Welk warmte- en koelvermogen heb je nodig?

 

Vermogenberekening per kamer!Elektriciteitsverbruik in de hand te houden.

Het benodigde vermogen is afhankelijk van de specifieke kenmerken van een ruimte die geklimatiseerd moet worden. Een kelder heeft bij manier van spreken heel wat minder koelvermogen nodig dan een zolder.




De interpretatie van ondermeer de volgende variabelen laat toe het gewenste vermogen te bepalen:

  1. De grootte van de ruimte.  Des te meer volume de te klimatiseren ruimte heeft en hoe hoger het verschil tussen de buiten-en binnentemperatuur dient te zijn, hoe groter ook het vereiste koelvermogen.

  2. De kleur van muren, ramen, deuren, dak en plafond.  In de zomer dragen we lichtere kledij want dat reflecteert het licht en de warmte.  Diezelfde regel geldt ook voor airco. Een zwarte gevel zal meer warmte opnemen dan een witgeverfde muur die het zonlicht weerkaatst.

  3. Het aantal personen dat doorgaans in een ruimte aanwezig is en het soort werk dat ze verrichten.  Reken op een vermogen van 120 à 150 watt per aanwezige.

  4. Is er een zonnewering voorhanden?  Een buiten-zonnescreen vermindert de warmtepenetratie tot 75%.  Maar ook het gebruik van gewone gordijnen of rolluiken levert al een vermindering van 35% op.

  5. Het soort dak dat gebruikt wordt.  Een plat dak geeft een grotere warmtebelasting dan een puntdak.  Ook de isolatie van het dak of plafond is van belang. 

  6. Het aantal, de grootte, de kwaliteit en de oriënatie van ramen en deuren. De stralingswarmte door een glaspartij verschilt naargelang de windrichting, een zuidelijk gelegen raam laat veel meer warmte binnen dan eentje op het noorden gericht. Ramen vervaardigd uit dubbel en/of zonwerend glas veroorzaken weinig temperatuurstijging. Enkel glas en ongeïsoleerde verandaplaten zijn dan weer grotere boosdoeners.

  7. De aanwezigheid en hoeveelheid van elektrische apparaten.  Computers, hun randapparatuur en (halogeen-)verlichting veroorzaken uiteraard warmte.

Het gewenste vermogen dient bovendien per te koelen of verwarmen ruimte berekend te worden. Het heeft geen enkel nut om bijvoorbeeld een supergrote airconditioner boven in je traphal te hangen en dan te verwachten dat de slaapkamers en badkamers die op deze hal uitkomen allemaal geklimatiseerd zullen worden. Om warmte in je huis te verdelen hang je toch ook een radiator in elke afzonderlijke ruimte die je wil verwarmen!

Je kan je voorstellen dat over deze materie al dikke boeken zijn geschreven en extreem moeilijke, uitgebreide en verwarrende calculatiemodules op punt gesteld werden. Waar nodig voeren wij een volledige koellastberekening uit maar hier houden we het graag simpel en stellen wij een vuistregel voor waarmee je zelf snel en gemakkelijk een idee kan krijgen van de koel- en/of warmtecapaciteit die jouw airconditioner nodig zal hebben.

Bij normale isolatieomstandigheden en in een woonomgeving mag je rekenen dat je ongeveer 50 watt koelvermogen per kubieke meter (m³) nodig hebt.

Een praktisch voorbeeld:
U wil een airconditioner om uw slaapkamer te klimatiseren. Er zijn geen overdreven grote en/of op het zuiden gerichte ramen en er is geen ongeïsoleerd plat dak. De slaapkamer is 5,2 meter breed en 4,0 meter lang.  Het plafond is 2,4 meter hoog. 

5,2 breed x 4,0 lang x 2,4 hoog = 49,9 m³ x 50 watt =
2.496 watt is benodigd om deze slaapkamer op warme dagen goed te kunnen koelen.

Nogmaals, dit is slechts een algemene regel voor toepassing in normale omstandigheden. Om bijvoorbeeld een niet bijster goed geïsoleerde veranda of een tot kamer omgebouwde zolderruimte vlak onder een pannendak te klimatiseren heb je uiteraard grotere vermogens –tot zelfs 100 watt vermogen per kubieke meter- nodig. Kom gerust langs, wij geven graag advies. Ook als je zo’n speciaal gevalletje aan de hand hebt.

