Käänteispalokattila jatkuvalämmitteisenä

[seppol]

ev3449. 
Ajattelin aamulla justiin samaa hommaa. Jos on 50 kiloa 20% kosteudella, niin uunissa on 40 kiloa kuivaa puuta ja 10 kiloa vettä joita ruvetaan lämmittämään ja polttamaan. Energiaa  kuluu edellisen lisäksi höyryn lämmittämiseen palolämpötilaan josta se osan tosin luovuttaa myöhemmin. Olen sitä mieltä että jos ottaa uunista puoliksi palaneen kekäleen, sammuttaa sen ja halkaisee niin ei se keskiosa vieläkään täysin kuiva ole eikä edes 100 astetta kuuma.

Joku erikoisuus on tuossa lainauksessa. Siinä alapaloiseen on lisätty puita liekkiä näkemättä kun toisessa tapauksessa siihen ei ole päästy koskaan. Onko nähty liekkiä vai eikö ole päästy lisäämään.

[Pähkäilijä]

Siinä alapaloiseen on lisätty puita liekkiä näkemättä kun toisessa tapauksessa siihen ei ole päästy koskaan. Onko nähty liekkiä vai eikö ole päästy lisäämään.

Seppo, ihan yksinkertainen homma, näissä alapalokattiloissa joita olen lämmittänyt polttoaine valuu arinalle ja jos varastopesä on puolillaan ei siellä liekkiä näy kun täyttöluukun avaa, avaa toki varoen ensin pikkusen raolleen kun on siellä savua mutta kattila imee sen ensiöpuolen ilmana. Taasen tässä käänteispaloisessa Attackissa johon tänäänkin kävin ohiajaessani puita lisäämässä oli varastopesä varmaan puolillaan ja hiiltä & liekkiä oli varastopesän täydeltä.

[geswas]

Seppo, ihan yksinkertainen homma, näissä alapalokattiloissa joita olen lämmittänyt polttoaine valuu arinalle ja jos varastopesä on puolillaan ei siellä liekkiä näy kun täyttöluukun avaa, avaa toki varoen ensin pikkusen raolleen kun on siellä savua mutta kattila imee sen ensiöpuolen ilmana. Taasen tässä käänteispaloisessa Attackissa johon tänäänkin kävin ohiajaessani puita lisäämässä oli varastopesä varmaan puolillaan ja hiiltä & liekkiä oli varastopesän täydeltä.

Kyllä tuossa tosiaan jotain perää on. Kun miettii jo pelkästään mitä eroja alapalossa ja näissä on niin esim. ensiöilmahan tulee alapalossa käsittääkseni alas arinan tuntumaan ja loppu suurin osa latauksesta on aika kaukana palotapahtumasta kun taas atmoksesa ilma tulee varastopesän takaseinästä ja koko panos on ensiöilman "peitossa". Myös varastopesä on ehkä perusmalliltaan matalampi vs alapalossa syvempi. Alapaloista ei ole pahemmin kokemuksia mutta tässä omassa atmoksessa koko varastopesä on melkolailla liekeissä jo 15min sytytyksestä.

Hyvin oli varaaja toissayönäkin tyhjentyny, pakkasta parhaillaan -30.7 ja aamulla 9:45 laitoin taas tulet, varaaja oli 45/50/73. Keskikulutukseksi tais tulla jotain 6.3kW.

Poltin aamupäivällä pikku pesällisen ja varaaja takas 8 kymppiin. Sitten illalla menin 17:30 laittamaan uutta settiä ja kylläpä oli sytys tosiaan helppoa. Puhallin vaan päälle niin hiilet alko hehkua ja puuta perään. Tohina alko melkein heti eli ei tosiaan huono vaihtari polttaa kahta erillistä lataustakaan päivässä. Muttä eikö siinäkin tapauksessa myös "kitupolteta" se koko pesällisten väli samalla tavalla kun jatkuvalla poltolla lepotauolla? Tilannehan on samantyylinen aina jos halutaan jättää palamatonta tavaraa pohjalle seuraavaa sytytystä varten.

