metingen Bergkachel

[kockie]

Zo is er het voornemen om de kachel van Kockie te meten. Dat is weliswaar ook een Bergkachel, maar ik ben zeer benieuwd hoe die zich gedraagt.

Dat is vandaag gebeurd. Peter slaat nog aan het rekenen, maar ik ben al op een aantal fronten terecht gewezen, terwijl ik nog wel dacht dat ik zo netjes stookte.... Peter heeft, met metingen ondersteund, laten zien hoe het beter kon. Binnenkort een antwoord van Peter.

[peterberg]

...Peter slaat nog aan het rekenen, maar ik ben al op een aantal fronten terecht gewezen, terwijl ik nog wel dacht dat ik zo netjes stookte...

Weet je wat, ik hou het op de term: mogelijkheden aan de hand gedaan.

De schoorsteen van Kockie is er eentje van 18 cm rond en geisoleerd. Recht door het dak naar buiten. De trek is vrij fors, zodat de kier van de aslade bij hem op 5 mm nog groot genoeg was. Het ding ging er wel een jammerend geluid van maken...
Groot genoeg bedoel ik mee: mijn Testo meter geeft op het hoogtepunt van de stook nog steeds 10% zuurstof, dus de luchtovermaat is nog niet eens erg klein.
Verder ook dingen gedaan als luchtig opstapelen, niet tegen de wanden, en bovenop aansteken. (Dat laatste deed Kockie ook al lang.)
Met deze instelling duurt de stook verhoudingsgewijs lang en produceert weinig houtskool. Daardoor is de CO bult aan het eind nog steeds onder de 3000 ppm.

Met een grotere luchttoevoer daalde het rendement, en steeg de CO, O2 en eindtemp. Allemaal effecten die je niet echt wilt hebben.
Starten is nooit een probleem geweest, deze finoven is vrijwel een jaar geleden in gebruik genomen.

Over het geheel lijkt hij qua gedrag sterk op de gewone Bergkachel. Niet verwonderlijk natuurlijk, een flink stuk is gelijk aan de kleinste broer. Hoogste rendement in deze grafiek is 92,5%, fors meer dan de standaard versie 7. Het hoogste rendement vanaf koud hebben we niet kunnen meten en niet al het hout was echt droog te noemen, maar vermoedelijk ligt het maximum rond 96%. Dat is ongeveer gelijk aan de rocket/bell combinatie, met dit verschil dat het CO niveau bij de rocket nog veel lager is.

[ro]

Peter,

wat is normaal gesproken het rendement van de standaard 7 versie?

En een leuk grafiekje van kockie's vuurplaats maar zou je er wat uitleg bij kunnen geven?

[peterberg]

wat is normaal gesproken het rendement van de standaard 7 versie?
En een leuk grafiekje van kockie's vuurplaats maar zou je er wat uitleg bij kunnen geven?

Normaal rendement voor de standaard versie 7 is 77%. Die 77 is toeval, maar bij de kachel van Maarten (nu van Hans) heb ik tijdens de top van de stook 79% gemeten. Dus die 77% is in elk geval haalbaar.

Toelichting bij de grafiek? Even kijken... om te beginnen meet ik dicht bij de uitgang van de kachel. In de praktijk is dat meestal op 1 meter hoogte in de pijp die achter het ding omhoog komt. Bij Kockie was dat niet mogelijk omdat zijn finoven direct voor een gemetseld kanaal staat. In de achterkant van dat kanaal is een veegluik, en met wat geknutselde aanpassingen kon daar de sonde in gestoken worden.

O2 is de zuurstof in procenten, efficiency is het totaal rendement in procenten, CO is het gehalte aan koolmonoxide in parts per million en afgas is de temperatuur bij de uitgang van de kachel in graden Celcius. Respectievelijk blauw, rood, groen en paars.

Tijdens de stook stijgt de afgas temperatuur, het O2 percentage neemt af omdat er meer O2 reageert met het vuur. Als je geluk hebt neemt tijdens die fase ook de CO af. Die is een maat voor de vervuiling die de kachel veroorzaakt. Hoe lager de afgas temperatuur en hoe lager het zuurstof percentage, hoe hoger rendement.

