metingen Bergkachel

verwarming, isolatie, huiselijk energieverbruik

Moderator: Moderators

Pigion
Berichten: 655
Lid geworden op: 17 okt 2007, 11:26
Locatie: Drenthe

Re: metingen Bergkachel

Bericht door Pigion » 09 aug 2008, 10:55

@chathanky,
Ik kan eens zijn het met je betoog. De praktijk is echter dat brandhout, buiten opgeslagen, een vochtpercentage heeft van min. 18%. Onder kunstmatige omstandigheden wordt b.v. hout voor woodcore boten-bouw ingedroogd tot 12%. Dat kan alleen binnen.
Uitgaande van 18% vocht, dat tijdens de verbranding verdampt en warmte vraagt, is het natuurlijk zeer aantrekkelijk om deze warmte terug te krijgen via condensatie. Het heeft dus onrealistisch om uit te gaan van een theoretische verbrandingswaarde met 0% water. Ik weet niet waar de verbrandingswaarde in de tabellen op is gebaseerd.
In dit kader is las ik recent op de site http://www.kaminfeuerfan.de , dat in een gesloten "haard" met waterregister/mantel, vermogen 22 kW, een rendement werd gehaald van 40%. De bewoner, Herr Kubatt, heeft dit uitgerekend aan de hand van houtververbruik en opbrengst warm water + warmte aan de omgeving (7 kW). Het rendement van 40% was ook voor hem zeer teleurstellend. Ik heb nu twijfels hoe conventionele kachels aan een rendement van 75 - 80 % komen.
Wie kan er nog iets aan deze interessante discussie toevoegen???

Pigion

Pigion
Berichten: 655
Lid geworden op: 17 okt 2007, 11:26
Locatie: Drenthe

Re: metingen Bergkachel

Bericht door Pigion » 15 aug 2008, 14:38

Inmiddels staat het vast dat de HR kachel eind september wordt gepresenteerd. Men is druk bezig aan de opbouw in de showroom. Ik heb de toezegging voor een uitnodiging ontvangen voor dit gebeuren in Friesland.
Ik probeer er heen te gaan, al is het wel 2 x ruim 100 km rijden. Mocht er weer nieuws zijn, dan meld ik me weer.
Vr. gr.
Pigion

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

Re: metingen Bergkachel

Bericht door Chicken Power » 16 aug 2008, 01:06

Is dat dan een samenwerking tussen Fetze en Dirk B.? De lokatie en het principe even met elkaar vermengt. :D

Sinds Dirk de bus van het het Vlaamse forum ( http://www.bondbeterleefmilieu.be/agora ... bn=bbl_lag ) heeft gepakt, zou de presentatie van de condenserende Finoven begin dit jaar hebben plaatsgevonden. Thans wordt het dit najaar...

Nooit meer iets vernomen van de natuurkundige onderbouwing van de externe luchtaanvoer.

Condenserende houtketels (pellets) zijn in Oostenrijk en Duitsland al ruim gekend, maar door hun besturing niet echt goedkoop. Men geeft dan wel normale hoge rendementen (90-95%) op bovenste verbrandingswaarde van het hout op, i.t.t. de eerder genoemde 'wonderfinoven'.

Naar ik begrepen heb, wordt de teerfractie in een soort reflux terugevoerd naar de verbrandingsruimte.

Wellicht zit het verschil en daardoor de verwaring in rendement weer eens op het verschil tussen onderste en bovenste verbrandingswaarde van een brandstof (onderste is warmtelevering zonder condensatie, bovenste met condensatie).

Het lijkt mij verstandig om bij verbrandingstoestellen niet meer te spreken over rendementen van > 100%, dat kan gewoon niet. Het verschil is in de oude aanduiding zonder condensatie voor stookolie ongeveer 6% meer en bij aardgas 11%.

Het probleem bij condenserende olieketels is niet alleen het zwavel, dat komt in de verbranding alleen als gas vrij. Juist de combinatie met het condenserende water is een voor de ketel letterlijk wegvretende mix. Er ontstaat dan het sterke zwavelzuur die het staal van de ketel ernstig aantast.

