Wat is voelbare hitte?

Verstandige warmte is de naam voor energie in de vorm van warmte die een verhoging of een verlaging van de temperatuur veroorzaakt. De naam komt van het feit dat het kan worden waargenomen als een verandering in temperatuur. Overdracht van dit type warmte-energie vindt plaats als geleiding of convectie.

Toevoeging van deze vorm van warmte resulteert in een temperatuurstijging terwijl verwijdering ervan een temperatuurdaling tot gevolg heeft. Het onderscheidt zich van latente warmte, die de temperatuur van een stof niet verandert. In plaats daarvan is latente warmte warmte die wordt uitgewisseld tussen een stof en zijn omgeving tijdens een faseverandering die optreedt bij een constante temperatuur, zoals vast ijs dat smelt in vloeibaar water.

Verschillende technieken kunnen worden gebruikt om voelbare warmte te meten of te schatten, afhankelijk van de specifieke omstandigheden. In zeer eenvoudige gevallen, zoals het meten van de temperatuurstijging van een stof in een keuken of laboratorium, kan een thermometer alles zijn wat nodig is. Dit zou niet praktisch zijn op zeer grote schalen, zoals bij het meten van de voelbare warmteflux of warmteoverdracht per oppervlakte-eenheid in de tijd van een groot geografisch gebied. Voor dergelijke situaties kan een voelbare warmteflux worden geschat met behulp van een statistische methode die bekend staat als eddy covariantie, of worden gemeten door een optisch apparaat dat bekend staat als een scintillometer met een grote opening.

Verstandige warmte is van belang in velden zoals meteorologie en klimatologie, waar het wordt gebruikt in berekeningen voor weersvoorspellingen op korte termijn en klimaatmodellering op lange termijn. Het aardoppervlak absorbeert warmte van de zon in de vorm van straling en zet deze om in zowel voelbare als latente warmte. De omzetting ervan in voelbare warmte resulteert in veranderingen in de temperaturen van de aardoppervlakken, zowel land als water, en van de atmosfeer.

Een ander gebied waar deze vorm van warmte van belang is, is verwarming, ventilatie en airconditioning (HVAC). Een voelbare warmtebelasting is een factor die de noodzakelijke temperatuur bepaalt van de lucht die naar een kamer wordt gevoerd en de vereiste luchtstroomsnelheid om de gewenste kamertemperatuur te handhaven. Het kan worden gebruikt voor HVAC-berekeningsdoeleinden in de vorm van de voelbare warmteverhouding (SHR), de hoeveelheid voelbare warmte gedeeld door de totale hoeveelheid warmte in een bepaalde ruimte. HVAC-apparatuur is zodanig gekozen dat de SHR van het systeem compatibel is met de SHR van de kamer of het gebouw waarvoor het zal worden gebruikt.

Gevoelige warmte kan ook worden opgeslagen voor later gebruik door de temperatuur van een materiaal te verhogen dat later die warmte vrijgeeft voor gebruik indien gewenst. Zonne-energie kan bijvoorbeeld op deze manier worden geconcentreerd en opgeslagen tijdens daglichturen en vervolgens worden getrokken uit opslag gedurende uren dat de zon niet schijnt. Materialen die als opslagmedia kunnen worden gebruikt, zijn afhankelijk van de opslagtemperatuur, de grootte van het systeem en andere factoren. Ze kunnen verschillende materialen omvatten zoals water, verschillende soorten stenen, gesmolten zouten, vloeibare metalen en meer.