Verhouding straling convectie wandverwarming | Ecobouwers.be

U bent hier

Verhouding straling convectie wandverwarming

29/11/2016 - 00:10

Keon zegt dat muur verwarming vooral convectie is.

"Vloerverwarming werkt op ca. 28-29°C... dat is te laag om van een warmtestralingsbron te spreken. De goeie ouwe radiator (=straler) werkt op een hogere temperatuur, ca. 50°C."

Ik zeg dat beide hoofdzakelijk straling zijn.

Een literatuurvoorbeeld: ze maken zelfs geen onderscheid tussen vloer en wandverwarming:
http://kennisbank.isso.nl/docs/overig/energievademecum/2015/7
Of als je alleen het plaatje wil zien http://media.isso.nl/issomediabank/09000-09499/09250.ai

Laat maar weten als je iets toe te voegen hebt.

Walter

97 Reacties

29/11/2016 - 01:20

Sorry, maar dat figuurtje van ISSO bewijst niets hè... ik kan even goed zeggen "van de drie overdrachtsvormen convectie, geleiding en straling, haalt alleen straling enige efficiëntie, laten we het dus maar stralingswarmte noemen"

Gevoelsmatig werkt een vloer misschien als warmtestraler omwille van de grootte aan oppervlak en de relatief hoge oppervlakte temperatuur van 29°C in vergelijking tot de 20°C van de verticale wanden, daar wil ik wel inkomen. En een vakorganisatie als ISSO zet dat dan in de markt als stralingswarmte... beetje doorzichtig maar goed geprobeerd.

Warmtestraling is gerelateerd aan de (absolute) temperatuur (in Kelvin) tot de vierde macht, dus hoe hoger mijn werkingstemperatuur hoe meer warmte-overdracht door straling.

Ieder voorwerp met een zeker temperatuur werkt dus als straler... ook de verticale wanden op 20°C. Het is de straling vanuit deze muren die onze comforttemperatuur bepaalt.

En het concept van vloerverwarming gaan overzetten naar uw wand en dit dan stralingswarmte noemen, is toch wel een brug te ver... Je moet de lucht in een ruimte niet opwarmen via warmtestraling vanuit uw wanden. Om meer warmte te kunnen uitstralen dan ontvangen, moeten de wanden een hogere temperatuur hebben dan de omgevende lucht. En voor het menselijk comfortgevoel is dat niet nodig.

Voor het menselijk comfortgevoel volstaat het dat de wand een iets lagere temperatuur heeft dan de omgevende lucht, dat gaan omkeren is dus weggegooid geld (OK, in ruil krijgt men misschien een nog hoger comfortgevoel).

Daarenboven moeten er in zo'n systemen (zowel vloer als wand) redelijk wat warmteweerstanden overwonnen worden alvorens de boel kan gaan "stralen"... dus echt super-efficiënt is het niet.

ik blijf erbij, wandverwarming is als een inefficiënte convector...

29/11/2016 - 09:16

Goed: je vertelt hoe stralingsenergie ontstaat: dus hoe ontstaat convectie dan? Want als dat de grootste manier van energie overdracht is, moet die dus zeer duidelijk aanwezig zijn. En voor convectie zijn er luchtstromen nodig. Die neem jij waar bij wandverwarming? Ik niet.

Je definitie van efficiëntie is wat eigenaardig. Dat is voor mij hoeveelheid nuttige energie tov verlies aan energie. Ik zie in geen enkel verwarmingssysteem een verlies aan de afgiftezijde. Kan je dan een rekenvoorbeeld geven van zo een weerstanden die inefficiënt zouden zijn?
Wandverwarming Ivgl met vloerverwarming heeft juist weinig 'weerstand' : enkel een dunne pleisterplaats. Een vloerverwarming een dikke vloer die voor traagheid zorgt of een lagere oppervlakte temperatuur. En je moet met de opbouw van vloer/muur rekening houden om de relatie oppervlakte temperatuur(en afgifte) en aanvoertemperatuur te kennen. Maar inefficiënt is dat niet.

Je comfort verhaal is wat bizar. Daaruit redeneer ik dat een radiator voor comfort niet meer dan 20 graden moet zijn want dat is niet nodig? Wandverwarming wordt wel eens een knuffelmuur genoemd net omwille van het comfort. Zoals de wand van een massakachel als comfortabel wordt ervaren. Dus net een hoge wandtemperatuur geeft comfort (en dan kan de temperatuur van de lucht eventueel wat lager zijn).