Condensatie van niet verbrande houtgassen is minstens zo lastig, dit geeft ook een zware aangroei (teer en vliegas), en daardoor een belemmering van de warmteoverdracht.

Groet, Cp

Ps. Alle andere projecten liggen stil, ben erg druk in de ontwikkeling van het raffineren van gebruikte plantaardige en dierlijke vetten/olieën. Rij er inmiddels, zonder motoraanpassingen, een half jaar mee.
Verwijderd.

Pigion
Berichten: 655
Lid geworden op: 17 okt 2007, 11:26
Locatie: Drenthe

Re: metingen Bergkachel

Bericht door Pigion » 16 aug 2008, 07:45

Wie aan de kachel gewerkt hebben is mij niet bekend. Ik denk dat het probleem van roet- en ander vuilaanslag in het condenserende gedeelte worden vermeden door de exellente verbranding van de FO uit Friesland. Bovendien kan je in de opstartfase de rookgassen buiten het condenserende gedeelte omleiden. Er zal altijd wel enige aanslag ontstaan en dat moet misschien met de jaarlijkse schoorsteenveegbeurt worden schoongemaakt. Ik zou dan dat gedeelte demontabel maken, zodat je dat waterballet niet in huis hebt.
Pigion

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2297
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: metingen Bergkachel

Bericht door peterberg » 30 okt 2008, 22:56

Helemaal aan het begin van deze thread had ik in juli aangegeven dat ik bezig was met een nieuwe kachel. Een combinatie van een rocket stove naar Amerikaans model en een Russische bellstove. De rocket stove is de verbrandingskamer, de bell (of bells) is de warmtewisselaar.
Het ding heet bell omdat het op deze manier het gemakkelijkst is uit te leggen.

Zet een klok op de vloer en maak er halfronde gaten in, op vloer niveau, elk aan een tegenoverliggende zijde van de klok. Wanneer je warme lucht toevoert door een van de gaten, stijgt de warmte naar boven en drukt daarmee de koudere en dus zwaardere gassen door het andere gat naar buiten. Tegelijkertijd neemt de klok zelf een deel van de warmte op waardoor er weer meer warmte naar boven kan stijgen etc., totdat de klok niet snel genoeg meer kan opnemen en de gassen aan de uitlaat zijde dus ook warm beginnen te worden.
Het bell principe is in het begin van de twintigste eeuw beschreven door een Russische professor.

Een Canadees noemde dit project van mij een "pathless masonry heater". Een aardige naam, omdat de meeste stenen kachels van diverse soorten een rookgas traject hebben dat door de hele bulk van afgassen gevolgd moet worden, gehoorzamend aan de trek van de schoorsteen. Dit ding werkt eigenlijk geheel op de verschillen in gewicht van hete en koude(re) gassen.

De rocket stove is een heel ander verhaal, en is veel jonger dan de bell. Oorspronkelijk als kooktoestel ontwikkeld voor derde-wereld landen is het ook op kleine schaal gebruikt voor ruimte verwarming. Begin 2006 waren er wereldwijd maar een paar 100 daadwerkelijk in gebruik. Maar naar men zegt met een relatief schone verbranding en een verrassend rendement.

Ik heb een tijdje met het idee gespeeld om een bell heater te bouwen, maar de verbrandingskamer bleef een lastig probleem totdat ik de "rocket stove mass heater" onder ogen kreeg. Om kort te gaan: ik ben aan het bouwen gegaan met vuurvaste stenen, gewone bakstenen op klamp voor de bell en twee stoeptegels van 60x40 cm als deksel. Het metselen heb ik gedaan met een mengsel van pottenbakkersklei en zand. Dat geeft een zeer zwakke verbinding, maar het heeft als voordeel dat de boel gemakkelijk uit elkaar te halen valt en de stenen hergebruikt kunnen worden.
Dat heb ik ook druk gedaan, het ding is in de afgelopen 4 maanden 3 keer in zijn geheel opgebouwd en een keer of 10 gedeeltelijk. De eerste zag er zo uit en intern zoals dit:
AfbeeldingAfbeeldingAfbeelding
260 cm hoog en 52x82 cm grondvlak. Het werkte goed, maar de verbranding verliep chaotisch en springerig en het was een rotzak om aan de gang te krijgen. Kleine aanpassingen brachten niet de gewenste verbetering. Zie de meetgrafiek.
http://www.pberg.demon.nl/pictures/large/test220708b.gif

