Jaarverbruik berekenen
Anouk stelde deze vraag op 13 mei 2018 om 15:26. Voor een dubbel woonhuis (twee-onder-één kap) wil men een gecombineerde zonneboilerinstallatie installeren. Het gemiddeld dagelijks verbruik van warm tapwater per woonhuis is 100 liter van 60 °C. Het water wordt vanaf 10 °C tot boilertemperatuur 60 °C verhoogd. De soortelijke warmte van water = 4,2 kJ/(kg · K). Men kiest een buffervat met een volume Vopslag = 320 liter en een spectraal selectieve collector met enkelvoudige glazen afdekking. De collector ligt op een dak met een hellingshoek van 30°. De oriëntatie van de collector is zuid-zuidwest. Voor naverwarming van het tapwater bij te lage watertemperatuur zorgt een gasketel met een rendement van 65%. De bovenste verbrandingswaarde van dit aardgas = 35.000 kJ/m3.
Ik heb het collectoroppervlak Ac al moeten berekenen dat is 6,4 m2
Nu luidt de volgende vraag als volgt:
Bereken het jaarverbruik voor warmtapwater uitgedrukt in MJ/jaar en kWh/jaar.
Heeft iemand een idee welke formules ik voor deze vraag moet gebruiken?
Reacties
Gewoon nadenken. Hoeveel energie heb ik nodig om dat water op te warmen?
Hoeveel energie komt er van de panelen al "gratis" te hulp en wat moet je alsnog van de elektriciteits/gasmaatschappij inkopen?
Stappen:
1) Het gemiddeld dagelijks verbruik van warm tapwater per woonhuis is 100 liter van 60 °C.
Dus totaal verbruik in een jaar voor beide huizen?
2) Het water wordt vanaf 10 °C tot boilertemperatuur 60 °C verhoogd. De soortelijke warmte van water = 4,2 kJ/(kg · K).
Dus die in (1) berekende hoeveelheid moet 60 - 10 = 50º worden opgewarmd. Hoeveel energie kost dat (we nemen maar aan dat niets verloren gaat door uitstraling en geleiding naar de omgeving (boiler wordt zelf warm) - en dat is zeker niet waar)
> Men kiest een buffervat met een volume Vopslag = 320 liter
Geen idee wat dat er mee te maken heeft. Hooguit dat het hele jaarverbruik niet tegelijk in 1 tank kan, maar blijkbaar bijgevuld wordt. Verandert niks aan de nodige energie om op te warmen.
3) een spectraal selectieve collector met enkelvoudige glazen afdekking. De collector ligt op een dak met een hellingshoek van 30°. De oriëntatie van de collector is zuid-zuidwest.
Dit wordt gokken. Want welk (piek)vermogen leveren die panelen gemiddeld op een dag? Hangt van de omvormer af, de hoogte van de zon, de weersomstandigheid, de manier waarop de panelen beschenen worden (blijkbaar onder 30 graden helling - dus welke helling tov de zon? Die wisselt door het jaar heen). Het effectieve oppervlak en nog zo wat factoren. Geen zinnig woord over te zeggen.
Mijn eigen panelen kunnen elk volgens spec 300 Wp leveren, maar in de winter is dat slechts 30 Wp en hoog zomer 250-280 Wp.
4) Voor naverwarming van het tapwater bij te lage watertemperatuur zorgt een gasketel met een rendement van 65%. De bovenste verbrandingswaarde van dit aardgas = 35.000 kJ/m3.
Als je weet hoeveel energie je voor wateropwarming nodig hebt, dan trek je daar de bijdrage van de zonnepanelen af (doe maar een gok...) en dan weet je wat je moet bijverwarmen.
1 m3 gas geeft een stookwarmte vrij. Daarvan wordt maar 65% blijkbaar nuttig gebruikt (dus heb je 1/0,65 maal zoveel m3 nodig dan wat je zou berekenen als alle gas nuttig gebruikt werd (100%)). Je kunt dus uitrekenen door nodige energie te delen door de stookwarmte en rendement hoeveel m3 gas je nodig hebt. En via je jaarafrekening eens kijken wat dat kost.
Dus... veel natte vinger werk - met name m.b.t. isolatie van de water boiler en de levering van energie door zonnepanelen.