Verliezen

• Installatietechniek
• MBO
• Studiejaar 2

Verliezen

Algemeen

Toestellen welke (aard-) gas verbranden om warmte te ontwikkelen doen dit om:

• voor het maken van warmwater
• Om lucht op te warmen
• Om CV water op te warmen

Algemeen

Bij een stoichiometrische verbranding is de hoeveelheid warmte die vrijkomt te bereken uit de calorische waarde van het gas.

Dit kunnen we berekenen met de formule 

                                    

                                         B = Qv X Hs of B = Qv X Hi

Schoorsteenverlies/rookgaszijdig verlies

De niet via de warmtewisselaar overgedragen warmte dat met de rookgassen uit de rookgasafvoer verdwijnt noemen wij schoorsteenverlies of te wel rookgaszijdig verlies.

Latente en voelbare warmte

De rookgas temperatuur moet zo laag mogelijk zijn. Want;

• Hoe lager de rookgastemperatuur, hoe meer warmte uit de rookgassen is gehaald en overgedragen aan de warmtewisselaar;
• Bij zeer lage rookgastemperaturen treedt er condensatie op. Hierbij komt verdampingswarmte vrij, die weer wordt overgedragen naar de warmtewisselaar.

Latente en voelbare warmte

Voelbare warmte

Voelbare warmte is de warmte die een werkelijk meetbare temperatuurstijging veroorzaakt.

 

Met andere woorden: je voegt warmte toe aan een stof en je meet een temperatuurstijging.

Schoorsteenverlies

Het schoorsteenverlies kan bestaan uit beide warmtes. Als de temperatuur van het rookgas te hoog is om te condenseren in de warmtewisselaar, dan gaat er latente warmte verloren. Het warmteverlies neemt verder toe bij luchtovermaat omdat het teveel aan lucht ook moet worden verwarmd naar de gewenste apparatuur. Dat betekent warmteverlies.

Stralingsverliezen

Thermische Stralingsverliezen:

Elk object met een temperatuur boven het absolute nulpunt straalt warmte uit in de vorm van elektromagnetische golven (infraroodstraling). Bijvoorbeeld, een verwarmingsketel of een geïsoleerd huis verliest warmte naar de omgeving door stralingsverliezen.

Stralingsverliezen

Planck's wet:

Deze wet beschrijft hoe de intensiteit van de straling afhangt van de temperatuur van het object.

Stilstand- en opstartverliezen

• Financiële verliezen
• Opwarmverliezen
• Afkoelverliezen
• Lange stilstandsverliezen
• Stilstandsverlies
• Regelmatig opstarten en stoppen.

Financiële verliezen

Financiële verliezen: 

• Er is geïnvesteerd in een ketel. Als de ketel niet wordt gebruikt, dan is het een vorm van kapitaalvernietiging.

Opwarmverliezen

Opwarmverliezen: 

De ketel moet om optimaal te functioneren op bedrijfstemperatuur komen. 

Afkoelverliezen

Afkoelverliezen: 

• Als de ketel buiten bedrijf wordt gesteld, zit er nog steeds veel warmte in het toestel. Warmte die je niet meer nodig hebt. Deze warmte verdwijnt in de opstellingsruimte of wordt naar buiten weg geventileerd.

Stilstand- en opstartverliezen

• Financiële verliezen
• Opwarmverliezen
• Afkoelverliezen
• Lange stilstandsverliezen
• Stilstandsverlies
• Regelmatig opstarten en stoppen.

Lange stilstandsverliezen

Lange stilstandsverliezen: 

Bij het afkoelen kan er condens ontstaan op verschillende plaatsen in de ketel. Als dat vocht niet weg kan en de ketel blijft langere tijd ongebruikt, dan kan er plaatselijk corrosie ontstaan. In dit geval is er sprake van “stilstand is achteruitgang”.

Stilstandsverliezen

Stilstandsverlies, dat ontstaat door interne ventilatie: Bij opstarten en stilstand is er bij moderne ketels sprake van interne ventilatie als een beveiliging. 

Regelmatig opstarten en stoppen.

Regelmatig opstarten en stoppen:

• Afhankelijk van de tijdsduur tussen start en stop en start… kunnen lange stilstand verliezen zich versterken of verzwakken.  

Belasting

• Belasting van een gastoestel is de hoeveelheid energie welke een toestel toegevoerd krijgt wanneer deze in bedrijf is.
  

• Nominale belasting is een waarde welke door de fabrikant van het toestel aangegeven wordt “onder normale toestand”
  

Belasting: onderbelast of overbelast

• Is het toestel onderbelast dan is dit nadelig voor het rendement. De te kleine hoeveelheid geproduceerde verbrandingsgassen staat niet meer in verhouding met de grote van de warmtewisselaar.

