Bergkachel sokkel bell

[fransveldman]

Een geslaagd experiment om nog wat restwarmte uit de rookgassen te halen.

Een Bergkachel heeft standaard de aansluiting voor het rookkanaal onderaan de achterzijde zitten. Omdat dat in mijn geval niet uitkomt en de pijp aan de zijkant moest komen te zitten heb ik een sokkel gemaakt waar de kachel op komt te staan en waardoor de rookgassen worden gevoerd. De uitgang van de Bergkachel zit dus bij mij aan de onderkant, en de rookgassen gaan onder de vuurkamer door naar een "bak" aan de zijkant waarop de kachelpijp staat. Ik heb het zogenaamde kernpakket, dus de kachel zonder ombouw.

Omdat ik de kacheldeur 30 cm boven de vloer wilde hebben heb ik de sokkel 30cm hoog gemaakt. Ik had dus 30 cm over om iets leuks mee te doen.

De uitlaat van de kachel heb ik doorgetrokken tot 8cm boven de bodem van de sokkel. De kachelpijp heb ik eveneens tot 8 cm in de sokkel laten zakken. Er is zodoende een bell ontstaan waarin de heetste rookgassen nog wat kunnen rondhangen en de koudste worden afgevoerd. Tussen de in- en uitgang heb ik de kortste weg afgesloten met een wand zodat de rookgassen een omweg moeten volgen langs de voorkant van de sokkel. De sokkel is gebouwd met 6cm dikke stoepranden.

De kachel een paar keer gestookt zonder ombouw, en de resultaten waren verbluffend. De sokkel wordt het eerste warm, waarschijnlijk door de relatief geringe massa. Daarna warmt de sokkel gelijkmatig op met de rest van de kachel. Met een voorzichtige stookbeurt waarbij de voorkant van de kern 100 graden haalde kwam de sokkel op 70 graden.

Verrassend is dat wanneer het vuur uit is de sokkel langdurig op temperatuur blijft, ondanks de geringe massa. De rest van de kachel koelt sneller af. Dit kan komen doordat de bodem van de sokkel goed geisoleerd is en de warmte alleen maar via de wanden kwijt kan, of doordat er met gesloten klep nog enige doorstroming overblijft en de sokkel steeds weer met warme lucht wordt bijgevuld. Wat de reden ook is, de warmte die de sokkel afgeeft is warmte die anders door de schoorsteen zou zijn afgevoerd, en is dus gratis energie. De schoorsteen trekt hierbij prima.

Inmiddels is de ombouw van de kachel (plus sokkel) ook klaar en de sokkel werkt prima mee om warmte af te geven. Een aanrader dus als je de hoogte hiervoor hebt!

Ik vraag me af hoeveel meer restwarmte je eigenlijk nog uit de rookgassen kunt oogsten?

[dirkp106]

Heb je mss foto's hiervan?
En ook van kachel nu dat ze af is.

Ik overweeg ongeveer het zelfde tedoen deze zomer.

[fransveldman]

Even snel een kiekje gemaakt met mobieltje.

[Dutch John]

Ben je niet bang voor condens? 70 graden zit rond het dauwpunt en de kans is zeer aanwezig dat je condens in de sokkel krijgt. Dat wil je niet, want opvangen is geen optie en drogen kost evenveel energie als je gewonnen hebt. Alleen heeft condens de neiging in de steen te trekken om daar het creosoot achter te laten.

70 graden aan de schoorsteenkap, dat zou ideaal zijn. En dan hangt het af van de mate van isolatie van de schoorsteen, wat de temperatuur aan de kacheluitlaat is.

Groet,
DJ

[fransveldman]

Die 70 graden is gemeten aan de buitenkant van de sokkel. Ik mag aannemen dat het daarbinnen tijdens het branden veel heter is. De metalen kachelpijp wordt in ieder geval te heet om vast te pakken. Ik zal een dezer dagen even iets maken om de temperatuur te kunnen meten. (Mijn infrarood thermometer vindt de pijp te glanzend om goed te kunnen meten).
De eerste twee meter pijp is enkelwandig, daarna wordt het dubbelwandig tot de nok van het dak, op zo'n 7 a 8 meter hoogte.
De sokkel heeft trouwens een deksteen die ik er zo af kan pakken om het inwendige te inspecteren en eventueel schoon te maken. Vooralsnog is er niks ongewensts te zien, maar ja, ik heb nog maar een paar keer gestookt.