Kirjoittanut: kahe 

Lainaus

Ei kannata nyt sotkea jatkuva&katkokäyntipolttoa mitenkään lambda säätöihin. Ei paljoa lambdalla tekoa, kun lyödään ilmaluukut kiinni ja sammutetaan vain imuri. Attackin ohjekirja kertonee kyllä tuon käyttötilanteen. Osittain aukihan taitaa olla ensiöilma tuossakin tilanteessa. Eikä se voi millään tavalla olla puhdasta polttoa ja sitähän täällä on kirottu jo aiemminkin kaksoiskattiloiden kohdaltakin. Ei ole tuohon käyttöön tarkoitettu kyseistä kattilatyyppiä, mutta käyttö on mahdollista ja on hyvä ymmärtää sen vaikutukset. Puhdistamistarve lisääntyy.

Ote manuaalista:

Permanent-heat operation
Permanent-heat operation of the boiler means that the fire can be kept during the night without
heating up daily, but only in winter. This way of operation shortens the service life of the boiler. For
permanent-heat operation prepare the boiler in the following way:
Put a few bigger logs (4-6) on the glowing layer
- Shut the mixing valve. After closing the valve the temperature of water rises to 80- 90°C.
- Suction fan turns off.
- Regulation flap controlled by regulator shuts automatically and the fan is switched off.
In the boiler prepared like this, burning is kept for more than 12 hours. During permanent-heat
operation, the temperature of water in the boiler is 80 - 90°C.

Sulkeeko tuo attack muuten nuo ilmat ihan kokonaan kun menee katkokäynnille vai mitä tarkoitit että ensio on osittain auki tuossakin tilanteessa?

Atmoksen manuaalissa on muuten melkein sana sanalta sama teksti, ovat varmaan käyttäneet samaa käännöstä. 

Btw. mitä tuo kohta - Shut the mixing valve. After closing the valve the temperature of water rises to 80- 90C niin mikä ihmeen mixing valve?

Muutama kuva kattilasta jatkuvan polton jälkeen.

[ev3449]

Kyllä tuossa tosiaan jotain perää on...

Kokeillaanpa vielä lähestyä asiaa hieman eri suunnalta ja huomioiden puun fyysiset ominaisuudet aiemmasta epärealistisesta herättelystä poiketen. Ei tarvitse kuin ymmärtää ero energian ja tehon välillä. Jospa tästä syntyisi älyllistäkin keskustelua.

Sanotaan, että 20% vettä sisältävän (normaalin) polttopuun tehollinen lämpöarvo on esim. 4,1kWh/kg. Puun sisältämän kuiva-aineen tehollinen lämpöarvo on kuitenkin n. 1,2kWh/kg korkeampi, eli tässä tapauksessa 5,3kWh/kg.

Normaalisti ajateltuna tuo 1,2kWh/kg energiamäärä veden höyrystämiseen jne. ajatellaan jakautuvan polton ajalle. Nyt jos ajatellaan, että

...käänteispaloisessa koko puumäärä lämpenee alussa ja sieltä haihtuu vesi pois hyvinkin alkuvaiheissa.

täytyy jostain tuo energiamäärä löytää ja käyttää, jotta vesi pois haihtuisi.

Jos otetaan sama 50 kg puuta 20% kosteudella, tarkoittaa tämä 60kWh energiamäärää. 30kW kattilalla tämä olisi siis edes teoriassa mahdollista toteuttaa 2 tunnissa ja 60kW kattilallakin kuivatukseen menisi kaikki tuotettu energia kokonaisen tunnin ajan. Tapahtuuko kenenkään kohdalla todellisuudessa näin?

Tämän muutoksen tapahduttua kattilan säädöt pitäisi myös laittaa täysin uusiksi puun tehollisen  lämpöarvon ollessa lähes 30%  korkeampi.

EDIT: lisätty liite

[markkulievonen]

Näin kattiloissa keramiikan käyttämisen aikakautena olisi mielenkiintoista kokeilla. Miten pienitehoinen kattila  voisi  olla ,palaisi jatkuvalämmitteisenä  ja vielä  hyvällä hyötysuhteella / korkea lämpötila toisiopalossa.

Siis olisi keraaminen varastopesä / palopesä ja vasta tämän jälkeen konvektio osio. Uskoisin,  kattilan tehon jäävän vielä alle 10kw.

[Pähkäilijä]

Jos otetaan sama 50 kg puuta 20% kosteudella, tarkoittaa tämä 60kWh energiamäärää. 30kW kattilalla tämä olisi siis edes teoriassa mahdollista toteuttaa 2 tunnissa ja 60kW kattilallakin kuivatukseen menisi kaikki tuotettu energia kokonaisen tunnin ajan. Tapahtuuko kenenkään kohdalla todellisuudessa näin?

