No, tietänet ainakin sen todellisuuden, miten kattilassasi on eri lämpötila ylhä- kuin alaosassa ja samoin savukaasut viilenevät tehokkaimmin mitä viileämpi on viilentävän pinnan lämpötila. Tuo lämpötila ja sen vaikutus on se punainen lanka.
Vaikka tiedänkin, että täällä on pyydetty välttämään liian teknisiä kirjoituksia, joskus tämä voi olla kuitenkin tarpeellista loputtoman ”vääntämisen” välttämiseksi. Eikä asian laskemiseen liity kuin kaksi kaavaa…
Lämmönsiirron teho Q = UAdTlm, jossa U on lämmönvaihtimen kokonaislämmönsiirtokerroin, A on lämmönsiirtopinnan pinta-ala ja dTlm logaritminen lämpötilaero kahden eri aineen välillä.
Kokonaislämmönsiirtokerroin on kattilakohtainen ja koostuu todellisuudessa kolmesta eri komponentista. Mutta koska materiaalin, sekä veden ominaisuudet pysyvät muuttumattomina, ero kokonaislämmönsiirtokertoimessa voidaan ajatella suoraan kertovan kattilan konvektion ”hyvyydestä”.
Tuolta yksityiskohtaisemmin lämmönvaihtimeen liittyvää jorinaa…
Tällä tavoin kiertosuunnan vaikutus on helposti laskettavissa ja samalla selviää syy myös GS40-mallin korkeaan savukaasun lämpötilaan.
Pidetään kaikki mahdollinen vakiona, kaasu poltosta 900C, vesi kattilaan 70C ja ulos kattilasta 85C.
Atmos GS40 lämmönvaihtimen ilmoitettu pinta-ala 3,2m2, savukaasun lämpötila 251C ja teho 40kW.
Logaritminen lämpötilaero lämmönvaihtimessa veden ja kaasun välillä on alhaalta vettää sisään pumpattaessa 413C ja ylhäältä sisään pumpattaessa 421C. Kaavaan sijoitettuna ymmärtää, että eron vaikutus on käytännössä olematon, eikä kannata muiden haittojen takia.
Samalla selviää myös kattilan konvektion toimivuus neliömetriä kohti. Vertailukelpoiseksi arvoksi saadaan Atmoksen GS40 kattilalle U=30.
Vertailun vuoksi voidaan sama laskea Attack SLX40 kattilalle, lämmönsiirtopinta-ala 3,32m2 ja savukaasun lämpötila 165C. Muut arvot ovat muuttumattomat. Logaritminen lämpötilaero lämmönsiirtymisen yli on 321C ja vertailukelpoinen arvo U=37,5.
Pohdinnan tarkoituksena ja tuloksena voidaan huomata, että virtaussuunnan vaihtamisella ei saavuteta käytännön etua. Toinen huomio on, että koska Atmos GS40 kattilan konvektio toimii niin huonosti, vaatii se huomattavasti suuremman lämpötilaeron neliömetriä kohden tuottaakseen saman 40kW tehon kuin esim. Attack SLX. Samalla lämpötilaerolla kuin Attack, putoaa Atmos GS40 lämmönvaihtimen teho 30kW:iin…
Nyt en ehdi, mutta iltapäivällä voin laskea kunnolla mlievoselle todellisen eron virtauksien suhteen...
