25.06.2015 Views

Samenvatting 2011-2012 - Studiant

Samenvatting 2011-2012 - Studiant

Samenvatting 2011-2012 - Studiant

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>Samenvatting</strong> Energie en Installaties<br />

3 Courante energiebronnen in een woning<br />

3.1 Overzicht<br />

3.2 Elektriciteit<br />

3.1.3 Opwekking van elektriciteit via het inductieprincipe<br />

3.2.1.1 Principe<br />

Wat is het principe?<br />

Magneet creëert een magnetisch veld<br />

Dat magnetisch veld ligt aan de basis van een aantal inductie verschijnselen<br />

Wat is inductiespanning?<br />

De spanning over de spoel, die onstaat door de beweging van de magneet t.o.v. de spoel<br />

3.2.1.2 De generator<br />

Wat is de generator?<br />

Bestaat uit een vast gedeelte(stator), waarin de spoel onder de vorm van windingen wordt<br />

aangelegd. Binnen het vast gedeelte draai de “magneet”(rotor)<br />

Wat is het principe van de generator?<br />

Door het draaien van de rotor liggen de windingen van de stator is een wisselend magnetisch veld,<br />

waardoor een wisselende spanning in de windingen wordt opgewekt.<br />

Wat gebeurt er bij een alternator met 1 statorontwikkeling?<br />

Opwekking van éénfasige wisselspanning<br />

à normaal 3 identieke spoelen verdeeld over de cilindervormige stator waardoor we 3 fasige<br />

wisselspanning verkrijgen<br />

Wat bestaat er naast klassieke elektriciteitscentrales?<br />

Generatoren om lokaal elektriciteit te produceren<br />

Vb. Noodgenerator (dikwijls aangedreven door diesel motor aangevuld met ups)<br />

Wat is ups?<br />

Uninterruptible power supply (groep batterijen)


3.2.1.3 Klassieke thermische elektriciteitscentrale<br />

Wat is het principe van de klassieke thermische centrale?<br />

Verbranding fossiele brandstoffen (olie, gas, kolen)à in stoomketel productie stoom à<br />

krachtige stoomstroom laat stoomturbine draaienà levert mechanische energie aan alternator<br />

à productie elektriciteit<br />

Rendement: 40%<br />

Wat is rendement?<br />

Toevoegde energie via fossiele brandstof / uitkomende elektrische energie<br />

Hoe is het globaal energie omzettingsschema?<br />

chemisch e à thermische e àmechanische e àelektrische energie<br />

3.2.1.4 STEG-Centrale<br />

Wat is het principe?<br />

Verbranden aardgas à verbrandingsgassen drijven gasturbine aanà koppeling aan alternator<br />

à productie elektrische energie<br />

uitlaatgassen: 450°C bij verlaten turbine<br />

werking<br />

produceren in recuperatiestoomketel stoomà klassieke<br />

Rendement: 50%<br />

3.2.1.5 Kerncentrale<br />

Wat is een kerncentrale?<br />

Verbranding van fossiele brandstoffen is vervangen door splijting uraniumatomen<br />

Wat is het principe?<br />

Identiek als in klassieke thermische, behalve manier van warmte produceren:<br />

In reactor splijting uraniumatomen à kettingreactie die zichzelf in stand houdt àwarmte<br />

(elektriciteit) en straling (radioactiviteit)<br />

Waarom is dit zo belangrijk?<br />

Produceren meer dan 50% energie uit ons net<br />

Wat is een nadeel van kerncentrale?<br />

· Duurt dagen om stil te leggen<br />

· Meningen sterk verdeeld over veiligheid<br />

· Stoppen met kernenergie is geen uitgemaakte zaakt


3.2.1.6 Warmtekrachtkoppeling<br />

Wat is een warmtekrachtkoppeling?<br />

Eerste instantie een centrale die elektriciteit aan het net levert maar ook de restwarmte(stoom)<br />

levert aan een nabijgelegen industrie of instelling<br />

Wat is het principe?<br />

Principe is in eerste deel gelijk aan klassieke of STEG centrale<br />

STEG-centrale: na gasturbine productie stoom (=thermische energie):<br />

· omzetting in elektrisch energie en restwarmte wordt geleverd aan nabijgelegen afnemer<br />

· thermische energie wordt direct na de gasturbine geleverd aan nabijgelegen afnemer<br />

Beperking:<br />

· afnemer moet in de onmiddellijke buurt gelegen zijn<br />

· moet stabiel en intensief warmtegebruik hebben<br />

Rendement van 80%!<br />

3.2.1.7 Hernieuwbare energiebronnen: Algemene beschouwingen<br />

Wat is er niet goed met voorgaande methodes?<br />

Ze vertrekken bij de productie van fossiele brandstoffen, dit zijn voorraden<br />

Wat is een nadeel?<br />

· Milieurisico’s<br />

· Niet eindig<br />

Vraag wordt steeds groterà PROBLEEM!<br />

Wat zijn 2 prioriteiten om dit probleem op te lossen.?<br />

1. Minder energie verbruiken(ROL FM)<br />

2. Aanwenden hernieuwbare bronnen<br />

Verschil tussen stromen(energie v. water, zon enz) en voorraden(steenkool,gas)?<br />

Voorraden<br />

-Verbranding: impact op milieu<br />

-Restproduct: kernenergie<br />

niet hernieuwbaar, uitputbaar<br />

Stromen<br />

- betrouwbaarheid: leveren niet voldoende<br />

elektriciteit op het gewenste moment<br />

- energiedensiteit: laag<br />

- kwaliteitsfactor: laag<br />

hernieuwbaar, onuitputbaar


3.2.1.8 Waterkrachtcentrale<br />

Wat is het principe?<br />

Principe bestaat al zeer lang<br />

· Stromend of neerstortend water wordt gebruikt om een turbine in beweging te brengen.<br />

· Deze turbine zet een generator in werking en levert zo de nodige elektriciteit aan het net.<br />

· Het vermogen hangt af van het waterdebiet en de valhoogte. Vandaar<br />

grotewaterkrachtcentrales zich in het hooggebergte bevinden.<br />

Wat zijn kenmerken van de krachtcentrale?<br />

· Groot potentieel: vandaag 10% geëxploiteerd<br />

· Mogelijkheden in afrika<br />

· België zeer beperkt( vooral reserve)<br />

Voordelen:<br />

· onuitputbaar<br />

· niet schadelijk voor het milieu<br />

· groot potentieel<br />

Nadelen:<br />

· beperkte ligging<br />

3.2.1.9 Windturbines<br />

Wat is het principe van een windturbine?<br />

Windenergie wordt rechtstreeks omgezet in elektrische energie door het aandrijven via de rotor<br />

