Hoofdstuk 1
Warmtestroom: de elektrische energie die aan het verwarmingselement wordt toegevoegd
verwarmt het water en het water geef de warmte via het glas weer af aan de lucht in de kamer.
Warmtestroomdichtheid: de warmtestroom die per vierkante meter door de constructe gaat q
[W/m2].
De ruiten van het aquarium hebben een hogere temperatuur dan de lucht in het vertrek. Lucht die
langs het warmere oppervlak strijkt zal worden opgewarmd convecte. De mate waarin warmte
wordt overgedragen hangt af van de stromingssnelheid van het transportmedium en het
temperatuurverschil tussen het voorwerp en het langsstromende medium.
q c =α c∗∆ T [W /m 2 ]
qc = warmtestroomdichtheid [W/m2]
ac = warmteovergangscoëfciënt [W/m2*K]
0K = -273 °C | 273K = 0 °C
Alle voorwerpen stralen warmte uit, echter straalt een warm object meer warmte uit dan een koud
object.
Warmtestraling is iets heel anders dan zichtbaar licht. De meeste energie van de zonnestraling zit in
het zichtbare licht.
Twee vlakken van een verschillende temperatuur zenden beide warmtestraling uit, absorberen een
deel van elkaars warmtestraling en refecteren een deel. Per saldo zal er warmte stromen van het
vlak met de hoogste temperatuur naar het vlak met de laagste temperatuur.
Stralingsschermen van aluminiumfolie tussen radiatoren en glas of slecht geïsoleerde buitenwanden
effect van de verschillende emissiecoëfciënten. De lage emissiecoëfciënt van de aluminiumfolie
zal de stralingsuitwisseling beperken.
Versimpelde formule van het warmtetransport als gevolg van straling:
q c =α s∗∆ T [W /m2 ]
Stralingsoverdracht rekening houden met de buitentemperatuur waar je van uitgaat.
Warmte stroomt van de zijde met de hoge temperatuur naar de zijde met de lage temperatuur
geleiding: van het ene glasdeeltje naar het andere.
De warmtegeleidingscoëfciënt geef aan hoeveel warmte er stroomt door een laag materiaal met
een dikte van 1 m en een oppervlak van 1 m 2 bij een temperatuurverschil van 1 K/°C λ [W/m*K].
Het ene materiaal geleid beter dan het andere. Hoe groter λ, hoe beter de geleiding.
Warmteweerstand van een laag materiaal van een bepaalde dikte:
d
R= [m 2∗K /W ]
λ
Warmtetransport door geleiding:
1
q g= ∗∆ T [W /m 2 ]
R
Rc =R 1+ R 2+ R3 + …
Warmteovergangsweerstanden: er is warmteoverdracht van de binnenlucht naar het
binnenoppervlak en van het buitenoppervlak naar de buitenlucht door straling en convecte.
Buiten: door de wind een grotere warmteoverdracht door convecte dan binnen.
Om te bepalen wat het totale warmtetransport tussen de binnenlucht en de buitenlucht zal zijn,
moet je de warmteoverdracht aan het oppervlak van de constructe en het warmtetransport als
gevolg van geleiding bij elkaar optellen.
1 2
Warmteovergangsweerstand: r = [m ∗K /W ] geldt voor vertcale constructes.
α
Horizontale constructes rekening houden met de richtng van de warmtestroom.
Spouwconstructes: lucht is een goede isolator, er vindt wel stroming/convecte plaats. De warmte
lucht stjgt op, koelt af aan het buitenspouwblad, wordt zwaarder en zal dalen.
, Smalle spouw: geen sterke convectestromen αc neemt af. De warmteweerstand wordt ook laag
αg neemt toe. De warmteweerstand van een vertcale spouw is betrekkelijk onafankelijk van de
dikte.
Stralingsoverdracht heef een groot aandeel in de totale spouwweerstand. Kun je deze
onderdrukken, dan daalt het warmtetransport aanzienlijk.
Dubbelglas met verhoogde warmteweerstand: aan de binnenzijde van de buitenruit wordt een dun
laagje metaal opgedampt warmteweerstand neemt toe.
Totale warmteweerstand: Rl=r si + Rc + r se
De U-waarde is het omgekeerde van de warmteweerstand, geef aan hoe groot de
warmtestroomdichtheid is door een constructe bij een temperatuurverschil van 1 °C.
q=U∗∆ T [W /m2]
Uitgangspunten:
- De richtng van de warmtestroom is loodrecht op de oppervlakken;
- De warmtestroomdichtheid is op elke plaats hetzelfde;
- De vlakken evenwijdig aan het oppervlak zijn isotherm (van gelijke temperatuur).
