| Til bund | | Forside |

Miljøprojekt nr. 1344, 2010

Dimensioneringsværktøj for brændeovne - Web baseret simuleringsværktøj for bestemmelse af den korrekte brændeovnsstørrelse til den specifikke bolig.

Indholdsfortegnelse

Forord

Sammenfatning og konklusioner

Summary and Conclusions

1 Dimensioneringsprogrammets forudsætninger

• 1.1 Rummets varmebalance
• 1.2 Beskrivelse af model – varmebalancerne
  • 1.2.1 Rumluftens varmebalance
  • 1.2.2 Overfladernes varmebalance
  • 1.2.3 De akkumulerende lags varmebalance
  • 1.2.4 Det samlede ligningssystem

2 Input til simuleringsprogram – frembringelse af data

• 2.1 Ventilation
• 2.2 Rummets varmekapacitet
• 2.3 Varmeoverføring fra overflader til luften
• 2.4 Varmeoverføring fra overflader ind til varmeakkumulerende lag
• 2.5 Specifikt varmetab til omgivelser
• 2.6 Interne varmelaster

3 Huse med mekanisk ventilation

4 Vindkorrektion af varmeforbrug

• 4.1 Vindkorrektion på graddage
• 4.2 Vindkorrektion på vindhastighed
• 4.3 Korrektionsfaktorer til program

5 Varmeafgivelse fra brændeovn

• 5.1 Varmeafgivelse ved stråling og konvektion
• 5.2 Brændeovnens effektkurve

6 Brugervejledning

• 6.1 Navigering i programmet
• 6.2 Hjælp
• 6.3 Beskrivelse af de enkelte grupper i guiden
  • 6.3.1 Trin 1: Huset
    • 6.3.1.1 Opførelsestidspunkt
    • 6.3.1.2 Er huset mærkbart efterisoleret?
    • 6.3.1.3 Indvendige konstruktioner
    • 6.3.1.4 Ventilation
    • 6.3.1.5 Vindpåvirkning
  • 6.3.2 Trin 2: Rummet
    • 6.3.2.1 Areal af rummet
    • 6.3.2.2 Åbent til 1. sal eller meget højt til loftet
    • 6.3.2.3 Åben dør til naborum
    • 6.3.2.4 Temperatur i rummet ved start
  • 6.3.3 Trin 3: Brændeovnen
    • 6.3.3.1 Type
    • 6.3.3.2 Tilslutning
  • 6.3.4 Trin 4: Adresse (frivillig)
  • 6.3.5 Trin 5: Resultat/Rapport

7 Test og verificering af programmet

Bilag

• Bilag 1-6: Data for bolig på Gammelstrupvej 22
• Bilag 7-22: Data for bolig på Kettingevej 22
• Bilag 23-28: Data for bolig på Solbrinken 31
• Bilag 29-34: Data for bolig på Holtskovgårdsvej 24
• Bilag 35-40: Data for bolig på Hvedemarksvej 5
• Bilag 41: Fyringsforløb og beregning af afgiven brændeovnseffekt (kW)

Forord

Denne rapport har til formål at beskrive det teoretiske grundlag for udvikling af et simuleringsprogram for dimensionering af brændeovne, i det følgende omtalt som programmet eller dimensioneringsprogrammet. Programmet beregner den optimale størrelse af en brændeovn i relation til en ønsket komforttemperatur i specifikke boliger samt boligers varmetab. Beregningsmodellen tager højde for, at boligens opvarmningsforhold er dynamiske.

Projektets formål er at tilskynde kommende og nuværende brændeovnsbrugere til at anskaffe en brændeovn, som passer til deres aktuelle bolig, for derigennem at fyre på en mere hensigtsmæssig måde. Dette vil resultere i en reduktion af miljøskadelige emissioner.

Projektet er udført af Teknologisk Institut, Division for Energi og Klima. Projektet er finansieret af Miljøstyrelsens ”Tilskudsordning til miljøeffektiv brændefyringsteknologi”. Rapportens indhold er nødvendigvis ikke udtryk for Miljøstyrelsens holdninger, men styrelsen har støttet projektet, fordi man finder dets målsætning væsentlig og interessant. Projektets team ønsker at takke Miljøstyrelsen for et positivt og konstruktivt samarbejde.

Sammenfatning og konklusioner

I Danmark er der installeret rundt regnet 700.000 brændeovne. Antallet refererer til rapporten ”Brændeforbrug i Danmark 2007 – En undersøgelse af antallet af og brændeforbruget i brændeovne, pejse, masseovne og brændekedler i danske boliger og i sommerhuse” udarbejdet af Force Technology og Teknologisk Institut, november 2008. Brændeovne er fordelt med ca. 600.000 på helårsboliger og ca. 100.000 på sommerhuse. I nyere tid har undersøgelser vist, at disse ovne i fyringssæsonen bidrager med en ikke uvæsentlig andel af luftforureningen i byerne. Årsagen er ofte uhensigtsmæssig fyring og forkert ovnstørrelse. I mange tilfælde er brændeovnens termiske ydelse for stor i forhold til boligens opvarmningsbehov. Dette bevirker, at brugeren typisk reducerer ovnens forbrændingslufttilførsel for at sænke temperaturen i opholdszonen. Resultatet bliver en sodende forbrænding med uønskede og miljøskadelige emissioner til følge. For at imødegå dette problem er der udviklet et dimensioneringsværktøj for brændeovne, så brugeren sættes i stand til at finde den optimale ovnstørrelse til den aktuelle bolig.

Det tilstræbes at opretholde en passende komforttemperatur i boligers opholdszone. Boliger påvirkes ustandseligt af opvarmningskilder såsom radiatorer, solindfald gennem vinduer, menneskers tilstedeværelse og beboernes aktivitet: Der koges og vaskes op, lyset brænder, tv-apparatet er tændt, og der kan være fyret op i brændeovnen. Samtidig sker der en akkumulering af den tilførte varme i bygningsmaterialer og i boligindretningen. Desuden sker der en varmetransmission fra boligen til omgivelserne, hvilket bidrager til en vedvarende afkøling. Varmen bortledes til det fri, fordi det er koldt udenfor, eller fordi det blæser, men varmen kan også stige op til en overetage, eller den kan blive flyttet til uopvarmede naborum. Hele systemet er i en evig forandring; systemet er med andre ord dynamisk.

Simuleringsprogrammet er opbygget på en sådan måde, at der tages højde for alle disse påvirkninger. For at undgå unødige komplikationer med komplicerede matematiske formler er der søgt at forenkle beregningerne gennem anvendelse af erfaringsværdier fra SBI-anvisninger og anerkendt faglitteratur. Vi starter med at se på huset, hvor der normalt er en sammenhæng mellem varmeforbrug og opførelsesår. Denne sammenhæng bruges som første indikation, men der er også taget højde for efterisolering af huset. Varmeforbruget korrigeres for eventuel efterisolering og modernisering af vinduer mv. Dernæst behandles rummet, hvor brændeovnen er opstillet. Den afgørende faktor for opnåelse af komforttemperaturen er rummets størrelse. Men også her er der taget højde for særlige forhold som fx ”højt til loftet” eller åbne nabolokaler samt beskaffenhed af vægge, gulv og loft.

En anden væsentlig faktor for bygningers varmeforbrug er ventilation. Her kan der være tale om naturlig ventilation og mekanisk ventilation. Den sidste er defineret ret præcist, hvorimod den naturlige ventilation afhænger af temperaturdifferensen mellem ude og inde, samt husets vindpåvirkning. Her er der anvendt erfaringsværdier fra faglitteraturen, og der er indregnet et ekstra varmetab, når huset har en særlig vindudsat beliggenhed. Alternative interne varmebidrag fra beboere, belysning, apparater mv. er sat til 500 kW i gennemsnit.