De tweede volledige opbouw: 220 cm hoog en 62x82 cm grondvlak was veelbelovend. De pyrolise en secundaire verbranding waren nu gescheiden en je kon er gewoon een stapel hout inleggen en bovenop aansteken. Starten was nog steeds een probleem, en soms ging alles 20 minuten goed en daarna kwam de rook alsnog uit de kachel. Deze zag er zo uit en intern zo en brandde zo:
AfbeeldingAfbeeldingAfbeelding
Deze ben ik blijven verbouwen in de hoop een configuratie te vinden die minder temperamentvol was en toch dat hoge rendement haalde. Zie meetgrafiek.
http://www.pberg.demon.nl/pictures/large/test010908.gif

Afijn, de derde zat weer anders in elkaar, nu uitgevoerd als een double bell. De secundaire verbrandingskamer klopt nu wel, hij heeft het verlangde stabiele gedrag en de torenhoge rendementen zijn er weer. Tijdens een gewone stook komt er helemaal geen zichtbare rook meer uit de schoorsteen en de geur van de afgassen doen heel sterk denken aan de lucht van een wasserij. Verbrandingslucht komt binnen via op een kier openstaande deur, asvangdeurtje en twee koperen buizen die lucht van buiten de kachel aanzuigen en boven de ingang van de rocket brengen. Hoogste rendement van dit ding volgens mijn Testo gas-analizer: 97,6%!
Zie foto's,
AfbeeldingAfbeeldingAfbeelding
zie grafiek, http://www.pberg.demon.nl/pictures/large/test081027.gif
zie animatie.http://www.pberg.demon.nl/pictures/proto4.gif
Oh ja, er horen ook nog twee bochten op de buizen te staan in de vuurkamer. Dat staat niet op de tekening, het werd te moeilijk om die te tekenen.Maar hier is een (slechte) foto:
Afbeelding Er is ook nog een Engelstalig forum speciaal voor rocket stoves waar ik een verslag in afleveringen voor geschreven heb. Excuses voor mijn slechte Engels! http://donkey32.proboards104.com/index.cgi?board=experiment&action=display&thread=40&page=1
Volgende fase: opschalen naar 1,5 keer dit systeem en tot een consumentenproduct brengen. Kan nog wel gerust een jaar duren, maar dit is een partij leuk!
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

Gebruikersavatar
kockie
Site Admin
Berichten: 7876
Lid geworden op: 28 jan 2006, 17:42
Locatie: Zeddam
Contacteer:

Re: metingen Bergkachel

Bericht door kockie » 01 nov 2008, 08:35

Goed bezig Peter! Leuk om zo met experimenten bezig te zijn. Ik vind het lovenswaardig dat je de opbouw van de kachel openbaar maakt. Is het de bedoeling dat deze straks ook door concrete gemaakt wordt?
Mensen zeggen wel eens dat ik troep verzamel; ik noem mezelf liever een industrieel-amateur-archeoloog die probeert waardevolle artefacten te behouden.

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

Re: metingen Bergkachel

Bericht door chathanky » 01 nov 2008, 10:03

Inderdaad leuk werk zo, zeker als je de ruimte hebt voor dit soort ontwikkelingen.

Ik vraag me alleen af wat de meerwaarde is van de wisselaar.
Je stookt immers maar 1 a 1,5 uur per dag. Dat lijkt me niet voldoende om het warme water echt goed te benutten. De opbrengst lijkt mij ook niet al te groot.
De auteur draagt geen enkele verantwoordelijkheid voor de handelingen die uit de tekst vericht wordt en adviseert bij twijfel een vakman in te schakelen.
Het is mogelijk dat er onjuistheden in de tekst staan.

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

Re: metingen Bergkachel

Bericht door Dutch John » 01 nov 2008, 10:18

Geweldig!! Complimenten!

