haku: @keyword lämpökamera / yhteensä: 10
viite: 2 / 10
Tekijä:Kortelainen, Katja
Työn nimi:An investigation into the surface temperature changes in solid wood during sorption
Tutkimus puun pinnan lämpötilan mittaamisesta sorption aikana
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2015
Sivut:vii + 90 s. + liitt. 48      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Kemian tekniikan korkeakoulu
Oppiaine:Kuitutuotetekniikka   (KM3003)
Valvoja:Hughes, Mark
Ohjaaja:Vahtikari, Katja ; Noponen, Tuula
Elektroninen julkaisu: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201506303442
Sijainti:P1 Ark Aalto  2940   | Arkisto
Avainsanat:heat of sorption
solid wood
thermal imaging
moisture buffering
thermal comfort
puu
sorptio
kosteuden puskurointi
lämmönsiirto
lämpösorptio
lämpökuvaus
lämpökamera
lämpöviihtyvyys
energiatehokkuus
Tiivistelmä (fin):Suurin osa rakennusten energiankulutuksesta koostuu lämmityksestä, ilmanvaihdosta, ilmastoinnista ja jäähdytyksestä. Tätä kulutusta voi vähentää laskemalla sisäilman lämpötilaa, mutta se vaikuttaa rakennusten lämpöviihtyvyyteen. Kuitenkin, lämpöviihtyvyyttä voidaan ylläpitää hyödyntämällä puisten pintojen lämmön ja kosteuden siirtoa.

Tämän diplomityön tavoitteena oli määrittää sorption aiheuttamaa lämpötilan muutosta massiivipuun pinnalla. Sorptio tarkoittaa vuorovaikutusta ympäröivän kosteuden ja puun välillä. Kun suhteellinen kosteus sisätiloissa kasvaa, niin puu sitoo kosteutta ja kun suhteellinen kosteus laskee, niin puu vapauttaa kosteutta. Sorption yhteydessä myös lämpöä sitoutuu ja vapautuu puussa. Tätä kutsutaan lämpösorptioksi. Kirjallisuusosassa käsiteltiin puun kosteuden- ja lämmönsiirtoa.

Kokeellisessa osassa kuvattiin lämpökameralla puun pinnan lämpötilavaihteluita sorption aikana. Kokeessa tutkittiin koivun, männyn pinta- ja sydänpuun, uunikuivan männyn sydänpuun ja betonin eroja. Lisäksi jokaisesta puusta vertailtiin sen kolmea syysuuntaa: poikittaista, pitkittäistä ja tangentiaalista. Suhteellinen kosteus adsorption aikana oli 80,5 % ja lämpötila 23,4 °C ja desorption aikana 33,5 % ja 23,0 °C. Tulokset viittaavat, että lämpötilan muutos puun pinnassa johtuu ainoastaan kosteuden vaihtelusta. Kaikista suurin muutos havaittiin puun poikittaispinnalla, n. 2,6 °C lajista ja kosteuspitoisuudesta riippuen. Pitkittäis- ja tangentiaalipinnalla muutos oli samankaltainen, n. 1,5 °C taas lajista ja kosteuspitoisuudesta riippuen. Näytteiden lähtökosteus vaikutti lämpötilan vaihteluun. Mitä kuivempi näyte oli, sitä suurempi lämpötilan vaihtelu. Männyn pinta- ja sydänpuun välillä ei ollut huomattavaa eroa. Koivulla oli suurempi kosteudesta aiheutuva lämmönmuutos kuin männyllä. Lisäksi, lämpötilan nousu adsorption aikana oli suurempaa, kuin lämpötilan lasku desorption aikana.
Tiivistelmä (eng):Energy consumption of buildings consists mainly of the heating, ventilation, airconditioning, and cooling (HVAC) systems, which could be reduced by decreasing the indoor temperature, but this usually decreases also the perceived thermal comfort.
However, the thermal comfort could be maintained by utilising the moisture and heat transfer of wooden interior surfaces.

The objective of the thesis was to determine the temperature changes on solid wood surface due to the moisture sorption.
The temperature change is due to heat of sorption, which describes the heat released or adsorbed in wood subjected to moisture sorption.
The moisture and heat transfer of wood were discussed in the literature review.

Thermography was used as a method to record the temperature changes on wood surface during adsorption and desorption.
The differences between birch, pine sapwood, pine heartwood, oven dry pine heartwood, and concrete were investigated.
Also, the three grain orientations (transverse, radial, tangential) of wood were compared.
The relative humidity (RH) during adsorption was 80.5% and temperature 23.4°C, and during desorption RH was 33.5% and temperature 23.0°C.

The results imply that the temperature varied only due to the moisture sorption.
The temperature of transverse surface changed the most, approximately 2.6°C depending on species and moisture content (MC).
The radial and tangential surfaces had similar temperature changes, approximately 1.5°C.
Initial MC affected the temperature changes: the lower the initial MC the greater the change in temperature.
Differences between pine sapwood and heartwood were not significant.
The temperature variation of birch samples was greater that of pine samples.
Also, the temperature increased more during adsorption than it decreased during desorption.
ED:2015-08-16
INSSI tietueen numero: 51852
+ lisää koriin
INSSI