Der er også set på, hvordan brændeovnen afgiver varmen til rummet. Her er der regnet med et konstant forhold mellem varmestråling og konvektion. Varmestråling påvirker primært de omkringliggende bygningselementer, dvs. strålingen opvarmer vægge, loft og inventar, hvorimod konvektionen primært opvarmer luften i rummet. Forholdet mellem stråling og konvektion er erfaringsmæssigt sat til 60 hhv. 40 %. Ud over dette er der beregnet en universal specifik effektprofil for brændeovne, som tager højde for varmeakkumulering i ovnens konstruktionselementer, skorstenstab mv.

Rapporten omhandler også programmets anvendelse. Her guides brugeren igennem de forskellige programfunktioner (knapper), som er indrettet således, at alle brugere, også dem med meget lidt kendskab til fagområdet, kan anvende programmet problemløst. Når de nødvendige indtastninger er foretaget, kan brugeren kalde en rapport, som indeholder alle væsentlige oplysninger, og hvor hovedresultatet er den optimale brændeovnsstørrelse (nominel effekt) til den aktuelle bolig. Originalprogrammet ligger på en af Miljøstyrelsens servere og det bliver gjort tilgængeligt fra Miljøstyrelsens hjemmeside.

Endelig er programmets funktion testet gennem målinger i syv boliger med forskellige opvarmningsbehov. Stamdata for boliger og brændeovne fremgår af bilag A. Fyringsforløb og beregning af brændeovnenes effekt fremgår af bilag B. Temperaturmålinger i boliger fremgår af bilag C.

Summary and Conclusions

In Denmark, approximately 700,000 solid fuel stoves are installed. Examinations of recent date have shown that in the heating season, these stoves contribute with a not negligible share of air pollution in the cities. The reason is often inexpedient firing and an inappropriate performance of the stove. In many cases the thermal output of the stove exceeds the heating demand of the residence; and the user typically reduces the stove’s combustion air supply with the purpose of lowering the temperature of the accommodation space. The result is a sooting combustion followed by undesired and environmentally damaging emissions. To avoid this problem, a dimensioning tool is developed for solid fuel stoves, making the user able to find the optimal thermal output of the stove for the actual residence.

It is desirable to obtain a convenient and comfortable temperature in the accommodation space of a residence. Residences are constantly influenced by heat sources such as radiators, incident solar radiation through windows, human presence and domestic activities (cooking, dishwashing, the light and the TV are turned on and perhaps the residents have fire in the stove). At the same time an accumulation of the added heat takes place in building materials and in the interior furnishings. Furthermore, a transfer of heat takes place from the residence to the surroundings, which contributes to a persistent cooling. The heat is conducted away to the open because it is cold outside or because it is windy, but the heat can also move upwards to an upper floor or it can be moved to adjoining rooms that are not heated. The whole system undergoes a continuous change; the system is – so to speak – dynamic.

The simulator program is created in such a way that all these influences are taken into account. With the purpose of avoiding unnecessary complications with complicated mathematical formula, attempts have been made to simplify the calculations through use of experience values from directions coming from the Danish Building Research Institute and acknowledged technical literature. First of all we look at the residence; typically there is a connection between the heat consumption and the year of construction. This connection is used as a first indication, but also reinsulation of the residence is taken into account. The heat consumption is corrected according to possible reinsulation and modernization of windows, etc. Then the report concerns the room in which the solid fuel stove is installed. The decisive parameter for achieving a comfortable temperature is the size of the room. But also here, special conditions are taken into account, e.g. whether the room is high-ceilinged or if there are open adjoining rooms – as well as the condition of walls, floor and ceiling.

Another important element regarding the heat consumption of a building, is the ventilation, both natural ventilation and mechanical ventilation. The last-mentioned is defined with a certain precision, whereas the natural ventilation depends on the temperature difference between outside and inside, and the wind action of the residence. In these cases, experience values have been used from the technical literature, and extra heat loss is calculated, when the residence is placed in a position where it is particularly exposed to wind. Alternative internal heat contributions from residents, lighting, appliances, etc. are estimated to an average of 500 kW.

We have also examined how the solid fuel stove liberates the heat to the room. Here we have anticipated a constant relation between heat radiation and convection. Heat radiation primarily influences the surrounding areas, i.e. the radiation heats the walls, ceiling and furnishings, whereas the convection primarily heats the air of the room. The ratio between radiation and convection is notoriously set to 60, respectively 40%. Furthermore, a universal specific performance profile is calculated for solid fuel stoves taking into account the heat accumulation in the stove components, chimney loss, etc.

The report also concerns the application of the program. The user is here guided through the program’s different functions (buttons) which are arranged in such a way that all users – including those who are not quite familiar with the specific technical field – can use the program without any problems. When the necessary data entry has been made, the user can call a report containing all essential information, and the main result is the optimal performance of the solid fuel stove (nominal output) for the actual residence. The original program is on one of Danish Environmental Protection Agency’s servers and it will be accessible on the Agency’s website.

Finally, the function of the program is tested through measurements in seven residences with different heating needs. Master data for residences and solid fuel stoves appear from appendix A. Combustion processes and calculations of the output of the solid fuel stove appear from appendix B. Temperature measurements in residences appear from appendix C.

1 Dimensioneringsprogrammets forudsætninger

• 1.1 Rummets varmebalance
• 1.2 Beskrivelse af model – varmebalancerne
  • 1.2.1 Rumluftens varmebalance
  • 1.2.2 Overfladernes varmebalance
  • 1.2.3 De akkumulerende lags varmebalance
  • 1.2.4 Det samlede ligningssystem

1.1 Rummets varmebalance

For opholdszonen i en bolig er temperaturen den altdominerende indeklimafaktor. Enhver som træder ind i et rum, vil ud over de optiske indtryk først og fremmest registre temperaturen. Opvarmningssystemet og herunder brændeovnen bør derfor være således indrettet, at der hele året (dog specielt om vinteren) kan holdes en behagelig rumtemperatur. Rummets varmebalance må være i orden. Varmebalancen påvirkes imidlertid af mange faktorer:

• Varmetransmission, ind eller ud, gennem rummets yderflader
• Ventilationsluftens temperatur og mængde
• Brændeovnens varmeafgivelse
• Personernes varmeafgivelse
• Belysningsvarme
• Elektriske maskiners varmeafgivelse
• Solindfald gennem vinduer og andre yderflader
• Varmeakkumulering i bygningsdele og inventar
• Tidspunktet og tiden for benyttelsen af rummet.

Varmebalanceligningerne beskriver samspillet mellem disse faktorer, og de udtrykker blot, at den tilførte varme er lig summen af varmetabet og den akkumulerede varme. Men da forholdene ikke er stationære, bliver ligningerne komplicerede og lader sig ikke umiddelbart løse.

I det følgende er vist, hvorledes temperaturforholdene i et rum kan beregnes for ikke stationære forhold. Den nedenfor beskrevne metode er i det væsentlige baseret på Bo Adamsons arbejde /Bo Adamson, Värmebalans vid rum och byggnader, Tekniska Högskolan i Lund, 1968/. Der er dog ændret en smule på beregningsmodellen, og beregningsudtrykkene er udformet som differensligninger. Dette bevirker en lettelse i beregningsgangen og en væsentlig udvidelse af anvendelsesområdet. Beregningsmetoden er i almindelighed tilstrækkelig nøjagtig, den er let og overskuelig, og kan klares med fx Excel regneark eller lignende værktøjer. Beregningsmetoden har været brugt gennem årene i programmerne TEMPFO4, /Bo Andersen Indeklimatemperatur og energiforbrug i bygninger beregnet ved referenceårets vejrdata, SBI – rapport 93, Statens Bygningsinstitut, Hørsholm 1974/. Tsbi1, /Termisk simulering af bygninger og installationer, version 2.1, Statens Byggeforskningsinstitut 1985/ samt Tsbi2 og Tsbi3 (nyere versioner af simuleringsprogrammet).

Figur 1: Temperaturforløb ved pludselig ændring af rummets varmebelastning

På figur 1 er vist en forenklet fremstilling af temperaturforløbet i et rum, hvor varmebelastningen pludselig ændres, efter at den i lang tid har været konstant, f.eks. ved optænding i brændeovn.

