Warmtegeleidingscoefficient

Achtergrond en aanleiding

De warmtegeleidingscoëfficiënt van een materiaal zegt iets over hoe gemakkelijk warmte door een materiaal stroomt. Het symbool voor de warmtegeleidingscoëfficiënt is λ, de eenheid W/mK (watt per meter, per graad).

Bij een lage warmtegeleidingscoëfficiënt is een groot temperatuurverschil nodig om een bepaalde hoeveeheid warmte te transporteren, bij een hoge warmtegeleidingscoëfficiënt een klein temperatuurverschil. Dit is belangrijk omdat:

  1. Rendement van het bodemenergiesysteem afhangt van de temperatuur
  2. De afstand waarop interactie (interferentie) tussen systemen optreed ook afhangt van de warmtegeleidingscoëfficiënt
  3. De natuurlijke regeneratie in de bodem o.a. afhangt van de warmtegeleidingscoëfficiënt

Dit figuur laat zien hoe de temperatuurgradient verandert wanneer een bepaalde constante hoeveelheid warmte (bijvoorbeeld 30 Watt/meter) door twee verschillende materialen stroomt. Het linker deel heeft een lagere warmtegeleidingscoëfficiënt.

Wgc2 kubus.png

Keuzemogelijkheden

Afhankelijk van de gewenste nauwkeurigheid en kwaliteit beschikbare gegevens kan de warmtegeleidingscoëfficiënt worden bepaald door:

  1. Globale kengetallen (bodemgeschiktheidskaart IF-technology);
  2. Berekenen gewogen gemiddelde warmtegeleidingscoëfficiënt met behulp van boorgegevens DINOLOket of boorgegevens locatie;
  3. Uitvoeren thermische response test waarmee warmtegeleidingscoëfficiënt en boorgatweerstand gemeten worden;
A B C
Methode bepalen warmtegeleidingscoëfficiënt bodemgeschiktheidskaart boorgegevens Thermische Response Test

Tabel 1: Mogelijke methoden bepalen warmtegeleidingscoëfficiënt .


Voorbeeld (methode B)

Op basis van beschikbare boorgegevens kan de warmtegeleidingscoëfficiënt worden bepaald door het berekenen van een met de diepte gewogen gemiddelde:

Gewogen gemiddelde lambda.png

Hier is lambda (λ-h) de warmtegeleidingscoëfficiënt van de horizont en Dh de dikte.

Waarbij de kengetallen bijvoorbeeld uit onderstaande tabel kunnen worden overgenomen:

Thermische bodemeigenschappen.png

Verder lezen

nl.wikipedia.org/wiki/Thermische_geleidbaarheid

nl.wikipedia.org/wiki/Wet_van_Fourier

IEA Annex 21: thermal response testing

Sidebar