Imuilman esilämmityskokeiluja (was: Vs: Atmos DC75 otettu käyttöön)

[ev3449]

jos paloilmaa ei lämmitetä ennen palotapahtumaa se lämmitetään sitten palotapahtuman energialla.

Aika sama missä vaiheessa ilmaa lämmitetään, aina se on energia peräisin palotapahtumasta.
Toteutuksen voi kuitenkin hoitaa tehokkaasti ja tasolle jolloin saavutetaan hyötyä tai niin, että energiaa käytetään, mutta hyötyä ei saavuteta.

[AnssiKo]

Aika sama missä vaiheessa ilmaa lämmitetään, aina se on energia peräisin palotapahtumasta.
Toteutuksen voi kuitenkin hoitaa tehokkaasti ja tasolle jolloin saavutetaan hyötyä tai niin, että energiaa käytetään, mutta hyötyä ei saavuteta.

Tuosta olen eri mieltä. Jos energia otetaan ilman lämmitykseen ennen aikojaan palotapahtumasta, sit todennäköisesti häkää jää enempi hyödyntämättä. Eli ryöstöä, enneku lämmöstä on tullu hukkalämpöä.

Jos hukkalämpöä kierrätetään takas, ehkä sit sitä hukkalämpöä kuitenki jäis enempi siel konvektoreis talteen. Ja edelleen, kun se lämpö on yks palamisen lähtökohdista, esilämmittämällä taitaa saada enempi palokelpoista tilaa pannuun. Eli väitän, et häkäpäästöt pienenee esilämmittämällä.

[ev3449]

Energia tulee palotapahtumasta. Toteutuksesta ei saada hyötyä jos häkäpitoisuus kasvaa.
Ei kai Atmoksen tai monen muunkaan kattilan hyötysuhdetta rajoittava tekijä ole palamisilman lämpötila. Häkäpäästöt ovat jo pienet. Ongelma ja ainoa tapa parantaa hyötysuhdetta on kerätä lämmöt tehokkaammin talteen. Tämä onnistuu ainoastaan muuten hukkaan menevästä savukaasujen mukanaan kuljettamasta lämmöstä. Jos sitä ei veteen onnistuta siirtämään, voidaan ilmaa esilämmittää.
Hukka on kuitenkin suuri, esim. 10%, jolloin tätä energiamäärää voisi tehokkaammin käyttää veden lämmitykseen...

[Pähkäilijä]

Aika sama missä vaiheessa ilmaa lämmitetään, aina se on energia peräisin palotapahtumasta.
Toteutuksen voi kuitenkin hoitaa tehokkaasti ja tasolle jolloin saavutetaan hyötyä tai niin, että energiaa käytetään, mutta hyötyä ei saavuteta.

Toki ei saavuteta jos kattilassa pystytään savukaasut jäähdyttämään pariinkymmeneen asteeseen mutta tähän ei kellään taida vielä olla täällä mahdollisuksia. Kaikki mikä yli sen lähtee savusolasta kohti piippua on kokonaishyötysuhteen hukkaanheittoa...

Paljonko desilitrasta vettä höyrystyneenä saadaan energiaa jos se jäähdytetään vaikka 200->50c? Kuutiossa savukaasuja on tuon verran vettä.

[AnssiKo]

Energia tulee palotapahtumasta. Toteutuksesta ei saada hyötyä jos häkäpitoisuus kasvaa.

No totta kai energia vapautuu palotapahtumassa, kun ei käytetä tsernobyliläisiä itseloistavia klapeja.

Häkää tulee just silloin, ku kylmää ilmaa tuupataan kuumien, palokelpoisten kaasujen sekaan. Syttyminen viivästyy, palolämpö laskee ja osa palamisesta jää tapahtumatta -> häkää karkaa.

Polttoilman esilämmityksellä pitäis käydä toisin päin. Tietty tässäki edellytyksellä, et ilmamäärän säätö on oikee.

Ei kai Atmoksen tai monen muunkaan kattilan hyötysuhdetta rajoittava tekijä ole palamisilman lämpötila. Häkäpäästöt ovat jo pienet. Ongelma ja ainoa tapa parantaa hyötysuhdetta on kerätä lämmöt tehokkaammin talteen. Tämä onnistuu ainoastaan muuten hukkaan menevästä savukaasujen mukanaan kuljettamasta lämmöstä. Jos sitä ei veteen onnistuta siirtämään, voidaan ilmaa esilämmittää.
Hukka on kuitenkin suuri, esim. 10%, jolloin tätä energiamäärää voisi tehokkaammin käyttää veden lämmitykseen...