10 litraa vettä lämmitetään 80 astetta (oletus että puu on huoneenlämpöistä) 10 litraa x 1.16 wh/c x 80 c = 928wh eli 0.92kWh. Sitten 10 litraa höyrystetään 630wh per litra tekee 6,3 kWh eli 7.28 kWh on tarvittu tähän mennessä. Mihin tarivtset vielä 52 kWh lisää?

hoh hoijaa x 2

edit

Tätä en kutsu älylliseksi keskusteluksi.

olen kyllä pannut merkille samaa keskustelet sitten kenen kanssa tahansa...

[ev3449]

10 litraa vettä lämmitetään 80 astetta (oletus että puu on huoneenlämpöistä) 10 litraa x 1.16 wh/c x 80 c = 928wh eli 0.92kWh. Sitten 10 litraa höyrystetään 630wh per litra tekee 6,3 kWh eli 7.28 kWh on tarvittu tähän mennessä. Mihin tarivtset vielä 52 kWh lisää?

hoh hoijaa x 2

Tätä en kutsu älylliseksi keskusteluksi.

Osa puun sisältämästä vedestä on vapaata ja osa sidottua. Raja taisi mennä jossain 23% tietämillä vai kuinka ?

Tuolta lisää aiheesta http://www.forestpower.net/data/liitteet/112323=1016_puun_kosteus.pdf

Tätä ei kuitenkaan tarvitse tietää jos ymmärtää tehollisen lämpöarvon käsitteen.

EDIT:
lainaus linkin sisällöstä ja liittyvä kuva liitteenä

"Kosteassa puussa olevan veden poistamiseen tarvittava lämpöenergia riippuu halutusta loppukosteudesta.
Mikäli haluttu loppukosteus jää yli PSK‐rajan 23 %, niin kaikki poistettava vesi on vapaata vettä
ja tarvittava lämpöenergia on jokseenkin sama kuin veden kiehuttamiseen tarvittava eli 0,68 kWh/kg
vettä (vertailulämpötilassa 25 °C). Mikäli haluttu loppukosteus on alle 23 %, niin kuivauksen loppuvaiheessa
joudutaan sidotun veden alueelle ja sidotun veden poistamiseen tarvitaan huomattavasti
enemmän lämpöenergiaa ja vielä sitä enemmän mitä kuivemmaksi puu halutaan. Tarvittava lämpöenergia
saadaan karkeasti arvioitua kuvan 2 perusteella."

[hiili]

Kokeilu joulukuun alusta.

-asumaton rintsikka alakerran 3h pidetty lämmöllä
-arimax 35 vanhempi muoviputket avopaisari patterit 2kpl 2200x60 2 lehtiset
-lämmönsäätö kattila 60c kytypalolla ei varaajaa
-pikeää helvetisti koko kattilaa
-vie 1,5-2 pesällistä puita vrk miiluttamalla ( ei järkeä )
-samoin pusta tuleva kosteus virtailee hieman tuhkapesästä
-muuten yksinkertainen jos joku kerkiäis hoitamaan puuhuoltoa ja ei pikeäis.
-nyt tarkoitus laskea putket + kattila tyhjiksi  ( on yksi työ vähempi )
-jos lämittää 5-60m2 varaaja+nykyaikainen kattila ei kauhianpaljon puita kulu.

-tämä on ollut kokeilu tähtäimenä remontiaikainen peruslämpö.

[seppol]

Ajattelen paljolti samoin kuin ev3449.
Minusta on helpoin ajatella että aina poltetaan täysin kuivaa puuta ja vesi on siinä vierellä. Kuivan puun hyötylämpöarvoksi voi käyttää 5 kwh/kg. Tällä energialla tehdään kaikki lämmittäminen ja keittäminen.

Pähkäiljän ajatuksessa riittää kun vesi on lämmitetty 100 asteeseen ja sitten höyrystetty. Minusta myös koko puumäärä on lämmitettävä ensin 100 asteeseen. Silloin vesi voi haihtua sitä pois. Ja sitten kaikki palamistuotteet vielä lämmitetään savukaasulämpötilaan. Loppu jää hyötykäyttöön.