Det første stykke tid vil temperaturændringen pr. tidsenhed være forholdsvis stor, og overfladetemperaturen vil stige sammen med lufttemperaturen. Efterhånden som temperaturen stiger, vil også varmetabet stige, og temperaturstigningen vil blive langsommere. Den endelige temperatur nås først efter meget lang tid.

Et tilsvarende udtryk for temperaturforløbet findes som følger: Rummets varmeudveksling med omgivelserne pr. ^oC temperaturdifferens sættes til B [W/^oC], varmebelastningen til Q [W], og varmekapaciteten for rummet til S [W/^oC], hvilket giver:

hvor t er rumtemperaturen [^oC]
t_u er udetemperaturen [^oC]
τ er tiden [h].

Efter integrering af denne ligning og passende omskrivninger fås:

hvor tidskonstanten er

Den afgørende termiske komfortfaktor er rumtemperaturen, der er et konglomerat af indelufttemperaturen t_i og de indvendige overfladetemperaturer t_o, og det er altså disse to temperaturer, der må beregnes til forskellige tidspunkter.

Den betragtede tid opdeles i intervaller Δτ, og til hvert tidspunkt eller interval opstilles tre varmebalanceligninger for:

• rumluften
• overfladerne
• de varmeakkumulerede dele

med de tre ubekendte temperaturer for:

• indeluften, t _i[^oC]
• overfladerne, t _o[^oC]
• de varmeakkumulerende dele, t_a[^oC].

For at komme gennem beregningerne tænkes de varmeakkumulerende dele koncentreret i uendelige tynde lag i de respektive vægge, gulv og loft, og de tre nævnte temperaturer antages hver for sig at være den samme overalt. Herved bliver det muligt at forenkle ligningerne så meget, at de kan løses, og der kan opstilles et udtryk for hver af de tre temperaturer.

1.2 Beskrivelse af model – varmebalancerne

Hvis beregningerne skal være meget nøjagtige, må der opstilles et meget stort antal ligninger, principielt én for hver temperatur af overfladerne og tynde lag af de varmeakkumulerende dele, der ønskes. Som nævnt er det dog i mange tilfælde tvivlsomt, om dette besvær lønner sig. Her er derfor søgt realistisk forenkling med kun tre ligninger for hvert tidsinterval.

1.2.1 Rumluftens varmebalance

Rumluften tilføres varme ved konvektion fra en del af varmen, der afgives af personer, belysning, maskiner, brændeovn m.m., og det samlede bidrag benævnes Q_k [W]. Endvidere sker der en varmeoverføring pr. grad temperaturforskel til eller fra rummets overflader ligeledes ved konvektion, der benævnes B_o [W/^oC], og som er bestemt af overfladearealerne og de konvektive varmeovergangstal ved:

hvor α er det konvektive varmeovergangstal for lodrette flader 3,3 W/(m² ^oC) og 2,3 W/(m² ^oC) for vandrette flader

A er overfladearealet [m²]
t_o er overfladernes temperatur [^oC]
t_i er rumlufttemperaturen [^oC].

Fra rumluften bortledes eller tilføres varme ved ventilationsluften pr. ^oC temperaturdifferens B_l [W/^oC] eller i alt:

hvor G er ventilationsluftmængden, naturlig eller mekanisk [kg/h]

c er luftens varmekapacitet [J/(kg ^oC)]
t_l er indblæsningsluftens temperatur [^oC].

Idet der ses bort fra den helt ubetydelige varmeakkumulering i rumluften, bliver varmebalanceligningen for rumluften:

ligning (1)

1.2.2 Overfladernes varmebalance

Den samlede mængde strålevarme der tilføres overfladerne, benævnes Q_s [W]. Ved transmission gennem væggene bortledes varme til det fri og måske til omgivende rum.

Varmeoverføringen fra overfladerne til den anden side benævnes:

hvor B_u er til ’det fri’, og B_r er til ’omgivende rum’ [W/^oC].

Transmissionstallene beregnes på sædvanlig måde efter Dansk Ingeniør Forenings regler for beregning af varmetab. Ydervæggene og vinduernes indvendige overfladetemperatur vil ligge lavere end den gennemsnitlige overfladetemperatur t_o, og dette tages der i nogen grad hensyn til ved at medregne den indvendige overgangsmodstand i transmissionsmodstanden. Ved indervæggene medregnes også den indvendige overgangsmodstand, idet indervæggene for en stor del vil være dækkede af møbler, billeder, tekstiler mv.

Fra overfladerne afgives endvidere varme til rumluften som beskrevet i forrige afsnit. Desuden afgives varme fra overfladerne til de varmeakkumulerende dele i væggen. For at forenkle beregningerne tænkes de varmeakkumulerende dele samlet i et uendeligt tyndt lag med passende placering i det indre af væggen, gulvet eller loftet med samme temperatur t_a overalt.

Varmeoverføringen fra overfladerne til de varmeakkumulerende lag benævnes:

hvor U_a er transmissionstallet fra overfladen til det varmeakkumulerende lag [W/^oC].

Varmebalanceligningen for overfladerne bliver herefter:

ligning (2)

1.2.3 De akkumulerende lags varmebalance

Fra overfladerne ledes varme ind i væggene, hvor den akkumuleres. Denne varmestrøm vil ikke være konstant, da overfladetemperaturen varierer over døgnet. For at forenkle beregningerne tænkes som nævnt væggens varmekapacitet samlet i et uendeligt tyndt lag med samme temperatur t_a for alle de seks fiktive varmeakkumulerende lag, der omgiver rummet. Dette er naturligvis en stærk forenkling, og det fiktive lag må også placeres med omtanke. Det skulle gerne være således, at tidskonstanten, forholdet mellem varmekapaciteten og varmestrømmen, er af samme størrelsesorden for alle vægdele; i modsat fald må der korrigeres. Fordelen ved denne forenkling er brugen af kun én differentialligning.

Afhængig af temperaturfaldets retning vil væggen akkumulere eller afgive varme. Idet temperaturen ændrer ∂t_a i løbet af tiden ∂τ, bliver den akkumulerende varmemængde pr. tidsenhed:

hvor S er rummets varmekapacitet [J/^oC]

c_p er byggematerialernes varmekapacitet [J/(kg ^oC)]
ρ er massefylden [kg/m³]
A er arealet [m²]
t er tykkelsen [m].

Varmebalanceligningen for det varmeakkumulerende lag bliver hermed:

ligning (3)

Ligning (3) må ændres til en differensligning for at kunne behandles på pc.

1.2.4 Det samlede ligningssystem

Det samlede ligningssystem får herefter følgende udseende:

Nedenfor er vist et eksempel på afvikling af ligningssystemet på et ventileret rum med sol- og personbelastning. Starttemperaturen er overalt sat til 20 °C.

Figur 2: Eksempel på temperaturberegning

Diagrammet viser et eksempel på beregnet temperaturforløb i rum. X-aksen er timer, Y-aksen er °C, Tu er udetemperaturen, Ta er temperaturen i det akkumulerende lag i væggene, To er overfladetemperaturen på væggene, og Ti er lufttemperaturen i rummet.

2 Input til simuleringsprogram – frembringelse af data

• 2.1 Ventilation
• 2.2 Rummets varmekapacitet
• 2.3 Varmeoverføring fra overflader til luften
• 2.4 Varmeoverføring fra overflader ind til varmeakkumulerende lag
• 2.5 Specifikt varmetab til omgivelser
• 2.6 Interne varmelaster

I det efterfølgende er angivet metoder for valg af acceptable værdier for de før omtalte begreber S, B_l, B_o, B_a og B_u, der alle indgår i bygningssimulerings-modellen foruden udetemperaturen og de interne varmelaster. Der er som udgangspunkt valgt kun at have fokus på dage med koldt vejr og overskyet, dvs. minimalt solindfald. Det giver store forenklinger i programmet, og det giver også et mere realistisk dimensioneringsgrundlag, idet incitamentet for opfyring i brændeovnen bliver mindre, når opholdsrummet er opvarmet af fx solindfald. Der er tilstræbt at udtrykke størrelsen af de forskellige værdier primært som funktion af gulvarealet, da dette er en størrelse, som de fleste potentielle brugere af programmet kan forholde sig til. Herved gøres programmet mere brugervenlig.

