Wat verwarmt de aarde eigenlijk?

Honderdvijftig miljoen kilometer vacuüm

Dat is de afstand tussen de Zon en de Aarde, en hij bevat lucht noch materie noch contact. Geleiding noch convectie kunnen het vacuüm doorkruisen. Toch komt de warmte aan, wat het bestaan van een derde overdrachtsweg bewijst.

Straling, de enige weg die niets nodig heeft

Geleiding vraagt contact, convectie vraagt een medium. Straling verplaatst zich zonder drager, zoals het licht, en verandert in warmte op het ogenblik dat ze een vlak ontmoet dat ze opneemt.

Wat dat verandert aan hoe we over verwarming denken

Een kamer verwarmen betekent niet noodzakelijk haar lucht verwarmen. Straling gericht op de mensen en de vlakken geeft een onmiddellijk warmtegevoel, zonder het hele volume in beweging te moeten brengen.

De proef die iedereen al gedaan heeft

Op een winterdag, in de zon, ontvangt de huid duidelijke warmte terwijl de omgevingslucht koud blijft. In de schaduw stappen neemt het gevoel in één seconde weg, zonder dat de luchttemperatuur een tiende graad bewogen is.

Elk warm lichaam straalt

Niet alleen de Zon. Een radiator, een muur, een plafond, een menselijk lichaam geven voortdurend infraroodstraling af. Het gevoelde comfort hangt dus af van de balans tussen wat de huid ontvangt en wat ze naar de wanden uitstraalt.

Waarom een koude wand koud maakt

Omdat het lichaam er meer straling naartoe stuurt dan het terugkrijgt. Dat is precies het mechanisme van het ongemak bij een raam of onder een slecht geïsoleerd plafond, en het wordt niet verholpen door de luchttemperatuur te verhogen.

De toepassing op het gebouw staat op de pagina geïnspireerd door de zon, en het principe op die over passieve verwarming.

Wat verwarmt de aarde eigenlijk?

De meesten zouden antwoorden: de warmte van de zon.

• En toch komt de temperatuur aan haar oppervlak niet boven 6000 °C.
• Zij staat bovendien op 150 miljoen kilometer, achter een vacuüm, en een vacuüm is een uitstekende isolator.

De verklaring moet dus elders liggen.

In de zomer is het u opgevallen: bij hoogstaande zon en een wolkenloze hemel is het zand twee keer zo heet als de lucht, hoewel de zon aan beide dezelfde energie levert.

Hoe kan dat?

De zonnestralen dragen een vorm van licht die wij infrarood noemen. Licht doorkruist de lucht om ons heen, maar wordt tegengehouden door materie, door zand of door huid, die het volledig opneemt.

Deze energiepakketjes werken nauwelijks op lucht. Zij brengen de moleculen en atomen waaruit de materie bestaat in beweging, en die beweging voelen wij als warmte.

Voor de meeste mensen is warmtecomfort een kwestie van luchttemperatuur en van het rondpompen van die lucht.

Neemt men de zon tot voorbeeld, dan volgt daaruit tweeërlei:

1. materie verwarmen kost half zo veel energie als lucht verwarmen,
2. en infrarood licht vanaf het plafond afgeven verwarmt de huid rechtstreeks, zonder hindernis ertussen.

Een stralingsplafond is de vorm van rechtstreekse verwarming die het dichtst komt bij wat de zon doet.