in een alternator.<br />

Voordelen:<br />

· vermindering milieuvervuiling<br />

· verminderde afhankelijkheid van olieproducerende landen<br />

· Vermogen tot 2,5MW en meer<br />

Nadelen:<br />

· wind is niet constant, 1/3 tijd draaiend<br />

· productiekost is 2x zo hoog<br />

· veel ruimte nodig omdat ze op grote afstand van elkaar moeten staan<br />

· milieubelasting op visueel gebied<br />

· vermogen per turbine is klein


3.2.1.10 Geothermische centrales<br />

Wat is het geothermische energie?<br />

Warmte proberen benutten die in de aarde zit opgeslagen.<br />

Dit kan op grote schaal worden toegepast maar ook in woningen<br />

3.2.2 Opwekking van elektriciteit via scheikundige weg<br />

Wat zijn de verschillende soorten?<br />

· Natte batterijen<br />

· Droge batterijen- niet oplaadbaar<br />

· Droge batterijen- oplaadbaar<br />

Wat zijn natte batterijen?<br />

· Actueel meestal met gel<br />

· Toepassing in auto’s<br />

· Lood en zwavelzuur waren standaardstoffen<br />

· Onderzoek naar nikkel-cadmium<br />

· Toekomst: Lithiumbatterijen voor grote toepassingen<br />

Wat zijn droge batterijen niet oplaadbaar?<br />

· Basismateriaal: zink-mangaandioxide-koolstof-koper<br />

· Betere uitvoering: alkaline batterijen ( milieubelastend)<br />

· Alternatief: zilveroxide i.p.v. kwikoxide<br />

· Allerhande vormen<br />

· Speciale uitvoering: lithiumbatterijen voor peacemaker<br />

Wat zijn droge batterijen oplaabaar?<br />

· Basismateriaal: nikkel-cadmium<br />

· Nadeel: geheugeneffect<br />

· Oplossing: nikkel-metaalhybrides<br />

· Beter: lithiumbatterijen zijn sneller en kleiner met zelfde capaciteit<br />

à duurder bv. GSM<br />

3.2.3 Opwekking van elektriciteit via licht/zonnestraling<br />

3.2.3.1 Inleiding<br />

Wat doen fotovoltaische systemen?<br />

Produceren een vorm van duurzame energie door zonlicht in 1 stap om te zetten in elektriciteit<br />

Kenmerkend voor de systemen?<br />

Duur maar subsidies maken veel goed


Hoe is de toekomst?<br />

Speciale technieken met folie, verf enz.<br />

3.2.3.2 Werking van een zonnecel<br />

Wat is de werking van een zonnecel?<br />

Bovenaan zitten metalen contactstroken, die samen met het achtercontact zorgen voor de<br />

afvoer van de opgewekte elektrische stroom. Daartussen zit een negatieve laag, een<br />

scheidingslaag en een positieve laag.<br />

· Het dunne plaatje silicium komt onder invloed van het licht à paren van positieve en<br />

negatieve ionen worden gevormd<br />

· Door de scheidingslaag worden deze paren gescheiden en opgenomen in de negatieve en<br />

positieve laag.<br />

· Bij verbinding met beide contacten komt via een verbruiker elektrische stroom tot stand.<br />

Er bestaan een 3-tal commercieel beschikbare types:<br />

1. Monokristallijn= geordende siliciumatomen in een groot kristal met een levensduur van ong.<br />

20jaar<br />

2. Polykristallijnen= samenstelling van willekeurig geordende kristallen waardoor rendement<br />

ong. 2% lager ligt<br />

3. Amorf silicium = zonder ordening met veel lager rendement en kortere levensduur<br />

à goedkoper vb. Rekenmachines, horloges<br />

3.2.3.3 Een fotovoltaïsch zonnecelsysteem<br />

Uit wat bestaat zo’n systeem?<br />

· Aantal zonnepanelen<br />

· Regelaar<br />

· Batterij<br />

· Verbruiker<br />

· Invertor( als verbruiker op wisselstroom werkt)


Wat is een zonnepaneel?<br />

= verschillende modules, bestaan op hun beurt uit zonnecellen. Schakelen van de cellen: vermogen<br />

verhogen<br />

Cellen in serie: spanning verhoogt<br />

Cellen parallel: stroomsterkte verhoogt<br />

Wat is de functie van een regelaar?<br />

= beschikbare energie zo goed mogelijk aanwenden<br />

Wat als:<br />

· Geen belasting op het systeem: opgewekte elektrische E naar batterij leiden tot deze<br />

voldoende geladen is<br />

· Wel belasting op het systeem: opgewekte elektriciteit energie naar verbruiker leiden.<br />

verbruik > aanbod: batterij zorgt voor verschil.<br />

aanbod > verbruik: regelaar voert verschil naar batterij<br />

Wat is functie van de batterij?<br />

Opslag opgewekte elektrische energie, heeft bepaalde capaciteit. Produceert gelijkstroom.<br />

Wanneer gerbuiken we een Invertor?<br />

· Aankoppeling aan het net<br />

· Verbruiker/belasting heeft wisselstroom nodig<br />

Figuur:


3.2.3.4 Het vermogen van de zonnecellen<br />

Het vermogen van de zonnecellen word uitgedrukt in:<br />

Watt-Piek<br />

Wat zijn de optimale condities?<br />

· Loodrecht invallend zonlicht<br />

· Vermogen van 1000W/m²<br />

· Moduletemperatuur<br />

Systeem van 1Kwp produceert 850 kWh<br />

Hoeveel kost zo’n installatie en hoeveel oppervlakte beslaat die?<br />

· 3000 EUR per kWpiek<br />

· 1kWp is ongeveer 7m²<br />

Hoeveel kost een installatie(5Wp) om te kunnen voldoen aan een elektrisch jaarverbruik van<br />

400kWh?<br />

Figuur:


3.2.4 Transport van elektriciteit<br />

3.2.4.1 Transformatoren<br />

Wat is een transformator?<br />

Toestel dat een wisselspanning met bepaalde frequentie omzet in een andere wisselspanning met<br />

een hogere of lagere spanningswaarde MAAR! dezelfde frequentie<br />

-Geen transport van grote vermogens zonder transformator( P =U x I)<br />

Hoe werkt een transformator?<br />

Inductieprincipe:<br />

· In ijzeren kern ontstaat magnetisch veld wanneer door de primaire spoel een<br />

stroom vloeit, die ook door de secundaire spoel gaat.<br />

· Aangesloten spanning is een wisselspanning en levert wisselstroomà magnetisch veld<br />

wisselt à in spoel inductiespanning.<br />

Grootte spanning: afhankelijk aantal windingen<br />

Hoe noemt de verhouding tussen Up /Us?<br />

Up Aantal windingen primaire spoel<br />

---- = --------------------------------------------------<br />

Us Aantal windingen secundaire spoel<br />

Vermogen blijft aan beide zijden gelijk, toon dit aan?<br />

Pp = Ps<br />

Up x Ip= Us x Is<br />

!Dit heeft gevolgen voorde kabeldikte!<br />

3.2.4.2 Distributienetten<br />

Welke soorten distributienetten hebben we en leg uit?<br />

· International transportnet 380 kV:<br />

Bevoorrading bij problemen, zonder teveel eigen reserveopstellingen<br />

· Transportnetten 30 tot 220 kV:<br />

Energietransport vanuit internationale transportnetten en vanuit meeste centrales naar<br />

transformatieposten of grote industriële klanten.<br />

· Verdeelnetten 1 kV tot 30 kV:<br />

Voeding van lokale transformatoren en meeste ondernemingen


· Distributienetten minder dan 1kV:<br />

Verdere distributie naar huishoudelijke gebruikers enKMO’s die relatief weinig elektrische<br />

energie gebruiken<br />

3.2.4.3 Vermogen<br />

Wat is de productiecapaciteit van België?<br />

14000 MW<br />

1/3 is uit kerncentrales levert 50 % energie<br />

VB.<br />

100 watt- 33 kern x 300 h= 10000 wh<br />

-66 Rest x 150 h= 10000 wh<br />

---------------<br />

20000 wh<br />

Besluit: Beperkt deel van de productie door andere bronnen<br />

3.2.5 Werken met wisselstroom<br />

3.2.5.1 Frequentie en effectieve spanning<br />

Hoe wordt de grootte van de spanning bepaald?<br />

· De sterkte van het magneetveld<br />

· Het aantal windingen van de spoel<br />

Wat is de frequentie?<br />

Het aantal perioden per seconde of de frequentie is het omgekeerde van de periode tijd<br />

