1 / 19

Centrale Verwarming

Centrale Verwarming . Onderzoek naar warmteoverdrachtsproces in huis. Opbouw. Introductie van vraagstelling Fysische achtergrond warmtetransport Probleemoplossing Resultaten Vooruitblik. Probleemstelling. Producent wil optimale instelling:

carlow
Download Presentation

Centrale Verwarming

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Centrale Verwarming Onderzoek naar warmteoverdrachtsproces in huis.

  2. Opbouw Introductie van vraagstelling Fysische achtergrond warmtetransport Probleemoplossing Resultaten Vooruitblik

  3. Probleemstelling • Producent wil optimale instelling: • Wanneer moet de verwarming aangaan zodat het om 7.30 uur 21o C is? • Hoe moet ‘s nachts de thermostaat ingesteld worden, zodat het energieverbruik zo laag mogelijk is? • Hoeveel energie wordt bespaard door de thermostaat 1 graad lager te zetten? • Hoeveel energie wordt bespaard door dubbel glas ipv enkel glas?

  4. Warmtetransport • Convectie • Radiatie/straling • Conductie

  5. Probleemoplossing: energiebalans • Energieverandering = energieproductie – energieverlies • Formulevorm:

  6. Probleemoplossing: Qtot • Beschouw lucht als 1 massa, dan: • Qtot [W] energieverandering • ρl [kg*m-3] dichtheid lucht • V [m3] volume kamer • cl [J*kg-1*K-1] soortelijke warmte lucht • T [K] binnentemperatuur • T [s] tijd

  7. Probleemoplossing: Qprod • Convectie en radiatie: • Ur [W*K*m-2] Overdrachtscoëf. Radiator • C [ ] Deel geabsorbeerd door lucht • Ar [m2] Oppervlakte radiator • Tr [K] Temperatuur radiator • ε [ ] Stralingscoëfficiënt • σ [W*m-2*K-4] Stefan Boltzmann-constante

  8. Probleemoplossing: Qverlies • Convectie: • Um [W*K*m-2] Overdrachtscoëfficiënt muur • Am [m2] Oppervlakte muur • Tb [K] Temperatuur buiten • (deuren/ramen idem)

  9. Probleemoplossing: differentiaalvgl. • Differentiaalvergelijking van de vorm:

  10. Probleemoplossing: differentiaalvgl. Methode integrerende factor geeft: Uitdrukking voor t:

  11. Probleemoplossing: ode45 • Matlab solver voor ordinary differential equations • Geschikt voor stelsel vergelijkingen: • Nodig voor uitbreiding model.

  12. Resultaten: modelkamer 3m 4m 4m 1 kamer: 4m x 4m x 3m 1 radiator: A = 2,5 m2 1 deur: A = 2 m2 1 raam(enkel glas): A= 2 m2 U-waarden uit de bouw: - buitenmuren: 0,6 W*K*m-2 - vloer/dak: 0,4 W*K*m-2 - deuren: 2,9 W*K*m-2 - raam(enkel glas): 6,0 W*K*m-2

  13. Resultaten: modelkamer t=5,5min (337s) Erg snel! Denk aan: tocht, objecten in de kamer, radiator moet nog opwarmen, radiator blijft niet op vol vermogen werken etc. • Temperatuur radiator: 333K • Temperatuur buiten: 278K • Begintemperatuur: 288K • Gewenste tempeteratuur: 294K

  14. Resultaten: modelkamer T=5min (307s) 8,8% Sneller! • Dezelfde situatie: • - Dubbel ipv enkel glas • U-waarde: 2,0 W*K*m-2

  15. Resultaten: modelkamer t=8.5min (507s) 52,2% trager! • Dezelfde situatie: • - Muren isoleren 2x zo slecht! • U-waarde: 1,2 W*K*m-2

  16. Resultaten: modelkamer t=12min (717s) 115% trager! • Dezelfde situatie: • - Buiten temperatuur: 268K

  17. Resultaten: modelkamer t=7min (414s) 24% trager! • Dezelfde situatie: • - Gewenste temperatuur: 295K

  18. Conclusie resultaten Opwarmen gaat erg snel! Model moet worden verfijnd. Moeilijk om opwarmtijd te verkorten Opwarmtijd wordt snel groter

  19. Vooruitblik • Huidige oplossing koppelen aan energie: • Nachtinstelling thermostaat • Energiebesparing door lagere kamertemperatuur • Model uitbreiden: • Stelsel differentiaalvergelijkingen • Oplossing met matlab • Stralingsterm onderzoeken • Tocht, radiator die moet opwarmen, radiator blijft niet op vol vermogen werken..

More Related