Spørg Scientariet: Har wind chill-faktoren betydning for varmeregningen?

Vores læser Flemming Prien spørger:

Normalt bruges graddagene til at beregne varmeforbruget for et hus. Men skal chill-faktoren ikke medtages, da huset ’mærker’ den afkølende blæst ligesom en person?

Ligeledes spørger Jan Andresen:

Har chill-factoren indflydelse på boligers varmeforbrug, eller er det primært den udvendige temperatur, som bestemmer opvarmningsbehovet?

Læs også: Amerikansk forskning: Dagens længde betyder mere for humøret end vejret

Jesper Nørgaard, AC-medarbejder i Energistyrelsen, svarer:

Varmetabet gennem bygningsdele er langt overvejende bestemt af udetemperaturen – eller rettere temperaturforskellen mellem ude og inde.

Det følger af Fouriers lov om varmeledning, som siger, at varmetabet ved ledning er proportionelt med temperaturforskellen. Det er derfor, man bruger graddagetal (temperaturforskel gange tid) til at beregne et varmeforbrug.

Wind chill-faktoren er et udtryk for oplevelsen af lavere lufttemperatur, når det blæser over vores hud. Effekten skyldes, at vinden øger varmetabet fra hudens overflade ved konvektion.

Konvektion er varmeoverføring mellem en overflade og et medie, f.eks. luft eller vand, og afhænger naturligt nok af hastigheden og temperaturforskellen.

Læs også: Spørg Scientariet: Hvornår begynder vinden at varme?

Den varme, vi afgiver fra kroppen, former et lille isolerende grænselag ved overfladen. Når det blæser, fjernes dette lag, og det erstattes med kold luft, som optager varme og transporteres væk.

For bygninger afgives varmen, der kommer indefra, til omgivelserne ved konvektion og stråling.

Bygningen ’mærker’ ikke blæsten, som vi gør, men tilsvarende vil øget vind øge den rate, hvormed varme flyttes væk fra overfladen af ydervæggen.

Læs også: Professor til Kalundborg: Kombinér spildvarme og varmpepumper

Effekten indgår i udregningen af bygningsdelenes U-værdier ved såkaldte overgangstal for både konvektion og stråling, så i den forstand er ’wind chill-faktoren’ allerede medtaget ved beregning af varmeforbrug.

Overgangstallene antager typisk standardværdierne fra Dansk Standard 418 om beregning af bygningers varmetab. Det bemærkes i øvrigt, at deres indflydelse betyder meget lidt, da den dominerende effekt som nævnt er varmetransport ved ledning, styret af temperaturforskellen.

Endelig er varmetabet ved konvektion mindre for velisolerede bygninger, fordi ydervæggens udvendige overfladetemperatur nærmer sig lufttemperaturen.

Spørg fagfolket

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til fagfolket.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Mon så ikke alle vi brændeovnssyndere oplever at det i blæsevejr kan knibe gevaldigt med at holde varmen ved normal radiatordrift, uden også at lægge et par ekstra pinde i ovnen? Måske pga. af lidt utætheder i huset her og der, der jo gør sig mere gældende i blæsevejr. Så jo - det påvirker bestemt varmeregningen, men åbenbart ikke beregningen.

  • 8
  • 0

Helt korrekt svar fra Energistyrelsen.

Eneste betydende effekt er utætheder, hvor varmebehovet måleligt stiger med stigende vindhastighed.

Brændeovne kræver enten åbentstående luftventiler, eller at bygningen er utæt. Derfor er det naturligt at der skal fyres lidt mere brænde på, når det blæser.

  • 11
  • 0

"Effekten indgår i udregningen af bygningsdelenes U-værdier ved såkaldte overgangstal for både konvektion og stråling, så i den forstand er ’wind chill-faktoren’ allerede medtaget ved beregning af varmeforbrug." Den er indregnet for en standard vind, men hvor meget betyder det om det er vindstille eller stærk blæst. Nogle tal kunne have hjulpet i stedet for ukonkrete almindeligheder. Derudover er der selvfølgelig utætheder, i form af ventilerede dele af bygningen, som måske bliver overventilerede i blæst.

