Gilde Vakcollege Techniek

Warmte en Lucht

Warmte en Lucht

Hoe werkt deze module?

In deze eerste installatiemodule voor 3e klas PIE vind je 3 hoofdstukken: Warmte, Lucht en Duurzaamheid over warmte.

Alle 3 de hoofdstukken worden afgerond met een aantal toets vragen. Voor deze toets vragen moet een voldoende behaald worden om deze module te kunnen afronden.

Vul je naam in bij de toets en maak aan het eind een foto van de uitslag en 'app' deze alle 3 in één keer door aan jou docent.

Starten met de lesstof doe je door eerst 'leerdoelen' aan te klikken en te lezen. Daarna werk je achtereenvolgens de volgende blokken naar beneden door met behulp van het rechter pijltje onderaan de pagina.

Top, je kan het!
Top, je kan het!

Leerdoelen

  1. Je kunt na deze module de begrippen temperatuur en energie benoemen.
  2. Je gaat in deze module de geschiedenis van huisverwarming leren.
  3. Je kunt na deze module de verschillende manieren van verwarmen benoemen en je kunt vertellen wat de voor- en nadelen van deze systemen zijn.
  4. Je kunt straks vertellen waarom je thuis moet ventileren.
  5. Als laatste leer je wat de term duurzaamheid betekent en waarom we hierover moeten nadenken. Je kunt dan ook vertellen op welke manieren we het huis kunnen verwarmen op een milieubewuste manier.

Warmte

Hoe zijn we ons gaan verwarmen?

Vanuit een ver verleden tot in de 17e eeuw verwarmde de mensen zich in noord Europa zich doormiddel van een houtvuur. Pas in de 17e eeuw gingen de mensen andere materialen gebruiken zoals houtskool, bruinkool en turf. Ze verwarmde zich dus bij een open vuur of bij een openhaard. Dit noem je ook wel lokale verwarming (in één ruimte). Romeinen daarin tegen hadden al een soort vloer-   en muurverwarming. Ze stookte op een centrale plaats vuur. Met de rookgassen verwarmde ze de holle vloeren en muren voordat de rook de schoorsteen uitging. Dit noem je centrale verwarming.Romeinse woning

Tot in de tweede helft van de 20e eeuw verwarmde de meeste gezinnen zich met een kolenkachel waar steenkool of eierkolen (geperst kolengruis) in gestookt werden. In dezelfde periode maakte veel fabrieken en de rijke bevolking al gebruik van stadsgas. Ze verwarmde hun huizen ermee, maar ze gebruikte het toen ook voor verlichting, strijkijzers en koelkasten. Stadsgas is een brandbaar gas wat gemaakt werd uit kolen. Pas met de overgang naar het aardgas is het gewoon geworden dat alle gezinnen gaskachels in huis kregen om er het huis mee te verwarmen. Alle andere huishoudelijke apparaten gingen toen voortaan op elektriciteit.

Omstreeks 1970 deed de centrale verwarming zijn intrede in de nieuwbouwwoningen. Met deze vorm van verwarmen staat de kachel niet meer midden in de woonkamer maar is nu weggestopt in de bijkeuken of op de zolderverdieping. In een centrale verwarming wordt water verwarmd in een kachel met behulp van aardgas of olie. Het water wordt rond gepompt in een leidingsysteem waar radiatoren, convectoren of vloerverwarmingen op aangesloten zijn.

 

Wat is warmte?

Thuis praten we vaak over warm, warmte, te warm of te koud. Met deze woorden zeggen we eigenlijk iets over hoe we ons voelen, maar we kunnen daar in de techniek niet mee rekenen. In de techniek hebben we twee grootheden die gebruikt kunnen worden in formules met betrekking tot warmte.

Deze twee grootheden zijn:

  1. Temperatuur (T), dit is een grootheid om de hoogte van de warmte te kunnen uitdrukken en dat doen we natuurkundig met Kelvin. Afgekort is dit K. Thuis gebruiken we meestal °Celsius. Afgekort is dit °C. Zo is 273 Kelvin hetzelfde als 0° Celsius. Deze grootheid komt uit het SI-stelsel.
  2. Energie (Q), is de grootheid die we gebruiken om de hoeveelheid warmte te kunnen uitdrukken. Dit doen we in Joule. Afgekort is dit J. Deze grootheid is hetzelfde als "Watt seconde" (KWh) in de elektrotechniek. Dit is een samengestelde grootheid en komt daarom niet voor in het SI-stelsel.

     

Alle mensen hebben een temperatuur van ongeveer 37°C. In ons land hebben tegenwoordig de meeste huishoudens een centrale verwarming (cv). Met een centrale verwarming in huis voel je jezelf het lekkerst bij een temp van 19 tot 21°C. Dit verschilt iets per mens en de manier van verwarmen. Warmte via de vloer, radiatoren of convertoren voelt iets anders aan. Is de temperatuur te laag voor je dan ga je rillen, of te hoog dan ga je zweten. Dit komt omdat je lichaam op de goede temperatuur wilt blijven. Je lichaam moet dan de ene keer harder werken en de andere keer koelen om de juiste temperatuur te houden.

 

 

 

De centrale verwarming

 

 

Bij een moderne centrale verwarmingsinstallatie is de ketel samengesteld uit de volgende onderdelen:

  1. De kachel,
  2. Circulatiepomp,
  3. Overdrukbeveiliging.

Dit is mooier en verkort de installatietijd. De moderne cv-ketel is meestal een combi-ketel en dat heeft de volgende voordelen: Hij levert ook warmwater en hij heeft ook een lucht aanzuigkanaal waardoor het verbrandingssysteem een gesloten systeem word. Dit laatste geeft een extra veiligheid, omdat er dan geen giftige gassen meer in huis op kunnen hopen. Linker foto toont een moderne combi-ketel. De rechter foto toont een oud model cv-ketel.

