Den perfekte vedkubbe? 27x5x2 cm?

[Zeph]

Kva betyr storleiken på vedkubbane ved fyring i ein nyare vedovn?

Fleire stader (NRK, Fyriovnen.no) har eg lese påstand om at SINTEF har kome fram til at den perfekte vedkubben er 27x5x2 cm, som er ganske mykje mindre enn det dei fleste brukar basert på mine observasjonar. Ved du får kjøpt i sekk er nesten aldri delt opp i så små kubbar.

Eg finn derimot ikkje noko kjelde for påstanden eller kvifor SINTEF meiner denne kubben er perfekt. Små kubbar brenn varmare og raskare, som er positivt for bla. å få ned mengda sot, men er det fleire grunnar? Får du nytta meir av energien om kubben er 27x5x2 enn om den hadde vore 2-3 ganger større? Finnes det i så fall tal på denne forskjellen?

 

[steinrawr]

Hverken NRK eller Fyriovnen referer til kilde utover Sintef. Sintef publiserte i 2016 en "ABC" med følgende utsagn: 

- Det perfekte målet på en vedkubbe er faktisk 27 centimeter lang, og 2x5cm tykk. Det har SINTEF forska seg fram til, sier Kjell Hofstad.

Videre viser ikke artikkelen til noe forskningsrapport eller studie.. eller andre kilder, for den saks skyld.

 

Hvis jeg skal spekulere handler det kanskje om kubbens overflate i forhold til volum og at forbrenningen blir varmest og mest komplett når veden ikke er for stor. Da blir energiutnyttelsen per tid mest optimal, kanskje? 

[Sjørøver]

Zeph skrev (34 minutter siden):

Kva betyr storleiken på vedkubbane ved fyring i ein nyare vedovn?

Egen erfaring tilsier at det har litem betydning så lenge veden er tørr nok. Bruker jeg så små du har lagt ved bilde av så må jeg skru ned trekken veldig mye. Jeg bruker veldig store og tørre klubber i min relativt nye ovn, men kjører full trekk. Feieren skryter av pipa hver gang det feies. 

[Simen1]

Jeg prøver å tenke litt rasjonelt her. Effektiviteten til en ovn avgjøres av mange faktorer og jeg skal prøve å tenke ut faktorene her:

- En vedkubbe inneholder karbon, mineraler og vann.

- Karbonet er der energien sitter så det vil vi ha mest mulig av.

- Mineralene er de stoffene som blir til aske. De bidrar ikke til energien, men de opptar litt varme, som senere frigis når aska kjøles ned. Antar da at aska forblir i ovnen. Jeg tror andelen aske i forhold til karbon varierer ørlite fra treslag til treslag, men tror ikke det har nevneverdig betydning for effektiviteten.

- Vannet stjeler mye energi siden det bruker litt energi på å varmes opp og veldig mye energi på å fordampe. Dampen forlater pipa i gassform så det er energi som kun kommer kråka til nytte. Det kan være stor forskjell på andel vann i veden så her bør man enten være obs når man kjøper for snarlig bruk eller passe på å ettertørke veden hjemme ved lagring. Mener å ha lest noen grafer på dette og at opp til 10% av energien forsvinner til vanndamp dersom veden er på grensa til lovlig tørr.

- Karbonet forbrenner i to kjemiske reaksjoner. Den første gir delvis forbrenning til CO og den andre gir videre forbrenning til CO2. Man ønsker selvsagt mest mulig komplett forbrenning og det får man som regel ganske optimalt i moderne ovner med riktig trekk. Det er kun ved veldig dårlig trekk og dermed lav forbrenningstemperatur pga luftmangel man risikerer å få mye CO. Den lave temperaturen gjør at CO reagerer med seg selv og "kondenserer" til CO2 + karbon, altså sot, når det går oppover pipa. Langvarig dårlig dårlig trekk fører altså til soting, som igjen gir fare for pipebrann. En bieffekt av det er at noe av karbonet man putter inn, altså havner som et lag sot i pipa i stedet for å brenne opp. Soten forblir uforbrent og ubrukt energi. Til man evt. får pipebrann.

- Luft. Jo mer man lufter jo "tynnere" blir forbrenninga. Dvs. unødvendig mye luft gjør at noe av lufta bare passerer systemet uten å bidra kjemisk i forbrenninga. Denne overskuddslufta varmes opp, flytter seg opp og ut av pipa og avgir varmen sin utendørs. Mye luft trekker også forbrenningsgassene raskere gjennom systemet slik at mindre av varmen avgis til ovn og pipe og blir med ut. Voldsom lufting reduserer altså effektiviteten.

- Ellers så har vi massen (egentlig varmekapasiteten) til ovnen, f.eks en tung kleberstensovn, den gir en treghet til varmen sånn at den kanskje kommer forsinket i forhold til når du trenger den. Det senker kanskje praktisk opplevd effektivitet, men ikke den rent fysiske virkningsgraden.

- Vedkubben brenner i flere "trinn". Første trinn er oppvarmingsfasen der den begynner å bli brun/sort og avgi brennbare gasser. Så har vi antennelsesfasen der gassene tar fyr, og så energioverskuddsfasen der der forbrenningen holder seg selv ved like. Så kommer begynner veden å brenne med glør i stedet for gassavgivelse. Det skal visstnok være bedre for ovnen enn opptenninga, men jeg vet ikke helt hvorfor. Ut fra den påstanden så bør egentlig veden brenne mest mulig med glør og det antar jeg man får til med størst mulige vedkubber, så fremt de legges i et brennkammer med tilstrekkelig nok varme til at den tar skikkelig fyr, i stedet for å bare kjøle ned alt annet i ovnen så det brenner dårligere. Men det krever jo også stor ovn å få til.

- Lengden på kubbene har bare å gjøre med størrelsen på ovnen. Jeg antar derfor at 27 cm ikke har noe med effektiviteten generelt å gjøre, men at den er tilpasset en bestemt størrelse ovn.

- Runde vs rektangulære kubber: Runde kubber har mindre overflate pr volum enn rektangulære med samme tverrsnitt. Ut fra påstanden om at glør er bedre for ovnen enn de gule gassflammene så vil jeg anta at runde kubber oppnår glør-fasen litt raskere. Hvis den rektangulære formen blir for smal, f.eks 10*1 cm i stedet for 5*2, eller ennå verre 20*0,5 cm så blir det jo nærmest tynne flak som har lett for å legge seg inntil hverandre og kvele lufttilgangen mellom lagene. Runde kubber gir nok god lufting rundt alle kubber så lenge man legger de lagvis med 90 grader vinkel og litt avstand mellom kubbene. Da er det bare små kontaktpunkter mellom hvert lag.

Har dere flere teorier / faktorer?

[knutinh]

En ekstrem variant av dette er vel å dele veden opp i små pellets/spon. Er det noen grunn til at ikke det skal være effektivt?

 

-k

[Simen1]

Ennå mer ekstremt: male det opp til pulver, virvle det opp til en perfekt blanding mellom vedpulver og luft -

Spoiler

For de som lurer: Det er svært eksplosivt - flere mel-fabrikker har gått i lufta pga eksplosiv mel-luft blanding. Tørt mel og tørt vedpulver er i praksis det samme i det scenariet.

Pellets og spon ville sikkert vært effektivt som i høy virkningsgrad, men kan brenne mye fortere enn man liker om det blåses luft gjennom det.

Endret 29. januar 2023 av Simen1