Számítások 12. A kályha nyomásvesztesége, konkrét számítások

Ettől a fejezettől írtóztam a legjobban, ui. egyszintes ház lévén nem rakhatok bármilyen magas kéményt mint amilyet egy akármelyik kályha megkíván. 

Azaz rakhatnék de csúnya, ha a kelleténél jobban magasodik a gerinc fölé (gerinc fölé több mint 1m-el nem szeretnék menni)

Ha többszintes ház lenne, és odalőhetnék egy 10m-es kéményt akkor nyugodtan aludnék.

Így pedig számigálok, saccolgatok és ... megpróbálok addig nyújtózni, ameddig a takaróm ér.

Azt szerettem volna, hogy 3 padkát építek a kályhához (egyet az iroda felőli falon, egyet a hálószoba felőli falon és egyet a nappaliba eső szakaszba), sajnos mint az alábbi számításokból is kiderül ehhez sokkal magasabb kéményre lenne szükségem, úgyhogy az iroda felőli padkát startból ejtettem (oda egy független, azaz nem fűtött padkát fogok készíteni...

Nos akkor lássunk hozzá ehhez a talán unalmas és hosszú bejegyzéshez és futtassuk meg / saccoljuk meg a gyakorlatban is az ellenállásszámítás ( előző bejegyzés)  képleteit a különböző járatszakaszokra:

(http://tomegkalyha.blogspot.ro/2016/04/szamitasok-9-jaratok-meretezese.html

)

A tűztér, sütő, lefele tartó ágak után a padkás rész következik, ami gyorsan vázolva valahogy így nézhet ki:

Megpróbálom követni a levegő-, gáz útját a kinti levegőbevezetés csatornájától a kémény tetején való távozásig és kiszámítani, talán inkább megsaccolni az ellenállásokat az egyes szakaszokra.

Mivel a kéményhuzat elsősorban a kinti levegő hőmérsékletétől függ, azt feltételezem, hogy +10C fok van odakint (ha ilyen „melegben” még működik a kályha az nekem már megfelelne, ennél melegebbnél már valószínű kétnaponta kellene tüzelni benne, ami már nem épp a tömegkályha stílusa...ilyenkor ha szükség lesz járathatom picit a padlófűtést is)

Szóval +10C fokkal dolgozok.

0. Először veszem a levegő útját a tűztérig:

Külső levegőellátás csatornája (ami 1,2 m mélyről jön fel a kályha aljáig, a hamuzóig, és huzatot generál, ezt onnan tudom, hogy fűtés nélkül is érzem a huzatocskát, ha a kezemet a nyíláshoz teszem, ui. bent a házban picit melegebb van most mint odakint):

Az előző bejegyzés szerint három komponenst kell számolnom minden járatszakaszra: nyugalmi nyomás, súrlódási és alaki ellenállás.

A.     Nyugalmi nyomás

Pny=g*h*(ról-róf)=9,81*1,2*(ról1-ról2);      ahol:

Ról1 = 1,293 kg/m3 / /(ft*fs)=1,293//(1+15/273) /1,07= 1,145473kg/m3 (15 C fok (a csatornában lévő átlag levegőhőmérsékletet ezzel saccolom, mivel melegedik felfele, a hamuzónál 20 fok feletti lesz elvileg) )

Ról2 = 1,293 kg/m3 / /(ft*fs)=1,293//(1+10/273) /1,07= 1,165711kg/m3 (10 C fok, odakint)

Ról3 = 1,293 kg/m3 / /(ft*fs)=1,293//(1+0/273) /1,07= 1,20841kg/m3 (0 C fok, odakint)

Tehát

Pny=-9,81*1,2*(1,165711-1,145473)= -0,238242 Pa, (ha 10 C fok, odakint) mivel felszálló ág, így besegít, tehát negatív előjellel kell beszámítani.

Érdemes megjegyezni, hogy kinti 0C fok esetén Pny=-9,81*1,2*(1,20841-1,145473)= -0,74089 Pa lenne.