29/11/2016 - 09:41

keon, ooit op wintersport geweest ?  je moet dan eens rondkijken.  -10°C buiten, geen wind (dus geen convectie), stralende zon ( dus stralinbg) en je kan toch gezellig buiten zitten met een comfortabel gevoel met enkel een warme trui aan.  als jou theorie klopt, zou je stijf bevroren zijn.

29/11/2016 - 12:51

walter-8 wrote:

Goed: je vertelt hoe stralingsenergie ontstaat: dus hoe ontstaat convectie dan? Want als dat de grootste manier van energie overdracht is, moet die dus zeer duidelijk aanwezig zijn. En voor convectie zijn er luchtstromen nodig. Die neem jij waar bij wandverwarming? Ik niet.

Ik zei toch dat wandverwarming een inefficiënte convector is! Enkel een dun laagje lucht dat langs de wand strijkt, wordt opgewarmd.

Bij vloerverwarming is er ook convectie, de onderste luchtlaag wordt immers opgewarmd en gaat dan stijgen... er zullen een hoop turbulente strominkjes ontstaan...

walter-8 wrote:

Je definitie van efficiëntie is wat eigenaardig. Dat is voor mij hoeveelheid nuttige energie tov verlies aan energie.

Je moet kijken naar de energie die je er moet insteken vs de energie die eruit komt. Als je uw vloerverwarming met water van 35°C moet voeden om aan de opp. van uw vloer 29°C over te houden, dan heb je onderweg 6°C verloren, dat is ca. 17% verlies.

walter-8 wrote:

Je comfort verhaal is wat bizar. Daaruit redeneer ik dat een radiator voor comfort niet meer dan 20 graden moet zijn want dat is niet nodig? Wandverwarming wordt wel eens een knuffelmuur genoemd net omwille van het comfort. Zoals de wand van een massakachel als comfortabel wordt ervaren. Dus net een hoge wandtemperatuur geeft comfort (en dan kan de temperatuur van de lucht eventueel wat lager zijn).

Herlees eens goed wat ik heb geschreven, dat sluit aan met uw laatste zin hierboven.

29/11/2016 - 13:03

Hans Delannoye wrote:

keon, ooit op wintersport geweest ?  je moet dan eens rondkijken.  -10°C buiten, geen wind (dus geen convectie), stralende zon (dus straling) en je kan toch gezellig buiten zitten met een comfortabel gevoel met enkel een warme trui aan. Als jou theorie klopt, zou je stijf bevroren zijn.

Ik zeg niet dat stralingswarmte niet werkt maar dan graag op de juiste manier toepassen en met de juiste systemen.

Als je uw leefruimten wil verwarmen met stralingswarmte, mij best maar dan moet je de luchttempeartuur laten zakken, dat is net het voordeel van stralingswarmte (zie ook reactie van Walter hierboven).

Buizen in een wand of vloer halen nooit het rendement van een metalen radiator... (bij gelijk stralings-oppervlak).

Trouwens, is er ergens een lijst beschikbaar van de afwerkings-materialen die je best gebruikt bij vloer- en wandverwarming? Niet ieder materiaal of kleur heeft dezelfde emissie-coëfficient... Donkere muren moeten het beter doen dan witte...

Zo'n club als ISSO MOET dat toch ooit bekeken hebben...

29/11/2016 - 13:23

Keon,

Ivm efficientie: waarin is die 17% Energie dan naar toe? Energie kan toch niet verdwijnen?
Je schrijft het alsof temperatuur en energie hetzelfde zijn. Dat is natuurlijk niet zo. Wil je van temperatuur naar energie gaan moet praten over temperatuur verschillen en het medium dat die temperatuur draagt. Je moet het proces beschrijven dat de energie van het water overdraagt op de vloer dat de energie overdraagt op de ruimte. Daarin gaat geen energie verloren.

In jouw verhaal: water van 35 graden vertrekt aan de ketel en stroomt bv met 20m3/h. Het komt terug aan 30 graden. Dat komt overeen met ongeveer 6kw afgifte. Die 6kw is achter gebleven in de vloer die op zijn beurt ofwel opwarmt door deze energie danwel die energie afgeeft aan de ruimte. Nergens gaat energie verloren. Als de vloer nog moet opwarmen zorgt dat eventueel voor een traagheid maar niet voor verloren energie.

