Zonneschoorsteen spaart energie en levens

Onderwerp: Arbeid en energie

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.

In het Technisch Weekblad van mei 2020 staat een  artikel over zonneschoorstenen. Deze voeren geen rookgassen af maar lucht uit het gebouw. Ze kunnen zo een duurzame en energiezuinige manier zijn om gebouwen te koelen en/of te verwarmen. Ook zou deze techniek in geval van een brand mensenlevens kunnen redden .

Een zonneschoorsteen is gebruikt in een nieuw, moderne gebouw in Melbourne in Australië.

Zonlicht valt in de speciale schoorsteenkolom die overigens  niet bedoeld is voor de afvoer van rookgassen. Dankzij goed geïsoleerd glas wordt de warmte van het zonlicht opgenomen door een absorberende plaat bovenin de schoorsteen. Daardoor wordt de lucht bovenin de schoorsteen bloedheet.

Als het warm weer is, blijft de bovenkant van de schoorsteen open.

a) Leg uit wat er gebeurt met de hete lucht boven in de schoorsteen.

De hete lucht in de schoorsteen stijgt op.

b) Leg uit wat er gebeurt met de lucht in de hele schoorsteen.

De opstijgende hete lucht zuigt de lucht eronder mee. Aan de bovenkant van de schoorsteen wordt deze afgevoerd.

Als het koud is, wordt de bovenkant van de zonneschoorsteen afgesloten.

c) Leg uit wat er nu gebeurt met de hete lucht in de schoorsteen.

De hete lucht blijft in de schoorsteen en warmt de lucht in het gebouw op.

De Australische zonneschoorsteen kan de tijd die mensen  hebben om tijdens een brand uit het gebouw te ontsnappen flink verlengen.

d) Leg uit of de schoorsteen dan aan de bovenkant open moet zijn of gesloten.

De schoorsteen zuigt de rook en de hete lucht die bij de brand ontstaat uit het gebouw. Dit gaat via dezelfde techniek als waarmee hij ventileert. De bovenkant moet dan dus open zijn.

Er bestaat ook een gevaar bij deze toepassing.

e) Leg uit welk gevaar dat kan zijn.

Het gevaar bestaat dat door de luchtstroom de brand aangewakkerd wordt.