B.     Súrlódási ellenállás

Ps=Lambda*Pd*Lj/Dh; 

Ról1 = 1,293 kg/m3 / /(ft*fs)=1,293//(1+15/273) /1,07= 1,145473kg/m3 (15 C fok-a csatorna átlaga)

 Pd=ról1*vnégyzet/2=1,145473*0,5*0,5/2=0,143184 Pa (szeretnék még plussz levegőbevezető csövet elhelyezni, hogy a sebesség minél kisebb lehessen, itt most 0,5m/s-al számolok)

Lj ~ 5m

Dh=16cm

Kf=0,001 (PVC cső)

Lambda = 1 / ( 1,14+2*log(Dh/kf) )=1/( 1,14+2*log(0,16/0,001) )=0,180237

Ps=0,180237*0,143184 *5/0,16=0,80647Pa

C.     Alaki ellenállás

A 16-os PVC cső 2x 90 fokos kanyart vesz be a föld alatt:

Pa=gamma*Pd,

Ahol,

Gamma = 1,2

Pd=ról1*vnégyzet/2=1,145473*0,5*0,5/2=0,143184 Pa (a fenti számításból)

Pa=1,2*0,143184=0,171821Pa

Tehát:

Külső levegőcsatorna összesen: -0,238242 + 0,80647 + 0,171821 =0,74Pa (kinti 10 C fok esetén)             

Természetesen az is megtörténhet, hogy a hamuzóajtón is adok levegőt párhuzamosan, így mivel a sebesség feleakkora lesz, az alaki ellenállás és súrlódás 4x kisebb lesz, ez a nyomásveszteség 0,1-0,2Pa –ra is csökkenhet...

Ehhez még hozzáadhatjuk a levegő útját a hamuzóból a rostélyon illetve oldalfal nyílásain keresztül a tűztérig, rostélyon keresztül 1,1Pa-t számítanak, vegyünk akkor mondjuk egy 1,5Pa-t..

Tehát a levegő útja a tűztérig, összesen:

1,5+0,74=2,24Pa

Ezután már az égési gázak útját kell követni (Róf= 1,282kg/Nm3).

1.      Első járat,

maga a tűztér – torok szűkülésig, magassága 99cm.

700 C fokos gázhőmérséklet. V= 1,0823 m/s átlag áramlási sebesség a tűztérben

(lásd http://tomegkalyha.blogspot.ro/2016/04/szamitasok-9-jaratok-meretezese.html ),

viszont a torokban felgyorsul, így vonatkoztatási sebességnek azt veszem V=3,9325 m/s

Átlagfelület: (2209+352,5)/2= 1280,75 cm2, amit négyzetméterben kifejezve F=0,128075 m2

Kinti levegő hőmérséklete: 10 C fok

1.A Nyugalmi nyomás

Pny=g*h*(ról-róf)=9,81*0,99*(ról-róf);      ahol:

Róf= 1,282kg/m3 /(ft*fs)=1,282/(1+700/273)/1,07=0,336166 kg/m3

Ról = 1,293 kg/m3 / /(ft*fs)=1,293/(1+10/273)/1,07= 1,16571 kg/m3

Tehát

Pny= 9,81*0,99*(1,16571-0,336166)=8,05 Pa, de mivel felszálló ág, így besegít, tehát negatív előjellel fogjuk beszámítani:

Pny=-8,05 Pa

1.B Súrlódás

Ps=Lambda*Pd*Lj/Dh; 

Pd=róf*vnégyzet/2=0,336166*3,9325 *3,9325 /2=2,5993 Pa

Lj=0,99m

Dh=sqrt(F/3,1415)*2=2*sqrt(0,128075/3,1415)=0,403825m

Lambda = 1/(1,14+2*log(Dh/kf) )=1/(1,14+2*log(0,403825/0,003))=0,185249,      kf=0,003 - samottfal

Tehát:

Ps=0,185249*2,5993*0,99/0,403825=1,18 Pa,

Ez természetesen pozitív érték, hiszen igazi súrlódásként lép fel

1C. Alaki ellenállás

Pa=gamma*Pd

Mivel egyenletesen szűkül a járat keresztmetszet a torokig, valószínű, hogy a gyakorlatban kisebb lesz az ellenállás, de én inkább a nagyobbal veszem, azaz mintha tűztér alapterületről hirtelen torok-keresztmetszetre szűkült volna, így ezzel számolok:

Tűztér alapterülete, A2 = 47*47cm2

Torok keresztmetszete, A1 = 7,5*47cm2

A1/A2=0,16 => gamma=0,5

Pd=róf*vnégyzet/2=0,336166*3,9325 *3,9325 /2=2,5993 Pa

Tehát:

Pa=gamma*Pd=0,5*2,5993=1,299 Pa

Összeadva a 3 ellenállást:

1A+1B+1C=-8,05 +1,18+1,299= -5,571 Pa

Tehát az első járat, azaz tűztérben -5,571 Pa „előnyre” teszünk szert.

2. Második

Ellenállás szempontjából magát a torok szakaszt átlépjük, lévén, hogy lényeges szintkülönbség nincs és a hossza elhanyagolható (bele fogjuk viszont számolni a következő lépésnél, mint „bővülés”, „szűkülésként” az előbb beleszámoltuk)

3. Harmadik, azaz sütő („utánégető”) rész

Ha úgy vesszük, hogy harang, ahol „hömpölyög” a füstgáz a szabad gázáramlásnak megfelelően, súrlódást nem is kellene talán számítanunk, de megpróbálok rá úgy tekinteni, mint egy járat, így az ellenállásokat inkább a „rosszabbik esetre” számolom ki. Szóval, 700 fokos gázhőmérséklet , v=0,627 m/s, felület 47x47cm2, magasság 33cm.

3.A Nyugalmi nyomás

Pny=g*h*(ról-róf)=9,81*0,33*(ról-róf);      ahol:

Róf= 1,282kg/m3 /(ft*fs)=1,282/(1+700/273) /1,07=0,33617 kg/m3

Ról = 1,293 kg/m3 / /(ft*fs)=1,293/(1+10/273) /1,07= 1,16571kg/m3

Tehát

Pny= 9,81*0,33*(1,16571-0,33617)= 2,68547 Pa, s mivel felszálló ág, így besegít, tehát negatív előjellel fogjuk beszámítani:

Pny=-2,68547 Pa

3.B Súrlódás 

Ps=Lambda*Pd*Lj/Dh; 

Pd=róf*vnégyzet/2=0,336166*0,627 *0,627 /2=0,066 Pa

Lj=0,33m

Dh=0,47m

Lambda = 1 / ( 1,14+2*log(Dh/kf) )=1/(1,14+2*log(0,47/0,003) )=0,180833

Tehát:

Ps=0,180833*0,066*0,33/0,47=0,00838 Pa,

Ez természetesen pozitív érték, hiszen igazi súrlódásként lép fel

3C. Alaki ellenállás

Pa=gamma*Pd

Torokból bővülés történik:

Sütő alapterülete, A2 = 47*47cm2

Torok keresztmetszete, A1 = 7,5*47cm2

A1/A2=0,16 => gamma ~ 0,7

Pd=róf*vnégyzet/2=0,336166*0,627 *0,627 /2=0,066 Pa

Tehát:

Pa=gamma*Pd=0,7*0,066 =0,0462 Pa

A 3 összege:

3A+3B+3C=-2,68547+0,00838+0,0462= -2,6309 Pa

Tehát a sütő is még a javunkra dolgozik, ellenállása -2,6309 Pa

4. Negyedik, azaz „karburátor kilépés”

Itt nyugalmi nyomásváltozást nem kell számolnunk(vízszintes kilépés), súrlódástól is eltekintünk a rövid szakasz miatt, csak alaki ellenállást saccolunk, lévén, hogy ez egy szűkülés majd nyomban utána bővülésnek is felfogható.

500C fokkal számolunk, sebesség 2m/s, sütő oldal-keresztmetszet 47*33cm2, nyílás nagysága:

275,32 cm2 lenne a karburátor területe, aminek 18,73 cm –es Dh felel meg, persze ezekből kettő van, így kétszer számoljuk a kapott ellenállást.

