Lämmitysjärjestelmän rakentaminen puukiukaaseen?

[Villa Edita]

Tuo hyötysuhdehan riippuu ihan siitä kiukaasta, että miten siinä on se lämmönsiirto toteutettu. Kiukaasta sitten riippuu voiko sitä kotikonstein parantaa. Lämmön saa sitten siitä vedestä kyllä talteen, se ei ole ongelma.

Madden suunnitelmissahan tuo suhde saa olla huonompikin, sanoihan hän lämmittävänsä kiukaan lähes päivittäin. Se varaajan kokohan on aika tärkeä. Tuskin kiukaalla nyt mitään 1000 litran varaajaa varaa, mutta esimerkiksi noin 300 litran vanhaa käyttövesivaraajaa kylläkin. Joka suunnilleen riittää muutaman huoneen lämmittämiseen vuorokaudeksi. Ja aika tyttö saa olla että sen tonnisen yläkertaa asentaa. Etkös Madde sitä sinne aikonut? Ja pelkästään lämmitykseen varaaja tulossa, vai?

Jotenkin kuullostaa hurjalta laittaa sinne kiukaan sisään mitään kierukkaa. Se vaara että vesi kuumenee liikaa on suuri. Tuo tarvitsee toimivat varoventtiilin, joten saattaa todellakin tulla supisuomalaisesta saunasta turkkilainen sisarensa.
Entä kesäkäyttö? Melkein olisi kierukka tyhjennettävä vedestä, ihan varotoimenpiteen takia. Koska varaajahan ei kesällä luovuta juurikaan lämmitykseen sitä lämpöä, ylivarauksen riski kasvaa entisestään.

[madde]

Sorry, minä olen varmaan selittänyt hieman huonosti tämän mun idean, sitä kun innostuu niin kirjallinen osio tulisi olla mahdollisimman selkeä, että kuka tahansa lukiessaan saa selvää mistä on kysymys. Eli mun ideanpoikanen on tällainen:
Puukiuas on siis kellarissa, jossa vain yksi hormi. Puukiukaassa on se kivitila, johon kivet laitetaan ja sitä suojaa teräksestä tai jostain kuumuutta kestävästä materiaalista suojavaippa, joka on irti kivitilasta. Horminreikä on 200mm päästä katosta, joten kattoon tulee erillinen levy suojamaan betonia.

Keskuslämmityskattilassa kiertää vesikierukka, jossa vesi lämpiää ja automatiikka säätelee kiertoa niin, että venttiili avautuu kun veden lämpötila saavuttaa tietyn lämpötilan. En vanno, muistanko oikein mutta taisi olla niin, että kierukan pituus oli 30 m. Voin olla väärässä.

Kastorin kiukaaseen rakentaisin samanlaisen järjestelmän eli vähintään 15 metriä kiertävän vesiputkijärjestelmän, se putki kiertäisi molemmilla puolilla kivitilan ja suojavaipan välissä ja vesi kiertäisi ja lämpiäisi ja sitten paluu energiavaraajaan. Ei siis erillistä vesitilaa tai -säiliötä kiukaan kylkeen.. Energiavaraaja tulee kellariin, minulla on yksi huone, joka toimii khh:na, joten se mahtuisi sinne. Kalvopaisunta-astia tulisi keittiöön eli keskikerrokseen, ylemmäksi kun koko järjestelmä.

Pelkistettynä ja teoreettisesti voisi sanoa, että puukiuas toimisi kuten puukattila; rakenteessa on putkista tehty kiertojärjestelmä, jossa vesi kierrätetään kuten puukattilassa, yksikkö ja sen koko on vain erilainen mutta toivomani toimintaperiaate samanlainen. Vesi siirtyy sitten "kattilasta" energiavaraajaan. Lämmin/kuumentunut vesi "kattilasta/kiukaan"energiavaraajan yläosasta sisään ja kylmä, lämmitettävä vesi varaajan alaostasta "kattilan/kiukaan" kiertojärjestelmään..