2.1 Ventilation

Værdier for valg af den gennemsnitlige ventilationsluftmængde om vinteren er fundet i Håndbog for Energikonsulenter 2008 – version 3, se efterfølgende tabel.

For et ’normalt tæt’ hus kan man gå ud fra, at luftskiftet er 0,30 liter/(s ∙ m²).

Tabel 1: Naturligt luftskifte i enfamiliehuse

Varmetabet på grund af naturlig luftskifte i et hus (B_l) beregnes efter følgende ligning:

hvor q_v er husets luftskifte [ m³/s ]
q_n er normalluftskiftet [ liter/(s ∙ m²) ]
ρ er luftens massefylde [ kg/m³ ]
c_p er luftens varmekapacitet [ J/(kg ∙ ^oC) ]
A er gulvarealet [m²].

2.2 Rummets varmekapacitet

I formlen for et rums tidskonstant indgår blandt andet rummets effektive varmekapacitet. Rummets tidskonstant angiver rummets termiske træghed ved henholdsvis opvarmning og nedkøling. Et rum bygget af lette materialer har en lille tidskonstant og et rum bygget af tunge materialer en tilsvarende stor tidskonstant. Såfremt komforttemperaturen i en genopvarmningsperiode skal opnås inden for et kort tidsrum, kan det kræve en opvarmningseffekt, der er noget større end det dimensionerende varmetab.

Rummets varmekapacitet (S) beregnes efter følgende ligning:

hvor A er arealet af en indvendig bygningsoverflade [m²]
e er tykkelsen af det medregnede akkumulerende lag [m]
ρ er massefylden [kg/m³]
c_p er byggematerialernes varmekapacitet [J/(kg ∙ ^oC)].

I bogen ”Bygningers energibehov” – SBI, anvisning 184 – er angivet varmekapacitet for forskellige typer rum som funktion af gulvarealet:

Herefter kan der forenkles på følgende vis:

hvor A er gulvarealet [m²].

2.3 Varmeoverføring fra overflader til luften

Varmeoverføringen fra overflader til luften B_o [W/^oC] sker fra gulve, lofter og vægge som en konvektiv varmetransmission. Varmeovergangskoefficienterne α_i [W/(m² ∙ ^oC)] multipliceres med de respektive arealer.

hvor A er et rummets indvendige overfladearealer [m²].

Ved gennemregning af to rum /Danvak Grundbog i Varme- og Klimateknik, 2. udgave side 138 og tsbi version 2.1, 1985 side 16/ udregnes B_0, hvorefter værdierne divideres med de pågældende gulvarealer. Herved er der fundet følgende sammenhæng:

hvor A er gulvarealet [m²].

2.4 Varmeoverføring fra overflader ind til varmeakkumulerende lag

Varmeoverføringen til de akkumulerende lag B_a [W/ ^oC] beregnes som et areal ganget med transmissionstallet U’. Transmissionstallet U’ [W/(m² ∙ ^oC)] er eksklusive overgangsisolans og beregnes ind til bag det akkumulerende lag.

Det vil være en kompliceret opgave at opstille nøjagtige udtryk for størrelsen af denne værdi, da der kræves kendskab til materialevalg af vægge, lofter og gulve.

Ved gennemregning af tre rum /Danvak Grundbog i Varme- og Klimateknik, 2. udgave side 138, tsbi version 2.1, 1985 side 16 og Poul Becker Varme- og Klimateknik bind 1, side 131/ beregnes B_a, hvorefter værdierne divideres med de pågældende gulvarealer. Herved er der fundet følgende acceptabel værdi:

hvor A er gulvarealet [m²].

2.5 Specifikt varmetab til omgivelser

Det specifikke varmetab fra rummet B_u [W/ ^oC] beregnes som et areal ganget med transmissionstallet U [ W/(m² ∙ ^oC) ].

Da varmetabet som udgangspunkt vil afhænge af bygningens opførelsestidspunkt (dvs. en ældre bolig vil have et større varmetab end en nyere bolig), inddrages gennemsnitsværdier for boliger iht. faglitteraturen, hvor der findes tabeller over varmetab som funktion af opførelsestidspunkt. Man kan efterfølgende korrigere dette varmetab, hvis boligen er blevet efterisoleret svarende til et nyere ”Bygningsreglement”.

I Varmeståbien, 5. udgave, er der listet en tabel, hvor varmetabet er givet som funktion af opførelsestidspunkt:

Tabel 3: Varmetab fra boliger som funktion af opførelsestidspunktet

Tabel 3 viser typiske nettovarmeforbrug E_netto [ GJ/m² ] pr. år ved indetemperatur 20 °C og vinduesareal 17,5 %, med eller uden kælder. I tallene er indregnet 0,08 GJ/m² pr. år til varmt brugsvand. Arealet er bygningens bruttoareal. I tabellen er angivet det typiske nettovarmeforbrug for parcelhuse og stuehuse i relation til opførelsesår eller -periode. Ældre huse har normalt et større nettovarmeforbrug end nyere huse, fordi kravene til isolering i gældende bygningsreglementer gennem tiderne er blevet strammet mere og mere.

Til dimensionering af brændeovne skal tallene i tabellen dog modificeres en smule. Der skal først laves nogle omregninger, idet der skal kompenseres for luftskiftet, der beregnes andetsteds, og for varmt brugsvand.

Nettoenergiforbruget opsplittes i følgende delelementer:

E_t,v er nettoenergiforbrug til transmissionstab og ventilation

E_vv er nettoenergiforbruget til varmt brugsvand, som i tabellen er sat til 0,08 [GJ/(m² år)].

Eksempel: Et hus fra 1962, loftshøjde = 2,5 meter, E_netto = 0,8 [ GJ/(m² år) ]

Boligens nettoenergiforbrug korrigeres for forbrug af varmt brugsvand:

Det korrigerede nettoenergiforbrug skal herefter omregnes til et specifikt varmetab S_t,v [ W/(m² ∙ ^oC) ]

hvor Timer_max er antal maksimaltimer pr. år, som har værdien 2000

T_dim er den dimensionerende temperaturdifferens.
ΔT_dim har værdien (20 – (-12)) = 32 [^oC]

Herefter skal ventilationstabet E_vtrækkes ud af regnestykket, da dette tab allerede indgår i værdien B_l.

Luftskiftet i boliger til og med 1962 er fastsat til 0,7 gange pr. time og 0,5 gange pr. time efter 1962.

Omregnet til specifikt varmetab pr. m² gulv [W/(m² ^oC)] giver luftskiftet følgende bidrag:

Det specifikke varmetab S_v ved luftskifte 0,7 gange pr. time beregnes således:

hvilket resulterer i et specifikt varmetab på:

Tilsvarende bliver det specifikke varmetab S_v ved luftskifte 0,5 gange pr. time:

hvilket resulterer i et specifikt varmetab på:

Herefter fås slutteligt udtrykket for B_u (det specifikke transmissionstab):

hvor A er gulvarealet.

2.6 Interne varmelaster

De interne varmelaster kan bedst beskrives som ”standardlaster”:

• Standardfamilie (2 voksne og 2 børn) og tidsprofil for ophold i bolig.
• Standardværdier for almen belysning og apparater og tidsprofil for aktivering af disse varmelaster

I projektet blev det besluttet at benytte et standardvarmebidrag fra alternative varmekilder på 500 W.

