26.09.2013 Views

Energikonsulenten

Energikonsulenten

Energikonsulenten

SHOW MORE
SHOW LESS

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 -

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!