  • 8
  • 1

Enig med Svend, lad os få nogle tal. Bor selv i et hus fra 1998 opvarmet med fjernvarme, og det er muligt energiforbruget ikke ændrer sig så meget, men det føles mærkbart koldere, måske på grund af lavere temperatur på ruderne.

Jeg fandt følgende fra 2010

http://www2.mst.dk/common/Udgivramme/Frame...

som siger at graddagstallet justeres med 18% hvis det blæser med 10 m/s (nulpunktet er 4 m/s). Hvis jeg ikke regner helt galt, er det 34% hvis det er i forhold til til 0 m/s.

Dertil kommer så påvirkningen af luftskiftet som empirisk er fundet 50% større når man går fra 4 m/s til 10 m/s, eller 138% fra 0 til 10 m/s hvis jeg regner rigtigt.

10 m/s er i øvrigt langt fra stormstyrke.

Men nu er det jo sjældent det blæser rigtig kraftigt, så indflydelsen på den årlige varmeregning er nok ret lille.

  • 1
  • 0

Engang i 92 fik jeg døgnoutput fra Vrå fjernvarmeværk og analyserede det med hensyn til vind og udetemperatur. Der var ingen sammenhæng med lufthastighed og en meget tydelig fra udetemperatur.

  • 1
  • 0

Men jeg vil også mene at ventilationstab og fugelækage øges propriorionalt med vindhastigheden på de på-virkede ydervægge.

Sikkert helt rigtigt, om end propriorionalt næppe er korrekt. Men spørgsmålet gik faktisk udelukkende på den chill-faktor, som mennesker oplever. Og så er svaret korrekt - at chill-faktoren næsten intet betyder for bygninger. Der er der så meget andet, der gør, men det blev der ikke spurgt til - og derfor heller ikke svaret på.

Vel også ganske forventeligt, når bygningens overfladetemperatur er stort set den samme som udeluftens.

  • 4
  • 0

Ikke noget faktuelt om hvordan vores huse opfatter vejrliget...

Nej, og det fik vi heller ikke noget at vide om. Når nu det siges, at vi får mere blæst med de lovede klimaforandringer, skulle man tro at energistyrelsen havde tænkt over det, men blæsten påvirker måske kun vindmøller. Moderne huses tæthed er jo kun aller inderst, alt udenfor plastikposen er udsat for vind, da en vis ventilation er nødvendig. Måske moderne huse ikke taber så meget mere varme ved blæst, men relativt til varmebehovet kan det stadig blive væsentligt. Jeg forbavses stadigt over hvad "eksperter" kan slippe afsted med af halve forklaringer på selv ret enkle og afgrænsede spørgsmål. Jesper Nørgård har sikkert gjort det bedste han kunne, men det er bare ikke godt nok.

  • 3
  • 3

Svaret er korrekt, og kunne være begrænset til "ja". Og så suppleret med de tal som Ole Laursen opgiver.

Jeg synes det er forkert at tage et stillet spørgsmål bogstaveligt, jeg synes det er tilladt at se bag ordvalget; spørgeren er måske ikke fagmand. Derfor er det rigtigt at svare, at Chill Factor er opfundet aht. menneskers oplevelse og påklædning under blæsende forhold. Med hensyn til bygninger, som vel er det underliggende spørgsmål, er svaret teknisk set som Ole Laursen angiver, og i ord at bygninger vil tabe mere varme i blæst som følge af 1) konvektion og 2) utætheder. Konvektionen forstærkes af vind, ellers ville der bare være varmedrevet konvektion. Der er sikkert også noget stråling afhængig af overflades farve.

Og så lige en detalje: ydermuren har selvfølgelig en temperatur som udtrykker varmetransporten i grænselaget - så bag den bredbladede, evigtgrønne, vedbend er der der varmere end på en blank mur. Det ændres så af en kraftig vind, som udskifter nærlaget. Og en blankpoleret stålplade vil ikke stråle så meget som en pudset mur.

Og i sidste ende, så kig på et termografi under forskellige vejrforhold. Eller køb en sensor til under kr.500. Når ydermuren er "farvet" til forskel fra "luften" (eller en urtepotte) ved hushjørner, så er det udtryk for varm mur, kold luft - relativt.

  • 4
  • 0

Hvor meget påvirker solskin varmeregningen? Man kan så svare at det gør det ikke, for solskin er indregnet i energiforbruget, og er næsten ens fra år til år. Men hvem talte om den årlige varmeregning? Du bruger jo varme hver dag, så det kunne være dagligt, ugentligt eller månedligt.