Tot slot nog even vermelden dat wij het vermogen in onze berekeningen steeds uitdrukken in de eenheid ‘watt’ of ‘kilowatt’. Sommige fabrikanten geven hun vermogens aan in de eenheid ‘BTU’ (British Thermal Unit) 

Eén BTU stemt overeen met de hoeveelheid warmte die nodig is om 1 pound (450 gram) water met 1° Fahrenheit (0,56° Celcius) in temperatuur te doen stijgen.

De omrekening is simpel:
1 watt = 3,4121 BTU
dus
bijvoorbeeld 2.000 watt = 6.820 BTU
bijvoorbeeld 7.000 BTU = 2.052 watt

BIJLAGE 1 - DEFINITIES EN EENHEDEN

Energie

De basiseenheid voor energie is de Joule (J). Bij elektriciteitslevering wordt echter bijna uitsluitend gebruik gemaakt van de eenheid

kWh (kilowattuur), gelijk aan de hoeveelheid energie die wordt verbruikt wanneer een vermogen van 1 kW gedurende een volledig uur

wordt benut.

1 kWh = 3,6 MJ = 3600 kJ.

Officieel niet meer toegestane, maar in de praktijk nog vaak teruggevonden, eenheden voor energie zijn:

Kilogramkrachtmeter (kgf.m) = 9,807 J

De Paardekrachtuur (pK.h) = 2648 kJ

De calorie (cal) = 4,186 J en de kilocalorie (kcal) = 4186 J

De frigorie (fg) = -4,186 kJ

In Angelsaxische landen of op toestellen daarvan afkomstig kan u ook de British Thermal Unit (Btu) terugvinden. 1 Btu = 1055 J

Stroomsterkte

De stroomsterkte is de hoeveelheid elektriciteit (energie) die door een geleider kan.

Symbool: I

Eenheid: Ampère (A)

Spanning

De spanning geeft de kracht aan waarmee de stroom door de geleider gestuurd wordt. Hoe hoger de spanning, hoe meer elektriciteit

te transporteren is.

Symbool: U

Eenheid:Volt (V)

Elektrische energie wordt over transportnetten en distributienetten van de centrale naar de verbruikers gebracht.

De energieproducenten zijn aangesloten op transportnetten.Deze netten worden uitgebaat op spanningen hoger dan 70 kV

(hoogspanning). Het transport van grote hoeveelheden elektrische energie over grote afstanden kan immers slechts op economische

wijze gebeuren onder hoge spanning, omdat er dan minder verliezen optreden

Verdere verdeling (distributie) van de energie gebeurt via de distributienetten.Deze distributienetten hebben spanningen beneden de

70 kV.

Telkens waar het spanningsniveau moet veranderen, staat een transformator. Op het eindpunt van hoogspanningsleidingen worden

hoge spanningen naar lagere spanningen getransformeerd in transformatiestations (bijvoorbeeld van 380kV naar 70kV).Van hieruit

gaat de elektrische energie verder naar belangrijke verbruikscentra, waar de spanning nogmaals naar lagere waarden wordt getransformeerd

(bijvoorbeeld van 70 kV naar 11 kV).

Ook de installaties bij de gebruiker kunnen op verschillende spanningsniveau’s werken.

Er zijn elektrische installaties op hoogspanning (HS), op middenspanning (MS) en op laagspanning (LS). Het AREI (Algemeen Reglement

op Elektrische Installaties) maakt hierbij de onderstaande indeling.

1) Hoogspanning (vanaf 50 kV):wordt in het AREI aangegeven als hoogspanning 2e categorie.

2) Middenspanning (1 kV tot 50 kV)

3) Laagspanning (tot 1 kV): hier worden omsloten installaties in kasten of

standaardvelden en schakel- en verdeelborden gebruikt.

Hoogspanningafnemers zijn aangesloten op een stroomdistributienet met een spanning, groter dan 1.000 volt; laagspanningsafnemers

op een verdeelnet met een spanning tot en met 1.000 volt.

Bij hoogspanningsafnemers zet een transformator de elektriciteit om naar een lagere spanning die dan via het interne elektriciteitsnet

wordt vervoerd.