Wat is de periodetijd?<br />

De tijd waarin 1 periode doorlopen wordt<br />

1periode= 0,02 sec<br />

Figuur:


Wat is de eenheid van frequentie?<br />

Hertz (hz)<br />

Frequentie wisselspanning Europees net?<br />

50hz<br />

Wat is de effectieve waarde van wisselspanning?<br />

De waarde van een gelijkspanning die hetzelfde effect zou hebben bij het leveren van arbeid<br />

Ueff= UMax<br />

----------- of U eff= 0,707 x Umax<br />

√2<br />

Figuur:<br />

3.2.5.2 Driefasige wisselspanning<br />

Leg uit” 3fasige spanning”?<br />

De drie spanningen bereiken hun topwaarde niet gelijktijdig en ze zijn t.o.v. elkaar 1/3 van de<br />

periode tijd verschoven.<br />

De som van de spanning is op elk moment = 0


3.2.5.3 Drie fasen met nulleider<br />

Leg uit “ 3fasen met nulleider”?<br />

· In een driefasige alternator met in ster geschakelde statorspoelen, waarbij sterpunt naar<br />

buiten gebracht via nulleider.<br />

à 2 spanningen<br />

Welke 2spanningen treffen we aan?<br />

1. Fasespanning = spanning in 1 statorspoel tussen lijndraad en sterpunt (of nulleider).<br />

2. Lijnspanning = tussen 2 lijndraden(een net). Maximum spanningsverschil steeds 1,73.<br />

1,73 * fasespanning = Lijnspanning<br />

1,73* 230V = 400 V<br />

3.2.5.4 Het vermogen bij wisselstroom/ wisselspanning<br />

Hierbij kennen we 2 belastingen?<br />

· Calorisch vermogen<br />

· Mechanisch vermogen<br />

Bij calorisch vermogen spreken we van de ohmse weerstand:<br />

P= U x I => 9200 W = 230 V * 40 A<br />

Leg uit?<br />

De stroom en de spanning zijn met elkaar in fase waardoor het product de vermenigvuldiging is van<br />

de spanning en de stroom<br />

Bij een mechanisch vermogen hebben we een grotere stroom nodig hoe komt dit?<br />

· De spanning en de stroom in de tijd t.o.v. elkaar verschoven zijn<br />

· In een elektromotor heeft men eerst spanning à magnetische werkingà stroom<br />

à de stroom komt dus later : naijlende stroom<br />

Leg uit schijnbaar en werkelijk vermogen<br />

Werkelijk vermogen = op de wattmeter<br />

Schijbaar vermogen= product van spanning en stroom( U xI)<br />

Wat is de arbeidsfactor?<br />

Werkelijk vermogen<br />

---------------------------- = cos (phi) of arbeidsfactor<br />

Schijnbaar vermogen<br />

Of Pw= U x I x cos(phi)


Bij de ohmse belasting is de cos phi =1<br />

Wat heeft een slechte arbeidsfacor als nadeel?<br />

Centrales voor een groter vermogen moeten geconstrueerd worden en dat er hogere jouleverliezen<br />

zijn.<br />

Meerprijs als cos phi


3.3.2 Wat zijn de eigenschappen?<br />

3.3.2.1 Algemeen<br />

Uit wat bestaat aardgas?<br />

· Methaan<br />

· Slochterengas =81%<br />

· Rijk gas= 90 %<br />

3.3.2.2 Verbranding<br />

Bij aardgas reageert 1 molecule methaan met 2 moleculen(di)zuurstof tot 1 molecule koolstof<br />

dioxide + 2 moleculen waterdamp<br />

CH4 + 2O² ---> CO2 + 2H2O + warmte<br />

Is er te weinig zuurstof dan verandert CO2 naar COà onvolledige verbranding<br />

Voorkomen door overmaat aan lucht toe te voegen<br />

Uitleg bij reactie:<br />

· Water wordt gevormd<br />

· Water verdampt door hitte<br />

· De warmte die nodig is om het water te verdampen is verloren<br />

à Oplossing condensatie ketel<br />

Wat is het principe van condensatie ketel?<br />

· Warmte stijgt op<br />

· Vormt druppels door botsing tegen de buizen<br />

· Druppels worden gerecupereerd<br />

Bij de verbranding komen rookgassen vrij. Die bevatten ook waterdamp, waarin nog een<br />

aanzienlijke hoeveelheid energie zit. Via het principe van condensatie komt hier extra<br />

warmte vrij. De vrijgekomen warmte wordt via een warmtewisselaar gerecupereerd en<br />

gebruikt om het afgekoelde water dat van de radiatoren terugkeert, voor te verwarmen<br />

zodat het op een hogere temperatuur opnieuw van de ketel naar de radiatoren kan<br />

vertrekken. Deze voorverwarming van het water betekent dan ook de energiewinst ten<br />

opzichte van een niet condenserende ketel.


Wat is de verbrandingswaarde of bovenwaarde?<br />

Hoeveelheid energie(kj) die vrijkomt bij het verbranden van 1m³ gas of (1kg andere brandstoffen)<br />

Wat is de latente of verdampingswarmte?<br />

Hoeveelheid energie(kj) dat nodig is om tijdens het verbrandingsproces het gevormde water te<br />

verdampen<br />

Wat is de stookwaarde of onderwaarde?<br />

Verbrandingswaarde- verdampingswarmte<br />

VB. Rijk aardgas<br />

Bovenwaarde= 42,4 MJ/m³<br />

Stookwaarde van = 38,2 MJ/m³<br />

Hoeveel kwh is de bovenwaarde?<br />

42,4 MJ= 42 400 000 j (ws) / 3600000 = 11, 78 kwh<br />

3.4 Stookolie<br />

3.4.1 Herkomst<br />

Wat is stookolie?<br />

Een overblijfsel van miljoenen jaren afzetting van organische, plantaardige en dierlijke organismen<br />

op de bodem.<br />

Onder druk= vluchtige(aardgas) en vloeibare( aardolie) bestandsdelen<br />

3.4.2 Productie<br />

Wat zijn de kenmerken van stookolie?<br />

· Eerste olie in VS 1859<br />

· Vervoer met pijpleidingen of tankers<br />

· Via destillatie (verschillende temperaturen) komen verschillende producten vrij<br />

· Maateenheid = barrel of 159 liter<br />

· Stookwaarde(verbrandingswaarde) = 40 MJ/ liter


3.5 Andere energiebronnen<br />

3.5.1 Zonnecollector<br />

3.5.1.1 Principe<br />

1. Zwakke concentratie aanvaarden en installaties bouwen die werken bij lage temperaturen.<br />

(tot 90°C)<br />

Schema zonnecollector p 51<br />

2. Straling concentreren met spiegels om hoge temperaturen te krijgen. (200 tot 1000°C)<br />

Spiegelcollectoren verzamelen zonlichtà afvoeren warmteà levering elektriciteit via stoom<br />

