Et almindeligt velfungerende træfyringsanlæg består
af en kedel, en varmeakkumoleringstank, og et radiatorsystem med reguleringsventiler.
Da en stenovn gerne skulle kunne erstatte alt dette, er det vigtigt
at de enkelte funktioner er omhyggeligt afstemt efter det hus ovnen skal
fungere i,- fuldstændig som ved centralvarmeanlægget.
Stenovnen består også af et effektivt ildsted, en varmeakkumolator,
og en "radiator" hvor den grove reguleringsventil dog bliver "indstillet"
en gang for alle af ovnsætteren, mens "finjusteringen" foretages
af "fyrbøderen".
I stenovnen er de enkelte funktioner ikke delt op i enkeltkomponenter
som ved centralvarmeanlægget, men er en sammenbygget helhed hvor
såvel de ildfaste sten som de almindelige mursten har flere funktioner.
De ildfaste sten indvendig i ovnen, udgør dels selve ildstedet
hvis udformning ikke er ligegyldig, men de udgør også en meget
væsentlig del af varmeakkumolatoren.
De udvendige sten er også varmeakkumolerende, men udformningen
(vægtykkelsen) er også meget afgørende for, hvor hurtigt
varmen kan bevæge sig fra ovnens kerne til overfladen.
En stenovn, eller masseovn,- er altså ikke en bestemt slags ovn
opbygget på een ganske bestemt måde.
Derudover er der stor forskel på hvilke materialer den enkelte
ovnsætter vælger, og hvordan han vælger at sætte
dem sammen.
Jeg vil her forsøge at redegøre for de forskelle jeg er stødt på, samt hvilke fordele og ulemper jeg selv mener der er ved de forskellige valgmuligheder.
Håndværkerovne eller fabriksovne:
Ovnens indvendige kerne kan være opbygget af ildfaste chamottesten
som tilskæres efterhånden som de skal bruges (vi kan kalde
den en håndværkerovn), eller den kan opbygges af prefabrikerede
støbte elementer (elementovn). Endelig kan den være opbygget
af en blanding af ildfaste chamottesten, og prefabrikerede støbte
dele.
Den første metode tager længst tid, men er efter min mening
absolut at foretrække,- især for kunden.
Jeg har efter 10 år endnu ikke set skader eller alvorlige tegn
på slitage på ovne der er korrekt opbygget af de rigtige ildfaste
sten.
På flere elementovne har jeg derimod set alvorlige skader på
ovne som kun var få år gamle.
Derudover er der stor forskel på varmeledningsevnen i de 2 materialer.
Det betyder, at man ikke bare kan skifte det ene materiale ud med det andet,
og så forvente at ovnen vil have samme varmemæssige og effektivitetsmæssige
funktion.
Den støbemasse der anvendes til elementovne har væsentlig
dårligere varmeledningsevne end ildfaste chamottesten, og da det
således ikke kan optage varmen fra bålet lige så hurtigt,
vil en ovn med samme indvendige mål som en håndværkerovn
have en højere røgtemperatur, og dermed lavere virkningsgrad.
Når varmen skal ud af ovnen igen, vil det selvsagt også
gå langsommere, og det bør ovnsætteren tage højde
for, hvis det er meningen at ovnens varmeydelse skal passe til husets varmebehov.
Den dårligere varmeledningsevne kan være årsagen
til en dårligere holdbarhed, da der, alt andet lige,- vil optræde
større materialespændinger, end i et materiale med bedre varmeledningsevne.
Det sidste kan der tages højde for i selve formgivningen, og
jeg har indtil fornylig selv anvendt ildfast støbemasse et enkelt
sted i mine håndværkerovne hvor jeg ikke havde fundet andre
hensigtsmæssige løsninger, men at anvende dette materiale
til en hel ovnkerne har jeg hverken haft mod eller lyst til.
Nogen har, så vær opmærksom på hvad du bestiller
!
Varmeledningsevnen spiller også en stor rolle i den næste
store forskel jeg vil beskrive.
Et eller flere "yderskind" (lag murværk udenpå kernen):
Uden på den ildfaste kerne kan der være et eller flere
lag sten, og også de kan være af forskellige materialer som
ikke er lige gode.
Langt de fleste danske ovnsættere sværger til, at der skal
være flere lag murværk uden på kernen, mens andre "nøjes"
med et enkelt lag.
