Of je nu werkt met aardgas, stookolie, propaan of elektriciteit, elke brandstof en verwarmingsbron heeft zijn eigen energieverbruik en specifieke formules. Als installateur is het handig om de basisbegrippen zoals vermogen, energieverbruik in kWh en de calorische waarden van brandstoffen goed te kennen.
In dit artikel nemen we je mee door de belangrijkste formules en eenheden die je tegenkomt in de praktijk van verwarmingssystemen.
Laten we beginnen met de twee meest voorkomende eenheden: kW (kilowatt) en kWh (kilowattuur). Dit zijn termen die je vaak op de energierekening of bij het kiezen van verwarmingssystemen tegenkomt.
Het vermogen is de hoeveelheid energie die een verwarmingssysteem per seconde verbruikt of levert. Een kW is gelijk aan 1000 watt. Het vermogen van een verwarmingssysteem bepaalt hoe snel het een ruimte kan opwarmen.
Formule: P = Q/t (zie afbeelding)
Waarbij:
Dit is de hoeveelheid energie die een apparaat in een bepaalde tijd verbruikt. Een systeem van 1 kW dat 1 uur draait, verbruikt 1 kWh.
Formule: E = P x t (zie afbeelding)
Waarbij:
Het verschil tussen hoogcalorisch en laagcalorisch gas zit voornamelijk in het energiegehalte per kubieke meter, wat invloed heeft op de hoeveelheid energie die uit het gas gehaald kan worden. Hier is een overzicht van de belangrijkste verschillen:
Dit betekent dat bij eenzelfde verbruik van m³ gas, H-gas meer energie levert dan L-gas.
Het energieverbruik van verschillende brandstoffen wordt vaak uitgedrukt in kubieke meter (m³) voor gassen of liters voor vloeibare brandstoffen. Elke brandstof heeft een calorische waarde, wat aangeeft hoeveel energie er vrijkomt bij verbranding.
Aardgas heeft een calorische waarde van ongeveer 39,3 MJ per m³ (megajoules per m³), wat overeenkomt met 10,9 kWh per m³. Dit betekent dat 1 m³ aardgas bijna 10 kWh energie levert.
Formule: E(aardgas) = V x 10,9 (zie afbeelding)
Waarbij:
Propaan heeft een calorische waarde van ongeveer 12,87 kWh per liter.
Formule: E(propaan) = V x 12,87 (zie afbeelding)
Waarbij:
Stookolie (mazout) heeft een calorische waarde van ongeveer 10 kWh per liter.
Formule: E(stookolie) = V x 10 (zie afbeelding)
Waarbij:
Elektrische verwarmingssystemen verbruiken energie in kWh. De verhouding is eenvoudig: 1 kWh elektriciteit levert precies 1 kWh warmte.
Naast energie en vermogen spelen ook debieten een belangrijke rol in de warmteleer. Het volumedebiet (m³/S) en het massadebiet (kg/s) geven aan hoeveel lucht of water door een verwarmingssysteem stroomt en dus warmte kan transporteren.
Dit is de hoeveelheid vloeistof of gas die per seconde door een leiding stroomt.
Formule: V = A x v (zie afbeelding)
Waarbij:
Het massadebiet is de massa van een vloeistof die per seconde door een systeem stroomt.
Formule: m = p x V (zie afbeelding)
Waarbij:
Bij verwarmingssystemen draait alles om warmteoverdracht. De warmte die nodig is om een ruimte te verwarmen of water, wordt vaak uitgedrukt in joules (J), calorieën (cal) of kilowattuur (kWh)
De hoeveelheid warmte die nodig is om een bepaalde massa van een materiaal te verwarmen kan worden berekend met de volgende formule:
Formule: Q = m x c x ΔT (zie afbeelding)
Waarbij:
De calorische waarde van een brandstof geeft aan hoeveel energie vrijkomt bij verbranding van 1 eenheid van die brandstof. Dit is vooral belangrijk bij gas- en oliegestookte verwarmingssystemen, waar je moet weten hoeveel energie een bepaalde hoeveelheid brandstof levert.
Stel, je hebt een huis dat verwarmd wordt met aardgas en je wilt weten hoeveel m³ gas je verbruikt bij een bepaald energieverbruik. Laten we zeggen dat het jaarlijkse energieverbruik voor verwarming 15.000 kWh is.
Aardgas levert 10,9 kWh per m³, dus (zie afbeelding): V = E/H =15.000 kWh/10,9 kWh/m³ ≈ 1.376,15 m³
Dit betekent dat je jaarlijks ongeveer 1.376 m³ aardgas verbruikt om 15.000 kWh aan warmte te leveren.
Voor een elektrisch verwarmingssysteem hoef je alleen te weten hoeveel kWh je verbruikt. Als je een systeem hebt dat 6 kW vermogen heeft en het 5 uur per dag aanstaat, verbruik je: E = 6 x 5 = 30 kWh per dag
Omgerekend naar een jaar zou dat zijn: 30 x 365 = 10.950 kWh per jaar
Bij het installeren of onderhouden van verwarmingssystemen is het belangrijk om de basisprincipes van vermogen, energieverbruik en calorische waarden goed te kennen. Of je nu met aardgas, propaan, stookolie of elektriciteit werkt, de juiste berekeningen maken het verschil tussen een efficiënt werkend systeem en onnodig hoge energiekosten. Met deze formules en eenheden in je achterzak kun je nauwkeurig advies geven aan je klanten en de prestaties van verwarmingssystemen optimaal afstemmen op hun behoeften.