Walter

29/11/2016 - 13:28

Wel een deel van uw energie gaat "verloren" in die zin dat ze niet terecht komt in de ruimte die je wil opwarmen. In geval van vloerverwarming verdwijnt een deel naar de ondergrond...

29/11/2016 - 13:40

Keon wrote:

Zo'n club als ISSO MOET dat toch ooit bekeken hebben...


Mijn reactie zou zijn in jouw plaats dat ik misschien foutief ben. Kan je een bron noemen die jouw verhaal bevestigt?

29/11/2016 - 13:53

Keon wrote:
...Ik zei toch dat wandverwarming een inefficiënte convector is! Enkel een dun laagje lucht dat langs de wand strijkt, wordt opgewarmd.

Bij vloerverwarming is er ook convectie, de onderste luchtlaag wordt immers opgewarmd en gaat dan stijgen... er zullen een hoop turbulente strominkjes ontstaan.....


De vraag is niet of er convectie is maar hoeveel. Zijn er voldoende luchtstrominkjes om van een redelijke convectie component te kunnen spreken. Daarvoor is er dus duidelijke luchtstroming
nodig. Is er die volgens jou? Ik heb die nog nooit waargenomen.
Je kan eens zoeken op Warmteoverdrachtscoëfficiënt om te begrijpen hoe groot de luchtstroming moet zijn om een bepaald vermogen aan convectie vermogen te krijgen. Je zal zien dat voor lage temperaturen je een zeer grote luchtstroom nodig hebt opdat de convectie component relevant wordt. En gezien die luchtstroming er niet is, is er gewoon nauwelijks sprake van convectie bij vloer en wandverwarming. Zodanig dat wandverwarming een zeer slechte convector is. Zo slecht dat de meeste een energieoverdracht door straling is.

Walter

29/11/2016 - 13:56

keon, zoals ik al net schreef op de vraagstaart "energieverbuik PH" hangt dat van de persoon af.  als de persoon in kwestie zich comfortabel voelt bij 22° met stralingsverwarming, zal ie met radiatoren allicht nog 1 of 2 graden meer nodig hebben om zich comfortabel te voelen. gevoelstemperatuur is geen wiskundige exactheid.

29/11/2016 - 13:56

Keon wrote:

Wel een deel van uw energie gaat "verloren" in die zin dat ze niet terecht komt in de ruimte die je wil opwarmen. In geval van vloerverwarming verdwijnt een deel naar de ondergrond...


Dat is gewoon onzin: die blijft gewoon in het water. De energie die jij ziet verdwijnen is gewoon nooit uit het verwarmingsweater gegaan.
Als je wil weten hoeveel energie door de vloerisolatie gaat neem je je er warmteverliesberekening bij.

03/12/2016 - 11:48

ach, het wordt me ondertussen duidelijk, keon heeft zijn eigen fysica bedacht .

04/12/2016 - 21:26

Wat het energieverlies betreft... ik zal het anders formuleren.

Als het om warmte gaat in onze huis-, tuin- en keukentoepassingen (constante massa's) dan komt de temperatuur van iedere massa overeen met een "warmte-potentieel of -potentiaal". Ik kan pas energie uitwisselen tussen massa's wanneer hun warmte-potentiaal verschillend is (net als bij elektriciteit).

Met warm water eerst een andere massa, zoals wand of vloer, opwarmen om dan pas door die massa de warmte aan de leeflucht te laten geven, is altijd minder efficiënt dan de lucht rechtstreeks op te warmen met warm water.

Bij iedere materiaalovergang en -doorgang verlies ik immers een stukje warmte-potentiaal in de vorm van een daling in temperatuur en in een traditioneel VVW-systeem zitten aardig wat materiaalovergangen en -doorgangen.

In een verwarmingssyteem wil je aan de afgiftezijde uw temperatuur zo hoog mogelijk omdat je dan meer/beter/sneller de warmte kan afgeven. Maar aan de opwarmzijde (ketel) wil je de temperatuur zo laag mogelijk, zowel wat betreft de inkomende watertemp. (beter overdrachtsrendement) als de uitgaande watertemp want dat betekent een lagere stookkost!!

Uw warmwater opwarmen tot pakweg 35°C om het dan aan een massief VVW systeem te kunnen die het op haar buurt tegen 29°C kan afgeven aan de lucht, is dus een beetje idioot... maak van uw vloer een vlakke LT-radiator die je voedt met 30° en je haalt een beter rendement.

