Varaajan koko ja tehosisältö

[Pähkäilijä]

Aloitus = enemmän kuin yksi on kertonut minulle että minulla on liian suuri varaaja kattilaan nähden, mutta perusteluja en ole vielä saanut miksi. Aiheesta enemmänkin pähkäilyä tässä ketjussa - monet kuitenkin suunnittelevat puukeskuslämmitystä tai varaavaa lämmitystä yleensäkin.

1000 litrassa vettä 1c = 1.16 kWh

1000 litran varaaja 80c=> 30c = 58 kWh
2000 litran varaaja 80c=> 30c = 116 kWh
3000 litran varaaja 80c=> 30c = 174 kWh
4000 litran varaaja 80c-> 30c = 232 kWh
5000 litran varaaja 80c-> 30c = 290 kWh
6000 litran varaaja 80c-> 30c = 348 kWh

Varaajista puhuttaessa suurempaan kokoon yhdistetään yleensä puheet suuresta vaippahäviöstä  - mutta varaajan vaippahäviöt ovat verrattavissa lämpöpatteriin mikäli eristeet ovat kunnossa eikä pannuhuone muistuta huonosti lämmitettyä saunaa (itsellä pannuhuone on viileä vaikka siellä on 3 m3 varaaja).

Kuinka suuri on varaajan vaippa neliskanttisessa varaajassa.

1000 litran varaaja =  6 m2
2000 litran varaaja = 10 m2
3000 litran varaaja = 14 m2

syytä huomata että varaajan litrakoon kolminkertaistuessa varaajan vaippakoko kolminkertaistunut. Kolminkertainen vaippakoko 18 m2 on mennessä 1000 => 4000 litraa.

Lämpötilan kerrostuminen varaajassa

aiheesta hyvä video youtubessa

http://www.youtube.com/watch?v=Ttj-t6q5czk

Ei kaikki sentäs ole ruusuilla tanssimista suuren varaajan kanssa

Kun varaaja on päässyt kokonaan kylmäksi ja LV kierrukka ei ole aivan yläpäässä => http://www.akvaterm.fi/fin/Lamminvesivaraajat/Akva.8.html mahtuu itsellä 3000 litran varaajan LV kierrukan yläpuolelle sen verran vettä ettei ensimmäinen kattilallinen puuta nosta juurikaan lämpöä vielä kierrukan kohdalla. Tosin monessa muussa varaajassa on niin LV kierrukka kun patterilähtö aivan yläreunassa ja sillein saa käytettyä koko kapasiteetin loppuun sekä samalla lämmityksen alettua saa hyvinkin nopeasti jälleen "homman toimimaan"

Toki enemmän kuin usein varaajan koko on tilakysymys - mutta vaatimattoman oman mielipiteeni mukaan ota niin suuri kuin mahtuu - toivottavasti joku muukin haluaa kertoa mielipiteitään tähän kysymykseen.

edit 12.11 korjailtu typoja

[lorvi]

Varaava puukeskuslämmitys pilataan usein tiedon puutteella. Ei ymmärretä sen toimintaperiaatetta ja lämmitetään usein väärin jo laitteiston vajavuudestakin johtuen.Yleisimmät virheet ja puutteet mitkä olen havainnut:

-huono veto-ahdas tai liian lyhyt piippu. Hormin halkaisija ei korvaa jos piippu on liian lyhyt. päinvastoin piipussa syntyy sisäinen kierto.
Kaikki paikat nokeutuu.

-Kattilan sisäinen kierto toimii puutteellisesti/säädetty väärin tai sitä ei ole ollenkaan ja joissakin tapauksissa (pieni kattila varaajan kupeessa)painovoimainen kierto on niin voimakas ettei kattilavesi saavuta oikeaa käyttölämpötilaa.Useimmissa tapauksissa kattilalämpöä säädetään vain käsin hanoilla, jos niilläkään ja kierrätystä kuristaa vain jokin mekaaninen virtauksen rajoitin mikä on ehkä kerran koko lämmityksen aikana oikeassa asennossa.
kaikki paikat nokeutuu.

