Bouwfysisch Ontwerpen 1

Presentatie over: "Bouwfysisch Ontwerpen 1"— Transcript van de presentatie:

1 Bouwfysisch Ontwerpen 1
Warmte

2 Warmte College 3.1. College 3.2. Wat is warmte?
Vormen van warmtetransport Rekenvoorbeelden College 3.2. Ontwerpen met warmte

3 Zon en aarde

4 Vermogen zon? M = T4 [W/m2] M = 1 x 5,67.10-8 x (5500 + 273)4
Azon = 4R2 = 4( x 103)2 m2 Totaal uitgezonden vermogen: zon = MAzon = 5, x x 4 ( x 103)2 = ca 4 x 1026 W

5 Zon en aarde Welk deel krijgt aarde? Zonneconstante:
Ca 2 biljoenste (biljoen is 1012) Zonneconstante: Ca 1350 W/m2 (aan rand atmosfeer)

6 Dag en nacht

7 Verschil in straling per m2

8 Scheve as

9 Jaargetijden

10 Klimaatzones

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21 Wat is warmte? Inwendige energie Kinetische energie Potentiele energie

22 Warmtetransport warmteverschil  warmtetransport richting altijd:
hoge temperatuur  lage temperatuur

23 Vormen van warmtetransport
Straling Convectie Geleiding

24 Geen temperatuurverschil, geen warmtetransport

25 Geen temperatuurverschil, geen warmtetransport

26 EM-straling M = T4 [W/m2]
Wordt radiator kouder? Nee, want geen temperatuurverschil.

27 Geen temperatuurverschil, geen warmtetransport

28 Temperatuurverschil, warmtetransport (straling)

29 Warmtestroom per m2 door straling
qr = hr(s - mrt) [W/m2] qr – warmtestroomdichtheid [W/m2] hr – warmteoverdrachtscoefficient [W/m2K] s – oppervlakstemperatuur radiator [C] mrt – gemiddelde stralingtemperatuur wanden, etc

30 Warmteoverdrachtscoefficient door straling
hr = 5 W/m2K (voor normale bouwkundige materialen)

31 Temperatuurverschil, warmtetransport (convectie)

32 Warmtestroomdichtheid door convectie
qcv = hcv(s - a) [W/m2] qcv – warmtestroomdichtheid door convectie hcv – warmteoverdrachtscoefficient vooe convectie s – temperatuur oppervlak radiator a – temperatuur lucht

33 Warmteoverdrachtscoefficient door convectie
hcv = ? W/m2K

34 Warmteoverdrachtscoefficient door convectie

35 Warmteoverdracht door convectie buiten
hcv = 0, 2,5 of 5 W/m2 geldt voor binnen Buiten hcv groter: In stookseizoen: 20 W/m2

36 Warmteoverdracht door convectie
Luchtbeweging alleen door warmteverschil: Vrije convectie Luchtbeweging door uitwendige kracht: Gedwongen convectie

37 Temperatuurverschil, warmtetransport (geleiding)

38 Warmtestroomdichtheid door geleiding
Afhankelijk van: Materiaal (warmtegeleidingscoefficient [W/mK]) Temperatuurverschil per eenheid van afstand (temperatuurgradient [K/m])

39 Warmtegeleidingscoefficienten
Koper W/mK Staal W/mK Beton W/mK Baksteen W/mK Hout ,15 W/mK Minerale wol ,040 W/mK

40 Warmtestraling en zonnestraling
Warmtestraling: infrarood (langgolvig)

41

42 Warmtestraling en zonnestraling
Warmtestraling: infrarood (langgolvig) Zonnestraling: licht en infrarood (kortgolvig)

43

44

45

46 Absorptie, reflectie en doorlating

47 Absorptie, reflectie en doorlating
E = E + E + E

48