Wat betreft de balans tussen straling en convectie... een zekere Pluto heeft hier ooit bij wijze van gedachte-experiment aangetoond dat "radiatoren heerlijke stralingwarmte opleveren omdat ze het plafond laten stralen"... hetzelfde kan je zeggen van convectoren... ik denk dat daarmee alles wel gezegd is wat betreft straling vs convectie van vloerverwarming.

04/12/2016 - 23:38

Allee ik denk dat we ergens over iets gaan eens zijn: als je een radiator voedt op 30 graden zal die hoofdzakelijk op stralingswarmte werken. En ook je stooktemperatuur laag houden is efficienter voor de opwekker van de warmte (in de zin dat je voor eenzelfde nodige vermogen er minder energie moet instoppen)
Een vermogens tabel vinden voor een radiator op 30 graden aanvoer is niet evident. Grofweg schat ik dat die 50 keer groter moet zijn dan de referentie vermogen waarde van de radiator(wordt zo groot als vloeroppervlak?). En geen idee of iemand een huis gebouwd heeft met een radiator in zo een regime (eventueel een badkamerradiator als knuffelwand). Ze doen dat wel met geforceerde ventilatie, maar ik denk dat we er dan over eens zijn dat dat voornamelijk convectie is.

Ik begrijp dat je argument voor radiator nu is dat je een lagere aanvoertemperatuur wil voor de radiator dan vloerverwarming. Maar het ontgaat me waarom een radiator op 30 zou kunnen werken en een vloer voor dat huis dan niet nog lager.
Ter info: hier werkt de warmtepomp op het koudste van het jaar in ongeveer 30 aanvoer 26 graden retour. En ik denk dat de vloer nooit warmer wordt dan 26 graden (eigelijk nog nooit gemeten).

In het eerste stukje denk ik dat je referentie maakt aan de 2de wet van de thermodynamica. En wat jij hier warmtepotentiaal noemt, noemen anderen (en ik) temperatuur. Je kan warmte/energie overdragen alleen als de temperatuur van het ene lichaam hogere is dan het andere. Hoeveel energie vind je in met de warmtecapaciteit van een voorwerp. Maar je kan best energie overbrengen tussen voorwerp van een lagere naar een hogere warmtecapaciteit of lage naar hoge energie zolang het maar van hoge naar lage temperatuur is.

Je vergelijking met elektriciteit loopt fout omdat daar weerstanden bestaan die idd zorgen dat nuttige energie verloren gaat. Zoiets bestaat niet bij warmteoverdracht. Vandaar je eerdere fout in verband met 'efficiëntie '? Een warmteweerstand vertraagd enkel de overdracht en geeft geen verlies op zich.

Je blijft trouwens weer het woord efficiënt gebruiken in een context die gewoon niet correct is. Wat jij beschrijft aan overgangen levert op geen enkel moment enige efficiëntie verlies. Niet in de zin dat er energie verloren gaat.

Walter

05/12/2016 - 08:33

Of: hoeveel warmteoverbrengingen er ook zijn, zolang dat binnen het beschermde volume gebeurt kan er geen verlies zijn. Waar zou het anders naar toe zijn?

05/12/2016 - 09:06

<< Met warm water eerst een andere massa, zoals wand of vloer, opwarmen om dan pas door die massa de warmte aan de leeflucht te laten geven, is altijd minder efficiënt dan de lucht rechtstreeks op te warmen met warm water. >>

nee hoor, de warme wand/voer/plafond gaat de lucht van de leefruimte niet opwarmen, maar gaat hoofdzakelijk stralen, en daar warm je de lucht niet mee op.  zoals ik al eerder aanvoerde, uit de wind (geen convectie) maar wel een stralende zon, kan het aangenaam zijn, ook bij -10°C buiten.  overigens, die overgangsverliezen, dat is bij geleiding, niet bij straling voor zover ik weet.

<< Uw warmwater opwarmen tot pakweg 35°C om het dan aan een massief VVW systeem te kunnen die het op haar buurt tegen 29°C kan afgeven aan de lucht, is dus een beetje idioot... maak van uw vloer een vlakke LT-radiator die je voedt met 30° en je haalt een beter rendement. >>

hier is het me absoluut niet duidelijk wat jij bedoelt, wat is het verschil in opbouw tussen een massieve vloerverwarming en een vloer als een" vlakke LT-radiator" ? dat eerste kan ik verstaan, buizen in de dekvloer met isolatie er onder, maar dat tweede, een metalen plaat op de vloer ????

en als laatste, pluto was daar voor bekent, hij heeft hier wel meer onzin geschreven.....

