Træskeletvæg 50 mm isolering 0,6<br />
Træskeletvæg 100 mm isolering 0,4<br />
Træskeletvæg 150 mm isolering 0,25<br />
Træskeletvæg 200 mm isolering 0,2<br />
30 cm hulmur, uisoleret 1,5<br />
30 cm hulmur, hulmursisoleret 0,5<br />
24 cm letbetonmur 0,8<br />
24 cm letbetonmur + 50 mm isolering 0,4<br />
Murstensmur uden hulrum 2,3<br />
Murstensmur uden hulrum + 100 mm isolering 0,4<br />
- 6 -
<strong>Energikonsulenten</strong><br />
Nu er det muligt at beregne det samlede varmetab i løbet af fyringssæsonen. Det<br />
samlede varmetab er bestemt af hvor stort et areal varmen kan slippe væk gennem,<br />
hvor lang tid dette varmeudslip varer samt hvor let varmen slipper igennem mure,<br />
vinduer, døre, lofter og gulve. Varmetabet (eller energiudslippet) måles i Wh (watttimer<br />
eller kWh, kilowatttimer).<br />
Varmetabet beregnes ved at gange arealet (i kvadratmeter) med U-værdien og igen<br />
gange resultatet med temperaturforskellen. Resultatet bliver målt i Wh. Da U-værdierne<br />
er forskellige for de forskellige bygningsdele er det lettest at beregne varmetabet for<br />
hver bygningsdel for sig.<br />
Indsæt tallene i skemaet og beregn varmetabet<br />
Bygningsdel Areal U-værdi Temperatur-<br />
forskel<br />
- 7 -<br />
Tid Varmetab<br />
Ydervægge 5500 timer Wh<br />
Vinduer 5500 timer Wh<br />
Loft 5500 timer Wh<br />
Gulv 5500 timer Wh<br />
Døre 5500 timer Wh<br />
Ialt Wh<br />
Omregn varmetabet til kWh (kilowatttimer)<br />
Varmetabet er _________________ kWh pr. år<br />
Til at dække dette varmetab kan der bruges forskellige opvarmningsformer: Olie,<br />
elektricitet, naturgas, fjernvarme og fast brændsel. De forskellige opvarmningsmetoder<br />
bruger forskellige betegnelser for den mængde energi der er brugt til opvarmning.<br />
Du skal omregne til den opvarmningsform I bruger derhjemme.<br />
1 kWh svarer til 0.133 l olie afbrændt i oliefyr<br />
1 kWh svarer til 859,8 kcal (kilocalorier) fjernvarme<br />
Hvis I bruger elektricitet til opvarmning er der ingen problemer med omregning.
<strong>Energikonsulenten</strong><br />
Opgave 5<br />
Boligopvarmning<br />
Vi kan opvarme vores bolig på mange forskellige måder. Den mest almindelige er<br />
radiatorer med vand.<br />
Vandet varmes op i en kedel i boligen hvor der fyres med biomasse, olie eller naturgas,<br />
det kaldes et centralvarmeanlæg. Et fjernvarmeanlæg fungerer på samme måde, her<br />
kommer opvarmningsvandet bare fra en stor kedel på fjernvarmeværket.<br />
Boligens centralvarmeanlæg består i princippet af en kedel hvor vandet varmes op og<br />
radiator, hvor vandet kan afgive sin varme til luften i boligen.<br />
Du kan bygge en model af centralvarmeanlægget.<br />
Du skal bruge:<br />
1 stk kedel: 50 cm 8 mm blød kobberrør vikles om et vandrør i en spiral<br />
1 stk radiator: 15 cm 3/4” (20mm) sort stålrør<br />
For at sammensætte opstillingen skal du bruge:<br />
2 stk 10 cm gummislange<br />
1 stk bøjet glasrør<br />
1 stk T-stykke (glas eller plast)<br />
1 stk 10 cm klar plastslange<br />
2 stk gummiprop med 1 hul<br />
1 stk 30 mm Rockwool måtte<br />
Noget tyndt ståltråd (blomstertråd) til at holde isoleringen på plads<br />
- 8 -
<strong>Energikonsulenten</strong><br />
Se på billedet hvordan delene skal sættes sammen og spændes op i to stativer.<br />
Principopstilling af centralvarmeanlæg<br />
Løft den øverste prop af radiatoren og fyld op med vand til kanten. Sæt proppen på plads<br />
igen. Nu er anlægget fyldt med vand og der står vand halvt op i plastslangen.<br />
Plastslangen fungerer som ekspansionsbeholder og udluftning.<br />
Vandet kan ikke løbe rundt hvis der er luftbobler i anlægget. Hvis der er luft kan det<br />
slippe ud gennem plastslangen. Når vandet varmes op udvider det sig. Hvis anlægget var<br />
helt lukket ville vandets udvidelse betyde at rør og slanger blev ødelagt; derfor skal der<br />
være mulighed for ekspansion.<br />
Opvarmningen sker med et fyrfadslys som sættes inde under kobberspiralen. Det er<br />
nødvendigt at pakke kobberspiralen ind i Rockwool så der stadig kan komme luft til<br />
fyrfadslyset og så der er en åbning foroven (skorsten).<br />
Mærk øverst og nederst på din hjemmelavede radiator.<br />
Hvordan er temperaturen? Høj Mellem Lav<br />
Øverst på radiatoren<br />
Nederst på radiatoren<br />
- 9 -
<strong>Energikonsulenten</strong><br />
Lad centralvarmeanlægget passe sig selv i 10 minutter. I mellemtiden kan du måle<br />
temperaturen på en rigtig radiator. Mål både øverst og nederst på radiatoren. Kan du<br />
forklare dine måleresultater?<br />
Når de 10 minutter er gået, mærk igen øverst og nederst på din hjemmelavede radiator.<br />
Hvordan er temperaturen? Høj Mellem Lav<br />
Øverst på radiatoren<br />
Nederst på radiatoren<br />
Hvilken vej tror du vandet løber rundt i dit centralvarmeanlæg? Lav en skitse, hvor du<br />
viser hvilken vej vandet løber.<br />
Hvad sker der med vandets temperatur når det løber gennem anlægget?<br />
- 10 -