Het vermogen van een transformator wordt uitgedrukt in kVA.Transformatoren met een vermogen,hoger dan of gelijk aan 100 kVA zijn in

Vlarem ingedeeld als een hinderlijke inrichting en dus onderworpen aan een meldings- of vergunningsplicht (zie ook hoofdstuk 6, punt 6.2.2).

Vermogen

Het vermogen geeft de energiestroom per tijdseenheid weer.

De SI-eenheid (internationale standaard) voor vermogen of energiestroom is Watt (W). 1 W = 1 J/s. In de praktijk wordt veel gebruik

gemaakt van de kilowatt (kW) = 1000 W (Watt) = 1000 J/s

Niet meer toegestane eenheden (maar in de praktijk nog vaak teruggevonden eenheden) voor vermogen zijn :

Kilogramkrachtmeter per seconde (kgf.m/s) = 9.807 W

De Paardenkracht (pK) = 736 W. Opgelet, de Engelse Horse Power (Hp) = 746 W of 0,746 W

De Kilocalorie per uur (kcal/h) = 1.163 W

In Angelsaxische landen of op toestellen daarvan afkomstig kan u ook de British Thermal Unit per seconde (Btu/s) terugvinden.

Steek WATT in je zak 01

Aansluitvermogen

Het aansluitvermogen is het ter beschikking gestelde vermogen voor laagspanningsverbruikers,met andere woorden het vermogen

van de aansluiting op het verdeelnet. Dit vermogen wordt uitgedrukt in kVA of in kW.

De elektriciteitsmaatschappij en de klant bepalen in overleg de grootte van het beschikbare vermogen.Ook de geïnstalleerde zekering

speelt daarbij een rol.

Voor een particuliere aansluiting of een aansluiting voor een klein bedrijf bedraagt het aansluitvermogen meestal 10 kVA. Indien het

aansluitvermogen groter is dan 10 kVA, staat dit op de factuur van uw elektriciteitsleverancier vermeld en betaalt u hiervoor een

bijkomende kost.

De elektriciteitsleverancier moet er immers voor zorgen dat het aansluitvermogen steeds ter beschikking staat van de verbruiker.

Als uw aansluitvermogen te hoog is, betaalt u elke maand een te hoge bijdrage. Indien uw aansluitvermogen lager is dan het vermogen

dat u nodig hebt, zullen de zekeringen springen.

Geïnstalleerd vermogen

Het geïnstalleerde vermogen is het vermogen dat een machine of installatie bij volledige belasting (maximale vermogen) opneemt.

Het geïnstalleerde vermogen van een installatie is niet noodzakelijk het opgenomen vermogen.Vooral bij mechanische toepassingen

(motoren,…) kan het opgenomen vermogen merkelijk lager zijn dan het geïnstalleerde vermogen.De motor zal immers niet altijd

volledig belast worden. Bij andere toepassingen, zoals compressoren, verwarmingsinstallaties en verlichting zal het opgenomen vermogen

nagenoeg gelijk zijn aan het geïnstalleerd vermogen, tenzij het gaat om toepassingen met toerentalregeling.

Cosinus Phi (cos phi):

schijnbaar, actief en reactief vermogen

De waarde van cosinus phi heeft enkel een invloed op de facturatie voor hoogspanninggebruikers.

Elektrische energie bestaat uit actieve en reactieve energie.

Enkel de actieve energie kunnen we omzetten in licht,mechanische energie, thermische energie,... en dus nuttig gebruiken.

De reactieve energie (uitgedrukt in kVArh, kilo-volt-ampère-uur-reactief ) is nodig voor het magnetiseren van machines en levert geen

bijdrage tot nuttige arbeid of warmte.Het reactieve verbruik kan bestaan uit inductief of capacitief verbruik.

Het inductieve verbruik ontstaat bij elektrische apparaten die een spoel bevatten, zoals bijv. voorschakelapparaten van oude TL-verlichting,

motoren, transformatoren,...De spoel in deze apparaten zal ervoor zorgen dat de spanning en de stroom niet meer volledig in fase

zijn (of op een lijn liggen),waardoor er een afwijking tussen beide ontstaat.Men spreekt hier dan over de hoek phi (d.i. de hoek tussen

de spanning en de stroom) waaruit dan weer de cosinus phi (cos phi) voortvloeit. Hoe lager deze cos phi, hoe hoger het reactieve verbruik

en hoe minder efficiënt de geleverde stroom wordt benut.

