Eld, ved och vedåtgång

Här kan du diskutera vetenskapsteori
Carl Thomas
Inlägg: 1993
Blev medlem: 15 april 2015, 15:05
Ort: Jämtland

Re: Eld, ved och vedåtgång

Inlägg av Carl Thomas » 3 januari 2016, 19:56

Med Wurners hjälp har vi kunnat börja förstå detaljer i processen av en öppen eld i ett rum rököppning och draghål.


1,
För att elden skall brinna behövs bland annat syre - och elden förbrukar syre under hela förbränningen. (Tar man bort syret slocknar elden).

1 kg ved/glukos förbrukar alltså syret som finns i 3,9 kubikmeter luft. Denna luft tas ur rummets luftvolym.
Samtidigt frigörs 4 kbm icke brännbara gaser ur veden på grund av värme, detta tillförs rummets totala luftvolym.
Skillnaden av dessa två händelser är + 0,1 kbm - som då trycks ut ur rummet.

2.
När kall luft värms upp påverkas den kalla luftens volym, luften expanderar.

1 kg ved/glukos avger en viss mängd värme ( 2600 KJ) villket medför att luften i rummet expanderar med 45 kbm genom att luften som passerar elden värms upp.

Genom att luften i rummet expanderad trycks lika mycket luft ut ur rummet som luften expanderat - utan att kalluft sugs in utifrån.

Här förmodar jag att en komplicerad matematik behövs för att förstå tilluftens rörelse mot eldstaden, tilluftens temperatur - och vi måste veta exakt hur tilluften förs fram mot eldstaden - och exakt hur den förs upp mot, och genom elden och ut, genom rököppningen. Elden har en temperatur på ca 850 grader - rökavgaserna håller ca 350 grader. Luftens hastighet måste man också beräkna, dels mot elden, dels från elden.

3.
Det som inte beräknats alls är luftcirkulationen som eldens värme startar. Denna är helt fristående från punkterna 1 och 2 som enbart visar på de rent fysiska effekterna för att värme skall uppstå - och vad som händer på molekylnivå när luft värms upp.

Tilluftens temperatur bör påverka siffrorna i punkt 2, likaså temperaturen elden har när den brinner, ju högre temperatur, ju snabbare cirkulerar luften, detta påverkas även av luftcirkulationen och av vilken ved man eldar, vissa trädslag brinner med högre temperatur än t.ex. Björk.

4.
Wurner har också förklarat skillnaden i kbm mellan absolut torr ved och ved med 50% fuktighet, denna skillnad, när det gäller luftens expansion, är liten. Skillnaden mellan torr och 50% våt ved är bara 1,4 kbm med samma ved/glukos mängd (1 kg). (Man eldar inte ved som har över 20% fuktighet). Denna volym bör då vara ca ca 0,6 kbm).

Vad jag är intresserad av är luftcirkulationen som helhet. Här har Wurner förklarat någonting jag inte vägt in, luftens expansion när den värms upp. Jag visste att luft expanderar - men inte att expansionen var så stor som Wurner redogör för i sin beräkning.


Ovanstående ger mig en lite modifierad bild:

Delar av den luft som lämnar rummet är "tillverkade" i rummet genom att luften expanderat av värmen. Denna del uppgår till 45 kubikmeter per kilo ved enligt Wurners uträkning.

Elden brinner med en temperatur på ca 850 grader. Rökgastemperaturen håller då ca 350 grader. Luften som passerar elden expanderar när den värms upp och stiger sedan rakt upp och ut ur rummet - tillsammans med annan luft i rummet som också stiger uppåt eftersom den delvis värmts upp av strålningsvärmen - samt förs ut på grund av draget.

När elden brinner värmer den alltså luften som passerar elden, denna varma luft kunde man inte använda sig av förrän i slutet av 1700 talet. Varm luft steg rakt upp och ut ur rummet. Kvar var enbart strålningsvärmen.

När luften expanderar tvingas expansionen ut genom rököppningen, detta sker parallellt med att varmluften från elden stiger uppåt. Varmluften består då delvis av expanderad luft. (Jag skiljer alltså dessa två saker från varandra eftersom den ena är en expansion på grund av värme - det andra består av varm luft som cirkulerar på grund av värmen. Dessa blandar sig med varandra.

