In deze les ga je iets leren over de begrippen warmte en lucht.
De begrippen warmte en lucht vormen de basis elementen bij het aanleggen van een ventilatiesysteem.
Na het bestuderen van deze Wikiwijs heb je hopelijk een beter beeld gekregen van de bovenstaande twee begrippen en kun je de opgedane kennis vervolgens toepassen.
Veel succes!
Warmte
Wat is warmte ?
Warmte is een vorm van energie die vrijkomt wanneer er verbranding of beweging plaats vindt. Om ons heen bestaat allerlei materie uit kleine moleculen en atomen. Hoe sneller deze moleculen en atomen heen en weer bewegen hoe warmer de materie zal worden.
Stel we hebben op het terras een glas drinken besteld met ijs erin, wanneer je dit stuk ijs verwarmt ontstaat er beweging. Op een gegeven moment beven deze deeltjes zo dat ze zichzelf kunnen losmaken van hun vaste plaatsen en heen en weer kunnen bewegen: het ijs zal smelten en wordt vloeibaar. Als je ze blijft verwarmen, wordt de beweging van de moleculen nog sterker, totdat ze volledig uit het vloeibare water ontsnappen en als waterdamp in de lucht opstijgen: het water kookt.
Koude
Maar hoe zit het dan als het koud is? Bij koude is er gewoon geen warmte aanwezig. Stel we kopen een fles frisdrank in de supermarkt en willen dit opdrinken, alleen is de frisdrank niet enorm koel. Om dit te koelen moeten we de warmte uit de frisdrank halen, dit doen we bijvoorbeeld door stukjes ijs toe te voegen. Hierbij zal het ijs de warmte absorberen (en smelten), waardoor frisdrank zijn warmte verliest en koel wordt.
Hoe koud kan materie worden?
Materie kan niet oneindig koud worden. Het laagst mogelijke temperatuur wordt bereikt wanneer de deeltjes niet langer bewegen. We noemen deze temperatuur het absolute nulpunt, dit is -273,15 graden Celsuis = 0 Kelvin.
Er zijn verschillende meeteenheden voor het meten van temperaturen: graden Celsius, graden Fahrenheit, Kelvin. In de gehele wereld wordt niet dezelfde meeteinheid gebruikt.
Graden Celsius (° C)
In de meeste landen op de wereld, waaronder Nederland, wordt de temperatuur in graden Celsius gemeten. De meeteenheid is vernoemd naar Anders Celsius (1701-1744), hij was een Zweedse astronoom, natuurkundige en wiskundige. Bij de Celsius-schaal wordt er gebruik gemaakt van vaste punten voor de temperaturen van het vriespunt (0 ° C) of kookpunt van het water (100 ° C).
Graden Fahrenheit (° F)
Fahrenheit is de oudste temperatuurmeeteenheid die nog steeds in gebruik is in vijf landen. Deze landen zijn Liberia, de Marshalleilanden, Micronesië, Palau en de Verenigde Staten. Gabriel Fahrenheit (1686-1736) was een Duitse natuurkundige en uitvinder van meetinstrumenten. De schaal van Gabriel Fahrenheit verwijst naar het vaste punt van de laagste temperatuur van de winter 1708/1709 in zijn woonplaats Gdansk (-17,78 ° C) en naar het vaste punt waarop het water bevriest (0 ° C, 32 ° F) ). Een temperatuurstijging van 9 ° F komt overeen met een temperatuurstijging van 5 ° C. De Fahrenheit-schaal was lang in gebruik in Europa totdat deze werd vervangen door de Celsius-schaal.
Kelvin (K)
Wetenschappers meten de temperatuur in Kelvin, dat ook de nieuwste eenheid is voor het meten van temperatuur.
William Thomson (Lord Kelvin) (1824-1907) was een Britse natuurkundige.
Deze eenheid is gebaseerd op absoluut nul (-273.15 ° C) en gebruikt dezelfde stappen als de schaal van Celsius. Het verschil tussen de temperatuur waarbij het water kookt en de temperatuur waarbij het water bevriest is daarom hetzelfde, ongeacht of het wordt berekend in Kelvin of in graden Celsius.
Verwarmingssystemen
Manieren van verwarmen
Ieder mens heeft graag een warm huis om naar thuis te komen, de verwarming is dus van groot belang in ons dagelijks leven. Zonder een verwarming zouden we het zeer koud hebben en strenge winters niet overleden. Dit is te zien in het filmpje over de strenge winter die in Nederland plaatsvond in 1979.
We kunnen de verwarmingssystemen in twee groepen verdelen namelijk:
Lokale verwarming
Centrale verwarming
Lokale verwarming
Lokale verwarming is niks anders dan een plaatselijke verwarming, hierbij wordt slechts een deel van de totale woning verwarmd door een lokale verwarmingsbron.
Een lokale verwarming is het tegengestelde van centrale verwarming. Lokale verwarming dient meestal als bijverwarming en als bron van sfeer en gezelligheid. Lokale verwarming is vaak voorzien van een thermostaat.