Tuo hyötylaskelma minua askarruttaakin; miten pitkä se putkiston tulisi olla, jotta se lämmittää esim 400 - 800 litran säiliön...? Ja miten kuumaksi se vesi siinä putkistossa (joka siis kiertää kiukaan suojavaipan ja kivitilan välissä) tulisi olla, jotta se lämpiää eikä kuumene matkalla liikaa?

Mietittävää riittää

[madde]

Kyllä onnistuu tällainen järjestelmä. Ainoa asia mitä pitää suunnitella on se, että ilmatilat reunoilla jäävät auki, että eivät mene kupariputkiston asentamisen jälkeen tukkoon. Löylynautinto voi mennä pepulleen mikäli reunat on työnnetty täyteen putkistoa. Siitä syystä mie silloin mietinkin, että 100 mm nousulla olisi vain kaksi kierrosta putkea, koska ajattelin jo tuolloin, että joku tarkoitus tuolla ilmatilalla on.. Lupasin laittaa Kastorille kuvia "virityksestä" mikäli tämä onnistuu.. Kastori taisi tarkoittaa juuri sitä mitä Ristorintsikka ja Villa Edita tarkoitti turkkilaisella saunalla

No, tuotekehittely jatkuu.. ja voi himpura kun en hoksannut olla vailla niitä rojalteja No, se asia korjataan mikäli keksintö toimii, huuhhuuh ;)

[RistoRintsikka]

Onnea kehitystyölle ja muista ehdottomasti tätä foorumia kuvilla ja käyttökokemuksilla

Anteeksi, mutta varaa sähkösuunnitelmissa optio niille sähköpattereille 8)

[Villa Edita]

Heh, mulla on näköjään luetunymmärtämisessä parantamisen varaa.

Sinulla on ilmeisesti tämän mallinen se kiuas. Veikkaan että tuonne ilmatilaan, päälipellin ja kivitilan seinämän väliin sijoitettuna se kierukka ei kerkeä lämmittää vettä tarpeeksi. Eli hyötysuhde olematon. Tuon voisi saada toimimaan jos kuparit saisi juotettua kiinni kivitilan seinämään. Lämmönjohtavuutta kierukkaan kannattaa miettiä.
Niin oliko se savukaasuputken liitos missä kohtaa siinä kiukaassa. Ymmärsin että sulla itse hormiliitos olisi katonrajassa. Mitä jos sen kierukan kieputtaa savukaasuputken ympärille, onnistuuko? Toinen vaihtoehto olisi itse kivitila. Kivet pois ja reunaa mukaillen kupariputkea. Menekki kivitilassa suunnilleen metri/kierros.

Tuohon lopulliseen rakenteeseen on vaikea, ilman kuvia tai läsnäoloa, sanoa yhtään mitään. Mutta turvallisuutta kannattaa miettiä, varoventtiilejä tarvitsee. Parashan olisi vaikka ihan pihalla kokeilla eri variaatioita jollain vanhaalla kiukaalla, että miten se lämpö tarttuu eri ratkaisuissa. Tuon latauksen saa ihan automaattisesti sitten päälle sopivalla eletroniikalla. Sitten täytyy muistaa että kupari on aika meltoinen korkeissa lämpötiloissa, varsinkin paineistettuna saattaa muodonmuutoksia tulla.

Joka tapauksessa mitä kuumempaan paikkaan kierukan laittaa, niin sitä vaarallisempaa. Eli riski kiehumisesta kasvaa.

Muuten, tuota ilmatilaa ei passaa paljoa ahistaa. Saattaa muuten palaa kiuas puhki.