5.
Min uppgift att 500 kubikmeters luftcirkulation är alltså inte 1:1 enligt Wurners beräkningar - eftersom jag inte räknat med luftens expansion har jag haft fel på denna punkt.

6
Om vi då håller oss till 3 kg ved skulle, enligt Wurners beräkningar, 135 kbm vara luftens expansion - och 266 kbm bestå av ren luftcirkulation - där elden är motorn (när 500 kbm luft passerar ut genom rököppningen). Tilluften sjunker då från 500 kbm till 266 kbm. Tilluften nästan halveras.

7.
Vi diskuterar fortfarande en princip och siffrorna vi använder måste kontrolleras och säkerställas. Vi har inte heller tagit med allt i dessa beräkningar.

8.
Förbränningsprocessen tar lång tid, den är alltså ingen explosion där 45 kbm avges på delar av en sekund. Här måste vi även ta med att luft både expanderar - och minskar volym igen - alltså hur dess volym påverkas när den blandas med kall tilluft. Detta blir mycket svårt att beräkna.

9.
Efter 7 års diskussioner har vi äntligen tagit ett steg framåt :)

Wurner, ett varmt tack för att du tillfört diskussionen dessa uppgifter !

Thomas
Historia är färskvara.

Carl Thomas
Inlägg: 1993
Blev medlem: 15 april 2015, 15:05
Ort: Jämtland

Re: Eld, ved och vedåtgång

Inlägg av Carl Thomas » 3 januari 2016, 20:00

Gene Långhus mätte utgående varmluft/rök. Genomsnittet var 0,7 kubikmeter per sekund.

0,7 kubikmeter per sekund är 42 kbm per minut - och 2520 kbm per timme.

Eftersom man eldade fel och med för stor eld har jag tidigare uppfattat denna mätning som för stor.

Man eldade drygt 1/2 kbm ved per dag, alltså ca 150 vedträn, vilket blir 10 vedträn per timme under 15 timmars eldande. (Jag vet inte om de stockhalvor de eldade är medräknade).

Mina beräkningar har handlat om halva denna vedförbrukning, alltså 5 vedträn per timma = 2,5 kilo ved.

Kan skillnaden mellan 2,5 kilo ved som för ut 500 kbm varmluft/rök ur rummet - och 5 kilo ved som för ut 2520 kbm varmluft/rök ur rummet förklaras med en högre temperatur på elden samt därmed en större expansion av elden samt en snabbare luftcirkulation? (Eller, beror skillnaden av att en större luftvolym expanderar och att expansionen för ut mer luft ur långhuset)? Eller av någonting annat?

Om vi kan lita på siffran från Gene tyder det på att skillnaden mellan 2,5 kilo ved och 5 kilo ved femdubblar luftcirkulationen?

Jag tror att det finns en gräns för en öppen eld i ett rum, där balansen mellan frånluft och tilluft medför att rummet kyls mer än det värms.

Läs Rapporten från Långhuset i Gene från sidan 182. Sidan 194 visar diagrammet över utgående varmluft/rök (vl/r).

Notera även att en av dagarna låg vl/r på över 1 kbm per sekund.

Thomas
Historia är färskvara.

Användarvisningsbild
Yngwe
Inlägg: 3090
Blev medlem: 15 april 2015, 23:01
Ort: Gränna

Re: Eld, ved och vedåtgång

Inlägg av Yngwe » 3 januari 2016, 21:47

I Genehuset verkar de ju helt klart satt väldigt mycket luft i rörelse. Dom beskriver ju hur luften rusar ut men även skapar turbulens i rummet, samtidigt som de åstadkommer ett undertryck i huset..... samtidigt som de påpekar att det är svinkallt vid sovbritsarna

Verkar alltså som dom lyckats påvisa hur man inte ska göra

Att stockelden/nyingen inte funkar kan jag förstå, det är ju ett sätt att elda långsamt, man kan ju se på bilden hur dom kolar stocken och då skapar dom mängder med giftig kolmonoxid..... personligen tycker jag den dessutom ligger på fel håll..... klyvningen ska inte vara uppåt utan åt sidan, som din pojk lagt den Thomas.
Förbränningsutan blir då hela kanten som får gott om syre. Gene-nyingen får ju bara luft nog i ändarna och kolar mycket riktigt i mitten....

Frågan är om nying-bilden är talande för hela experimentet...... man verkar ha velat mellan olika lösningar och lite tillspetsat försökt bygga både en rökstuga och en eldstad med skorsten på samma gång.....

Carl Thomas
Inlägg: 1993
Blev medlem: 15 april 2015, 15:05
Ort: Jämtland

Re: Eld, ved och vedåtgång

Inlägg av Carl Thomas » 3 januari 2016, 22:41

Jag har uppfattat det som att man gick in med en föreställning att man skulle då ett modernt inomhus klimat md varmluft i rummet - och man förstod inte att det enda som kan värma rummet är strålningsvärmen - oxh den skuggade man bort med stockarna - så naturligtvis frös man :)

Jag häpnade när jag såg resultatet av deras mätningar av utgående l/r. Den var 5 gånger högre än de 500 kubik jag sagt.

Glöd är varmare än eld. De hade en felvänd Nying som glödde. Glödens värme satte fart på luftcirkulationen rejält, därav turbulensen i rummet. Tilluften ökade naturligtvis också, därmed frös de som satt invid elden eftersom de skuggat bort strålningsvärmen. Så såg jag det när kag läste rapporten och jag ansåg att försöket inte var representativt eftersom det var baserat på en fördom. Kan eldade alltså totalt fel.

En Nying är två stockhalvor som ligger på varandra med ca 5 cm mellanrum. När man satt eld på dem göder de båda halvorna och deras glöd stödjer varandra (ett vedträd brinner inte ensamt). Nyingen glöder i hela sin längd etersom den får bra tilluft.

I Gene lade man stockhalvorna så att "nyingens" flata sidor stod vertikalt - och de skall ligga vågrätt. De hade en brasa mellan stockarna - som då skuggade bort den enda värme som kunde värma rummet...
En Nying används utomhus - och de använde den inomhus... Mer fel än så kan det alltså inte bli, möjligtvis om de hade ställt Nyingen på sin kortända....

Men, läs deras konklusioner. De insåg vissa saker och de började förstå HUR det skall fungera - och det har de all heder av.

I trådens början argumenterade en arkeolog hårt emot vad jag förmedlade - och framförde att arkeologer borde borde elda under en vecka så att man fick fram fakta... I Gene eldade alltså arkeologer - helt galet...

För att förstå hur det fungerar med en öppen eld i ett rum måste man tydligen ha personlig erfarenhet av hur det fungerar - trots att funktionen är enkel och styrs av naturlagar. Har man inte detta är det tydligt att det är mycket svårt att förstå. Trots att allt styrs av naturlagar.

Thomas
Historia är färskvara.

Användarvisningsbild
Yngwe
Inlägg: 3090
Blev medlem: 15 april 2015, 23:01
Ort: Gränna

Re: Eld, ved och vedåtgång

Inlägg av Yngwe » 3 januari 2016, 23:50

Överens om nyyngen, förutom att den nog skulle brunnit bättre på högkant, troligen riktigt bra med för fort....

Också överens om att man måste lära sig detta den praktiska vägen. Antalet parametrar är ju enormt och jag tvivlar starkt på att någon som inte aspirerar på nobelpris i fysik kan räkna sig fram till det en hela. Jag hade börjat med att se hur en rökstuga fungerar, alltså rent fysiskt fått det visat för mig. Därefter försökt efterlikna den i långhusformat och steg för steg försökt om det gick att korrigera fram en bra funktion. Därefter en annan model, och se om den funkar bättre, sämre eller lika bra.

Carl Thomas
Inlägg: 1993
Blev medlem: 15 april 2015, 15:05
Ort: Jämtland

Re: Eld, ved och vedåtgå

Inlägg av Carl Thomas » 4 januari 2016, 00:50

Om du följer det som jag sagt under 7 år borde till och med du kunna få det att fungera :)

Rökpörte kom hit på 1600 talet - du kan inte få rökpörtets funktion att fungera i ett långhus - hur mycket du än försöker....

Någonstans måste du förstå Yngwe att din erfarenhet angående detta än noll. Du har övernattat i vindskydd 50 nätter - och vindskydd har absolut ingenring med en öppen eld i ett rum att göra. En öppen eld i ett vindskydd är en öppen eld utomhus. Ingenting annat.

