Rocket zwembad/hottub verwarming

verwarming, isolatie, huiselijk energieverbruik

Moderator: Moderators

robit
Berichten: 12
Lid geworden op: 03 sep 2020, 12:15

Rocket zwembad/hottub verwarming

Bericht door robit »

Hoi allemaal,

Na een aantal maanden op dit forum rond gelezen te hebben toch maar besloten om een account aan te maken om de volgende vraag te stellen.

Sinds een aantal jaren bouwen we jaarlijks bij onze plaatstelijke scoutinggroep een hottub. Deze verwarmen we heel simpel door een oude radiator boven een kampvuur te hangen en hier met een dompelpomp water door heen te pompen. Nu is dit niet erg ecologisch en heb je ee zeer laag rendement. Ook het feit dat het vuur wordt afgekoeld zorgt er voor dat de buren minder blij worden van de rook die geproduceerd wordt.

Nu ben ik op zoek naar een manier om de hottub en eventueel thuis een zwembad (18000l) bij te verwarmen. De hottub is ongeveer 5m3.

Nu had ik op dit forum de site van Peter van den Berg gevonden http://www.batchrocket.eu en aan de hand daarvan het ontwerp zoals in de bijlagen ongeveer.
Hierbij is dus de rocket gegoten uit hittebestendig beton en een bell geplaatst ter grootte van 2 oliedrums. De diameter van de rider is 150mm en voor de andere afmetingen zijn de tabellen van de site gebruikt. De diameter van de schoorsteen is ook 150mm De diameter van de oliedrum is 58cm en de hoogte is 90cm. Nu is het de bedoeling dat er bovenin de bell 2 zo groot mogelijke radiatoren zijn om de warmte uit de bell op te nemen. Door deze radiatoren stroomt dan het water. De afmetingen voor de radiatoren zijn H=900mm, L=400mm, D=61mm en de warmteafgiftecapaciteit bij een ΔT: 50 is 561W

Nu is mijn vraag of jullie nog op of aanmerkingen hebben over dit bedacht systeem? Denken jullie dat dit enigszins zal werken of zal de warme lucht uit de riser de kortste weg nemen en langs de radiatoren af gaan?

Natuurlijk zijn niet alle details in de tekening goed getekend zoals de isolatie van de vuurkamer en riser. Dit doe ik met superwool. Ook zie ik nog de mogelijkheid om de hele bell langs buiten te isoleren met bijvoorbeeld steenwol om het rendement te verhogen.

Ik hoor graag jullie mening/feedback!

Mvg
Tibor
Bijlagen
rocketstove.JPG
ritsaert snijder
Berichten: 4465
Lid geworden op: 09 dec 2009, 10:53
Locatie: kachelbouwer /Portengen

Re: Rocket zwembad/hottub verwarming

Bericht door ritsaert snijder »

Tibor,
Uit ervaring weet ik dat scouts graag met vuur spelen. Ik heb een zelfde opstelling in de schuur als cv verwarming. Inderdaad met een heel hoog rendement. Ook met radiatoren en een rocket 177. Ik heb daar een paar flinke stoomexplosies mee mogen maken.
Mijn lessen;

* de opstelling is een potientiele bom (stoomexplosies)
* werk met een open systeem, met een open kookleiding direct op de radiatoren
* zorg dat het water altijd goed kan stromen, neem een old school pomp (geen ingewikkelde zuinige pomp)
* zorg ervoor dat het water ook blijft stromen als je stroom uitvalt
* zorg ervoor dat de radiatoren altijd 100 % zijn gevuld, luchtbellen in je radiatoren zorgen voor delen die te heet worden en daar ontstaat stoom en dat geeft een kettingreactie
* enzovoorts.

