Slide background
EMISSIEVRIJ WONEN EN WERKEN

DUURZAAM, GEZOND, BEHAAGLIJK,

VOORDELIG EN WAARDEVERHOGEND

Slide background
ZEG DAG TEGEN HET GAS ...

Wanneer is er thermisch comfort?

mensbehhaaglijk

De mens zelf is een warmtebron. Voedsel wordt omgezet in arbeid maar ook in warmte. Een ontspannen zittend persoon produceert ongeveer 100 watt warmte, bij een hogere lichaamsactiviteit kan de warmteproductie vervijfvoudigen. Niet alleen de warmteproductie van het lichaam maar ook de omgeving is aan verandering onderhevig. In een koude omgeving verliest het lichaam warmte en moet het warmteverlies worden beperkt, zeker bij een lage activiteitsgraad. In een warme omgeving moet het warmteverlies juist worden versneld, zeker bij een hoge activiteitsgraad. In deze veranderende omstandigheden moet de kerntemperatuur van het lichaam binnen nauwe grenzen worden gehouden (ongeveer 37 graden) om schade aan de organen, cellen en hersenen te voorkomen.

De kerntemperatuur van ons lichaam is 37 graden maar de buitenkant van lichaam is tussen 28°C and 32°C. Wat zeggen de thermodynamische wetten ons over behaaglijkheid?

  • Comfort van de mens ontstaat pas als het lichaam van de mens het warmste element is in de ruimte
  • Thermisch comfort ontstaat als het thermoregulerend systeem van het lichaam niets hoeft te doen
  • Jouw lichaam moet altijd in staat zijn om warmte af te geven
  • Jouw lichaam moet altijd het warmste oppervlak zijn in de ruimte
  • Je bent in thermische balans wanneer je je noch koud, noch warm voelt.

Deze situatie ontstaat als de wanden op temperatuur worden gezet waarbij de mens het warmste object blijft zodat de mens gemakkelijk zijn voortdurende energie kan afgeven.

De warmtebalans van het lichaam wordt in evenwicht gehouden door kleding, verwarming en koeling. Maar ook het lichaam zelf beschikt over een thermoregulerend systeem dat door de hersenen wordt gestuurd:

  • verliest het teveel warmte dan wordt bloedtoevoer naar de huid vermindert door vernauwen van bloedvaten (en als dat niet voldoende is gaan we bibberen)
  • wordt het lichaam oververhit dan gaan bloedvaten verwijden met een versnelde afvoer van warmte als gevolg (en als dat niet voldoende is gaan we zweten en dat verdampend zweet heeft weer een afkoelend effect).

Als de warmtebalans van het lichaam in evenwicht is, wil dat nog niet zeggen dat een mens zich thermisch comfortabel voelt. Een persoon die bibbert van de kou of overvloedig zweet, is thermisch in evenwicht, maar voelt zich niet comfortabel.

Thermisch comfort impliceert dus tot op zekere hoogte het zo veel mogelijk onderdrukken van het thermoregulerend systeem van het lichaam.

Download de Powerpoint presentatie over Energie Efficiente Klimaat Technologie en de technische brochure (klik op plaatje

powerpoint ewktec

Welke stralingswarmtebron kiezen?

Alle stralingswarmtebronnen hebben hun specifieke voor- en nadelen en overal hangt natuurlijk ook een prijskaartje aan.

De beste vorm is de zogenaamde watergedragen of ‘hydronische’ stralingsverwarming die wordt ingebed in bouwoppervlakken – vloeren, muren of plafonds. Naarmate het stralingsoppervlak van een warmtebron groter wordt, volstaat een lagere stralingstemperatuur om een ruimte te verwarmen. Dat principe wordt maximaal benut door volledige bouwoppervlakken tot stralingswarmtebronnen om te toveren: muren, vloeren, plafonds.

Meestal gebeurt dit door het circuleren van verwarmd water door in het bouwoppervlak geïntegreerde plastic slangen. Het bekendste voorbeeld is vloerverwarming, maar het principe werkt eigenlijk veel beter in muren en plafonds. Het gebruik van warmtemuren, warmtevloeren of warmte plafonds – ook wel thermisch actieve bouwoppervlakken’ genoemd geeft een zeer gelijkmatige verdeling van de warmte in de ruimte, net als bij luchtverwarming. Het grote verschil is dat er bij luchtverwarming steeds een verschil is tussen de hogere en lagere luchtlagen omdat warme lucht stijgt, terwijl het verschil in temperatuur bij thermisch actieve bouw oppervlakken afhankelijk is van welk bouwoppervlak stralingswarmte produceert. Bij plafond verwarming is de bovenkant van de ruimte warmer, terwijl dat bij vloerverwarming andersom is. Ons top product dat gebruik maakt van oppervlakte verwarming is EWKTec dat 3 x zoveel afgifte per m2 heeft in vergelijking met traditionele warmtemuren.