Voor iedere laag geldt:
∆T
q= [W /m 2 ]
R
De temperatuursprong over een laag volgt uit de formule:
Rn
∆ T n= ∗∆T [° C ]
R1
Het kennen van het volledige temperatuurverloop in een constructe is belangrijk in verband met het
bepalen of, en zo ja waar, er in de constructe inwendige condensate zal optreden.
Warmteaccumulate: het verschijnsel dat een groot, zwaar gebouw (bijv. een kerk of bunker) de hele
zomer dag en nacht betrekkelijk koel blijf, terwijl een licht, houten gebouw overdag zeer warm
wordt en ’s nachts weer koud verschil in massa.
Zwaarder gebouw door warmteaccumulate zijn wisselingen in de buitentemperatuur niet zo snel
merkbaar.
Kantoren, waar de massa over het algemeen gering is, hebben vaak een thermisch open plafond
waar warmte in kan worden opgeslagen.
Isolate aan de buitenzijde veel warmte is in de muur opgeslagen, grote buffer. Verwarmen duurt
lang.
Isolate aan de binnenzijde gauw opgewarmd.
Eventueel doorlezen bladzijde 14-15.
Koudebrug: een soort lek in de isolate. In een verder goed geïsoleerde constructe kan dat een plaats
zijn met een veel lagere warmteweerstand betonkolom, verdiepingsvloer, balkon, enz.
Vanuit de omgeving wordt warmte naar de koudebrug toegetrokken zodat het uiteindelijke
warmteverlies nog groter is dan men in eerste instante zou denken.
Eventueel doorlezen bladzijde 16-20.
Door temperatuurverhoging zeten materialen uit lineaire uitzetngscoëfciënt α (hoeveel het
materiaal uitzet bij een temperatuurverhoging van 1 K/°C).
Met oog op temperatuurspanningen is de plaats van de isolate in de constructe van belang. Door
zonnestraling kunnen dakvlakken die niet worden beschermd door een tegel- of grindlaag o.i.d. hoge
temperaturen bereiken. De plaats van de isolate is van invloed op het gemiddelde
temperatuurverschil tussen zomer en winter.
Isolate aan de bovenzijde blijkt het gunstgst te zijn voor de temperatuurspanningen in de
betonconstructe.
Eventueel doorlezen bladzijde 21.
Warmtestroom: de elektrische energie die aan het verwarmingselement wordt toegevoegd
verwarmt het water en het water geef de warmte via het glas weer af aan de lucht in de kamer.
Warmtestroomdichtheid: de warmtestroom die per vierkante meter door de constructe gaat q
[W/m2].
De ruiten van het aquarium hebben een hogere temperatuur dan de lucht in het vertrek. Lucht die
langs het warmere oppervlak strijkt zal worden opgewarmd convecte. De mate waarin warmte
wordt overgedragen hangt af van de stromingssnelheid van het transportmedium en het
temperatuurverschil tussen het voorwerp en het langsstromende medium.
q c =α c∗∆ T [W /m 2 ]
qc = warmtestroomdichtheid [W/m2]
ac = warmteovergangscoëfciënt [W/m2*K]
0K = -273 °C | 273K = 0 °C
Alle voorwerpen stralen warmte uit, echter straalt een warm object meer warmte uit dan een koud
object.
Warmtestraling is iets heel anders dan zichtbaar licht. De meeste energie van de zonnestraling zit in
het zichtbare licht.
Twee vlakken van een verschillende temperatuur zenden beide warmtestraling uit, absorberen een
deel van elkaars warmtestraling en refecteren een deel. Per saldo zal er warmte stromen van het
vlak met de hoogste temperatuur naar het vlak met de laagste temperatuur.
Stralingsschermen van aluminiumfolie tussen radiatoren en glas of slecht geïsoleerde buitenwanden
effect van de verschillende emissiecoëfciënten. De lage emissiecoëfciënt van de aluminiumfolie
zal de stralingsuitwisseling beperken.
Versimpelde formule van het warmtetransport als gevolg van straling:
q c =α s∗∆ T [W /m2 ]
Stralingsoverdracht rekening houden met de buitentemperatuur waar je van uitgaat.
Warmte stroomt van de zijde met de hoge temperatuur naar de zijde met de lage temperatuur
geleiding: van het ene glasdeeltje naar het andere.
De warmtegeleidingscoëfciënt geef aan hoeveel warmte er stroomt door een laag materiaal met
een dikte van 1 m en een oppervlak van 1 m 2 bij een temperatuurverschil van 1 K/°C λ [W/m*K].
