Számítások 6. Tűztér méretezése

Tűztér méretezése

Rövid pár mondatos kitérő: a tűztér méretezése kapcsán újraolvastam a Libik könyv dán kályháról szóló néhány oldalát ahol ezzel foglalkozik és kiemelnék ott egy jelenetet: 

a 149. oldalon a kályha értékelésénél arról beszél, hogy az optimális tüzelőanyag-fogyasztásból arányosan kiszámíthatjuk az égés időtartamát, ami az ő aktuális példájában az egyszerre berakott 7kg fánál 40 percet jelent. 

Az én esetemben vett 21,43kg fára levetítve ez arányosan 122percet jelentene, ami kb. 2 óra. Én 1,9-el számolgattam ezidáig, picivel kisebb de meghagyom így (ui. elhanyagolható mérettel lennének nagyobbacskák a számított levegőjáratok, így egyelőre maradok az 1,9 óránál a további számításoknál is).

S folytatnám akkor a tűztér méretezésével.

Idáig az jött ki, hogy egy 154 literes tűztérre lesz szükségem.

Igen ám, de milyen méretekből jön ez ki?

A sobarul.com-on szereplő Flavius számításai hasáb alakú tűzterekre vonatkoznak (harangrendszerű kályhák tűztereire mindenképpen) és említ ott egy olyat, hogy álló tűztereknél, ahol a berakott fát felülről gyújtják meg illik betartani egy olyan arányt, ahol a tűztér magassága és a tűztér alapja két oldalhosszúságának számtani középarányosa közti optimális arány, ratio 2,5 és 3,5 közé essen.

 

Ha vennék egy 38x38cm-es tűztéralapot, akkor az én 154 literes tűzteremnél tűztérmagasságnak 107 cm jönne ki, a fentebb említett ratio=107/38=2,81 azaz bele is esne az optimális intervallumba.

Igen ám, de Lars Helbro dán kályhájának a tűztere nem hasáb alakú, hanem összetett szerkezetű tűztérnek mondható.

S hogy számoljuk akkor a méreteket?

Bevallom őszintén, hogy ez kis dilemmát okozott nekem, így jobb információ nem lévén a birtokomban, megpróbáltam elemezgetni azokat a példákat amik a rendelkezésemre állottak (néhány felépített kályha, illetve a Libik könyvben szerepeltetett példakályha).

Mivel a kályhatulajdonosoktól nincs felhatalmazásom az ők példáját neten megosztani, így a Libik példát elemzem itt(ami egyébként egy jó átlag szerintem, a Lars videókban nagyjából ez a 38x38-as tűztér szerepel minimális magasságváltozásokkal).

 

Libik nem beszél róla a könyvében, de feltételezem, hogy egy „eredeti” Helbro féle, legalábbis jól müködő kályháról készített szerkezeti rajzot, méretekkel. Sajnálatos módon nem írta mellé (nekem legalábbis nem tűnik egyértelműnek), hogy akkor ez most egy hány kw-os kályha is akar lenni. 

Viszont szerepeltet 3db adatlapot, nem sok kommentárral, amelyek egy dán kályha különböző mennyiségű fával való használatának a szcenáriói lennének.

A logika azt diktálná, hogy a méretezett rajzzal ellátott kályháról van szó. Ez valószínű így is van, a rajzon lévő kályha aktív felülete (oldalfelülete, ui. az alja és a szigetelt teteje nem ad le hőt, azt ki szokták hagyni a számításokból) kb. 8 m2, ami maximum 4kw-os kályhának felel meg (nem hiszem, hogy Lars olyat épít ami engedné kifutni a plussz hőt a kéményen).

Az egyik szerepeltetett adatlap is 3,67kw-os esetet említ. Azt sem írja le Libik, hogy az adatlapon lévő példákban az adatok mind mérés útján vannak-e vagypedig elméleti számítások után. 

Én csak gyanítom, hogy számítások után, ui. nekem abból úgy tűnik (de lehet ha tévedek), hogy a járatos kályháknál ismert számítási mód alapján meghatározza a minimális járathosszat (ami bele van írva az adatlapba) és az áramlási sebesség / kimenő füstgázhőmérséklet figyelembevételével megnevez egy hatásfokot: 74, 78 és 82%. 

Picit megvizsgálva ezt a kályhát, oldalnézeti keresztmetszetben így néz ki (klikk a nagyításhoz):

Az a bizonyos számított ratio=79,2/38=2,084 lenne.

