temperatuurverloop binnenshuis simuleren

[Jonas Pieraerts]

Beste,

Ik heb momenteel een temperatuurlogging van een heel jaar (per 5minuten). Ik wil met deze gegevens simuleren welke invloed de buitentemperatuur heeft op de binnentemperatuur. De bedoeling is dan dat ik met deze binnentemperaturen als het ware een thermostaat kan simuleren die de sturing van de verwarming kan doen en deze hier ook in verwerken.

de gegevens van het huisje zijn;

Ik heb een volume van 312m³ hiervan heb ik berekend dat mijn massa van de lucht 402,48Kg is.

de totale omsluitende oppervlakte is 343m².

de totale H is 71,36W/K.

Hoe kan ik nu berekenen wat de binnentemperatuur is na 5 minuten als ik begin met een binnentemperatuur van 0°C en een buitentemperatuur van 5°C?

Het probleem zit hem denk ik dat ik moet werken met de momentele hoeveelheid energie die zich in de lucht bevindt (bv 100W) en dan moet berekenen hoeveel W verlies ik heb na 5minuten. als ik deze 2 van mekaar aftrek kom ik mijn uiteindelijke energie uit maar Watt valt niet om te zetten naar °C.

ik zal nog wat extra gegevens bijvoegen.

Mvg,

Jonas

[Pinokkio]

Het probleem zit hem denk ik dat ik moet werken met de momentele hoeveelheid energie die zich in de lucht bevindt (bv 100W) en dan moet berekenen hoeveel W verlies ik heb na 5minuten. als ik deze 2 van mekaar aftrek kom ik mijn uiteindelijke energie uit maar Watt valt niet om te zetten naar °C.

Lucht bevat geen energie in de vorm van Watt (=Joule/seconde).
 
Bovendien is je beeld van de verandering van binnentemperatuur met buitentemperatuur te simplistisch: de warmteinhoud van de lucht is peanuts vergeleken met die van het huis zelf.
 
We hadden al eens eerder een soortgelijk topic, lees dat eerst eens:
http://www.wetenschapsforum.nl/index.php/topic/193234-tijd-berekenen-tot-kamer-verwarmd-is/

[Jonas Pieraerts]

Beste,

Ik begrijp dat ik te simplistisch overkom in mijn vraagstelling. 

Maar aangezien dit hier om een kleine ruimte gaat, wil ik het ook simpel houden en beschouw ik mijn "huisje" als een geïsoleerde opslagtank die altijd dezelfde buitendruk aanhoud. 

In deze opslagtank is mijn enigste massa lucht. (er komen in realiteit ook alleen maar wat stoelen en tafels). 

Ik heb in plaats van  via mijn H-waarde ook eens mijn verlies in watt berekend met behulp van mijn U-waardes en ik kom uit dat ik 285W verlies als er tussen de 2 kanten van de muur 4graden verschil is. 

Er moet toch een methode bestaan om dit dan te berekenen?

Stel dat dit niet zo is; is er dan wel een mogelijkheid om theoretisch te simuleren hoeveel ik moet verwarmen per 5minuten? Ik zou wil met deze cijfer dan ook berekenen wat mijn COP van mijn warmtepomp gaat zijn en daaruit kan ik dan mijn elektrisch verbruik halen.

[Pinokkio]

Nogmaals: de warmte-inhoud van muren+vloer+plafonds+dak+meubilair is enorm veel groter dan dat van die 312 m³ lucht. Heb je dat andere topic gelezen?

Hoe kan ik nu berekenen wat de binnentemperatuur is na 5 minuten als ik begin met een binnentemperatuur van 0°C en een buitentemperatuur van 5°C?

Als de binnenluchttemperatuur verandert dan verandert de temperatuursgradient van de muren+vloer+dak, en dus hun warmte-inhoud, ook. Simpel gezegd: als de binnenluchttemperatuur met 1 graad gestegen is dan is de gemiddelde muurtemperatuur met ongeveer een halve graad gestegen.

[Jonas Pieraerts]

Nogmaals: de warmte-inhoud van muren+vloer+plafonds+dak+meubilair is enorm veel groter dan dat van die 312 m³ lucht. Heb je dat andere topic gelezen?
Als de binnenluchttemperatuur verandert dan verandert de temperatuursgradient van de muren+vloer+dak, en dus hun warmte-inhoud, ook. Simpel gezegd: als de binnenluchttemperatuur met 1 graad gestegen is dan is de gemiddelde muurtemperatuur met ongeveer een halve graad gestegen.

Ja ik heb het gelezen en hier hou ik dan toch ook rekening mee aangezien ik constant herbereken hoeveel Watt er wordt uitgewisseld door de muur uit? dus er zit dan in principe toch een traagheid in mijn systeem? 