Hyötysuhde on monen tekijän summa. Jos aikoo parantaa, siihen ei yleensä taida olla yhtä oikotietä? Pikku parannuksia siel tääl, oikotiet onneen on yleensäkin aika harvassa.

Tuleehan sitä hävikkiä muualtakin ku savukaasuista, vaiks muitten osuus on paljo pienempi. Ja pieneenhä siin esim lämpösäteilyn hukat, ku koko pannu kääritään inuilman esilämmitysvilloihin. 

[ev3449]

Ilmaa joko lämmitetään tai ei ennen sen paloon päätymistä. Kaikissa käänteis- ja alapalokattiloissa ilma lämmitetään ja kaikissa vähänkään nykyaikaisissa, päästönormienkin takia todella tehokkaasti. Se myös tehdään siellä missä lämpöä on ensimmäisenä ja tehokkaimmin tarjolla...
200 ppm  COn vähentäminen nollaan tuo prosentin kymmenyksiä hyötysuhteeseen. Lisäksi kun tämä johtunee epätäydellisestä sekoittumisesta, eikä paloilman lämpötilasta...
Aivan ylivoimaisesti suurin häviö löytyy hormiin päätyvästä lämmöstä. Tästä voi saada helposti 5-6% talteen savukaasun yhä ollessa 150c (aiemmin 250).
Säteilyhäviö kasvaa sitä suuremmaksi, mitä enemmän ilmaa kattilan ulkoseinillä liikutellaan. Jos ei liikutella, sama energia saadaan käyttään ilman kääreitäkin. Parempi eristys on tähän ainoa parannus. Ulkokuoret myös tarjoavat lämpöä viimeisenä koko järjestelmässä.
Energiaa voi toki kierrättää ja häviöitäkin siirtää yhdestä paikasta toisaalle. Hyötysuhteeseen näillä ei kuitenkaan ole parantavaa vaikutusta.

[cdn]

Jos lämmityslaitteita suunnitelevia ei kiinnosta käyttäjien tarpeet, tai edes energiatehokkuus/järkevyys jne., kysyntä ei tuotteilla voi suurta olla. Lämmitykseen liittyy myös itse kattilan lisäksi mm. kustannukset, itse käyttäjän näkökulma, työllistävyys jne. jne. jne. Häggmania ei taida kiinnostaa muu kuin toteutuksen helppous?

Kuinka moni on halukas ostamaan lämmitysjärjestelmän, joka vaatii saunan ympärilleen sekä ympärivuorokautista työtä toimiakseen? Kuinka moneen kohteeseen tällainen edes sopisi vaikka sellaisen jostain syystä haluaisikin?

Lämpötilavälillä 45-60C, vesimiilun energia riittää meillä alle tunnin energiantarpeeseen. Hägmannin kattilan 2500 litraa hieman päälle 4 tunniksi. Puidenlisäysväli on kuitenkin vielä pienempi?!
Veden sunttaus kattilakierossa on todettu parhaaksi ratkaisuksi jolla saavutetaan monta etua. Suurimmassa osassa nykykattiloita sillä ei ole palamisen hyvyyden kanssa käytännön merkitystä...

Vastaus ev4339 kysymyksiin:

Harva varmaan miettinyt ja tutkinut puun polttamista yhtä paljon yksityisellä tasolla kuin kyseinen herra, pitää kursseja ja esitelmiä jatkuvasti ( ei koske omaa kattilaa vaan mitä tapahtuu kun puita poltetaan ja kuinka sen saa palamaan puhtaasti). Jos mä laitan noin 10 min joka päivä lämmittämiseen niin moni muu laittaa vaikka niillä "huippumodernit" vehkeet paljon enemmän. Ei tosiaan vaadi saunaa ympärille, omas pannuhuonees lämpötila noin 25-30 astetta mutta mulle se sanoi ettei oo haittaa vaikka olis 50 astetta. Olen selittänyt tarkemmin häggmanin puukattila palstan alla mikä puunkulutus on jne. että tuntuu siltä että "modernit" kattilat monesti häviää tälle monella tasolla. En tiedä mistä saat sitä että tämä vaatis ympärivuorokautista työtä ja sitten tuo puunlisäysväli mitä oot tuonut esille monta kertaa niin tämä on kertalataus ilman lisäystä. Vesitilavuus on n. 4500 litraa ei 2500 niin kuin totesit, ja tämä riittää hyvin meidän tarpeisiin. Meille riittää hyvin tuo 45-60astetta, mutta on muita joka käyttää tämä kattila 60-80 astetta eikä vaadi enempää puita kuin mullakaan. Onhan se niin jos syötät tietyn verran energiaa veteen lämpiää se sen mukaan oli veden lämpötila sitten 30 tai 80. Mun mielestä hyvä saavuutus jos noin 100 kattilaa tehty sillä että se on pelkät piirustukset tehnyt, valmistusta ei ole.

