Öljykattilan hyötysuhdepohdintaa

Vepe

Tulokas
  • Keskustelun aloittaja
  • #1
Tällä hetkellä kattilana Högforsin Termex kaksoispesä vuodelta 1968, joka lähtee kuluvan syksyn aikana romuksi huonon hyötysuhteen sekä lämmitysmuodon vaihdon takia. Talo rakennettu 1962 ja lämmitettäviä neliöitä noin 85. Öljyä mennyt edellisen kahden vuoden aikana 2500-3000l vuodessa. Varaajana vielä "pieni" 3000 litran pönttö, joka eristetty villalla. Olen jo jonkin aikaa ihmetellyt mielestäni suurta öljyn kulutusta tämän kokoiseen taloon. Yhtenäkään talvena ei ole lattiat olleet kylmiä eli siellä suunnalla ainakin eristystä riittävästi, eikä räystäiltäkään vedet valu talvella.

Päätin sitten tehdä pienen testin kattilan hyötysuhteen selvittämiseksi. Ainut ongelma tässä oli kattilan vesitilavuuden löytäminen. Löysin lopulta mahdollisesti samanmallisen kattilan tekniset tiedot, mutta en edelleenkään ole 100% varma onko oma kattila juuri se, jonka tiedot löysin. Tarkkaa öljynkulutusta mittausjakson aikana ei myöskään ole vaan laskin suuttimen tiedoilla.

60471
60472
60473
60474


Kattilan mitat (670x630x820) vastaavat yllä olevissa kuvissa olevia mittoja, mutta kuvat eroavat. Tyyppikilvessä oleva mallinumero on ennemminkin 13 kuin 12, mutta Högfors 13 vesitilan pitäisi olla 165 litraa ja alla olevien laskujen mukaan 100% hyötysuhde saavutettaisiin jo ~95 litran vesitilavuudella. Toisaalta 64% hyötysuhde pelkälle kattilan veden lämmitykselle tuntuu jotenkin heikolta. Poltin on huollettu viime syksynä eli ei sekään käy vajaalla teholla.
Tähän kun vielä lisätään 3000 litran varaaja niin lämmitysjärjestelmän kokonaishyötysuhde tippuu vielä tuosta 64%:sta.

Mittaustulokset:
Poltin kävi 28min, jonka aikana veden lämpötila nousi 5 asteesta (arvio) 70 asteeseen. 0,4 gal/hr suuttimella tämä tekee käytetyn öljyn kokonaisenergiaksi 25,46MJ.
Sitten arvioidut hyötysuhteet:
Ensimmäinen luku on suluissa olevan vesimäärän lämmittämiseen 5c->70c tarvittava energia.
24,49 MJ (90 litraa), hyötysuhde 96%
21,76 MJ (80 litraa), hyötysuhde 85%
19,05 MJ (70 litraa), hyötysuhde 75%
16,32 MJ (60 litraa), hyötysuhde 64%

Tämän jälkeen testasin vielä kattilan lämpöhäviön yön aikana:
744 minuutin aikana veden lämpötila putosi 30 astetta (kattilahuoneen sisälämpötila ~15 astetta).
Q(60litraa)=60 kg*4186 J/kg*c*30c=7534800 J => 2,09kWh -> 4,05kWh/vrk -> 1094kWh/9kk
Q(70litraa)=70 kg*4186 J/kg*c*30c=8790600 J => 2,44kWh -> 4,72kWh/vrk -> 1274kWh/9kk
Q(80litraa)=80 kg*4186 J/kg*c*30c=10046400 J => 2,79kWh -> 5,4kWh/vrk -> 1458kWh/9kk
Q(90litraa)=90 kg*4186 J/kg*c*30c=11302200 J => 3,14kWh -> 6,08kWh/vrk -> 1641kWh/9kk
Nämäkin ovat vain suuntaa antavia, koska muuttujia on älyttömästi.
Jos oletetaan, että kattila on 60l vesitilalla varustettu niin pelkästään kattilan lämpöhäviöön menee oletetun lämmityskauden aikana 110 euron edestä öljyä (1€/l). Talvella lämpöhäviö on varmasti vielä suurempi kuin nyt kesällä laskettu.

Lämmitys vaihtuu joka tapauksessa suoraan sähköön + ILP + varaava uuni/takka, mutta monet yöt olen valvonut miettiessäni, että kuinka huono hyötysuhde nykyisellä lämmityksellä oikeasti on. Kun päätin luopua öljystä niin arvioin hyötysuhteeksi 75%, jolloin jopa suora sähkö tulisi halvemmaksi nykyhinnoilla. Jos olisin päättänyt pysyä öljyssä niin edessä olisi vielä putkiremontti lähitulevaisuudessa kattilan vaihdon lisäksi. Eikä öljykään kovin ekologinen lämmitysmuoto ole.
Joka tapauksessa lämmittäminen maksaa muodosta riippuen joko enemmän tai vähemmän. Nyt ei ainakaan vesivahinkoriski ole niin suuri. Talvella nähdään menikö metsään vai oliko ratkaisu oikea.
 

Hempuli

Jäsen
Meillä JäspiMäkisen 1968 kattila haukkasi heinäkuun ensimmäisen 7 päivän aikana 10 ltr öljyä (100kwh). Pannuhuoneessa +22C ja kattilassa +60-70C. Lämmin vesi siitä toki saadaan, joskin lämpimän veden kulutus lienee onnetonta, kun pesuvedet lämpiää klapeilla. Kokonaisvedenkulutus on n. 100 ltr/vrk pääasiassa pesukone, wc ja käsitiski kuluttaen suurimman osan. Kattila hävinnee syksyn mittaan.
 

pökö

Rele-aikakauden änkyrä
Högfors 12 ja 13 eroaa toisistaan sillä että 13 on erillinen käyttöveden lämmitin ja 12 on pelkkä "tulipesä".

Molemmat on täysin eri laitteita kuin högfors termex.
 
Häviöt on eri juttu mutta tästä voi arvioida palamisen hyötysuhdetta ja siitä talteen saatavaa energiaa. Aika korkeat pitää savukaasun lämmöt olla, jos kattilan hyötysuhde jää huonoksi. Joskus 50 ja 60-luvuilla taisi olla noita horokattiloita, joista savukaasut karkasivat kuumana. Yleensä savukaasujen lämmöt ovat haarukassa 140 - 160 astetta.

Allaolevassa diagrammissa (alempi öljylle) yhdistään savukaasun lämpötila ja jäännöshappi suoralla viivalla. Häkäpitoisuutta tämä ei huomio mutta se on mitättömän pieni silloin kun poltin on oikein viritetty eli ei saa virittää niin pienelle, että häkä lähtee nousemaan. Tuloksena saadaan savukaasujen mukana karkaavan energian % määrä. Se on normaalisti alle 10 %, hyvällä kattilalla oikein viritettynä noin 5%. Kondensoivan kattilan höytysuhde voi olla jopa yli 100%, sillä lähtökohtana on tehollinen lämpöarvo (~10 kWh/l), jolloin vesihöyry jo alun perin lasketaan meneväksi piippuun höyrynä.

Häviöihin varmaan menee useita kWh päivä, jopa 10 kWh päivä. Se on sitten eri asia, minne ne häviöt joutuvat, piippuun vai pannuhuoneeseen ja miten ne pannuhuoneeseen tulevat koituvat hyödyksi tai haitaksi.

60476
 

Lurkus

Aktiivinen jäsen
Tuo suuttimen koko ei kerro polttimen nykyisestä tehosta juuri mitään. Vai mittasitko paineen? Virtaus on ilmoitettu nimellispaineella, ja polttimen teho säädetään suutinpaineella. Savukaasuarvot ilmaläpällä ja palopään säädöillä. Painemittarin kanssa pääset jo aleelle, virtausmittauksen kanssa tiedät tehon jo hyvinkin tarkkaan.
 

prelude

Aktiivinen jäsen
En löytänyt "högfors termex"n tietoja verkosta etsimällä. Tuo Kellarinlämmittäjän keino kiivetä katolla ja mitata avukaasujen lämpö on varmasti helpoin (muista antaa stabiloitua ennen mittausta).
Sitten nörttimäinen ratkaisu tietty on sulkea venttiilit, pumpata öljypumpulla kaikki vesi pois kattilasta, mitata ulostullut, täyttää kattila uusiksi, muuttaa öljyn otto kanisteriin, polttaa tietty määrä öljyä kanisterista ja sitten laskea hyötysyhde kun teidät kulutetun öljyn, nesteen alkulämmön ja loppulämmön sekä sen määrän. Itseni oikein tuntien niin tekisin sen näin tai vielä hankalammin, mutta silti annan ääneni katolle kiipeämisen puolesta :D
 

Vepe

Tulokas
  • Keskustelun aloittaja
  • #7
Eiköhän se vesimäärä viimeistään selviä kun heivaan kattilan pihalle :D. En ala mitään sen kummempia mittareita virittelemään. Öljynkulutuksen vois kyllä testata kanisterilla.
Polttimen huoltaja ihmetteli kanssa viime syksynä kun kattilasta puuttui tulen ohjain puupesästä ja melkosesti hymyilytti varaajan koko.
 

