Warmtetransport

Hoe verspreid warmte zich door huis?

De meeste huizen beschikken over een cv-installatie. Een cv bestaat uit de volgende onderdelen: een ketel, een pomp, een buizenstelsel en uit radiatoren. In de cv ketel wordt de fossiele brandstof aardgas verbrand. Maar om dit te doen heb je zuurstof nodig. Om hiervoor te zorgen wordt lucht van buitenaf naar binnen gezogen. Het vuur die bij de verbranding ontstaat verhit het water in de buizen van de ketel. De verbrandingsgassen die hierbij ontstaan gaan via een pijp naar buiten. Het warme water wordt door een pomp via leidingen in de radiatoren geperst. Het water verwarmt de radiatoren, waardoor het water afkoelt. De warme radiatoren geven hitte af aan de lucht. Uiteindelijk stroomt het afgekoelde water terug via buizen in de ketel. 

Aan het begin van de 20e eeuw had men ook al een centrale verwarming. Alleen hierbij waren de buizen veel dikker dan de buizen die we nu gebruiken. De cv ketel van toen stond beneden en er werd ook geen pomp gebruikt. Het water stroomde uit zichzelf door de buizen. Dit komt omdat water bij hoge temperaturen gaat uitzetten. Het volume van het water wordt dan groter. Dezelfde massa zit nu in een kleiner volume: de dichtheid van het warme water is kleiner dan die van het koude water. Hierdoor gaat het warme water omhoog en gaat het koude water omlaag. 

 

Wat zijn de 3 manieren van warmtetransport?

De meeste huizen van nu worden verwarmd door het verbranden van aardgas. Aardgas is miljoenen jaren geleden ontstaan uit dode planten & dieren. Deze dieren hebben hun energie uitendelijk van het licht gekregen wat afkomstig is van de zon. Als je dan de hele tijd door gaat is aardgas dus ook ontstaan door zonne-energie. Deze energie die afkomstig is van de zon gaat dwars door de vacuüm ruimte heen en komt dan op de aarde. Dit is een van de 3 vormen van warmtetransport wat straling wordt genoemd.

Maar de zon is niet de enige die straling uitzendt. Een radiator zendt ook straling uit. Het woord radiator betekent ook letterlijk 'straler'. Het klinkt misschien een beetje vreemd, maar elk voorwerp kan straling uitzenden. Des te warmer het voorwerp is, des te meer straling zendt het uit. Nabije voorwerpen kunnen de straling van een ander voorwerp opnemen en zo ook warmer worden. Denk maar eens aan een lamp. Des te langer je je hand er onder houdt, des te warmer je hand aanvoelt. 

De warmte in de cv ketel wordt getransporteerd door het stromende water. Dit is ook een manier van warmtetransport die stroming genoemd wordt. Via deze manier van warmtetransport wordt de warmte door een bewegend(e) gas/vloeistof meegenomen.

In de radiator zit warm water. De radiator is gemaakt van ijzer. Dit komt omdat ijzer een van de metalen is die warmte makkelijk geleid. Bij geleiding gaat de warmte door een stof, zonder dat de stof verplaatst wordt. Metalen zijn dus goed geschikt voor het geleiden van warmte maar kunstof niet. Stilstaande lucht is ook een van de slechte warmtegeleiders. Dit wil natuurlijk niet zeggen dat dit slecht is, want bijna elk huis heeft dit namelijk. Dit heet isolatie. Veel moderne huizen hebben centrale verwarmingsbuizen van kunstof met een isolatielaag er omheen. Dit moet er voor zorgen dat de warmte alleen in de radiator afgegeven wordt en niet in de buizen.