[seppol]

Jos ajatellaan kattilahuonetta yksikkönä jonka sisällä on kattila, niin kaikki energia joka tulee ulos kattilahuoneesta menee hukkaan. Sen sijaan kattilan huoneeseen vuotama energia tulee kaikki käytetyksi hyväksi. Paitsi tietenkin se joka vuotaa huoneesta ulos.
Paloilman esilämmitys on tehokasta jos energia saadaan kokonaan muualta kuin polttoaineesta. Auringosta maasta tai polttoenergiastakin ellei sitä muuten saada hyödyksi. Höyrykattila jossa veden lämpötila on 200 - 300 astetta savukaasu on yli tämän. Sillä yritetään siis lämmittää kaikkea mahdollista. Paloilmaa. syöttövettä, kaukolämpöä tai jalkakäytäviä ja tekonurmea ym.
On sille liekin lämpötilalle joku ylärajakin kun kaikkea mittaillaan. Typen oksidit lisääntyy ja niitä ei nykyisin sallita. Lambdan pienentämisestä seuraa helposti palamattomien hiilivetyjen kasvu. Keskustelussa on keskitytty vain häkään.

[ev3449]

Lambdan pienentämisestä seuraa helposti palamattomien hiilivetyjen kasvu. Keskustelussa on keskitytty vain häkään.

Häkä- ja palamattomien hiilivetypitoisuuksien välillä päästöissä on selvä yhteys. Ymmärtääkseni tämän takia CO-pitoisuutta pidetään hyvänä ja riittävänä arvona palamisen puhtaudelle.

Jos ajatellaan pelkkää hyötysuhdetta ja hormmiin päätyvää hukkaenergiaa kokonaisuutena (palamattomat kassut + lämpö) ei puhtaimmalla palamisella päästä edes parhaaseen hyötysuhteeseen. Vasta kun palamattomien kaasujen häviö ylittää muuten lämpönä menetettävän energiamäärän, saavutetaan paras hyötysuhde.
Entäpä jos poltto onkin suuremmalla ilmakertoimella puhtaampaa, hormiin häviävän energiamäärän vuoksi puuta joudutaan polttamaan enemmän -> kokonaispäästömäärä kasvaa.
Tämän takia laitteiden luokitteluun vaikuttavat sekä häkäpäästöt että hyötysuhde (ja hiukkaspäästöt).
Silti on jäljellä suurin vaikuttaja, käyttäjä, joka voi omalla toiminnallaan kumota kaiken kehityksellä saavutetun hyödyn. Tämän minimoimiseksi on olemassa ja tulee yhä enenevissä määrin olemaan lisävaatimuksia luokkien kiristyessä...

[sakarif]

Jos ajatellaan kattilahuonetta yksikkönä jonka sisällä on kattila, niin kaikki energia joka tulee ulos kattilahuoneesta menee hukkaan. Sen sijaan kattilan huoneeseen vuotama energia tulee kaikki käytetyksi hyväksi.

Olisi siis parempi antaa huoneen lämpötilan nousta esim. 30 asteeseen ja jättää imuilma 24 asteeseen kuin nostaa imuilma 70 asteeseen ja laskea huoneen lämpötila 25 asteeseen?

[ev3449]

Olisi siis parempi antaa huoneen lämpötilan nousta esim. 30 asteeseen ja jättää imuilma 24 asteeseen kuin nostaa imuilma 70 asteeseen ja laskea huoneen lämpötila 25 asteeseen?

Mahdollisimman yksinkertainen esimerkki:
Kattilahuone 50m³, 80kg puunpolttoon käytetty ilmamäärä 550m³.

Energia ilmoihin ilman ”esilämmitintä”: 50*dT10 + 550*dT4=500+2200=2700 yksikköä. (dT10=30-20 ja dT4=24-20. Tämä energia on hukkalämpöä kattilasta, varaajasta ja putkistosta jne.).