[madde]

Eli se malli minulla on

Mietin itsekin, että ensimmäinen "prototyyppi" täytyy rakentaa ja testata ja vielä erillinen palloventtiili pitää asentaa kesäkäyttöä varten eli kiukaaseen menevä järjestelmä pitää saada katkaistua/tyhjennettyä vedestä kesällä kun sitä lämmitykseen menevää vettä ei tarvitse. Eilenkin kun lisäsin puita kiukaaseen hehkui kiukaan seinämät punaisena.. Löysin netistä hyvän linkin, jossa on hyvin selitetty nämä lvi-kuviot, se vain epäselväksi miten korkeaa lämpötilaa se kupariputkisto kestää ja onko jokin muu materiaali parempi..?
http://personal.inet.fi/yritys/penan.ti ... mmitys.pdf

Sitä hyötysuhdetta pähkäilin eilen illalla tosi pitkään; mikä se olisi tällaisessa järjestelmässä ja miten pitkää putkea pitää olla ja yleensä saa olla? Veden kiertonopeus? Putkisto irti rakenteesta vai juotettu kiinni? Putkisto kivitilaan vai sen ympäri? Penan tietopaketista ei käynyt ilmi miten pitkä se kierukka kattilassa on. No, pitää ottaa yhteyttä putkimieheen ja jutellä hänen kanssaan, mitä mieltä on tällaisesta viritelmästä

Juu, laitan kaiken varalta varauksen sähköpattereille, pakko pelata varman päälle

[RistoRintsikka]

Pena kirjoittanut laajan oppaan 257 sivua, en jaksanut sitä vielä lukea enkä osaa kommentoida löytyykö sieltä apuja tähän viritykseen.

Olen yrittänyt sievästi johdatella ja kertoa että mielestäni tällä tavalla on mahdoton ajatus järkevästi toteuttaa lämmitysjärjestelmä. Hyötysuhde on niin huono että saat kyllä kolme kertaa päivässä käydä turkkilaisessa saunassa että saat talon lämpeämään järkevillä kustannuksilla.

Hyvän puu kiukaan hyötysuhde saunan lämmitykseen on max 70% ja jos saat putkihässäkällä siitä kiinni vaikka puolet eli 35% lopuilla 35%:lla sauna on todennäköisesti kylmä

[Jani Hinkka]

Itse olen päissäni pohtinut mahdollisuutta toteuttaa kellarin lämmitys vähän samalla periaatteella, mutta kiukaan käytön ko. tarkoitukseen olen hylännyt huonona vaihtoehtona. Suurin syy on tosiaankin tuo hyötysuhde, siis etenkin tilanteessa, jossa lämpöä kaipaa mutta ei saunota.

Samoin koko idea on harrastustoimintaa, jos "oikeasti" haluaa talon lämmityksen hoitaa vastaavalla puulämmityksellä, kannattaa mielestäni saman tien hankkia puulämmitteinen lämpökattila, varaaja, automatiikka yms. tarpeet. Tosin siis tuon kattilan korvaaminen esim. kiukaalla on sitä samaista harrastustoimintaa...

Erään ammattilaisen kanssa ideaa läpi kävin ja hän näytti vihreää valoa. Toteutus olisi periaatteessa seuraava: kellariin on suunnitteilla takka, johon tätä varten tulisi "vesipata", eli suljettu ja tiivis astia. Kokoa tällä astialla ei tarvitse olla kuin jokusen kymmenen litraa. Kalvopaisunta-astia, varoventtiili, kiertopumppu, täyttöventtiili + painemittari (täyttö suoraan vesijohtoverkosta) ja muutama iso (pitkä) patteri. Kiertopumppu ei ihan välttämätön ole, mutta painovoimaisen järjestelmän hyötysuhde jää pienemmäksi. Samoin toteutus (putkien korkeusasema yms.) on vapaampaa pumpun kanssa.

Eli eroa "kaupalliseen" ratkaisuun on lähinnä "lämmityskattila", jossa siis yhdistyy perinteinen takka ja lämmönsiirrin. Toki mainitun kaltaisia takkoja on ainakin ulkomailla markkinoilla.