Wat me trouwens opvalt is dat de kachelpijp de volgende ochtend nog steeds warm is, dus er lekt voortdurend warmte naar buiten. Dit terwijl de afsluiter dicht staat (ik kreeg die klep erbij maar hij gaat maar voor 80% dicht) en de luchttoevoer ook dicht staat. Gebruikt iedereen zo'n 80% klep, of is dit alleen maar een wettelijke vereiste ter bescherming van dummies die proberen te stoken met de klep volledig dicht, en kun je er beter een 100% klep van maken als je een beetje weet wat je doet? Het lijkt me dat vergissingen, zoals stoken met de klep volledig dicht, toch niet onopgemerkt kunnen blijven?

Frans

[Blijfhopen]

Mijn klep sluit nagenoeg 100 %. Ik ben een keer vergeten deze te openen. Nou dat merk je snel genoeg aan de vlammen in de vuurkamer en je ruit.
Sindsdien meld ik altijd : "Klep staat open." Mocht ik deze melding vergeten dan volgt vanzelf: "Staat de klep open."
De bediening van de klep is een in de open stand naar beneden gericht stukje van de as waaraan de klep vastzit. Ik heb een stukje pijp en dat schuif ik er overheen. Het pijpje rust op de grond en is over het handvat geschoven.De klep kan nu niet vanzelf meer dichtvallen.

Gerard de Jonge

[wouter a]

Wat ik zelf nog wel eens doe om iets te meten dat de infraroodmeter te glimmend vind is er een a4tje overheen leggen.

je moet er dan wel continu bij blijven aangezien papier makkelijk kan branden als de temperatuur te hoog wordt, maar tot zo'n 200 graden gaat het prima.

voordeel is dat het papiertje er maar 10 seconden op hoeft te liggen om de temperatuur van de pijp aan te nemen.

mvg
wouter a

[peterberg]

De kachel een paar keer gestookt zonder ombouw, en de resultaten waren verbluffend. De sokkel wordt het eerste warm, waarschijnlijk door de relatief geringe massa.

@Frans,
Heel goed gedaan, die sokkel werkt op deze manier inderdaad als een (kleine) bell. De sokkel wordt eerder warm omdat die uit 6 cm gewone beton bestaat en de wanden van de kern uit 8 cm vuurbeton.

Daarna warmt de sokkel gelijkmatig op met de rest van de kachel. Met een voorzichtige stookbeurt waarbij de voorkant van de kern 100 graden haalde kwam de sokkel op 70 graden. Verrassend is dat wanneer het vuur uit is de sokkel langdurig op temperatuur blijft, ondanks de geringe massa. De rest van de kachel koelt sneller af.

De vuurbeton moet ingestookt worden, voordat dit proces klaar is koelt het ding veel sneller af dan je zou verwachten. In feite wordt er water verdampt en die onttrekt veel warmte aan het proces. Na een week of 3 tot 4 normaal stoken komt het ding tot leven. Sneller instoken gaat ook, maar dan loopt je risico's van scheuren.

Ik vraag me af hoeveel meer restwarmte je eigenlijk nog uit de rookgassen kunt oogsten?

Veel, heel veel. Een man in Hongarije heeft een bell achter net zo'n kachel staan die intern ongeveer half zo diep en even hoog is als de kachel zelf. Een soort kast, waarbij de inlaat van de bell 25 cm hoger zit dan de uitgang. Maar wel zo laag mogelijk en tegenover elkaar, dat laatste kan een nadeel zijn. Het ding werkt desondanks goed, die bell wordt bijna net zo warm als de kachel zelf.

Ik ben de 22ste januari bij een rocket bell in Belgie geweest, een grote kachel van meerdere tonnen zwaar gebouwd door Joris Pouls. Tijdens de hele meetsessie die ruim 2 uur duurde heb ik de afgas temperatuur niet tot 68 graden zien komen. Toch bleef het ding goed werken, vergezeld van een idioot hoog rendement.
zie http://www.massievestralingskachel.site ... site1.html
De eerste 45 minuten verwachtte ik almaar dat de rook er aan alle kanten uit zou komen maar dat gebeurde niet. De eigenaresse verzekerde mij dat het in de afgelopen maanden ook niet tot problemen had geleid. De schoorsteen was een rvs voering van 150 mm rond met vermiculiet omstort.

