Welk type warmteoverdracht gebruikt een houtgestookte brand?

Een houtkachel maakt gebruik van de drie soorten warmteoverdracht die in de natuur bestaan ​​en die in de natuurkunde bekend zijn. Deze omvatten convectie, een warmteoverdracht door luchtstromen. Geleiding is een warmteoverdracht door vaste objecten zoals de grond of de stenen in een muur van een open haard. Straling is de derde vorm van gemeenschappelijke warmteoverdracht en kan straling van het licht van het vuur en de oxidatie van de brandstof tijdens het verbrandingsproces omvatten.

Convectie is een van de meest gebruikelijke manieren om warmte van het ene naar het andere object over te brengen, zowel in de natuur als in door de mens gemaakte verwarmingsapparaten. Dit komt omdat het een gemakkelijke methode is om te gebruiken en te bedienen. De hoeveelheid warmte die wordt overgedragen door convectie in een houtvuur is direct gerelateerd aan hoe snel de wind waait bij een buitenhaard of het niveau van geforceerde convectie bij een haardvuur. In een open haard beweegt de warmte van een houtvuur in een kamer terwijl koele lucht vanaf de vloer in het vuur wordt getrokken om het van brandstof te voorzien. Hierdoor wordt de warme lucht naar buiten geduwd terwijl deze de ruimte in de kamer opstijgt en wordt de temperatuur verhoogd.

Geleiding is een efficiëntere manier van warmteoverdracht, maar ook een langzamere. Hoe dichter een materiaal is, hoe meer warmte het van de ene naar de andere locatie kan transporteren. Bij een kampeervuur ​​dient de geleiding om warmte door de grond over te dragen vanwaar de brand zich bevindt, en verspreidt zich in een geleidelijk, sferisch patroon. Dit blijft vaak onopgemerkt door mensen die dicht bij een vuur zitten, maar naarmate de grond warmer wordt, verplaatsen convectiestromen die erover bewegen ook een deel van deze warmte van het vaste oppervlak naar de lucht. Bij een open haard is geleiding vrij duidelijk als u het buitenmetselwerk van een open haard aanraakt en voelt dat vuur het heeft opgewarmd.

Een houtgestookt vuur brengt ook warmte over via elektromagnetische straling. Dit omvat zowel het zichtbare licht dat het vuur produceert, als licht met langere golflengten zoals het infrarode lichtbereik dat het menselijk oog niet kan zien. Een vuur straalt warmte uit met licht, net zoals de zon dat doet. Het proces is ook vergelijkbaar met de warmte die de aarde 's nachts naar de ruimte uitstraalt terwijl deze afkoelt, bekend als zwarte lichaamsstraling of warmtestraling.

De chemische reactie van het vuur zelf, bekend als verbranding, is de primaire methode van warmteoverdracht. Straling heeft geen materie nodig om warmte over te dragen, zoals bij convectie of geleiding, maar het vereist wel een soort reactie. In het geval van een houtgestookte brand is dit een chemische reactie waarbij het hout snel oxideert en gassen produceert zoals zuurstof, kooldioxide en stoom. Bij het chemisch afbreken van het hout in het vuur komt energie vrij in de omgeving in de vorm van warmte en vlammen.