3 Huse med mekanisk ventilation

Et mekanisk ventilationsanlæg vil indblæse luft i opholdsrum og udsuge luft fra køkken og badeværelse. Luftmængden er 0,3 [liter/s] pr. m² gulvareal. Herforuden vil der være et mindre infiltrationstab på omkring 0,13 [liter/s] pr. m² gulvareal. I dag anvendes typisk et højeffektivt ventilationsanlæg med varmegenvinder (varmeveksler) og uden eftervarmeflade. Varmegenvinderen har normalt en virkningsgrad η på omkring 80 % (0,8) for enfamiliehuse.

Indblæsningstemperaturen (T₂) kan beregnes ud fra følgende udtryk:

hvor η er virkningsgrad af varmegenvinder
T₁ er udetemperatur
T₂ er temperatur lige efter varmegenvinder
T₃ er udsugningstemperatur lig rumtemperatur, T_i (bliver beregnet i programmet)

Den blandede temperatur (indblæsning fra ventilationsanlægget og infiltrationen) bliver beregningsmæssigt lig:

Som i afsnit 2 beregnes luftskiftetabet B_l på følgende vis. Ved mekanisk ventilerede huse er der dog et tillæg på 0,13 [liter/s] pr. m² gulvareal i forhold til naturlig ventilation:

hvor q_v er husets luftskifte [m³/s]
q_n er luftskiftet = 0,3 + 0,13 = 0,43 [ liter/(s ∙ m²) ]
ρ er luftens massefylde [ kg/m³ ]
c_p er luftens varmekapacitet [ J/(kg ∙ ^oC) ]
A er gulvarealet [m²].

Det forudsættes, at T₃ = T_i og T₁ = T_ude

Algoritmen bliver herefter:

Hvis nu η = 0 (ukonditioneret udeluft):

Hvis nu η = 100 (100 % energioverføring til udeluft):

T_”ude” skal bruges i stedet for T_ude, når huset ventileres med mekanisk ventilation.

4 Vindkorrektion af varmeforbrug

• 4.1 Vindkorrektion på graddage
• 4.2 Vindkorrektion på vindhastighed
• 4.3 Korrektionsfaktorer til program

Hvis et hus er placeret på en særligt udsat beliggenhed vil det samlede varmetab være større, end hvis det samme hus lå på en mere beskyttet beliggenhed. En stor vindhastighed vil indvirke på varmetransmissionstabet og særligt ventilationstabet (ved naturlig ventilation). I det efterfølgende er der fundet et grundlag for acceptable korrektioner, hvis huset ligger særligt udsat. Der regnes med følgende beliggenhedsklasser:

• Bycentrum eller beskyttet beliggenhed 4 m/s
• Forstadsområder eller fri beliggenhed 6 m/s
• Landskab med spredt bevoksning eller udsat beliggenhed 8 m/s
• Åbent, fladt landskab eller særlig udsat beliggenhed 10 m/s

4.1 Vindkorrektion på graddage

Graddage er et mål for, hvor koldt det har været og hvor meget energi, der bruges til rumopvarmning. Udgangspunktet er en ”indvendig” døgnmiddel-temperatur på 17 ^oC. Når den udvendige døgmiddeltemperatur afviger med 1 ^oC, svarer det til 1 graddag. Et vinterdøgn med en middeltemperatur på eksempelvis -5 ^oC svarer således til 22 graddage. Graddage beregnes med udgangspunkt i skyggetemperaturen (GD_skygge). Skyggegraddage kan korrigeres med et soltillæg og et vindtillæg efter følgende formel:

I dette afsnit berøres kun vindtillægget, som beregnes efter følgende formel:

v er døgnmiddelvindhastigheden [m/s].

Anvendt metode til beregning af graddøgn:
http://www.emd.dk/emd-online/Vejrdata/graddogn_metode.htm

Tabel 5: Udsnit af regneark for beregning af vindtillæg

Tabellen viser de beregnede værdier af Δ GD_vind som funktion af middelvindhastigheden. Ved ”særligt udsat beliggenhed” er der et tillæg på 18 % i forhold til referenceværdien GD_skygge på 2978. Der er derfor valgt at anvende et fast tillæg svarende til faktor 1,2 ved særligt udsat beliggenhed.

4.2 Vindkorrektion på vindhastighed

Ved kraftig vind vil luftskiftet i en bolig øges pga. større drivtryk på boligen forårsaget af vinden. Peter F. Collet m.fl. fra Teknologisk Institut, Byggeteknik, har i rapporten ”Boligers luftskifte” studeret dette emne grundigt. Baseret på mange forsøg har det vist sig, at luftskiftet (N) i en bolig kan udtrykkes ved følgende generelle formel:

hvor v er vindhastigheden
N₀, C₁ og C₂ er empiriske konstanter:

Luftskiftets størrelse afhænger hermed af temperaturdifferensen og vindhastigheden.

Ved en temperaturdifferens på 17 grader ^oC og en vindhastighed på 4 m/s er luftskiftet (N) omkring 0,5 gange pr. time. I særligt vindudsatte områder bliver N dog større. Ved en vindhastighed på 10 m/s bliver N omkring 0,76 gange pr. time. Som vindkorrektion for særligt udsatte boliger er der i programmet valgt en fast faktor på:

I sagens natur vil der selvfølgelig kunne optræde variationer i denne værdi.

4.3 Korrektionsfaktorer til program

Følgende værdier (tillæg) skal derfor anvendes ved en særlig udsat beliggenhed:

Varmeoverføringen fra ydervæge til ”det fri” (B_u) [W/ ^oC]

Varmeoverføringen via boligens luftskifte (B_l) [W/ ^oC]

5 Varmeafgivelse fra brændeovn

• 5.1 Varmeafgivelse ved stråling og konvektion
• 5.2 Brændeovnens effektkurve

5.1 Varmeafgivelse ved stråling og konvektion

En brændeovn afgiver varme til:

• Rumluften ved konvektion, φ_konvektion[W]
• Rummets overflader ved stråling, φ_stråling [W].

Ved hensigtsmæssig (og korrekt) fyring vil en brændeovn normalt afgive en energimængde til rummet over én time cirka svarende til mærkepladeeffekten P [W]. Simuleringsprogrammet er udformet således, at den afgivne effekt også her er fordelt på konvektion og stråling. Overordnet findes der to grundtyper af brændeovne, hvilket er søgt illustreret på de efterfølgende billeder, som er taget med IR-kamera.

IR-billeder af en brændeovn, som primært afgiver varme ved stråling.

IR-billeder af en brændeovn, som primært afgiver varme ved konvektion.

I det efterfølgende Excel-regneark er der beregnet et eksempel med en gennemsnitlig brændeovnsoverfladetemperatur på 100 ^oC på ovnen for at få en idé om fordelingen mellem stråling og konvektion:

Tabel 6: Beregning af strålings- og konvektionsandel for en brændeovn

Tabellen viser et beregningseksempel for en brændeovn med en middeloverfladetemperatur på 100 ^oC og en rumtemperatur på 20 ^oC. Formålet med beregningen er at bestemme varmeafgivelsen fordelt på stråling og konvektion. Beregningseksemplet resulterer i en fordeling på 64 og 36 % til henholdsvis stråling og konvektion. Selv ved en anden overfladetemperatur på ovnen er fordelingen stadigvæk nogenlunde den samme.

Som udgangspunkt er der i simuleringsprogrammet valgt at anvende følgende forudsætninger:

φStråling = 60 % og φkonvektion = 40 %.

5.2 Brændeovnens effektkurve

Af figur 3 fremgår et normalt forbrændingsforløb for en enkelt charge svarende til ca. 1,43 kg træ med 18 % fugtindhold.

Figur 3: Normalt forbrændingsforløb for brændeovn med ydelse på ca. 6 kW

Den blå kurve angiver omsætningen af brændselsenergien til effekt, som det foregår inde i ovnen. Denne effektkurve vil typisk resultere i en urealistisk høj rumtemperatur. I virkeligheden påvirkes rummet, hvor brændeovnen er opstillet, på en mere moderat måde, idet der for det første er et skorstenstab, og for det andet vil brændeovnens konstruktionsdele (ildfaste sten, stålkappe mv.) akkumulere en del af den udviklede varme, hvorved den resulterende effektkurve udjævnes betydeligt.

