Vedspis

För en lista över spistyper, se Kamin (disambiguation) .
Ett 1800-talsexempel på en braskamin

En vedeldad kamin (eller vedbrännare eller vedbrännare i Storbritannien) är en uppvärmnings- eller matlagningsapparat som kan elda med vedbränsle och biobränsle från trä , såsom sågspånstegel. Generellt består apparaten av en stängd eldstad av massiv metall (vanligtvis gjutjärn eller stål ), ofta fodrad med eldtegel , och en eller flera luftkontroller (som kan manövreras manuellt eller automatiskt beroende på kaminen). Den första braskaminen patenterades i Strasbourg 1557. Detta var två århundraden före den industriella revolutionen , så järn var fortfarande oöverkomligt dyrt. De första braskaminerna var exklusiva konsumtionsvaror och kom först gradvis att användas i stor utsträckning.

Kaminen är ansluten med ett ventilerande kaminrör till en lämplig rökkanal , som fylls med heta förbränningsgaser när bränslet är antänt. Skorstenen eller rökgaserna måste vara varmare än utetemperaturen för att säkerställa att förbränningsgaserna dras ut ur brandkammaren och upp genom skorstenen.

Vedbrännare tredubblar nivån av skadliga luftföroreningar inomhus . Varje år kan 61 000 förtida dödsfall hänföras till omgivande luftföroreningar från uppvärmning av bostäder med ved och kol i Europa, med ytterligare 10 000 hänförliga dödsfall i Nordamerika.

Användningen av braskaminer i Afrika är förknippad med ett stort antal dödsfall varje år, cirka 463 000. Detta höga antal dödsfall beror på inandning av giftig rök från kaminerna, som innehåller hälsoskadliga ämnen. Dessutom bidrar beroendet av trä som energikälla också till avskogning och klimatförändringar .

Drift

Lufttillförsel

Ett spjäll i en kaminskorstenskanal (1) styr lufttillförseln genom att ställas öppen (2) eller stängd (3).

Att hålla luften flödande korrekt genom en braskamin är avgörande för säker och effektiv drift av kaminen. Frisk luft behöver komma in i eldstaden för att ge syre till elden; när elden brinner måste röken tillåtas stiga upp genom kaminröret och komma ut genom skorstenen. För att reglera luftflödet kan det finnas spjällanordningar inbyggda i kaminen, rökkanalen och kaminrören.

Genom att öppna eller stänga spjällen kan luftflödet ökas eller minskas, vilket kan vädra elden i eldstaden, eller "dämpa" den genom att begränsa luftflödet och minska lågorna. Spjällen kan vanligtvis nås genom att vrida knoppar eller handtag fästa på spjället. Vissa kaminer justerar sitt eget luftflöde med hjälp av mekaniska eller elektroniska termostatiska enheter.

Den högsta uppvärmningseffektiviteten på slutna apparater kan uppnås genom att styra de olika lufttillförseln till kaminen (manövrera luftreglagen korrekt). På moderna kaminer ger ägarhandböckerna dokumenterade procedurer. Helt öppna luftkontroller kan leda till att mer värme skickas rakt upp genom skorstenen snarare än in i rummet (vilket minskar effektiviteten). Det största problemet med att lämna luftreglagen helt öppna på många kaminer är "övereldning". Övertändning orsakas när för mycket värme genereras i eldstaden, vilket kommer att leda till skevhet, buckling och allmänna skador på kaminen och dess inre komponenter. Olika kaminer har olika antal och typer av luftreglage.

Modern byggteknik har skapat mer lufttäta hem, vilket tvingar många kamintillverkare att designa sina kaminer för att tillåta luftintag utanför. Uteluft kan förbättra kaminens totala effektivitet som värmare genom att dra kall förbränningsluft direkt utifrån istället för att dra förvärmd luft från rummet som kaminen står i. Många moderna kaminer kan valfritt använda ett uteluftsintag. Många tillverkare tillhandahåller de nödvändiga delarna i satsform (en Outside Air Kit, eller OAK). När du överväger en uteluftssats är det viktigt att veta att luften måste komma in under kaminen. Till exempel kan en källarspis inte säkert använda en utomhusluftsats. Detta för att förhindra en reversering av ventilationen där mycket heta rökgaser släpps ut genom ett (vanligtvis PVC) luftintagsrör, vilket kan leda till att en strukturbrand och/eller heta rökgaser släpps ut i strukturen.

