An investigation into the surface temperature changes in solid wood during sorption

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Vahtikari, Katja
dc.contributor.advisor Noponen, Tuula
dc.contributor.author Kortelainen, Katja
dc.date.accessioned 2015-06-23T10:54:12Z
dc.date.available 2015-06-23T10:54:12Z
dc.date.issued 2015-06-11
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/16645
dc.description.abstract 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. en
dc.description.abstract 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. fi
dc.format.extent 90 + 48
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso en en
dc.title An investigation into the surface temperature changes in solid wood during sorption en
dc.title Tutkimus puun pinnan lämpötilan mittaamisesta sorption aikana fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö en
dc.contributor.school Kemian tekniikan korkeakoulu fi
dc.subject.keyword heat of sorption en
dc.subject.keyword solid wood en
dc.subject.keyword thermal imaging en
dc.subject.keyword moisture buffering en
dc.subject.keyword thermal comfort en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201506303442
dc.programme.major Kuitutuotetekniikka fi
dc.programme.mcode KM3003 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Hughes, Mark
dc.programme BTT - Biotuotetekniikan koulutusohjelma fi
dc.location PK fi


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account