Mitäs mieltä olette uudesta nanolämmönsiirtimestä?

[penttinen]

Hieman tulisijaoppia.

Perinteinen pönttöuuni (http://www.luhtarem.fi/) on hyötysuhteeltaan 80 % (polttoaineen alempi lämpöarvo)
Nyt kun siihen liitetään normaali klassinen tiilipiippu, niin savukaasun loppulämpötila piipun päässä alkaa olemaan alle 150 astetta.
Tällöin hyötysuhde on liki 90 %. Tiilipiippu on nimittäin todella loistava ottamaan savukaasusta loput lämmöt talteen, ja moni nykyinen tulisijarakenne jää kakkoseksi tälle kokoonpanolle. (ei-muurattu tulisija ja peltinen piippu. Tai vaikka muurattu tulisija ja peltinen piippu. tai harkkopiippu. Vuolukivitakka ylettää samoihin pönttöuunin kanssa, mutta monesti hormiratkaisu huonontaa tilannetta.

Hyötysuhteen voi laskea hyvin tuosta savukaasun loppulämmöstä. Ilmamäärä lienee pönttöuunin poltossa n. 150 kuutiota tunnissa (arvio, öljypolttimen 20 kW:n teho ottaa optimaalisesti 50-60 m^2/h, joka vastaa n. 50 neliöisen tilan normaalia tuuletustarvetta) Suurin tekijä lopulliseen hyötysuhteeseen on kiinni käyttäjästä: osaako hän sulkea pellit ja huolehtia polttoaineen kuivuudesta ja sopivasta koosta.

(Tiilipiipun lämmönluovutus on keskimäärin 500w, joka on surimmillaan n. 4 h polton alkamisesta (pesällinen) (lähde vtt tutkimus) Tutkimuksessa todetaan tiilipiipun ylivoimaiset ominaisuudet verrattuna valmispiippuihin.)

Tarkastellaanpa palamista ja päästöjä. tiilestä valmistettu tulisija on hyvä siinä mielessä, että optimaalinen palamislämpötila saavutetaan kohtuullisen nopeasti hitaan lämmönsiirtymän takia tulipesässä. (Vtt tutkimus) Pitkät savukanavat taas huolehtii lämmön talteenotosta.
Hyvä tulisija jakautuukin kahteen, tai oikeastaan kolmeen osaan: Palotila, jossa lämpötilan tulisi olla se 830, (vai mitä se nyt oli tarkasti) Toisena konvektio-osa, jossa savukaasusta otetaan lämpö talteen (tulipesä ei ole tätä varten koskaan ollutkaan muuratuissa tulisijoissa, koska se on keskellä savukanavaa.) Varaavissa takoissa ja niiden esimerkkinä olleessa pönttöuunissa savukaasu nousee tulipesästä uunin lakeen, josta kääntyy kylkikanavia pitkin alas, tulipesän alle, josta vasta pääsee savupiippuun. Kylkikanavat ei ole pienet kanavat, vaan koko tyhjä tila ulkomuuraksen ja palopesän välissä (linkki, jossa hieman huonosti tehty uuni. Alimmassa kuvassa näkyy kuinka savukaasu kiertää tulipesän alikin. http://www.luhtarem.fi/) Savukaasun nopeus on hidas suuren virtausalan takia, ja viipymä tällöin lämmön talteen ottavassa rakenteessa suuri.
Kolmas juttu on piippu. Tiilisenä se jatkaa lämön talteenottoa, ja sen hidas siirtyminen pintarakenteeseen on hyöty: Mitä pidempään lämpöä luovuttavia rakenteita sisätiloissa on, niin sitä tasaisempi lämpötila huoneilmassa.
Tiilipiippu tietenkin hukkaa hieman lämpöä taivaale konvektiovirtausten myötä silloin kun pellit on kiinni. (lämmin nousee ylös toista laitaa ja kylmä valuu alas toista puolta hormia) Mutta tämän tekee muutkin piiput.

Pönttöuunin rakenteessa on vielä (myös muissa vanhoissa) sellainen hyvä pointti, että tuli saa ensiö-ja toisioilmaa. vaikka käyttäjä olisi kuinka tumpelo tahansa. Arina on nimittäin sijoitettu tuloilma-aukon suhteen juuri optimaaliseen tasoon. Tällöin arinan alle menee n. (muistaakseni) kolmannes ilmasta ja yläpuolelle palotilaan 2/3 osaa. Hyvä palaminen on voitu todeta pönttöuunien umpinaisesta rakenteesta. konvektio-osaa ei ole voinut, eikä tarvinnut nuohota. eikä niissä ole ollut nokipaloja, kuten uudemmissa, joissa ihminen itse on päässyt säätämään toisioilman saantia. Tämä kertoo tietenkin myös puhtaista päästöistä.(monissa malleissa ei edes ole toisio-ilmalle aukkoakaan!) Asiaan tuli perehdyttyä kerran,kun muurasin luonnonkivestä, lohkareista)ja savesta varaavan takan asuntooni. Ainoat metalliosat oli luukut.

Mutta nykyisten peltikamiinoiden aikana päästöt ovat kasvaneet ja energiatehokkuus huonontunut. Koristetulisijat on sitten asia erikseen.

Mutta miten saataisi se lämpö muutettua sähköksi? edes osittain? Peltier-elementtikin on aika huono hyötysuhteeltaan. Voisiko tulisijan tehdä miljoonista nanokokoisista termopareista? linkki: http://fi.wikipedia.org/wiki/Termopari

Vuolukivestä tiedän sen verran, jotta on "syistä". Lämpö johtuu syitä myöten helpommin, ja poikkisuuntaan huonommin. Materiaalina hauras. Liuskemainen rakenne. Visuaalisesti pidetty kauniina, ja on kallista muistaakseni. (huomattavasti kalliimpaa kuin klinkkeri lattiapinnoitteena)

[mikar]

Kiitos asiantuntevasta kirjoituksesta!

Hieman katselin noita (kallio)sepelin hintoja sekä niiden kestämistä. Taitaapi jotain 15 euroa/1000 kg. Vuolukivellä hinta taitaa olla aivan, aivan toinen "Jos 1000kg lisää painoa, niin hintaa tulee 3000e."
http://www.rakentaja.fi/index.asp?s=/Su ... sp?id=2472

Sepeliähän on eri raekokoina helposti saatavavilla. Hiekkaa jos käyttäisi niin, kävisi kuin uimarannalla, että pinta kuumaa, muta kun kauhaiset vähänkin syvemmältä hiekka ei ole enää kuumaa.

Esim. paljon sepeliä vaikkapa verkkokiukaan kivien sijaan, ja tinaa väliin ja reunat ja kansi terästä = tehokas nanonlämmönsiirrin. Ja palolämpötila pysyy korkeana.

[hvirtanen]

Penttinen tuossa edellä pohti lämpöparien käyttöä. Laitoin tällaisen viestin toiseen keskusteluun:

Peltier elementeillä voisi päällystää koko uunin niinettä uunista saisi myös
sähköä lämmön lisäksi. Ruotsalaiset on kokeilleet moista sähkö+lämpö
uunia. Siinä käytettiin kiinalaisia puolijohde lämpösähköelementtejä
suunnilleen samanlaisen uunin kuin pönttömuurin ympärillä. Arvioivat homman ehkä kannattavaksi.

Siinä toisessa viestiketjussa on mainittu yksi hyvä artikkeli, mutten tahdo nyt millään löytää sitä verkosta kopioimaani ruotsalaista artikkelia. Mutta etsimällä verkosta tietoa löytää varsin usein muutakin kiinnostavaa...