Wat me trouwens opvalt is dat de kachelpijp de volgende ochtend nog steeds warm is, dus er lekt voortdurend warmte naar buiten.

Niet helemaal zeker. Als de pijp zich naast de kachel bevindt dan wordt-ie door de kachelwand aangestraald en blijft het ding ook warm. Die klep is inderdaad eentje die aan de Europese regels voldoet. En dan nog raad ik iedereen aan om die klep pas te sluiten als de kachel helemaal uit is.

[RicharddeBlauw]

@Peterberg,

Ik begrijp iets niet in dit verhaal.
Kan ik zeggen dat wanneer je de kachel groter maakt en dezelfde hoeveelheid hout stookt je kennelijk met teveel hout stookt in de standaard kachel ? Om hetzelfde rendement te halen kun je dan toch ook in de standaard kachel met iets minder hout stoken ? Wellicht kan de stookkamer dan ook iets kleiner.
Of zit ik ernaast ?

[Chicken Power]

Hallo Frans,

Lief kacheltje, knap gedaan met die beperkte ruimte! Heb je een heel nieuw rookgaskanaal?

Ik zal een dezer dagen even iets maken om de temperatuur te kunnen meten. (Mijn infrarood thermometer vindt de pijp te glanzend om goed te kunnen meten).

Kun je misschien een stukje van de pijp beroetten met een kaars? Perfect meetoppervlak.

@Peter:
Die klep volgens Europeese standaard, mag die ook in Duitsland en Oosterijk gebruikt worden? Ik meen me van het Begische forum (ecobouwers)te herinneren, dat het daar per definitie verboden was, met name van wege het CO gevaar op het eind van de stook.

Groet, Cp

[peterberg]

@RicharddeBlauw,
Het enige wat er gebeurt met zo'n bell er achter, onder, naast of boven is dat de afgas temperatuur afneemt. Zie het verhaal van Joris Pouls, de vuurkamer van zijn kachel is exact even groot.

Niet iedereen heeft de plaats voor een grote finoven, dus zijn die dingen kleiner. Daardoor is het rendement wat lager, en om te voorkomen dat het een soort potkacheltje wordt dat je steeds bij moet vullen kan dit ding 8 kg zacht hout als lading bergen. Bovenaan aangestoken doet die hoeveelheid er ongeveer 90 minuten over om leeg te branden. Dat heeft hetzelfde effect als een kleinere vuurkamer waar twee keer 4 kg achter elkaar ingestopt moet worden. Bij het maken van het ontwerp was een van de eisen dat het ding twee keer per etmaal gestookt kon worden. Als het erg koud zou worden, een tweede lading er achteraan als het gloeibed bijna uit is.

Je zou gelijk hebben als het de bedoeling was om de kachel vier keer per etmaal te stoken in plaats van twee keer. Steeds opnieuw aanmaken, en tussen de stookbeurten door kan de kachel de opgenomen warmte in de massa verspreiden. Voor zo'n scenario waren niet veel klanten te vinden, dus werd het wat anders. Wat mij betreft bouwt iedereen die een finoven wil eentje van 3 ton of meer, maar zo is het helaas niet.

Overigens, voor het rendement is de afgas temperatuur een van de factoren, maar niet de belangrijkste. Als de luchtovermaat kleiner wordt, zeg van lambda 3 naar lambda 2, heeft dat veel meer effect of de efficiency. Bij lambda 1 is alle toegevoerde zuurstof gebruikt en zit dat niet meer in de rookgassen. Dat heb ik nog nooit zien gebeuren, hoewel 1,2 en 1,3 wel eens voorkomt.

De zuurstof maakt maximaal 21% van de toegevoerde lucht uit. Alle andere componenten waar de lucht uit bestaat worden alleen maar opgewarmd en afgevoerd, dus telt weinig luchtovermaat heel hard aan.

[fransveldman]

Wat me trouwens opvalt is dat de kachelpijp de volgende ochtend nog steeds warm is, dus er lekt voortdurend warmte naar buiten.