4.C1 Szűkülés

Pa=gamma*Pd

A1/A2=275,32/(47*33)=0,1775 => gamma ~ 0,5

Róf= 1,282kg/m3 /(ft*fs)=1,282/(1+500/273) /1,07=0,42314 kg/m3

Pd=róf*vnégyzet/2=0,42314*2 *2 /2=0,84628Pa

Tehát:

Pa=gamma*Pd=0,5*0,84628=0,42314Pa

4.C2 Bővülés

Pa=gamma*Pd

A1/A2=275,32/367,1=0,75 => gamma ~ 0,13

Pd=róf*vnégyzet/2=0,423143*2 *2 /2=0,84628 Pa

Tehát:

Pa=gamma*Pd=0,13*0,84628=0,11Pa

Összesen a két karburátor alaki ellenállása, sacc: 2*(0,42314+0,11)=1,06Pa

Ehhez még hozzáadhatjuk a 2db 90 fokos (gamma 1,2) alaki ellenállást is a karburátorból való közvetlen kilépés után (ui. lefele fordul a gáz).

Pa=gamma*Pd

Pd=róf*vnégyzet/2=0,423143*2 *2 /2=0,84628 Pa

=> Pa=1,2*0,84628*2=2,03Pa

Tehát a karburátorok ellenállása, összesen: 2,03+1,06=3,09Pa

Ez még mindig az a szint, ahol a tűztér és a sütő „tolja előre” a gázt...

5. Ötödik, azaz két lefele ág

Fent 500C fok, lent 300C fok, átlag 400 C fokkal számolunk

Magasságvesztés kb. -1,8m (a füst lemegy a hamuzó aljáig).

Lényeges keresztmetszetváltozással itt nem számolhatunk, átlag: 12x75cm2 =>

Dh=0,2069 m

Sebesség v=1,5 m/s

5.A Nyugalmi nyomás

Pny=g*h*(ról-róf)=9,81*0,99*(ról-róf);      ahol:

Róf= 1,282kg/m3 /(ft*fs)=1,282/(1+400/273) /1,07=0,48602 kg/m3

Ról = 1,293 kg/m3 / /(ft*fs)=1,293/(1+10/273) /1,07= 1,16571kg/m3

Tehát

Pny= 9,81*1,8*(1,16571-0,48602)= 12 Pa, és mivel leszálló ág, „terheli a kéményt”, tehát pozitív előjellel fogjuk beszámítani(és egyszer ui. a nyugalmi nyomás nem függ a keresztmetszettől)

5.B Súrlódás

Ps=Lambda*Pd*Lj/Dh; 

Pd=róf*vnégyzet/2=0,48602*1,5*1,5 /2=0,54677 Pa

Lj=1,8m

Dh=0,2069 m

Lambda =1/(1,14+2*log(Dh/kf) )=1/(1,14+2*log(0,2069/0,003))=0,20758

Tehát:

Ps=0,20758*0,54677*1,8/0,2069=0,987 Pa,

Ez természetesen pozitív érték, hiszen igazi súrlódásként lép fel, a két ágon összesen 1,97Pa

5C. Alaki ellenállás – mivel nincs lényeges keresztmetszetváltozás, ettől eltekintek

Tehát a 2 lefele ág összellenállása:

5A+5B+5C=12+1,97=13,97 Pa

Tehát, amit nyertünk "felfele jövet", nem elég "lefele jövet", itt úgy néz ki, hogy már a kémény huzat szívóerejének is be kell segítsen.

Azt tartom furcsának, hogy Larsnak volt egy „downdraft experiment”-je az MHA-nál, ahol ha jól emlékszem egy Gömböcöt raktak, kémény nélkül, sőt a padka is lefele ment vagy 2m-t, a gáz pedig kijutott (arról nem szólt a fáma, hogy gázként vagypedig egyrésze csöpögött..)

Jól lehűtötték mindenképpen a padkaszakaszon, ami segítette ezt, a hideg gázak könnyebben süllyednek...