Seppaant

Aktiivinen jäsen
Lisäksi pitää ottaa huomioon kattilan raudan lämpökapasiteetti.
Raudan ominaislämpö on n. 0,4 kJ/kgC
Jos kattila painaa esim 200 kg, vastaa tämä n. 20 vesilitran lämpökapasiteettia.
 
Tuo Kellarinlämmittäjän keino kiivetä katolla ja mitata avukaasujen lämpö on varmasti helpoin (muista antaa stabiloitua ennen mittausta).
Katolla lämmöt ovat jo jäähtyneet. Yleensä mitataan kattilan jäkeen ennen hormia jostakin pienestä reiästä johon sitten pultti tukkeeksi. Piikkimäinen uunilämpömittari voisi olla hyvä ratkaisu edullsimmasta päästä ellei ole soveltuvaa digitaalimittaria.

Öljynkulutus on helpointa mitata varmaan vaa'an tai mittalasin kanssa. Käyttötuntikello ja kanisteri, jossa tarkka tankattu määrä voisi olla yksi käyttökelpoinen luotettava ratkaisu. Ammattilasille virtausmittari voi olla hyvä, kun tilanne selviää nopeasti. Hyvä virtausmittari on varmaan aika kallis kapine ja paraskaan ei vedä vertoja huoltoaseman mittarille tai keittiövaa'alle.

Jos tuon nyt haluaisi tarkasti mitata, kello ja keittiön vaa'alle polttoainetta ja poltin käyntiin. Kun palaminen on tasaantunut ja letkut täyttyneet, letkut käteen ja lukema ylös. Siinä se sitten näkyy, kun paino vähenee gramma kerrallaan. En ole itse saanut koskaan aikaseksi, koska ei ole enää kovin suuria intressejä. Jos polttaisi vaikka 15 min, siinä pitäisi mennä vajaat 500 g ja tulos on hyvin tarkka ainakin sen syödyn määrän suhteen.
 

Lurkus

Aktiivinen jäsen
Mittasiko poltinmies myös jäännöshapen ja häkäpitoisuuden? Vaikuttaa tuo jäännöshappi jonkinverran hyötysuhteeseen. Oletan että kyllä mittasi mutta kuulemma mittarittomiakin asentajia on. Mittasiko suutinpaineen? Jos ei ole sitä virtausmittaria eikä paineita ole katottu niin alkaa olemaan jo melkoinen huoltomies. Virtausmittari polttimelle ei muuten ole ihan kamalan kallis.
 

Vepe

Tulokas
Mittasiko poltinmies myös jäännöshapen ja häkäpitoisuuden? Vaikuttaa tuo jäännöshappi jonkinverran hyötysuhteeseen. Oletan että kyllä mittasi mutta kuulemma mittarittomiakin asentajia on. Mittasiko suutinpaineen? Jos ei ole sitä virtausmittaria eikä paineita ole katottu niin alkaa olemaan jo melkoinen huoltomies. Virtausmittari polttimelle ei muuten ole ihan kamalan kallis.
Jouduin tilaamaan poltinhuoltajan, koska poltin ei pysynyt päällä kuin vajaan minuutin. Alko tuleen aika nopeesti viilee kun ulkona alle 5c. Tuli vaan sivukeikalle niin vaihtoi magneettikelan, suuttimen ja putsas laitteen. Ei tehnyt muita mittailuja.
 

Vepe

Tulokas
Lisäksi pitää ottaa huomioon kattilan raudan lämpökapasiteetti.
Raudan ominaislämpö on n. 0,4 kJ/kgC
Jos kattila painaa esim 200 kg, vastaa tämä n. 20 vesilitran lämpökapasiteettia.
Enpäs tajunnut huomioida tuota. Hankala kyllä sanoa paljon vaikuttaa kokonaishyötysuhteeseen. Kattila on semmosessa paikassa, ettei lämmitä muuta kuin vesipumppua ja kattilahuonetta (~2m2). Raudan ominaislämpö on kuitenki 10x pienempi kuin veden ja koska tuossa ikälopussa kattilassa eristyksen tason on kuin puumajassa niin taitaa hukkaan mennä se lämpö. Veden lämpötila kun nousee yli huoneen niin lämpö siirtyy raudasta huoneilmaan, jos oikein muistan kouluajoilta.
 
Ylös Bottom