Számítások 7. Hőfelvevő-, hőleadó felületek

Folyatva a tűztérszámításokat, ezidáig ennyire jutottunk:

A fenti rajzon lévő összetett formájú tűztéren elvégezve egypár szorzást, összeadást, trapéz-terület számítást:

Kályha teljesítménye: 6kw

Tűztér teljesítménye: 44,58kw

Tüzelési idő: 1,9 óra (1 tűz leégésének ideje)

Fűtési periódus: 12 óra (napi kétszeri begyújtás)

Tűztér térfogata: 154,3liter

Tűztér magassága a torokig: 99cm

Tűztér alapterülete: 47cm x 47cm = 2209 cm2

Tűztér oldalfelszíne (az alja és tetején kívüli felület): 15672,2 cm2

Tűztér teljes belső felszíne: 18233,7 cm2

Tűztér hőfelvevő felszíne (oldalfelszín + alapterület): 16024,7 cm2

Tűztér négyzetméterenkénti hőfelvevő képessége, faktorja: (7000)* ((12+18)/2  /12) =  7000 * 1,25 = 8750

(ez a fenti érték a tűztérben tárolt hőmennyiséget jelenti négyzetméterenként, ami a tűztér falvastagságának is függvénye, az értéke Shkolnik könyv 6. táblázat / Sobarul.com referencia alapján saccolt: http://remont.townevolution.ru/books/item/f00/s00/z0000002/st026.shtml )

(a tűztér fala 12cm (lapra rakott samott), ami elé kerül még egy 6cm kantra rakott samott, ami a levegőbevezetést szolgálja, ez így összesen 18cm. Én a 18cm és 12 cm átlagával (15cm)-el számoltam, a 7000-es táblázati értéket 15/12 aránnyal szoroztam meg)

Tűztérben tárolt hőmennyiség az égési idő alatt = Tűztér hőfelvevő felszíne (m2) * Tűztér négyzetméterenkénti hőfelvevő képessége, faktorja  * egy 24 óra alatti tüzelés időtartama =  1,60247* 8750 * (1,9*2) = 53282,12 W = 53,28kwh

Kályha (köpeny) szükséges minimális hőfelvevő képessége 24 óra alatt = Kályha teljesítménye * (a tüzeléseken kívüli idő a 24 óra alatt) - Tűztérben tárolt hőmennyiség az égési idő alatt = 6kw*(24-1,9*2) – 53,28= 67,92kwh

Szükséges hőfelvevő felület =  ( Kályha ( köpeny) szükséges minimális hőfelvevő képessége 24 óra alatt / (  3,5*(Köpeny falvastagsága / 12cm )  * Tüzelési idő ) = 67,92 / ( 3,5*14/12 * 1,9 ) = 67,92 / 7,758333 = 8,7544 m2

(a fenti értékek / képletek a Sobarul.com referencia alapján)

Szükséges hőleadó felület = Kályha teljesítménye / Fajlagos felületi teljesítmény = 6kw / 0,5kw/m2 = 12m2

Ez utóbbi értékről volt szó egy előbbi bejegyzésben, a lap alján:

http://tomegkalyha.blogspot.ro/2016/04/szamitasok-5.html

Ezt a 12 m2-t kell “leosztani” a kályha aktív felülete szerint, amibe bele kell számolni:

a kályha oldallapjait, a padkák füst által átjárt szakaszait ( melyek érintkeznek a külvilággal ), és a segédkémény felszínét. 

A kályha teteje és alapja nem kerül bele, lévén, hogy szigetelve lesz, ott nem ad le számottevő hőt. 

Ha nem lennének padkák és segédkémény egy ilyen 6kw-os behemót kályha méretei: 2,1m magas * 1m széles * 1,86m hosszúak lennének, viszont a padkák és a segédkémény szintén hőleadó felületei miatt, a hosszúságból le fogunk csípni, természetesen.

A szükséges össz-hőszükséglet (6kw) és a fűtendő szobák hőszükségleteinek arányában kell a kályha felületeit úgy szétosztani, hogy mindegyik szobára (amelynek a falába bele lesz építve), az annak szükséges rész-teljesítményt adja le.

Ezek lennének a számok, az az igazság, hogy a nyakamat nem merném rájuk tenni, mert a fent említett referenciákon alapszanak(fenti két képlet), és még Newtonban sem feltétlenül bíznék :-) , az ő elméletei is csak bizonyos egyszerűsített rendszerekben érvényesek, viszont nagyon jók a gyakorlatban, a lényeg, hogy jobb híján én ezekkel számolok,  a 12 m2-t mindenképpen be fogom tartani, a 8,75 m2, pedig úgy saccolom startból kijön, még több is, ui. a padkák belső járatain elég sok belső felület megmarad „hőszivacsként”.

Ha kisebb felületekkel dolgoznék, akkor az valamilyen mértékű hő-pazarlás lenne, ui. a kéményen keresztül menne ki a fel nem szívott meleg, viszont ha nagyobb felületekkel dolgozok a szükségesnél, akkor az úgy gondolom nem lesz baj: alacsonyabb hőmérsékletű köpenyem lesz, ami viszont tovább tárolja a hőt a nagyobb tömeg miatt és kisebb hőmérsékletingadozás lesz egy 24 óra alatt, ami még talán jobb is nekem...Én úgy gondolom, hogy ezekkel az értékekkel számolva inkább a nagyobb felé tolódok el, és olyan nagyon mellélőni nem fogok.

Nyomban tegyük hozzá, hogy persze az a veszély is fennáll, hogyha túl nagy a felület, akkor túlságosan lehűl a füstgáz, és hidegebb lesz mint a minimális, amit a kémény elvár, erre az esetre gondolva be fogok majd építeni a padkákba egyfajta súbert  / elzáró szelepet / "bypass"-t, amivel kiiktathatom a padkát, így rövidebb úton kijuthat a füst (igazából ez a hidegindításhoz is kellhet nagyon nagy eséllyel). Sajnos az utolsó padkát nem iktathatom ki, hisz az köt össze a kéménnyel, de remélem a másik kettő kiiktatása elégséges lesz ilyen esetekre.

Az ideális "bypass" persze a kályha tetején lenne, a legrövidebb úton, azaz a sütőből egyenesen a kémény felé, de nem nagyon akarok egy mazlag csövet oda még beszerelni, a kéményem pedig távolabb lesz a kályhától kb. 1 m-re...No meglátjuk, maradjunk ennyivel egyelőre..