Ik heb net een simulatie gemaakt van een dag via mijn denkwijze en ik kom dit uit





 

[Pinokkio]

Er is geen tijdas (x-as) te zien in de grafiek, maar als ik je tekst goed begrijp dan zal de binnenlucht na slechts 5 minuten al 1,21 graden opgewarmd zijn? Dat geloof je toch zelf niet?
De binnenlucht warmt in jouw model zo snel op omdat je negeert dat de muur ook opgewarmd wordt, wat vele malen meer warmte kost dan het opwarmen van wat binnenlucht. De binnenlucht warmt immers pas op nadat de binnenmuur iets opgewarmd is en daardoor warmte afstaat aan de binnenlucht.
 
Ik weet niet wat voor ruimte dit is waarin de binnentemperatuur 0 graden is terwijl de buitentemperatuur 5 graden is. Een koelcel?

[Jonas Pieraerts]

Ja ik heb het gelezen en hier hou ik dan toch ook rekening mee aangezien ik constant herbereken hoeveel Watt er wordt uitgewisseld door de muur uit? dus er zit dan in principe toch een traagheid in mijn systeem? 

Ik heb net een simulatie gemaakt van een dag via mijn denkwijze en ik kom dit uit





 

Hoe kan ik dan ook exact rekening houden met de muren? Dan ga ik ook een inschatting moeten maken van de massa van de muren en deze dan bij een koude buitentemperatuur ook nog wat beschouwen al "verwarming" en bij een warme buitentemperatuur beschouwen als koeling? 

Het uiteindelijke resultaat gaat dan zijn dat ik 3 waardes optel... De toegevoerde warmte door de muur, de warmte die de muur opzich nog eens afgeeft en de "warmte van de binnenlucht"?

[WillemB]

De invloed van de buiten temperatuur op de binnen temp is niet zo groot op korte termijn (week), ik heb daar ook wel metingen aan gedaan, bijvoorbeeld, in midden zomer  is hier de binnen temperatuur meestal rond de, ( de muren) 26 graden,
 
en nu pas is de muur temperatuur gedaald naar 19 graden, zonder te stoken blijft het rond de 19 graden,
ik kan de ramen en deuren een tijdje open zetten, dan zakt tijdelijk de temperatuur, maar zodra alles
weer dicht gaat komt de temperatuur weer terug op 19 graden, zonder te stoken.
 
Veel moderne kantoor gebouwen maken daar handig gebruik van door speciale beton soorten te gebruiken,
die de warmte langzaam af geven, zodat je minder hoeft te stoken in de winter.

[Pinokkio]

Hoe kan ik dan ook exact rekening houden met de muren? Dan ga ik ook een inschatting moeten maken van de massa van de muren .....

Inderdaad, om het dynamisch gedrag van de binnentemp als functie van de buitentemp te kunnen simuleren moet je weten waaruit de wanden, vloeren, plafonds, daken precies bestaan, en wat de fysische eigenschappen van al die componenten zijn.
 

.... en deze dan bij een koude buitentemperatuur ook nog wat beschouwen al "verwarming" en bij een warme buitentemperatuur beschouwen als koeling? 

Het uiteindelijke resultaat gaat dan zijn dat ik 3 waardes optel... De toegevoerde warmte door de muur, de warmte die de muur opzich nog eens afgeeft en de "warmte van de binnenlucht"/

Ik weet niet wat je hier zegt; het lijkt me onzin wat daar staat.
 
Je mist duidelijk de kennis van zaken om dit te modelleren, dus misschien moet je je afvragen of het allemaal wel de moeite waard is om het toch te proberen. Die thermostaat zal ook wel werken zonder dat jij er een fout algoritme aan hangt. Ik zeg dit alleen maar om je een heleboel moeite en frustratie te besparen.

[Jonas Pieraerts]

Inderdaad, om het dynamisch gedrag van de binnentemp als functie van de buitentemp te kunnen simuleren moet je weten waaruit de wanden, vloeren, plafonds, daken precies bestaan, en wat de fysische eigenschappen van al die componenten zijn.
 
 
 
Ik weet niet wat je hier zegt; het lijkt me onzin wat daar staat.
 
Je mist duidelijk de kennis van zaken om dit te modelleren, dus misschien moet je je afvragen of het allemaal wel de moeite waard is om het toch te proberen. Die thermostaat zal ook wel werken zonder dat jij er een fout algoritme aan hangt. Ik zeg dit alleen maar om je een heleboel moeite en frustratie te besparen.
 

Excuseer, zijn we niet wat snel conclusies aan het nemen? 

Hetgeen wat ik bij het laatste bedoel is dat mijn excel goed op weg is en ik er eigenlijk nog de massatraagheid van de muren moet bij rekenen. 

Als een muur warmer is dan de temperatuur in de ruimte kan ik deze toch ook zien als een verwarming? Ik begrijp niet wat er zo moeilijk aan die zin is. 

