Aanvoer verse lucht finoven

verwarming, isolatie, huiselijk energieverbruik

Moderator: Moderators

Gebruikersavatar
Chicken Power
Berichten: 2410
Lid geworden op: 19 feb 2006, 12:17
Locatie: Groot Rijnmond

Bericht door Chicken Power » 08 jun 2007, 02:58

frans schreef:
kockie schreef:
Chicken Power schreef: Denk maar eens waarom men interkoelers bij turbogeladen motoren toepast?
Dat is om zoveel mogelijk lucht in de cilinder te krijgen om meer brandstof te kunnen laten ontbranden. Volgens mij is dit bij een kachel minder van toepassing, omdat daar de (gewenste) luchtovermaat veel gemakkelijker gehaald kan worden dan in een verbrandingsmotor.

Bovengenoemde is een gedachtenkronkel, geen wetenschap; bronvermelding heb ik niet.
Best wel een goede gedachtenkronkel, lucht krimpt als het kouder wordt.
Dus als hij kouder is dan krijg je meer lucht bij de zelfde turbodruk (en dus zuurstof) in de cilinder.
En een motor cilinder heeft een "vaste" inhoud.
Buiten wat andere, niet door mij geïnitieerde, fijngevoeligheden waar wellicht later en elders mss meer; waar het me hier technisch/ natuurkundig om gaat (was dus eigenlijk dubbele strikvraag):

De interkoeler bij een motor ontleend zijn voornaamste bestaansrecht aan het kunnen meer inpersen van KILO'S lucht in dezelfde hoeveelheid LITERS aan cilinderinhoud. Dus meer vermogen uit minder kilo’s motor. Die je dus ook niet mee hoeft te sjouwen. En dat een diesel in dit verhaal nog beter scoort ivm de luchtovermaat is denk ook een verhaal apart.

De tweede bestaansgrond voor de intercooler zijn de wetten van de thermodynamica. Die zeggen namelijk dat het grootste rendement te verkrijgen is bij de grootste temperatuursval.

Die is het grootst te verkrijgen met de koude lucht van buiten.

Warme lucht van binnen gebruiken, buiten een heleboel andere redenen, is m.i. niet zo snugger. De warmte wordt immers ontrokken aan de ruimte waar zij voor bedoeld was.

Anders ligt het, indien de van buitenaf aangezogen lucht wordt voorverwarmt, door de afgassen van de kachel. Weliswaar minder kilo's lucht door de uitzetting, maar in een kachel is er dan makkelijker te spelen met een luchtovermaat in relatie tot arbeidsvermogen dan in een situatie van compressie.

Ben hier zelf nogal mee aan het stoeien in het geval van een olievergasser op wat minder conventionele brandstoffen.

Komt natuurlijk zwaar patent op… .

Groet, Cp

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2332
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Bericht door peterberg » 08 jun 2007, 09:06

chathanky schreef:Met 16kw ben jij 24 uur gedekt in de winterdag?
Dan kom je met 1m3 de winter door...
Not in my wildest dreams. Ik gebruik twee relatief kleine kachels, die twee keer per dag gestookt worden. Dat is al 4m3. Tijdens een vorstperiode de avondstook nog eens dubbel, totaal gebruik ik tussen de 5 en 6 m3 zacht hout per seizoen. Je schatting zit dus heel aardig in de buurt.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

Dutch John
Berichten: 4615
Lid geworden op: 02 dec 2006, 12:23

Bericht door Dutch John » 08 jun 2007, 09:17

Chicken Power schreef:Ben hier zelf nogal mee aan het stoeien in het geval van een olievergasser op wat minder conventionele brandstoffen.

Komt natuurlijk zwaar patent op… .
Hallo Cp,

Beetje off topic, maar bedoel je zoiets:
http://www.bsh-group.com/index.php?page=1080

Het schijnt Siemens nog niet gelukt te zijn om hierop in Europa patent op te vragen, dus als je vlug bent.....