Ik denk dat het niet verstandig is om een dergelijk opstelling te maken in een scoutingomgeving. Ik denk dat een hufterproof en hufterveilig concept aan te raden is. Gelukkig is er ook een veel veiliger systeem; een grote open pan op een stevig frame op de riser van de rocket. Je kan het water door een spiraal (van zacht koper) door de pan pompen. Of je gebruikt het water uit de pan (met een pomje)
groet!

Ritsaert
robit
Berichten: 12
Lid geworden op: 03 sep 2020, 12:15

Re: Rocket zwembad/hottub verwarming

Bericht door robit »

Hoi Ritsaert,

bedankt voor je reactie. Het was in ieder geval het idee om er een open systeem van te maken met waarschijnlijk een dompelpomp of andere beregeningspomp. Zou een cv pomp hier in ook werken samen met een voet/terugslagklep aan de aanzuigzijde ook werken?

eventueel als het water te warm zou worden zou ik overwegen om gebruik te maken van 2 pompen om een hoger debiet te krijgen en dus lagere temperatuurverschillen om koken van water tegen te gaan. zou de veiligheid omhoog gaan om meteen voor/na de radiatoren een overdruk ventiel van bijvoorbeeld 3 bar te plaatsen? of heeft dit geen zin aangezien het eindpunt van het systeem open is en dit geen 3 bar zal bereiken.

Wat bedoel je precies met een open kookleiding? een leiding die vanuit de radiatoren direct zonder weerstand naar het bad/tussenbad kan om eventueel overdruk af te laten?

Hoe kan ik er voor zorgen dat het water ook zal blijven stromen als de stroom uit valt? moet ik het dan zo inrichten dat het ook enigsinds werkt op thermosifon? of moet ik ergens een klep installeren die er voor zorgt dat bij stroomuitval het te warme water/stoom op een veilige plaats afgelaten kan worden?

Wat betreft je alternatief, met zo'n systeem ben ik ooit begonnen. Een grote koperen ketel van een liter of 60 denk ik recht boven de vlammen van een kachel en daar een spiraal van tuinslang doorheen waar het water van het bad doorheen liep. Nu begrijp ik met de kennis die ik nu heb dat dit systeem ook een stuk verder te optimaliseren was door middel van isolatie, een andere spiraal (geen tuinslang) en in ieder geval een deksel op de ketel. Nu vraag ik me af of je in zo'n opstelling een even hoog rendement kunt halen als in eerder beschreven concept?

Alvast bedankt!
Tibor
ritsaert snijder
Berichten: 4465
Lid geworden op: 09 dec 2009, 10:53
Locatie: kachelbouwer /Portengen

Re: Rocket zwembad/hottub verwarming

Bericht door ritsaert snijder »

Tibor,
Wordt dit ooit veilig? Met stoomexplosies valt niet te spotten. Serieuze en nare vewondingen, ontvellingen enzovoorts.

Ik twijfel hier thuis al aan de veiligheid. Als kachelbouwer heb ik alle middelen om het veilig te maken.Ik heb een paar jaar ervaring met dezelfde opzet en het vergt kennis en inzicht om er mee op te gaan. Ik ga mijn opzet slopen en ik kies voor een andere opzet met een vlampijpwisselaar. Rendement met een radiator is prima maar het is niet veilig genoeg. Een kleine kans op een stoomexplosie is geen risico wat ik wil nemen.

Ik zou kiezen voor een hele veilige opzet en zeker niet kiezen voor radiatoren, dan kan je beter kiezen voor een vlampijpwisselaar. Niet makkelijk te bouwen maar een stuk veiliger.

De open kookleoding is op dit forum al vaak bespreken en kan je vinden met de zoekfunctie..