Energia ilmoihin ”esilämmittimellä”: 50*dT5 + 550*dT50=250+27500=27750 yksikköä.
(dT5=25-20 ja dT50=70-20. 250 on hukkalämpöä kattilasta, varaajasta ja putkistosta, mutta nyt kattilan takaseinän rakenteen läpi revitään yli 12,5 kertaisesti energiaa.)
Tällä logiikalla kannattaisi jäähdyttää myös varaajaa samanlaisella imuilman esilämmittimellä. Miksi näin ei tehdä?

Jos haluaa ajatella kattilahuoneen yksikkönä, voi poistaa eristeet kattilan, putkien, varaajan jne. ympäriltä. Valtaosa ihmisistä kuitenkin ajattelee kattilan ja varaajan yksiköinä ja tarjoaa näihin täten myös eristeitä.

(Miten imuilma on 24 asteista jos ilma pannuhuoneessa on 30? Kuten vedenkin kohdalla, kerrostuminen on luonnollinen ilmiö ja koskee myös ilmaa. Tämä pyritään jopa huomioimaan joissain toteutuksissa).

[seppol]

Paloilmaa ei varsinaisesti kannata lämmittää ollenkaan polttoaineen energialla. Se vaan väkisinkin tapahtuu palamisen yhteydessä.
Suurin esilämmittäjä on aurinko. Absoluuttinen nollapiste on -273 K. Ympäristön lämpötilassa 0 ilmaa on lämmitetty jo 273 astetta. Täällä maapallolla se peräisin yksinomaan auringosta.

[Markku]

Paloilmaa ei varsinaisesti kannata lämmittää ollenkaan polttoaineen energialla. Se vaan väkisinkin tapahtuu palamisen yhteydessä.
Suurin esilämmittäjä on aurinko. Absoluuttinen nollapiste on -273 K. Ympäristön lämpötilassa 0 ilmaa on lämmitetty jo 273 astetta. Täällä maapallolla se peräisin yksinomaan auringosta.

Kyllä se hukkalämpö kannattaa ottaa talteen tavalla tai toisella. Kattilahyötysuhteissa 90 %:n hujakoilla kun mennään, jää hyötykäyttämättä energiasta noin 10 prosenttia. Eihän se ole paljon mutta on kuitenkin hyötykäytettävissä.

[sakarif]

(Miten imuilma on 24 asteista jos ilma pannuhuoneessa on 30? Kuten vedenkin kohdalla, kerrostuminen on luonnollinen ilmiö ja koskee myös ilmaa. Tämä pyritään jopa huomioimaan joissain toteutuksissa).

Koska korvausilmaputki lattian rajassa. Nyt paikallaan on 5 metriä kurttuputkea, joka nousee katonrajaan ja jatkaa siellä kattoa pitkin matkaansa. Ollut paikoillaan 4 lämmityskertaa. Näinkin yksinkertaisella on tuo ilman kerrostuminen havaittavissa, sillä putken ollessa paikoillaan imuilman korkein lämpötila on ollut 62 astetta. Kun putki oli pois ja korvausilma johdettiin huoneen alaosaan loppui mittarista vara, joten yli 70 asteessa huideltiin.

[seppol]

100 %: n hyötysuhde ei ole koskaan käytettävissä. Jos se on saavutettu, jossain on vikaa. Sen nimi on ikiliikkuja. Tuntemattoman Honkajokikaan ei saanut laitettaan valmiiksi.

Puulla on kaksi lämpöarvoa kalorimetrinen ja hyöty. Hyötylämpöarvo 100 % pystytään saavuttamaan jos höyryä tiivistetään ja alkuoletuksessa se on ajateltu johtaa  piipusta ulos.

En minä ehdottanut että hukkalämpöä ei otettaisi käyttöön, vai ehdotinko? Juuri ajattelin että jos kattilahuoneen seinien läpi ei tapahdu mitään lämpövuotoa ulospäin, ennen pitkää kaikki sinne tuleva energia joutuu palotapahtumaan. Se nostaa ns. liekin lämpötilaa. Se on sitten kattilan tekijän asia miten lisäteho saadaan veteen. Jos ei, poistuvien savukaasujen lämpö vain nousee.
Ihan vaan ajatusleikkinä: Mitenkähän palaminen mahtaisi tapahtua - 270 asteen lämpötilassa. Siis puut ja ilma - 270.
Älköön kukaan nyt luulko että ehdotan tätä käytännöksi.