Lad os se lidt på hvilke forskelle det giver:
Når man bygger et hus af mursten, består ydervæggene
almindeligvis af 2 lag murværk med et hulrum (hulmuren) imellem.
Dette gøres dels for at gøre huset stærkere, men bestemt
også for at spare på varmen.
Når varmen skal igennem 2 lag murværk, går det selvsagt
langsommere, end hvis der kun var eet. Er der et isolerende materiale imellem
(hulmursisolering) går det, ikke overraskene,- endnu langsommere.
Det samme er selvfølgelig tilfældet med en ovn.
Forskellen er, at i husets ydervægge vil vi gerne have så
langsom en varmestrøm som muligt, mens vi i ovnens vægge gerne
vil have en varmestrøm der passer til husets varmebehov når
det er stort. Ellers kommer vi jo til at fryse.
Formanden for den Nordamerikanske ovnsætter assositation (Norhamerican
Masonry Heater Association) Norbert Senf skriver således på
foreningens hjemmeside: www.mha-net.org
”As heater walls get thicker, the surface temperature drops, and
the storage time and the thermal lag time increase.
An optimum design needs to strike the correct balance between these
opposing forces. Storage times in exess (som overstiger) of 18-24 hours
are not desirable, since there will be to much time lag between firing
the heater and reaching maximum output, in effect requiring you to predict
tomorrows weather.”
Manden har over 20års erfaring i at bygge, og måle på,-
Stenovne/masseovne, så jeg nyder at jeg ikke længere er den
eneste med denne påstand, omend jeg lægger mere vægt
på andre argumenter i samme spørgsmål.
De forhold som har betydning for ovnens varmeydelse er kort sagt,-
den forskel der er imellem temperaturen inden i ovnen og udenpå (stuetemperaturen),
og så isoleringsværdien i dèt der er derimellem (ovnens
ydervægge).
Da vi gerne vil have en rimelig konstant stuetemperatur, kan vi altså
kun variere ovnens varmeydelse ved, enten at ændre temperaturen indeni
ovnen, eller ved at ændre isoleringsværdien i ovnens ydervægge.
Det sidste kan man selvfølgelig kun gøre når ovnen
bygges, derefter kan man kun regulere på temperaturen invendigt i
ovnen, ved at fyre i længere eller kortere tid.
Lad mig give et konkret eksempel inden dette bliver for teoretisk:
Den ovn jeg fik afprøvet af Teknologisk Institut havde en ydervæg
af 1 lag mursten på 11cm.
Efter knab 2 timers fyring steg røgtemperaturen så hurtigt,
at fortsat fyring ville have sænket nyttevirkningen mærkbart.
I løbet af 24 timer målte vi ovnens gennemsnitsvarmeydelse
til ca.2,5kw, hvilket er meget tæt på et alm. gennemsnitshus´
varmebehov over de samme 24 timer,- godt nok.
Da jeg ikke har målt på en ovn med flere lag murværk
udvendig, må jeg nøjes med at referere hvad man kan regne
sig til.
Forskellige materialers varmeegenskaber er meget nøje fastlagt,
så enhver der gider, kan selv regne efter.
En konstruktions varmeledningsevne består dels af de enkelte
deles ledningsevne, samt den overgangsmodstand der optræder hver
gang varmen skal ind i et materiale og ud igen.
Bygger vi en ovn med 2 lag murværk, er vi nødt til at
have et tyndt lag rock-wool eller kairline imellem, da de to lag vil blive
opvarmet forskelligt og derfor skal kunne arbejde selvstændigt i
varmen. "separering - som vi kalder det".
Vi har altså reelt 3 lag, som varmen skal passere igennem.
Vælger vi en ildfast sten på højkant (5cm) som inderste
lag, dernæst 5mm. rockwool, og så endelig 11cm mursten yderst,
så kan vi regne os frem til, at varmestrømmen vil være
nede på en tredjedel i forhold til en ovn med kun et lag murværk.
En sådan ovn passer altså ikke i et alm. gennemsnitshus
når det er koldt, hvis den indvendige temperatur skal holdes !
Har man en sådan ovn og fryser,- ja så fyrer man selvfølgelig
bare mere på, men det er ikke gratis !
Jeg har målt røgtemperaturer på over 300 grader
C i skorstene ved sådanne ovne, og hvis forbrændingen ellers
er perfekt vil nyttevirkningen alligevel være nede på 60%,
og det synes jeg er synd når man kunne have haft 85% blot ved at
bygge en mere enkel ovn !
Man kan indvende, at jo tungere ovnen er, jo længere går
der imellem hver fyring.
Det er selvfølgelig teoretisk rigtigt nok, virkeligheden er
bare den, at mange med to-lagsovne fyrer oftere end dem med et-lags, simpelthen
for ikke at fryse !!!
Hvem har forresten en livsrytme på 1,5 døgn ???
Behøver jeg at fortælle, at jeg stort set kun bygger ovne
med 1. lag udvendig murvær ?
Andre forhold man bør være opmærksom på:
De forskellige materialer i en stenovn arbejder forskelligt i varmen.
Især jernlågerne udvider sig meget mere og hurtigere, end
de sten de er fastgjort til. Hvis der ikke tages højde for det,
vil der være stor risiko for sprængning af enten lågerne
eller stenene.
Jeg fastgør alt jern med cykeleger på en måde så
egerne kan optage de bevægelser der optræder. Jeg har set adskillige
ovne, hvor lågerne var fastgjort stramt med store selvskærene
skruer boret ind i den ildfaste kerne,- flere var allerede revnet.
Spjældet imellem ovnen og skorstenen er ulovligt, men absolut
nødvendigt, hvis man ønsker en virkningsgrad på 85
% og ikke 50%.
Nogle ovnsættere mener at de kan bygge en stenovn så tæt,
at spjældet ikke skulle være nødvendigt. Jeg tror kort
sagt ikke på det, og har aldrig set den mindste smule dokumentation
for det.
Har man en ovn uden spjæld, og kommer i tvivl ved at læse
dette, så kan man jo prøve at tænde ild i nogle aviser
i ovnen mens du på en eller anden måde har lukket for skorstenen,
f.eks. med en tæt plade ovenpå. Jeg vil gætte på
at du får stuen fyldt med røg, så vær klar til
at åbne skorstenen igen !
Nu er der måske nogen der tænker: "Hvorfor fortæller
han dog ikke bare alt det her til hans kolleger ?"
Det har jeg selvfølgelig gjort, men jeg ser fortsat nye ovne
jeg ikke selv ville være bekendt skyde op rundt omkring, nogle endda
bygget af kolleger jeg har diskuteret alt dette med.
Derfor synes jeg at det ville være urimeligt fortsat at "tie
stille" af kollegiale hensyn.
Intet holder evigt uden vedligeholdelse, og hvis der endelig er noget
der gør, så kan det i hvertfald ikke være særlig
økologisk.
Mine ovne kræver også vedligeholdelse, for som du kan læse
flere andre steder på min hjemmeside, så er en revne i facaden
helt almindelig, men også meget nem at reparere.
Jeg har set enkelte ovne som aldrig har fået denne revne,
og nogle af dem har jeg selv bygget. Jeg er dog endnu ikke kommet frem
til præcis hvorfor de ikke er revnet, og synes heller ikke at det
er særligt vigtigt, i forhold til at ovnen fungerer efter hensigten
og er nem at vedligeholde.
Hvordan det inderste lag murværk i en flerlagsovn ser ud efter
nogle år kan man endnu kun gisne om, da det ikke er synligt, og dermed
heller ikke til at reparere på, uden først at fjerne det yderste
lag. Hvis det er bygget af ildfaste sten som er omhyggeligt "limet" sammen,
vil jeg tro at det holder, mens jeg er langt mere skeptisk overfor almindelige
mursten på højkant med lermørtel imellem, som det også
er set.
Her er jeg temmelig usikker, men det er vel kun endnu en grund til
ikke at bygge ovne på den måde.
Varmt vand
En varmeveksler, f.eks. i form af en kobberspiral,- anbragt på
bagsiden af den ildfaste kerne,- kan levere varme nok til en almindelig
families varmtvandsforbrug. Somme tider er der også nok til gulvvarme
i badeværelset, men så skal man heller ikke forvente mere.
På toppen af ovnen er der selvfølgelig også varmt, men
overfladen er som regel for lille til at producere tilstrækkeligt
varmt vand. Nogle anbefaler at pakke spiralen ind i sand for at forbedre
varmeoverførslen. Det er ikke nogen god idé, da sand
faktisk er dårligere til at lede varme, end luft i bevægelse
suppleret med den direkte strålevarme fra kernens bagside.
Denne side vil givetvis løbene blive suppleret, nu jeg alligevel har taget offentligt hul på dette lidt kedelige emne, som nogen sikkert vil kalde "sure ukollegiale opstød".