- Lämmitetään väärin. Heitetään sillointällöin vähän pökköä pesään-kitupoltto.

Varaajan perusideahan (lämmityksen kannalta)on että päästään polttamaan täysillä jolloin ei nokea synny kattilaan eikä hormiin ja lämpötilat ovat tavoitellut jolloin varaajan vesikerrostuma toimii.
Lämpötilan tulee varaajassa nousta tasaisesti ylhäältä alaspäin lämmitettäessä.Jos näin ei tapahdu niin järjestelmässä on vika.

Usein hyötysuhteen varjolla kattilan käyttölämpötila pidetään liian alhaisena. Tämä ei mielestäni ole kokonaistaloudellista koska nopeasta nokeutumisesta johtuen hytysuhde taas laskee ja kumoaa hyödyn.

En ole asiantuntija eikä minulla ole mitään alaan liittyvää koulutusta, kaikki kantapään kautta koettua.

[seppol]

Isompi varaaja on aina tehokkaampi kuin pieni jos niiden muoto on sama. Jos esimerkiksi kuution särmää lisätään kaksinkertaiseksi. astian pinta-ala nousee toiseen potenssiin eli nelinkertaiseksi. Tilavuus kasvaa kuitenkin kolmanteen potenssiin eli kahdeksan kertaiseksi. Lämpö varautuu nimen omaa tilavuuteen. Pallolla on muuten pienin pinta-ala suhteessa tilavuuteen.

Lorvi on oikeassa. Puun polttaminen on tarkaa hommaa ja sitä on tehtävä "tosissaan". Siis poltetaan koko aja täydellä teholla. Juuri varaaja mahdollistaa sen. Ilman sitä heti kun liekin saa kunnolla palamaan se onkin sammutettava.

Siitä että veden lämpötilalla kattilassa on joku merkitys palamisen tehokkuuteen olen eri mieltä. On sama onko vesi 20 vai 80 niin se aivan liian alhainen liekin lämpötilaksi. Se pitäisi olla vähintää 500 astetta. Kattilat vain nyt ovat sellaisia.

[lorvi]

Siitä että veden lämpötilalla kattilassa on joku merkitys palamisen tehokkuuteen olen eri mieltä. On sama onko vesi 20 vai 80 niin se aivan liian alhainen liekin lämpötilaksi. Se pitäisi olla vähintää 500 astetta. Kattilat vain nyt ovat sellaisia.

Kyllä sillä on ainakin käytännössä(teoriassa en tiedä) juuri tuohon kattilan/piipun nokeutumiseen. Jos lämmitän kattilaani sen veden ollessa 20 asteista jatkuvasti, niin muutaman viikon päästä sekä kattila että piippu ovat nokipalotilassa elikkä niin karstassa ettei savut mene kunnolla enää tuubeista läpi ja hyötysuhde sieltä jostain. Sama ilmiö kun siinä kesäisessä 15 asteisessa saunakaljapullossa joka terassin pöydällä hikoilee. Kylmään pintaan noki tarttuu. Juuri tästä johtuen kattiloiden kiertojärjrstelmissä on termostaatit. Kattilat vain nyt ovat sellaisia.
Tässä hieman vielä rautalankamallia tueksi. 7 vuotta sitten nuohottu hormi. Kuva ylhäältä, jossa noin 15cm eristämätön (kylmä)alue aivan piipun päässä selvästi karstaisempi kuin eristetty (10cm palovilla), mikä lähes karstaton.
http://personal.inet.fi/yritys/vks/hormi.JPG

[Pähkäilijä]

Karstaako muuten pannu ollenkaan mikäli palotapahtuma on "täydellinen"? Mikäli konvektoreihin lähtee vain kuumaa ilmaa eihän sen pitäisi konvektoreita liata millään lailla.

