Το φαινόμενο της καμινάδας

Η καμινάδα εκ πρώτης όψεως μοιάζει να είναι ένας όρθιος άδειος σωλήνας. Το τι κάνει, το γιατί χρειάζεται και πως δουλεύει αυτός ο σωλήνας φαίνεται να διαφεύγει από του περισσότερους.
Ας ρίξουμε λοιπόν λίγο φως στην «φυσική» της καμινάδας, για να μπορέσουμε να καταλάβουμε τι ακριβώς χρειάζεται από εμάς...

Το πρώτο πράγμα που θα πρέπει να καταλάβουμε είναι ότι το σπίτι είναι ένα σύστημα στο οποίο διάφορες δυνάμεις αλληλεπιδρούν χωρίς να τις αντιλαμβανόμαστε ούτε αυτές ούτε τις αλληλεπιδράσεις τους. Το μόνο που αντιλαμβανόμαστε είναι τα αποτελέσματα τους και συνηθέστερα όταν αυτά δεν είναι ευχάριστα, όταν δηλαδή μας δημιουργούν κάποιο πρόβλημα.

Ο αέρας τον οποίο αναπνέουμε και μέσα στον οποίο ζούμε, δεν διαφέρει και τόσο πολύ από το νερό, όσο ίσως να νομίζουμε. Το σπίτι μας είναι ένα σύστημα μέσα στο οποίο ο αέρας κινείται ασταμάτητα, επηρεαζόμενος από τον αέρα έξω από το σπίτι μας ομοίως όπως το νερό της θάλασσας επηρεάζει το νερό στο εσωτερικό ενός βυθισμένου πλοίου. Το σπίτι μας, πρακτικά είναι βυθισμένο στον αέρα που μπαίνει και βγαίνει από αυτό ακολουθώντας θεμελιώδεις φυσικούς νόμους.

Θα έχετε προσέξει, αν έχετε βάλει ποτέ το χέρι σας κοντά σε ένα καλοριφέρ ότι θερμός αέρας κοντά του κινείται ανοδικά προς το ταβάνι. Αυτό που ίσως δεν θα έχετε αντιληφθεί είναι την παράλληλη με το έδαφος κίνηση κρύου αέρα προς το καλοριφέρ καθώς και την καθοδική κίνηση αέρα σε σημεία μακριά από το καλοριφέρ. Αυτή η κίνηση των ρευμάτων, θερμά προς τα πάνω και ψυχρά προς τα κάτω είναι ασταμάτητη σε κάθε χώρο που υπάρχει αέρας. Μέρος του αέρα ανακυκλώνεται μέσα στο χώρο ακολουθώντας μια συγκεκριμένη και συχνά ανεπαίσθητη τροχιά, και μέρος του αέρα ανανεώνεται ομοίως όπως το κουμπί μέσα στα αυτοκίνητα μας.

Ο θερμός αέρας συσσωρεύεται στα ανώτερα στρώματα και όσο συνεχίζει να θερμαίνεται, πιέζεται και εξωθείται από το σπίτι αναγκάζοντας νέο πιο κρύο αέρα να μπει μέσα στο σπίτι για να καλύψει το κενό. Όσο πιο στεγανό είναι ένα σπίτι τόσο πιο δύσκολή και βίαιη γίνεται αυτή η προσπάθεια.

Σε κάποιο σημείο του κτιρίου, βρίσκεται το λεγόμενο σημείο μηδενικής πίεσης. Αυτό είναι μια θεωρητική γραμμή παράλληλη προς το έδαφος στην οποία η πίεση είναι ίση με το περιβάλλον. Πάνω από αυτή την γραμμή η πίεση είναι μεγαλύτερη από αυτή του περιβάλλοντος ενώ κάτω από την γραμμή είναι μικρότερη. Η θέση αυτής της γραμμής μεταβάλλεται διαρκώς σαν σεντόνι που τινάζεται, αποτέλεσμα παραγόντων που διαμορφώνουν την θερμοκρασία και την πίεση του αέρα. Εξωτερική θερμοκρασία, ηλιακή ακτινοβολία, ρεύματα αέρα, συσκευές θέρμανσης εντός του σπιτιού ακόμα και το υλικό κατασκευής των επίπλων και η παρουσία και κίνηση ανθρώπων μέσα στο χώρο επηρεάζει σημαντικά τις τιμές αυτές.

Κάθε φορά για παράδειγμα που ένα τζάκι ή συσκευή θέρμανσης, ευρισκόμενη κάτω από το σημείο μηδενικής πίεσης ενεργοποιείται, δημιουργεί ρεύμα θερμού αέρα προς τα πάνω και υποπίεση χαμηλά. Αυτό γίνεται ιδιαίτερα αισθητό στα σπίτια που έχουν δύο τζάκια σε διαφορετικά ύψη, όταν δηλαδή το ένα τζάκι βρίσκεται πάνω από το σημείο μηδενικής πίεσης και το άλλο κάτω. Το πάνω τζάκι εκμεταλλεύεται την υπάρχουσα πίεση του ζεστού αέρα αλλά ταυτόχρονα αυξάνει και την ανάγκη για νέο αέρα στο χώρο για να αναπληρώσει το κενό. Έτσι το κάτω τζάκι χρησιμοποιεί την καμινάδα του ανάποδα, τραβώντας δηλαδή αέρα μέσα από αυτήν. Και επειδή συνήθως οι καμινάδες δεν απέχουν πολύ η μία από την άλλη, η κάτω καμινάδα συχνά τραβάει τον καπνό της πάνω και θα τον φέρνει μέσα στο σπίτι. Ακόμα όμως και αν δεν δουλεύει κανένα τζάκι, ακόμα και αν το σπίτι είναι ακατοίκητο αρκεί μια ξαφνική ηλιοφάνεια ή ένας άνεμος για να μεταβάλλει τις συνθήκες με τον ίδιο τρόπο και να αναγκάσει το κάτω τζάκι να τραβήξει αέρα από την καμινάδα φέρνοντας μέσα στο σπίτι οσμές από τα παγιδευμένα υπολείμματα.

