Systeemverliezen in een warmteverliesberekening

In onze serie van artikelen over de warmteverliesberekening willen we deze keer dieper ingaan op ‘systeemverliezen’. In de serie van 4 artikelen beschrijven waaruit een warmteverliesberekening is opgebouwd. In eerdere artikelen hebben we de berekening beschreven voor transmissie-warmteverlies, ventilatie-warmteverlies en infiltratie-warmteverlies.

In dit artikel leggen we uit wat systeemverliezen zijn in een warmteverliesberekening. Zoals in de andere artikelen geldt ook hier dat de basisprincipes zowel van toepassing zijn op bedrijfsgebouwen als ook woongebouwen. In tegenstelling tot de andere artikelen, waarin we min of meer exact de berekeningswijze uitleggen, zullen we het hier alleen conceptueel uitleggen. Het is eigenlijk te omvangrijk en vereist software om dit te berekenen.

Het is echter wel belangrijk om te begrijpen wat wordt bedoeld met systeemverliezen. Door dit inzicht kunt u resultaten uit een warmteverlies- of koellastberekening beter interpreteren.

Daar gaan we!

 

 

Wat zijn systeemverliezen

 

Definitie

 

Systeemverliezen

Dit is de additionele warmtevraag van een vertrek anders dan het vermogen benodigd voor het basis warmteverlies en het extra warmteverlies.

 

Uitleg

 

Het totale benodigde vermogen van een gebouw (voor het compenseren van het warmteverlies) bestaat uit de Basis warmteverliezen en de Extra warmteverliezen. We hebben dit eerder besproken in de artikelen over transmissie, ventilatie en infiltratie. De basis warmteverliezen zijn de altijd optredende warmteverliezen en de extra warmteverliezen zijn de niet altijd of niet altijd gelijktijdig optredende warmteverliezen.

We hebben allereerst het schilvermogen:

ø_build = ø_basis + ø_extra  Schilvermogen van een gebouw [ W ]

ø_basis = basis warmteverliezen die altijd optreden [ W ]
ø_extra = extra warmteverliezen die niet altijd of niet gelijktijdig optreden [ W ]

 

De systeemverliezen worden uiteindelijk nog hierbij opgeteld, als volgt:

ø_verdeler = ø_build + ∑ø_add,i  Benodigde vermogen van de verdeler [ W ]

ø_build = Schilvermogen van een gebouw, de totale vermogensbehoefte [ W ]
∑ø_add,i = Som van de systeemverliezen [ W ]

 

De systeemverliezen worden zijn dus geen (!) onderdeel van het schilvermogen van het gebouw. Zoals we hieronder zullen zien is dit een belangrijk verschil tussen de gebouwberekening en de vertrekberekening.

 

Welke typen systeemverliezen

 

De systeemverliezen bestaan uit het gesommeerde verlies 1, 2 en 3. Daarbij opgeteld het verlies door de voorverwarming van ventilatielucht en het verlies vanuit leidingen in onverwarmde ruimten.

We zullen ze één voor één kort benomen. In formulevorm:

∑ø_add,i = ∑ø_{verlies 1,2,3} + ø_vv +ø_leid  Som van de systeemverliezen [ W ]

∑ø_{verlies 1,2,3} = som van de warmteafgite van vloer- wand- en plafondverwarming [ W ]
ø_vv = vermogen van de voorverwarmer van ventilatielucht [ W ]
ø_leid = warmteverlies van leidingen/luchtkanalen in onverwarmde ruimten [ W ]

 

Verlies 1 Warmteafgifte van vloerverwarming

 

Dit is de warmteafgifte van de vloerverwarming naar de bodem (grond) of kruipruimte. Voor tussenvloer is deze warmteafgifte 0 en uiteraard bij afwezigheid van vloerverwarming wordt dit in de berekening ook 0.

Voor de berekening van de afgifte van vloerverwarming naar de onderzijde is er een aparte formule. In deze formule wordt rekening gehouden met:

• Rc-waarde van de vloer. Op basis van de Rc-waarde wordt een bepaalde fractie aangeduid als toe te rekenen verlies naar de onderzijde. Voor de begane grondvloer geldt hoe hoger de Rc-waarde hoe kleiner de fractie, voor verdiepingsvloeren (bij etagebouw) geldt hoe hoger de Rc-waarde hoe kleiner de fractie.
• Aantal etages
• Ontwerpvermogen van een vertrek/gebouw.