Niet helemaal zeker. Als de pijp zich naast de kachel bevindt dan wordt-ie door de kachelwand aangestraald en blijft het ding ook warm. Die klep is inderdaad eentje die aan de Europese regels voldoet. En dan nog raad ik iedereen aan om die klep pas te sluiten als de kachel helemaal uit is.

De pijp is onderaan veel warmer dan wat hogerop (waar ook stralingswarmte is). En ook op de bovenverdieping waar een veegluik is kun je, met geopend veegluik, warme lucht voelen ontsnappen.
Misschien heb ik wat fout gedaan. Als het vuur goed brandt en ik doe de asla dicht dan wordt het vuur wat geler en de vlammen wat trager, maar er lijkt toch nog ergens zuurstof naar binnen te komen, want het vuur gaat gewoon door. Hoe ver moet je dat superwool samenpersen wil het luchtdicht zijn?
En als er met gesloten asla toch nog lucht naar binnen kan, dan moet die lucht er ook weer uit en een 20% geopende schoorsteen is nog steeds een forse opening en niet een al te grote belemmering voor een gestage stroom ontsnappende warme lucht.

Frans

[fransveldman]

Kan ik zeggen dat wanneer je de kachel groter maakt en dezelfde hoeveelheid hout stookt je kennelijk met teveel hout stookt in de standaard kachel ? Om hetzelfde rendement te halen kun je dan toch ook in de standaard kachel met iets minder hout stoken ? Wellicht kan de stookkamer dan ook iets kleiner.

De rookgassen nemen in temperatuur af naarmate ze warmte afstaan. Je moet dus steeds meer moeite doen om uit een lagere verschiltemperatuur toch nog weer wat warmte te onttrekken. Ergens moet je een grens trekken natuurlijk. Daarbij komt dat je voldoende trek in je schoorsteenkanaal moet overhouden. En dat hangt dus van je schoorsteensituatie af, en die is bij mij tamelijk gunstig.
Gemeten over "kachelhoogte" geeft mijn "sokkel bell" minder warmte per cm hoogte dan de meeste delen daarboven. Maar ok, ALS je hoogte genoeg hebt (en de kachel niet liggend op de grond wil vullen) is het natuurlijk leuk om die ruimte nuttig op te vullen. Heb je VEEL ruimte over dan kun je natuurlijk nog wat meer procentjes extra meepakken. Tot je schoorsteentemperatuur zo laag wordt dat je net genoeg trek overhoudt, en dat is bij iedereen en in iedere situatie (buitentemperatuur, windrichting) verschillend.

Frans

[fransveldman]

Hallo Frans,

Lief kacheltje, knap gedaan met die beperkte ruimte! Heb je een heel nieuw rookgaskanaal?

Bijna. Er was al een oud rookgaskanaal, maar in een kamer met aan de ene muur een raam, aan de andere een erker, aan weer een andere een schuifwand, en aan de resterende wand een deur, moet je wat rommelen als je er ook nog een zitbank in kwijt wilt en de achterwand van de kachel tegen een ruimte aan wilt laten grenzen die ook nog wat warmte kan gebruiken.
Dus toch maar een fors gedeelte nieuw rookkanaal, die pas op de vliering in het antieke rookkanaal uitkomt. Voordeel was in dit geval een verwaarloosbare horizontale versleping (toen ik de gaten voor de schoorsteen in beide verdieping had gezaagd en een gat in de oude schoorsteen had gehakt kon ik daadwerkelijk vanuit de woonkamer door het kraaienrooster naar buiten kijken).

[fransveldman]

Mijn klep sluit nagenoeg 100 %. Ik ben een keer vergeten deze te openen. Nou dat merk je snel genoeg aan de vlammen in de vuurkamer en je ruit.
Sindsdien meld ik altijd : "Klep staat open." Mocht ik deze melding vergeten dan volgt vanzelf: "Staat de klep open."
De bediening van de klep is een in de open stand naar beneden gericht stukje van de as waaraan de klep vastzit. Ik heb een stukje pijp en dat schuif ik er overheen. Het pijpje rust op de grond en is over het handvat geschoven.De klep kan nu niet vanzelf meer dichtvallen.

Gerard de Jonge

Checklists en een foolproof design. Perfect! Je komt toevallig niet uit de luchtvaart?

Frans