Η ηλιοφάνεια είναι εύκολο να αντιληφθούμε το πως επενεργεί στην κίνηση αυτή αφού ουσιαστικά έχει το ίδιο αποτέλεσμα με το τζάκι. Το φως θερμαίνει τον αέρα. Η επίδραση του εξωτερικού ανέμου στην εσωτερική κίνηση του αέρα είναι λίγο πιο διαφορετική. Στην μεριά που χτυπάει ο άνεμος δημιουργείται πίεση ενώ στην αντίθετη μεριά υποπίεση. Σε αυτές τις περιπτώσεις η γραμμή μηδενικής πίεσης αλλάζει θέση και από παράλληλη προς το έδαφος κινείται σε θέση πιο κάθετη προς αυτό. Τον ρόλο της εισαγωγής και εξαγωγής αέρα παίρνουν τα παράθυρα (για αυτό και «χτυπάνε»). Αυτή η αλλαγή φυσικά αλλάζει και την ροή της καμινάδας με αποτέλεσμα κάποιες φορές να φέρνει τον καπνό μέσα στο σπίτι. Τον ίδιο αποτέλεσμα φέρνουν και διάφορες συσκευές όπως απορροφητήρες, ανεμιστήρες εξαερισμού και κεντρικές ηλεκτρικές σκούπες που αντλούν τον αέρα από το εσωτερικό του σπιτιού αυξάνοντας την ανάγκη για νέο αέρα μέσα στο σπίτι. Κάθε καμινάδα φυσικής ροής, χωρίς δηλαδή κάποια υποβοήθηση, και ειδικά όταν το σπίτι είναι πολύ στεγανό εύκολα αλλάζει την ροή της για να ικανοποιήσει ανάποδα την ίδια ανάγκη για ισορροπία πίεσης μέσα στο σπίτι.

Η κίνηση του αέρα δεν διαφέρει από την κίνηση του νερού. Παρόλο που πολλοί δεν το αντιλαμβάνονται, οι φυσικοί νόμοι είναι ακριβώς οι ίδιοι, και η μόνη διαφορά είναι ότι οι τιμές πίεσης είναι ανάποδες. Αν φέρετε στο μυαλό σας ένα φράγμα θα διαπιστώσετε ότι είναι κατασκευασμένο με μεγαλύτερο πάχος χαμηλά και μικρότερο ψηλά. Αυτό συμβαίνει γιατί όσο πιο χαμηλά πάμε μέσα στο νερό τόσο μεγαλύτερη είναι η πίεση του και η δύναμη που ασκεί για να εκτονωθεί. Αν αντιστρέψετε το φράγμα μπορείτε να πάρετε μια ιδέα για το πως διαμορφώνονται οι πιέσεις στον αέρα, ίσως όμως ο καλύτερος τρόπος να είναι να σκεφτείτε το τρόπο που λειτουργεί ένα κοινό καλαμάκι μέσα σε ένα φραπέ. Αν φυσήξετε αέρα μέσα στο καλαμάκι ο φραπέ θα τον διώξει και κάνοντας μπουρμπουλήθρες, ο αέρας θα βρεθεί εκεί που ήταν και πριν. Αυτό που συμβαίνει με την καμινάδα είναι το αντίστοιχο του να ρουφήξεις φραπέ μέσα από το καλαμάκι για αυτό και την δύναμη που ασκείται σε περιβάλλον υποπίεσης την λέμε ελκυσμό από το έλκω που σημαίνει τραβάω.

Όλοι οι παράγοντες που διαμορφώνουν την λειτουργία της καμινάδας μεταβάλλονται διαρκώς και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Η καμινάδα μπορεί να φαίνεται ως ένα απλό καλαμάκι στην πράξη όμως υπάρχει πάντα κάποιος που ρουφάει διαρκώς τον φραπένιο αέρα που κυκλοφορεί μέσα στο ποτηρένιο σπίτι σας και παίζει σφίγγοντας το ποτήρι, ανοίγοντας και κλείνοντας τρύπες κουνώντας το για να ανακατευτεί και άλλα τέτοια υπέροχα πράγματα. Εμείς μπορεί να μην τον βλέπουμε και να μην μπορούμε να τον ελέγξουμε όμως μπορούμε να διαμορφώσουμε το ποτήρι και το καλαμάκι ώστε να μπορεί και αυτός να χαίρεται τον καφέ του, και εμείς τον αέρα μας.

πηγή:Kaminada.gr.