På basis af temperaturmålinger i nogle boliger er der forsøgt at beregne en effektkurve, som tilgodeser denne udjævning. Med udgangspunkt i et forbrændingsforløb på 60 minutter finder vi frem til følgende effektprofil for en brændeovn med nominel ydelse på 5 kW – se søjlen mærket med ’P_faktor’ i Tabel 7. P_faktor, som også fremgår af Figur 4 (her benævnt effektfaktor), fremkommer på baggrund af empirisk viden, herunder målinger af temperaturstigningen i rummet i forhold til brændselsomsætningen samt iterative beregninger af den sandsynlige udjævningsprofil iht. føromtalte tab og varmeakkumuleringer.

Tabel 7: Beregning af effektkurve for én afbrænding

I det følgende er ”universal”-effektprofilen gengivet grafisk. Effektfaktoren anvendes ved alle ovnstørrelser.

Figur 4: Effektprofilen, som rummet "oplever" brændeovnen

Følgende fyringsadfærd er forudsat i projektet:

Det er vinter og udetemperaturen er omkring 0 °C. Rummet er opvarmet af radiator. Der er moderat eller ingen solindfald gennem vinduer. Brugeren fyrer op kl. 17, hvorefter radiatorens termostatventil nedregulerer varmen fra radiatoren, og brændeovnen tager over. Starttemperaturen ved optændingen er en væsentlig faktor for den vider beregning af brændeovnens optimale effekt. Før optændingen er rummet i balance, dvs. bygningselementer, inventar og rumluften har samme temperatur. Starttemperaturen kan vælges af brugeren i et interval fra 15 til 22 °C. Det er vigtig, at estimere starttemperaturen så korrekt som mulig, idet denne værdi har væsentlig indflydelse på beregningsresultatet. Én charge brænde svarer til 60 minutter. Der fyres i alt fire gange. Den samlede profil for fire fyringer er afbildet grafisk nedenfor. Ved fire fyringer (mærkepladeeffekt lig 5 kW) bliver den samlede energimængde til rummet omkring 21 kWh. Den resulterende sluttemperatur (stopkriteriet for beregningen) er 23°C. Denne temperatur er en beregnet middeltemperatur af bygningselementers temperatur og lufttemperaturen, som brugeren ikke har indflydelse på.

Figur 5: Effektprofilen for fire indfyringer

6 Brugervejledning

• 6.1 Navigering i programmet
• 6.2 Hjælp
• 6.3 Beskrivelse af de enkelte grupper i guiden
  • 6.3.1 Trin 1: Huset
    • 6.3.1.1 Opførelsestidspunkt
    • 6.3.1.2 Er huset mærkbart efterisoleret?
    • 6.3.1.3 Indvendige konstruktioner
    • 6.3.1.4 Ventilation
    • 6.3.1.5 Vindpåvirkning
  • 6.3.2 Trin 2: Rummet
    • 6.3.2.1 Areal af rummet
    • 6.3.2.2 Åbent til 1. sal eller meget højt til loftet
    • 6.3.2.3 Åben dør til naborum
    • 6.3.2.4 Temperatur i rummet ved start
  • 6.3.3 Trin 3: Brændeovnen
    • 6.3.3.1 Type
    • 6.3.3.2 Tilslutning
  • 6.3.4 Trin 4: Adresse (frivillig)
  • 6.3.5 Trin 5: Resultat/Rapport

Figur 6: Brugerflade side 1, generel orientering

Programmets formål er at hjælpe brugeren til at finde den rigtige størrelse brændeovn til et specifikt hus. For at programmet kan beregne en passende brændeovn, skal der angives nogle oplysninger om den aktuelle bolig og det rum, hvor brændeovnen er placeret. Indtastningen af disse oplysninger er inddelt i forskellige grupper, som brugeren guides igennem. Når alle oplysninger er indtastet, beregnes den optimale effekt, og brugeren præsenteres for en rapport med de indtastede oplysninger og den optimale effekt.

Beregningen af den optimale effekt foregår ved, at programmet laver en simulering af temperaturen i rummet ved fire efter hinanden følgende optændinger i brændeovnen på en vinterdag, hvor udetemperaturen ligger omkring nulpunktet. Simuleringerne gentages med forskellige størrelser af brændeovne. Den effekt, hvor den beregnede temperatur kommer nærmest 23 °C, er den optimale.

6.1 Navigering i programmet

Programmet er udformet som en ”guide”, hvor brugeren guides igennem indtastningen af de nødvendige data. Guiden er inddelt i nogle grupper. Navigering mellem de forskellige grupper foregår enten ved hjælp af menuen eller navigeringstasterne. Navigeringstasterne benyttes til at hoppe frem til næste gruppe eller tilbage til forrige gruppe. Via menuen kan brugeren skifte til den ønskede gruppe. Den aktuelle gruppe er markeret i menuen med orange baggrund. De indtastede data i de enkelte grupper bliver gemt, således at brugeren kan hoppe tilbage til en tidligere gruppe for at se de indtastede data. Guiden kan også startes forfra vha. knappen ”Start forfra”.

6.2 Hjælp

Til nogle af de data, der skal angives, er der en hjælpetekst. De punkter, hvortil der er knyttet en hjælpetekst, er markeret med et ikon . Holdes musen over ikonet, vises hjælpeteksten.

Figur 9: Hjælpetekst til punktet efterisolering

6.3 Beskrivelse af de enkelte grupper i guiden

De enkelte grupper af data der skal indtastes, for hhv. ”Huset”, ”Rummet”, ”Brændeovn”, ”Adresse” og ”Rapport”, er beskrevet i det følgende.

6.3.1 Trin 1: Huset

Data om huset indeholder oplysninger om opførelsestidspunkt, efterisolering, indvendige konstruktioner, ventilation og vindpåvirkning, da disse alle er faktorer, der har stor betydning for temperaturen i rummet.

Figur 10: Trin 1 - Huset

6.3.1.1 Opførelsestidspunkt

Her skal angives, i hvilken årrække huset er opført.

6.3.1.2 Er huset mærkbart efterisoleret?

Her skal sættes kryds, hvis huset efter opførelse er blevet mærkbart energieffektivt renoveret. Det kan f.eks. være forbedret loftisolering, nye lavenergivinduer, hulmursisolering, gulvisolering eller lignende.

6.3.1.3 Indvendige konstruktioner

Her skal vælges mellem følgende kategorier:

6.3.1.4 Ventilation

For at kunne beregne indflydelsen af udetemperaturen skal det angives, om huset er forsynet med et mekanisk ventilationsanlæg, om det er et normalt tæt hus, eller om der er tale om utætte bygninger med væsentligt ekstra luftskifte.

6.3.1.5 Vindpåvirkning

Her angives det, om huset er placeret et sted, hvor der udendørs er normale vindforhold, eller om huset er placeret et sted, som er særligt vindudsat.

6.3.2 Trin 2: Rummet

Størrelsen af rummet skal angives, og der skal angives, om der er en åben 1.sal, hvor varmen siver hen, og om der evt. er et naborum, der via en åben dør også tager noget af varmen fra brændeovnen. Derudover skal den typiske rumtemperatur oplyses, som er til stede, når der tændes op i brændeovnen.

Figur 12: Trin 2 - Rummet

6.3.2.1 Areal af rummet

Her skal arealet af det rum, hvor brændeovnen er placeret, angives. Tilstødende lokaler skal kun medtages, såfremt de er i direkte åben forbindelse med rummet, hvor brændeovne er placeret. Rum der kun er forbundet via åbne døre, skal ikke medtages i gulvarealet. Tallet kan angives med decimaler. Under indtastningsfeltet er der et link ”Beregn vha. LxB”. Klikkes der på dette link, popper der et lille vindue op, hvor arealet kan beregnes ved at angive længde og bredde af rummet.

