Springen naar inhoud

Opwarmen lucht door zoninstraling


  • Log in om te kunnen reageren

#1

vluggejapie

    vluggejapie


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 22 juni 2011 - 09:18

Hey,

Voor een schoolproject wil ik weten hoeveel graden de lucht in een luchtspouw opgewarmd kan worden door middel van de zon met een bepaalde luchtsnelheid.

Het zit zo: Een dak van een gebouw heeft een oppervlak van 40m2. Hier wordt een glasdek bovenop geplaatst, waardoor een luchtspouw ontstaat tussen het dak en het glasdek. In deze spouw wordt lucht geblazen die aan de andere kan weer wordt opgezogen. Door de zon warmt deze lucht in de spouw op. Mijn vraag is dan ook hoe ik kan berekenen hoeveel deze lucht opwarmt.

Gegevens:

Dakoppervlak: 40m2
Hoogte spouw: 0,5m
Volume spouw: 40 x 0,5 = 20 m3
Zonintensiteit: 300 Watt / m2
Luchtsnelheid: 3,5 m/sec

Ik heb een formule waarmee ik volgens mij hetgeen wat ik wil kan berekenen, maar ik weet niet of ik het goed heb toegepast:

Q = p (ro) * c * V * (delta)T
300 watt = 1.2 * 1000 * 3,5 * (delta)T

(delta)T = 0,07 graden celcius

Kan iemand mij uitleggen of ik het op deze manier goed aanpak of dat er wellicht een andere formule voor nodig is om dit te berekenen?

Bij voorbaat dank!

Veranderd door vluggejapie, 22 juni 2011 - 09:18


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Fenris

    Fenris


  • 0 - 25 berichten
  • 1 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 22 juni 2011 - 11:06

Hallo,
In feite beschrijf je een soort grote zonnecollector.
Me dunkt dat je rekening zult moeten houden met meer factoren. Wat is de aard van de dakbedekking? Indien je dak met grijze asbestcementplaten is bedekt of met matzwarte terracotta-pannen, zal je een heel ander resultaat krijgen. Waarom is dat zo? Hetzelfde geldt voor de vraag of er al of niet isolatie onder de dakbedekking ligt.
Een volgend punt is de natuurlijke convectie. Onder een hellend dek zal er een natuurlijke convectie ontstaan, omdat lucht ijler wordt als hij opwarmt, en dus stijgt. Als je de lucht van bovenaf inblaast, of van de onderkant, zal ook een duidelijk verschil maken.
Misschien eerst die vragen beantwoorden en dan een gepaste formule zoeken...
Stof tot nadenken, dus.
Succes.

#3

vluggejapie

    vluggejapie


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 22 juni 2011 - 11:48

Bedankt voor je antwoord! Aangezien ik volledige controle heb over het type dakbedekking zal een donkere dakbedekking (zoals EPDM folie) wellicht het meest optimale zijn (toch?).

Onder de dakbedekking komt een 100mm dik isolatiemateriaal. Van natuurlijke convectie zal helaas geen sprake zijn, aangezien het dak volledig plat is (0 graden). Dus de lucht zal ingeblazen moeten worden, waarna het opgezogen wordt.

Waarvandaan de lucht wordt aangezogen heb ik volledig zelf in de hand. Dus als blijkt dat van onderaf lucht in de zonnecollector blazen het meeste rendement oplevert dan is dit mogelijk. Het gaat mij er om wat de meest ideale situatie is en hoe ik vervolgens kan berekenen hoeveel de lucht opwarmt kan worden door de zon.

Ik begrijp dat het allemaal nog wat onduidelijk is, maar ik probeer de meest ideale situatie te achterhalen voor mijn project.

#4

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 22 juni 2011 - 11:50

Het gaat bij V niet om de snelheid in m/s maar om het debiet in m3/s.
Daarvoor heb je ook de breedte van de spouw nodig.

Bovendien moet je natuurlijk ook het dakoppervlak van de spouw mee nemen in je formule.
Hydrogen economy is a Hype.

#5

vluggejapie

    vluggejapie


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 22 juni 2011 - 11:55

@Fred: Bedankt. Weet jij ook hoe de naam luidt van deze formule. Want ik kan de formule op internet nergens vinden. Dan kan ik zelf ook even kijken of ik er wat van begrijp ;)

#6

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 22 juni 2011 - 12:07

Die formule heeft geen speciale naam.
Het is in feite een warmtebalans: de geabsorbeerde warmte (links) = door de lucht opgenomen warmte (rechts)
Jij neemt aan dat het rendement van de spouw 100 % is. Dat is natuurlijk niet zo want niet alle zonnestraling wordt geabsorbeerd, en een deel van de invallende zonnestraling wordt weer uitgestraald, en de glasplaat verliest wat warmte aan de wind.

Die 300 W/m2 zonnestraling die jij gebruikt is trouwens ook maar een willekeurig getal. Als de zon vandaag zou schijnen kan dat rond het middaguur wel oplopen naar 1000 W/m2 maar als het bewolkt is zoals nu is het slechts ruwweg 200 W/m2

Veranderd door Fred F., 22 juni 2011 - 12:07

Hydrogen economy is a Hype.

#7

vluggejapie

    vluggejapie


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 22 juni 2011 - 12:12

Die 300 W/m2 is genomen op basis van een zonnige winterdag. De berekeningen hebben ook alleen betrekking op de winterperiode.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures