3 nippi, mis tagavad koldes puhta põlemise. Arvutame küttekolde kasuteguri

Aleksander Ljubajev
MTÜ Eesti Pottsepad juhatuse esimees
Kontrollitud põlemisõhk on oluline eri põlemisfaasides, tagamaks koldes võimalikult kõrge põlemistemperatuuri. | Shutterstock

Esmalt on oluline pealtsüütamine! Selle eelis on, et tule liikudes ülevalt alla eelsoojendatakse puugaas, mis süttib oluliselt paremini – nii tagatakse puhtam põlemine, sest kui süüdata puud alt, jahtuvad süütematerjali leegid kokkupuutel puiduga. Aga mis on veel oluline?

1. Oluline osa puhta põlemise tagamiseks on koldesse põlemisõhu suunamine.

Seda ei saa olla liiga palju ja ega ka liiga vähe. Arvutuslikult ja mõõtmistulemustega tõestatud parim lahendus optimaalseks õhujaotuseks on pilukolle (UZ37 tüüpi). Sellist tüüpi koldes suunatakse õhk koldesse kolde kolmes küljes asuvatest piludest ning lisaks kolde ukse klaasi eest, tagamaks klaasi jahutus, kuni temperatuurid tõusevad väga kõrgele.
Seejuures on oluline pilude kõrgus ja pikkus.
Selline lahendus tagab koldes piisava turbulentsuse ehk gaaside segunemise võimalikult täielikuks põlemiseks, sest põlemisõhk tuleb koldesse erinevatelt kõrgustelt.


2. Automatiseeritud põlemisõhuga varustamine käsitöö ahjudel jt kütteseadmetel.

See on võimalik ja seda Eestis praktiseeritakse. Kontrollitud põlemisõhk on oluline eri põlemisfaasides, tagamaks koldes võimalikult kõrge põlemistemperatuuri. Kujutage ette, kui koldesse tuleb õhku samas koguses nii põlemise alguses, keskel kui ka lõpus.
Pärast põlemise aktiivfaasi, kui küte on otsakorral, hakkab koldesse saabuv liigõhk kollet hoopis jahutama, sest seda õhku ei kasutata enam põlemiseks. Kolle jahtub ja põlemistemperatuur langeb, mis omakorda tekitab liigset saastet.
Automatiseeritud põlemisõhu peale andmine tagab põlemiseks piisava õhu ja samas piirab jahutava liigõhu pääsemist koldesse. Sellega tagatakse optimeeritud puhas põlemine kõrgel temperatuuril.
 

3. Arvutatud ja õigesti projekteeritud lõõristik tagab kõrge kasuteguri.

Et tagada ahju kõrge kasutegur, on vajalik tagada lõõristikuga optimaalne suitsugaaside liikumine lõõristikus u 2 m/s. See tagatakse kütteseadme projekteerimise käigus lõõride ristlõikega, millega tekitatakse suitsugaaside liikumisele optimaalne takistus.
Liiga kiire suitsugaaside liikumise puhul ei suuda šamott endasse talletada piisavalt soojust, mis oluliselt alandab kütteseadme kasutegurit ja on sõna otseses mõttes kütuse raiskamine. Liiga väikese ristlõike puhul on takistus liiga suur ja alarõhukorsten ei suuda tekitada piisavat tõmmet, et ületada lõõri tekitatud takistust.

Lõõristikus liikuv suitsugaas jahtub pidevalt ning seetõttu on oluline teada suitsugaasi temperatuuri igas lõõri punktis. Sellest tulenevalt, tagamaks ka jahtunud suitsugaasist sooja efektiivne eraldumine ahju väliskesta, tuleb lõõri seinte ehitamisel kasutada ühtlaselt õhenevat šamottmaterjali.
Oluline on ka arvestada väliskesta paksusega, mis on ideaaltingimustes 30–65 mm. Sellega on meil võimalik tagada kütteseadme kõrge efektiivsus, sest arvutatud lõõristikuga kütteseadme energiaväljund (kW) sama puudekogusega 1 m2 kohta on kuni 3–4 x efektiivsem.


Toome näite ja arvutame!

 

Toome lihtsa näite ahjust, mis oli levinud alates 90ndatest ja mida ehitati massiliselt.
Ahjutüüp – kahekihiline (kihtide vahel 10 mm tulekindlat villa), laskuvate lõõridega (nn Soome tüüpi ahi), mille väliskesta temperatuur on keskmiselt 35–40 °C.
Vastavalt Wagneri tabelile (allikas Insener Gerhard Elber, „Fachkunde für Hafner, aebvhpt“ Viin 2004) 35 kraadi miinus ruumitemperatuur 20 kraadi = 15 kraadi, sellest 1 m2 ahju pinnalt saadav soojusvõimsus on 126–135 W/m2.

Lihtsa näitena toome sama Wagneri tabeli arvutuse, kus õigesti projekteeritud ahju (arvestatakse väliskesta paksuse, soojusjuhtivuse ja sisu) välispinna temperatuur on keskmiselt 70  °C, siis 70 °C miinus ruumitemperatuur 20 °C = 50 °C ehk 533 W/m2 soojusvõimsust. Siit näeme, et 533/135 = 3,94 ehk vastavalt ruumi soojusvajadusele projekteeritud ja arvutatud ahi on 4 korda suurema kasuteguriga.

Eelmistest tehetes näeme (1 kg puitu peaks efektiivselt soojendama 70–120 kg kivimassi) 10 kg puidu põletamiseks on ahju maksimaalne kaal 1200 kg. Sellise projekteeritud ahju salvestuskestus on kuni 24 h. Projekteerimata ja arvutamata massiivahjude üleskütmiseks kulub seega oluliselt rohkem energiat, millega ka tõuseb oluliselt korstnast väljapaisatava saaste hulk ja suureneb ökoloogiline jalajälg.

Artikli märksõnad: 

Sarnased artiklid