Skolfartyget LAGAREN,
ex Fyrskeppet SVINBÅDAN



Johan Söderberg, 41. Innehar
elektrifierad lägenhet med
centralvärme o varmt och kallt
vatten. Saknar AGA-spis


1. Traditionell vedspis
2. D:o ombyggd för glödbäddsförbränning
3. Eldstad för omvänd förbränning
4. D:o med primär- och sekundärluft
5. D:o, förenklad konstruktion

Fyrskeppet SVINBÅDAN första fyrskepp med AGA-ljus 1908 –
Självfallet så småningom utrustad även med AGA-spis!

AGA-Spisen
Uppfunnen av Gustaf Dalén år 1938




Underförbränning – vanliga vedspisar och pannor med rost

I en vanlig vedspis eller vedpanna lägger man veden på brasan precis som när man eldar skräp i trädgården. Brasan flammar, vilket innebär att gaser som veden avger brinner med klara lågor. Veden är kall och kyler gaserna från den underliggande fyren, så precis efter vedinlägget blir förbränningen dålig och rök uppstår. Snart är inlägget varmt och börjar då avge sitt gasinnehåll, vare sig det behövs eller inte – det styrs nämligen helt av temperaturen. Gaserna är dock inledningsvis kalla och energifattiga (stort fuktinnehåll) och brinner inte. Ofta ser man vedeldade hus på landet, där vedröken tränger grå ur skorstenen. I sådana hus nyttiggörs i bästa fall bara ungefär hälften av vedens bränslevärde, andra hälften går ut genom skorstenen, till stor del i form av oförbränt vilket ger upphov till betydande miljöstörningar.

Sekundärluft

Eftersom veden ligger på en rost (galler) och man för att klara åtminstone någorlunda god förbränning vill ge mycket luft utan att titt och tätt reglera, är spjäll och luft oftast helt vidöppna för jämnan. I en kakelugn vore sådan eldning en värmeekonomisk katastrof, men i väldimensionerade (stora!) vedpannor, där vattnet håller högst 80-90 C kan det gå för sig i nödfall.

Den goda tillgången till luft gör i och för sig att fyren hinner "gå ut" om man inte vaknar i tid. Enda sättet tycks vara att trava veden omsorgsfullt ända upp till fyrluckan och sedan bränna den med i huvudsak sekundärluft. Veden kommer då inte utsättas för mer värme än vad den luft som tränger ned i vedmassan räcker till i fråga om förbränning. Om veden redan gasar, förbrukas luften högre upp i förbränningen av all den gas som redan bildas, och någon syre som kan sätta mer fart djupt nere i veden finns inte.

Förbränningen blir på detta sätt mer kontrollerad, och utsikterna betydligt större att den grå rök, som egentligen är brännbara kolväten, verkligen tas om hand i förbränningen. En förutsättning är förstås, att veden är tillräckligt torr, så att gaserna kan brinna precis över den zon i vilken de bildas.

Glödbäddsförbränning

Skall det bli riktigt bra får man ta bort rosten och ev lägga tunn, eldfast sten i botten. Sedan får man elda precis som i en kakelugn, och sådana brinner som bekant både längre och renare än vedpannor. Fördelen med denna typ av eldstad, är att den glöd som lägger sig i botten ej utsätts för någon luft och därför ej bränns av utan kommer vara kvar länge. Fyren går inte ut i brådrasket!

Glöd är brinnande, rent träkol och sådant har egenskapen att i det närmaste inte leda värme. Det räcker med en helt långsam förbränning för att hålla temperaturen över de 400-600 grader där processen stannar av. Således räcker det med väldigt liten syrekoncentration också, och vid denna låga temperatur finns ej förutsättningar för kolosbildning.

Kolosbildning

I en kakelugn händer ofta att glöden blir gul-orange när all ved gasat av. Då är det hög tid att dämpa fyren. Med så mycket luft håller annars glöden en temperatur som räcker till bildning av kolos, koloxid. Man ser att sådan finns på de blekblå lågor som dansar över glöden. I första hand är detta en osynlig, kemisk energiförlust som kan vara ganska stor, men kolos kan också innebära livsfara och skall förstås undvikas.