Zelf ben ik energietechnoloog en zou graag mijn exacte binnentemperatuur willen weten aangezien de COP van mijn warmtepomp hiervan afhangt. Via deze COP kan ik dan mijn elektrisch verbruik berekenen. 

Ik zal dit dan maar als "bijna onmogelijk" beschouwen wegens teveel andere factoren waar men rekening mee moet houden en men hierdoor een uitkomst gaat hebben die niet dicht bij de realiteit aanleunt. 

[Pinokkio]

Zelf ben ik energietechnoloog

Moet ik nu onder de indruk zijn? Ik had de indruk dat ik in discussie was met een vmbo-er.
 
Ik heb al drie keer eerder proberen duidelijk te maken dat om de binnentemperatuur te doen stijgen door warmtelek vanaf buiten de muren/vloeren/daken ook in temperatuur moeten stijgen en dat kost veeeeel meer warmte dan het opwarmen van dat beetje lucht in het gebouw. De buitenlucht warmt de muur op en de muur warmt daarna de binnenlucht op. Dat heeft niets van doen met traagheid.
De binnenlucht warmt het meubilair op, wat nog wat extra warmte vergt ten koste van de binnentempstijging, en dat is wel traagheid.

[Jonas Pieraerts]

Moet ik nu onder de indruk zijn? Ik had de indruk dat ik in discussie was met een vmbo-er.
 

Nee, waarom? Ik zeg dit er maar even bij omdat ik wel beschik over de nodige kennis om dergelijke zaken op te lossen alleen vraag ik hier om hulp om de correctheid van mijn redenatie te toetsen. 

Ik begrijp het hele murenopwarmprobleempje goed nu wat ik ook al aangaf in mijn vorig bericht.

Ik kan nu ook weer mijn visie op de gehele zaak verklaren dat ik met de "traagheid van de muren" bedoel dat; blablabla. 

Ik gok dat de verklaring die ik hiervoor ga geven ook niet in lijn gaat zijn met de visie die u op deze materie heeft en dit ook weer afgebroken gaat worden. 

Met een paar omwegen zal ik er hopelijk ook wel raken want hier komen we toch niet tot een concrete oplossing. 

Toch bedankt om me hier tot inzicht te laten komen dat ik ook rekening moet houden met de massa van de muren. Als u me nu nog even kan verklaren wat uw persoonlijke indruk over mezelf me kan helpen om dit probleem op te lossen zijn we rond. 

[Pinokkio]

Als u me nu nog even kan verklaren wat uw persoonlijke indruk over mezelf .....

Als iemand een topic begint met

Het probleem zit hem denk ik dat ik moet werken met de momentele hoeveelheid energie die zich in de lucht bevindt (bv 100W) en dan moet berekenen hoeveel W verlies ik heb na 5minuten. als ik deze 2 van mekaar aftrek kom ik mijn uiteindelijke energie uit maar Watt valt niet om te zetten naar °C.

dan heb ik meteen de indruk van doen te hebben met een laagopgeleide die niet weet waar hij over praat. Niets van wat ik daarna gelezen heb beweegt me die mening te herzien.
 
Als jij energietechnoloog wilt zijn dan raad ik je aan om alle theorie nog eens van voren af aan door te nemen want anders val je vroeg of laat grandioos door de mand in het bedrijf waar je werkt. Hier op dit forum maakt dat niet uit maar in de echte wereld wel.
 
Het is overigens wel tricky om hier onder je echte naam te posten en dan te blunderen, want vroeg of laat wordt dat gevonden door collegas of andere bekenden. Vraag daarom aan een moderator om je gebruikersnaam te veranderen.

[Jonas Pieraerts]

Als iemand een topic begint met
 
dan heb ik meteen de indruk van doen te hebben met een laagopgeleide die niet weet waar hij over praat. Niets van wat ik daarna gelezen heb beweegt me die mening te herzien.
 
Als jij energietechnoloog wilt zijn dan raad ik je aan om alle theorie nog eens van voren af aan door te nemen want anders val je vroeg of laat grandioos door de mand in het bedrijf waar je werkt. Hier op dit forum maakt dat niet uit maar in de echte wereld wel.
 
Het is overigens wel tricky om hier onder je echte naam te posten en dan te blunderen, want vroeg of laat wordt dat gevonden door collegas of andere bekenden. Vraag daarom aan een moderator om je gebruikersnaam te veranderen.
 

Weer geen concreet antwoord op de vraag wat jouw indruk te maken heeft met de oplossing van het gegeven, maar goed.

Ik was al van tervoren van zin om mijn account na dit onderwerp te verwijderen.

Zeker nu ik heb ervaren dat je hier goed moet oppassen wat je zegt aangezien je afhankelijk van dit onnodig gekeurd wordt op je achtergrond/scholing. Beetje hypocriet om zo snel een oordeel te vellen.

Gelukkig waant niet iedereen in de wereld zich slim genoeg om dit te doen.