05/12/2016 - 09:32

een stalen radiator op 30° zal nauwelijks warmte afgeven, een aluminiumradiator iets meer omdat dat een betere geleider is. voor een doorsnee radiator is de standaard delta T 50, ga je naar een delta T 10 (32.5° aanvoer, 27.5° retour, 20° ruimtet°) zal het eerder een factor 12 a 15 zijn. en de afgifte daar zal voor de helft via convectie gaan.  straling  blijft er dus niet veel meer van over.  een enkele plaat zonder convectieribben (als je die nog vindt) zal wat meer straling en minder convectie geven.

05/12/2016 - 16:23

Volgens mij kan je gewoon uitrekenen dat de stralingscomponent bij wandverwarming groter is dan de convectiecomponent. Straling = Qs = ε.σ.A.(Twand⁴ - Truimte⁴) met T in kelvin. ε zal iets van 0,9 zijn. Bij een wand van 23 graden en een ruimtetemperatuur van 20 graden, draag je 15,7W per m2 aan stralingsenergie over. Daar komt 6,4W per m2 aan convectie bij (stilstaande lucht). M.a.w., 71% is stralingswarmte!

Wat betreft de overdrachtsefficiëntie, dat uit zich alleen in het harder of zachter moeten pompen van de CV pomp. Zoals reeds opgemerkt, er gaat geen energie verloren bij een lage overdrachtsefficiëntie.

05/12/2016 - 19:28

walter-8 wrote:
Je vergelijking met elektriciteit loopt fout omdat daar weerstanden bestaan die idd zorgen dat nuttige energie verloren gaat. Zoiets bestaat niet bij warmteoverdracht. Vandaar je eerdere fout in verband met 'efficiëntie '? Een warmteweerstand vertraagd enkel de overdracht en geeft geen verlies op zich.

Een warmteweerstand gaat steeds gepaard met een temperatuursverlaging (temp.-val) net zoals er bij een elektrische (serie-) weerstand een spanningsval ontstaat over die weerstand.

Het elektrische equivalent van warmtestroom of -flux is elektronenstroom en in een serieschakeling blijft die ook gelijk voor iedere weerstand. En als het nuttige vermogen bepaald wordt in de laatste weerstand, dan wil ik daarbij een zo groot mogelijke spanning (vermogen is immers spanning x stroom). Analoog wil ik dus bij mijn laatste thermische weerstand een zo groot mogelijke temperatuur.

walter-8 wrote:
Je blijft trouwens weer het woord efficiënt gebruiken in een context die gewoon niet correct is. Wat jij beschrijft aan overgangen levert op geen enkel moment enige efficiëntie verlies. Niet in de zin dat er energie verloren gaat.

De warmteflux zal gelijk blijven maar de temperatuur daalt (zie hierboven) en als je kijkt naar het geheel, dus inclusief uw ketel, geeft dat een lager rendement.

05/12/2016 - 19:34

Hans Delannoye wrote:
...de warme wand/voer/plafond gaat de lucht van de leefruimte niet opwarmen, maar gaat hoofdzakelijk stralen, en daar warm je de lucht niet mee op.  zoals ik al eerder aanvoerde, uit de wind (geen convectie) maar wel een stralende zon, kan het aangenaam zijn, ook bij -10°C buiten.

De wijze waarop lucht reageert op warmtestraling is afhankelijk van het vochtgehalte, koude - en dus droge - lucht neemt geen warmtestraling op, vandaar ook het groter effect van zonnestraling bij koud weer op de mens (en zijn baksteen).

Hans Delannoye wrote:
...maar dat tweede, een metalen plaat op de vloer ????

Ja

05/12/2016 - 19:45

Niet vergeten dat we als mens streven naar een "comfort"-temperatuur die wordt bepaald door de luchttemperatuur en de oppervlakte-temperatuur van de ons omgevende wanden.

Het volstaat dus dat de oppervlakte een aangename temperatuur heeft en dat kunnen we evengoed bereiken met bijv. een manshoge radiator met een dunne metalen mantel. Het heeft geen zin om daarvoor massieve vloeren en muren op te warmen.