Bränsle

Vedeldad spis som värmer en livsmedelsbutik i Detroit (1922)
Spencer vedspis i brittisk bungalow på Pollibetta , Indien
Traditionell Himalaya Tandoor

Lövträ eller barrträ

Ytterligare information: Ved

Ved mäts vanligtvis och handlas i volym eller massa. I engelsktalande länder som inte är helt metriska mäts det ofta i sladdar . När du köper, kapar eller samlar ved är det bra att vara medveten om skillnaden mellan lövträ och barrved . Både lövträ och barrved har liknande energiinnehåll i massa, men inte i volym. Med andra ord skulle ett stycke lövträ vanligtvis vara tyngre och ha mer tillgänglig energi än ett stycke barrträ av samma storlek. Lövträ, som härrör från träd som ek och ask, kan brinna i långsammare takt, vilket resulterar i ihållande produktion. Många barrträd kommer från barrträd , som växer snabbt och kan brinna i snabbare takt. Detta är en anledning till varför barrvedspellets (för pelletskaminer) är populära.

Den främsta fördelen med lövträ är att de tenderar att innehålla mer potentiell energi än samma volym av ett barrved, vilket ökar mängden potentiell värme som kan staplas i en kamin. Lövträ tenderar att bilda och bibehålla en bädd av heta kol, som avger lägre mängder värme under lång tid. Lövträ är idealiskt för långa, låga förbränning, särskilt i kaminer med dålig förmåga att upprätthålla en låg förbränning, eller i milt väder när hög värmeeffekt inte krävs.

Barrträd, däremot, tenderar att brinna varmt och snabbt med lite kolning. De kan lämna mindre aska än lövträ. Barrträd är idealiska för snabba, heta brännskador. De producerar utmärkt värme och fyller inte kaminen med kol, ett vanligt problem för dem som trycker hårt på sina vedeldade kaminer för att få ut maximal värme ur dem.

Inte alla lövträ har ett högre potentiellt energiinnehåll än alla barrträd. Trä varierar beroende på art och även individuella träd (ett träd med många år av långsam tillväxt kommer att ha en högre BTU-halt än ett träd av samma art och samma storlek än ett träd med några år av snabb tillväxt). Osage orange , även känd som häck, är kanske det trä med högsta BTU som är vanligt i Nordamerika.

Många barrträd kommer att krydda (torka) mycket snabbare än många hårda träslag. Till exempel, tall som har kapats, kluvits, staplats och täckts är vanligtvis färdig att brännas på ett år; ek kan förväntas ta tre år under samma förutsättningar.

Barrvedsmytologi

Barrträ sägs ofta vara farligt att elda eftersom det genererar farligare kreosot än lövved. Denna myt är genomträngande i nordamerikanska nordost, där båda typerna av trä är allmänt tillgängliga. Det är inte vanligt i nordväst, där de flesta heltidsbrännare enbart eldar furu och gran.

Det är möjligt att denna myt har sitt ursprung i gammaldags spisar och eldstäder. Dessa apparater krävde inte kryddat trä och fick det ofta inte. Som ett resultat upplevde de ofta mycket låga skorstenstemperaturer - vanligtvis i rökkanaler som inte var isolerade som moderna rökkanaler är. Kombinationen av låga eldstadstemperaturer på grund av hög fukthalt i veden och låga rökgastemperaturer på grund av bristande isolering ledde till höga nivåer av kreosotackumulering. Att elda en ved som avger mycket gnistor (som furu) i en gammaldags eldstad eller kamin leder till att gnistor går direkt in i rökkanalen, vilket kan leda till en farlig skorstensbrand om rökkanalen är belagd med kreosot.

Moderna kaminer som drivs på rätt sätt orsakar inte denna höga nivå av kreosotackumulering. Även om olika träslag innehåller olika halter av flyktiga organiska föreningar , är skillnaden obetydlig eftersom alla träslag producerar kreosot som ackumuleras om de bränns felaktigt. Så kallade farliga träslag som tall är i själva verket säkrare än träslag som ek, eftersom de kommer att brinna varmare och därmed hjälpa till att hålla rökgastemperaturen uppe, och deras snabba kryddning hjälper till att säkerställa att nybörjare eldar någorlunda torr ved.

