Je ooit afgevraagd hoe het toch kan dat eendjes op een ijskoude plas water hun lichaamstemperatuur op peil houden? Dat doen ze met een vernuftige WTW-installatie.
De warmtehuishouding van de eend begint met zijn donzige isolerende verenpak, dat hij waterafstotend maakt met een speciaal laagje vet, geproduceerd in een kliertje bij de staart. Een prima isolatie. Maar daarmee is de eend er nog niet. Want onder dat dikke lijf bungelen twee poten, waar nauwelijks vet aan zit.
Sterker nog, de zwemvliezen tussen de tenen van de eend mogen dan handig zijn om door het water te peddelen, door het grote oppervlak vliegt de energie in principe het lichaam uit. Dat is een bekend principe in de dierenwereld. Denk maar aan de olifant. Het bloed dat door zijn grote oren stroomt koelt hij door er mee te flapperen. Gesneden koek voor de installateur, die weet dat de warmteafgifte toeneemt met het oppervlak van de warmtewisselaar.
Koude poten
Voor een eend in koud water is dat natuurlijk een uiterst onwenselijke situatie. Hij zou wel érg veel kroos moeten opsnavelen om dat energieverlies te compenseren. Maar de eend heeft er wat op gevonden, via een oplossing die de installateur wellicht bekend voor komt.
De slagader die het warme lijf verlaat om de poten van zuurstof te voorzien, ligt vlak naast de terugstromende ader. En die pikt de warmte van de slagader op. Dus, de zuurstof gaat naar de poten en de warmte blijft in het lijf.
Mmm, waar kwamen we dat trucje nog meer tegen? O ja, in de installatietechniek. Want de warmteterugwinning in een douche-wtw werkt niet anders. Voordat het opgewarmde water het huis verlaat via het riool, stroomt het langs de koude waterleiding die de warmte oppikt en terug het systeem in brengt. Ventilatie wtw? Zelfde principe.
Entropie
Ok, en nu proberen uit te leggen hoe een warmtepomp werkt. Een omgekeerde koelkast! Ja, maar hoe werkt dan een koelkast? Bij airco’s, warmtepompen en koelkasten draait het allemaal om ‘entropie’, een belangrijk begrip in de thermodynamica. Tenminste, zo heb ik het altijd begrepen.
Het concept is dit: naarmate de wanorde binnen een stof toeneemt – ofwel een hogere entropie heeft – zit er meer energie in die stof opgesloten. Een stof die bijvoorbeeld overgaat van een vloeistof naar een gasvorm, wordt chaotischer en neemt daardoor veel energie op van zijn omgeving. En dus is het mogelijk om zelfs uit vrieskoude buitenlucht nog warmte te winnen.
Slagroomspuit
En dát komen we ook buiten de installatietechniek tegen: bij een slagroomspuit bijvoorbeeld. Want als je goed oplet, dan zie je dat zich rond de spuitmond ijs vormt bij het spuiten (niet zozeer bij supermarktbussen, wel bij horecaspuiten, die werken met patronen).
De onder druk staande vloeibare slagroom en het lachgas in de patronen zetten bij het spuiten namelijk uit, de entropie neemt toe, waarvoor energie nodig is. Die komt uit de omliggende lucht. Die koelt af, en er vormt zich ijs.
En precies zo, met compressoren en expansieventielen, werkt de koelkast. Of de warmtepomp. En omdat dat in een gesloten circuit gebeurt, kan het zich keer op keer herhalen. (Correct me if I’m wrong, blijft lastige materie.)
Feestje
Als je op een feestje uitlegt hoe een douche-wtw werkt, heb je grote kans dat driekwart je glazig aan zit te kijken. Maar haal er een kwetterend eendje bij, in een plas ijskoud water, en ze hangen aan je lippen. En zo moet je het toch verkopen.
En die warmtepomp? Misschien is de slagroomspuit niet de ideale vergelijking. Maar je moet toch wat. Want de HR-ketel is feitelijk een keteltje op het vuur, makkelijk. De warmtepomp is tamelijk onbegrijpelijk en toch moet straks iedereen er aan. Probeer het dan met een flinke toef slagroom.