Met thermosiphon wordt lastig want dan moet je omhoog. Klep lijkt me juist een risico. Je kan een ton met water hoog plaatsen en laten leegstromen in de radiator en gelijk ook het vuur blussen. Maar je moet een waarschuwingssysteem hebben (flowmeter, temperatuur, sirene of toeter)

Misschien denk je dat ik iemand ben die heel voorzichtig is en alle risico's uit de weg gaat. Maar dat is zeker niet het geval. Vroeger zijn er veel verschikkelijke ongelukken gebeurt met stoom en dat heeft geleid tot de stoomwet en het stoomwezen. Er bestaat nog steeds een stoomkeuring
(Lloyd's Register Stoomwezen). Ik denk niet dat je opzet de keuring overleeft. Tot slot zou ik ook bij Scouting Nederland checken of je plannen gedekt zijn onder de verzekering.
groet!

Ritsaert
robit
Berichten: 12
Lid geworden op: 03 sep 2020, 12:15

Re: Rocket zwembad/hottub verwarming

Bericht door robit »

Hoi allemaal,

Na flink nadenken ben ik toch aan de slag gegaan met mijn eerdere project. Na bovenstaande advies heb ik besloten het waterzijdige gedeelte te stoppen en de huidige kern en olievaten die ik al heb te gebruiken voor een eventuele werkplaats/tuin kachel.
Nu ben ik flink in de weer geweest en heb ik eigenlijk zoals in de tekening te zien is in de eerste post maar dan zonder de radiatoren.

Het idee is natuurlijk gebaseerd op de rocketstove zoals op de website van peter van de berg:
http://www.batchrocket.eu/applicatie#drievat

Nu heb ik verschillende keren getest en kom met de Bell van 2 olievaten nog niet tot een geweldig resultaat.
Ik heb de volgende testen gedaan met verschillende resultaten:

- Stook met alleen de onderste olieton en zonder isolatie. Naden en kieren tussen de verschillende kerndelen zijn niet gevuld
resultaat: een redelijke stook, wel de dubbele vortex als hij enigsinds warm is maar nog wel wat rook af en toe

- Stook met alleen de onderste ton en met volledige isolatie van de verbrandingskamer en riser met superwool isolatie van 25mm dik
Resultaat: dit gaf een erg goede stook met ook de dubbele vortex. Na meten met een thermokoppel (arduino zelfbouw) kom ik op een temperatuur van 600-700 graden uit de riser waar ook heel lichtjes vlammen lijken te vormen. Hier is het kenmerkende geluid ook erg goed te horen. Dit lijkt dus goed te werken als ik de verhalen en beelden op dit forum goed begrijp. Ook weinig as vorming na de stook.

- Stook met de volledige bell geïnstalleerd. De riser en verbrandingskamer zijn nog steeds geïsoleerd met superwool van 25mm dik.
resultaat: een redelijk slechte stook met veel rookontwikkeling. De temperatuur uit de riser was slecht te meten vanwege de beperkte lengte van de thermokoppel. De temperatuur halverwege in de bell komt op +-150-200 graden. De temperatuur uit de 2 meter lange (niet geïsoleerde) kachelpijp is ongeveer 50 graden.( te weinig voor voldoende trek?)

De kern van de kachel is volgens de afmetingen op de website gegoten met een 150mm diameter riser. De kachelpijp is ook 150mm in diameter.
Nu ben ik de vuistregels voor de afmetingen van de Bell volgens de gegevens van Peter gaan nakijken en kom ik op de volgende eisen en berekeningen uit:

-De oppervlakte van de Bell zou mij een riser diameter van 15cm maximaal 5.3m2 mogen zijn. Mijn oppervlakte is met tonnen van 88cm hoog en een diameter van 58cm als volgt:
29*29*3.14 = 2642 cm2 + 58*3.14*88*2 = 32069 cm2 -(kern) 26*37 = 962 cm2
totaal = 33 749 cm2 = 3.37 m2
Dit is dus fors lager

-De afstand van de riser tot de bovenkant van de Bell zou het liefste 2x de diameter van riser moeten zijn. Bij mij is de riser 15cm en de afstand is ongeveer 40cm

-De horizontale doorsnede van de bell zou minimaal 5x groter moeten zijn dan die van de riser.