Fukthalt och kreosot

Torr ved producerar mer användbar värme än våt ved, eftersom den energi som används för att förånga vattnet från veden innan det kan brinna. Nyskuret trä (så kallat grönt trä) har en hög fukthalt. Olika träslag har olika fukthalt, som också varierar träd till träd. Förbränning av bränsle som mestadels är vatten använder mycket av förbränningsenergin för att förånga vattnet. Detta resulterar i låga eldstadstemperaturer och låga rökgastemperaturer.

Ved med en fukthalt under 20 viktprocent kan brinna effektivt. Detta är den "fria" fukthalten som absorberas i träfibrerna, och inkluderar inte den kemiskt bundna väte- och syrehalten. Fukthalten kan minskas genom lufttorkning utomhus ("krydda"), under en period av flera månader vid sommarväder. Soldrivna eller bränsleeldade ugnar kan påskynda torkningsprocessen.

Den vanligaste processen att ta bort överskottsfukten kallas krydda . Krydda genom att lufttorka träet kan ta tre år eller mer. Trä torkas i utomhus välventilerade täckta strukturer eller i en ugn.

Allt trä kommer att frigöra kreosotångor när det bränns. Moderna kaminer kommer att bränna ångorna, antingen via direkt sekundär förbränning eller via en katalysator . Mycket lite, om någon, kreosot kommer att undkomma en korrekt fungerande modern spiss sekundära förbränning.

Kreosot som kommer ut kanske ändå inte är skadligt om det lämnar träet i gasform. Det kondenserar inte på ytor över 250 grader Fahrenheit (121 °C). Moderna rökkanaler är isolerade för att säkerställa att de inte sjunker under denna temperatur under normal kamindrift. Ansamling av kreosot kan vara farligt, eftersom det är brandfarligt och brinner varmt. Om en rökkanal beläggs med kreosot och antänds, kanske av att en gnista går upp i rökkanalen, kan det orsaka en allvarlig skorstensbrand som kan leda till en byggnadsbrand. Detta kan undvikas genom att använda moderna kaminer och rökgasstandarder, elda torr ved, hålla elden tillräckligt varm för att hålla skorstenstemperaturen på minst 250 grader F (121 °C) överst i rökkanalen och korrekt rengöring av skorstenen vid behov.

Flerbränslemodeller

Flerbränslekaminer är vanliga i Europa . De förbränner endast fasta bränslen, inklusive ved , träpellets , kol och torv . De är vanligtvis gjorda av stål eller gjutjärn. Vissa modeller är också pannkaminer, med en bifogad vattentank för att ge varmvatten, och de kan också anslutas till radiatorer för att tillföra värme till huset, även om de vanligtvis inte är lika effektiva som en dedikerad vedpanna.

Det finns även kaminmodeller som kan byta från vedbränsle till olje- eller gaskällor som installeras i huset för att leverera värme till en separat vattenpanna. Kaminer som lätt omvandlas till antingen olja eller gas förutom vedbränsle har tillverkats i Nordamerika och Europa sedan början av 1900-talet och tillverkas fortfarande. I vissa modeller kan oljan eller gasen driva kaminen genom en röranslutning som leder till en "grytbrännare" på baksidan av vedfacket i kaminen.

Flerbränslekaminer är mångsidiga, men presterar vanligtvis dåligt jämfört med en kamin som är designad för att bränna ett specifikt bränsle så bra som möjligt.

Katalytiska och icke-katalytiska kaminer

Moderna vedspisar har allmänt sett någon metod för sekundär förbränning för att bränna oförbrända gaser för avsevärt förbättrad effektivitet och utsläpp. En vanlig metod är via en katalysator.

En katalytisk vedspis kommer att återförbränna gaserna från eldstaden i en katalysator - en matris av stål eller keramik pläterad med en katalysator som tillåter förbränning av dessa gaser vid mycket lägre temperaturer än vad som normalt skulle vara möjligt. Det är därför bland moderna kaminer tenderar katalytiska modeller att vara mycket bättre på att uppnå låg, jämn värmeeffekt, vilket är önskvärt i varmare väder.

Moderna icke-katalytiska vedspisar kommer också att förbränna gaserna från eldstaden, men kräver en mycket högre temperatur för den sekundära förbränningen. Ingen katalysator krävs. Dessa modeller förlorar en stor mängd effektivitet vid låga förbränningshastigheter, eftersom de inte kan upprätthålla sekundär förbränning, men kan vara mycket effektiva vid högre temperaturer när det träder i kraft.

Det finns även hybridkaminer som använder både katalytisk och icke-katalytisk sekundär förbränning.

Kaminer som inte använder någon sekundär förbränning finns fortfarande, men är markant mindre effektiva och mer förorenande eftersom oförbrända produkter lämnas ut via rökkanalen.

Pyrolyserande spisar

I en konventionell kamin, när ved läggs till en varm eld, börjar en process av pyrolys eller destruktiv destillation. Gaser (eller flyktiga ämnen ) utvecklas som förbränns ovanför det fasta bränslet. Dessa är de två distinkta processer som pågår i de flesta fastbränsleapparater. I föråldrade kaminer utan sekundär förbränning måste luft släppas in både under och över bränslet för att försöka öka förbränningen och effektiviteten. Den korrekta balansen var svår att uppnå i praktiken och många föråldrade braskaminer släppte bara in luft över bränslet för att förenkla. Ofta brändes de flyktiga ämnena inte helt, vilket resulterade i energiförlust, skorstenstjärning och atmosfärisk förorening.

För att övervinna detta utvecklades den pyrolyserande kaminen. De två processerna pågår i separata delar av kaminen med separat styrd lufttillförsel. De flesta kaminer som är utformade för att elda träpellets faller i denna kategori.

De flesta pyrolyserande kaminer reglerar både bränsle och lufttillförsel till skillnad från att kontrollera förbränning av en massa bränsle genom enkel luftreglering som i traditionella kaminer.

Det pelleterade bränslet förs vanligtvis in i pyrolyskammaren med en skruvtransportör . Detta leder till bättre och effektivare förbränning av bränslet.

Tekniken är faktiskt inte ny; den har använts i decennier i industriella koleldade pannor avsedda att elda kol med hög halt av flyktiga ämnen.

Säkerhets- och föroreningshänsyn

Säkerhet

Potbelly spis på Museum of Appalachia

Rätt luftflöde och ventilation är också avgörande för effektiv och säker vedeldning. Specifika krav kommer att fastställas av kamintillverkaren. Lagliga krav för nya installationer i Storbritannien finns i Building Regulations Approved Document J, Section 2, Tabell 1 "Air Supply to solid fuel appliances".

Säker drift av en braskamin kräver regelbundet underhåll som att tömma askfat (behållare) under vedgallret. Rutinmässig rengöring av kaminrören och skorstenen behövs också för att förhindra skorstensbränder . Kreosot och sot byggs gradvis upp i spisrör och skorstenar. Detta kan skada skorstenen och sprida brand till den omgivande strukturen, särskilt taket. När sot blockerar luftflödet genom kaminrören eller skorstenen kan rök byggas upp i kaminrören och i huset.

Grundprincipen för att styra förbränningen genom att minska lufttillförseln gör att det väldigt ofta finns en reduktionszon/förhållanden inom kaminen. Det gör att koldioxiden ofta "reduceras" till kolmonoxid , som är mycket giftig och inte får komma in i hemmet. Detta kan inträffa om kaminen eller skorstenen inte har rengjorts eller om ventilationen är otillräcklig. Kolmonoxiddetektorer eller larm ska alltid installeras enligt tillverkarens rekommendationer där en vedspis används. Det är inte alla rökdetektorer som upptäcker kolmonoxid.

Bränsleacceleratorer som kol, fett, olja, bensin , fotogen , plast och så vidare får heller aldrig tillsättas ved i en braskamin, eftersom lågorna som uppstår lätt kan överväldiga vedfacket och kaminrören och skapa en husbrand. .

Storbritanniens rökkontrollområden

Enligt Storbritanniens Clean Air Act kan lokala myndigheter förklara hela eller delar av myndighetens distrikt som ett rökkontrollområde. Det är ett brott att avge rök från en skorsten i en byggnad, från en ugn eller från någon fast panna om den är placerad i ett avsett rökkontrollområde. Det är också ett brott att skaffa ett "otillåtet bränsle" för användning inom ett rökkontrollområde om det inte används i en "undantaget" apparat ("undantaget" från de kontroller som generellt gäller inom rökkontrollområdet). Den nuvarande högsta bötesnivån är £1 000 för varje brott.

För att uppfylla Clean Air Act i "rökkontrollområden" måste en undantagen apparat eller bränsle användas.

USA:s krav på föroreningskontroll

United States Clean Air Act kräver att vedspisar är certifierade av Environmental Protection Agency ( EPA).

Emellertid hade EPA inga obligatoriska utsläppsgränser för pelletskaminer, vedpannor inomhus eller utomhus, murade kaminer och vissa typer av vedspisar som är undantagna från EPA-förordningen. EPA utvecklade nya bestämmelser som började träda i kraft 2015, och fastställde obligatoriska utsläppsgränser för nästan alla vedeldade apparater (eldstäder, chimeneas och vissa andra specialapparater kommer fortfarande att vara undantagna).

Under 2019 var EPA:s obligatoriska rökutsläppsgräns för vedspisar 2019 4,5 gram rök per timme (g/h) under steg 1 i de reviderade standarderna för prestanda för vedeldade rumsvärmare. Washington State har också haft krav på max 4,5 gram per timme.

Den 15 maj 2020 [ behöver uppdateras ] sänks standarden för rök till 2,0 g/h. Värmare som använder den valfria testmetoden för trådträ måste uppfylla en standard på 2,5 g/h.

Justa spisar, raketkaminer och slåtterkaminer

Se även: Köksspis

På vissa ställen, som i Västindien, Centralamerika och Sydamerika, har många hus braskaminer som används inomhus utan någon form av ordentlig ventilation. Rök stannar kvar i huset, där den andas in av de boende, vilket skadar deras hälsa. Nästan två miljoner människor dödas varje år av luftföroreningar inomhus orsakade av öppen eld, mest kvinnor och barn, enligt Världshälsoorganisationen ( WHO ). Avverkning av stora mängder ved äventyrar lokala skogar och ekosystem.

Icke-statliga organisationer (NGOs) som Rotary International hjälper aktivt husägare att bygga mer bränsleeffektiva och säkra vedeldade kaminer. En design kallas Justa kamin, Just stove, Ecostove eller La Estufa Justa. Justa kaminer är gjorda av sådana material som adobe , cement och pimpsten , med skorstenar. Även andra typer av braskaminer introduceras till dessa samhällen, såsom raketkaminer och slåtterkaminer . En raketkamin är upp till 30 % mer bränsleeffektiv än en Justa-kamin, men en liten bärbar raketkamin (för matlagning) har ingen skorsten och är endast lämplig för utomhusbruk. Större raketkaminer är anslutna till skorsten eller rökgasrör. Hölådskaminen är en annan braskamin utomhus. Haybox kaminer använder halm, ull eller skum som en isolator, vilket minskar bränsleförbrukningen med upp till 70 %.

Används i Europa

Italien är en av de största marknaderna för pelletseldade kaminer i Europa, med cirka 30 % av alla hem som använder ved för lite värme. Det betyder att cirka 5 miljoner hem har en vedeldad spis eller spis. [ citat behövs ]

I Storbritannien har inhemsk vedeldning blivit den enskilt största källan till luftföroreningar med små partiklar.

Typer

  • Franklin spis , som ursprungligen uppfanns av Benjamin Franklin , är en mer effektiv typ av vedeldad spis. Det var petigt och aldrig fastnat, men många kaminer fortsätter att kallas "Franklin" kaminer.
  • Carl Johan Cronstedt uppges ha ökat effektiviteten hos braskaminer med en faktor åtta i mitten av 1700-talet.
  • Wolfgang Schroeter uppfann den första braskaminen med gjutjärnsram och glasdörr. Detta gjorde att användaren kunde se elden brinna inuti kaminen.
  • En öppen spisinsats förvandlar en vedeldad spis till en braskamin. En eldstadsinsats är en fristående enhet som vilar inuti den befintliga eldstaden och skorstenen. De producerar mindre rök och kräver mindre ved än en traditionell eldstad. Eldstadsinsatser finns i olika storlekar för stora eller små hem.
  • Dunsley Yorkshire, Welkom 600, Avalon Arbor™ vedspis, XEOOS.
  • Pannkaminer ger såväl varmvatten som rumsuppvärmning. En backboiler kan vara en valfri insats som läggs till baksidan av eldstaden, eller en omslutande vattenmantel som är en integrerad del av kaminens struktur. Valet avgör hur mycket av kaminens effekt som går till rumsuppvärmning i motsats till värmevatten.
  • Raketvärmare är en typ av bränslesnål kamin, namngiven på 1970-talet, men som går tillbaka årtusenden i konceptet. En superhet skorsten ovanför elden drar lågorna i sidled och uppåt och blandar hett bränsle och luft till en snabb, het, rent brinnande eld som tar lite ved, lämnar lite rester och har många användningsområden.

Se även

Anteckningar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Wood-burning_stove&oldid=1143771878 "