[seppol]

Ei karstaa. Kaikki noki ja terva ovat palamattomia polttoaineita ja niiden ilmestyminen pinnoille ovat merkki epätäydellisestä palamisesta. Jos veden lämpötilaa nostetaan lähelle sataa, ne eivät enää tiivisty vaan menevät hormiin ja ulos. Ei ole ollenkaan varmaa että ne palaisivat vaikka pinnat pysyvät puhtaampina.
Olen pitkään yrittänyt väittää että 100 astetta palopesässä on liian alhainen. Kestävimmät hiilivedyt hajoavat vasta 400 asteen paikkeilla. Kun puuta poltetaan, tapahtumaa ei saa jäähdyttää. Silloin lämpötila voi teoriassa nousta yli 1000 asteen ilmakertoimella 1,5. Ilman lisääminen laskee lämpötilaa. Myös kosteus alentaa selvästi liekin lämpötilaa. On jännää kun ajatellaan kosteutta puussa. Jos otetaan kilo puuta ja siinä on 20 % kosteus, niin puuta on vain 800 g ja vettä 200 g. Tuo 20 % kosteus alentaa puun lämpöarvoa 20 %. Tällöin puhutaan kuitenkin kuivasta puusta.

Ei 100 %: n hyötysuhde tarkoita ettei palokaasuja tule ollenkaan. Polttaminen tehdään "normaali" olosuhteissa: 1 bar paineessa ja 20 asteen lämpötilassa. Myös puut ovat 20 asteiset. Sitten puut poltetaan täydellisesti ja palokaasut ja tuhka jäähdytetetään alkuperäiseen 20 asteeseen. Silloin myös palokaasujen höyry on tiivistynyt vedeksi ja jäähtynyt 20 asteeseen. 100 % on saavutettu.

Kerron nyt vielä miten polttoaineiden lämpöarvo määritetään kokeellisesti. Pieni määrä polttoainetta poltetaan puhdasta happea sisältävässä umpinaisessa astiassa joka on upotettu veteen termos altaassa. Veden pienestä lämmönnoususta voidaan laskea siihen vapautunut lämpömäärä.

[lorvi]

>Jos veden lämpötilaa nostetaan lähelle sataa, ne eivät enää tiivisty vaan menevät hormiin ja ulos. Ei ole ollenkaan varmaa että ne palaisivat vaikka pinnat pysyvät puhtaampina. <

Niin, minä kuulun siihen koulukuntaan, joka on kantapään kautta kokemuksensa hankkinut, enkä liiemmin kumartele teorioille. Elikkä jos kattila ei ole karstassa, niin hyötysuhde on parempi kuin karstaisen kattilan. Sillä ei ole niinkään käytännön merkitystä palaako jotkut kaasut vai ei, kunhan lampöä vain tulee maximmaalinen määrä/poltettu puu, ja kattilan jynssääminen on on minimaalista. Asiaan vaikuttaa myös puun saatavuus/hinta, mikä on minun tapauksessa lähes merkityksetön. Vanha sananlasku on paikallaan myös tässä asiassa, kun toisaalle kumartaa niin toisaalle pyllistää. Ymmärrän kyllä hyvin sen että mitä suurempi lämpötilaero kattilavesi/kattila, on teoreettinen hyötysuhde parempi, mutta pidemmällä juoksulla asia ei olekaan ihan näin yksiselitteinen. Käytäntö ja teoria on eri asia.

[seppol]

Vesimiilun yläpalotila kun vesi on lämmitetty 60 asteeseen. Tulimuuraus parhaimmillaan 500 asteinen. Kaasut lähtevät uunista 120 asteisina. Kuvasta olen epävarma tuleeko se mukaan

[Pähkäilijä]

Laskin vähän varaajan sisällön riittävyyttä.

Jos talvella asunnon lämmöntarve on vaikka 6 kw ja varaajan latauksen laskee 80 asteesta kolmeenkymmeneen riittää sitten lämpöä sen 1.16 kWh/aste perusteella seuraavasti

1000 litraa 50 x 1.16 = 58 kWh noin 9 ja puoli tuntia 
2000 litraa 50 x 2.32 = 116 kWh = +19 tuntia
3000 litraa 50x 3.48 = 174 kWh = 29 tuntia

itse laskeskelin viime talvena -30c pakkasilla asuntoni tarvitsevan noin 10 kw lämmitystehoa tasaisesti eli samasta kaavasta ajat menevät