De Europese norm gaat uit van drie waarden die tegelijkertijd voor moeten komen tijdens de stook: tenminste 70% rendement, 13% of minder O2, en 3000 ppm of minder CO. Hoe lager het zuurstof percentage, hoe lastiger het is om de koolmonoxide binnen de perken te houden. Met veel luchtovermaat wordt de CO lekker verdund, maar dan haal je 13% O2 niet meer.

Veel meer valt er niet over te vertellen. Oh ja, elke lidstaat mag aanvullende eisen stellen maar het bovenstaande zijn de basis normen.

[ro]

Heldere uitleg, bedankt.
Opvallend dat het rendement bij 14 minuten opeens met een noodgang omhoog schiet en dan mooi vlak blijft tot het einde toe.
Hoe meet of berekent dat apparaat eigenlijk het rendement?

Groetjes, Ro.

[peterberg]

Opvallend dat het rendement bij 14 minuten opeens met een noodgang omhoog schiet en dan mooi vlak blijft tot het einde toe.
Hoe meet of berekent dat apparaat eigenlijk het rendement?

Dat komt omdat het rendement pas berekend wordt als de zuurstof onder 20% zakt. De blauwe lijn op 14 minuten zie je naar beneden zakken. Dat betekent dat de verbranding op dat punt echt op gang begint te komen.

De Testo berekent het via een paar formules waar de afgas temperatuur en het zuurstof niveau een grote rol in spelen. Die formules staan in de handleiding, ik kan ze scannen als je er belangstelling voor hebt.

[Leon]

Peter/Maarten,

Willen jullie misschien de tips/handleiding t.o.v. het stoken van de Berg misschien wat verder uitwerken hier> Met andere woorden welke tips zijn er gegeven?

Misschien kan ik hier en daar nog wel wat verbeteren...

Groeten Leon

[peterberg]

Willen jullie misschien de tips/handleiding t.o.v. het stoken van de Berg misschien wat verder uitwerken hier> Met andere woorden welke tips zijn er gegeven?

Leon,

Veel valt er niet te vertellen. Wat ik deed was de vuurkamer volstapelen met veel lucht ertussen en volgens Kockie met weinig hout (8 kg gemengd, meest dennen). Het hout lag vrij van de zijwanden, maar wel hoog opgetast tot de plek waar de achterwand naar voor begint te buigen. Met de Testo meter konden we zien hoeveel zuurstof er in de afgassen overbleef, en aan de hand daarvan heb ik de luchttoevoer verminderd. Zonder dat er sprake begon te worden van een vuile stook, uiteraard. De luchtinlaat was op een gegeven moment zo klein dat-ie heel zielig ging staan fluiten.
Na de testrun heb ik er nog wat hout ingelegd en met veel meer lucht laten branden. Op het oog was er weinig verschil te merken, maar de meter liet iets anders zien. De CO waarde ging omhoog, de eindtemperatuur plus de zuurstof ook, en het rendement zakte. Dan heb je er dus minder aan en het vervuilt meer.

De conclusie is dat je met veel minder lucht een beter rendement uit je kachel kan halen. Maar het is eigenlijk niet te doen zonder meetapparatuur.

[Leon]

Oke Peter,

In ieder geval bedankt voor je reactie!

Groet Leon

[ro]

Willen jullie misschien de tips/handleiding t.o.v. het stoken van de Berg misschien wat verder uitwerken hier> Met andere woorden welke tips zijn er gegeven?

Leon,

Veel valt er niet te vertellen. Wat ik deed was de vuurkamer volstapelen met veel lucht ertussen en volgens Kockie met weinig hout (8 kg gemengd, meest dennen). Het hout lag vrij van de zijwanden, maar wel hoog opgetast tot de plek waar de achterwand naar voor begint te buigen. Met de Testo meter konden we zien hoeveel zuurstof er in de afgassen overbleef, en aan de hand daarvan heb ik de luchttoevoer verminderd. Zonder dat er sprake begon te worden van een vuile stook, uiteraard. De luchtinlaat was op een gegeven moment zo klein dat-ie heel zielig ging staan fluiten.
Na de testrun heb ik er nog wat hout ingelegd en met veel meer lucht laten branden. Op het oog was er weinig verschil te merken, maar de meter liet iets anders zien. De CO waarde ging omhoog, de eindtemperatuur plus de zuurstof ook, en het rendement zakte. Dan heb je er dus minder aan en het vervuilt meer.

De conclusie is dat je met veel minder lucht een beter rendement uit je kachel kan halen. Maar het is eigenlijk niet te doen zonder meetapparatuur.

Peter,

Je meet bij de tweede stook, met een royalere luchttoevoer, een hogere temperatuur van de afgassen. (en dus een lager rendement.)
Op het eerste gezicht zou dat volgens mij aan twee oorzaken te wijten kunnen zijn.
Ten eerste de hogere snelheid van de gassen door de kachel heen waardoor minder warmteafgifte plaats vindt.
Ten tweede is de kachel op dat moment door de eerste stookbeurt al behoorlijk warm waardoor er ook minder warmte afgegeven kan worden.
Wat ik, met mijn lekenkennis op dit gebied, een beetje vreemd vind is dat de CO waarde stijgt; dat duidt toch op een slechtere verbranding, ondanks de ruime overmaat aan zuurstof? Kan dat ook te maken hebben met een hogere snelheid van de rookgassen waardoor ze domweg niet voldoende tijd hebben voor het secundaire verbrandingsproces? Eerder stelde je dat met een ruime overmaat aan verbrandingslucht het CO percentage zou kunnen dalen door verdunning.

Zou het mogelijk zijn om aan de hand van metingen d.m.v. bijvoorbeeld een lambdasonde uit een autouitlaat een betrouwbaar beeld van het zuurstofgehalte te krijgen? Het lijkt me dat je dan na verloop van tijd wel een dusdanig inzicht in het gedrag van de verbranding kan krijgen dat je, door te spelen met de opening van de luchttoevoer je verbranding optimaliseert. Als dit zou lukken kun je zonder dure meet- of regelapparatuur en met behoud van het concept van eenvoud dat aan je ontwerp ten grondslag ligt toch een zinnige rendementswinst en uitstootvermindering realiseren.

[peterberg]

Je meet bij de tweede stook, met een royalere luchttoevoer, een hogere temperatuur van de afgassen. (en dus een lager rendement.) Op het eerste gezicht zou dat volgens mij aan twee oorzaken te wijten kunnen zijn.
Ten eerste de hogere snelheid van de gassen door de kachel heen waardoor minder warmteafgifte plaats vindt.
Ten tweede is de kachel op dat moment door de eerste stookbeurt al behoorlijk warm waardoor er ook minder warmte afgegeven kan worden.

Klopt, maar... er zit toch nog een ander aspect aan. Tijdens die tweede stook heb ik de luchttoevoer weer terug verminderd. Na ongeveer 5 minuten liep de eindtemp en de CO terug, en het rendement kroop weer omhoog. Niet tot op hetzelfde niveau als de eerste stook, zoals te verwachten viel.

Wat ik, met mijn lekenkennis op dit gebied, een beetje vreemd vind is dat de CO waarde stijgt; dat duidt toch op een slechtere verbranding, ondanks de ruime overmaat aan zuurstof? Kan dat ook te maken hebben met een hogere snelheid van de rookgassen waardoor ze domweg niet voldoende tijd hebben voor het secundaire verbrandingsproces?

Je hebt het zelf al beantwoord. Ondanks de verdunning door de overmaat aan verse lucht (79% is geen zuurstof en dus alleen ballast) gaat de verbranding slechter verlopen en stijgt dus de CO waarde.
Als vuistregel gelden drie voorwaarden: temperatuur, turbulentie en tijd. Als aan een van deze voorwaarden niet wordt voldaan is er geen volledige verbranding. Door de extra lucht zakt de temperatuur en de rookgassen blijven korter in de kachel, dat zijn twee van de drie die klaarblijkelijk niet voldoende aan bod komen. Temperatuur is te meten en turbulentie kun je mechanisch in het ontwerp inbouwen. Tijd is een lastige factor om te meten zonder laboratorium opstelling.
Verbranding van hout is een zeer dynamisch proces. Elke stook kent wel een paar fasen waarbij de voorwaarden niet in voldoende mate of in de juiste verhoudingen aanwezig zijn en er dus onvolledige verbranding plaatsvindt.