 

In onderstaande afbeelding hebben we een weergave van een begane grondvloer met vloerverwarming. De temperatuur in het vertrek is 20 of 22°C. De vloerverwarming warmt het vertrek op tot de gewenste temperatuur. In deze situatie is er vanuit het vertrek gezien geen warmteverlies naar de bodem. Het transmissie warmteverlies = 0.
Daarentegen is er wel, vanuit het gebouw gezien, een warmteverlies van de vloerverwarming naar de bodem. Dit is het systeemverlies of in dit geval ‘systeemverlies: warmteafgifte van vloerverwarming naar de bodem of kruipruimte'.

Deze ‘systematiek’ geldt ook voor de andere systeemverliezen. In de rapportage van de warmteverliesberekening is dit onderscheid ook terug te vinden.

 

_{Afbeelding  Voorbeeld van een afgiftesysteem van vloerverwarming waarbij het warmteverlies niet wordt meegerekend in het warmteverlies van het vertrek en wél wordt meegerekend bij systeemverliezen.}

 

Verlies 2 Warmteafgifte van wandverwarming

 

Dit is de gesommeerde warmteafgifte van wandverwarming. Gesommeerd wil hierbij zeggen gesommeerd voor alle vertrekken in het gebouw: i = aantal vertrekken.

Deze warmteafgifte kan zijn naar buiten en/of een aangrenzend pand.

Ook hier geldt dezelfde systematiek voor het toewijzen van de warmteafgifte als in de voorgaande afbeelding.

 

Verlies 3 Warmteafgifte van plafondverwarming

 

De gesommeerde warmteafgifte van plafondverwarming naar buiten en/of een aangrenzend pand. Bij afwezigheid van plafondverwarming en bij tussenvloeren geldt het verlies = 0. Er is een aparte ISSO-publicatie voor het bepalen van de warmteafgifte naar buiten/aangrenzend pand of er kan gebruik worden gemaakt van defaultwaarden. Deze defaultwaarden zijn een percentage van de warmtevraag van het vertrek ø_HL,i. Afhankelijk of het een geïsoleerd plafond/dak is of ongeïsoleerd is er een andere formule.

 

Voorverwarmer ventilatielucht

 

Dit betreft het vermogen van de voorverwarmer van ventilatielucht. Voor systemen zonder voorverwarming of zonder elektrische voorverwarmer geldt (weer) dat het verlies gelijk is aan 0. Voor systemen waar wel sprake is van de verwarming van ventilatielucht wordt de binnenkomende lucht opgewarmd tot een bepaalde toevoertemperatuur ø_t. (ø_a = toevoertemperatuur ventilatielucht).

In de berekening wordt vervolgens onderscheid gemaakt of er WTW (warmteterugwinning) wordt toegepast of dat er geen WTW wordt toegepast, als volgt:

Het vermogen van de voorverwarmer zonder WTW wordt berekent uit het verschil tussen de toevoertemperatuur ventilatielucht en de ontwerpbuitentemperatuur, in formulevorm (ø_t - ø_e ).

Het vermogen van de voorverwarmer met WTW wordt berekent uit het verschil tussen de toevoertemperatuur ventilatielucht en de temperatuur voor de voorverwarming (na WTW), in formulevorm (ø_t - ø_m ). (ø_m = temperatuur voor de voorverwarming (na WTW)). Dus dit betekent dat de buitenlucht allereerst wordt verwarmt met de WTW en daarna door de voorverwarmer wordt verwarmd tot de toevoertemperatuur van de ventilatielucht.

In beide situaties wordt het benodigd vermogen om de ventilatielucht op te warmen meegenomen als systeemverlies.

 

Leidingen in onverwarmde ruimten

 

Dit zijn de warmteverliezen van leidingen en/of luchtkanalen in onverwarmde ruimten. Als er geen sprake is van leidingen of kanalen in onverwarmde ruimte is het verlies = 0. Voor de berekening van deze verliezen geldt een eigen methodiek die de verliezen per meter leiding berekent.

 

 

Samenvatting

 

De systeemverliezen zorgen voor een additionele warmtevraag. Net als alle andere onderdelen zoals bijvoorbeeld transmissie dragen de systeemverliezen bij aan het totaal benodigde vermogen, het vermogen van de warmteopwekker, van een gebouw.

In de warmteverliesberekening  worden de systeemverliezen apart uitgerekend. Dit is belangrijk omdat op deze manier een onderscheid wordt gemaakt tussen de schilberekening en de vertrekberekening. Voor de vertrekberekening worden systeemverliezen niet meegeteld, maar voor het ontwerpvermogen van een gebouw spelen de systeemverliezen wel een belangrijke rol.