Hetzelfde verhaal geldt voor het capacitieve verbruik,maar hier veroorzaken de condensatoren de afwijking tussen de spanning en de

stroom.De hoek phi tussen de spanning en stroom ligt ook juist tegenovergesteld t.o.v. de hoek van het inductieve verbruik.M.a.w. het

inductieve en het capacitieve verbruik zijn in feite tegengesteld aan elkaar en heffen elkaar op.

Condensatorbatterijen wekken een capacitief verbruik op en kunnen inductief verbruik dus tegengaan.

Het actieve vermogen wordt uitgedrukt in W of kW.

Het reactieve elektrisch vermogen wordt uitgedrukt in var (var) en de decimaal afgeleide eenheden Mvar (1000000 var) en kvar (1000 var).

Het schijnbaar elektrische vermogen, de vectoriële som van het actieve en reactievef vermogen, wordt uitgedrukt in Volt ampère (VA) .

In de praktijk gebruiken we vaker het veelvoud hiervan, de kilovolt ampère (kVA)

De meeste elektriciteitsleveranciers voorzien een boete indien de cos phi-waarde, de maat voor het reactieve vermogen, te laag wordt,

bijv. beneden de 0,9.

De efficiëntie van een installatie hangt namelijk af van de cos phi. In het ideale geval is het actieve vermogen gelijk aan het schijnbare

vermogen (cos phi = 1).Hoe meer de cos phi afwijkt van de waarde 1, hoe minder nuttige energie er via hetzelfde net kan vervoerd

worden.Het ter beschikking stellen van een groter schijnbaar vermogen betekent een belangrijke meerkost in infrastructuur (overdimensionering

transformatoren, kabels en schakelapparatuur) bij de distributie en geeft aanleiding tot extra verliezen.

De verbruikte reactieve energie wordt in de elektriciteitsfactuur verrekend.Deze meerkost wordt bepaald aan de hand van het

opgemeten actieve en reactieve energieverbruik,waarbij rekening gehouden wordt met het globale energieverbruik.

Condensdatorbatterijen kunnen de cos phi-waarde verbeteren.

Elektrische apparaten,motoren, e.d. kunnen voorzien zijn van individuele condensatoren.Wanneer enkelvoudige condensatoren geen

afdoende oplossing zijn voor het tekort aan capacitieve reactieve energie, dan worden er meer condensatoren opgesteld in een condensatorbatterij.

Steek WATT in je zak 02

Piekvermogen, maximumkwartiervermogen, kwartierspits, spitsvermogen

Bij de facturatie voor het elektriciteitsverbruik worden niet enkel de werkelijke verbruiken (verbruikstermen) aangerekend,maar ook

een vermogenterm.Deze vermogenterm wordt aangerekend in functie van het ter beschikking gestelde vermogen.

Bij laagspanningsverbruikers is de vermogenterm een vast bedrag per maand.Deze stemt overeen met het aansluitvermogen.

Bij hoogspanningverbruikers is deze vermogenterm afhankelijk van het werkelijk afgenomen vermogen,meer bepaald het piekvermogen

( ook wel kwartiervermogen, kwartierspits, spitsvermogen genoemd).Het betreft hier niet het piekvermogen gedurende een

moment.Het is de maximale elektriciteitsafname gedurende een kwartier, gedeeld door een kwartier (0.25 h).

Het piekvermogen wordt uitgedrukt in kW.

In onderstaande figuur wordt het verloop van het werkelijke vermogen en van het kwartiervermogen aangegeven gedurende een uur.

Uit deze figuur blijkt dat twee kleine pieken (I) met een korte tussentijd meer invloed hebben op het kwartiervermogen dan een grote

geïsoleerde piek (II).

Primair energiegebruik

Het primaire energiegebruik van een onderneming geeft het verbruik weer van primaire brandstoffen, nodig om te voldoen aan de

energievraag van de onderneming.

Aardgas en stookolie zijn brandstoffen en bijgevolg primaire energiedragers.Voor deze energiebronnen is het primaire energiegebruik

gelijk aan de energetische inhoud van de brandstof.

Elektriciteit en stoom zijn secundaire energiedragers, omdat ze zelf immers geen brandstof zijn. Bij de productie ervan zijn namelijk al

brandstoffen nodig.