Ik heb de ballen verstand van Finovens en hun afgeleiden. Maar dit ziet er prima uit. Zelfs nagedacht over de voorverwarming van secundaire lucht. Simpeler en effectiever kan het niet.

Als houtgasser zou ik het verbrandingsprincipe "inverted downdraft gasifier" noemen. Mits omgkeerd gestookt.

Toch een vraag: Bij houtvergassing is het belangrijk om zowel primaire als secundaire lucht juist op elkaar af te stemmen. Hoe houd je dat in de greep? Ik stel mij voor dat het geproduceerde vermogen van een dergelijke kachel afgezet tegen de tijd een klokvormige curve laat zien. Bij houtvergassing is die lijn vlak. Bij een klokvormige curve gaan stromingsweerstanden een rol spelen, waardoor de verhouding anders wordt.

Wat ik zonde vind van Finovens, is dat je eigenlijk nooit zicht hebt op de tweede verbrandingskamer. Terwijl die het spectaculairste vuur (blauw/paars) laat zien. Zou dat kunnen? Dat je het glas ver verwijderd houdt van de gloed?

Een weetje, waar ik onlangs op stuitte: houtgas heeft de grootste energie inhoud bij een vochtpercentage van 30 tot 40 procent. Dat betreft het chemisch gebonden water in het hout, het fysiek aanwezige water en de luchtvochtigheid van primaire lucht. Nu bevat hout van zichzelf al ongeveer 47% chemisch gebonden water....

Groet,
DJ
He chose to be rich by making his wants few, and supplying them himself. - Ralph Waldo Emerson-

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2297
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: metingen Bergkachel

Bericht door peterberg » 01 nov 2008, 11:42

kockie schreef:Goed bezig Peter! Leuk om zo met experimenten bezig te zijn. Ik vind het lovenswaardig dat je de opbouw van de kachel openbaar maakt. Is het de bedoeling dat deze straks ook door concrete gemaakt wordt?

Mogelijk wel. Het moet natuurlijk wel kunnen met een flink deel van de bestaande onderdelen, dat kan nog knap lastig worden.
De komende ontwikkelingen gaan nog ettelijke maanden duren, omdat dit allemaal in mijn vrije tijd plaatsvindt. Hoe de opbouw van een commerciele versie wordt ga ik natuurlijk niet publiceren. Waarschijnlijk wordt het een gestroomlijnde implementatie met wat extra toeters en bellen.

De twee aspecten die ik heb gebruikt zijn al openbaar, ik heb niets nieuws uitgevonden alleen maar op een andere manier toegepast. Het leek mij terecht om die toepassing ook te publiceren.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2297
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: metingen Bergkachel

Bericht door peterberg » 01 nov 2008, 11:46

chathanky schreef:Ik vraag me alleen af wat de meerwaarde is van de wisselaar.
Je stookt immers maar 1 a 1,5 uur per dag. Dat lijkt me niet voldoende om het warme water echt goed te benutten. De opbrengst lijkt mij ook niet al te groot.

Er bevindt zich geen warmtewisselaar in een van de bells, het hele ding is de warmtewisselaar. Niet de overdracht van warmte op lucht of water, maar op steenachtig materiaal.
Heb ik ergens vermeld dat er een warmtewisselaar in zit?
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2297
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: metingen Bergkachel

Bericht door peterberg » 01 nov 2008, 11:56

Dutch John schreef:Toch een vraag: Bij houtvergassing is het belangrijk om zowel primaire als secundaire lucht juist op elkaar af te stemmen. Hoe houd je dat in de greep?
Wat ik zonde vind van Finovens, is dat je eigenlijk nooit zicht hebt op de tweede verbrandingskamer. Terwijl die het spectaculairste vuur (blauw/paars) laat zien. Zou dat kunnen? Dat je het glas ver verwijderd houdt van de gloed?

Je hebt gelijk, de verhouding tussen primaire en secundaire lucht zou moeten veranderen tijdens een stooksessie. Dat is natuurlijk niet keer op keer te doen zonder meetapparatuur, dus heb ik gekozen voor een gemiddelde instelling. Bovendien warmen tijdens de aanloop naar de top van de stook de buizen op, waardoor die bij het stijgen van de temperatuur steeds meer lucht aan gaan trekken. De nadruk komt dan steeds meer op secundair te liggen.