Water is beste medium voor warmteoverdracht

Water is een uitstekend medium voor het overdragen van warmte. We voelen ons prima bij een luchttemperatuur van 21 graden, maar niet in een ligbad met watertemperatuur van 21 graden. Dat komt omdat water per eenheid volume veel meer warmte kan overdragen dan lucht, zodat het lichaam sneller warmte verliest. dankzij de hogere warmtecapaciteit van water kunnen waterleidingen in een verwarmd bouwoppervlak veel compacter zijn dan andere vormen, zoals rookkanalen. Met watergevoede stralingswarmte op basis van polyethyleen leidingen zijn lekkages vrijwel uitgesloten en ze gaan levenslang mee. De techniek is overigens al eeuwenoud en gestart in Azie waar ze weer een zeer snelle groei doormaakt. Voor meer wetenschappelijk onderzoek zie o.a. http://naturalhomes.org/img/kang.pdf.

Geen echte stralingswarmte

Het zeer grote stralingsoppervlak van een thermisch actief bouwoppervlak maakt dat de temperatuur van ongeveer 28 graden volstaat voor het verwarmen van een ruimte. Dat betekent dat er in feite geen sprake is van echte stralingswarmte. Uiteraard produceert een thermisch actief bouwoppervlak straling, net als eender welk ander obkect op aarde. Maar aangezien de huidtemperatuur van de mens iets hoger is dan de oppervlakte temperatuur van de met water verwarmde bouwoppervlakken, is het de mens die netto warmtestraling verliest aan het bouwoppervlak.

Download HIER een deel van het boek van Kris de Decker.

boekkrisdedecker

Relatie tussen luchttemperatuur en luchtvochtigheid

Thermisch comfort is afhankelijk van 4 variabelen:

  1. Wandtemperatuur
  2. Luchttemperatuur
  3. Luchtvochtigheid
  4. Luchtsnelheid

Deze diagram laat zien dat hoe hoger de luchtvochtigheid is hoe lager de luchttemperatuur mag zijn. Denk aan de hete zomers wanneer U graag bij de zee of een meer wilt zijn.

Relatie tussen luchttemperatuur en oppervlakte temperatuur

Deze diagram geeft de relatie aan tussen de lucht- en oppervlakte temperatuur Hoe hoger de temperatuur van de wanden hoe lager de luchttemperatuur mag zijn. Dit is de essentie van de unieke EWKTec oppervlakte verwarming.

Relatie lucht – en wand temperatuur

bedford-liese-small

Deze grafiek laat de relatie zien tussen de luchttemperatuur en de wandtemperatuur. Omdat een stralingswarmtebron een mens rechtstreeks kan verwarmen, biedt ze de unieke mogelijkheid om thermisch comfort te leveren, zonder dat daarvoor de hele ruimte moet worden opgewarmd. Met luchtverwarming is dat onmogelijk aangezien warme lucht zich relatief homogeen over de gehele ruimte verspreidt.

Stralingswarmte is praktischer binnen dan buiten, omdat we de omgevingsfactoren onder controle hebben. Als er buiten een wind opsteekt, dan is het opwarmende effect van de zonnestraling snel weg. Het lichaam verliest bij toenemende luchtcirculatie veel meer warmte door convectie. Ook een hoge luchtvochtigheid kan het effect van straling teniet doen: als er een wolk voor de zon schuift, is het effect van zonnestraling meteen weg. Wolken en wind zijn geen factoren binnenshuis en dus kan stralingswarmte perfect gecontroleerd worden.

Net zoals de zon warmt een stralingswarmtebron niet rechtstreeks de lucht op, maar brengt ze elektromagnetische energie over (zonder energieverlies) naar alles wat massa heeft. In de context van gebouwenverwarming zijn dat bijvoorbeeld de vloer, de muren, het plafond, de meubels en natuurlijk ook de mensen zelf.  In feite wordt zo de hele ruimte onderdeel van het verwarmingssysteem. Ook zorgen de opgewarmde oppervlakken via conductie en convectie voor een beperkte en vertraagde opwarming van de lucht, waardoor het lichaam minder warmte verliest aan de omringende luchtlaag. Kortom, luchtverwarming isoleert, terwijl stralingsverwarming isoleert én verwarmt, net zoals de zon.

