4. Lämmittäminen

Polttoaineita

2016-05-17T15:45:40+03:00

Sähköllä lämmitetään taloja, mutta yleistä on myös lämmittää taloja palamisen tuottamalla lämmöllä. Puu on tavallinen polttoaine. Lämmittämiseen voidaan käyttää pilkkeitä, haketta tai purusta puristettuja pellettejä. Puu on biomassaa. Siihen on varastoitunut Auringon energiaa. Kaikki polttoaineet ovatkin eräällä tavalla säilöttyä aurinkoenergiaa.

Myös turve on biomassaa. Auringon energia on varastoitunut suokasveihin. Ne ovat muuntuneet turpeeksi. Turvetta syntyy kuitenkin puuhun verrattuna erittäin hitaasti. Suomessa turve poltetaan yleensä voimaloissa jauheena. Esimerkiksi Isossa-Britanniassa turve kuivataan paloiksi, joita voidaan polttaa takassa.

Myös kivihiili on saanut energiansa Auringosta. Kivihiili on turvetta, joka maan puristuksessa on muuttanut muotoaan. Kivihiiltä käytetään voimaloissa.

Turvetta ja kivihiiltä.

Myös lämmitysöljy on saanut energiansa Auringosta. Se on peräisin eliöistä, jotka ovat maan puristuksessa muuntuneet öljyksi. Maaperästä saatava raakaöljy muunnetaan lämmitysöljyksi. Lämmitysöljyä poltetaan monen talon lämpökattilassa. Öljy tuodaan talon varastoon säiliöautolla.

Maaöljyn lisäksi maaperästä saadaan maakaasua. Maakaasua käytetään lämpövoimaloissa. Maakaasua kuljetetaan Suomeen putkia pitkin.

Lämmittäminen polttoaineella

2016-05-15T13:37:25+03:00

Huone lämpiää takassa olevan nuotion avulla. Lämpö siirtyy huoneeseen säteillen ja ilmaan johtuen. Kun tuli sammuu, lämpötila laskee nopeasti. Takka tuhlaa paljon lämpöä.

Varaava takka luovuttaa lämpöä pidempään. Lämpö johtuu takkakiviin tai -tiiliin. Ne luovuttavat lämpöä hitaasti ilmaan. Nuotio palaa turvallisesti luukkujen takana. Savupiippuun johtavaa hormia ei saa kuitenkaan sulkea liian aikaisin, jottei huoneeseen pääse myrkyllistä häkää.

Keskuslämmityksessä nuotio on lämpökattilassa. Yhdellä nuotiolla lämmitetään koko talo. Lämpö johtuu veteen ja kuuma vesi johdetaan huoneisiin putkia pitkin. Lämpöpattereista lämpö johtuu huoneilmaan. Tässä polttoaineena toimivat pelletit eli puristettu sahanpuru.

Tämä lämpökeskus tuottaa lämpöä läheisille rakennuksille. Monen rakennuksen nuotio sijaitsee näin yhdessä paikassa. Polttoaineena käytetään lämpö-öljyä. Lämpö siirretään rakennuksiin lämpöputkistoa pitkin kuumaan veteen tai höyryyn sitoutuneena.

Kun nuotiolla lämmitetään kokonaisia asuntoalueita, puhutaan kaukolämmöstä. Lämpövoimalassa voidaan lämmitysöljyn sijaan polttaa maakaasua, kivihiiltä, turvetta tai haketta. Joissakin kaukolämpökeskuksissa poltetaan jätettä. Lämpö siirretään taloihin vesi- tai höyryputkia pitkin. Suomessa voimalat ovat yleensä yhteistuotantolaitoksia, eli niissä tuotetaan lämmön lisäksi sähköä.

Lämmön kolme siirtymistapaa

2016-05-15T13:43:20+03:00

Lämpöä pitää siirtää lämmönlähteestä, jotta siitä olisi hyötyä. Lämpöä siirtyy kolmella tavalla: kuljettamalla, johtumalla ja säteilemällä. Tässä on esimerkkinä vesikeskuslämmitys. Vesi kuljettaa lämpöä putkistoa pitkin. Vedestä lämpö johtuu patterin metalliin ja siitä ilmaan. Osa lämmöstä säteilee patterista ilman läpi ihmiseen.

Myös luonnossa lämpöä siirtyy kolmella tavalla. Auringosta lämpö säteilee maahan. Maasta se johtuu ilmaan, ja ilmassa se kulkeutuu erilaisten ilmavirtausten mukana.

Säteily ei tarvitse etenemiseen mitään ainetta, ei edes ilmaa. Niinpä se matkaa tänne Auringostakin läpi avaruuden, joka on lähes pelkkää tyhjyyttä. Auringon paahtava säteily tuntuu iholla erityisesti hellepäivinä. Tällaisilla purkeilla voidaan kerätä lämpöä auringon tai hehkulampun säteilystä. Musta purkki kerää tehokkaammin säteilylämpöä kuin valkoinen.

Tavallisella liedellä veden keittäminen perustuu johtumiseen. Liedeltä lämpö johtuu kattilan metalliin ja siitä taas veteen. Metallit johtavat hyvin lämpöä, mutta niissäkin on eroja. Oikealla oleva alumiiniliuska kuumeni tässä kokeilussa nopeammin kuin messinkiliuska. Alumiini siis johtaa paremmin lämpöä kuin messinki.

Ilma kuljettaa takan lämpöä huoneesta toiseen. Lämmin ilma nousee alakerroksesta yläkerrokseen. Lämpimän ilman siirtymistä voidaan tehostaa puhaltimella. Luonnossa hyvä esimerkki lämmön kuljettamisesta on lämmin merivirta (kartassa punaiset virrat). Ne siirtävät valtavia määriä lämmintä merivettä kylmille alueille. Golf-virta tuo lämmintä vettä Meksikonlahdelta Norjan rannikolle. Sen ansiosta Pohjolassa ei ole talvellakaan liian kylmää.

Eristäminen

2016-05-15T13:46:10+03:00

Lämpö tasoittuu ympäristön kanssa nopeasti. Talo on sen vuoksi vaikea talvella saada lämpimäksi, ellei tasoittumista jotenkin hillitä. Lämmön tasoittumista hidastetaan eristeillä. Eläinten eristeitä ovat rasvakerros, turkki ja höyhenpeite. Ihminen käyttää eristeinä vaatteita.

Eristeet sisältävät runsaasti ilmaa. Talojen eristeet ovatkin usein erilaisia pehmusteita, joita kutsutaan villoiksi: lasivilla, kivivilla ja selluvilla. Ikkunoissa käytetään kolmea lasikerrosta, jotta niiden väliin jää paljon eristävää ilmaa.

Tiivistelmä

2016-02-14T17:57:33+02:00

Lämpöä saadaan aikaan palamis- ja ydinreaktiolla.

Lämpö siirtyy johtumalla, säteilemällä tai kuljettamalla.

Lämmön tasoittumista ympäristön kanssa hidastetaan eristeiden avulla.

Navigointi

2016-05-06T11:40:17+03:00

Sisällys Luvun sisällys Hakemisto Tehtävät