Eerste presentatie

advertisement
Modelleren B
Mitchel Brunings
Kristian Thijssen
De opdracht
• Optimale instelling verwarmingsketels
Met oog op energie besparing
– Hoe laat aan voor 21°C om 7:30 uur?
– ‘s Nachts aan, of ‘s ochtends opniew verwarmen?
– Hoeveel bespaart een graadje minder?
– Hoeveel bespaart dubbel glas?
De opdracht
• Aanvullende informatie
– We mogen vrij veel versimpelen
– We moeten zelf een huis of gebouw bedenken
– Zo precies mogelijk antwoord op de vragen
βˆ†π‘‡~βˆ†πΈ
𝑄
βˆ†π‘‡ =
𝐢𝑣
𝑑𝑇
𝑄
𝑄𝑀𝑖𝑛𝑠𝑑 − π‘„π‘£π‘’π‘Ÿπ‘™π‘–π‘’π‘ 
=
=
𝑑𝑑 𝐢𝑣
𝐢𝑣
πΈπ‘£π‘’π‘Ÿπ‘€π‘Žπ‘Ÿπ‘šπ‘–π‘›π‘” =
• 𝑇 is temperatuur 𝐾
• 𝐸 is energie 𝐽
• 𝑄 is warmte [𝐽]
• 𝐢𝑣 is warmtecapaciteit
𝐽
[𝐾]
• 𝑑 is tijd [𝑑]
• 𝑄 is warmte per tijdseenheid
𝐽
𝑠
𝑄𝑀𝑖𝑛𝑠𝑑 𝑑𝑑
𝑑𝑇
𝑄𝑀𝑖𝑛𝑠𝑑 − π‘„π‘£π‘’π‘Ÿπ‘™π‘–π‘’π‘ 
=
𝑑𝑑
𝐢𝑣
𝐢𝑣 = 𝑐𝑣 ∗ 𝑉 ∗ 𝜌
𝑄𝑀𝑖𝑛𝑠𝑑 = π‘„π‘…π‘Žπ‘‘
• 𝑐𝑣 is soortelijke warmte π‘˜π‘”
• 𝑉 is volume π‘š
• 𝜌 is dichtheid
3
π‘˜π‘”
π‘š3
𝐽
[𝐾]
𝑑𝑇
𝑄𝑀𝑖𝑛𝑠𝑑 − π‘„π‘£π‘’π‘Ÿπ‘™π‘–π‘’π‘ 
=
𝑑𝑑
𝐢𝑣
π‘„π‘£π‘’π‘Ÿπ‘™π‘–π‘’π‘  = 𝐴 ∗ π‘ž
𝑑𝑇
π‘‘π‘ž
πœŒπ‘π‘
=−
𝑑𝑑
𝑑π‘₯
𝑑𝑇
π‘ž = −πœ†
𝑑π‘₯
π‘ž = β„Žπ‘ 𝑇 − 𝑇∞
• 𝐴 is oppervlak van muren π‘š
2
• π‘ž is de warmteflux door de muren
𝐽
𝑠 π‘š2
• πœ† is de warmte geleidingscoefficient
[𝐽]
𝑠 ∗[π‘š]∗[𝐾]
• β„Žπ‘ is de warmte overdachtscoefficient van laag
[𝐽]
𝑠 ∗ π‘š 2 ∗[𝐾]
𝑑𝑇
𝑄𝑀𝑖𝑛𝑠𝑑 − π‘„π‘£π‘’π‘Ÿπ‘™π‘–π‘’π‘ 
=
𝑑𝑑
𝐢𝑣
