donderdag 21 mei 2015

Interactief: enkele radiator

NB als de tekst voor u te klein is: houd de Ctrl toets ingedrukt en draai aan het muiswieltje!

Een radiator geeft op twee verschillende manieren warmte af: via warmtestraling (dat is voornamelijk infrarode straling) en via zogenaamde convectie (warmte via de luchtbeweging). De warmtestraling kun je voelen door je hand vlak bij de radiator te houden. De convectie kun je waarnemen door een papiertje boven de radiator te houden of een beetje rook richting de radiator te blazen.

Zie hieronder een radiator, met daarbij een schuifmaat. Door aan de schuifmaat te trekken kunt u de temperatuur van de radiator variëren. De radiator is 50 cm hoog, en de binnentemperatuur is 18 graden Celsius. De pijlen geven de grootte van de hoeveelheid warmtestraling en van de warmte afgegeven via convectie aan.





(NB. de weergegeven radiatortemperatuur is 1 graad Celsius te laag wanneer je de temperatuur met de slider verhoogt, en een graad Celsius te hoog wanneer je de slider verlaagt. Dit technische probleempje moeten we nog zien op te lossen)

  • Merk op dat wanneer de temperatuur van de radiator onder de 18 graden komt, de radiator warmte aan de kamer onttrekt via zowel convectie als via warmtestraling! De pijlen staan dan in de figuur de andere kant op.
  • De totale grootte van de afgegeven warmtestraling is twee keer de warmtestraling afgegeven aan een kant van de radiator. Hetzelfde kan gezegd worden over de convectieve warmte.
  • Bij 60 graden Celsius (dat is de insteltemperatuur van de meeste HR ketels) geeft de radiator aan beide kanten maar zo'n 160 Watt per vierkante meter radiatoroppervlak aan warmtestraling en daarnaast nog eens aan beide kanten zo'n 190 Watt per vierkante meter convectieve warmte af. In totaal is dat voor een radiator van lengte 2 meter ongeveer 1400 Watt.

Vraag: Hoe komt u aan deze getallen? Iedereen kan wel wat getallen roepen!

Dat klopt. Voor de geïnteresseerden heb ik wat moeite gedaan om de formules hierachter uit te leggen. Op deze manier kunt u hier zelf aan rekenen:
  • In het volgende spreadsheet is te vinden hoe je de warmtestraling zelf kunt berekenen, en staat een rekenvoorbeeld: spreadsheet warmtestraling (klik om te downloaden)
  • De berekeningen achter deze warmtestraling staan keurig beschreven op wikipedia: klik op de volgende link: wikipedia over warmtestraling. Voor zowel de kamer als voor de radiator heb ik een emissiviteit ε genomen van 70 procent.
  • Een formule voor de warmteafgifte via de bewegende lucht (convectieve warmteafgifte) staat een beschreven op wikipedia: klik op de volgende link: wikipedia over de convectiecoefficient.
  • Een spreadsheet waarbij deze formules worden gebruikt en u zelf een aantal waarden kunt invullen en zodat u zelf kunt experimenteren vindt u hier: spreadsheet convectie (klik om te downloaden).





Geen opmerkingen:

Een reactie plaatsen