Wat is een standaard zonnecollector?<br />

· Goed geïsoleerde bak met glasplaat<br />

· Opslagvat<br />

· Naverwarming<br />

· Transportsysteem<br />

3.5.1.2 Toepassing<br />

Waar wordt het gebruikt?<br />

· Zwembadverwarming<br />

· Warmwaterboilers<br />

Wat doen we met een tijdsverschil tussen productie en verbruik?<br />

· Warm water kan opslagen worden in ondoordringbare lagen<br />

3.5.2 Warmtepompen<br />

3.5.2.1 Inleiding<br />

Bekendste voorbeeld is een koelkast<br />

Warmte opnemen uit koelruimte en afgeven aan de woning<br />

3.5.2.2 Principe<br />

Uit wat bestaat het circuit?<br />

· Compressor<br />

· Condensor<br />

· Smoorkraan<br />

· Verdamper<br />

Waarop is het principe gebaseerd?<br />

Een verandering van kooktemperatuur van een vloeistof bij de verandering van druk.


Wat is het principe?<br />

· Een werkvloeistof circuleert in het systeem<br />

· Drukverandering door compressor en smoorklep<br />

· Warmteopname en –afgifte door verdamper en condensor<br />

In wat wordt druk uitgedrukt?<br />

Pascal<br />

1 bar = 100000 Pa of 1 mbar= 100 pascal<br />

Wat is de druk op de zeeniveau?<br />

1013 hPa<br />

Water kookt op?<br />

100 ° C bij 1013 hPa(1bar) à bij verandering in druk = verandering in kookpunt<br />

Leg uit “kookpunt is afhankelijk van soort koelmiddel”<br />

CFK’s (choolfluorkoolwaterstoffen) zijn koelmiddelen die hun kookpunt lager hebben dan 0°C bij een<br />

druk van 1013 hPa<br />

àVerboden door problemen met de ozonlaag<br />

Basisregels bij de warmtepomp?<br />

· Koken= verdampen op grote schaal is er veel energie nodig<br />

à energie uit omgeving<br />

· Condenseren= (gasàvloeistof) warmte afgegeven aan de omgeving<br />

!!! Wat is het basisprincipe van een warmtepomp?<br />

· Door het spelen met druk gaan we condenseren of verdampen<br />

à warmte-energie opnemen en afgeven<br />

Vb. frigo, diepvriezer, airco<br />

In warmtepompen wordt een stof rond gepompt waarbij men vloeistof op de ene plaats door<br />

drukverlaging en toevoeging van energie uit de omgeving laat koken en terwijl men op een<br />

andere plaats door drukverhoging en een mogelijkheid tot afgifte van warmte de vloeistof(gas)<br />

laat condenseren<br />

Wat gebeurt er met gas?<br />

Als gas in een omgeving komt met een lagere temperatuur, zal het gas condenseren à energie<br />

afgeven


Bespreek hoe de druk het kookpunt beïnvloedt?<br />

Door te veranderen van druk via de compressor en het smoorventiel wijzigt het kookpunt van een<br />

koelmiddel<br />

· Hoge druk<br />

- Na compressoràkookpunt hoog<br />

-Punt hoger dan omgevingàgas condenserenàwarmte afgeven<br />

· Lage druk<br />

-Na smoorventielà kookpunt laag<br />

-Punt lager dan omgevingàkoel middel verdampen<br />

-Warmte-energie nodig om te verdampen à energie uit de omgevingà zo opgenomen en<br />

verplaatst è warmtepomp<br />

Hoe werkt een compressor?<br />

· Druk het gas samen<br />

· Temp stijgt, Druk wordt verhoogt<br />

· Kost elektrische energie<br />

Hoe gaat het koelmiddel naar de verdamper?<br />

Via de smoorkraan( verlagen van druk) à het kookpunt van de werkvloeistof verlaagt en de<br />

temperatuur daalt onder die van de natuurlijke warmtebronnen aan de verdamper<br />

Druk van 2 à 3 bar<br />

Verdamper staat buiten het gebouw in contact met:<br />

· De lucht<br />

· De grond<br />

· Het waterreservoir<br />

Als de temperatuur van de omgeving groter is dan dat van de werkingsvloeistof dan:<br />

Verdampt de vloeistofà neemt energie opà het gas gaat naar compressor<br />

Wat is de verdampingswarmte?<br />

Wordt aan de omgeving ontrokken in de verdamper<br />

Wat gebeurt er met condensatiewarmte?<br />

Wordt aan de omgeving afgegeven in de condensor<br />

3.5.2.3 Rendement en kostprijs<br />

Leg het rendement uit?<br />

· Energie toevoegen aan compressorà relatief weinig t.o.v. energie die opgenomen wordt<br />

door via de omgeving in de verdamper


Hoeveel bedraagt winstfactor?<br />

Afh. van installatie tot installatie 3à 4<br />

Klassieke verwarming: factor 0,8 à 0,98<br />

Leg uit winstfactor 4<br />

1 eenheid komt uit de input aan de compressor(te betalen) en 3 eenheden van de omgeving<br />

3.5.3 Koude-Warmte opslag<br />

Wat is het principe?<br />

2 putten in watervoerende lagen op 100m à 150 m van elkaar op 50m en 150 m diep<br />

Leg het verschil uit tussen zomer en winter?<br />

· Zomer<br />

-Koud water oppompen(put1) en via warmtewisselaar warme lucht uit burelen enz.. afkoelen<br />

-Opgewarmd water terugbrenen in put 2<br />

· Winter<br />

-Warm water oppompen(put 2) en via warmtewisselaar koude buitenlucht voorverwarmen.<br />

- Afgekoeld water terug in bodem brengen(put1)<br />

3.5.4 Bio-Energie<br />

Wat is bio-energie?<br />

Energie die opgewekt is uit plantaardige materialen:<br />

· Snoeiafval<br />

· Afvalhout uit industrie<br />

· GFT<br />

· Agrarische residuen<br />

· Slib<br />

Wat gebeurt er met de bio-massa?<br />

· Omgezet tot energie door middel van verbranding, vergassing, of omzetting naar vloeibare<br />

stoffenà recyclage van energie uit afvalstoffen


4 Toepassingen/verbruikers<br />

4.1 Algemeen<br />

4.2 Energieomzetting en rendement<br />

Geef enkele voorbeelden van energieomzetting aan de verbruikerszijde?<br />

· Elektrische energie via motorà mechanische energie<br />

· Elektrische energie via kooktoestelàthermische energie<br />

· Elektrische energie via lampà licht<br />

Hierbij zijn er ook steeds een aantal verliezen<br />

· Elektromotor ondervindt wrijving van de lagersà wrijving wordt warmteà aan buitenkant<br />

te voelen<br />

· Water verwarmen in kooktoestelà warmte aan de buitenkant voelen<br />

· Lamp wordt na korte tijd warmà warmte wordt niet omgezet in lichtà verlies<br />

In FM is het belangrijk dat we weten wat de verliezen zijn we stellen de vraag?<br />

