Project rocket/bell

verwarming, isolatie, huiselijk energieverbruik

Moderator: Moderators

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2336
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: project rocket/bell

Bericht door peterberg » 01 dec 2010, 21:30

DJ,
Plafond van de vuurkamer niet lager maken. Tijdens de testen heb ik gemerkt dat het vuur ruimte nodig heeft boven de ingang van de riser. Te klein kan wel, te groot niet zo gemakkelijk. Isolatie op dat plafond om de temperatuur in de vuurkamer niet af te tappen lijkt me verstandig. Ik had me niet gerealiseerd dat je vuurkamertje maar zo klein is en die riser maar 5 cm boven het rooster hangt.

En kersrood heb ik net opgezocht: tussen 770 en 800 graden C. Nu nog isolatie er in of eromheen, (vermiculiet plaat bijvoorbeeld) dan stijgt de temperatuur van de riser naar 900 graden of wat meer. Dan hoop ik dat je ruimte genoeg eromheen of erboven hebt om de kachel uit te breiden anders kan je die hitte alleen maar door de schoorsteen jagen.

Die raketbrander (dank je, Kockie!) bedoening is helemaal op natuurlijke processen gebaseerd. Waarschijnlijk voelt het daarom als zo'n stoere technologie, het prikkelt de verbeelding dat zulke temperaturen opgewekt kunnen worden met een simpel houtkacheltje.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

jorispouls
Berichten: 17
Lid geworden op: 24 jan 2010, 20:38

Re: project rocket/bell

Bericht door jorispouls » 03 dec 2010, 15:40

Dutch John van je beschrijving voor deze heb ik een tekening gemaakt. Denk je dat dit zou kunnen werken met enkel de bovenbeluchting?
1.1.jpg
1.0.jpg

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

Re: project rocket/bell

Bericht door Dutch John » 03 dec 2010, 18:40

Nou, lijkt toch echt op Peter z'n vuurkamer met de dubbele zijbeluchting. Die ik overigens liever zie dan mijn bovenbeluchting, omdat de voorverwarming en de sturing van de lucht beter is. Aanpassen is voor mij echter geen optie, dat wordt nieuwbouw.

Bijleggen van veel hout in één keer in zeer hete vuurkamer gaat toch gepaard met enige rook. De ontgassing gaat dan even zo explosief, dat de verbranding het niet kan bijhouden. Penneke's idee van een vulcassette (steil staande buis met houtklossen gevuld) is zo gek nog niet. Met de primaire beluchting op de juiste plek zou de brandsnelheid te regelen zijn. In de documenten van Aprovecho staat zoiets in open vorm. Lang, dun hout staand in een rocket stove.

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

jorispouls
Berichten: 17
Lid geworden op: 24 jan 2010, 20:38

Re: project rocket/bell

Bericht door jorispouls » 04 dec 2010, 17:39

Ik wil een rocket bell kookfornuis maken met witte oven (van keramische plaat, toevallig wit). De onderbeluchting heb ik uitgelaten, ik zou mss wel een ruitspoeling willen voorzien. Als ik aan de bovenkant van het stookdeurten een opening maak, werkt dit dan als ruitspoeling? Want de binnekomende lucht is kouder en gaat dan naar beneden plonsen, langs de ruit. Of is het beter langs onder een opening te voorzien? Ik heb de oven nogal groot getekend 500 op 400, mss iets te groot om snel warm te worden? De oven zou ook gemetst kunnen worden, maar ik denk dat het dan mss wat lang duurt om op temperatuur te komen.

De heatriser is van vermiculietplaat.

Het kookfornuis zal ook dienst doen als verwarming, op de eerste verdieping komt een verwarmde zitbank of muur.
3.0.jpg
3.1.jpg
3.2.jpg
3.3.jpg

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2336
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: project rocket/bell

Bericht door peterberg » 05 dec 2010, 11:10

Joris,

Volgens mij bevindt die oven zich op de verkeerde plaats. Ik zou zeggen: niet bovenop de vuurkamer, maar boven de uitgang van de heatriser. Dat is verreweg de heetste plek van het hele geval.