Het rendement voor de omzetting van de primaire energie van de brandstoffen naar de secundaire energie elektriciteit bedraagt

gemiddeld 40%.Daarom moet het elektriciteitsverbruik met 2,5 vermenigvuldigd worden om het primaire energieverbruik voor elektriciteit

te kennen.

Voor de productie van warmte wordt uitgegaan van een rendement van 90%.De energetische waarde van warmte moet dus met 1.1

vermenigvuldigd worden om het primaire energieverbruik te kennen.

Steek WATT in je zak 03

OMREKENINGSTABELLEN VOOR EENHEDEN

Omrekeningsfactoren voor energie-eenheden

Omrekeningsfactoren voor vermogen-eenheden

Decimale veelvouden en delen

Omrekening naar primair energiegebruik

Steek WATT in je zak 04

J = Ws kJ KWh Kgf..m kcal Btu

1 J = 1 Ws = 1 10-3 277,8 . 10-9 0,102 239.10-6 948,4.10-6

1 kJ = 1000 1 277,8. 10-6 0,102.10-3 0,239 0,9484

1 kWh = 3,6.106 3600 1 367.103 860 3413

1 kgf.m = 9,807 9,807.10-3 2,725.10-6 1 2,344.10-3 9,301.10-3

kcal = 4187 4,187 1,163.10-3 426,9 1 3,968

Btu = 1055 1,055 293.10-6 107,6 0,252 1

Kgf.m/s pK W = J/s kW kcal/s Btu/s

Kgf.m/s 1 13,15.10-3 9,807 0,0098 0,0023 0,0093

pK 75,021 1 735,5 0,7355 0,1758 0,698

W = J/s 0,102 1,341.10-3 1 0,001 239.10-6 948,4.10-6

kW 102 1,341 1000 1 0,239 0,9484

Kcal/s 426,9 5,614 4187 4,187 1 3,968

Btu/s 107,6 1,415 1055 1,055 0,252 1

Decimale veelvouden

Factor Voorvoegsel Symbool

101 = 10 Deca da

102 = 100 Hector h

103 = 1.000 Kilo k

106 = 1.000.000 Mega M

109 = 1.000.000.000 Giga G

1012 = 1.000.000.000.000 Tera T

1015 = 1.000.000.000.000.000 Peta P

1018 = 1.000.000.000.000.000.000 Exa E

Decimale delen

Factor Voorvoegsel Symbool

10-1 = 0,1 Deci d

10-2 = 0,01 Centi c

10-3 = 0,001 Milli m

10-6 = 0,000001 Micro μ

10-9 = 0,000000001 Nano n

10-12 = 0,000000000001 Pico p

10-15 = 0,000000000000001 Femto f

10-18 = 0,000000000000000001 Atto a

Zoals reeds vermeld bij de definities geeft het primair energiegebruik van een onderneming het verbruik weer van primaire grondstoffen,

nodig om te voldoen aan de energievraag van de onderneming.

Voor secundaire energiedragers moeten we hierbij rekening houden met een omzettingsrendement.Voor elektriciteit bedraagt het

omzettingsrendement 40%, voor warmte 90%.

Dit betekent dat u het elektriciteitsverbruik moet vermenigvuldigen met 2.5 om het primaire energieverbruik te bekomen. Bij de

aankoop van stoom moet u de energie-inhoud van de warmte vermenigvuldigen met 1,1.

Als bijlage kan u een excel-werkblad downloaden waarin u uw primair energiegebruik kan berekenen op basis van uw jaarlijks verbruik

aan elektriciteit, aardgas, stookolie en stoom. U moet enkel de aangekochte stoom meerekenen, voor warmte die u zelf produceert

moet u wel de gebruikte brandstoffen meerekenen,maar niet de geproduceerde warmte.

Brandstoffen, gebruikt voor niet-energetische doeleinden, bijvoorbeeld als grondstof, moeten niet mee geteld worden.

Deze berekening geeft u een eerste indicatie van uw jaarlijks primair energiegebruik. Indien u als resultaat in de buurt van 0,1 PJ of hoger uitkomt, maakt u best een gedetailleerde berekening.

 

      31-03-2014 23:00     Reacties ( 0 )
Reacties (0)

Geen reacties gevonden.

Wij gebruiken cookies om de site van Sellectzonnepanelen te blijven optimaliseren. Bezoekt u onze website, dan gaat u akkoord met deze cookies.
Voor meer info: 055-8438587 / info@sellect.nl