1000 litraa = vaille 6 tuntia
2000 litraa = 11 ja puol tuntia
3000 litraa = 17 ja puol tuntia

Oman talon energiankulutusta voi arvioida aika hyvin vaikka Nunnauunien taulukosta

http://www.nunnauuni.com/suomi/tuotteet/lampoluokat.html

tosin noista puuttuu lämmin käyttövesi. Oisivat nyt jatkaneet taulukkoa ainakin tuplaten sekä alas että oikeelle 

[lorvi]

Tuostapa tulikin mieleen että noista varaajan lämpötiloista/aika voisikin tietokone joutessaan laskea vaikkapa jatkuvaa energian kulutusta, kun olisi vaan kaava. Vaikkapa tunnin jaksoissa. Se laskeminen olisi käynnistettävä lämmityksen päättyessä ja pysäytettävä lämmityksen ajaksi. Siinä välillä saisi sitten sitä kulutusdataa.

[Pähkäilijä]

Ohjelmoinnin suhteen olen ulkona kun tamppoonin naru, mutta mitäs arvoja tuohon tarvitset?

4 mittapistettä eli a+b+c+d=x ja niistä keskilämpötila /4 saat lukeman. Sitten kuinka tarkalla lukemalla seuraat? 4000 litrassa 1 aste = 4.64 kWh, eli 0.1 astetta 464 wh.

Vaan varaajan kerrostuminen tehnee tuosta epätarkan loppujen lopuksi, ehkä helpompi laittaa putkiin Pollucomit?

http://lampopumput.info/foorumi/index.php?topic=13028.0

[lorvi]

>Vaan varaajan kerrostuminen tehnee tuosta epätarkan loppujen lopuksi, ehkä helpompi laittaa putkiin Pollucomit?<

Kerrostuminen on minulla lämmitettäessä hyvin selvä, sekoittumista ei juurikaan tapahdu, niinkuin pitää ollakin.
Varaajaa purettaessa taasen kerrostumien rajat hälvenevät johtuen käyttövesikierukoiden sijainneista. Jos energiaa ei käytetä kuin aioastaan käyttöveteen, kuten kesällä, kerrostumat häviävät tyystin ylimmän käyttövesikierukan alapuolelta joten tuo purkuvaiheen lyhyen ajan (vaikkapa tunti) voisi ehkä, kenties, antaa hyvinkin käyttökelpoista dataa.
tuossa päiväkuvassa käy ilmi kerrostumisen vaiheet hyvin
http://personal.inet.fi/yritys/vks/day-2.jpg

[Pähkäilijä]

Tuosta kuvastakin vois kalkulaattoritekniikalla yrittää setviä myös kulutusta joka tunnin välein? Sitten miettimään kaavaa jatkeeksi.

[lorvi]

Nyt on hyvät kelit testailla kun tuota energiaa todella tarvitaan.
Kyllä tuo 4 kuution varaaja riittää kahdeksi päiväksi parinkymmenen pakkasillakin, mutta edellyttää kyllä melko täyteen lataamista. http://personal.inet.fi/yritys/vks/week-2.jpg
140kw/vrk mennyt pelkkään lämmitykseen (vain patterivesi)huippuvuorokausina.

[lorvi]

Ensinnäkin tämän ketjun voisi siirtää tuonne >energian varaaminen ja talteenotto> alle

Kaikkea pitää kokeilla tutkiskella. Kun tuo varaajan tehosisältö on aika vaikea mittareilla todeta jos vähänkin tarkemmin haluaisi tietää vaikkapa noissa tehomittauksissa niin päätin kokeilla ensin tarkalla painemittarilla mutta homma kusee siihen kun pumppujen paineet ja patteritermostaatit vaikuttaa tuohon lukemaan paljon ja pelkästään kattilan lämpötilakin muuttaa lukemaa, ei onnistunut minulla, mittarit 4kpl toimivat tarkemmin.
Nyt sitten uudelleen vanha konsti käyttöön, näyttäis toimivan aika luotettavasti.
Arvatkaa mikä?