[Pähkäilijä]

Pähkäiljän ajatuksessa riittää kun vesi on lämmitetty 100 asteeseen ja sitten höyrystetty. Minusta myös koko puumäärä on lämmitettävä ensin 100 asteeseen. Silloin vesi voi haihtua sitä pois. Ja sitten kaikki palamistuotteet vielä lämmitetään savukaasulämpötilaan. Loppu jää hyötykäyttöön.

se 40kg puuta jos lämmitetään vaikka 200 asteeseen (0.42wh/kg per aste x 40 kg x 200 c) tekis 3.36 kWh lisää. Siihenhän tuo jäähdytetään konvektoreissa, laskelmista jäi uupumaan höyryn lämmitys 100-200c.

Summa summarum, kun lisää puita käänteispaloiseen pitäisi sen verran olla varaa polton suhteen ettei tuo heti lähde miiluttamaan vaan saisi poltettua sen verran pitkään ettei pesässä olisi kuin hiiltä jäljellä. Kaikille ei ole selkeä miten käänteispaloisen pesässä tuli palaa, voisko joku ottaa kuvan vaikka 30 min ja 60 min sytyksestä kuvan varastopesän luukku auki. Vertailukohtana alapaloisen varastopesä (joo Rampe ei sinulle, kun kuvat on vielä 8 tunninkin jäkeen samanlaisia vai miten kauan lie menee näillä keleillä ennenkun liekkiä näkee täyttöluukun avaamisesta?)

[Rampe]

Kokeilu joulukuun alusta.

-asumaton rintsikka alakerran 3h pidetty lämmöllä
-arimax 35 vanhempi muoviputket avopaisari patterit 2kpl 2200x60 2 lehtiset
-lämmönsäätö kattila 60c kytypalolla ei varaajaa
-pikeää helvetisti koko kattilaa
-vie 1,5-2 pesällistä puita vrk miiluttamalla ( ei järkeä )
-samoin pusta tuleva kosteus virtailee hieman tuhkapesästä
-muuten yksinkertainen jos joku kerkiäis hoitamaan puuhuoltoa ja ei pikeäis.
-nyt tarkoitus laskea putket + kattila tyhjiksi  ( on yksi työ vähempi )
-jos lämittää 5-60m2 varaaja+nykyaikainen kattila ei kauhianpaljon puita kulu.

-tämä on ollut kokeilu tähtäimenä remontiaikainen peruslämpö.

Tuossa nyt oli moni asia päin persuusta 

mm.
Arimax 35 ei ole tehty suoraan lämmitykseen. Siinä on se manuaalinen vedonsäädin, jolla saa kattilan melko pian tukkoon.
Toinen on liian alhainen veden lämpö. 60 astetta suorastaan houkuttelee palokaasut tiivistymään tulipinnoille 

[Rampe]

Näin kattiloissa keramiikan käyttämisen aikakautena olisi mielenkiintoista kokeilla. Miten pienitehoinen kattila  voisi  olla ,palaisi jatkuvalämmitteisenä  ja vielä  hyvällä hyötysuhteella / korkea lämpötila toisiopalossa.

Siis olisi keraaminen varastopesä / palopesä ja vasta tämän jälkeen konvektio osio. Uskoisin,  kattilan tehon jäävän vielä alle 10kw.

Moni on kokeilut varmasti laajaa tehonsäätöaluetta, mutta jostain syystä usein lopullinen ratkaisu on ollut on-off poltto. Ilmeisesti se on kuitenkin sitten yksinkertaisempi ja toimivampi ratkaisu ?

[ev3449]

Vielä alkuperäiseen aiheeseen, jotta puhutaan samasta asiasta.

Onko kellään kokemusta tai tietoa miten normaali käänteispalo toimii/kestää pitää tulia jatkuvana? Lähinnä kuinka nopeesti tuo varastopesä mahdollisesti ottaa itteensä?

...käänteispaloisessa koko puumäärä lämpenee alussa ja sieltä haihtuu vesi pois hyvinkin alkuvaiheissa.

Mihin tämä perustuu? Mikä aiheuttaa eron ja miksi käänteispaloisen varastopesässä vesi haihtuu "hyvinkin alkuvaiheessa"?

Olemmeko Pähkäilijän kanssa samaa mieltä siitä, että poltettaessa 20% kosteaa puuta, siitä hyödyksi saatava lämpöenergia on n. 4kWh/kg?
Entäpä jos ajatellaan puun olevan täysin kuivaa? Onko saatava lämpöenergia n. 5kWh/kg?

Sen tarkemmin erittelemättä yksityiskohtia, eikö erotuksen energiamäärä kulu polton aikana jos kosteutta esiintyy?
Ja koska energiaa ei muualta saada, eikö ko. energiamäärä ole otettava palavasta puusta?
Joko tämä jakautuu koko polton ajalle tai sitten se keskittyy lyhyemmälle jaksolle, mutta energiamäärä pysyy samana?

Tilanne jossa varastopesän luukku on auki, ei ole normaali polttotilanne eikä myöskään selvennä onko puu kuivaa tai kosteaa. Myös omassa alapalokattilassa lyövät lieskat tällaisessa tilanteessa ylöspäin, ellei tätä estetä.

EDIT: liite

[hiili]

Tuossa nyt oli moni asia päin persuusta 

mm.
Arimax 35 ei ole tehty suoraan lämmitykseen. Siinä on se manuaalinen vedonsäädin, jolla saa kattilan melko pian tukkoon.
Toinen on liian alhainen veden lämpö. 60 astetta suorastaan houkuttelee palokaasut tiivistymään tulipinnoille 

Ota huomioon että tuo oli kokeilu,kun sattu olee ylimääränen pannu.

[geswas]

Jaa, tulipas tästä mielenkiintonen keskustelu.   

Itse katsoin asiaa ihan maalaisjärjellä ajateltuna jo pelkästän kattilatyyppien rakenteellisten erojen näkökulmasta. Puu palaa niinkun puu palaa mutta oisko siinä kuitenkin eroa miten tuo esim. 50kg lataus poltetaan.

Luulis että vaikka tuo haihdutettava vesimäärä on sama molemmissa tapauksissa niin onko se panos esim 3 tunnin kohdalla palotapahtumssa vähän eri vaiheissa?

Jos otetaan molemmat tapaukset tarkasteluun:

Alapalo esim. arimax 35:

Varastopesä 50cm leveä, korkean mallinen. Ylhäältä täysin ilmatiivis. Tuli palaa alhaalla arinalla mihin syötetään ensiö ja perään toisio. Panos lämpenee varmaan jo varastopesässä, mutta kaasuntuu ja palaa alhaalla ja valuu ylhäältä sitä mukaa vasta alaspäin.

Käänteispalo esim. oma pikipannu atmos dc50s.

Varastopesä 78cm syvä, pyöreä pönttö. Ensiöilma tulee pöntön takaseinästä, ehkä 10 cm yläreunasta. Sytytän panoksen keskeltä suuttimelta. Imuri vetää liekkiä suuttimesta mistä tulee mukaan toisio mutta 15-30min sytytyksestä koko panos on kauttaaltaan tulessa, ilmeisesti koska koko varastopesässä on kuitenkin sen verran happea että koko panos alkaa palaa samaan aikaan.

Tästä luulis että jos tiedetään:

Palamisen vaiheet:  lainattu poltto ja kattilatekniikan pdf:stä.

− KUIVUMINEN

− Polttoaineen joutuessa tulipesään se alkaa lämmetä
− Lämpö alkaa höyrystää polttoainepartikkelissa olevaa vettä
− Veden höyrynpaine nousee
− Vesi poistuu huokoisen polttoaineen läpi

− HAIHTUVIEN VAPAUTUMINEN

− Polttoaineen lämpötilan noustessa pienimolekyyliset
yhdisteet höyrystyvät
− Heikot sidokset hajoavat lisäten pienimolekyylisiä
yhdisteitä
− Kaasujen paine nousee
− Kaasut poistuvat huokoisen polttoaineen läpi
− Liekki pinnalla

− HIILTOJÄÄNNÖKSEN PALAMINEN

− Polttoaineen lämpötilan edelleen noustessa yhdisteet joissa vetyä ovat
poistuneet
− Polttoaine sisältää pääosin hiiltä
− Jäljelle jäänyt hiili reagoi hitaasti; CO-kaasutus, H2O-kaasutus, reaktiot
hapen kanssa, …
− Kaasut poistuvat huokoisen polttoaineen läpi
− Hehkuva partikkeli


− TUHKAREAKTIOT

− Hiilikin on pääosin palanut pois
− Jäljellä epäorgaaninen aines
− Fe, SO4, CO3, Mg, Si, Ca, …
− Epäorgaaninen aines voi jatkaa reagointia esim. hapettumista
− Tuhkapartikkeli


Leikitään että molemmat kattilat polttaa pesällistä saman ajan 4h. Kun kattilat on palaneet 2.5h molemmista löydään imurit seis ja kaikki ilmat kiinni.

Jäikö molempiin varastopesiin yhtäpaljon kosteutta?