Voorbeelden van lokale verwarming zijn:
gaskachel
elektrische kachel / verwarming
gashaard
houtkachel
houthaard
We kunnen door gebruik te maken van lokale verwarming in het voorjaar en najaar besparen op de stookkosten. Op een koude avond is het namelijk voordeliger om even de hout- of gaskachel aan te zetten dan de gehele centrale verwarming te laten draaien. Bovendien is het niet erg als het in de slaapkamers iets kouder is dan in de woonkamer.
Hoe werkt centrale verwarming en op welke manieren vind er warmte afgifte plaats?
Een centraal verwarmingssysteem verwarmt alle woonruimtes in een gebouw. Warmte afgifte vind plaatst door middel van radiatoren en/of vloerverwarming. Radiatoren geven snel warmte af in tegenstelling tot vloerverwarming, deze werkt op relatief lage temperatuur en wordt voornamelijk alleen toegepast in goed geisoleerde ruimte.
Een cv-ketel vind je opgesteld op de zolder of in de kelder, in de cv-ketel wordt warmte-energie opgewekt. De opgewekte warmte-energie wordt via pompen transporteert door de leidingen naar de radiatoren of vloerverwarmingen die zich in de afzonderlijke kamers bevinden. Bij de radiator regelt een thermostaatklep hoeveel warm water er in het element stroomt. Hoe hoger het thermostaatniveau wordt ingesteld, hoe meer warm water door het verwarmingsoppervlak stroomt. Na ontvangst van het verwarmde water geven de radiatoren vervolgens de warmte-energie af aan de kamer via stralingswarmte en luchtstroom. Het koelwater stroomt door de pijp, de retour, terug naar de ketel. Hierna begint de cyclus vanaf het begin.
Welke centrale verwarmingsystemen worden zo al gebruikt?
Aardgasverwarming
Bij aardgasverwarming, wordt er - zoals de naam al aangeeft - aardgas verbrandt om water te verwarmen. Water heeft een bijzonder hoge warmtecapaciteit in vergelijking met de meeste andere vloeistoffen, dus het kan veel warmte-energie opslaan.
De watercirculatie van de kachel zorgt ervoor dat deze warmte naar de woonruimtes wordt getransporteerd. Aardgas is een relatief schone energiebron omdat bijna alle energie kan worden omgezet in warmte. Moderne aardgasverwarmingssystemen met condensatietechnologie bereiken zelfs een warmte-efficiëntie van bijna 100 procent.
De warmtepomp
Een warmtepomp is een verwarming die de in de omgeving opgeslagen thermische energie gebruikt om gebouwen te verwarmen. In tegenstelling tot hout-, olie- of gasverwarmingssystemen werkt dit niet door verbranding maar door een ingewikkeld technisch proces. Net als in een koelkast is het belangrijk om thermische energie bij lage temperaturen naar een hoger niveau te brengen. Hoewel dit de binnenkant koel houdt in de koelkast, maakt het proces in de warmtepomp het mogelijk om de omgevingswarmte in het verwarmingssysteem te gebruiken.
Warmte reguleren
Hoe wordt de warmte gereguleerd?
Hiermee bedoelen we, hoe regelen en behouden we de gewenste temperatuur in ons huis.
Er zijn een drietal manieren om de temperatuur te regelen:
Centraal
Wanneer je centraal de temperatuur in de woning regelt hangt er ergens in de woning een apparaat, dit apparaat meet de temperatuur en deze kan je hier ook mee regelen. Dit apparaat noemen we een thermostaat. De thermostaat kan men vinden in allerlei vormen en uitvoeringen, van simpel tot ingewikkeld. Gezien de meeste doorgebrachte plek in het huis de woonkamer is, wordt de thermostaat hier vaak geplaatst.
Lokaal
Naast de centrale regulatie kunnen we ook lokaal reguleren, hierbij wordt de temperatuur geregeld bij de bron zelf, de radiator. Het regelen door we door middel van het draaien van de thermostaatkraan.
Weersafhankelijk
De laatste methode is door weersafhankelijkheid, hierbij wordt de regeling van de temperatuur gedaan door weersinvloeden. Op het moment dat het buiten kouder is zal de temperatuur binnen automatisch hoger wordt. Dit wordt gedaan met behulp van een weersafhankelijke regeling.
Terwijl een kamerthermostaat een verwarmingsketel stuurt naargelang van de temperatuur die hij meet in de kamer waarin hij hangt, houdt een weersafhankelijke regeling ook rekening met wat voor weer het buiten is en stuurt hij op basis daarvan de ketelwatertemperatuur aan.
Wanneer je in een huis woont of ergens anders op de wereld bent, frisse en gezonde lucht is zeer belangrijk voor iedereen. Wanneer er geen frisse en gezonde lucht aanwezig is creëren we gezondheidsproblemen voor onszelf. Belangrijk is dat er dus voldoende zuurstof aanwezig is in de lucht.
Wat is lucht?