En een oven waarvan alleen de bodem heet wordt gaat volgens mij niet werken. Met bakken of braden heb je rondom hitte nodig, bijvoorbeeld een pizza zou alleen maar onderop verbranden. Tenzij het plan is om er in te koken met een pan, maar dan kun je geen pannen gebruiken die kunststof oren hebben.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

jorispouls
Berichten: 17
Lid geworden op: 24 jan 2010, 20:38

Re: project rocket/bell

Bericht door jorispouls » 05 dec 2010, 14:34

Ik heb de oven anders geplaatst, zodat de rookgassen over de oven moeten. Ik denk dat het op deze manier wel kan functioneren als volwaardige oven.
4.0.jpg
4.2.jpg
4.3.jpg

jorispouls
Berichten: 17
Lid geworden op: 24 jan 2010, 20:38

Re: project rocket/bell

Bericht door jorispouls » 05 dec 2010, 19:35

Ik wil de warmte van de bell gebruiken om de lucht voor te verwarmen. Zou wel moeten lukken zo denk ik. Zijn er nog andere suggesties om dit te doen?
5.2.jpg
5.3.jpg

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2336
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: project rocket/bell

Bericht door peterberg » 05 dec 2010, 22:05

jorispouls schreef:Ik heb de oven anders geplaatst, zodat de rookgassen over de oven moeten. Ik denk dat het op deze manier wel kan functioneren als volwaardige oven.
Maar... de oven bestaat nog steeds uit keramische plaat. Kan die de warmte geleiden of isoleert die juist? Als het dat laatste is, dan helpt het geen zier om de rookgassen er overheen te leiden.
Maar gaan de rookgassen er wel overheen? Ik zie helemaal niet op welke plaats de uitgang van het fornuis zich bevindt. Zoals jij het tekent lijkt het of het rookgas pad over de oven gaat, en dan boven het plafond van de fire box weer naar beneden. Naar welke uitgang stroomt het op deze manier?
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

penneke
Berichten: 36
Lid geworden op: 15 nov 2010, 13:15

Re: project rocket/bell

Bericht door penneke » 06 dec 2010, 19:15

Volgens mij bedoelt Dutch John zo'n soort opstelling als in bijgaande foto: ronde pijp in de vuurkamer welke als heat-riser dient en een stukje van de vloer van de verbrandingskamer opgelicht is. De gassen moeten hier dus door. Ik vraag me af of zulk soort opstelling beter kan werken omdat er bij een langere verbrandingskamer en frontbeluchting het nieuw ingelegde hout rustig begint te vergassen en de gassen aan de onderzijde van de pijp verbranden. Zou bovendien een extra luchttoevoer met voorverwarmde lucht (secundair) ter plaatse van de onderzijde van de heat-riser, (onderzijde pijp) nog een gunstige invloed op het verbrandingsproces kunnen hebben, of zou enkel frontbeluchting voldoende zijn in de toevoer van zuurstof voor de naverbranding?
Bijlagen
schets verbrandingskamer.jpg

jorispouls
Berichten: 17
Lid geworden op: 24 jan 2010, 20:38

Re: project rocket/bell

Bericht door jorispouls » 06 dec 2010, 21:17

Stenen oven maakt deel uit van heat riser. Nadat de rookgassen over oven zijn gegaan moeten ze naar beneden in de ruimte en dan terug naar boven in schoorsteen. Ik was aan het denken om een bypass klep te maken in de schoorsteen vlak bij de heat riser zodat rookgassen rechtstreeks in schoorsteen kunnen.
rocket bell kookfornuis rookflow.jpg
rocket bell kookfornuis rookflow2.jpg

fransveldman
Berichten: 43
Lid geworden op: 06 dec 2010, 22:53

Re: project rocket/bell

Bericht door fransveldman » 07 dec 2010, 00:31

Hallo iedereen,

Zoekend naar een betere houtkachel ben ik eerst in de ban geraakt van accumulerende kachels, en vervolgens van dit rocket/bell principe. Ik ben dol op geoptimaliseerde experimentele ontwerpen en ik wil dus deze kachel gaan bouwen!