Ketel van een ouderwetse cv-installatie

 

Combi-ketel

 

 

 

Toets: Oefenvragen

Start

Ventileren van lucht

Moeten we ventileren in huis?

 

Oudere huizen hebben een natuurlijke ventilatie, omdat er op veel plekken kieren aanwezig zijn bij deuren, houtenvloeren en raamkozijnen. In de nieuwe huizen is dat niet meer zo, omdat dat zuiniger is voor het energieverbruik. We houden nu dus de warmte beter binnen en de kou beter buiten. Dit doen we door muren, vloeren en daken goed te isoleren en het huis tochtvrij te maken.

Een potdicht huis is wel erg zuinig met het verbruik van energie, maar de lucht binnen moet wel gezond blijven voor mens en dier. Als het gezin thuis is, gaan die mensen naar het toilet, douchen, koken, zweten, ademen. Met andere woorden ze verbruiken de zuurstof in de lucht en produceren afvalstoffen, vocht en laten ook ziektekiemen achter in de lucht. De afvalstoffen, ziektekiemen en het vocht maken het huis zo ongezond. De oplossing hiervoor is de vuile lucht afzuigen en de verse buitenlucht inblazen.

Om nu een energiezuinig en toch gezond huis te krijgen moet er gecontroleerd geventileerd worden. De inblaas (toevoer van verse lucht) en de afzuig (afvoer van vuile lucht) moeten voldoen aan de gestelde normen. Deze normen staan hieronder afgebeeld. Als het huis volgens deze normen is ingeregeld, is het huis op zijn best, energiezuinig en blijft het gezond.

 

Om aan de normen te kunnen voldoen moet er een kanalensysteem gemaakt worden om per ruimte de vuile lucht te kunnen afzuigen en via het dak te kunnen afvoeren. Op het dak kan ook de schone lucht aangezogen worden. De warmtewisselaar die op beide systemen is aangesloten zorgt ervoor dat het warmteverlies door de afzuiging wordt beperkt. De aangezogen koude lucht wordt door de af te voeren warme lucht verwarmd voor het de woning ingeblazen wordt.

Er zijn al merken van luchtbehandelingskasten die de ventilatie zelf meten en uit zichzelf bijsturen zoals te zien is in onderstaand filmpje.

Toets: Oefenvragen

Start

Duurzaamheid van warmte

Waarom moet alles tegenwoordig duurzamer en wat betekent dat woord? Duurzaam betekent 'voor lange tijd.' De energiebronnen die de mens nu gebruikt zijn eigenlijk allemaal fossiele brandstoffen. Dat betekent dat ze gevormd zijn uit resten van dieren en planten. Deze resten zijn lange tijd onder de grond onder hoge druk bewaard. Bij het verbranden van deze stoffen komen er veel afvalstoffen vrij die voor mens en natuur erg slecht zijn. Het fijn stof dat vrijkomt, is slecht voor onze luchtwegen (longen) en de CO2 veroorzaakt dat de temperatuur op aarde stijgt. Hierdoor smelten de poolkappen, sterven er diersoorten uit en veranderd de temperatuur op de aarde waardoor de voedselproductie voor de mensen in gevaar komt. Naast dat de afvalstoffen zo slecht zijn, raken deze delfstoffen ook eens op.

Daarom is de mens opzoek naar manieren van energie opwekken (omzetten) die niet opraken en geen CO2 uitstoot tot gevolg hebben. Waar we vroeger steeds minder gingen doen met het stadsgas, willen we nu ook voor de laatste, de kachel, een andere oplossing vinden. In de twee onderstaande filmpjes kun je zien hoe dit opgelost kan worden.

Warmte pompen

Drie verschillende systemen

Toets: Oefenvragen

Start

  • Het arrangement Warmte en Lucht is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    Frans Schenau Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
    Laatst gewijzigd
    2019-05-20 13:36:06
    Licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:

    • het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
    • het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
    • voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie.

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Toelichting
    Deze Wikiwijs-pagina is geschikt voor 3e klas PIE/basis, kader en GL. In deze module ga je kennis maken het klimaat in huis. Ook maak je de start met gasapparatuur.
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld

    Bronnen

    Bron Type
    https://youtu.be/RM5yXMk-xH4
    https://youtu.be/RM5yXMk-xH4
    Video
    https://youtu.be/ZPdVxCmBMm4
    https://youtu.be/ZPdVxCmBMm4
    Video
    https://youtu.be/FaoxC9scJis
    https://youtu.be/FaoxC9scJis
    Video
    Warmte pompen
    https://youtu.be/LooCauhz1n4
    Video
    Drie verschillende systemen
    https://youtu.be/XX3qUXIwjXI
    Video
  • Downloaden

    Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

    Metadata

    LTI

    Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

    Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

    Arrangement

    Oefeningen en toetsen

    Oefenvragen

    Oefenvragen

    Oefenvragen

    IMSCC package

    Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

    QTI

    Oefeningen en toetsen van dit arrangement kun je ook downloaden als QTI. Dit bestaat uit een ZIP bestand dat alle informatie bevat over de specifieke oefening of toets; volgorde van de vragen, afbeeldingen, te behalen punten, etc. Omgevingen met een QTI player kunnen QTI afspelen.

    Meer informatie voor ontwikkelaars

    Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.