Bouwfysisch Ontwerpen 1

1
Bouwfysisch Ontwerpen 1

• Warmte

2
Warmte

• College 3.1.
• 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?(700.000 x 103)2 m2
• Totaal uitgezonden vermogen
• ?zon MAzon
• 5,67.10-8 x 57734 x 4 ?(700.000 x 103)2
• ca 4 x 1026 W

5
Zon en aarde

• Welk deel krijgt aarde?
• 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
(No Transcript)
12
(No Transcript)
13
(No Transcript)
14
(No Transcript)
15
(No Transcript)
16
(No Transcript)
17
(No Transcript)
18
(No Transcript)
19
(No Transcript)
20
(No Transcript)
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 - 370 W/mK
• Staal - 45 W/mK
• Beton - 2 W/mK
• Baksteen - 1 W/mK
• Hout - 0,15 W/mK
• Minerale wol - 0,040 W/mK

40
Warmtestraling en zonnestraling

• Warmtestraling infrarood (langgolvig)

41
(No Transcript)
42
Warmtestraling en zonnestraling

• Warmtestraling infrarood (langgolvig)
• Zonnestraling licht en infrarood (kortgolvig)

43
(No Transcript)
44
(No Transcript)
45
(No Transcript)
46
Absorptie, reflectie en doorlating
47
Absorptie, reflectie en doorlating
E ?E ?E ?E
48
(No Transcript)