Deze kachel komt in de woonkamer van mijn woonboerderij uit 1938. Dit is een kamer en suite met een oppervlak van 32 m2.

Nu ben ik wel een fervente DIY-er maar ik heb geen ervaring met het bouwen van kachels. Ik hoop dus op enige ondersteuning van dit forum. Enkele vragen:

1) Kan ik een bestaande binnenmuur als achterkant van de kachel dienst laten doen? (Het is geen probleem en zelfs gewenst dat het achterliggende vertrek mee wordt verwarmd.) In de tekening zie ik dat de onderste bell een eigen achterwand heeft maar de bovenste bell niet. Ik zou de achterwand van de onderste bell op kunnen trekken naar boven toe zodat de bovenste bell ook een binnenwand heeft als dat veiliger is. Wanneer er dan een scheur ontstaat tussen kachel en wand dan ontsnappen er tenminste geen rookgassen. Is dit een acceptabele oplossing?

2) Hoe kritisch zijn de afmetingen? Is het mogelijk om de kachel 10cm korter te maken? Ik heb eigenlijk maar een diepte van 110 cm beschikbaar, vandaar...

3) Ik heb wat temperatuursensors liggen (van een andersoortig project) die tot 1000 graden gaan. Wat zijn zinnige plekken om deze sensors in te bouwen? Doel is natuurlijk om er straks nuttige data mee te kunnen vergaren.

4) Deur / asla. Ik heb al wat voorbeelden voorbij zien komen, maar welke deur en asla zijn het meest geschikt?

5) Is het nuttig of uberhaupt mogelijk om inspectie/veegluikjes te maken in de onderste en bovenste bell? Of is de kans op vervuiling gering door de hoge temperaturen?

6) Profielen gieten van vuurbeton, is dat iets waarbij er weinig mis kan gaan, of is het aan te raden dit "onder supervisie" te doen?

Alvast bedankt voor antwoord,
Frans
Laatst gewijzigd door fransveldman op 07 dec 2010, 12:41, 1 keer totaal gewijzigd.

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

Re: project rocket/bell

Bericht door Dutch John » 07 dec 2010, 09:37

penneke schreef:Volgens mij bedoelt Dutch John zo'n soort opstelling als in bijgaande foto: ronde pijp in de vuurkamer welke als heat-riser dient en een stukje van de vloer van de verbrandingskamer opgelicht is.
Dat lijkt er op, alleen heb ik een rechthoekige heat riser.

Ik kom er nu achter dat de bastaard convectie/accumulerende, semi-continu gestookte kachel, zoals ik gebouwd heb, niet zo goed overweg kan met een relatief wijde vuurkamer. Het idee van vers hout vooraan leggen en hopen dat dat langzaam in de brand gaat werkt niet. De turbulentie en hitte (overigens beide gewenst in een vuurkamer) doen het hout te snel geheel ontbranden. Gevolg: een alsmaar groeiend gloeibed. Een batchgestookte kachel vraagt om een wijde vuurkamer en omgekeerd stoken. Een continu gestookte kachel een compacte vuurkamer, een continue, langzame aanvoer van hout en een klein gloeibed, zodat pyrolysegas en houtgas samen mengen en branden. Inderdaad, net als een rocket stove...

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

fransveldman
Berichten: 43
Lid geworden op: 06 dec 2010, 22:53

Re: project rocket/bell

Bericht door fransveldman » 07 dec 2010, 12:00

Hallo allemaal,

Gisteravond vroeg ik op dit forum of de kachel mogelijk iets minder diep gemaakt kan worden. Na bestudering van de tekening en het concept denk ik dat er misschien enkele wijzigingen (wellicht verbeteringen?) mogelijk zijn aan de kachel.
Allereerst alle lof aan Peter Berg voor zijn schitterende ontwerp. Aan de ene kant voel ik enige schroom om als "newbie" gelijk aan het ontwerp te gaan prutsen, maar aan de andere kant zie ik dat dit een forum is waar het gewaardeerd wordt als iedereen probeert zijn "steentje" bij te dragen.