A riser: 7.5*7.5*3.14 =177cm2
A bell: 29*29*3.14 = 2642 cm2 - A kern: 42*32 = 1344 cm2 -> A bell: 2642-1344 = 1298 cm2

verhouding: A bell/A riser: 1298/177= 7.33 > 5

Dus dit zou ook het probleem niet mogen opleveren

Nu ben ik toch bang dat er te weinig luchtstroom is door de bell vanwege de isolatie of iets dergelijks of dat mijn kachelpijp te kort is waardoor hij niet voldoende trekt, daarbij heb ik de volgende vragen:
-Waar denken jullie dat de oorzaak ligt van de slechte stook met bell?
-is het noodzakelijk om de verbrandingskamer te isoleren wanneer deze zich in de bell bevind? (dit zou de weerstand van de luchtstroom kunnen verminderen)

Als er nog verdere specificaties van belang zijn hoor ik het graag en probeer ik dit zo snel mogelijk te delen. Hopelijk is het een beetje een duidelijk verhaal en kunnen jullie mij de goede kant op helpen.

Alvast bedankt!
Gr Tibor
ritsaert snijder
Berichten: 4465
Lid geworden op: 09 dec 2009, 10:53
Locatie: kachelbouwer /Portengen

Re: Rocket zwembad/hottub verwarming

Bericht door ritsaert snijder »

Tibor,
Goed bezig!

Als ik het goed begrijp ontstaat je probleem als je een tweede vat plaatst. De snelheid van lucht en dus ook van de rookgassen is heel belangrijk. Als ik het zo lees doe je heel veel goed. Een goede trekkende schoorsteenpijp is wel een heel belangrijke voorwaarde. Je kan testen met een langere en geisoleerde schoorsteenpijp.

Ik neem aan dat de afmetingen en verhoudingen van de poort precies kloppen.

je isoleert; maar je riser is niet geisoleerd? De isolatie van de riser is ook een belangrijke factor, belangrijker dan de vuurkamer.

succes en ik hoop dat je ook wat fotootjes kan posten, dat helpt!
groet!

Ritsaert
robit
Berichten: 12
Lid geworden op: 03 sep 2020, 12:15

Re: Rocket zwembad/hottub verwarming

Bericht door robit »

Hoi Ritsaert,

Bedankt voor je reactie.

Dat de factoren als temperatuur en rookgassen snelheid/flow belangrijk zijn heb ik inderdaad gemerkt. Het probleem is inderdaad bij het plaatsen van het 2e vat oftewel het dicht maken van de bell. Ik heb helaas geen geisoleerde schoorsteenpijp tot mijn beschikking om hiermee te testen. De afmetingen en de verhoudingen van de poort komen als het goed is overeen volgens de maattabellen van de site van Peter. dit zal ik vanmiddag nog even controleren.

De riser en de verbrandingskamer zijn beide volledig geïisoleerd met superwool. Is het noodzakelijk om de verbrandingskamer te isoleren als deze zich in de bell bevindt? anders zou ik misschien kunnen testen om deze isolatie van de kamer weg te halen om de doorsnede van de bell wat groter te maken (meer doorstroming van de gassen) of denk je dat dit niets uit zal maken.

Ik zal vanmiddag wat fotos uploaden. Zijn er nog specifieke zaken waar je een foto van zou willen zien?

Gr Tibor
ritsaert snijder
Berichten: 4465
Lid geworden op: 09 dec 2009, 10:53
Locatie: kachelbouwer /Portengen

Re: Rocket zwembad/hottub verwarming

Bericht door ritsaert snijder »

Tibor,
Mijn vijftig cent zet ik in op je schoorsteenpijp, lengte en isolatie. De trek is bij een dubbel vat best wel belangrijk. Hoe lang is je schoorsteen nu? Een normale pijp is al snel 6 meter en geeft een goed trek. Situering moet ook goed zijn. Bij de 314 die ik nu aan het afronden ben gebruik ik een flexibele RVS pijp. De pijp was bovenin, boven het dak goed krom. Ik was aan het droogstoken en de stevige wind draaide recht in de pijp en legde met horten en stoten de kachel stil! Het dak op en de pijp netjes recht gezaagd. Niks meer aan de hand. Een vrij extreem voorbeeld, maar een goede schoorsteen is zeker belangrijk!