Jag har däremot bott så här i, snabbt räknat, ca 3650 dygn - varav ca 2000 med öppen eld i en eldstad. Jag vet faktiskt vad jag talar om när det gäller hur det fungerar praktiskt. Vad jag inte kände till var hur mycket luften expanderar när den värms upp - och jag tvivlar lite på den siffran - men jag skall kolla upp den.

Om du inte tror på vad jag säger så fråga dig hur lång tid du har bott i ditt hus - och om du anser att du vet hur ditt hus faktiskt fungerar. Jag har alltså bott sammanlagt ca 10 år i torvkåtor, tältkåtor, samt haft öppen eld i en eldstad (samt även haft vedspis tidvis i kåtan). Du argumenterar alltså mot 10 års praktisk erfarenhet. Om inte det är en källa så har vi inga aom helst källor i vår historia.

Det lite roliga är att bo i en torvkåta med öppen eld är exakt detsamma som att bo i ett järnåldershus när det gäller värme och luftcirkulation. De som argumenterar emot detta förstår alltså inte vad det är de argumenterar emot, alltså naturlagar. Arkeologutbildningen bör absolut tillföra en utbildningsdel som handlar om naturlagar och hur öppen eld i ett rum fungerar.

Ja, självklart är det komplicerat - men inte mer komplicerat än att de går att mäta både från- och tilluft vid en viss vedmängd - och då får vi fram hur mycket luften expanderar också eftersom det blir skillnaden mellan till- och frånluft. Svårare är det inte att då fram dessa siffror.

Luftballongfolk kan säkert delar av detta också - och de kanske till och med har tabeller över det.

En luftballong har ca 7500 kbm volym - och temperaturen håller 90 grader längst upp i ballongen - då lyfter den 12 personer, korg, gasol med utrustning. Ändå är lufttrycket detsamma inne i ballongen som utanför ballongen - det är bara temperaturen på luften som lyfter ballongen. Lufttrycket jämnar ut sig eftersom ballongen har ett hål nedtill.

Tänk dig då att det rum vi diskuterat i 7 år har ett hål upptill....

Principen är enkel, varm luft stiger och kall luft sjunker. Är det hål i taket går värmen rakt ut vilket skapar ett undertryck i rummet - som då suger in kall luft utifrån för att omdelbart jämna ut lufttrycket. Den enda värmen man kan använda sig av är strålningsvärmen. På något annat sätt kan det inte dungera så länge eld och människa bor i samma rum. Alltså,mdet fungerade på detta sätt fram tills dess att kakelugnen kom 1767. Den blev allmän först i mitten på 1800 talet. Viss rumsvärme kunde man få tidigare genom stenmagasin - men inte så länge man eldade. Kakelugnen medförde att elden fick ett eget rum, skilt från människans rum - först då kunde människan styra hur elden brann - oxh kakelugnen tog tillvara ca 50-60 % av vedens lagrade energi - och först då minskade vedförbrukningen med ca 50 %.

Kan vi gemensamt gå vidare nu efter att ha stått still i denna fråga under 7 år?

Thomas
Historia är färskvara.

Användarvisningsbild
Yngwe
Inlägg: 3090
Blev medlem: 15 april 2015, 23:01
Ort: Gränna

Re: Eld, ved och vedåtgång

Inlägg av Yngwe » 4 januari 2016, 11:21

Du säger att du lärt dig detta genom att bo i en kåta, låt vara en torvkåta, en mycket enkel typ av bostad som är en liten utveckling av ett tält. Med den insikten vet du att rökstugans funktion inte kan användas i större byggnader. Trots att du aldrig bott i vare sig rökstuga eller långhus. Ändå är din erfarenhet den som räknas.
Du utgår från värmestrålningens direkta verkan i ett rum på 60 m2 eller mer trots att flera miljoner nätter i militärtält har gett värnpliktiga soldater varma fötter och kallt huvud redan på 15 m2. Det är din erfarenhet som räknas. Du säger att rökstugan inte kom till Sverige förräns på 1600-talet och därför inte är relevant, trots att den är belagd i det med Skandinavien knutna Staraja Ladoga på 900-talet. Ögonvittnesskildringar från varma men något rökiga långhus i Nordamerika underkänner du helt, eftersom du har andra erfarenheter från en kåta.
Att det sen blir rökigt i kåtan ibland struntar du i, eftersom din erfarenhet säger att all luft omedelbart byts ut.
Du hänvisar till naturlagar som måste gälla, men åsidosätter då ändå rökstugan trots att naturlagarna alltid varit desamma.

Kort och gått, du hävdar tolkningsföreträde eftersom du anser att dina nätter i en kåta ger en överlägsen kunskap i hur man värmer upp ett hus. Du hävdar att trots den samiska kåtans enkelhet och arkaiska konstruktion, så fungerar den värmemässigt precis likadant som alla de hustyper som genom årtusenden har utvecklats. Det vill jag mena är helt galet, och det är orsaken till att ingen förstår trots 7 års tjat.

Carl Thomas
Inlägg: 1993
Blev medlem: 15 april 2015, 15:05
Ort: Jämtland

Re: Eld, ved och vedåtgång

Inlägg av Carl Thomas » 4 januari 2016, 14:00

Yngwe,

1, En torvkåta är en mycket avancerad bostadstyp, så avancerad att du inte ens dörtår hur den fungerar eller dess geniala konstruktion.

2, Jag har absolut inget tolkningsföreädande eftersom jag inte tolkar, jag har en lång paktisk erfarenhet. Du leker med modeller och får det inte att fungera som DU vill att det skall fungera.

3 öppen eld i ett rum kan bara fungera på ett enda sätt eftersom eld är eld. Människan förstod med tiden hur man skulle bygga en bostad i ett kallt klimat för att få värme - och slippa drag. Det man uppfann var dragtäta väggar, draghål där draget inte var besvärande, rököppningens storlek anpassades till eldens storlek.

Rummets storlek saknar betydelse (inom vissa gränser), om det är en kåta eller ett stort rum, fungerar det på samma sätt. Det KAN faktiskt inte fungra annorlunda - och det är det du inte kan förstå.

Du tror att ett rökpörtes luftcirkulation kan anpassas till ett långhus. Det är en fysisk omöjlighet.
Ett rökpörte är litet - ett stenmagasin värms upp - sedan eldar man inte mer i pörtet resten av dagen etersom man får värme från stenmagasinet, mat lagas utomhus. Medan man eldar är pörtet mer eller mindre rökfyllt. Det heter rökpörte av en anledning. Det var rökigt...

Långhus i Amerika som missionärer besökte på 1600 talet anser du vara bevis på att jag har fel :)
Hur var detta långhus byggt? Var det tätat mot drag? Hade det draghål? Hur var klimatet långhuset stod i? Du har inte en aning. Vad du tar upp är alltså missionärers uppfattning om vad som är varmt...

militärtält är militärtält och inget annat, en plats att förvara soldater på nattetid - och det viktigaste på soldaten hålls varmt. Värmen består av en kamin som värms upp med ved och vars strålningsvärme inte ens når fram till ytterväggarna. När kaminen glöder av hetta - då når strålningsvärmen ytterväggarna. Öppen eld fungerar bättre.

Ja Yngwe, min erfarenhet har medfört att jag förstår hur detta fungerar. Jag hävdar inte något tolkningsföreträde, jag bara står för vad jag vet - trots att väldigt många under 7 år argumenterat emot i princip allt jag sagt.

Jag har haft min äldsta son med fru och sina fem barn här en vecka. Jag bad två av mina barnbarn förklara hur en torvkåta fungerar. De visste exakt hur det fungerade, de är 11 och 13 år. De har bott i torvkåtor.

Så här långt har jag haft rätt, eller hur? Jårnåldersfolket var inte mer köldtåliga än vad vi är idag, de eldade och åt varm mat samt och satt inte i mörker hela vintern - de eldade ved - och vedåtgången var mycket stor.

Det tog några år att komma fram till detta - trots stort motstånd, anmälningar till moderator - och hot om varningar och bannlysning...

Jag vet vad jag pratar om - du vet inte vad du pratar om eftersom du inte ens försår HUR det fungerar - och ATT det inte KAN fungera på något annat sätt eftersom eld är eld. Så länge elden bor i samma tum som människan gäller naturlagarna stenhårt. Om rummet är en torvkåta - eller ett rum i ett långhus - saknar betydelse.

Du har målat in dig i ett hörn Yngwe. Ju mer du argumenterar emot naturlagarna.... :)

Thomas
Historia är färskvara.

Användarvisningsbild
Yngwe
Inlägg: 3090
Blev medlem: 15 april 2015, 23:01
Ort: Gränna

Re: Eld, ved och vedåtgång

Inlägg av Yngwe » 4 januari 2016, 15:48

1 Torvkåtan visar ju direkt släktskap med tältkåtorna och motsvaras precis av antingen klyvstångs eller bågstångsmetoden. Timmerkåtorna med sin knuttimring lär väl vara av senare slag... Tovkåtan är alltså i sin utformning och stomme ett tält som försätts med torvtäckning. Det är inte särskilt avancerat även om det innehåller några fiffiga lösningar.

2 Du har ju ingen som helst erfarenhet av långhus

3 Eld är ju en förbränning och inget annat, det är vad man gör med värmen som räknas


Du säger att rummets storlek inte spelar någon roll för att i nästa mening säga att det är stor skillnad eftersom rökpörtet är litet. Och det är faktiskt så att man kan vistas i pörtet medans man eldar. Se här, ser du farbrorn framför ugnen? Läs gärna vad han skriver, det framgår klart att man viss eldar kraftigt för att värma upp allt, men att man sen kan lägga på en pinne och därmed förlänga tiden för lagrad värme utan att fylla rummet med rök. Ett långhus är ingen kopia av ett rökpörte, men man får nog överväga att det går att använda samma grundtanke, framförallt att man faktiskt kan hantera en viss mängd rök utan att den rusar direkt ut genom rökhålet tillsammans med all luft i huset. Här är en bild på rykande ugn och folk i stugan.

Värt också att fundera på, Linnés beskrivning av en skånsk rökstuga beskriver hur man tar in glöd utifrån och kastar i ugnen. Lägg därtill de av Leif beskrivna lerblocken. Med detta kan man inte säga att uppvärmningen bara kan ha skett på samma vis som i en kåta med rököppning direkt över elden som dessutom tar med sig all uppvärmd rumsluft.
Du ignorerar då helt att man isolerat hus, vilket då skulle vara helt meningslöst.


Så ja, jag anser att en 1600-tals-uppgift är fullt godtagbar för att motsäga dit påstående eftersom ditt är helt låst vid en modell du utan att kunna visa det påstår är allmängiltigt.

Du påstår en massa saker om eld och luft som helt enkelt inte är sanna. Som exempel påstod du att det aldrig går att vända varmluft neråt. Det kan man visst, allt som behövs är ett undertryck. I det militära skapade vi det genom att tända en pappersbit i kaminröret som skapar det sug neråt i kaminen som behövs eftersom rökgången är just neråt i den. Det är en skitsak, men nu högst relevant för diskussionen eftersom du hävdar att du vet hur det fungerar.

Jerrark
Inlägg: 128
Blev medlem: 7 oktober 2015, 15:20

Re: Eld, ved och vedåtgång

Inlägg av Jerrark » 4 januari 2016, 15:59

För att komma vidare i diskussioner om hur andra hustyper (t ex långhus) fungerar med öppen eld så kunde man ju faktiskt fråga människor som bor i och har levt hela sina liv i långhus. De flesta av dessa lever visserligen i tropikerna där yttertemperaturen är annorlunda än i vårt land, men de använder ändå eld för att laga mat och också för att värma huset under kallare perioder och kyliga nätter.

Jag känner personligen (via nätet) människor som växt upp och fortfarande lever i traditionella långhus i Amazonas. Jag skall se om jag vid tillfälle kan locka ur dem någon information hur de eldar och hur mycket ved de gör åt, o s v. Visserligen är klimatet annorlunda och de eldar med andra trädslag och deras långhus ser inte exakt ut som våra långhus såg ut häruppe, men principerna borde ju vara samma, eftersom naturlagarna när det gäller luftcirkulation o s v borde vara samma.

Dessutom finns det väl fler här i Norden än de i Gene som eldat i långhus, jag menar det finns ju replikor av långhus lite överallt. Så det borde ju finnas en hel del människor som åtminstone har någon erfarenhet av detta.

Skriv svar