Vertel eens hoever je wel komt en waarom zo?

Een ruimte verwarmen zou bij mij als eerste idee opkomen dat ik het volume van die ruimte moet kennen, hoeveel gas daarin zit, hoeveel joule dat gas nodig heeft om 1 graad in temperatuur te stijgen. En dan de wanden eventueel, die natuurlijk ook warmte oppikken...

100 W/m² lijkt me een vreemde maat. Energie per seconde en dat per oppervlakte. Waarom oppervlak? Volume lijkt me logischer als inhoudsmaat.

Dat lijkt mij inderdaad ook. Maar als ik bijvoorbeeld in Normen kijk, zie ik altijd W/m² staan. Dit is niet om te rekenen ook. Ik wilde in eerste instantie het warmteverlies verwaarlozen, om het makkelijker te maken, en daarna de formule uitbreiden. Maar zelfs dan kom ik er niet uit. 

Ik heb op internet wel een andere formule gevonden, deze staat op deze website: http://www.vulcanic.com/en/heating-volume-liquid/

1 / Calculation of the power required to raise the temperature of a volume of liquid:

—

– Heating power : Pch (kW)

– Weight of liquid : M (kg)

– Specific heat of liquid : Cp (kcal/kg×°C)

– Starting temperature : t1 (°C)

– Required end temperature : t2 (°C)

– Heating time : T (h)

– 1,2 : Safety coefficient linked to our manufacturing tolerances and variations in network power

—

Pch = (M × Cp × (t2 − t1) × 1,2) ÷ (860 × T)

Maar als ik hiermee ga rekenen in Excel, lijkt mij dat er erg veel energie nodig is.

dat is simpel:

1. bereken met vloeroppervlakte en hoogte het volume lucht
2. bereken met volume en dichtheid lucht de massa lucht
3. bereken dan met massa lucht, soortgelijke warmtecapaciteit lucht en temperatuurstijging de nodige warmte.

Maar daarmee heb je dan waarschijnlijk nog niet 20% van wat werkelijk nodig is: want die lucht gaat warmte afstaan aan muren, vloeren, meubilair, en dan komen er verliezen naar de omgeving (stromingsverliezen door de ventilatie, en geleidingsverliezen door muren naar buiten). 

En daarbij komen dan op een ingenieursbureau de tabellenboeken met U-waarden van bouwelementen boven, gecombineerd met vuistregels e.d. , om een vermogen voor een verwarmingsinstallatie in te schatten. Daarbovenop nog een veiligheidsmarge en de bestelling kan de deur uit. 

groet, Jan

Ik snap de berekening die je wilt maken, zover kom ik ook. Maar ik wil de Temperatuur weten op elk tijdstip.

De vraag is juist, hoe kan ik dit doen?

Dan ga je een model moeten schrijven, bijvoorbeeld in excel. Want op elk volgend moment zal dat warmteverlies groter worden, omdat de temperatuur oploopt en daarmee de temperatuurverschillen tussen binnen en buiten groter worden. 

In de winter bijvoorbeeld brandt bij jou thuis de kachel zonder dat de lucht in de ruimte daardoor warmER wordt. Het vermogen van de kachel gaat dan op aan alleen de warmteverliezen door ramen en muren naar buiten. 

Je gaat in dat model in tijdstapjes rekenen, bijvoorbeeld steeds 10 seconden, waarbinnen je de verliezen even constant veronderstelt (gelijk aan het resultaat van de vorige stap) waarmee je dan een nieuw temperatuurverschil berekent, en een nieuw verlies dat je weer in de volgende stap gebruikt, etc. 

En daarvoor heb je een heleboel tabelgegevens nodig, de u-waarden van de bouwelementen waaruit je ruimte bestaat, aannames aangaande buitentemperatuur en windsnelheid, overdrachtscoëfficienten van warmte van lucht naar je meubilair, etc. 

Niet een modelletje dat in een halfuurtje geschreven is :( , en dan nog maar een heel ruwe benadering gaat zijn. 

groet, Jan

Kijk, dat is een bruikbaar antwoord. Aangezien ik dit voor mijn studie (HBO werktuigbouwkunde ) aan het uitzoeken ben, denk ik dat ik het inderdaad zo moet aanpakken. 

Bedankt voor je hulp!