“Wat houden we(wat is nuttig) over t.o.v. wat we verbruiken( betalen)<br />

Hoe meer we overhouden hoe beter het: RENDEMENT<br />

Wat is het rendement?<br />

De verhouding tussen de nuttige en de toegevoegde waarde<br />

Formule:<br />

4.3 Verlichten<br />

4.3.1 Algemeen<br />

Wat zijn de basiskenmerken?<br />

N=Wn<br />

Pn x t<br />

-------- X 100% OF Rendement= ---------------<br />

Wt<br />

Pt x t<br />

· Zelfstandige lichtgevende lichamen( gloeilamp)<br />

· Secundaire lichtbron(weerkaatsing licht op tafel)<br />

Wat gebeurt er in een lichtbron?<br />

Er wordt een voor het oog niet waarneembare vorm van energie omgezet in licht energie


Leg de 2 wijzen van lichtstraling uit:<br />

1. Temperatuurstraling: bij het opwarmen van een stuk metaal wordt een deel van de<br />

toegevoegde energie omgezet in lichtenergie<br />

2. Luminescentiestraling: chemische of elektrische energie wordt, zonder eerst de tussenstap<br />

van warmte-energie, omgezet in lichtenenergie<br />

4.3.2 Eigenschappen van het licht<br />

4.3.2.1 Algemeen<br />

INFORMATIEF<br />

4.3.2.2 Kleurtemperatuur<br />

Wat is kleurtemperatuur?<br />

· Voorwerp geleidelijk aan opwarmen<br />

· Hoe hoger de temperatuur, hoe witter het licht<br />

De temperatuur in Kelvin(K) waarop we een zwart lichaam moeten verwarmen om dezelfde<br />

kleurindruk te hebben als die van de lamp.<br />

4.3.2.3 Kleurweergaveindex<br />

Wat is deze index?<br />

Internationaal systeem voor de bepaling kwaliteit van de kleur weergave<br />

Geef een vb?<br />

RA geeft aan hoe groot de over- en onderwaardering van bepaalde kleuren is. Hoe groter de<br />

afwijking, hoe kleiner de index<br />

RA


4.3.3.1 Lichtstroom<br />

Wat is de eenheid?<br />

Lumen(lm)<br />

Gloeilampen?<br />

· 40 w = 400 lm<br />

· 100 W= 1400 lm<br />

· 200 W= 3000 lm<br />

· 1000W= 19000 lm<br />

Hoe wordt de specifieke lichtstroom weergegeven?<br />

Lumen per watt<br />

Cijfers?<br />

· Gloeilamp = 10 à 14 lm/W<br />

· TL Lamp= 80lm/w<br />

· Kwiklamp= 60lm/w<br />

· Natriumlamp= 180lm/w<br />

4.3.3.2 Lichtsterkte en lichtsterktediagram<br />

Wat is de eenheid?<br />

Candela (cd)<br />

Symbool I<br />

Wat is 1 candela?<br />

1lumen in de eenheid van een ruimtehoek<br />

DUS 1 cd= 1 lumen!<br />

Wat is een lichtsterktediagram?<br />

Lichtsterkte (cd) per 1000 lm van het diagram omrekenen<br />

4.3.3.3 Verlichtingsterkte<br />

Wat is de verlichtingsterkte?<br />

Hoeveelheid licht (of lichtstroom) per m² op een oppervlak<br />

E = ф / A of lux = lumen / m²<br />

à aanduiding voor de sterkte van de verlichting op een bepaald vlak


4.3.3.4 Verlichtingssterkte in een punt<br />

Wat is de formule?<br />

Epunt = lichtsterkte (cd)<br />

----------------------------------------- OF Epunt = I/r²<br />

afstand tot lichtbron in het kwadraat<br />

Oefening?<br />

Gloeilamp van 100 W vermogen op 1 en 2 meter<br />

100 w= 1400 lumen<br />

1000 lumen = 182 cd à 182 x 1,4 = 255 cd<br />

EPunt= 255/ (1)^2= 255 lux<br />

Epunt= 255/(2)^2= 64 lux<br />

4.3.3.5 <strong>Samenvatting</strong>!<br />

Grootheid Symbool Eenheid Symbool<br />

lichtstroom ф(phi) Lumen Lm<br />

Lichtsterkte I Candela cd<br />

Verlichtingssterkte E Lux Lux<br />

!! Verlichtingsterkte afstand tot een punt tot ^2<br />

4.3.4 Hoe weten we dit?<br />

Welke instrumenten gebruiken we?<br />

· Lux-meter: seleniumlaag met dun laagje platina<br />

· Lichtinvalà elektronen vrijàelektrische stroom<br />

· Ampèremeter geeft verlichtingsterkte aan in lux<br />

Wanneer is het werkblad gelijk verdeeld?<br />

· Gelijkmatig verlicht: E minimum / E maximum > 0,7<br />

· >0,5 kantoorruimtes<br />

4.3.5 Vereiste hoeveelheid licht<br />

Wat is de vereiste hoeveelheid licht?<br />

300 lux<br />

4.3.6 Verlichtingssystemen<br />

Kantoorbeheer


4.3.7 De soorten verlichting lampen<br />

4.3.7.1 Overzicht<br />

1. Temperatuurstralers<br />

· Gloeilampen<br />

· Halogeenlampen<br />

2. Gasontladingslampen<br />

· Langwerpige fluoriscentielampen<br />

· Compacte fluorescentielampen<br />

· Hogedruk kwiklampen<br />

· Hogedruk metaalhalogenidelampen<br />

· Hogedruk natriumlampen<br />

· Lagedruk natriumlampen<br />

4.3.7.2 Temperatuurstralers –gloeilampen<br />

Leg de”gloeilamp uit<br />

Werking: luchtledige glazen bol met wolfraamdraad die tot gloeien wordt gebracht dmv<br />

droomdoorgang. Lamp is gevuld met inert gas.<br />

Doel gas: verdamping gloeidraad tegengaan<br />

Nadeel: warmteverlies<br />

Gebruik: algemene residentiële verlichting in lokalen met lage gebruiksduur<br />

Eigenschappen:<br />

- Laag rendement<br />

- Korte levensduur<br />

- Perfecte kleurweergave<br />

- Lage investering<br />

4.3.7.3 Temperatuurstralers- Halogeenlampen<br />

“Leg de halogeenlampen uit”<br />

Werking: Lamp is gevuld met gas uit de groep van de halogenen<br />

Doel gas: De verdampte wolfraamdeeltjes naar de gloeidraad terugbrengt<br />

à glas wordt niet langer zwart en kan hogere temperatuur aan<br />

Opmerking: hoge temperatuur à kwartsglas nodigà geen aanraking: vingerdrukken bij hoge temp.<br />

veranderen de kristallijne structuur vh glas


Wat zijn de 2 soorten halogeenlampen?<br />

1. Lage spannings halogeenlampen( 6, 12, 24 Volt) àtransformator nodig<br />

à aandacht voor draadsectie om overbelasting(brand) en hoge spanningsval te vermijden<br />

Gebruik: accentverlichting (reclame, autolamp, projectorlamp)<br />

2. Normale spannings halogeenlampen(230 V)<br />

àstaafvormige lampen<br />

Gebruik: verstralers voor grote oppervlakten (opritten, grote verlichting in tuin)<br />