Wat is lucht nu inderdaad? Lucht is overal om ons heen aanwezig, dit is een mengsel welke uit meerdere gassen bestaat. Lucht bestaat voor 78% uit stikstof en voor 20% uit zuurstof, het stukje zuurstof is belangrijk voor mensen om te kunnen leven. De overige 2% van lucht is een combinatie van CO2 (koolstofdioixde), waterdamp en hele kleine hoeveelheden edele gassen. Op de aarde hebben we natuurlijk overal om ons heen lucht, maar hoger is de dampkring te vinden. De dampkring bestaat uit ozon, helium en waterstof.
Waaruit bestaat lucht?
De lucht die we elke dag inademen bestaat in totaal uit 5 verschillende gassen. Dit zijn de volgende gassen:
Stikstof (N2)
78%
Zuurstof (O2)
20%
Edele gassen
1%
Koolstofdioxide(CO2)
0,03%
Water H2O
0,97%
Luchtkwaliteit
Gevaren van slechte lucht in huis
Binnenshuis is er kans op slechte lucht in je huis, dit ontstaat door de vele dingen die we thuis doen. Doordat vieze lucht niet gezond is voor mensen is het belangrijk om goed te veniteleren. Wanneer je doet ventileren laat je de vervuilde lucht naar buiten gaan en zorg je dat schone lucht weer naar binnen komt.
De lucht in huis raakt vervuild door:
Koken, douchen, verven, roken en kaarsen branden.
Roken in huis.
Stoffen die komen uit meubels en vloerbedekking.
Stoffen die komen uit elektrische apparaten en bouwmateriaal.
Allerlei geurtjes. Bijvoorbeeld door zweet, parfum en luchtverfrissers.
Virussen en bacteriën.
In huis is er ook altijd veel vocht aanwezig, dit is omdat je vocht uitademt en daarnaast ook zweet. Maar het vocht kan ook ontstaan door het koken, douche, wassen en schoonmaken.
Wanneer je niet doet ventileren in huis zal er geen mogelijkheid staan voor het vocht om te verdwijnen, hierdoor zal er uiteindelijk schimmel ontstaan.
Schimmels komen overal voor. Als schimmels op een plek terecht komen waar het vochtig is en waar ze goed kunnen groeien, ontstaat er een schimmelplek. Schimmels komen dan ook altijd door te veel vocht in je huis.
Hieraan merk je dat je huis vochtig is:
Er hangt een muffe lucht in je huis.
Je ziet vochtplekken of schimmelplekken op de muren.
De ramen zijn vaak beslagen. Er zit vaak condens op
Ventileren
Ventileren is het voortdurend verversen van lucht. Met andere woorden: je laat de vervuilde binnenlucht naar buiten stromen en vervangt ze door minder verontreinigde buitenlucht. Door op een goede, continue manier te ventileren, verbeter je de kwaliteit van het binnenmilieu er sterk op en bescherm je en verbeter je je gezondheid!
In oude huizen is ventilatie bijna automatisch ingebouwd. Door kieren en tochtgaten komt er vanzelf frisse lucht de huizen binnen. Het nadeel dat deze kieren met zich meebrengen, is het ontstaan van tocht en een stijging van energiekosten, ofwel energieverspilling. Sinds die tijd worden moderne woningen zo goed geïsoleerd dat er geen lucht meer binnen kan komen via kieren en gaten. Zonder gebruik te maken van extra ventilatie, zal er dus geen verse lucht de woning in kunnen. Hierdoor kan een vochtig, bedompt en ongezond binnenklimaat ontstaan waardoor schimmels en huisstofmijt de vrije hand hebben.
Soorten ventilatie
Hoe beter de woning geïsoleerd wordt, hoe minder makkelijk het warme binnenklimaat warmte over kan dragen aan de koude buitengevel van de woning. Maar omdat woningen langzamerhand steeds beter worden geïsoleerd zal er op een andere mannier geventileerd moeten worden
In Nederland kennen we in de woningbouw 4 type ventilaties:
Systeem A
Natuurlijke toevoer via roosters en/of klapramen in kamers en natuurlijke afvoer via kanalen uit toiletruimte, douche/badruimte en keuken.
Systeem B
Mechanische toevoer naar kamers en natuurlijke afvoer via kanalen uit toiletruimte, douche/badruimte en keuken.
Systeem C
Natuurlijke toevoer via roosters en/of klapramen in kamers en mechanische afvoer via kanalen uit toiletruimte, douche/badruimte en keuken
Systeem D
Mechanische toevoer naar kamers en mechanische afvoer uit kamers en/of mechanische afvoer via kanalen uit toiletruimte, douche/badruimte en keuken. Bij dit systeem wordt in Nederland vrijwel altijd warmteterugwinning uit afvoerlucht toegepast. De balansventilatie wordt hierbij het vaakst toegepast.
Het arrangement Warmte en lucht is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
Maaike Janssen
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2024-05-15 22:18:25
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.
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
Eindtoets warmte
Eindtoets lucht
IMSCC package
Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.
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.
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.
