Convectie

convectie is de beweging van een vloeistof die wordt aangedreven door temperatuurverschillen tussen die vloeistof. Wanneer een vloeistof wordt verwarmd, wordt het gebied in nauwste contact met de warmtebron minder dicht als gevolg van verhoogde kinetische energie in de deeltjes. Het gedeelte van de vloeistof dat minder dicht dan stijgt, terwijl het dichtere gedeelte van de vloeistof zinkt. Het proces herhaalt zich omdat de minder dichte vloeistoffen afkoelen als ze zich van hun warmtebron verplaatsen, waardoor ze zinken, terwijl de dichtere vloeistoffen opwarmen als ze in de buurt van de warmtebron, waardoor ze stijgen. Hierdoor ontstaan convectiestromen.

convectie is een van de fundamentele manieren waarop warmte wordt overgedragen. De andere zijn thermische geleiding, stralingsenergie en evapotranspiratie.

figuur 1. Lucht boven land warmt sneller op dan lucht boven water, wat leidt tot convectie die aanvoelt als een koele oceaanbries.

Figuur 2. Convectieverwarming een ruimte is stil en energiezuinig.

convectie speelt een grote rol in windpatronen en in passieve ventilatie. De beweging van de wind over de hele wereld is afhankelijk van verschillende plekken waar warme lucht stijgt en koele lucht zinkt, waardoor grote windstromingen ontstaan die het weer beïnvloeden. Bijvoorbeeld, de lucht boven het land wordt meestal verwarmd door de zon tijdens de dag, terwijl de lucht boven de zee koel zal blijven. De hete lucht boven het land zal stijgen in de atmosfeer. Als het stijgt, koelt het ook af en wordt dichter, waardoor het weer zinkt. Dit begrip wordt geïllustreerd in Figuur 1.net zoals convectie in de atmosfeer werkt, veroorzaakt convectie ook passieve ventilatie (natuurlijke luchtbeweging) in een ruimte, zoals weergegeven in Figuur 2. Terwijl natuurlijke convectie binnen huizen kan worden gebruikt, is gedwongen convectie gemeenschappelijker.

geforceerde convectie

hoofdartikel

hoewel natuurlijke convectie in huizen kan worden gebruikt, komt geforceerde convectie vaker voor. Hier worden luchtstromen door een ventilator door een kamer geforceerd. Geforceerde convectie kan dezelfde effecten bereiken als natuurlijke convectie, het proces wordt gewoon geholpen door apparaten zoals ventilatoren. Als uw huis heeft verwarmingsopeningen op de bodem van uw muren, is dit een voorbeeld van geforceerde convectie.

Figuur 4. In de winter moeten plafondventilatoren met de klok mee draaien om koele lucht uit de kamer te trekken en warme lucht naar beneden te dwingen, waardoor een opwaartse luchtstroom ontstaat.

Figuur 3. In de zomer moeten plafondventilatoren tegen de klok in draaien om warme lucht te mengen en een koele bries naar beneden te dwingen, waardoor een downdraft ontstaat.