Pas op, als mens vinden we die warme massieve vloeren en wanden zeer aangenaam, het levert een goede comforttemp. over een groot oppervlak maar erg efficiënt is dat niet... En bij aankoop van verwarmingssystemen heeft het begrip "comfort" steeds voorrang...

05/12/2016 - 20:16

--Niet vergeten dat we als mens streven naar een comforttemperatuur die wordt bepaald door de luchttemperatuur en de oppervlakte-temperatuur van de ons omgevende wanden
---
Jep: en dat komt door de straling van de wanden...

--Het volstaat dus dat de oppervlakte een aangename temperatuur heeft en dat kunnen we evengoed bereiken met bijv. een manshoge radiator met een dunne metalen mantel--

Maar dat wil zeggen dat je alle plaatsen in de ruimte vóór de radiators moet hebben. Anders wordt het opeens koud als je naast de radiator zit, en dan eindig je aan zoveel radiator dat je evengoed de vloer kan opwarmen. En omdat die vloer zo groot is, kan je met een lagere temperatuur werken.

--
Pas op, als mens vinden we die warme massieve vloeren en wanden zeer aangenaam, het levert een goede comforttemp. over een groot oppervlak maar erg efficiënt is dat niet... En bij aankoop van verwarmingssystemen heeft het begrip "comfort" steeds voorrang..
--
Wel het is net wel zeer efficient die vloer: net door de grote oppervlakte kan je zeer laag in temperatuur waardoor je net wel zeer efficiënt kan werken.

Ik zou wel eens graag een rekenvoorbeeld zien van jou. Bv een woning die 20watt/m2 vloer heeft en hoe je dat geleverd krijgt met radiatoren met een aanvoer van 30graden. Bv voor 50m2 woonkamer/keuken. En hoeveel muur je dan al in gebruik hebt voor de radiatoren, hoeveel m2 er over blijft voor ramen, kasten....

05/12/2016 - 20:21

Keon wrote:
...Een warmteweerstand gaat steeds gepaard met een temperatuursverlaging (temp.-val) net zoals er bij een elektrische (serie-) weerstand een spanningsval ontstaat over die weerstand.
Het elektrische equivalent van warmtestroom of -flux is elektronenstroom en in een serieschakeling blijft die ook gelijk voor iedere weerstand. En als het nuttige vermogen bepaald wordt in de laatste weerstand, dan wil ik daarbij een zo groot mogelijke spanning (vermogen is immers spanning x stroom). Analoog wil ik dus bij mijn laatste thermische weerstand een zo groot mogelijke temperatuur.


walter-8 wrote:

Je blijft trouwens weer het woord efficiënt gebruiken in een context die gewoon niet correct is. Wat jij beschrijft aan overgangen levert op geen enkel moment enige efficiëntie verlies. Niet in de zin dat er energie verloren gaat.

De warmteflux zal gelijk blijven maar de temperatuur daalt (zie hierboven) en als je kijkt naar het geheel, dus inclusief uw ketel, geeft dat een lager rendement.

Geef dan eens een realistisch rekenvoorbeeld waar dat ook uit blijkt?

Walter

06/12/2016 - 00:46

Keon wrote:

walter-8 wrote:Je vergelijking met elektriciteit loopt fout omdat daar weerstanden bestaan die idd zorgen dat nuttige energie verloren gaat. Zoiets bestaat niet bij warmteoverdracht. Vandaar je eerdere fout in verband met 'efficiëntie '? Een warmteweerstand vertraagd enkel de overdracht en geeft geen verlies op zich.

Een warmteweerstand gaat steeds gepaard met een temperatuursverlaging (temp.-val) net zoals er bij een elektrische (serie-) weerstand een spanningsval ontstaat over die weerstand.

Het elektrische equivalent van warmtestroom of -flux is elektronenstroom en in een serieschakeling blijft die ook gelijk voor iedere weerstand. En als het nuttige vermogen bepaald wordt in de laatste weerstand, dan wil ik daarbij een zo groot mogelijke spanning (vermogen is immers spanning x stroom). Analoog wil ik dus bij mijn laatste thermische weerstand een zo groot mogelijke temperatuur.