A tűzterének a térfogata 79,3 liter, ami jó 10 literrel kevesebb mint ami az én számítási módszeremmel kijönne egy olyan (feltételezett) 3,67 kw-os kályhára.

Érdemes megjegyezni (Libik említi is a könyvében valahol), hogy a tűztérajtó mögötti 12cm-es "küszöböt", illetve az abban a síkban lévő 12cm-es falat nem kell beleszámolni a tűztér térfogatába (ezért 38x38-as és nem 50x38-as az alapja).

A másik dilemma még az volt számomra, hogy mit is számoljak bele a tűztérbe. A sütőt is?

A tömegkályha „fan”-ok általában azt regélik, hogy a sütő az igazából „utánégető”, azaz ahol tovább ég a fagáz (már ami nem égett ki még a tűztérben). 

Libik véleménye ezzel szemben az, hogy nem történik ott semmiféle utánégés, hanem a sütő kamrájának a várakoztatás a fő szerepe, azaz, hogy minél tovább forogjanak ott a gázok, és minél több hőt adjanak le a sütő falának.

Őszerinte megfigyelte égés közben és „újralobbanást” ott nem látott, látott viszont szikrázó/világító részecskéket amelyek akár egy vagy több kört is leírtak a kamrában, de ez szerinte akár egy járatos kályhában is előfordulhat, hogy a láng „átcsap” a járatba, az nem jelenti azt, hogy ott további kiégés történik.

Mindegy, én elvi vitákba nem bocsájtkozom, egyrészt mert nincs is honnan tudjam, a paraszti logikám és megérzésem szerint viszont Libikre szavazok, és a tűztér méretezésénél a sütő nélkül számoltam.

Ebben a logikában az is megerősített, hogy a Libik által mutatott példában ha a sütő méretét hozzáadnám az alatta lévő részhez, jóval az általam számított szükséges tűztérméret fölé menne, tehát így anélkül, sütő nélkül valósabb a kép.

Szóval elfogadom azt, hogy a Lars bácsika által egy ilyen arányokkal épített tűztér bevált, jól működik, így egy vele arányos nagyobbat rajzoltam magamnak, ahol a számított ratio kb. a Lars Helbro féle tűztérével megegyezik, és úgy saccolom, hogy olyan nagy meglepetésben így nem lehet részem 
 (és hozzáteszem, még van plussz kártyám is, amit nem szabad felfordítanom, mert a tulaj nem adott rá nekem engedélyt, de láttam már kb. hasonló nagyméretű dán kályhát működni).

Egy szó mint száz, így nézne ki a 154 litres tűzterem (klikk a nagyításhoz).

A számított ratio=2,10 kb. megegyezik a Lars féle aránnyal, így remélhetőleg OK.

A 47x47-es alap, az végülis gyakorlatiasság szempontjából elfogadható, nálunkfele általában „méterében” árulják a fát, azaz 1m-1,10m –es hosszúságú hasábocskákra felhasogatva.

Ezen favágáskor 2 vágást illik csinálni minimum, szóval ha kivágok 2db 40-45cm-est és egy 20-ast abból már meg lehet pakolni egy ilyen tűzteret.

Szóval ilyen szempontból (favágás) elvileg megfelel. 

A tűztérméreteknél is figyelembe vettem, hogy lehetőleg egész számú téglasorból tudjam kirakni azokat.

A Dedeman-nál megtalálható samottégla méretekkel számoltam (233x115x64mm), no meg figyelembe véve, hogy kb. 2mm vastag samotthabarcscsal illik rakni, így egy sormagasságot 6,6cm-nek vettem.

Persze még nem biztos, hogy Dedeman samottból fogok dolgozni, ha lehetőségem lesz, akkor megpróbálok egy ipari alkalmazásoknak samottat gyártótól vásárolni (majd meglátjuk, az anyagbeszerzés ezután következik, van egypár az országban, Prahova megyében tudok is egyet), azok állítólag jobb minőségűek, mindenképpen a múltkor amit a Dememan-ban jártamkor megtapogattam az elég gyengusnak tűnt (hogy ne mondjam omlott szét a kezemben).

Nos ennyit akkor egyelőre mai következtetésnek, a 154 literes  tűzterem méretei a fenti rajzon, 47x47cm-es alapterülettel.

  
UPDATE: kis módosítás került a kemencerészen, 1 sorral magasabb lett utólag, lásd:
http://tomegkalyha.blogspot.ro/2016/08/kalyhaepites-35-kemence.html