Figur 13: Beregning af rummets areal vha. længde og bredde

6.3.2.2 Åbent til 1. sal eller meget højt til loftet

Her skal sættes kryds, hvis der i rummet er meget højt til loftet, det kan f.eks. være loft med høj kip eller ensidig hældning i et større rum. Bemærk, at varme fra en brændeovn ikke kan "vandre" ud til et lavere placeret rum. I sådanne tilfælde vil det være nødvendigt med et varmeflytningsanlæg.

6.3.2.3 Åben dør til naborum

Hvis der er åbent til et naborum, hvor noget af varmen fra brændeovnen siver hen, skal der sættes kryds i dette felt.

6.3.2.4 Temperatur i rummet ved start

Her skal angives den temperatur, der cirka er i rummet, når der tændes op i brændeovnen. Oftest er der andre varmekilder, der opretholder en minimumstemperatur i rummet. Det kan f.eks. være et gulvarmeanlæg, der er sat til 20 °C.

6.3.3 Trin 3: Brændeovnen

Her skal angives, hvilken type brændeovn der ønskes, og hvordan den er tilsluttet.

Figur 14: Trin 3 - Brændeovnen

6.3.3.1 Type

Her kan kun vælges lukket brændeovn.

6.3.3.2 Tilslutning

Der skal vælges, om brændeovnen er tilsluttet via et røgrør gennem loftet, eller om den er bygget ind i en muret skorsten.

6.3.4 Trin 4: Adresse (frivillig)

Angivelse af adresseoplysninger er frivillige. Disse oplysninger gemmes ikke og benyttes udelukkende til den afsluttende rapport. Er der ikke angivet adresseoplysninger, bliver de ikke vist i rapporten. Formålet med adresseoplysninger er at kunne skelne de forskellige rapporter fra hinanden, hvis man ønsker at regne på flere forskellige huse.

Figur 15: Trin 4 - Adresse

6.3.5 Trin 5: Resultat/Rapport

Hvis alle nødvendige oplysninger er indtastet, vises den optimale effekt, som en brændeovn bør have til det aktuelle rum/hus. Under resultatet er et link til en rapport, der indeholder alle de indtastede oplysninger samt resultatet. Klikkes på dette link, vises rapporten som en pdf-fil, der kan gemmes eller videresendes.

Figur 16: Beregningsresultat (optimal effekt) og link til rapport

Figur 17: Rapport indeholdende de indtastede oplysninger

Efter at der er beregnet en optimal effekt, er det muligt at gå tilbage til nogle af de tidligere trin og ændre på de indtastede oplysninger, så beregningen kan foretages igen.

7 Test og verificering af programmet

Programmet er testet gennem målinger i forskellige boliger. Udvælgelsen af referenceboliger er i videst muligt omfang fortaget med henblik på at dække danske enfamiliehuse, der har installeret en brændeovn. Der er taget hensyn til, at undersøgelsen omfatter såvel gamle som nye huse, huse der er væsentligt efterisoleret, huse med én eller flere etager, vindudsatte og beskyttede huse samt huse med og uden mekanisk ventilation. Der er foretaget målinger i syv forskellige huse. Desværre har der været utilstrækkelig dokumentation for fyringerne i to af husene, således at der kun foreligger brugbare resultater fra fem boliger. I ét af husene er der målt ved forskellige ydre betingelser og foretaget morgen- hhv. aftentest.

Dimensioneringsprogrammet er baseret på et bagvedliggende webbaseret beregningsprogram, som muliggør forskellige parametervariationer, så som ændring af udetemperatur, target-temperatur mv.

I rummene, hvor brændeovnene er placeret, er installeret flere registrerende temperaturmåleudstyr, som indsamler data for fyringssekvenserne. Disse data er benyttet til finjustering af simuleringsprogrammet. For at kontrollere, om programmet beregner en korrekt brændeovnseffekt og realistiske rumtemperaturer, er der opstillet to forskellige scenarier for test af simuleringsprogrammet.

• En objektiv teknisk test, hvor konkrete målinger i forskellige boliger er sammenlignet direkte med simuleringsprogrammets output. De målte og beregnede rumtemperaturer er sammenlignet, se tabel 8.

• En subjektiv test, hvor brugerne blev spurgt om valg af brændeovnsstørrelse, hvis de skulle købe ny brændeovn med baggrund i de erfaringer, brugerne har opnået med deres nuværende brændeovn.

Det konstateres, at der er god overensstemmelse mellem de målte resultater og de beregnede værdier. Især bør det bemærkes, at brugerne har en ret god fornemmelse af, om de har en passende brændeovn. I alle tilfælde er der fin overensstemmelse med simuleringsprogrammet. Der er således ikke behov for yderligere justering af programmet før en generel publicering.

Ovenstående opsummering på testforløbet i de fem boliger er udført på baggrund af forudsætninger, fyringsforløb, simuleringer og beregninger, der kan ses i bilag 1-42. Grundlæggende dokumenteres hver af de gennemførte test på seks siders bilag (f.eks. repræsenteret af bilag 1-6):

Bilag

• Bilag 1-6: Data for bolig på Gammelstrupvej 22
• Bilag 7-22: Data for bolig på Kettingevej 22
• Bilag 23-28: Data for bolig på Solbrinken 31
• Bilag 29-34: Data for bolig på Holtskovgårdsvej 24
• Bilag 35-40: Data for bolig på Hvedemarksvej 5
• Bilag 41: Fyringsforløb og beregning af afgiven brændeovnseffekt (kW)

Bilag 1-6: Data for bolig på Gammelstrupvej 22

Stamdata for undersøgte boliger

Adresse: Gammelstrupvej 22 8740 Brædstrup
Stamdata: Opført: 1934 Bebygget areal: 96 m² (incl terrasse) Antal etager: 2 Åben til overetage: Ja Åben til tilstødende lokaler: Ja, køkken i delvis åben forbindelse
Bygningsdata: Ydervægge: Teglsten Hulmurisolering: 100 mm Indervægge: Teglsten Isolering: Nej Efterisolering: 200 mm mineraluld under taget og 100 mm under gulvet Lofter: Rustik brædder Gulve: Trægulv i stuen med løse tæpper. Trægulv med kork i køkkenet Ventilation: Ingen
Brændeovn: Fabrikat: Morsø Model: 2 BO, støbejernsovn Nom. Ydelse: 8 kW
Randbetingelser Vejlig: Svag vind fra østlig retning Udetemperatur: minus 2-10 °C Huset vindudsat: Ja, især fra øst

Brændeovnsforsøg ‐ Gammelstrupvej 22 ‐ d. 9. januar 2010

Klik her for at se Diagram: Brændeovnsforsøg ‐ Gammelstrupvej 22 ‐ d. 9. januar 2010

Adresse
Navn:	JSA
Adresse:	Gammelstrupvej 22
By:
Telefon:
Bebyggelsen
Opført:	1900-1939
Indvendige konstruktioner:	Middel let
Væsentlig efterisolering:
Ventilation:	Normalt tæt hus
Vindforhold	Særlig vindudsat
Rummet
Areal af rummet:	67 m²
Åbent til 1. sal, eller meget højt til loftet:
Åben dør til enkelt naborum:
Starttemperatur:	20 °C
Brændeovnen
Type:	Lukket brændeovn
Tilslutning:	Muret skorsten
Optimal effekt:	8,5 kW

Bilag 7-22: Data for bolig på Kettingevej 22

Stamdata for undersøgte boliger

Adresse: Kettingvej 22 8462 Harlev J
Stamdata: Opført: 1877 Bebygget areal: 136 m² (200 m² i alt) Antal etager: 2 Åben til overetage: Nej Åben til tilstødende lokaler: Ja (Til blå streg)
Bygningsdata: Ydervægge: Bindingsværk med mursten mod Nord, resten mursten Hulmursisolering: Nej Indervægge: Lecca? Isolering: Nej Efterisolering: Ny 2. sal isoleret med 200mm. Lofter: Listelofter Gulve: Beton og Bræddder uden isolering Ventilation: Nej
Brændeovn: Fabrikat: Jøtul Model: ? Nom. Ydelse: 6kW
Randbetingelser Vejrlig herunder Udetemperatur: -7 til 0 (Se data) Vind (svag,stærk m.v): Svag Vindretning: Øst Huset vindudsat primær fra: Syd-Øst