Meg is találtam a linket, imhol:

Gymse Experiment with Lars Helbro (http://www.mha-net.org/docs/v8n2/wildac12b.htm)

Lars gondolatai a kísérletről(valami olyasmiket beszél, hogy szerinte kár, azaz energiapazarlás felmelegíteni a gázt, hogy ki tudjon menni a kéményen és az atmoszférában szétoszoljon, inkább lehűteni kellene (ezáltal visszanyerni belőle energiát) és kicsöpögtetni alul…

http://www.mha-net.org/docs/temp/120428lars.doc

Lehet ha tévedek a fenti számításokban, nálam az jött ki, hogy a padlóig sem jut vissza a gáz magától, Lars Helbro Gömböcénél még annál is mélyebbre ment, őszerinte van egy “nyomása, ami tolja előre a gázt”, ő így fogalmaz:

“There is no door, but the opening is reduced to persuade the smoke
to go up into the bell. This is similar to a riser in a rocket stove, and may provide some
pressure to help drive the smoke from the firebox side.”

6. Hatodik, azaz padka első része

Ezt elosztom kétfelé. Az első szakasz a kétoldali kb. 1-1 m-es szakasz lesz (az “U” alak két szára), ahol elindul a gáz, a kettő összege kb. 2m.

300C fokos gáz. Áganként 272,11 cm2 (Dh=18,62cm). V=1,5m/s

6.A

Pny=0, mivel vízszintes járatok, ez zéró.

6.B Súrlódás

Ps=Lambda*Pd*Lj/Dh; 

Róf= 1,282kg/m3 /(ft*fs)=1,282/(1+300/273) /1,07=0,57084 kg/m3

Pd=róf*vnégyzet/2=0,57084 *1,5 *1,5 /2=0,642195 Pa

Lj=1m

Dh=0,1862m

Lambda = 1 / ( 1,14+2*log(Dh/kf) )=1 / ( 1,14+2*log(0,1862/0,003) )=0,21161

Tehát:

Ps=0,21161*0,642195 *1/0,1862=0,729833 Pa,

Pozitív érték, hiszen igazi súrlódásként lép fel, a két ágon összesen 1,459666Pa

6C. Alaki ellenállás

Amikor a függőleges járat 90 fokos kanyart vesz be ( keresztmetszet nem változik, 272,11 cm2 ):

Pa=gamma*Pd,

Ahol,

Pd=róf*vnégyzet/2=0,57084 *1,5 *1,5 /2=0,642195 Pa

 90 fokos kanyarnál gamma=1,2

Pa=1,2*0,642195=0,770634Pa (ez mindkét járatnál van, 2x számoljuk)

A baloldali járatnak lesz még egy 2x 45 fokos beleömlése az egyesített járatba, gamma=0,4:

Pa=2*0,4*0,642195=0,5137Pa

Tehát a két padka első szakasz összellenállása:

6A+6B+6C=0+2*0,729833+2*0,770634+0,5137 =3,5146 Pa

6’ . Hatodik, azaz padka hátsó része (hálószobába belógó rész)

6’A.  =0

6’B. Súrlódás

Ps=Lambda*Pd*Lj/Dh; 

Róf= 1,282kg/m3 /(ft*fs)=1,282/(1+200/273) /1,07=0,69152 kg/m3

Pd=róf*vnégyzet/2=0,69152*1,5 *1,5 /2=0,77796 Pa

Lj=1,45+0,8=2,25m

Dh=0,1862m

Lambda = 1 / ( 1,14+2*log(Dh/kf) )=1 / ( 1,14+2*log(0,1862/0,003) )=0,21161

Tehát:

Ps=0,21161*0,77796*2,25/0,1862=1,9892 Pa,

6’C. Alaki ellenállás 

4db  45 fokos kanyart vesz be a padka(igazából kerekített téglákkal fogom kidolgozni a kanyart) + 1db 90 fokosat ( keresztmetszet nem változik, 272,11 cm2 ):

Pa=gamma*Pd,

Ahol,

Pd=róf*vnégyzet/2=0,69152*1,5 *1,5 /2=0,77796 Pa

45 fokos kanyarnál gamma=0,4

90 fokos kanyarnál gamma=1,2

Pa=(4*0,4+1,2)* 0,77796 =2,17Pa

Tehát a kályha hátoldali padkájának összellenállása(a padkák egyesüléséig):

0+6’B+6’C=0+1,9892+2,17=4,1592 Pa

Ha nem lenne a hátsó padka, akkor csak:

Ps=0,21161*0,77796*1,45/0,1862=1,2819Pa

Pa= (1,2)* 0,77796=0,9335Pa

Ps+Pa=1,2819+0,9335=2,2154Pa, azaz 4,1592-2,2154=1,9438Pa-al kevesebb lenne!!!

