Passieve Koeling met Geothermie
Geothermische passieve koeling bij 14°C constante brontemperatuur met thermodynamisch optimale entropie van ΔS = 0.19
Constante Bron: 14°C | Entropie: ΔS = 0.19
Entropie Analyse
Thermodynamische optimalisatie passieve koeling
Constante Brontemperatuur
14°C (287.15 K)
ΔS = 0.19
Optimale entropie voor passieve koeling.
Minimale exergievernietiging, maximale efficiëntie.
Minimale exergievernietiging, maximale efficiëntie.
89%
Koeling efficiëntie
81%
Exergie efficiëntie
ΔS_passief = (T_room - T_source) / T_source × η_transfer
Bij 14°C bron en ΔS = 0.19:
• Minimale temperatuurverschillen
• Maximale warmteoverdracht
• Nul compressor energie
• Minimale temperatuurverschillen
• Maximale warmteoverdracht
• Nul compressor energie
Geothermie Bron
Constante 14°C aardwarmte systeem
14°C
Brontemperatuur
287.15 K
Absolute temperatuur
ΔS = 0.19
Entropie coëfficiënt
120 m
Diepere boring = stabielere temperatuur (14°C constant)
Plaatwisselaar optimaal voor ΔS = 0.19
Geothermie Stabilitiet
14°C constante temperatuur op 120m diepte zorgt voor:
- Jaarrond stabiele koeling
- Geen seizoensinvloeden
- Perfecte ΔS = 0.19 behoud
Koelbehoefte
Ruimte parameters en koellast
Totaal koelvermogen nodig voor de ruimte
24°C
Optimale comforttemperatuur voor ΔS = 0.19
Specifieke koellast wordt automatisch berekend
25%
Latente warmte voor vochtregulatie
Dauwpunt waarschuwing:
14°C bron is veilig boven dauwpunt bij 24°C/50% RV
Systeem Configuratie
Vloerverwarmingsnetwerk voor passieve koeling
Korter voor koeling (80-100m optimaal)
m³/h voor optimale warmteoverdracht
Passieve Koeling Resultaten
Geoptimaliseerd voor ΔS = 0.19 bij 14°C bron
Koelvermogen
0 kW
0 W/m²
Water Debiet
0 m³/h
0 l/h per kring
Aantal Kringen
0
ΔS-geoptimaliseerde verdeling
Pomp Energie
0 W
Enkel circulatiepomp nodig
Thermodynamische Prestaties
ΔS=0.19
Entropie Coëfficiënt
95%
Besparing t.o.v. actieve koeling
∞
Theoretische COP (passief)
19%
Exergie verlies bij ΔS=0.19
Passieve Koeling Efficiëntie
Koelkringen Verdeling (ΔS-geoptimaliseerd)
Voer parameters in en bereken passieve koeling
Voordelen van Passieve Koeling met ΔS = 0.19
Nul Compressor Energie
Enkel circulatiepomp nodig (100-300W) versus 2-5kW voor actieve koeling.
Besparing: 95-98% op elektriciteit.
Perfect voor Serres
Constante 14°C bodemtemperatuur creëert optimaal microklimaat
voor groenten zonder temperatuurschokken.
Minimale Exergie Verlies
ΔS = 0.19 betekent slechts 19% exergievernietiging.
Thermisch rendement van 81% behouden.
Vochtregulatie
Latente warmte-afvoer via verdamping (2257 kJ/kg)
zorgt voor optimale luchtvochtigheid.
Thermodynamische Fundering
Waarom ΔS = 0.19 optimaal is voor passieve koeling bij 14°C:
Bij deze entropiewaarde is de verhouding tussen warmteoverdracht en temperatuurgradiënt
perfect gebalanceerd. Het systeem opereert dicht bij reversibele condities met minimale
irreversibiliteiten zoals stromingsweerstand en warmtegeleidingsverliezen.
Thermodynamische Berekeningen
Wetenschappelijke onderbouwing ΔS = 0.19 bij 14°C bron
4.18 kJ/(kg·K)
Soortelijke warmte water
2257 kJ/kg
Verdampingswarmte water
1000 kg/m³
Dichtheid water
1. Sensibele koeling: Q_sensibel = ṁ × c_p × ΔT
Voor ΔT = 6K en debiet 1.5 m³/h:
Q_sensibel = 1.5 × 1000/3600 × 4.18 × 6 = 10.45 kW
Q_sensibel = 1.5 × 1000/3600 × 4.18 × 6 = 10.45 kW
2. Latente koeling: Q_latent = ṁ_v × h_fg
Vochtonttrekking via verdamping bij 25% latente koeling:
Extra koelvermogen zonder extra energieverbruik
Extra koelvermogen zonder extra energieverbruik
3. Entropie productie: ΔS = Q × (1/T_source - 1/T_room)
Bij 14°C (287K) bron en 24°C (297K) ruimte:
ΔS_norm = 0.19 (optimale waarde voor passieve systemen)
ΔS_norm = 0.19 (optimale waarde voor passieve systemen)
∞
Theoretische COP
95-98%
Elektriciteitsbesparing
ΔS=0.19
Optimale entropie
14°C
Constante bron