Het ene materiaal geleid beter dan het andere. Hoe groter λ, hoe beter de geleiding.
Warmteweerstand van een laag materiaal van een bepaalde dikte:
d
R= [m 2∗K /W ]
λ
Warmtetransport door geleiding:
1
q g= ∗∆ T [W /m 2 ]
R
Rc =R 1+ R 2+ R3 + …
Warmteovergangsweerstanden: er is warmteoverdracht van de binnenlucht naar het
binnenoppervlak en van het buitenoppervlak naar de buitenlucht door straling en convecte.
Buiten: door de wind een grotere warmteoverdracht door convecte dan binnen.
Om te bepalen wat het totale warmtetransport tussen de binnenlucht en de buitenlucht zal zijn,
moet je de warmteoverdracht aan het oppervlak van de constructe en het warmtetransport als
gevolg van geleiding bij elkaar optellen.
1 2
Warmteovergangsweerstand: r = [m ∗K /W ] geldt voor vertcale constructes.
α
Horizontale constructes rekening houden met de richtng van de warmtestroom.
Spouwconstructes: lucht is een goede isolator, er vindt wel stroming/convecte plaats. De warmte
lucht stjgt op, koelt af aan het buitenspouwblad, wordt zwaarder en zal dalen.
, Smalle spouw: geen sterke convectestromen αc neemt af. De warmteweerstand wordt ook laag
αg neemt toe. De warmteweerstand van een vertcale spouw is betrekkelijk onafankelijk van de
dikte.
Stralingsoverdracht heef een groot aandeel in de totale spouwweerstand. Kun je deze
onderdrukken, dan daalt het warmtetransport aanzienlijk.
Dubbelglas met verhoogde warmteweerstand: aan de binnenzijde van de buitenruit wordt een dun
laagje metaal opgedampt warmteweerstand neemt toe.
Totale warmteweerstand: Rl=r si + Rc + r se
De U-waarde is het omgekeerde van de warmteweerstand, geef aan hoe groot de
warmtestroomdichtheid is door een constructe bij een temperatuurverschil van 1 °C.
q=U∗∆ T [W /m2]
Uitgangspunten:
- De richtng van de warmtestroom is loodrecht op de oppervlakken;
- De warmtestroomdichtheid is op elke plaats hetzelfde;
- De vlakken evenwijdig aan het oppervlak zijn isotherm (van gelijke temperatuur).
Voor iedere laag geldt:
∆T
q= [W /m 2 ]
R
De temperatuursprong over een laag volgt uit de formule:
Rn
∆ T n= ∗∆T [° C ]
R1
Het kennen van het volledige temperatuurverloop in een constructe is belangrijk in verband met het
bepalen of, en zo ja waar, er in de constructe inwendige condensate zal optreden.
Warmteaccumulate: het verschijnsel dat een groot, zwaar gebouw (bijv. een kerk of bunker) de hele
zomer dag en nacht betrekkelijk koel blijf, terwijl een licht, houten gebouw overdag zeer warm
wordt en ’s nachts weer koud verschil in massa.
Zwaarder gebouw door warmteaccumulate zijn wisselingen in de buitentemperatuur niet zo snel
merkbaar.
Kantoren, waar de massa over het algemeen gering is, hebben vaak een thermisch open plafond
waar warmte in kan worden opgeslagen.
Isolate aan de buitenzijde veel warmte is in de muur opgeslagen, grote buffer. Verwarmen duurt
lang.
Isolate aan de binnenzijde gauw opgewarmd.
Eventueel doorlezen bladzijde 14-15.
Koudebrug: een soort lek in de isolate. In een verder goed geïsoleerde constructe kan dat een plaats
zijn met een veel lagere warmteweerstand betonkolom, verdiepingsvloer, balkon, enz.
Vanuit de omgeving wordt warmte naar de koudebrug toegetrokken zodat het uiteindelijke
warmteverlies nog groter is dan men in eerste instante zou denken.
Eventueel doorlezen bladzijde 16-20.
Door temperatuurverhoging zeten materialen uit lineaire uitzetngscoëfciënt α (hoeveel het
materiaal uitzet bij een temperatuurverhoging van 1 K/°C).
Met oog op temperatuurspanningen is de plaats van de isolate in de constructe van belang. Door
zonnestraling kunnen dakvlakken die niet worden beschermd door een tegel- of grindlaag o.i.d. hoge
temperaturen bereiken. De plaats van de isolate is van invloed op het gemiddelde
temperatuurverschil tussen zomer en winter.
Isolate aan de bovenzijde blijkt het gunstgst te zijn voor de temperatuurspanningen in de
betonconstructe.
Eventueel doorlezen bladzijde 21.
