Hoe werkt een kachelventilator?

André Kesseler

04-07-2022 11:00:00

kachelventilator

Wanneer je de warmte van je kachel wilt verspreiden door de kamer, kun je een ventilator aanschaffen. Zo’n ding begint met draaien zodra je hem op de houtkachel plaatst. Hoe werkt dat?

Bert Braakman heeft een kachelventilator aangeschaft om de warmte van zijn houtkachel wat meer door de woonkamer te verspreiden. Maar aan het ding zit geen snoer en er is geen klepje waar batterijen achter verstopt zitten. Toch draait de fan, als de kachel eenmaal op temperatuur is, vrolijk rond. En dus wil Bert weleens weten hoe het ding werkt.

Dit wil je ook weten:

In Nederland staan ’s winters zo’n 800.000 houtkachels te snorren. Het probleem kan zijn dat je in de buurt van de kachel bijna in je onderbroek moet zitten, terwijl het verderop in de kamer vrij fris blijft. En dan kan een kachelventilator (een beetje) helpen. En die draait met behulp van een peltier-seebeck-element.

Wat is het peltier-seebeck-effect?

De basis daarvoor werd gelegd door de Duitse wetenschapper Thomas Seebeck. Die ontdekte in 1822, na wat experimenten met voltaïsche stroom en magnetisme, dat een temperatuurverschil tussen twee metalen een kompasnaald in beweging kan brengen. Later bleek dat dit komt door een magnetisch veld, dat op zijn beurt wordt veroorzaakt door een elektrische stroom. In 1834 ontdekte de Franse natuurkundige Jean Peltier het omgekeerde. Als je twee verschillende metalen onder stroom zet, wordt de temperatuur op het grensvlak hoger of lager, afhankelijk van de richting van de stroom. Beide effecten samen worden het peltier-seebeck-effect of thermo-elektrisch effect genoemd. De ventilator gebruikt dus een temperatuurverschil om een elektrische stroom te genereren: zo’n constructie wordt ook wel een thermokoppel genoemd.

Dat werkt in principe met alle metalen, maar het best met zogenoemde halfgeleiders. Het peltier-seebeck-element in de ventilator bestaat uit een bovenlaag en een onderlaag met daartussen halfgeleiders van legeringen op basis van bijvoorbeeld thallium of bismut, gemengd met antimoon of seleen. Er zijn twee soorten halfgeleiders: de N- en de P-materialen. Het N-materiaal heeft een overmaat aan vrije elektronen, die negatief geladen zijn; in het P-materiaal is een tekort aan elektronen, en dat is daardoor positief geladen. Als er nu één kant wordt verwarmd, verplaatsen de elektronen zich van het N-materiaal naar het P-materiaal. Loopt de temperatuur van de kachel op tot een graadje of 50 Celsius, dan ontstaat er voldoende elektrische spanning om het elektromotortje en daarmee de fan te laten draaien.

Deze vraag kon je vinden in KIJK 10/2021.

Ook een vraag voor de rubriek ‘KIJK Antwoordt’? Mail hem naar [email protected]. En in onze nieuwste special geven we antwoord op 197 bijzondere, verrassende en boeiende vragen! Bestel hem eenvoudig en snel via onderstaande knop.

Beeld: UltrAir



Podcast KIJK en luister via JUKE






Meer KIJK antwoordt