CV Tuning


Onderzoek minimale nachttemperatuur

Wat is zuiniger? 's Nachts een huis laten afkoelen naar 17°C, 15°C, of nog lager? De minimale nachttemperatuur is een bron van discussie, en 15°C is gangbaar. Wij, Arne Prüst en Michel Rooth van het Stedelijk gymnasium in Nijmegen, hebben ons profielwerkstuk gericht op de beantwoording van deze vraag. 

Hieronder staat een samenvatting van een experiment. We hebben ons daarbij laten begeleiden door CV Tuning, tevens opdrachtgever van ons profielwerkstuk.

De opzet van het experiment

In twee identieke kistjes A en B wordt de binnentemperatuur geregeld.
Van 7:30 - 22:00 is de temperatuur in beide kistjes 20°C.
In kist A zakt de temperatuur vanaf 22.00 uur naar 15°C, maar niet lager.
Kist B mag dan helemaal afkoelen.
Elke ochtend om 7:30 zal het in beide kistjes 20°C zijn.
De energie die nodig is voor deze hele cyclus van 24 uur wordt gemeten.

Proefopstelling

  • Twee kistjes van mdf-materiaal.
  • Zes verwarmingselementen (lampjes 2x 15W, 2x 60W en 2x 100W).
  • Twee digitale temperatuurschrijvers (dataloggers merk Hobo).
  • Twee thermostaten die kunnen optimaliseren. Deze geven een 10 voltssignaal af waarmee een relais de lampjes kan schakelen.
  • Twee energiemeters.

Controlemetingen

De omstandigheden voor beide kistjes moeten hetzelfde zijn. De afkoeling in beide kisten moet op gelijke wijze verlopen, en ook de instrumenten zullen op dezelfde manier moeten werken. Voordat we aan het echte experiment begonnen hebben eerst de volgende controlemetingen gedaan:

  • Temperatuurschrijvers in dezelfde ruimte. Daaruit bleek dat beide schrijvers op dezelfde binnentemperaturen meetten.
  • Temperatuurschrijven in beide kistjes. De kisten moesten zo geplaatst zijn dat de afkoeling hetzelfde was. Het resultaat was niet echt goed. De temperatuur van de kistjes verschilde erg. Het kon aan verschillende dingen liggen. Misschien stonden ze teveel in elkaars wind en zon. Daarnaast is ook de plaats van loggers en thermostaten van belang. In het begin gingen we daar wat slordig mee om. Nadat de thermostaten allebei met het loggertje boven in de kist gehangen waren, precies op dezelfde plaats, lukte het om beide kistjes op dezelfde manier te laten afkoelen. De goede plaats was gevonden.
  • Keuze van de lampen. Het beste resultaat gaf de lampen van 100 W. Lampen met een kleiner vermogen bleken de binnentemperatuur niet of nauwelijks te kunnen handhaven.
  • De kWh meters hebben we in elkaar gestoken, daar een 60W lamp op aangesloten en een week laten meten. Het resultaat was 2,8. Ook de kWh meters waren gelijk.

  • Zwarte lijn:  temperatuur in kist A
  • Groene lijn: temperatuur in kist B
  • Blauwe lijn: buitentemperatuur

Het experiment

Na een week meten, van 10 oktober tot 17 oktober, kregen we de volgende grafiek. Het energieverbruik hebben we over 2 weken gemeten, tot 27 oktober. Hierbij hadden we een kWh-meter stand van: 7,6 kWh voor kistje B en 6,5 kWh voor kistje A. Ons vermoeden klopte dus, het kistje met logger B heeft een hoger verbruik dan het kistje met logger A. Er is echter wel een probleem omdat de binnentemperatuur niet 100% hetzelfde is. Hierdoor is het verschil tussen de beide energiemeters iets groter geworden.

Conclusie

Ondanks dat de grafieken niet 100% perfect zijn, is toch goed te zien aan de kWh-meters dat er een verschil is in energieverbruik. Het maakt voor het resultaat dus niet zoveel uit dat de grafieken precies 20°C zijn op het juiste moment. Er is een verschil van 17%. Dit is dus toch aanzienlijk.

  • Het kost 17% minder energie als de thermostaat ingesteld staat op 10°C dan op 15°C.

Nawoord

Kistjes zijn niet helemaal te vergelijken met echte huizen. De binnentemperatuur in een kistje stijgt 10°C in een half uur. In een huis is dat ongeveer 1°C per half uur (daar zijn de thermostaten ook op ingesteld). Het duurt dus 5 uur om een huis van 10°C tot 20°C op te warmen. Het opwarmen van 15 naar 20°C duurt 2,5 uur wat een verschil oplevert van 2,5 uur stoken. Als een huis om half acht warm moet zijn moet de verwarming dan al om half drie aanslaan. Dat betekent dat, als de bewoners rond 11 uur naar bed gaan, de verwarming dan 3,5 uur heeft uitgestaan. Het verschil in stooktijd is 1 uur. Het verschil in energieverbruik zal dan niet heel groot zijn.
Maar als je het gaat bekijken vanuit het oogpunt van bedrijven dan is er wel degelijk verschil. Op de meeste bedrijven gaan de werknemers rond 6 uur naar huis. De verwarming in die bedrijven kan dan veel eerder uit, om 7 uur al wel. Dit levert een stook verschil van al gauw 5 uur. Bovendien wordt in veel bedrijven in het weekend niet gewerkt. Het bedrijf zou dus, waarschijnlijk, veel meer energie besparen als het 's nachts zijn verwarming zou uitschakelen.