Zou het mogelijk zijn om aan de hand van metingen d.m.v. bijvoorbeeld een lambdasonde uit een autouitlaat een betrouwbaar beeld van het zuurstofgehalte te krijgen?

Jawel, maar dan weet je nog niets over de kwaliteit van de verbranding. Het is niet moeilijk om het zuurstofgehalte in de rookgassen naar beneden te schroeven. Als je dat goed wilt doen dan moet je ook weten of je niet een vreselijk vuile stook aan het produceren bent. Daar heb je dan weer een CO meter voor nodig. Of een meter van wat ze in de USA particulate matter noemen, kleine teerdeeltjes. Die apparatuur is helemaal onbeschoft duur. Met een roetpomp en een micro weegschaal zou het ook kunnen maar dan weet je weer niet op welk moment die roet geproduceerd is. Een aantal waarden tegelijk meten heeft als voordeel dat je ook de verhoudingen in de tijd kunt waarnemen. En dan nog: conclusies aan de resultaten verbinden is ook weer zo'n heikel punt. Ik heb zelf ook al een paar keer flink misgekleund tijdens experimenten. Dacht de juiste conclusie getrokken en de juiste veranderingen aangebracht te hebben. Mooi niet dus, na elke wijziging moet weer gemeten worden of het klopt.

[ro]

Peter,

ik zou graag die formules van de Testo willen hebben. Eens kijken hoe dat werkt.

Ik had al wel in de gaten dat het hout stoken een verrekte lastige materie is om in regels te vangen. Maar als ik door wat eenvoudige metingen een beter beeld kan krijgen wat er in mijn kachel gebeurt en wat de invloed is van verbrandingsluchthoeveelheid, kan ik misschien toch een betere stook realiseren. Nu stook ik eigenlijk min of meer op het gevoel.

Groetjes,

Ro.

[peterberg]

ik zou graag die formules van de Testo willen hebben. Eens kijken hoe dat werkt.

OK. Hier is een link waar de scan te vinden is. Ik hoop dat je er wat aan hebt.
http://www.pberg.demon.nl/pictures/large/Formules.jpg
http://www.pberg.demon.nl/pictures/large/Formules2.jpg

[ro]

OK. Hier is een link waar de scan te vinden is. Ik hoop dat je er wat aan hebt.
http://www.pberg.demon.nl/pictures/large/Formules.jpg
http://www.pberg.demon.nl/pictures/large/Formules2.jpg

Bedankt,
moet ik wel even op studeren heb ik al gezien

Groetjes,
Ro.

[flodur]

De Europese norm gaat uit van drie waarden die tegelijkertijd voor moeten komen tijdens de stook: tenminste 70% rendement, 13% of minder O2, en 3000 ppm of minder CO. Hoe lager het zuurstof percentage, hoe lastiger het is om de koolmonoxide binnen de perken te houden. Met veel luchtovermaat wordt de CO lekker verdund, maar dan haal je 13% O2 niet meer.

HAllo,

Ik ben nieuw op dit forum, Ik heb het met interresse gelezen. Ik ben op het moment een houtkachel aan het testen. Mijn kennis van de meettechniek en chemie laat mij echter in de steek. Dus daarom ben ik aan het sneupen op internet. door dit forum heb ik al aardig meer inzicht gekregen in de materie. Wat ik nog graag zou willen weten:

[*] Het moment van starten van de meting (volgens europese norm EN13240): Moet je al meten voor dat je de kachel aanzet, of steek je de meetsonde pas in de pijp als ie eenmaal brandt? Na hoeveel minuten?
[*] Het Co (ppm) dat als eis wordt gesteld. Is dat een gemiddelde waarde over een stookcyclus? En dan teruggerekend naar 13% zuurstof? Kan dat uberhaupt? Of is het een momentopname bij 13% O2? Dus zoals hierboven beschreven en aangegeven in een grafiek in dit forum? [/b]
[*] wat is de juiste hoogte van de rookgassonde boven de kachel? IVM rendementsmeting is de hoogte wel belangrijk denk ik ivm de rookgastemeratuur.

Ik meet met een TESTO 335. Waar kan ik meer praktijk kennis opdoen over het meten van houtkachels met dergelijke meters. En informatie over de uitleg van de meet resultaten. Wat zeggen alle getallen, wat moet beter, wat is goed? etc.

Alle info is welkom.