Brændeovnsforsøg ‐ Kettingvej 22 ‐ d. 19. december 2009

Klik her for at se Diagrammet: Brændeovnsforsøg ‐ Kettingvej 22 ‐ d. 19. december 2009

Adresse
Navn:	MXB
Adresse:	Kettingvej 22
By:
Telefon:
Bebyggelsen
Opført:	-1899
Indvendige konstruktioner:	Middel let
Væsentlig efterisolering:
Ventilation:	Utætte bygninger
Vindforhold	Normal
Rummet
Areal af rummet:	47,63 m²
Åbent til 1. sal, eller meget højt til loftet:
Åben dør til enkelt naborum:
Starttemperatur:	18 °C
Brændeovnen
Type:	Lukket brændeovn
Tilslutning:	Muret skorsten
Optimal effekt:	5,3 kW

Brændeovnsforsøg ‐ Kettingvej 22 ‐ d. 9. januar 2010

Klik her for at se Diagrammet: Brændeovnsforsøg ‐ Kettingvej 22 ‐ d. 9. januar 2010

Adresse
Navn:	MXB
Adresse:	Kettingvej 22
By:
Telefon:
Bebyggelsen
Opført:	-1899
Indvendige konstruktioner:	Middel let
Væsentlig efterisolering:
Ventilation:	Utætte bygninger
Vindforhold	Normal
Rummet
Areal af rummet:	47,63 m²
Åbent til 1. sal, eller meget højt til loftet:
Åben dør til enkelt naborum:
Starttemperatur:	17 °C
Brændeovnen
Type:	Lukket brændeovn
Tilslutning:	Muret skorsten
Optimal effekt:	5,7 kW

Brændeovnsforsøg ‐ Kettingvej 22 ‐ d. 10. januar 2010

Klik her for at se Diagrammet: Brændeovnsforsøg ‐ Kettingvej 22 ‐ d. 10. januar 2010

Adresse
Navn:	MXB 3
Adresse:	Kettingvej 22
By:
Telefon:
Bebyggelsen
Opført:	-1899
Indvendige konstruktioner:	Middel let
Væsentlig efterisolering:
Ventilation:	Utætte bygninger
Vindforhold	Normal
Rummet
Areal af rummet:	47,63 m²
Åbent til 1. sal, eller meget højt til loftet:
Åben dør til enkelt naborum:
Starttemperatur:	20 °C
Brændeovnen
Type:	Lukket brændeovn
Tilslutning:	Muret skorsten
Optimal effekt:	4,4 kW

Bilag 23-28: Data for bolig på Solbrinken 31

Stamdata for undersøgte boliger

Adresse: Solbrinken 31 8300 Odder
Stamdata: Opført 1980 Bebygget areal 198 m2 Antal etager: 2 Åben til overetage: Ja Åben til tilstødende lokaler: Ja, men dør var indledningsvis lukket
Bygningsdata: Ydervægge: Teglsten Hulmursisolering: Ja, LEGA Indervægge: (Gasbeton)/Koks Isolering: 200mm mellem 1. og loftsrum Efterisolering: Nej Lofter: Etageadskil = træ Gulve: Træ med 100mm under Ventilation: Nej
Brændeovn: Fabrikat: Lotus Model: Nom. Ydelse: 5,5 kW
Randbetingelser Vejlig Vind (svag,stærk m.v) vindretning Huset vindudsat: ikke specielt

Brændeovnsforsøg ‐ Solbrinken 31 ‐ d. 19. december 2009

Klik her for at se Diagrammet: Brændeovnsforsøg ‐ Solbrinken 31 ‐ d. 19. december 2009

Adresse
Navn:	SBN
Adresse:	Solbrinken 31
By:
Telefon:
Bebyggelsen
Opført:	1980-1984
Indvendige konstruktioner:	Middel let
Væsentlig efterisolering:
Ventilation:	Normalt tæt hus
Vindforhold	Normal
Rummet
Areal af rummet:	36,3 m²
Åbent til 1. sal, eller meget højt til loftet:
Åben dør til enkelt naborum:
Starttemperatur:	20 °C
Brændeovnen
Type:	Lukket brændeovn
Tilslutning:	Muret skorsten
Optimal effekt:	2,2 kW. Rummet er i praksis sandsynligvis for lille til en brændeovn. Det anbefales at diskutere problemstillingen med en ekspert.

Bilag 29-34: Data for bolig på Holtskovgårdsvej 24

Stamdata for undersøgte boliger

Adresse: Holtskovgårdsvej 25 8660 Skanderborg
Stamdata: Opført 2004 Bebygget areal 180 m2 Antal etager 1 Åben til overetage: loft til kip i stue Åben til tilstødende lokaler ja
Bygningsdata: Ydervægge mursten Hulmurisolering 125 mm M.U. Indervægge 10 cm letbeton Isolering loft 250 Efterisolering nej Lofter Gulve Ventilation: trækkanaler
Brændeovn: Rais Model Nom. ydelse
Randbetingelser Vejlig blæst Udetemperatur -5C Huset vindudsat

Brændeovnsforsøg ‐ Holtskovgårdsvej 25 ‐ d. 17. januar 2010

Klik her for at se Diagrammet: Brændeovnsforsøg ‐ Holtskovgårdsvej 25 ‐ d. 17. januar 2010

Adresse
Navn:	AMND
Adresse:	Holtskovgårdsvej 25
By:
Telefon:
Bebyggelsen
Opført:	1999-
Indvendige konstruktioner:	Middel let
Væsentlig efterisolering:
Ventilation:	Normalt tæt hus
Vindforhold	Normal
Rummet
Areal af rummet:	35 m²
Åbent til 1. sal, eller meget højt til loftet:
Åben dør til enkelt naborum:
Starttemperatur:	16 °C
Brændeovnen
Type:	Lukket brændeovn
Tilslutning:	Røgrør gennem loft
Optimal effekt:	3,4 kW.

Bilag 35-40: Data for bolig på Hvedemarksvej 5

Stamdata for undersøgte boliger

Adresse: Hvedemarksvej 5 8462 Harlev
Stamdata: Opført 1969 Bebygget areal 170 m2 Antal etager. 2 -Huset set fra syd
Bygningsdata: Ydervægge -Fuldmuret Hulmursisolering -100mm Indervægge -tegl Isolering ? Efterisolering 350mm på loft Lofter Gulve Ventilation
Brændeovn: Fabrikat –Morsø model 1410 Model Nom. ydelse
Randbetingelser Vejlig herunder Udetemperatur Vind (svag,stærk m.v) vindretning Huset vindudsat primær fra nord, øst

Brændeovnsforsøg 1 (morgen) ‐ Hvedemarksvej 5 ‐ d. 7. marts 2010

Klik her for at se Diagrammet: Brændeovnsforsøg 1 (morgen) ‐ Hvedemarksvej 5 ‐ d. 7. marts 2010

Adresse
Navn:	BVA
Adresse:	Hvedemarksvej 5
By:
Telefon:
Bebyggelsen
Opført:	1962-1969
Indvendige konstruktioner:	Middel let
Væsentlig efterisolering:
Ventilation:	Mekanisk ventilationsanlæg
Vindforhold	Normal
Rummet
Areal af rummet:	70,7 m²
Åbent til 1. sal, eller meget højt til loftet:
Åben dør til enkelt naborum:
Starttemperatur:	18 °C
Brændeovnen
Type:	Lukket brændeovn
Tilslutning:	Røgrør gennem loft
Optimal effekt:	5,8 kW.

Bilag 41: Fyringsforløb og beregning af afgiven brændeovnseffekt (kW)

Klik her for at se Tabeller

| Til Top | | Forside |

Version 1.0 November 2010 • © Miljøstyrelsen.