Groet,
John

John Doh
Berichten: 465
Lid geworden op: 30 jul 2006, 15:26

Bericht door John Doh » 08 jun 2007, 09:23

Chicken Power schreef:De tweede bestaansgrond voor de intercooler zijn de wetten van de thermodynamica. Die zeggen namelijk dat het grootste rendement te verkrijgen is bij de grootste temperatuursval.

Die is het grootst te verkrijgen met de koude lucht van buiten.

Warme lucht van binnen gebruiken, buiten een heleboel andere redenen, is m.i. niet zo snugger. De warmte wordt immers ontrokken aan de ruimte waar zij voor bedoeld was.

Anders ligt het, indien de van buitenaf aangezogen lucht wordt voorverwarmt, door de afgassen van de kachel. Weliswaar minder kilo's lucht door de uitzetting, maar in een kachel is er dan makkelijker te spelen met een luchtovermaat in relatie tot arbeidsvermogen dan in een situatie van compressie.
De thermodynamica waar hier naar wordt gerefereerd, gaat over de omzetting van warmte in arbeid. De warmte stroomt daarbij van een reservoir op hoge temperatuur naar een reservoir op lage temperatuur. Inderdaad is de hoeveelheid arbeid die je volgens de theorie aan dit proces kunt onttrekken evenredig met het temperatuurverschil tussen de reservoirs.

Het is de vraag of je naar analogie mag redeneren bij de omzetting van brandstof in warmte, dat is namelijk heel wat anders. (Overigens vinden beide processen in een dieselmotor plaats).

Bij dit soort beschouwingen zijn de systeemgrenzen van het grootste belang. Neem een vel papier, kies een systeemgrens en geef de materie- en energiestromen aan. Ik stel voor dat wij als systeemgrens de woning kiezen. De vraag is nu: wordt de schoorsteentemperatuur anders als we koude lucht direct naar de kachel brengen in plaats van via de ruimte? Mijn stelling is: bij finovens nauwelijks, omdat daar de schoorsteentemperatuur vooral bepaald wordt door de temperatuur van de massa van de oven. Als die stelling juist is, dan volgt uit de beschouwing op de systeemgrens dat het niet uitmaakt of de verbrandingslucht uit de ruimte komt of van buiten. De materiestromen op de systeemgrens zijn immers gelijk in hoeveelheid en temperatuur (gewoon even die tekening maken).

De voorverwarmer waar CP het in de laatste alinea over heeft, betreffen een bekende techniek (de zogenaamde lucht voorverwarmers of LUVO's) en zouden in dit voorbeeld de afgassenstroom nog verder kunnen afkoelen. Daarmee heeft zo'n ding wel invloed op het rendement, wat trouwens ongeveer hetzelfde idee is als warmteterugwinning uit ventilatielucht, maar dan met potentieel een grotere winst omdat de temperatuurverschillen groter zijn en omdat er water in de afgassen zit.
John

chathanky
Berichten: 660
Lid geworden op: 27 sep 2006, 18:22

Bericht door chathanky » 08 jun 2007, 11:34

Groot punt van verschil van de aandrijftechniek is dat je te maken hebt met het thermische verlies van je motor, iets dat niet te vermijden is.
Door een lage aanvangstemperatuur van de inlaat resulteerd tot een lagere eindtemperatuur aan de uitlaat. Hierdoor is het thermische verlies naar de omgeving lager.
Een motor thermisch isoleren helpt, probleem is dat de motor de temperaturen niet aankunnen. Bij de formule 1 is de werktemperatuur hoger dan bij een gewone auto. De verliezen zijn lager omdat het verlies in de cilinders lager is en de temperatuur tussen in en uitlaat groter wordt.
Het netto resultaat van een verbrandingmotor is de temperatuursverschil die ontstaat voor en na de verbranding en natuurlijk ook de vulling van de cilinder.

Er spelen zeker andere zaken mee dan voor een kachel.

Dutch John
Berichten: 4615
Lid geworden op: 02 dec 2006, 12:23

Bericht door Dutch John » 08 jun 2007, 12:19

Je kunt een verbrandingsmotor en een kachel niet met elkaar vergelijken. Een intercooler is allereerst bedoeld om de door de turbo adiabatisch gecomprimeerde lucht weer terug te koelen en de lucht zo een grotere soortelijke massa dan net na de turbo te geven. Want dat is de bedoeling: zoveel mogelijk massa lucht naar binnen pompen, bij een gegeven, vaste cilinderinhoud. Bij een atmosferische motor is de cilinderinhoud ook de beperkende factor.

Bij een kachel geef je gewoon wat meer primaire of secundaire lucht.

Ander verhaal wordt het als je de lucht voor verbranding zover moet verhitten, dat deze warmte gebruikt wordt om de brandstof te helpen vergassen. Bij een lading hout is dat niet nodig, omdat je een gloeiende massa hebt, dus lijkt mij dat je beter koude lucht van buiten kunt gebruiken. Die paar graden verschil met de warme binnenlucht is relatief weinig t.ov. de hitte in het gloeibed. En je gooit dan niet reeds verwarmde lucht van binnen weer weg.

Groet,
John

Gebruikersavatar
Chicken Power
Berichten: 2410
Lid geworden op: 19 feb 2006, 12:17
Locatie: Groot Rijnmond

Bericht door Chicken Power » 09 jun 2007, 00:15

Dutch John schreef:Beetje off topic, maar bedoel je zoiets:
http://www.bsh-group.com/index.php?page=1080
Het schijnt Siemens nog niet gelukt te zijn om hierop in Europa patent op te vragen, dus als je vlug bent..... Groet, John
Beste DJ,

Dat zou best wel eens kunnen, ik kon me er nog niet erg uit wijs worden wat ze daar nu precies willen. Maar het heeft er absoluut mee te maken.

En waar het het werkingsprincipe aangaat, zeker niet off– topic!

Waar het een patent betreft, zal me worst wezen. Ik wil het gewoon zien werken. Blijf dus nog wel een poosje gezellig aan het prutsen (en misschien doet Chat nog eens wat met rekenwerk of steekt ook nog een sleuteltje mee) zonder al te veel pretenties.

Groet, Cp

Gebruikersavatar
Chicken Power
Berichten: 2410
Lid geworden op: 19 feb 2006, 12:17
Locatie: Groot Rijnmond

Bericht door Chicken Power » 09 jun 2007, 00:52

John Doh schreef:De thermodynamica waar hier naar wordt gerefereerd, gaat over de omzetting van warmte in arbeid. De warmte stroomt daarbij van een reservoir op hoge temperatuur naar een reservoir op lage temperatuur. Inderdaad is de hoeveelheid arbeid die je volgens de theorie aan dit proces kunt onttrekken evenredig met het temperatuurverschil tussen de reservoirs.

Het is de vraag of je naar analogie mag redeneren bij de omzetting van brandstof in warmte, dat is namelijk heel wat anders. (Overigens vinden beide processen in een dieselmotor plaats).
Ik denk voorlopig van wel, arbeid is immers omgekeerd ook gelijk aan warmte. Een voorbeeld uit de koeltechniek, weet niet of een ieder hem kan vatten, maar is in de praktijk bewezen concept.

Koelsysteem> Een vloeistof (Freon, Ammoniak, Propaan, isobutaan oid.) wordt als vloeistof onder druk door een vernauwing (expansieventiel of capillair) naar een ruimte (verdamper) geleid om aldaar te verkoken en warmte uit de te koelen ruimte op te nemen. Gevormd gas wordt aangezogen door compressor en verdicht, onder opname van compressie arbeid, en vervolgens gecondenseerd door warmte afgifte (opgenomen warmte+compressiearbeid) aan de omgeving via de condensor. Vervolgens begint het spelletje met de gevormde vloeistof weer opnieuw.

Wat is hier nu de vergelijking? Bij het koelsysteem moet het expanderende gas eerst zichzelf koelen tot de verdampingstemperatuur. Dat traject draagt niet bij aan de koelcapaciteit van de installatie. Het daarbij gevormde gas wordt ‘flash’gas genoemd. Is dus een vermindering in rendement, want het gaat nutteloos door de verdamper. Wat past men toe om dit effect te verminderen? Een warmtewisselaar tussen de ingaande vloeistofstroom en het de verdamper verlatende gas, welk daardoor ‘oververhit’ wordt. Dat is op zich geen ramp, want in de afstand naar de compressor had dat gas die warmte ook wel op genomen.

Maar het positieve effect is dat de vloeistof onderkoeld wordt door de uittredende verdamper gassen. Waardoor er in de verdamper zelf effectief meer capaciteit over blijft.
John Doh schreef:Bij dit soort beschouwingen zijn de systeemgrenzen van het grootste belang. Neem een vel papier, kies een systeemgrens en geef de materie- en energiestromen aan. Ik stel voor dat wij als systeemgrens de woning kiezen. De vraag is nu: wordt de schoorsteentemperatuur anders als we koude lucht direct naar de kachel brengen in plaats van via de ruimte?
Op zich goede vraagstelling. Maar naar de schoorsteen temperatuur? Nee, dat hoeft niet. Maar het is een incomplete vraag. Je moet eigenlijk stellen; waar komt die warmte vandaan? Uit de ruimte waarin het toestel staat, uit de brandstof voordat het warmte aan die ruimte af kan geven, of uit de afgassen die niet meer benut kunnen worden voor de verwarming van die ruimte. Dat maakt nogal uit… .
John Doh schreef:Mijn stelling is: bij finovens nauwelijks, omdat daar de schoorsteentemperatuur vooral bepaald wordt door de temperatuur van de massa van de oven. Als die stelling juist is, dan volgt uit de beschouwing op de systeemgrens dat het niet uitmaakt of de verbrandingslucht uit de ruimte komt of van buiten. De materiestromen op de systeemgrens zijn immers gelijk in hoeveelheid en temperatuur (gewoon even die tekening maken).
Ik denk ongeacht welke kachel dus van niet. Wat jij beschrijft is naar mijn huidige idee alleen te wijten aan het naijl effect door de massa van een finoven. Per saldo per kachel maakt het niet uit. Aanvoer van buiten zal het rendement altijd verbeteren in vergelijk met lucht van binnen.
John Doh schreef:De voorverwarmer waar CP het in de laatste alinea over heeft, betreffen een bekende techniek (de zogenaamde lucht voorverwarmers of LUVO's) en zouden in dit voorbeeld de afgassenstroom nog verder kunnen afkoelen. Daarmee heeft zo'n ding wel invloed op het rendement, wat trouwens ongeveer hetzelfde idee is als warmteterugwinning uit ventilatielucht, maar dan met potentieel een grotere winst omdat de temperatuurverschillen groter zijn en omdat er water in de afgassen zit.
Het zal niemand verbazen dat ik dat helemaal onderschrijf!

Groet, Cp
Laatst gewijzigd door Chicken Power op 09 jun 2007, 01:13, 2 keer totaal gewijzigd.

Gebruikersavatar
Chicken Power
Berichten: 2410
Lid geworden op: 19 feb 2006, 12:17
Locatie: Groot Rijnmond

Bericht door Chicken Power » 09 jun 2007, 00:57

chathanky schreef:Groot punt van verschil van de aandrijftechniek is dat je te maken hebt met het thermische verlies van je motor, iets dat niet te vermijden is.
Beste Chathankey,

Dit was dus een instinker, waarom het gaat is het goed interpreteren van de hoofdwetten der thermodynamica. En daarna komt pas de machine volgens Carnot.

Groet, Cp

Gebruikersavatar
Chicken Power
Berichten: 2410
Lid geworden op: 19 feb 2006, 12:17
Locatie: Groot Rijnmond

Bericht door Chicken Power » 09 jun 2007, 01:08

Dutch John schreef:Je kunt een verbrandingsmotor en een kachel niet met elkaar vergelijken. Een intercooler is allereerst bedoeld …
Das dus ook zo een beetje wat ik schreef…
Dutch John schreef:Ander verhaal wordt het als je de lucht voor verbranding zover moet verhitten, dat deze warmte gebruikt wordt om de brandstof te helpen vergassen. Bij een lading hout is dat niet nodig, omdat je een gloeiende massa hebt, dus lijkt mij dat je beter koude lucht van buiten kunt gebruiken. Die paar graden verschil met de warme binnenlucht is relatief weinig t.ov. de hitte in het gloeibed. En je gooit dan niet reeds verwarmde lucht van binnen weer weg.
Daar ga ik later nog op in, zeker in relatie tot de alternatieve oliekachel waar ik mee bezig ben.

Groet, Cp

John Doh
Berichten: 465
Lid geworden op: 30 jul 2006, 15:26

Bericht door John Doh » 09 jun 2007, 12:10

Chicken Power schreef:Op zich goede vraagstelling. Maar naar de schoorsteen temperatuur? Nee, dat hoeft niet. Maar het is een incomplete vraag. Je moet eigenlijk stellen; waar komt die warmte vandaan? Uit de ruimte waarin het toestel staat, uit de brandstof voordat het warmte aan die ruimte af kan geven, of uit de afgassen die niet meer benut kunnen worden voor de verwarming van die ruimte. Dat maakt nogal uit… .
Volgens mij zijn wij hier bij de crux van de thermodynamica. Als je een systeem hebt in stationaire toestand, en alle inkomende en uitgaande stromen zijn precies bekend, dan maakt het verder niet uit wat er in de 'black box' gebeurt. Vandaar dat ik mijn systeemgrens op de woning heb gekozen. Er is dan een luchtstroom de woning in en een afgassenstroom de woning uit, namelijk via de schoorsteen. Mijn stelling is nu: als de rookgassen dezelfde chemische samenstelling hebben in dezelfde hoeveelheden bij dezelfde temperatuur, dan maakt het kennelijk niks uit of de verbrandingslucht via de ruimte of rechtstreeks bij de kachel afgeleverd wordt.
Chicken Power schreef:Ik denk ongeacht welke kachel dus van niet. Wat jij beschrijft is naar mijn huidige idee alleen te wijten aan het naijl effect door de massa van een finoven. Per saldo per kachel maakt het niet uit. Aanvoer van buiten zal het rendement altijd verbeteren in vergelijk met lucht van binnen.
Dat van dat naijleffect is een goed punt, daardoor is het waarschijnlijk niet helemaal correct om het proces in stationaire toestand te zien. Echter als je een finoven een uurtje stookt en daarna doe je de schoorsteenklep dicht, dan kun je wel degelijk het stooktraject van twee finovens beschouwen, de één met directe luchttoevoer en de ander met luchttoevoer vanuit de ruimte. Mijn stelling is, dat de afgassentemperatuur in beide gevallen hetzelfde verloop zal laten zien, juist omdat die vooral wordt bepaald door de massa en zoals jij dat noemt, het naijleffect van de finoven. Volgens mij is dat precies de lol van dat concept!

Ik ben met je eens dat dit bij andere kachels weleens heel anders uit kan pakken en dat directe of indirecte luchttoevoer wel degelijk effect op de schoorsteentemperatuur (en daarmee op het rendement) kan hebben. Al is mij niet zonder meer duidelijk dat dit effect groot zal zijn of zelfs maar welke kant het op zal gaan. In theorie heb ik ook het gevoel dat het rendement bij directe luchttoevoer beter zou moeten zijn, maar ik heb zo'n vermoeden dat er meer factoren van invloed zijn - de regeling van het stookproces bijvoorbeeld. Sowieso denk ik dat het theoretische effect klein zal zijn, vanwege het relatief kleine temperatuurverschil binnen / buiten ten opzichte van de stooktemperaturen.
John

John Doh
Berichten: 465
Lid geworden op: 30 jul 2006, 15:26

Bericht door John Doh » 09 jun 2007, 12:22

Chicken Power schreef:Een voorbeeld uit de koeltechniek, weet niet of een ieder hem kan vatten, maar is in de praktijk bewezen concept.
Ik heb een ander voorbeeld uit de koeltechniek dat veel op het onderhavige vraagstuk lijkt. Tegenwoordig worden veel van die kleine mobiele airco-units verkocht. Die heb je grofweg in twee vormen: ééntje met een condensor in het apparaat en een luchtslang naar buiten en één met de condensor in een kastje dat buiten het raam moet worden gehangen, de zogenaamde split-unit.

De split-unit doet het volgens mij altijd beter, omdat de (extra) warme lucht die door de eerste naar buiten wordt afgevoerd, weer moet worden aangevuld met warme lucht van buiten het vertrek. Dat lijkt een beetje op dweilen met de kraan open. Het verschil tussen de twee oplossingen wordt groter naarmate je de kamer verder wilt afkoelen.

Volgens mij loopt dat aardig analoog aan de twee concepten voor de toevoer van verbrandingslucht, met dat verschil dat het bij de airco's gaat om een temperatuurstap van pakweg 10°C en bij de kachel om een temperatuurstap van pakweg 1000°C. Op grond van deze beschouwing is het effect bij kachels minstens 100 x zo klein.
John

Gebruikersavatar
frans
Berichten: 675
Lid geworden op: 15 dec 2006, 20:50
Locatie: Gorredijk/ Friesland
Contacteer:

Bericht door frans » 09 jun 2007, 12:25

Even puur prakties.
Ik offer graag wat hout rendement op voor de bespaarde elektrische energie die ik anders nodig zou hebben om te ventileren.
Dankzij de aanvoer van de benodigde verbrandingslucht uit het huis en de doordoor veroorzaakte toestroom van verse buitenlucht is de binnenlucht bij ons frisser (van samenstelling) dan in de meeste cv gestookte huizen.

John Doh
Berichten: 465
Lid geworden op: 30 jul 2006, 15:26

Bericht door John Doh » 09 jun 2007, 14:11

frans schreef:Even puur prakties.
Ik offer graag wat hout rendement op voor de bespaarde elektrische energie die ik anders nodig zou hebben om te ventileren.
Dankzij de aanvoer van de benodigde verbrandingslucht uit het huis en de doordoor veroorzaakte toestroom van verse buitenlucht is de binnenlucht bij ons frisser (van samenstelling) dan in de meeste cv gestookte huizen.
Zo kun je het ook bekijken: de kachel als ventilator.
John

chathanky
Berichten: 660
Lid geworden op: 27 sep 2006, 18:22

Bericht door chathanky » 09 jun 2007, 18:34

frans schreef:Even puur prakties.
Ik offer graag wat hout rendement op voor de bespaarde elektrische energie die ik anders nodig zou hebben om te ventileren.
Dankzij de aanvoer van de benodigde verbrandingslucht uit het huis en de doordoor veroorzaakte toestroom van verse buitenlucht is de binnenlucht bij ons frisser (van samenstelling) dan in de meeste cv gestookte huizen.
Ja, er is een vorm van, voor de duur van het gestelde uurtje per dag dat een finoven blijkbaar nodig heeft om het huis 24 uur warm te houden. . :?

Plaats reactie