Eigenschappen:<br />

- laag rendement<br />

- lage levensduur<br />

- goede kleurweergave<br />

4.3.7.4 Gasontladingslampen- fluorescentielampen- buizen<br />

Wat is een fluorescentielamp?<br />

= TL-Lamp<br />

Lamp met kwikdamp op een lage druk met aan de binnenzijde fluorescentie poederà zet<br />

onzichtbare(ultraviolet straling) om in straling met zichtbaar gebied (380 tot 780 nm)<br />

Waarom is er van klassiek overgeschakeld naar elektrische voorschakelapparatuur?<br />

· Klassiek: starter+ begrenzer is verantwoordelijk voor relatief hoog verbruik<br />

· Elektrisch: daalt verbruik en verhoogt levensduur<br />

Welke soorten hebben we?<br />

Allemaal veelvouden van 1/8 inch<br />

· T12 (uit assortiment) : 38 mm<br />

· T8: 26 mm<br />

· T5: 16 mm<br />

à Vermogen en lichtopbrengst afh. van lengte en diameter<br />

Enkele weetjes:<br />

-T8 tov T12 besparing van 30% energie en 23 % meer licht<br />

-T5 zijn korterè aanpassing set kost 30 à 40 euro


Eigenschappen van de buisvormige fluorescentielampen:<br />

· hoog rendement<br />

· hoge levensduur<br />

· goede kleurweergave<br />

· niet duur<br />

Gebruik: algemene verlichting in tertiaire sector (kantoren) en industrie<br />

4.3.7.5 Gasontladingslampen- Fluorescentielampen- compact<br />

Wat zijn compacte?<br />

Spaarlampen, een compacte uitvoering van de TL- lamp.<br />

à ontworpen om gloeilamp te ontvangen<br />

à met of zonder ingebouwde voorschakelapparatuur<br />

Wat zijn de eigenschappen:<br />

- hoog rendement<br />

- hoge levensduur<br />

- goede kleurweergave<br />

- duurder dan gloeilampà hogere investering wordt snel gecompenseerd door minder<br />

verbruik<br />

4.3.7.6 Andere gasontladingslampen<br />

· Kwikontladingslampen – lagedruk (blauwig)<br />

= gasontladingslampen – fluorescentielampen<br />

· Kwikontladingslampen – hogedruk<br />

Toepassing: Industrie<br />

· Kwikontladingslampen – hogedruk metaalhalogeenidelamp<br />

Gebruik: algemene verlichting in industrie<br />

· Natriumlampen – lagedruk (geelig)<br />

Gebruik: openbare verlichting<br />

· Neonlampen<br />

Gebruik: lichtreclame op gevels


4.4 Verwarmen<br />

4.4.1 Algemeen<br />

Wat is warmte?<br />

Energie –uitwisseling<br />

Vb. ijsblokje in cola<br />

Grootheid Symbool Eenheid Symbool<br />

Warmte-Energie of Q Joule J<br />

warmtehoeveelheid<br />

4.4.2 Soortelijke warmte<br />

Wat is de soortelijke warmte?<br />

Soortelijke warmte (c) = hoeveelheid warmte nodig om de massa-eenheid van een stof(kg) 1 graad te<br />

laten stijgen(C of K)<br />

Van wat is de soortelijke warmte afhankelijk?<br />

· Massa van de stof in kg<br />

· Temperatuurverschil in °C/K of ∆T<br />

· Het soort stof<br />

Formule!<br />

(hoeveelheid warmte) Q = m . c . ∆T (in Joule)<br />

c = J/kg K<br />

Verschil tussen KELVIN en CELSIUS?<br />

· O°c = 273 K<br />

· Logaritmische schaal à 50°C = 323 K<br />

4.4.3 Faseovergangen<br />

Wat gebeurt er?<br />

Er is een andere hoeveelheid energie nodig dan voor het stijgen van 1 graad van een bep. Stof<br />

Welke zijn belangrijk<br />

· VASTè VLOEIBAAR : Smelten<br />

· VLOEIBAAR è VAST: Stollen<br />

· GASè VLOEIBAAR: Condenseren<br />

· VLOEIBAARèGAS: Verdampen


4.4.3.1 Smelten-Stollen<br />

Eigenschappen vaste stoffen:<br />

· Tussen de moleculen is de onderlinge afstand klein en is er relatief weinig lege ruimte<br />

· De moleculen hebben weinig bewegingsvrijheid<br />

· Orde<br />

Eigenschappen vloeibare stoffen<br />

· Verlaten van voorkeurspositie<br />

· Bewegingsvrijheid is groter(grote cohesiekracht)<br />

· Wanorde<br />

Wat gebeurt er bij opwarming van een vaste stof?<br />

· Stijgt de temperatuur<br />

· Moleculen bewegen sneller<br />

· Onderlinge afstand wordt iets groter<br />

· Stof warmt geleidelijk op<br />

Wat gebeurt er bij smelten?<br />

· Alle energie wordt gebruikt om los te komen<br />

· Uit vaste structuur<br />

· Temperatuur blijft gelijk tot vast vloeibaar is geworden<br />

Wat is de specifieke smelwarmte Ls?<br />

De hoeveelheid energie, nodig om 1kg vaste stof om te zetten in 1kg vloeistof bij de<br />

smelttemperatuur.<br />

Formule:<br />

Q= m x Ls<br />

Eenheid = Joule/kg<br />

Ls is gegeven!!<br />

4.4.3.2 Verdampen en condenseren<br />

Wat is de verdampingswarmte?<br />

Specifieke verdampingswarmte (Lv) = hoeveelheid warmte die men moet toevoegen om 1 kg<br />

vloeistof om te zetten in verzadigde damp bij een constante temperatuur<br />

Formule?<br />

Q = m . Lv<br />

Lv = J/kg


Wat is condensatiewarmte?<br />

De hoeveelheid warmte die men moet afvoeren om 1kg vloeistof te bekomen uit verzadigde damp<br />

bij een constante temperatuur<br />

FIGUUR!!!!!!


Oefening GIN<br />

4.4.4 Rendement<br />

Wat is het rendement?<br />

Rendement: nuttige E (wat we er uithalen) / toegevoegde E (wat we er insteken)<br />

· Toegevoegde energie weten we meestal(kwh)<br />

· Nuttige warmte energie berekenen we:<br />

- Q = m*c*∆T<br />

- Q= m*Ls<br />

- Q= m*Lv


<strong>Samenvatting</strong>!<br />

4.4.5 Oefeningen<br />

4.4.6 Warmtetransport<br />

Wat zijn de soorten warmtetransport?<br />

· Geleiding of conductie(door een stof)<br />

· Convectie of stroming(door een vloeistof)<br />

· Straling of radiatie( vlak naar vlak)<br />

Wat is geleiding?<br />

Warmtestroom in vaste stoffen vanaf de plaats op hoge temperatuur naar de plaats op lage<br />

temperatuur<br />

· Metalen staaf in vlam<br />

· Verschil tussen houten en metalen handvat<br />

Wat is stroming?<br />

Stroming vindt plaats in stromende media, vb. vloeistoffen en gassen<br />

Wat is straling of radiatie?<br />

Elektromagnetische straling in het voor de mens onzichtbare infrarode gebied<br />