Även om man inte ser några blå lågor kan det finnas en viss mängd kolos, men risken är liten så länge luften har tillträde till träkolen endast från samma håll som rökgasen sedan avgår. Om luft däremot kan tränga in underifrån lever man farligare och finns fuktiga eller ännu icke helt avgasade vedstycken gömda i glöden ökar risken för kolosbildning markant även vid låg temperatur. Då har man en veritabel gengasgenerator som det går att röka ut hela vandrarhem med!

Kolos är lyckligtvis en lätt gas. Det finns inte någon som helst möjlighet att koloset skall samla sig i form av stationära gasskikt likt fallet vore med exempelvis gasol. Koncentration och risk hänger därmed i praktiken intimt ihop med hur mycket som för stunden avges till rummet. Så länge eldstadsluckan är stängd och det verkligen råder undertryck i eldstad och kanaler föreligger dock ingen som helst fara.

Omvänd förbränning

Människan har hela tiden sysselsatts med tankar på hur eldstäder skall utformas för att slippa de stora olägenheter underför-bränningen vidlåder så fort man vill elda rent och i synnerhet sakta. Den som lyckas analysera problemet på ett generellt bärkraftigt och fruktsamt sätt löser det också. En sådan person var Gustav Dalén. Man måste nog tillägga, att det inte räcker med ett skarpt öga: Vid handeldning är förbränningen en utomordentligt variationsrik process och inget tillstånd stabiliserar sig innan i stället ett nytt skall till att uppstå. Det krävs med andra ord en stor portion envishet också, om man över huvud taget skall nå någonstans. Folk har gått i konkurs i sina arbeten med förbränning – så icke Dalén! 1929 var det dags – ett kvarts sekel efter att ansträngningar med den nya fyrljustekniken (AGA-ljuset) vunnit framgång och allmän tillämpning kom AGA-spisen!


Varför koks?

I en AGA-spis ligger förvisso bränslet på en rost, men gasflödet är till viss del inverterat (inverterad = omvänd förbränning, jämfört med underförbränning). Man kunde tro, att om luften bara får tillträde (i huvudsak) från det håll gaserna sedan skall avgå, så blir förbränningen ren. Att uppnå detta praktiskt är emellertid svårt. Luft, och i synnerhet värme, kan alltid leta sig uppåt i ett bränslemagasin. Även om effekten är begränsad så kommer över en längre tid en ganska stor värmemängd ha tagit sig upp i magasinet. Med ett gasande bränsle är resultatet uppenbart – bränslet kommer sönderdelas och en alldeles för stor del av bränslets energivärde kommer per tidsenhet att frigöras kemiskt, vare sig det sedan deltar i förbränning eller inte. Bränslet kommer med andra ord att gasa och därigenom förbrukas på mycket kortare tid än som var avsikten med bränslemagasinets storlek.


Agaspis. 1 bränslemagasin,
2 termoregulatorns värmekänsliga del,
3 rökgasernas väg, 4 rost, 5 extra luftintag
(för reglering av draget), 6 kokplattor,
7 uppfällbara lock till kokplattorna,
8 varmvattencistern, 9 stekugn,
10 kokugn



Med ett icke gashaltigt bränsle blir saken en annan. Då kommer bränslet i magasinet kunna förvärmas och möjligen torkas, men något som helst kemiskt bundet värmeinnehåll kommer inte kunna frigöras förrän bränslet når den heta förbränningszonen nere vid rosten där samtidigt luft finns tillgänglig. Man bör tydligen använda icke gashaltiga bränslen i sin agaspis: koks, träkol eller möjligen antracit. Har man "råd" med en större effekt och i och med det ett större, kontinuerligt bränsleflöde, sänks kraven på gasfattighet. Då torde torv och så småningom fin kubb och vid stor effekt kanske till och med flis och pellets kunna komma i fråga.



Alfred Nobels testamente:

"Öfver hela min återstående realiserbara förmögenhet förfares på följande sätt: Kapitalet av utredningsmännen realiseradt till säkra värdepapper skall utgöra en fond, hvars ränta årligen utdelas som prisbelöning åt dem som under det förlupna året hafva gjort mänskligheten den största nytta. Räntan delas i fem lika delar som skola tillfalla: en del till den som inom fysikens område har gjort den vigtigaste upptäckt eller uppfinning; en del den som har gjort den vigtigaste kemiska upptäckt eller förbättring; en del den som har gjort den vigtigaste upptäckt inom fysiologiens eller medIcinens domän; en del som inom literaturen har produceradt det utmärktaste i idealisk rigtning; och en del åt den som har verkat mest eller best för folkens förbrödrande och avskaffande eller minskning av stående arméer samt bildande och spridande av fredskongresser. Prisen för fysik och kemi utdelas av Svenska Vetenskapsakademien ; för fysiologien eller medicinska arbeten av Carolinska Institutet i Stockholm; för literatur av Akademien i Stockholm samt för fredsförfäktare af ett utskott af fem personer som väljas af Norska Stortinget. Det är min uttryckliga vilja att vid prisutdelningarna intet afseende fästes vid någon slags nationstillhörighet sålunda att den värdigaste erhåller priset antingen han är skandinav eller ej.
----
Paris den 27 november 1895

ALFRED BERNHARD NOBEL"


En AGA-spis har således förmågan att underhålla så långsam förbränning att ett inlägg kan vara i ett helt dygn. Eftersom bränslet inte gasar förbrukas det i stället kontrollerat och lägsta effekt bestäms helt av hur mycket värme som förbränningszonen förlorar. Med koks är adiabatiska flamtemperaturen över 2000 grader, förbränningszonens värmebalans kollapsar förmodligen vid ca 700 C och draget i pisen är därför termostatreglerat. Från förbränningszonen avgående rökgaser (vilka värmer plattor och ugn) bortför föjaktligen minst en tredjedel av bränslevärdet. Bränsleförbrukningen uttryckt i bränsleeffekt uppgår således till åtminstone 150 % av förbränningszonens värmeförluster. I praktiken får man förstås räkna med ytterligare något mer. När eldstaden då och då skall avge effekt på allvar släpps slutligen luft på i en helt annan omfattning vilket ger varmare avgående gaser och förbränningszon – omständigheter medförande en möjlighet till mångfaldig effektökning. Det är tydligen ändå förbränningszonens värmeförluster och den av dessa avhängiga minimieffekten som kommer vara bestämmande för årskostnad hos en spis som aldrig slocknar.

Koks leder värme ganska dåligt och det går att utforma förbränningszonen så, att den av sig själv runt om isoleras med koks, åt rosten till även med aska. Dalén använde slutligen kiselgurmassa för att isolera kanaler och ugnar. Värmeförlusterna kunde hållas nere under en kilowatt. En dygnsförbrukning av bränsle om teoretiskt 1,5 gånger 24 kWh, dvs fem kilo koks per dygn är således tillräcklig för att underhålla förbränningen i en AGA-spis.

"I can´t live without my AGA!"

Tekniskt sett är en AGA-spis något alldeles enastående. I fråga om praktiskt handhavande är skillnaden jämfört med en vanlig vedspis följaktligen milsvid – spisen är s.g.s helt självverkande och slocknar aldrig! Utåt sett är spisen synbarligen okomplicerad: Lyft på locken och ställ dit kokkärl eller panna och vrid samtidigt upp luften. Utan tvekan – Världens bästa fastbränslespis!

Man kan med fog således säga att Gustaf Daléns Nobelpris verkligen var något mer än en tröst och medkänsla i den tragiska olycka som år 1912 kostade honom synen på båda ögonen. Nobelpriset till uppfinnaren Gustav Dalén är också ett av väldigt få nobelpris som verkligen följt testatorns statuter.

JOHAN SÖDERBERG


Fler tekniska / teknikhistoriska artiklar:

Mch Ingvar om hur AGA-spisen kom ombord (24 kB)
Anna har levt 65 år med sin AGA-spis (75 kB)
Johan om LAGARENs skrov (133 kB)
På SVINBÅDAN år 1940 (448 kB)
Holger om Lagaren 1994 (47 kB)




Vad händer med Lagaren just nu:
hem.bredband.net/lagaren

11 feb 2007