| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

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

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.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 November 2010, © Miljøstyrelsen.