Wat is trek of het schoorsteeneffect?

Het schoorsteeneffect wordt ook wel ‘trek’ genoemd. Dit is een natuurkundig effect dat in een schoorsteen plaatsvind doordat de rookgassen in een verticale richting bewegen door de invloed van warmte. Trek treed niet alleen op bij schoorstenen maar de werking van trek wordt wel duidelijk zichtbaar in schoorstenen daarom noemt met trek ook wel het schoorsteeneffect. In schoorstenen kan de trek wel worden versterkt omdat er in schoorstenen geen horizontale menging met andere gassen kan optreden. Dat komt omdat er onder de schoorsteen een afgesloten rookkanaal is geplaatst. Ook de schoorsteen zelf is afgesloten door stenen. Deze constructie zorgt er voor dat er geen gassen of tocht kan inwerken van de zijkant van de gasstroom. De trek is daardoor optimaal.

Omschrijving van trek vanuit de natuurkunde
Het begrip trek kan vanuit de natuurkunde worden omschreven als een verschil in de dichtheid tussen de ruimte in de schoorsteen en de ruimte die buiten de schoorsteen is. Het verschil in dichtheid zorgt er voor dat er een drukverschil (ΔP) ontstaat. Dit drukverschil is de drijvende kracht achter de trek in bijvoorbeeld de schoorsteen. Als men er voor zorgt dat het verschil in dichtheid aanwezig blijft zal ook de trek in de schoorsteen gehandhaafd worden.

Het verschil in dichtheid van gassen wordt over het algemeen veroorzaakt door hitte of verwarming. Door verwarming zet een gas uit en wordt de dichtheid van het gas minder. Daardoor gaat de verwarmde lucht omhoog. Men zegt wel dat warme lucht opstijgt dat is dus het gevolg van dit effect.

Negatieve trek
Hierboven is trek beschreven in de vorm van positieve trek waarbij de warme lucht uit de schoorsteen wordt getrokken door de opstijging van warme lucht. Er bestaat echter ook negatieve trek. Als de lucht in de schoorsteen bijvoorbeeld koeler is dan de omgeving kan negatieve trek optreden. In dat geval wordt de lucht niet uit de schoorsteen getrokken maar wordt er juist lucht ín de schoorsteen getrokken.

Wat is een schoorsteen?

Een schoorsteen is een met stenen gebouwd kanaal dat wordt aangebracht voor de afvoer van rookgassen. Een schoorsteen is over het algemeen geplaatst boven een stookplaats die tegen de muur is aangebracht in een gebouw. Met het woord ‘schoor’ doelt men op ondersteuning, het woord ‘steen’ maakt duidelijk dat het om een uit stenen gebouwde ondersteuning gaat. De vorm van de huidige schoorstenen is als sinds het midden van de 17e eeuw in gebruik. Vanaf die periode werd het gebruik van open vuur beperkt. Ruim daarvoor werden ook vuren binnenshuis geplaatst en verliet de rook via kleine of grote gaten in het dak de woonruimte.

Ontwikkeling van de schoorsteen
De eerste rookkanalen bestonden daarom uit een grote opening in het dak waardoor de rook de woning kon verlaten. Pas later werd deze opening ondersteund (geschoord)  doormiddel van stenen. De schoorsteen deed haar intrede. Dit zorgde ook voor een verandering in de woning. Vaak werden open haarden in het midden van een woning geplaatst. De schoorsteen zorgde er echter voor dat het rookkanaal langs de muur moest lopen. Daarom werd de vuurplaats tegen de muur van de woning geplaatst. De schoorsteen werd op de top van de gevel geplaatst.

Er moest echter voor gezorgd worden dat zoveel mogelijk rook door de schoorsteen werd afgevoerd. Daarom heeft men de schouw ontwikkeld. De schouw is boven de vuurplaats geplaatst en bevat een kap, daarmee vangt men de rookgassen van het vuur op. Door de kap en het rookkanaal worden de rookgassen afgevoerd richting de schoorsteen. Er moet echter voldoende ‘trek’ optreden om de rookgassen door het rookkanaal richting de schoorsteen te trekken. Pas dan kan de schoorsteen goed functioneren.

Hoe werkt een schoorsteen?
Een schoorsteen is een statisch object. Het beweegt niet maar de rookgassen in de schoorsteen bewegen wel. Het s de bedoeling dat deze rookgassen vanaf de vuurplaats richting de schoorsteen worden getransporteerd. Dat wordt bewerkstelligd door een zogenaamde trek. De rookgassen moeten richting de schoorsteen worden getrokken. De werking van de schoorsteen heeft hier meer te maken. Allereerst is zijn de warme rookgassen warmer dan de omringen de lucht.

Warme lucht stijgt op en daarom worden deze warme gassen effectief afgevoerd als men een schouw met een brede kap boven de vuurplaats aanbrengt. De opgewarmde lucht stijgt automatisch op samen met de rook. Daarnaast zorgt de wind er voor dat er lucht wordt aangezogen door de schoorsteen. De wind waait over de schoorsteen en zuigt daarbij de lucht uit de schoorsteen aan. Dit effect is gebaseerd op het principe van Daniel Bernoulli dit is een zwitserse Wiskundige en natuurkundige die de wet van Bernoulli heeft beschreven. Deze wet beschrijft het stromingsgedrag van vloeistoffen en gassen. Aangezien rook een gas is heeft rook ook te maken met de natuurkundige effecten in het stromingsgedrag. De snelheid van de wind zorgt er voor dat de langzamere rookgassen uit de schoorsteen worden aangezogen en dus uit het rookkanaal worden getrokken.