Yläpalokaminan lämpötekninen tarkastelu

Abstract

Tässä insinöörityössä tarkasteltiin toimeksiantajalta saatujen suunnittelupiirustusten pohjalta uima-altaiden lämmittämiseen tarkoitetun puulämmitteisen yläpalokaminan lämpöteknisiä ominaisuuksia ja selvitettiin kaminan hyötysuhde.

Tarkastelu aloitettiin laskemalla savukaasulasku, kun kaminan tulipesässä poltetaan panospolttoprosessissa puuta. Syntyvän savukaasun tietojen perusteella laskettiin lämmönsiirto kaminassa. Laskemisen helpottamiseksi kamina jaettiin useampaan eri lämmönsiirrinosaan, joita käsiteltiin erillisinä lämmönsiirtiminä. Savukaasun ja veden lämpötila laskettiin yksi kerrallaan jokaisen lämmönsiirrinosan jälkeen, ja näin saatiin loppulämpötilat viimeisen lämmönsiirtimen jälkeen. Lämpötilaerojen avulla laskettiin kaminan hyötysuhde. Kaikki laskut suoritettiin Excel-laskentaohjelmalla.

Yläpalokaminan laskettu hyötysuhde on yläpalokaminalle varsin hyvä. Työssä tehtiin paljon oletuksia lähtöarvoihin liittyen, joten lopuksi laskettiin tapauksia eri lähtöarvoilla, jotta saatiin selville hyötysuhteeseen eniten vaikuttavat tekijät. Esimerkiksi veden virtausnopeus vaikuttaa paljonkin lopputuloksiin. Lisäksi hyötysuhde on sitä parempi, mitä korkeampi palamislämpötila tulipesässä saavutetaan. Toimeksiantajalle toimitettavaan laskentataulukkoon käyttäjä voi muuttaa lähtöarvoja, kuten lämpötiloja tai veden virtausnopeutta, jolloin taulukko antaa automaattisesti uudet laskelmat.