  • 2
  • 0

Chill-factor er opfundet til at beskrive hvordan menneskehud opfatter temperaturen sammenholdt med vindhastighed - altså noget følelsesmæssigt

Nej, chill-factoren er principielt fysisk, teoretisk varmetabet i W/m², i praksis temperaturen omsat til en ækvivalent temperatur ved vindstille. Der findes forskellige formler for beregning af Wind-chill temperatur, men normalt anvender man en tabel, som er baseret på "et standart menneske" og standart meteorologiske data, vind hastighed målt 10 m over jorden / temperatur 2 m over jorden. F. eks. -10°C ved 10 m/s svare til -20°C ved vindstille. Men Wind-chill temperatur er kun vejledende, der findes reelt ingen eksakte resultater.

  • 1
  • 0

Nej, chill-factoren er principielt fysisk, teoretisk varmetabet i W/m², i praksis temperaturen omsat til en ækvivalent temperatur ved vindstille.

Enig. Wind chill, set som fænomen, er nøjagtigt samme fænomen som et hus i blæsevejr: Et legeme, som er varmere end luften, får fremskyndet sin afkøling ved stigende vindhastighed, fordi varmeovergangen ved konvektion stiger.

Resten er egentlig bare et spørgsmål om, hvordan vi vælger at kvantificere fænomenet wind chill: Er wind chill-temperaturen den temperatur, som ville give samme afkøling af legemet, eller er det den temperatur, som ville give samme fornemmelse af afkøling? Sidstnævnte er naturligvis ikke mulig for et hus, men førstnævnte er. (Og de ækvivalente temperaturer vil ikke være de samme for huse og mennesker, men det er de heller ikke for mennesker og mennesker - wind chill er forskellig for påklædt og upåklædt hud.)

Jeg kan derimod blive rigtig træt, når nogen tror, at de på grund af wind chill kan køle en (ikke-fordampende) genstand ned under lufttemperaturen i blæsevejr. Men det er heldigvis ikke det, der sker her i tråden.

  • 1
  • 0

Uanset isoliering: Vind virker som forcerende på køling og opvarming. Op eller ned er ligegyldig, Ohms lov gælder uanset energiens retning (Erstat selv: t~V, P~I, Rth~R). Vinden indgår i Rth. Eks. blæsere i PCere. Men skallen er ikke ligegydig, prøv blot forskellen på at opleve dansk blæservejr, iført en sweter, med og uden vindjakke. Men en tynd regnjakke dirrekte på huden, hjælper ikke meget i kølig blæsevejr, p.g.a. manglende isoleringsevne, i varmt vejr gør den, p.g.a. manglende respiration, men det er noget andet. Her kom GoroTex til sin ret. Så huse og mennesker er det same, inkl. udluftning.

  • 0
  • 0

Tak for en god debat.

Mange nævner helt korrekt utætheder, som medfører forøget varmetab, når mere vind øger luftskiftet. Jeg valgte ikke at tage det med i svaret, da det udelukkende handlede om wind chill - men indser, at jeg godt kunne have bemærket det afslutningsvis :)

Både Svend og Ole søger nogle tal for vindens indflydelse. De tal, som Ole linker til, må givetvis være utæthedens indflydelse på graddagetallet.

Den rene effekt af wind chill faktoren - eller ændringer i vinden og dermed det konvektive overgangstal - har jeg forsøgt at regne lidt på. Det bliver selvfølgelig noget teoretisk, idet at huse ikke er fuldstændig tætte, så her kommer effekten af utætheder tilbage, som også Flemming udpeger som betydende effekt.

Det udvendige overgangstal er som standard 25 W/m2K (svarende til 0,04 m2K/W i isolans, jf. DS418). Hvis man i stedet forestiller sig, at det varierer fra 5 W/m2K til 100 W/m2K, så betyder det 0,40 kWh/dag. Forudsætninger er her en 100 m2 facade med dobbeltmur og 150 mm isolering samt 20 graders temperaturforskel. Det er så ubetydeligt, at jeg valgte ikke at tage det med i svaret - men blot konstatere, at effekten er meget lav.

  • 3
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten