Kattilan teho ja hyötysuhde

[seppol]

Joo, kaasun tilavuus on kääntäen verrannollinen sen absoluuttiseen lämpötilaan ja suoraan verranollinen absoluuttiseen paineeseen. Normaalilämpötila ( + 20 C  ) on 293 K .  1000 C = 1273 K. Normaalipaine on 1 bar. Se ympäröi meitä täällä maan päällä vaikka painemittarimme näyttävät nollaa.
Jännä muuten ajatella että absoluuttisessa nolla lämpötilassa kaasun tilavuudeksi tulee nolla olipa sitä miten paljon tahansa.

[syrjaki]

Johtunee varmaan siitä, että siinä lämpötilassa kaasut on tiivistyneet jo toiseen muotoon.

[akWho]

Noihin Pähkäilijän pähkäilyihin liittyen, ilman ominaislämpökapasiteetti 1006 joulea/kg tai 0,000279 kWh/kg .
Se on aivan sama laskeeko ilmaan (savukaasuihin) sitoutuneen energian 7m³ +20ºC vai 30,4m³ +1000ºC massahan siinä pysyy samana eli 8,4 kg. Energiatiheys/m³ vain pienenee savukaasun kuumetessa ja tilavuusvirta kasvaa.

[Pähkäilijä]

Mites vesihöyry vaikuttaa tuossa kaasussa energiasisältöön? Puun poltto eroaa kuumailmapallon täyttöön kyllä siinä ettei pallon polttimen päällä ole kattilaa josta höyrytettäs vettä pallon sisälle vaan kuumennetaan ulkoilmaa. Meillä höyrystetään vettä pari desilitraa joka puukilossa savukaasujen sekaan.

[ev3449]

Jos käytetään yksinkertaistettua mallia jossa poltettavan puun kosteuspitoisuus määrä ns. energiasisällön ei veden höyrystämiseen käytettyä energiaa tarvitse huomioida. (4kWh/kg, kuivemman briketin 4,8kWh/kg jne.) "Kaikki" energia on tällöin lopulta sitoutuneena savukaasuun riippumatta sen koostumuksesta. Eikös näin voida yksinkertaistetusti laskea/arvioida savukaasun lämpötilan muutoksesta talteen saatua energiaa?

[Pähkäilijä]

kokonaishyötysuhteessa tuo käy mutta pähkäilin tuota "lisäkonvektorin" tehoa jos mitataan savukaasujen lämpötila ennen ja jälkeen onko tuo 0.00028 kWh/c kuutiossa oikea kerroin.

[akWho]

kokonaishyötysuhteessa tuo käy mutta pähkäilin tuota "lisäkonvektorin" tehoa jos mitataan savukaasujen lämpötila ennen ja jälkeen onko tuo 0.00028 kWh/c kuutiossa oikea kerroin.

Kyllä muuten mutta yksikkö kWh/kg

[ev3449]

Kierrellen joutuu lähestymään kun ei saa ajattelumallista kiinni...

Mitenkäs jos ajattelee näin:

Tiedät/mittaat poltettavan puun sisältämän energiamäärän (huomioi kosteuden vaikutuksen tässä). Tiedät/mittaat kaminan hyötysuhteen (esim. 50%). Nyt tiedät että poltetusta puusta lämpöä savukaasuissa 50%. Mittaat savukaasun lämpötilan sen poistuessa kaminasta 1. Seuraavaksi kaasut lisäkonvektioon jonka jälkeen savukaasun lämpötilan mittaus 2. 1-2 erotuksesta lasket paljonko lämmöksi muuntuneesta energiasta saatiin talteen lisäkonvektiossa?

[jolla]

Täällä kun on viisaita numeronmurskaajia, niin onkohan nämä minun kaavat kohillaan millä lasken kulutusta ja olenkohan huomioinut kaiken tarvittavan.

hyötysuhde=SUMMA(C+H)/((B-12)*4,1)
kattilan teho==SUMMA(C/E)/24

C= varaajaan tulleet kilowatit
H= lämmityksen aikana kulutetut kilowatit
B= kiloa puita, tuo 12= kiloa puita ennenkuin energia siirtyy varaajaan
4,1= puun energian kerroin
E= lämmitykseen käytetty aika

H sisältää ainoastaan patteriveden, ja kun nyt olen huomannut että lämpökeskuksen energiakulutus/varaajan vuodot ym ennen energiamittaria on kuitenkin merkittävää, pitänee sekin huomioida jossain kohdin. pitänee katella onko ihan suoraan harakoille menevää vai vaatiiko tuo 36m² 3m korkea 25%, ja ylikin kokonaisenergiasta

[Pähkäilijä]

Kierrellen joutuu lähestymään kun ei saa ajattelumallista kiinni...

Kyse on savukaasujen energiamäärästä ja sen talteenotosta, sama homma kyseessä jokaisella jokaisen puunpolttopaikan kanssa.

[ev3449]

Kyse on savukaasujen energiamäärästä ja sen talteenotosta, sama homma kyseessä jokaisella jokaisen puunpolttopaikan kanssa.

Tuonverran minä jopa ymmärsin...
En kuitenkaan ymmärrä mitä kautta sen ajattelet tarvittavan laskea.

Esim. tuosta tavasta jota olen yrittänyt selittää.

Eli jos poltan kattilassa puita 50kg ja suhteutettuna puun kosteuteen sanotaan puukilon sisältävän 4kWh energiaa saadaan tästä 50x4=200kWh. Sanotaan kattilan hyötysuhteen olevan 80% jolloin jos savukaasut ovat esim. 300 asteisia voidaan niiden ajatella sisältävän tuon 20% energiamäärän (200x(100-80))=40kWh. Järjestelmän läpi virtaa sama kaasu ja energiamäärä joten tilavuuksia jne. ei tarvitse huomioida. Nyt jos saan lisäkonvektiolla jäähdytettyä tuon 300 asteisen savukaasun 150 asteeseen, voin ajatella saaneeni 50% kattilan jälkeisen savukaasun sisältämästä energiamäärästä taleteen eli lisäkonvektiolla 40/100x50=20kWh.
Etkös voi samalla tavoin laskea oman systeemisi hyötysuhteet osissa välittämättä virroista, tilavuuksista tai tiheyksistä? (Tässä oletetaan palamisen olevan ns. "täydellistä".)

[ev3449]

Täällä kun on viisaita numeronmurskaajia, niin onkohan nämä minun kaavat kohillaan millä lasken kulutusta ja olenkohan huomioinut kaiken tarvittavan.

hyötysuhde=SUMMA(C+H)/((B-12)*4,1)
kattilan teho==SUMMA(C/E)/24

C= varaajaan tulleet kilowatit
H= lämmityksen aikana kulutetut kilowatit
B= kiloa puita, tuo 12= kiloa puita ennenkuin energia siirtyy varaajaan
4,1= puun energian kerroin
E= lämmitykseen käytetty aika

H sisältää ainoastaan patteriveden, ja kun nyt olen huomannut että lämpökeskuksen energiakulutus/varaajan vuodot ym ennen energiamittaria on kuitenkin merkittävää, pitänee sekin huomioida jossain kohdin. pitänee katella onko ihan suoraan harakoille menevää vai vaatiiko tuo 36m² 3m korkea 25%, ja ylikin kokonaisenergiasta

Kattilan kohdalla:

- hyötysuhde kertoo kuinka suuri osa poltetun puun sisältämästä energiasta saadaan käyttöön ja kuinka paljon karkaa piippuun jne. hukkaan. (esim. poltettiin 24,4kg puuta ja energiaa saatiin käyttöön 80kWh -> 80kWh/(24,4kg x 4,1kWh/kg)x100%  saadaan ~ 80% hyötysuhde.
- teho kertoo kuinka "nopeasti" energiamäärä on tuotettu. (huipputeho, keskiteho jne.) (esim. kyseinen poltto kesti 5 tuntia -> hyödynnettävää lämpöä tuotettiin keskimäärin 80kWh/5h ~ 16kW teholla. Huipputeho saattoi kuitenkin olla esim. 20kW. Tämä siis riippuvainen ajasta.

[jolla]

Kattilan kohdalla:

- hyötysuhde kertoo kuinka suuri osa poltetun puun sisältämästä energiasta saadaan käyttöön ja kuinka paljon karkaa piippuun jne. hukkaan. (esim. poltettiin 24,4kg puuta ja energiaa saatiin käyttöön 80kWh -> 80kWh/(24,4kg x 4,1kWh/kg)x100%  saadaan ~ 80% hyötysuhde.
- teho kertoo kuinka "nopeasti" energiamäärä on tuotettu. (huipputeho, keskiteho jne.) (esim. kyseinen poltto kesti 5 tuntia -> hyödynnettävää lämpöä tuotettiin keskimäärin 80kWh/5h ~ 16kW teholla. Huipputeho saattoi kuitenkin olla esim. 20kW. Tämä siis riippuvainen ajasta.

mie romahan

en kysellyt mitä ne tarkoittaa, vaan onko oikein laskettu
kaavat näkyy myös tuolla kotisivulla kohdassa energia kun painaa hiiren oikealla ja näytä lähdekoodi

[ev3449]

Eli yritin pohjustetun esimerkin avulla selvittää noita laskuja...

Tuosta sinun kaavastasi otettuna näin:

hyötysuhde =(C+H+(12 x 4,1))/(B x 4,1) x 100      (kWh+kWh+(12kg x 4,1kWh/kg))/(kg x kWh/kg) x 100%

teho =(C+H+(12 x 4,1))/E    tämä on lämmityksen keskiteho. (kWh+kWh+(12kg x 4,1kWh/kg)/h


Lisäksi on paljon huomioitavia asioita jotka vaikuttavat laskelmiin ja siihen mitä todellisuudessa lasketaan. Kattilan vai lämmitysjärjestelmän hyötysuhdetta? Onko ns. hukka hukkaa vai tuleeko se jossain muodossa apuun lämmityksessä yms. Teho vs. hyötysuhde ja missä optimi jne. Otetaanko tuo kattilan lämpenemiseen kuluva energia mukaan laskuihin ja miten? Jne. jne.

Edit: kotisivu vaatii liitännäisen jota ei itselläni ole joten en päässyt katsomaan...

[jolla]

Edit: kotisivu vaatii liitännäisen jota ei itselläni ole joten en päässyt katsomaan...

mikä selain, huomasin itsekin että firefox ei avaa d3.js grafiikkaa, muilla selaimilla minulla toimii, johtuu 'embed' tagista. jos sen muuttais iframeksi, toimisi myös firefoxilla mutta sitten taas, ei hjyva

olen yrittänyt laskea sen, mikä menee varaajaan ja on käytettävissä kun se on täynnä, tietysti sekin energia on käytettävissä lämppärin lämmittämiseen mikä jää uuniin, kuten totesit, riippuu siitä mitä haetaan