Eigenschappen?<br />

· Golflengte tussen 780 en 1000 nm<br />

· Rechtlijnige voortplanting bij snelheid van het licht<br />

· Terugkaatsing<br />

· Doorlating<br />

· Absorptie<br />

3.1.3.2 Berekening warmtetransport via GELEIDING<br />

Wat is Q?<br />

De hoeveelheid warmte die de wand doorlaat noemen we Q en wordt uitgedrukt in Joule.<br />

Van wat is de hoeveelheid warmte afhankelijk?<br />

· Temperatuursverschil ∆T<br />

· Oppervlakte A<br />

· Tijd in s<br />

· Materiaal soort (lambda) λ<br />

· Dikte d


Wat is dan de formule?<br />

Q = A . ∆T . λ .t / d<br />

Wat is Lambda?<br />

De warmtegeleidingcoëfficiënt en geeft de hoeveelheid warmte-energie die per seconde per Kelvin<br />

per m² wandoppervlak door een materiaal van 1m dikte stroomt.<br />

Hoe hoger de lambdaà hoe meer warmteverlies<br />

Voorbeeld:<br />

à hoe beter het materiaal de warmte geleidt<br />

A x λ x t x∆T<br />

10m² x 0,08 W/mK x 3600s x 22K<br />

Q=------------------------------ = ----------------------------------------------------- = 633600 WS of JOULE<br />

D 0,1<br />

!!warmtegeleidingcoëfficiënt λ word uitgedrukt in (W/mK)<br />

4.4.7 Eenvoudige toepassing<br />

4.4.7.1 Kookplaten<br />

Wat zijn de soorten elektrische kookplaten?<br />

· Gietijzeren kookplaat<br />

· keramische kookplaat<br />

- Met weerstanden<br />

- Halogeenlampen<br />

- Inductie<br />

Wat is de gietijzeren kookplaat?<br />

· Verwarmingselementen ringvorming ingewerkt<br />

· 3 verschillende weerstanden die op verschillende manieren kunnen worden geschakeld<br />

· Eventueel temperatuurvoeler<br />

Wat is de werking?<br />

Werking: ingewerkte ringvormige verwarmingselementenà door weerstanden vloeit<br />

Elektriciteità warmteà warmte wordt door geleiding afgegeven aan de metalen kookplaat<br />

àgeeft warmte door aan de kookpot en de inhoud ervan


Wat zijn de kenmerken van een Vitrokeramische kookplaat?<br />

· Sinds 1975 meer toepassing<br />

· Hard, ondoordringbaar, bestand tegen inwerking van alkalische en zure producten<br />

· Eenvoudig in onderhoud<br />

· Duurder in aankoop<br />

Opgelet bij gebruik van suiker è karameliseert è vasthechten op de kookplaatè bij afkoeling trekt<br />

de suiker samenà suiker rukt minuscule deeltjes uit de kookplaatà frequent= onherstelbare schade<br />

Leg het principe bij de Vitrokeramische kookplaat met weestand uit!<br />

Wat is de werking?<br />

Onder vitrokeramisch oppervlak: weerstanden of verwarmingselementenà zijn<br />

onderaan en aan de zijkanten thermisch geïsoleerdàelektrische energie wordt in<br />

weerstanden omgezet in infrarood-warmteà geen direct contact, maar afgifte van warmteE<br />

via straling à aan en door de kookplaat<br />

Glas “slechte geleider wordt gebruikt leg uit?<br />

Het keramische glas geleid goed in verticale richting naar de kookpot toe. Door de slechte<br />

horizontale geleiding wordt de ruimte naast de kookzones minder warm en wordt het warmteverlies<br />

beperkt<br />

Leg het principe bij de Vitrokeramische kookplaat met halogeen uit!<br />

Wat is de werking?<br />

Werking: halogeenlamp = 10% licht, 90% warmteà halogeenlampen worden in<br />

geïsoleerde reflecterende kuip geplaatstàgeproduceerde infrarode licht wordt naar boven<br />

weerkaatstà opwarming<br />

Leg het principe bij de Vitrokeramische kookplaat met inductie!<br />

Wat is de werking?<br />

· opwekken van hoogfrequent elektromagnetisch veld<br />

à gevolg: ontstaan wervelstroom in de metalen bodem van de kookpan à wordt heetà verwarmt<br />

spijzen<br />

Bodem kookpan wordt opgewarmd (niet de vitrokeramische kookplaat) (bodem potten dient uit<br />

magnetisch materiaal te worden vervaardigd)


5 Isoleren<br />

5.1 Algemeen<br />

Warmteoverdracht kan op 3 manieren<br />

· Geleiding<br />

· Convectie<br />

· Straling<br />

Bij verwarmingselementen moeten deze OPTIMAAL zijn.<br />

Wat zijn transmissieverliezen?<br />

Verliezen doorheen de omsluitende elementen van een gebouw<br />

Wat zijn ventilatieverliezen?<br />

Gevolg van het ontsnappen van warme lucht uit de woning doorheen kieren of spleten.<br />

àventilatieopeningen<br />

àramen en deuren<br />

Wat is het voordeel van isoleren?<br />

· Besparing stookkosten, incl. milieuvoordeel<br />

· Besparing installatiekosten<br />

· Hogere binnenwand temperatuur<br />

· Beperking van condensatievorming<br />

5.2 Transmissieverliezen<br />

5.2.1 Warmteweerstand<br />

De hoeveelheid warmte-energie die de wand doorlaat is afh. van:<br />

· Temperatuurverschil(∆T)<br />

· Oppervlakte(A)<br />

· Tijd(s)<br />

· Weerstand van de wand(R)<br />

Wat is nu de formule voor de verliezen?<br />

A x t x∆T<br />

D<br />

Q= ------------------------ waarbij R=-------<br />

R<br />

λ<br />

R= warmteweerstand(m² K/W) En λ= warmtegeleidingcoëfficiënt (W/m K)<br />

Hoe groter R, hoe kleiner het warmteverlies!<br />

LET OP: Dit is bij een enkelvoudige wand


5.2.2 Geleiding door een homogene samengestelde wand<br />

Niet alle wanden bestaan uit 1 materiaal!<br />

Wat is de formule voor een samengestelde wand?<br />

A x t x∆T D1 D2 D3<br />

Q= ------------------------ waarbij R=-------+-------+-------<br />

R1 + R2+ R3 λ1 λ2 λ3<br />

Voorbeeld:<br />

A x t x∆T<br />

2m² x (3600 x3) x23K<br />

Q= ------------------------ = --------------------------------- = 318701 Joule<br />

D1 D2 0,06m 0,10 m<br />

-------+------- ------------- + ----------<br />

λ1 λ2 0,4 W/m K 1,7 W/m K<br />

Werken met haakjes !!<br />

Geef het temperatuursverloop


5.2.3 De U-waarde van een wand<br />

Uwaarde= transmissiecoëfficiënt<br />

Voorbeeld een klassieke spouwmuur:<br />

· Overgangsweerstand aan binnen- en buitenzijde: luchtlaag<br />

· Verschillende materialenà verschillende overgangsweerstanden<br />

Wat is de U-waarde in de bouw?<br />

Voor samengestelde wand = U = 1<br />

----- met als eenheid W/m² K<br />

Rtot<br />

à hieruit volgt: Q= U x A x ∆T x t<br />

Wat is de tranmissiecoëfficient?<br />

Hoeveelheid warmte per seconde per Kelvin en per m² wandoppervlakte die overgaat van 1<br />

omgeving naar de andere, gescheiden door een wand.<br />

Wat is het verband tussen Lambda en U-waarde?<br />

λ à R (d / λ)<br />

RàRT (d1 / λ1 + d2 / λ2)<br />

RTà U (1 / RT)<br />

1. λ : warmtegeleidingcoëfficiënt: hoeveelheid warmte-energie per seconde per Kelvin<br />

temperatuursverschil per m² wandoppervlak, dat door een materiaal van 1m dikte.<br />