Automatisaatiota tuossa ei ole, vaan pienet tulet kun lämpöä tarvitsee. Toki siis tämä järjestelmä on tosiaankin lvi-alalla perinteinen, eli varaajan (rakentamisella sekä) kokoa ja lämmöneristystä kasvattamalla sekä automatisaation lisäämällä ollaan normaalissa esim. hieman vanhemmassa öljylämmitysjärjestelmässä tai varaavassa sähkölämmityksessä.

Onkohan muuten suljetussa järjestelmässä tuo veden kiehuminen kuinka suuri riski...? Kemian asiantuntijat voivat tarkentaa, mutta eikö vesi kiehu nimenomaan epäpuhtauksien takia...? Eli eikö kiehuminen ole veden epäpuhtauksien haihtumista, ajan myötä suljetussa järjestelmässä (kun epäpuhtaudet, kuten happi, typpi ja lukuisat metallit, ovat lämpötilan vaikutuksesta irtautuneet) vesi muuttuu "puhtaasti" nesteestä höyryksi, siis ilman kiehumista...?

[Villa Edita]

Epäpuhtaudet vaikuttavat rajallisesti veden kiehumiseen, enempi keräävä ne ensimmäiset höyrykuplat. Astian pinnan epätasaisuus vaikuttaa kanssa miten höyrystyminen tapahtuu. Ja totuushan on se että ne kuplat muodostuvat sinne kuumimpaan kohtaan, ei siis välttämättä esim. soppakattilan pinnalle vaan lähelle lämmönlähdettä.
Tuolla Jarin olettamuksellahan tislattu vesi ei kiehuisi lainkaan, vaan vesi yksinkertaisesti vain vähenesi ajansaatossa. Onko joukossamme kemistejä?

Paineistettuna veden kiehumispistettä voidaan muuttaa suuremmaksi. Mutta mitään hyötyä siitä en keksi lämmitystarkoitukseen.

Janin malli kuullostaa tehokkaalta. Mieleen tulee valurautatakat 5kW tehoineen, paitsi tuossa lämpöä hallitusti levitetään radiaattoreilla. Varaavaa ominaisuutta tuossa ei paljoa ole. Tai oikeastaan riippuu takan massasta ja siitä miten se varastoitunut lämpö siirtyy tuohon pieneen vesiastiaan.

Entä malli missä olisi 200-500 litran vesitilavuus. Pohja tulipesässä, muuten muurattu kivivillavaipan sisään. Säiliöksi kävisi vanha varaajan sisus. Ylivarausta voisi hallita termarilla joka laskisi kylmää vettä kuumanveden kierukan lävitse, näin viilentäisi varaajaa tehokkaasti. Tuosta varaajan vedestä sitten normaalilla suntilla radiaattoreille kierto. Isossa säilyisi tuo lämpökerrostumakin paremmin. Kuumaksi saatu varaaja riittäisikin noin päivän tarpeeseen.
Taas tullaan hyötysuhteeseen, tässäkään ei kovin kummoinen ole. Pohjaan voisi hitsata lattasuikaleita, edesauttaisi vähän siirtymää.

[maanma]

Onkohan muuten suljetussa järjestelmässä tuo veden kiehuminen kuinka suuri riski...? Kemian asiantuntijat voivat tarkentaa, mutta eikö vesi kiehu nimenomaan epäpuhtauksien takia...? Eli eikö kiehuminen ole veden epäpuhtauksien haihtumista, ajan myötä suljetussa järjestelmässä (kun epäpuhtaudet, kuten happi, typpi ja lukuisat metallit, ovat lämpötilan vaikutuksesta irtautuneet) vesi muuttuu "puhtaasti" nesteestä höyryksi, siis ilman kiehumista...?

Tuo puhdas kiehumisajatus ei oikein kuulostanut "tutulta".

