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