Je kan de superwool ook gebruiken om de schoorsteenpjp te omwikkelen is ook prima. Kan met een dubbels vat voor een test ook best met rockwool. Je kunt ook een vermiculiet-cement mengsel gebruiken (een pijp metselen en de tussenruimte hiermee vullen.

Het isoleren van de vuurkamer is geen voorwaarden om de rocket goed te laten werken.

Fotootjes van de vuurkamer, opening, luchttoevoer, p-channel boven de poort. Schoorsteen, overzicht....

ik ben benieuwd...
groet!

Ritsaert
robit
Berichten: 12
Lid geworden op: 03 sep 2020, 12:15

Re: Rocket zwembad/hottub verwarming

Bericht door robit »

Hoi,

Dan zal het inderdaad de schoorsteen zijn. Momenteel heb ik er een ongeïsoleerde (dikwandige) pijp met een D15cm en lengte van maar 2 meter.

Dan blijft wel de vraag, hoeveel meter is genoeg of zou isolatie alleen al veel schelen? of zijn dit soort dingen alleen proefondervindelijk vast te stellen?

Hierbij nog wat foto's van vandaag en genomen tijdens het bouw/testproces om het een en ander te verduidelijken.
Bijlagen
20201212_145310.jpg
20201212_145249.jpg
20201206_120447.jpg
20201114_165130.jpg
20201031_162756.jpg
20201031_162728.jpg
20201031_162719.jpg
ritsaert snijder
Berichten: 4465
Lid geworden op: 09 dec 2009, 10:53
Locatie: kachelbouwer /Portengen

Re: Rocket zwembad/hottub verwarming

Bericht door ritsaert snijder »

Okee, lekker bezig geweest, genoeg ruimte en spullen! Ziet er op zich goed uit/ leuk gebruik van de tuinheksluiting!

Mijn ideeen nu;
* schoorsteen en de plek er van, ik zie dat er een haag achter de schoorsteen staat, de schoorsteen is te kort en niet geisoleerd en als de wind verkeerd langs die haag komt dan verergert dat de situatie. Je wil een vrijstaande schoorsteenuitgang.
* de vuurkamer, je schuine kanten moeten een strook in het midden laten die aansluit op de brievenbus/ poort (poort is even breed as de strook). Als dat zo is dan is dat niet zo erg maar ik ben benieuwd naar je poort en de situering van je p- channel (misschien nog een foto). Welke tabel met afmetingen heb je gebruikt?
* Wat zijn je afmetingen van de luchtopening in je deur. Heb je geprobeert om met een ietwat geopende deur te stoken?
* je hebt een gesloten deur, weet je 100 procent zeker dat er geen hout of iets anders in de poort/brievenbus lagen tijdens de stook. Want dat zou de symtomen direct verklaren!
* wat zie ik onderin de riser (zwarte strook) ?

nou nou...
groet!

Ritsaert
robit
Berichten: 12
Lid geworden op: 03 sep 2020, 12:15

Re: Rocket zwembad/hottub verwarming

Bericht door robit »

Hierbij nog een foto van de voorkant, deze was eerder te groot. Ook nog foto's van de maattabel die ik gebruikt heb en de afmetingen van de luchtopeningen in de deur en de P-channel. Deze afmetingen komen niet 100% overeen overeen met de maattabel maar de oppervlakte zijn nagenoeg gelijk volgens volgende berekeningen:

P-channel
Volgens maattabel: 5.4*1.6=8.64cm2 gebruikte p-channel: 3.5*2.5=8.75cm2 Deze is dus niet de volledige breedte van de poort. Deze is wel 5.4cm breed. De overhang is even groot als de diepte en dus ook 2.5 cm