(ezt a "tartalékomat" úgy fogom felhasználni, hogy súberrel kiiktathatóvá teszem ezt a padkát és ha a szükség megkívánja, akkor lezárom ezt a padkaszakaszt)

7. Hetedik,

Azaz az egyesített padka, a padka utolsó szakasza.

200C fokos gáz. 449,26 cm2 (Dh=23,92 cm). V=1,5m/s

7.A

Pny=0, mivel vízszintes járatok, ez zéró.

7.B Súrlódási ellenállás

Ps=Lambda*Pd*Lj/Dh; 

Róf= 1,282kg/m3 /(ft*fs)=1,282/(1+200/273) /1,07=0,69152 kg/m3

Pd=róf*vnégyzet/2=0,69152 *1,5 *1,5 /2=0,77796 Pa

Lj=0,55m

Dh=23,92 cm

Lambda = 1 / ( 1,14+2*log(Dh/kf) )=1 / ( 1,14+2*log(0,2392 /0,003) )=0,20229

Tehát:

Ps=0,20229*0,77796 *0,55/0,2392=0,361854 Pa,

7C. Alaki ellenállás

Amikor a padka 2x 45 fokos kanyart vesz be a segédkéménybe csatlakozásnál:

Pa=gamma*Pd,

Ahol,

Pd=róf*vnégyzet/2=0,69152 *1,5 *1,5 /2=0,77796 Pa

 45 fokos kanyarnál gamma=0,4

Pa=2*0,4*0,77796 =0,622368Pa

Tehát az egyesített padka összellenállása:

7A+7B+7C=0+0,361854 +0,622368=0,98422Pa

8. Nyolcadik:

A segédkémény, ami valószínű kb 1,2m magas lesz (Schiedel / Leier-eknél valahol ebben a magasságban lehet belecsatlakozni).

Ezen a szakaszon egy 160 C fokos levegővel számolok, szintén 1,5 m/s:

F= 411,26 cm2 ( Dh=22,89 cm)

8.A  Nyugalmi nyomás „nyereség”

Pny=g*h*(ról-róf)=9,81*1,2*(ról-róf);      ahol:

Róf= 1,282kg/m3 /(ft*fs)=1,282/(1+160/273) /1,07=0,7554 kg/m3

Ról = 1,293 kg/m3 / /(ft*fs)=1,293//(1+10/273) /1,07= 1,165711kg/m3

Tehát

Pny= 9,81*1,2*(1,165711-0,7554)= 4,830181 Pa, de mivel felszálló ág, így besegít, tehát negatív előjellel fogjuk beszámítani:

Pny=-4,830181 Pa

8.B Súrlódási ellenállás

Ps=Lambda*Pd*Lj/Dh; 

Róf= 1,282kg/m3 /(ft*fs)=1,282/(1+160/273) /1,07=0,7554 kg/m3

Pd=róf*vnégyzet/2=0,7554*1,5 *1,5 /2=0,849825 Pa

Lj=1,2m

Dh=22,89 cm

Lambda = 1 / ( 1,14+2*log(Dh/kf) )=1 / ( 1,14+2*log(0,2289 /0,003) )=0,20387

Tehát:

Ps=0,20387*0,849825*1,2/0,2289=0,908277 Pa,

8C. Alaki ellenállás

Amikor a segédkémény 2x 45 fokos kanyart vesz be a keménybekötésnél:

Pa=gamma*Pd,

Ahol,

Pd=róf*vnégyzet/2=0,7554*1,5 *1,5 /2=0,849825 Pa

 45 fokos kanyarnál gamma=0,4

Pa=2*0,4*0,849825 =0,67986Pa

Tehát segédkémény összellenállása:

8A+8B+8C=-4,830181+0,908277+0,67986=-3,242Pa

9. Kémény

Ehhez még hozzászámolhatjuk a kémény súrlódási ellenállását is(alaki ellenállás ott nincs, hiszen egyenesen tart felfele és keresztmetszetváltozás sem lesz), átlaghőmérséklet (160+80)/2=120 C fok:

Ps=Lambda*Pd*Lj/Dh; 

Róf= 1,282kg/m3 /(ft*fs)=1,282/(1+120/273) /1,07=0,83229 kg/m3

Pd=róf*vnégyzet/2=0,83229*1,5 *1,5 /2=0,936326 Pa

Lj=5,5m

Dh=22cm

Kf=0,002 samottcső esetén

Lambda = 1 / ( 1,14+2*log(Dh/kf) )=1 / ( 1,14+2*log(0,22/0,002) )=0,19147

Ps=0,19147*0,936326*5,5/0,22=4,48Pa

Összesítve:

- levegőbevezetés csatorna + levegőadagolás a tűztérbe = 2,24Pa

- kályha+kéménybekötés =14,27412

- kémény összellenállása = 4,48Pa

A teljes rendszer összellenálása (a fenti 3 érték összege): 20,99412 Pa

Tehát minimum ennyi kell legyen a kémény huzata: 

Pz=( ról-róf)*g*h>=20,99412Pa

Azaz h>=20,99412/(9,81*( ról-róf))

(160+80)/2=120C fok átlag füstgázhőmérséklettel számolva és kinti 10C fokos levegőhőmérsékletet:

Róf= 1,282kg/m3 /(ft*fs)=1,282/(1+120/273)/1,07=0,83229 kg/m3

Ról = 1,293 kg/m3 / /(ft*fs)=1,293/(1+10/273)/1,07= 1,16571 kg/m3

h>=20,99412/(9,81*( 1,16571-0,83229))

Azaz:

h>=6,41m (aktív kéménymagasság) 

(ez sajnos túl sok, ezzel 1,9 m-rel kerülnék a tetőgerinc fölé)

Ha kiiktatom a hátsó padkát (-1,9438 Pa ellenállással kevesebb lesz), és szobából táplálom levegővel (-0,74Pa-al, azaz a külső levegőbevezető csatorna ellenállásával szintén kevesebb lesz)

h>=5,59 ((azaz aktív kéménymagasságra lesz szükségem)

Ezzel 1,09 m-re nyúlik a kémény a tetőgerincem fölé, nevezzük úgy, hogy elcsúszik, ennél nagyobb már csúnyácska lenne…

 

A kémény viszont a padlótól indul, tehát ehhez hozzáadva a segédkémény magasságát (1,2m),

Az jön ki, hogy minimum 6,79m magas kéményt kell vásárolnom.

Valószínű úgy fogom csinálni, hogy megveszem a 7m-es kéményt, és az utolsó elemet(kb. 30cm-33cm) csak tüzeléspróba után rakom fel a helyére, ha szükség lesz rá, illetve megcsinálom a hátsó padkát is, de kiiktatható formában (súberrel elzárható formában), és ha a tüzeléspróba azt hozza, ki, hogy nem működik a második padkával a kályha, akkor lezárom a padkát…

Megjegyzendő, hogy ezek a számítások kinti +10 fok és fával telepakolt tűztérrel voltak, tehát maximális füstgáz térfogatárammal, ha pedig kisebb famennyiséggel és hosszab tüzelési időt választok valószínű, hogy kisebb áramlási sebességek jönnek ki, azaz kisebb kályha ellenállás, tehát nem kizárt, hogy nyugisan használhatom majd a hátsó padkát is (amit nagyon szeretnék persze).

Ha pedig nem, hát akkor nem...Akkor úgy tekintek rá mint egy kályhához ragasztott fűtetlen padka, és marad fűtve az egyetlen padkám, amelyik a kéménnyel köti össze a kályhát.

Ha kint hidegebb a levegő mint +10C fok, akkor mégjobban működik, ha pedig melegebb van, nem biztos, hogy műkodik, azaz kimegy a füst... 

Ez van. Harang rendszerűvel valszínű szebbek lennének a számok(egy kettősharang kályha kisebb huzatigényű, állítólag belefér a 15Pa-ba)...No de azt majd máskor..:-)