• Is het toestel overbelast dan veroorzaakt dit koolmonoxide. 

Calorische waarde aardgas

Wat is calorische waarde?

Calorische waarde aardgas

Wat is calorische waarde?

Dat is de energie die in het gas zit en bij verbranding vrijkomt.

Calorische bovenwaarde van Gronings aardgas: 35,103 MJ/m3 

Calorische onderwaarde van Gronings aardgas: 31,678 MJ/m3 

?

Calorische waarde aardgas

Calorische bovenwaarde van Gronings aardgas: 35,103 MJ/m3

Calorische onderwaarde van Gronings aardgas: 31,678 MJ/m3 

Vermogen

Het vermogen van een verwarmingstoestel is de hoeveelheid warmte die het toestel als nuttige warmte in een bepaalde tijd afgeeft.

Een keukengeiser met een volumestroom van 2,2 l/min verwarmt koud water van 10oC tot 60oC ( ρ water = 1 kg/dm3 en c water = 4,18kJ/(kg.K) )
Wat is het vermogen van deze geiser?

Vermogen

Rekenvoorbeeld:

Een keukengeiser met een volumestroom van 2,2 l/min verwarmt koud water van 10oC tot 60oC ( ρwater = 1 kg/dm3 en c water = 4,18kJ/(kg.K) )

Vermogen

Rekenvoorbeeld:

Een keukengeiser met een volumestroom van 2,2 l/min verwarmt koud water van 10oC tot 60oC ( ρwater = 1 kg/dm3 en c water = 4,18kJ/(kg.K) )

q = 2,2 l/min 

Vermogen

Rekenvoorbeeld:

Een keukengeiser met een volumestroom van 2,2 l/min verwarmt koud water van 10oC tot 60oC ( ρwater = 1 kg/dm3 en c water = 4,18kJ/(kg.K) )

q = 2,2 l/min = 2,2/60 = 0,036 dm3/sec

Vermogen

Rekenvoorbeeld:

Een keukengeiser met een volumestroom van 2,2 l/min verwarmt koud water van 10oC tot 60oC ( ρwater = 1 kg/dm3 en cwater = 4,18kJ/(kg.K) )

q = 2,2 l/min = 2,2/60 = 0,036 dm3/sec

ΔT= 

Vermogen

Rekenvoorbeeld:

Een keukengeiser met een volumestroom van 2,2 l/min verwarmt koud water van 10oC tot 60oC ( ρwater = 1 kg/dm3 en cwater = 4,18kJ/(kg.K) )

q = 2,2 l/min = 2,2/60 = 0,036 dm3/sec

ΔT= 60oC – 10oC = 50oC of 50K

Vermogen

Rekenvoorbeeld:

Een keukengeiser met een volumestroom van 2,2 l/min verwarmt koud water van 10oC tot 60oC ( ρwater = 1 kg/dm3 en cwater = 4,18kJ/(kg.K) )

q = 2,2 l/min = 2,2/60 = 0,036 dm3/sec

ΔT= 60oC – 10oC = 50oC of 50K

P = 

Vermogen

Rekenvoorbeeld:

Een keukengeiser met een volumestroom van 2,2 l/min verwarmt koud water van 10oC tot 60oC ( ρwater = 1 kg/dm3 en cwater = 4,18kJ/(kg.K) )

q = 2,2 l/min = 2,2/60 = 0,036 dm3/sec

ΔT= 60oC – 10oC = 50oC of 50K

P = 0,036 x 1 x 4,18 x 50

P = 

Vermogen

Rekenvoorbeeld:

Een keukengeiser met een volumestroom van 2,2 l/min verwarmt koud water van 10oC tot 60oC ( ρwater = 1 kg/dm3 en cwater = 4,18kJ/(kg.K) )

q = 2,2 l/min = 2,2/60 = 0,036 dm3/sec

ΔT= 60oC – 10oC = 50oC of 50K

P = 0,036 x 1 x 4,18 x 50

P = 7,23 kJ/s 

Vermogen

Rekenvoorbeeld:

Een keukengeiser met een volumestroom van 2,2 l/min verwarmt koud water van 10oC tot 60oC ( ρwater = 1 kg/dm3 en cwater = 4,18kJ/(kg.K) )

q = 2,2 l/min = 2,2/60 = 0,036 dm3/sec

ΔT= 60oC – 10oC = 50oC of 50K

P = 0,036 x 1 x 4,18 x 50

P = 7,23 kJ/s = 7,23 kW

Rendement