Rapporten foreligger i bogform og kan rekvireres ved henvendelse til
Lars Helbro 98 58 22 99 eller mail: lars@stenovne.dk
De fleste af de omtalte grafer er af tekniske årsager endnu ikke
med i denne elektroniske udgave, men vil blive indsat så snart som
muligt.
Appendix a Temperaturmålinger julen 95 foretaget af Lars Helbro
m. eget udstyr
Appendix b Sekundær ydelse komfur målt og beregnet af LH
m.eget udstyr
appendix c Forklaring til graferne i DTI´s rapport
Fotos: L.H.
For- og bagsidefotos: For- og bagside af den store stenovn som dette
måleprogram omhandler.(se foto på indgangssiden www.stenovne.dk
Stenovne som vi kender dem idag i Danmark, er egentlig en videreudvikling
af tidligere tiders åbne murede kaminer. Denne udvikling har dog
ikke hidtil (før 1989) fundet sted i Danmark.
I Sverige udviklede Wrede & Chronstedt under Gustav d.3. den kendte
høje kakkelovn "Chron-spisen" som stadig produceres stort set uforandret.
I Finland har især Heikki Hyytiäinen igennem 80erne videreudviklet
kraftigt på de store finske og russiske masseovne. Hans udvikling
har primært gået på forbrændingsteknikken og holdbarheden,
og hans resultater, som man kan stifte nærmere bekendtskab med i
bogen "Finnish Fireplaces" er bemærkelsesværdige.
I 1989 præsenterede han sine resultater i DK, og efterfølgende har flere taget idéen op og opført en lang række stenovne, enten direkte efter hans princip, eller,- som de her afprøvede ovne er et eksempel på,- en yderligere videreudvikling heraf.
Siden 89 er der blevet bygget et pænt antal stenovne i DK. Dels
af en lille håndfuld ovnsættere undervist af Heikki Hyytiäinen
og Canadieren Doug Wood (heriblandt undertegnede),- dels af selvbyggere
undervist af disse ovnsættere.
Det nøjagtige antal ovne i DK. på nuværende tidspunkt
er derfor ukendt, men et forsigtigt gæt fra min side er ca. 300.
Anledningen til dette måleprogram var dels, at få "blåstemplet"
disse ovnes kvaliteter,- dels at få indikeret betydningen af et lufttæt
spjæld imellem en stenovn og den tilsluttede skorsten,- en konstruktion
som efter bygningsreglementet ikke er lovlig idag.
Som denne rapport vil vise, er vi i det dilemma, at vi her har et ildsted
som bygger på en teknologi som kan præstere nogle meget fine
resultater hvad angår høj effektivitet og lav miljøbelastning
(alle andre kvaliteter ufortalt), men som samtidig falder helt udenfor
den eksisterende lovgivning.
Forhåbentlig vil denne rapport kunne medvirke til at ændre
på dette.
De overordnede principper for disse ovne:
Et kortvarigt (1-2timer) heftigt bål som afleverer en forholdsvis
stor varmeydelse til en omgivende stenmasse. Stenmassen afgiver herefter
en lav varmeydelse i væsentlig længere tid (24timer) til omgivelserne.
Således kan man opnå gode betingelser for en ren forbrænding,
idét ovnene,- indenfor visse grænser,- altid kan arbejde ved
nominel effekt,- såvel som en god tilpasning til det almindelige
varmebehov i et enfamiliehus,- idét varmeafgivelsen reguleres ved
varigheden af det daglige bål.
Herudover kan man forvente en rimelig omhyggelig pasning af ovnen.
Dels er ovnen overordentlig nem at betjene,- dels begrænser betjeningen
sig til et kort,- og næsten valgfrit,- tidsrum af døgnet hvor
ovnen oftest også vil være under konstant opsyn, da den for
de fleste også er leverandør af daglig hygge. Pasningen vil
derfor sjældent være noget brugeren sjusker med, da det ikke
opleves som arbejds- eller tidskrævende.
Den store ovn er af typen "1-skinds", hvilket vil sige, at det yderste
lag består af en halvstensvæg,-
("1,5 skinds"-ovne som der også bygges i DK har her 2 lag murværk
adskilt af et tyndt isolerende lag mineraluld).
At 1-skinds typen er valgt, skyldes at den efter min mening bedst passer
i varmeafgivelse til langt hovedparten af danske huses aktuelle varmebehov,
hvilket måleresultaterne også kan siges at give en vis indikation
af.
Den væsentligste afvigelse fra Heikki´s "opskrift" består
i en anderledes udformning af det øverste forbrændingskammer.
Denne afvigelse har 2 formål;
1) at øge muligheden for en ren forbrænding samt at kunne
opnå dette hurtigere efter optænding,-
2) at kunne spare lidt højde på den færdige ovn,
hvilket hovedsageligt har arkitektonisk værdi.
Komfuret,- som er af undertegnedes egen opskrift,- er ligeledes af typen
1-skinds, og er opbygget med sigte på en ren forbrænding og
høj effektivitet som varmekilde, men bestemt også med sigte
på at det samtidigt skal kunne fungere som et effektivt og komfortabelt
madlavningsredskab.
Som det senere vil fremgå, vil kravet om det sidste muligvis
sætte en grænse for at opnå det første med lige
så fornemme resultater som på den store ovn.
Dette måleprogram har dog allerede givet inspiration til et videre
arbejde med at komme tættere til opfyldelsen af begge mål.
Det bør nok præciseres, at resultaterne af dette måleprogram
ikke ukritisk kan anvendes til vurdering af andre stenovntypers egenskaber,-
herunder ovne bygget efter det originale finske princip, og ovne med en
anden tykkelse eller udførelse af ydervæggene.
Indledningsvis til denne afd. vil jeg gerne give udtryk for følgende:
I en sammenligning med andre træfyringsteknologier bør
man bemærke, at stenovnene fungerer helt uden tilførsel af
udefra -kommene energi, såsom el til drift af forbrændingsluftblæser
og cirkulationspumpe etc., og ej heller behøver tilslutning af en
stor varmeakkumuleringstank for at "rette" det normale misforhold imellem
nominel ydelse og aktuelt varmebehov.
Dette burde reelt medtages i en samlet vurdering af et varmesystems
kvaliteter, men også set i et større perspektiv har det betydning
for såvel den enkelte families, som samfundets sårbarhed/-tryghed
i.f.m. uvejr, katastrofer, eller krigssituationer.
Det bør også her bemærkes, at der ved opbygningen
af såvel komfur som den store ovn, er taget andre hensyn end de rent
tekniske. Udseendet og tilpasningen til husets indretning spiller altid
en væsentlig rolle ved de ovne jeg bygger. Som det måske kan
ses på forsidebilledet er det også tilfældet på
den målte ovn.
Varmeafgivelsen er i disse afprøvninger ikke forsøgt varieret,
da vi ønskede et så solidt
grundlag at vurdere resultaterne på som muligt. Den indfyrede
brændemængde pr. cyklus blev valgt udfra den mængde vi
i dette hus normalt anvender dagligt i ovnene i en normal fyringssæson,-
(dette resulterede naturligvis i højere rumtemperaturer end vi normalt
foretrækker, da udetemperaturene ikke var repræsentative for
en normal fyringssæson,- vi foretrak dog at holde en vis distance
til udetempera-turen for at få et bedre billede af varmefordelingen
i rummene.
En variation i varmeafgivelsen fra 0,5kw til 4kw, vil dog næppe
give anledning til de store afvigelser i ovnens effektivitet og evne til
at brænde rent, da eksempelvis en mindre varmeafgivelse fås
ved i kortere tid at fyre ovnen ved nominel drift. (Ved lavere sekundær
effekt vil man sandsynlig-vis øge nyttevirkningsgraden, da middelrøgtemperaturen
derved vil blive lavere (se graferne fig. x.2),- mens det omvendte vil
være tilfældet ved en øget sekundæreffekt (kan
sandsynligvis reduceres ved at fyre 2 gange pr. døgn)),- dette bør
dog verificeres ved konkrete målinger.
Endelig er det min vurdering, at det ikke vil være umuligt yderligere at forbedre denne konstruktion, ikke mindst taget i betragtning, at de forbedringer der allerede er opnået i.f.t. den finske version er opnået stort set uden brug af måleudstyr.
Betydningen af et tæt røgspjæld.
Resultatet af afprøvningen af dette spjælds betydning
for ovnens effektivitet, er egentlig kun vigtig, af den grund, at et sådant
spjæld er ulovligt i lukkede ildsteder.
Resultatet overrasker mig ikke, da et åbent (glemt) spjæld
ikke kun har betydning for ovnens effektivitet, men også i høj
grad ovnens brugervenlighed,- der skal nemlig fyres dobbelt så tit
hvis spjældet ikke lukkes helt efter endt fyring.
Da lågerne udgør den mest lufttætte del af ovnen,
vil man næppe kunne reducere skorstenstabet væsentligt uden
at foretage konstruktive ændringer i selve murværket,- f.eks.
dobbeltvægge med tæt mellemlag el.lign. hvilket uundgåeligt
vil påvirke forholdet imellem primær og sekundærydelse.
Det vil altså næppe være muligt at ændre på
ovnens konstruktion for at tilgodese den eksisterende lovgivning, uden
samtidig at sætte væsentlige kvaliteter ved samme ovn over
styr. Man kan derfor konkludere på denne afprøvning, at der
er et (efterhånden akut) behov for en ændring i bygningsreglementet,
som tager højde for disse ovnes eksistens.
For den enkelte bruger er det godtgjort, at de store ovne kan byde på
en meget høj nyttevirkning, stor miljøvenlighed, lav varmeregning,
og stor uafhængighed af det omgivende samfunds infrastruktur.
Det tilkommer ikke mig,- og måske slet ikke her,- at kalde disse
ovne for "best buy" især til huse uden centralvarme, men jeg gør
det alligevel.
For samfundet giver stenovne sikkerhed for en god udnyttelse af en miljøvenlig
indenlandsk resurce,- ikke mindst fordi brændslets form ikke kræver
investering i stort eller kostbart udstyr, og ej heller skal bearbejdes
eller findeles mere end de fleste selv kan klare med simpelt håndværktøj.
Herudover kan man være rimeligt sikker på, at der ikke
vil blive anvendt miljøskadeligt brændsel, såsom store
mængder plastbehandlet papir, petro-koks, bildæk eller lignende,
da dette vil være direkte ødelæggende for en stenovn.
En væsentlig forudsætning er naturligvis at almindeligt skovbrænde fortsat vil være tilgængeligt på markedet.
Yderligere målinger vil forhåbentlig påvise, at stenovne kan tilpasses mange forskellige boligtyper med forskellige varmebehov. Dette hus´ isoleringsgrad er yderst ringe. Efterisolering vil givetvis resultere i at en større del af huset vil kunne inddrages som fuldt opvarmet hele året uden ændringer i "varmeanlægget".
Bem.:
De 2 toppe på røgtemperaturen kl.15-17 d.24/12 skyldes
åbning af skorstens-spjældet for at sænke temperaturen
i "bageovnen" (vi skulle have en steg i). De tilsvarende og samtidige nedadvendte
"toppe" på ovnens overfladetemperatur viser, at et åbnet spjæld
resul-terer i gennemstrøm-ning af luft i selve murværket,
dette endda til trods for, at indfyringslågen samtidigt stod helt
åben.
For hver målesession på den store ovn er vist 4 grafer, kaldet fig.1.1 til fig 1.4, hvor første ciffer henviser til hvilken måling der er tale om.
fig. x.1 viser yderst til venstre "primær effekt" hvilket forstået
som bålets varmeydelse til ovnens stenmasse,- firkanten angiver effekt
x tid.
Den resulterende "sekundær effekt", er varmeydelsen fra ovnens
stenmasse til huset. Gennemsnittet af denne effekt er lagt ind,- "Mid.sek.effekt"
således at man lettere kan se variationen over denne.
På samme graf ses udetemperaturen og rumtemperaturen målt
i det rum ovnen er opstillet.
Rumtemperaturen afslører til venstre i grafen den strålevarme
ovnen giver fra sig igennem lågernes glasruder under fyringen.
fig. x.2 viser resultaterne af emissionsmålinger på røgen.
Co bør være lav, mens Co2 bør være høj.
På samme graf er den målte røgtemperatur lagt ind.
fig. x.3 viser næsten det samme som x.1, men primæreffekten er udeladt, således at sekundæreffekten har kunnet sættes med en finere skalering.
fig. x.4 viser rumtemperaturer i alle 4 målte rum, samt sekundæreffekten.
Det er på disse grafer lettere at se påvirkningen af strålevarme
i stuen under fyringen, samt resultatet af udluftninger.
Denne graf er også et udtryk for ovnens evne til at fordele varme
i det vandrette plan.
fig. 6.1 og 7.1 viser måleresultaterne fra stenkomfuret.