Het gaat er om hoeveel warmte door convectie en straling afgegeven wordt door een wand met een bepaalde delta T met de omgeving. Om die warmte af te kunnen geven moet er er voldoende warmte aan de muur toegevoegd worden door de leidingen in de wand. Neemt de delta T af dan is er minder warmteafgifte en gaat de muur een hogere temperatuur aannemen. Daardoor geven de leidingen minder warmte af omdat het temperatuurverschil tussen de wand en de leidingen afneemt. Gevolg, de retourtemperatuur is hoger zodat er minder energie toegevoerd hoeft te worden om een bepaalde aanvoertemperatuur te behalen. De enige plek waar warmteverlies is, is aan het oppervlak tussen ruimte en wand. En dat is het mooie van wand en vloerverwarming, door deze manier van terugkoppeling is het bijna een zelfregelend systeem.

Keon wrote:

walter-8 wrote:Je blijft trouwens weer het woord efficiënt gebruiken in een context die gewoon niet correct is. Wat jij beschrijft aan overgangen levert op geen enkel moment enige efficiëntie verlies. Niet in de zin dat er energie verloren gaat.

De warmteflux zal gelijk blijven maar de temperatuur daalt (zie hierboven) en als je kijkt naar het geheel, dus inclusief uw ketel, geeft dat een lager rendement.

Nee. als de temperatuur daalt neemt de warmteflux af. Delta T is de driver. Delta T wordt bepaald door de hoeveelheid warmte die toegevoerd wordt en afgegeven wordt.

De kunst is om met zo laag mogelijke toevoertemperatuur voldoende energie toe te voeren om de muur op die temperatuur te krijgen die nodig is om het warmteverlies in de ruimte te compenseren door de afgifte van warmte van de muur door convectie en straling. 

Dan kan je volgens mij spelen met het debiet, de leidingafstand en de toevoertemperatuur.  De retourtemperatuur moet zo dicht mogelijk bij de gewenste wandtemperatuur liggen (anders geen warmteafgifte). 

Ik zal het ff voorrekenen hoe je dat bepaald (nooit eerder gedaan maar lijkt mij basale fysica)

Stel ik heb een  ruimtetemperatuur van 20 graden en een wandtemperatuur van 23 graden, dan geef ik 22Watt aan warmte af. Bij een leidingafstand van 10cm, binnendiameter 13mm zit er 1,3l aan medium in de muur. De warmteafgifte van de leidingen moet tenminste net zo groot zijn als de afgifte van de muur. Bij een stroomsnelheid van een 0,5m's, een oppervlak van 10m2 duurt het 10x10/0,5 = 200 seconden voordat de aanvoer terug is bij de ketel. Voor 10m2 moet ik 220W (J/s) aan warmte toevoeren. In de hele kring moet ik dus 44.000 joule afgeven. 10m2 is 6,5liter water. De soortelijke warmte van water is 4186 joule per graad celcius per kg. Het verschil tussen toevoer en retour moet dan 1,617 graad zijn. De warmteoverdracht tussen leiding en de muur bepaald welke toevoertemperatuur er nodig is om tot een delta T van 1,617 graad te komen.  Omdat uit te rekenen mis ik de benodigde parameters voor warmteoverdrachtcoefficienten.

06/12/2016 - 11:41

MarcMarc,

Delta_T is idd. de drijvende kracht achter warmteoverdracht, de warmteflux die dan ontstaat, is dus het gevolg ervan. En als 23°C voor een wand volstaat om zijn warmte af te geven aan een ruimte van 20°C, dan is dat prima!

Waar het mij om gaat, is de temperatuur die je nodig hebt opdat de wand (of vloer) - aan zijn oppervlakte! - die 23°C zou halen. Als dat betekent dat je uw ketelwater moet opwarmen tot pakweg 30°C, dan vertegenwoordigen die 7°C een soort "te veel" en dus een vorm van verlies aan efficiëntie.

Bouw ik mijn wand (of vloer) op uit metaal (vlakke plaat en wat buizen) dan volstaat ketelwater van pakweg 24°C opdat mijn metalen wand een oppervlakte temp. zou hebben van 23°C. Die 6°C verschil in mijn ketelwater vertegenwoordigen dus een efficiëntiewinst.

Vervang stookketel door warmtepomp en u begrijpt dat een paar graden al aardige verschillen opleveren...

06/12/2016 - 11:50

keon

maar, een wand met leem-, kalk- of gipsbezetting zien de meeste mensen wel zitten, metalen wanden of vloeren daarentegen, daar oogst je zeker niet veel succes mee, los van de andere nadelen van stalen binnenwanden.  en als je dezelfde oppervlaktet° aanhoudt, zal je ook dezelfde oppervlakte nodig hebben als bij wand- of vloerverwarming.