Bron: ‘Stralingsverwarming, gezonde warmte met minder energie’ van Kris de Decker, zie www.krisdedecker.be.

De natuurwetten benutten voor een optimaal binnenklimaat

Klassieke luchtverwarming

EWKtec_Grafik_Konvektionsheizung

  • Verwarming verspreidt stof en bouwt zich op in de lucht
  • Zware druk op de luchtwegen
  • Thermische stress voor het lichaam
  • Aandoeningen aan de luchtwegen: kriebel hoest, astma, kanker, etc.

Klassieke vloerverwarming

EWKtec_Grafik_Bodenheizung

  • Veel gezonder voor de luchtwegen
  • Echter druk op de benen – opbouw in temperatuur
  • Grote verschillen tussen vloertemperatuur en overige wanden en plafond
  • Thermische ongemak hierdoor bijna even groot als bij convectie verwarming

Vlakken op temperatuur brengen

EWKtec_Flaechentemperierung_idealer_Zustand

  • Balanceert je lichaamstemperatuur – geen thermische stress
  • De complete ruimte wordt een ‘feel-good’ zone
  • De lucht om in te ademen blijft schoon – minder stof – geen uitdroging van de lucht
  • Korte reactietijd van het systeem reguleert individuele behoeften

Wat is stralingswarmte?

Warmte kan worden overgebracht door conductie, convectie of straling. Straling werkt op een totaal andere manier dan convectie of conductie. In het geval van straling verloopt de warmteuitwisseling via elektromagnetische energie, meer bepaald dat deel van het elektromagnetisch spectrum dat infrarode straling wordt genoemd. Straling heeft geen nood aan een medium (zoals lucht of water) om energie over te brengen en werkt dus ook in een vacuüm – het is de belangrijkste vorm van warmteuitwisseling in de ruimte. De overdracht van straling verloopt op een gelijkaardige manier als de overdracht van licht of geluid.

Infrarode straling heeft geen temperatuur, alleen maar energie. Het is pas wanneer ze op het oppervlak botst van iets dat massa heeft, dat de energie kan worden geabsorbeerd en omgezet in warmte. Lucht heeft nauwelijks massa, zodat infrarode straling bijna geen directe opwarming van de lucht als gevolg heeft. Daarom is de luchttemperatuur ongeveer even hoog in de schaduw als in de zon. Nochtans is het perfect mogelijk om binnenshuis het effect van de zon na te bootsen, wat veel voordelen oplevert.

Het optimale binnenklimaat wordt geregeld door grote vloer, wand of plafond oppervlakten op temperatuur te brengen. Hierdoor ontstaat een uniek warmte- en koeling afgifte systeem dat nog het beste kan worden verwoord als ‘extreem laag temperatuur watergevoede infraroodverwarming’.

Zeg dag tegen het gas

Meer dan 85% van de woningen in Nederland beschikt over centrale luchtverwarming. Luchtverwarming verkwist bijzonder veel energie, omdat het volledige volume aan lucht in een ruimte moet worden opgewarmd. Daarbij heeft warme lucht de vervelende eigenschap om naar het plafond te stijgen, waar ze van geen enkel nut is. Kortom, slechts een miniem deel van het energieverbruik van de centrale verwarming wordt nuttig gebruikt voor het verwarmen van mensen.

Uit onderzoeken in kantoren en openbare gebouwen blijkt dat ongeveer 1 op 2 personen ontevreden is met het thermisch milieu. Ze hebben het te warm of te koud, ze klagen over slechte ventilatie, of ze worden ziek.

We hebben een efficiëntere, comfortabelere en gezondere oplossing nodig, en die bestaat: stralingsverwarming. Een stralingswarmtebron brengt energie rechtstreeks over naar de mens, zonder dat daarvoor eerst alle lucht in de ruimte moet worden opgewarmd. De hogere efficiëntie leidt ertoe dat een stralingsverwarming thermisch comfort kan leveren bij luchttemperaturen die aanzienlijk lager liggen dan in het geval van luchtverwarming.

Aangezien een daling van de luchttemperatuur met 1 graad een energiebesparing oplevert van ongeveer 7 tot 10%, kan het verschil in energieverbruik aardig oplopen. Als we uitgaan van 100% convectie in vergelijking met 100% straling in een huishoudelijke omgeving, dan kan stralingsverwarming thermisch comfort leveren bij luchttemperaturen die 4 tot 6 graden lager liggen dan de voorgeschreven minimumtemperatuur van 20 graden. Honderd % straling kan geen enkele stralingswarmtebron leveren, maar een stralingspaneel aan het plafond komt dichtbij een aandeel stralingswarmte van 95%.