In deze opzet is het onmogelijk om de tweede verbrandingskamer van buitenaf zichtbaar te hebben. Het enige wat wel zichtbaar is, zijn de vlammen die het gat in getrokken worden naar beneden.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

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

Re: metingen Bergkachel

Bericht door chathanky » 01 nov 2008, 12:41

Inderdaad Peter, ik heb meer de plaatjes bekeken dan de tekst. :oops:
Die buizen zijn voor de luchttransport zeker.
Het ziet er voor de rest goed uit zo.
Mocht ik wat merkwaardigs zien en vermelden beschouw dit als opbouwend. :wink:
De auteur draagt geen enkele verantwoordelijkheid voor de handelingen die uit de tekst vericht wordt en adviseert bij twijfel een vakman in te schakelen.
Het is mogelijk dat er onjuistheden in de tekst staan.

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

Re: metingen Bergkachel

Bericht door Dutch John » 01 nov 2008, 13:06

Peter,

Nog een vraag. Je spreekt over een merkwaardige reuk van de rookgassen. Bij een wasserij kan ik me niets voorstellen. Bij mijn houtgasgenerator herken ik de sterke ammoniaklucht, veroorzaakt door het Haber proces. Echter zo ruikt het houtgas. De uitlaatgassen zijn weer reukloos.

Waar lijkt de reuk van de rookgassen het meest op?

Groet,
DJ
He chose to be rich by making his wants few, and supplying them himself. - Ralph Waldo Emerson-

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

Re: metingen Bergkachel

Bericht door chathanky » 01 nov 2008, 15:28

Ook nog een vraagje,

Hoe kom je aan de schoorsteentrek van 0,14mbar?
Dit is behoorlijk hoog als je rookgastemperatuur 27 graden is.
Als ik het bereken en uit gaat dat het in september 20 graden was tijdens de proef.

dichtheid van 27 graden lucht is 1.15 en van 20 graden 1.18 kg/m3.
van uitgaande dat dit over het hele rookkanaal gelijk blijft is er een verschil van 0,03 kg/m3.

Uitgezet in de berekening:
0,03 kg/m3 x 9,81 m/s2 x hoogte in meters = .... N/m2
hoogte = 14pa (= 0,14 mbar= 14 pa = 14 n/m2) / (0,03 x 9.81) = 47,5 meter schoorsteenhoogte. :shock:

Foutje in de meting of in de uitgangscondities? :mrgreen:
De auteur draagt geen enkele verantwoordelijkheid voor de handelingen die uit de tekst vericht wordt en adviseert bij twijfel een vakman in te schakelen.
Het is mogelijk dat er onjuistheden in de tekst staan.

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2297
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: metingen Bergkachel

Bericht door peterberg » 01 nov 2008, 18:10

chathanky schreef:Hoe kom je aan de schoorsteentrek van 0,14mbar?
Dit is behoorlijk hoog als je rookgastemperatuur 27 graden is.
Als ik het bereken en uit gaat dat het in september 20 graden was tijdens de proef.
Foutje in de meting of in de uitgangscondities? :mrgreen:
Helaas, ik moet het antwoord schuldig blijven.
Wat ik heb gedaan: de Testo kan de trek meten, maar niet tegelijkertijd met de analyse van de afvoergassen, Dus heb ik dat van te voren gedaan, terwijl ik met de voorbereidingen van de testrun bezig was. Het ding meet dan de trek in mbar en de temperatuur op dat moment in het kanaal. Uiteraard heeft-ie een nul-stelling waarbij de sensor niet in de pijp moet zitten.

De schoorsteen in kwestie is van baksteen, 18 cm vierkant en ruim 10 meter hoog. De sensor heeft er naar schatting 10 minuten in gezeten, en begon met 0,07 mbar te meten. De waarden die bij de grafiek staan zijn de hoogst gemeten op dat moment, die heb ik als uitgangspunt gebruikt. Tijdens de meting stond de kachel open, en was nog een beetje warm van de vorige sessie.

Herken je hier ergens de afwijking in?
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

Plaats reactie