E-Learning

Ga aan de slag. Succes !


Warmte(verlies)

Warmte(verlies)

Een gebouw verliest warmte via de schil van het gebouw. Er gaat warmte door:

- vlakken (vloer, gevel en dak);
- raam en deuropeningen en
- door aansluitingen (naden en kieren).

Warmtetransport

Warmtetransport gaat via
- 1. stroming (lucht- of vloeistofverplaatsing) 
         dit komt door drukverschillen

- 2. geleiding (via het materiaal zelf)
        dit komt door het temperatuursverschil. De mate van geleiding wordt bepaald door de warmtegeleidingscoofficient λ-waarde

- 3. straling (b.v. de zonnewarmte)
         aan het oppervlak wordt infrarode straling (warmte) afgegeven. Dit kan een vast materiaal zijn maar ook een vloeibaar of gasvormig (b.v. een vlam).  

warmte

Voor het verwarmen van een woning is energie nodig. Die wordt uitgedrukt in Joules. Joules is de eenheid van energie. Het is de energie die nodig is om een voorwerp over één meter te verplaatsen met een kracht van één newton.
De hoeveelheid warmte is uit te drukken in joules/sec.  1 joules per seconde = 1 watt.  

Warmtetransport door een radiator

radiatorDoor de radiator loopt vloeistof die de langsstromende lucht verwarmt. Het warme water stroomt aan de bovenkant in de radiator en zakt als het afkoelt. Het afgekoelde water stroomt er aan de onderkant weer uit. Aan de buitenzijde wordt de koele lucht opgewarmd waarna die gaat stijgen. Daarnaast geeft de radiator stralingswarmte af. 

 

 

 

Warmtetransport via een convector

convectorEen convector produceert voornamelijk convectiewarmte. Door onderdruk zuigt de convector onderaan koude lucht aan en zo treedt een systeem van warmeluchtcirculatie in werking. Convectiewarmte is een indirecte vorm van verwarming. Het voordeel er van is dat de omgeving gelijkmatiger opwarmt dan bij stralingswarmte. 

 

 

 

Warmtetransport bij vloerverwarming

vloerverwarmingVloerverwarming zorgt voor een gelijkmatige temperatuur. De warmte van de cv-installatie wordt verdeeld over een groter oppervlak. De vloerverwarming is gebaseerd op straling. Er vindt stroming van lucht plaats. Hierdoor voelt vloerverwarming comfortabel aan en kan de verwarming een graadje lager. Er zijn twee systemen: elektrische verwarming en verwarming met warm water.

 

 

 


Warmteverlies door vlakken

Hierbij gaat het meestal om warmteverlies via geleiding. De mate waarin dit gebeurd is onder meer afhankelijk van het soort materiaal en de dikte van materiaallagen waaruit de schil is opgebouwd.

Warmtegeleiding en warmteweerstand

Materiaal wat makkelijk warmte geleidt  heeft een lage warmteweerstand. Voorbeelden hiervan zijn: ijzer; beton en aluminium. Materiaal met moeilijk warmte geleid heeft een hoge warmteweerstand. Voorbeelden hiervan zijn: hout, kurk en isolatiemateriaal.

Warmtegeleidingscoëfficiënt

De mate waarin materiaal warmte geleidt wordt uitgedrukt in de warmtegeleidingscoëfficiënt (in de eenheid W/(m.k). De warmtegeleidingscoëfficiënt is dus een materiaaleigenschap.
Warmteweerstand materiaallaag (Rm)
De mate waarin een materiaallaag de warmtestroom tegenhoudt is afhankelijk van materiaalsoort en laagdikte. De materiaalsoort is bepalend voor de geleiding (λ waarde) en de dikte (in meters) is bepalend voor de tijdsduur voordat de warmte door de laag is. 

Hierin is: 
Rm = de warmteweerstand van een materiaal laag, in [(m²·K)/W];
d = de dikte van de materiaal laag, in [m];
λ = de warmtegeleidingscoëfficiënt, in [W/(m·K)]. 
 
De warmteweerstand

De warmteweerstand van een constructie (Rc waarde) bestaat voor het grootste deel uit de som van de warmteweerstanden van alle materiaallagen (Rm waarden) waaruit de constructie is opgebouwd aangevuld met twee overgangsweerstanden.
 
Warmte die vanuit de binnenlucht wordt overgedragen op de binnenzijde van de gebouwschil ondervindt een extra weerstand omdat er dicht tegen de muur altijd een heel dun laagje “stilstaande lucht”, dus extra isolerend laagje aanwezig is. Dit geld ook voor de buitenzijde.

Voor een constructie die is opgebouwd uit vier materiaallagen geld dus:
Rc = Ri + Rm1 + Rm2 + Rm3 + Rm4 + Re
Voor de Ri en Re worden meestal vaste waarden gebruikt.

Prefab gevelelementen zijn veelal samengestelde constructies bestaande uit een draagstructuur, plaatmateriaal en isolatie.
Om woningen energieneutraal te maken worden er hoge eisen gesteld aan de Rc waarde van prefab gevelelementen en deze wordt meestal door de fabrikant gegeven. De Rc waarde van een prefab voorzetwand is maar en deel van de Rc waar van de hele wand.
Voor nieuwbouw is de eis dat de wandconstructie een Rc – waarde van 4,5 (m2.K)/W heeft.
De Rc waarden voor constructies zijn te berekenen via deze rekentool.

Warmteverlies door raam en deurelementen

Een deel van de warmte gaat door het glas van ramen en deuren naar buiten. Dubbel of driedubbel glas met daartussen een luchtlaag houdt de warmtestroom nog meer tegen.

Warmtedoorgangscoëfficiënt (U)

Voor elementen met glas in ramen en deuren gebruiken we de warmtedoorgangscoëfficiënt (U-waarde).

De U-waarde wordt uitgedrukt in W(m2.K) en geeft aan hoeveel Watt er per seconde door m2 van het hele element gaat.
Hoe lager de U-waarde hoe beter.
Het bouwbesluit stelt een maximale U-waarde van 1,65 W(m2.K) voor de totale kozijnconstructie inclusief vulling.
De U-waarde van het raamkozijn op basis van een ingeschatte (forfaitaire) waarde inclusief de beglazing (het glas) mag dus niet groter zijn dan 1,65 W(m2.K)
In formule: Ufr + Ugl = U – waarde kozijnconstructie
 
Deze waarde is door de overheid vastgesteld en gebaseerd op de combinatie van een houten kozijn met een aluminium afstandhouder en HR++ glas

Houten kozijn:   Ufr = 2,4 W(m2.K) → Dit is een forfaitaire waarde per vierkante meter.
Aluminium afstandhouder:   ψgl = 0,06 W(m.K) → Waarde per strekkende meter.
HR++ beglazing:   Ugl = 1,1 W(m2.K)

Aansluitingen

Bij aansluitingen (naden en hoeken) kan er extra warmte ontsnappen.

De lineaire warmtedoorgangscoëfficiënt (ψ – waarde per strekkende meter aansluiting in (W/(m.K)) geeft het energieverlies in watt per graad temperatuurverschil aan. Omdat het gemiddelde gebouw veel hoeken heeft telt ook deze waarde door in het totale warmteverlies van de woning. 

Op de foto kun je aan de blauwe kleur (kouder oppervlak duidelijk te zien dat de hoeken en vooral het hoekpunt kouder zijn.
 
Omdat de oppervlakte relatief klein zijn is niet het warmteverlies het grootste probleem maar vooral de kans op condensatie tegen koude oppervlakken.

Zie ook koudebrug.

 

Duurzaam bouwen