à hoe groter λ, hoe meer warmteverlies<br />

2. R : warmteweerstand: omgekeerd evenredig met λ<br />

à dikte wordt onmiddellijk in rekening gebracht<br />

3. U : transmissiecoëfficiënt: hoeveelheid warmte per seconde per Kelvin en per m²<br />

wandoppervlakte die overgaat van 1 omgeving naar de andere, gescheiden door een wand.<br />

Wat is een verschil tussen lambda en U-waarde?<br />

λ (lambda): belangrijkste thermische karakteristiek van een materiaal<br />

U-waarde: belangrijkste thermische karakteristiek van een wand (of samengesteld geheel)


5.2.4 Het peil van de globale warmte-isolatie<br />

Wat speelt een rol bij het peil van isolatie?<br />

· De u-waarden van de verschillende elementen van een gebouw<br />

· Vorm het gebouw<br />

Wat is de compactheidgraad?<br />

Het volume t.o.v. totale verliesoppervlakte<br />

Compactheidgraad= Beschermd Volume<br />

Verliesoppervlak<br />

Wat is het beschermd volume?<br />

= Beschermde gebied tegen warmteverlies (niet totaal volume)<br />

Wat is het verliesoppervlakte?<br />

= Som van de oppervlakten van alle wanden tussen het beschermd volume en de<br />

buitenomgeving. Gemeenschappelijke delen maken geen deel uit van dit oppervlak<br />

Wat is de conclusie?<br />

• Hoe groter het volume (met eenzelfde vorm) , hoe groter de compactheidgraad<br />

• Hoe meer het gebouw ingesloten, hoe groter de compactheidgraad<br />

• Het meer het gebouw qua vorm een bol benadert, hoe groter de compactheidgraad<br />

• Hoe grilliger het gebouw van vorm, hoe slechter de compactheidgraad<br />

Wat is de gemiddelde transmissiecoëfficiënt?<br />

De gewogen gemiddelde U-waarde van alle wanden van de warmteverliesoppervlakte<br />

Wat is de K-waarde?<br />

Globaal isolatiepeil van een gebouw<br />

Wat is het nut van de K-waarde?<br />

• Nieuw isolatieniveau van het gebouw<br />

• Vrijheid geven aan de ontwerper<br />

• Gemakkelijk voor wetgever om norm op te leggen


5.3 EPB en EPC<br />

EPB=EnergiePrestatie en Binnenklimaat<br />

Voordelen Energieprestatieregelgeving?<br />

• Besparing factuur<br />

• Gezonde woning<br />

• EPC<br />

• Milieu<br />

EPC= EnergiePrestatieCertificaat<br />

Wat is het E-Peil?<br />

Aan energie (primair verbruik) voor verwarming /koeling en warm water van het gebouw<br />

E-peil = ---------------------------------------------------------------------------------- x 100<br />

Nood aan energie .......... van een referentiegebouw met zelfde verliesoppervlak en<br />

beschermd volume<br />

Max. = Kleiner of gelijk aan 80<br />

à <strong>2012</strong>= 70<br />

à2014= 60<br />

Met wat moet men rekening houden?<br />

• De compactheid<br />

à hoe compacter het huis, hoe lager het E-Peil<br />

• Isolatie<br />

à hoe beter geïsoleerd, hoe lager het peil<br />

• Luchtdichtheid<br />

à hoe luchtdichter, hoe beter<br />

• Ventileren<br />

àHoe zuiniger het ventilatiesysteem, hoe lager het peil<br />

• Gebruik van zonnewarmte<br />

àverlaging E-peil<br />

• Verwarmingsinstallatie<br />

à hoe energiezuiniger, hoe lager het peil


Wat is het verschil tussen EPW en EPU?<br />

EPW: Energie Prestatie v. Woning<br />

EPU: Utiliteitsgebouwen<br />

Wat is het resultaat van een EPC?<br />

• Uitdrukking van de prestatie van de woning aan de hand van kerngetal<br />

(Groen = goed en rood is slecht<br />

• Aanbevelingen om energieprestatie van woning te verbeteren<br />

5.4 Ventilatieverliezen<br />

5.4.1 Algemeen<br />

Er werden bij isoleren een paar zaken vastgesteld:<br />

• Onaangename binnenomgeving<br />

• Ongezonde binnenomgeving<br />

• Veelvuldig optreden van schimmel<br />

à VENTILATIENORM<br />

Enkele basisgegevens uit de norm:<br />

• Verse lucht in bewoonde kamers<br />

• Verontreinigde lucht wordt weggezogen uit natte ruimten<br />

• Minimale ventilatiedebiet = 3,6 m³/h<br />

• Totaal min. Geëiste debiet is in feite het verse luchtdebiet voor de bewoonde kamers<br />

5.4.2 Ventilatiesystemen<br />

5.4.3 Berekening van de ventilatieverliezen<br />

Wat moet verwarmingsinstallatie kunnen?<br />

Elk uur de volledige hoeveelheid lucht van elk vertrek vervangen door (koude) buitenlucht.<br />

à natuurlijk “ventilatievoud” gelijk aan 1<br />

Bij mechanische kan dit berekent worden, hoe berekent men die?<br />

Q= 0,34 x β x V x ∆T x t<br />

Waarbij:<br />

• Q= energieverliezen in Wh<br />

• 0,34= product van volumemassa en massawarmte bij lucht van 20°<br />

• β= natuurlijk ventilatievoud 1/H<br />

• V=Volume<br />

• ∆T= temperatuursverschil<br />

• T= tijd in uur


Samengevat:<br />

Transmissie QT = Ugem . A T . ∆T . tà geleiding oppervlakte<br />

Ventilatie QV = 0,34 . ∆T . t . β . Và opwarmen volume<br />

Nodige vermogen: Q is warmteverbruikà W = P . t<br />

5.5 Berekening van de totale warmteverliezen<br />

5.5.1 Basisgegevens<br />

Wat heeft men nodig bij de berekening?<br />

• Plan met afmetingen<br />

• Samenstelling en materialen wanden<br />

• Bestemming lokalen<br />

• Informatie ventilatievoorziening<br />

• Basisbuitentemperatuur (-7 tot-11 °C)<br />

• Gewenste binnentemperaturen<br />

• Rendement van de installatie<br />

• Risico inschatting<br />

5.5.2 Totale verliezen<br />

Hoe berekent men het nodige vermogen?<br />

Ptot = ( Pt + Pv ) . 1,1<br />

Ptot = (Ugem . A T . ∆T) + (0,34 . ∆T . β . V) . 1,1<br />

Hoe kom je er aan?<br />

6 Luchtvochtigheid<br />

Zie KB!

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

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!