π‘„π‘£π‘’π‘Ÿπ‘™π‘–π‘’π‘  = 𝐴 ∗ π‘ž
π‘‘π‘ž
0=−
𝑑π‘₯
𝑑𝑇
π‘ž = −πœ†
𝑑π‘₯
π‘ž = β„Žπ‘ 𝑇 − 𝑇∞
• 𝐴 is oppervlak van muren π‘š
2
• π‘ž is de warmteflux door de muren
𝐽
𝑠 π‘š2
• πœ† is de warmte geleidingscoëfficiënt
[𝐽]
𝑠 ∗[π‘š]∗[𝐾]
• β„Žπ‘ is de warmte overdachtscoefficient van laag
[𝐽]
𝑠 ∗ π‘š 2 ∗[𝐾]
π‘„π‘£π‘’π‘Ÿπ‘™π‘–π‘’π‘  = 𝐴 ∗ β„Žπ‘.π‘‘π‘œπ‘‘ ∗ (𝑇𝑏𝑖𝑛𝑛𝑒𝑛 − 𝑇𝑏𝑒𝑖𝑑𝑒𝑛 )
1
β„Žπ‘,π‘‘π‘œπ‘‘
β„Žπ‘,𝑖 =
πœ†π‘–
𝑑𝑖
=
𝑛+1 1
𝑖=0 πœ‚
𝑖
voor i=1,2,3,…n
𝑑𝑇
𝑑𝑑
=
𝑄𝑀𝑖𝑛𝑠𝑑 −π‘„π‘£π‘’π‘Ÿπ‘™π‘–π‘’π‘ 
𝐢𝑣
𝑄𝑀𝑖𝑛𝑠𝑑
𝑄𝑀𝑖𝑛𝑠𝑑 = π‘„π‘…π‘Žπ‘‘
π‘„π‘£π‘’π‘Ÿπ‘™π‘–π‘’π‘  = 𝐴 ∗ β„Žπ‘.π‘‘π‘œπ‘‘ ∗ (𝑇 − 𝑇𝑏𝑒𝑖𝑑𝑒𝑛 )
β„Žπ‘,π‘‘π‘œπ‘‘
=
β„Žπ‘,𝑖 =
πœ†π‘–
𝑑𝑖
𝑛+1 1
𝑖=0 πœ‚
β„Žπ‘,π‘‘π‘œπ‘‘
voor i=1,2,3,…n
=
∗ βˆ†π‘‘
𝑄𝑀𝑖𝑛𝑠𝑑 𝑑𝑑
π‘„π‘…π‘Žπ‘‘ π‘Žπ‘™π‘  𝑇𝑛 < 𝑇𝑔𝑒𝑀𝑒𝑛𝑠𝑑
=
0,
π‘Žπ‘™π‘  𝑇𝑛 > 𝑇𝑔𝑒𝑀𝑒𝑛𝑠𝑑
π‘„π‘£π‘’π‘Ÿπ‘™π‘–π‘’π‘  = 𝐴 ∗ β„Žπ‘.π‘‘π‘œπ‘‘ ∗ 𝑇𝑛 −𝑇𝑏𝑒𝑖𝑑𝑒𝑛
1
𝑖
πΈπ‘£π‘’π‘Ÿπ‘€π‘Žπ‘Ÿπ‘šπ‘–π‘›π‘”
𝑄𝑀𝑖𝑛𝑠𝑑 −π‘„π‘£π‘’π‘Ÿπ‘™π‘–π‘’π‘ 
𝐢𝑣
𝐢𝑣 = 𝑐𝑣 ∗ 𝑉 ∗ 𝜌
𝐢𝑣 = 𝑐𝑣 ∗ 𝑉 ∗ 𝜌
1
𝑇𝑛+1 = 𝑇𝑛 +
=
β„Žπ‘,𝑖 =
πœ†π‘–
𝑑𝑖
𝑛+1 1
𝑖=0 πœ‚
𝑖
voor i=1,2,3,…n
πΈπ‘£π‘’π‘Ÿπ‘€π‘Žπ‘Ÿπ‘šπ‘–π‘›π‘”
=
𝑄𝑀𝑖𝑛𝑠𝑑 ∗ βˆ†π‘‘
De formules in het model
Simulatie van het Model
Simulatie van het Model
Toekomstige Uitbreidingen
• Preciezer
– Uitbreiding warmte winst/verlies formules
– Buitenkant opdelen in muur, deur, ramen, etc… in
plaats van de huidige 6 muren
• Groter
– Toevoeging andere kamers
Vragen?
Download