Primary air
volgens maattabel: 5.9*5.9=34.81 cm2 gebruikte opening: 3.5*11=38.5 cm2

Dus de doorsnedes zijn ongeveer goed, alleen de breedte van de p-channel wijkt af, zou dit het probleem kunnen zijn?

wat je precies hiermee bedoeld weet ik niet, zou je dit verder kunnen uitleggen?
* de vuurkamer, je schuine kanten moeten een strook in het midden laten die aansluit op de brievenbus/ poort (poort is even breed as de strook). Als dat zo is dan is dat niet zo erg maar ik ben benieuwd naar je poort en de situering van je p- channel (misschien nog een foto).
Ik heb bij de verschillende stooksessies goed gecontroleerd dat er geen hout door de verschillende luchtinlaten steekt wat de stromingen beïnvloed.

Wat je precies bedoeld met zwarte strook onderin de riser weet ik ook niet. op welke foto zie je dat?

Hopelijk verduidelijken de extra fotos wat meer.

Gr Tibor
Bijlagen
20201212_232342.jpg
20201212_232332.jpg
20201212_232320.jpg
20201212_232310.jpg
20201212_232422.jpg
maattabel.PNG
20201212_145256 (1).jpg
ritsaert snijder
Berichten: 4465
Lid geworden op: 09 dec 2009, 10:53
Locatie: kachelbouwer /Portengen

Re: Rocket zwembad/hottub verwarming

Bericht door ritsaert snijder »

Ik vraag me ook af hoe de doorstroom is naar de schoorsteen. Heb je een pb gestuurd.
groet!

Ritsaert
Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2522
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Rocket zwembad/hottub verwarming

Bericht door peterberg »

HI Tibor,
Nu heb je zoveel moeite gedaan en geld uitgegeven maar de maten van de p-channel heb je gewoon maar een slag naar geslagen. Meestal wordt gedacht: ik heb hier nog wat liggen, dat is vast ook wel goed. Maar helaas, het gaat hier helemaal niet om de doorsnede maar om de specifieke maten, al het andere werkt niet of maar zozo. Het hele ontwerp is wat een "tight design" genoemd wordt, er is nauwkeurigheid nodig, geen interpretatie.

Wat je nodig hebt is gewoon een rechthoekige stalen buis, 60x20x2 mm. Dan is-tie iets breder dan de poort en lekt er dus niets langs als hij goed aansluit. Mede door de overhang ontstaat er onder de buis opening een stevige onderdruk. Dat is nu niet het geval, de buis die je hebt gebruikt hangt maar een beetje voor de poort en verstoort waarschijnlijk het verlangde stromings patroon.

Als je die buis er uit rukt en het ding met de deur open of bijna open stookt doet-ie het naar mijn inschatting beter dan met. Kom, geef die paar Euri uit voor die buis en maak een ordentelijk ding. Rondom de kern moet het vat echt afdichten trouwens, dit ontwerp is erg gevoelig voor lekkage.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"
robit
Berichten: 12
Lid geworden op: 03 sep 2020, 12:15

Re: Rocket zwembad/hottub verwarming

Bericht door robit »

Bedankt voor de reacties,

momenteel zit ik nog in een quarantaine maar ik zal als eerste de P-channel en lekkages aanpakken en kijken wat dat voor resultaten oplevert.
Ook ga ik even opzoek naar nog een paar meter extra kachelpijp

Gr Tibor
ritsaert snijder
Berichten: 4465
Lid geworden op: 09 dec 2009, 10:53
Locatie: kachelbouwer /Portengen

Re: Rocket zwembad/hottub verwarming

Bericht door ritsaert snijder »

ik denk dat de kachel het met de p-channel er uit (gat dicht) er al zal zijn (zoals Peter zegt).
groet!

Ritsaert
Plaats reactie