06/12/2016 - 12:02

Dat begrijp ik wel... maar in een badkamer of zo zal men dat eerder aanvaarden.

En idd., ik heb een even groot oppervlak nodig maar ik ben dan wel lekker efficiënt bezig :-)

06/12/2016 - 12:19

Keon: rekenvoorbeelden graag. Zoek nu eens op welke radiator fabrikant een vermogens tabel geeft bij aanvoer 24 graden.

Als je iets voorstelt dat nog nooit iemand heeft uitgevoerd moet je wel met betere referenties komen dan zomaar gaan beweren dat een bepaalde radiator een vermogen kan afgeven bij aanvoer van 24 graden. Ik beweer dat een radiator nul energie afgeeft bij aanvoer 24 graden in een ruimte van 20 graden (ik kan dat evengoed beweren dan jij die zegt dat die dan een 23 graden oppervlakte temperatuur heeft).
En zelfs bij vloerverwarming kan je door meer buis te gaan nemen de aanvoertemperatuur verlagen. En toch wordt in lew de buizen al op 15a30 cm gelegd omdat dikwijls de extra lage temperaturen gewoon niet meer nodig zijn want nodige energie is al zo laag.

Ivm de start van de discussie: zo een radiator op 23 graden werkt dan op convectie of straling?

Walter

06/12/2016 - 12:29

Walter, zo'n plaat-radiator is in weze hetzelfde als een blootliggend VVW dat werkt met WW-buizen en een metalen plaat om de warmte te verdelen over het oppervlak.

Wanneer zo'n plaat-radiator even groot is als uw stuk wandverwarming (of als de vloer) en ze hebben beide dezelfde oppervlaktetemperatuur, dan zullen ze (quasi) evenveel warmte uitstralen.

Als jij beweert dat wandverwarming op 23°C werkt via stralingswarmte dan werkt mijn plaat-radiator op 23°C ook via stralingswarmte:-)

06/12/2016 - 12:36

Keon wrote:

MarcMarc,

Delta_T is idd. de drijvende kracht achter warmteoverdracht, de warmteflux die dan ontstaat, is dus het gevolg ervan. En als 23°C voor een wand volstaat om zijn warmte af te geven aan een ruimte van 20°C, dan is dat prima!

Waar het mij om gaat, is de temperatuur die je nodig hebt opdat de wand (of vloer) - aan zijn oppervlakte! - die 23°C zou halen. Als dat betekent dat je uw ketelwater moet opwarmen tot pakweg 30°C, dan vertegenwoordigen die 7°C een soort "te veel" en dus een vorm van verlies aan efficiëntie.

Bouw ik mijn wand (of vloer) op uit metaal (vlakke plaat en wat buizen) dan volstaat ketelwater van pakweg 24°C opdat mijn metalen wand een oppervlakte temp. zou hebben van 23°C. Die 6°C verschil in mijn ketelwater vertegenwoordigen dus een efficiëntiewinst.

Vervang stookketel door warmtepomp en u begrijpt dat een paar graden al aardige verschillen opleveren...

Keon, allemaal leuk en aardig maar lees mijn reactie en berekening nog eens. Debiet, en de warmteoverdrachtscoëfficienten van de leidingen bepalen hoe hoog de toevoertemperatuur moet zijn (bij een vast doeltemperatuur van de wand). Allemaal parameters die je kan beïnvloeden. Ik stel voor dat je zelf ook eens gaat rekenen voordat je in de rondte blijft filosoveren over problemen die geen problemen hoeven te zijn als je de cijfers paraat hebt. Zoek de warmteoverdrachtscoëfficienten heb en doe een leuke berekening en je weet met welke temperaturen reëel zijn. Tip, hou de snelheid laag i.v.m. drukval. Een 0,5 m/s is aan de hoge kant.

Als je dan ook nog de pompkarateristieken kent, de COP curve, de prijzen per extra groep, de prijs per meter leiding, dan kan je een optimale configuratie kiezen. Wanneer ik voor een toekomstig huis de vloerverwarming ga berekenen ga ik het in ieder geval zo doen.

Ik zie graag een mooie excelsheet tegemoet. Heeft de rest ook nog wat aan. Tip, die excelsheet die ik in dat andere forum heb gepost bevat al 75% van de benodigde bouwfysica berekeningen (nu ook met convectie,  straling en berekening van warmteoverdrachtcoëfficient afhankelijk van delta T).

Pagina's