Tämä onnettomuustutkinta raportti valottaa kiehumisen riskiä.
http://www.tukes.fi/varoasiat/raportit/ ... 290904.pdf

[RistoRintsikka]

Taitaa olla sama asia paineen kannalta varaajassa kiehuminen ja veden höyrystyminen eli jos vesi kuumennetaan noin 100 asteeseen alkaa tapahtumaan... Veden lämpö ei nouse normaalipaineessa yli sadan asteen, vaan kiehuu/höyrystyy ja varaajasta tulee painekattila.

Edit: http://fi.wikipedia.org/wiki/H%C3%B6yrystyminen =>

Jos taas lämpötila oli riittävän korkea, neste muuttuu kaasuksi missä tahansa, ja prosessin nimi on kiehuminen.

[Jani Hinkka]

Tämä onnettomuustutkinta raportti valottaa kiehumisen riskiä.
http://www.tukes.fi/varoasiat/raportit/ ... 290904.pdf

Ei tuossa mielestäni kiehumista koettu ongelmaksi, vaan käyttöveden (jolla veden lisäys tapahtui) kattilan suurinta sallitua painetta korkeampi paine yhdistettynä veden nopeaan höyrystymiseen.

Mutta varoventtiili on tuollaisessa(kin) järjestelmässä ehdoton edellytys. Näin paineen nousu liian kuumentamisen, täyttövirheen tai vuotavan täyttöventtiilin seurauksena ei aiheuta mainitun kaltaista räjähdystä.

[RistoRintsikka]

On se kiehuminen ongelma lämmitysjärjestelmässä, siitä tulee ilmaa ja painetta järjestelmään ja se pitää poistaa josta taas johtuu että joudut lisäämään hapekasta vettä järjestelmään.

Varoventtiili pitää olla vahinkojen/toimintahäiriöiden varalle, eikä varoventtiiliä ole tarkoitettu jatkuvaan tarkoituksen mukaiseen paineen poistoon jonka kiehuminen aiheuttaa. Tuossa ko. järjestelmässä ei kattilassa ollut sitä ja sitä ei ollut asennettu ohjeiden mukaan.

[Jani Hinkka]

Olen edelleen kahden vaiheilla siitä, onko tuo veden kiehuminen ongelma.

Typpi, jota vesijohdovedessä on jopa happea enemmän, alkaa irtaantumaan 90 asteen lämmössä. Yleinen toimenpide lämmitysverkoston täyttämisen jälkeen on ilmaus, jossa patterien tai "vesikellon" kautta typpi ja happi yms. poistetaan tuosta kiertävästä vedestä. Toki tilalle tulee laittaa jälleen sitä happi/typpirikasta vesijohtovettä, mutta kierre menee hiljalleen parempaan. Jos ja kun vedessä ei ole happea/typpeä, mitä kiehumisprosessissa vedestä erkanee...?

Mutta tämä nyt teoriakeskustelua, tuolla minun järjestelmällä ei veden kiehumisesta ole vaaraa kuin tarkoituksella sitä hakiessa, pattereissa ja putkissa on vettä moninkymmenkertaisesta takkaan verrattuna, ja mikäli pattereissa kiertää 90 asteinen vesi, on kellari jo kokonaisuudessaan sauna...

Varoventtiili on tosiaankin ääritilanteita varten, kuten selostin, järjestelmässä on kalvopaisunta-astia, joka tasaa tuota normaalia paineen vaihtelua, joka on seurausta veden lämpötilamuutoksista (jonka seurauksena veden tilavuus muuttuu).

Kaukolämpöverkossa veden lämpötila voi kovilla pakkasilla nousta yli veden kiehumispisteen eli 100 asteen. Mutta liekö tuo verkoston paine nostanut tuota veden kiehumispistettä korkeammalle?

[RistoRintsikka]

Kun minä laitan tavalliseen kattilaan vettä hellalle kiehumaan, se tyhjenee, ei minulle jää hapetonta/typetöntä vettä kattilan pohjalle...