Mijn vrouw heeft even zitten photoshoppen zodat ik gemakkelijker kan uitleggen wat mijn ideeen zijn.

Het linker plaatje is "onze versie" en de rechter ter vergelijk de versie die Peter eerder op dit forum had geplaatst.
kachel-aanpassingen.jpg
1) De pijp van de eerste bell naar de tweede bell. Deze is gemaakt van gewone steen, terwijl op het level van de eerste bell alles van chamotte is. Het lijkt me dat die pijp niet minder heet wordt dan de wanden van de bell, dus die zou van hetzelfde materiaal moeten worden gemaakt denk ik. Als iemand iets tegen deze redenatie kan inbrengen dan hoor ik het graag. We hebben de pijp dus ter hoogte van de eerste bell geel gekleurd.

2) De pijp van de eerste bell naar de tweede bell is tegen de sifon aangebouwd. Volgens mij kunnen die twee dezelfde wand delen. Dit scheelt alvast 5 centimeter op de kacheldiepte. Behalve dat het volume van de bells een heel klein beetje afneemt (is dat erg?) kan ik geen bezwaren verzinnen, behalve dan dat er even goed moet worden nagedacht hoe het verband wordt tussen de stenen.

3) Wat aerodynamica betreft is de binnenkant van de kachel een "nachtmerrie". Op veel plaatsen zal heftige turbulentie ontstaan. Dit is natuurlijk op een aantal plaatsen functioneel omdat het een grondige vermenging met zuurstof bevordert. Maar of turbulentie in de tweede bell functioneel is vraag ik me af. Voor zover ik het concept begrijp is de eerste bell een soort naverbrandingskamer, en is de tweede bell vooral bedoeld om simpelweg de hete en minder hete gassen te scheiden. Daar wil je dan juist weinig vermenging?
Op de manier waarop de pijp van de eerste bell uitmondt in de tweede bell zullen de de gassen die naar binnen blazen tijdens de overgang van pijp (kleine diameter dus hoge snelheid) naar bell (grote diameter dus lage snelheid) door hun inertia een onderdruk opwekken die de gassen die op de bodem van de tweede bell liggen mee omhoog zuigen. Je kan dit voorkomen door de diameter van de pijp vlak voor het loslaten van de gassen te laten verwijden. Het mooiste is een "trompetvorm", maar een simpele schuine wand is waarschijnlijk al een hele verbetering. De gassen remmen dan af zonder dat ze reeds in de bell verblijvende gassen meesleuren, en komen gelijk al uit in het heetste deel van de bell. Een zelfde redenatie geldt voor het wegzuigen van de afgekoelde gassen door de schoorsteen. Deze delen hebben we in 1 richting met een blauwe kleur aangegeven, maar eigenlijk moet dat dus "rondom".

4) Uit het voorgaande punt blijkt dan dat de ruimte in de bovenste bell achter de pijp functieloos is. Deze lucht zal nooit ongehinderd de eindstreep halen maar weer opnieuw worden opgezogen door de opgaande gassen. Zet je daar een "trompet" op dan sluit je sowieso die ruimte af. Mijn voorstel is dan ook om die pijp gewoon tegen de achterwand van de kachel te laten lopen. Als je dit bij de bovenste bell doet dan is het logisch om dat ook bij de onderste bell zo te doen. Met andere woorden, de smalle ruimte tussen de pijp en achterwand van de kachel kan weg. Hoe het zit met die onderste bell weet ik niet zeker, maar volgens mijn redenatie is die ruimte daar ook nutteloos. Het is op die plek vast al minder heet dan boven de vuurplaats dus verbranding zal er om het hoekje achter de pijp wel niet meer plaatsvinden. We hebben dat hele gebied dan ook lichter van kleur gemaakt.

5) Deze wijzigingen betekenen dat het volume van de bell iets zal afnemen. Met name bij de bovenste bell zal dat denk ik invloed kunnen hebben. Maar het volume daarvan is gemakkelijk te herstellen door de kachel iets hoger te maken (niet getekend op het plaatje). Als de bedoeling van de tweede bell is om hete en minder hete gassen te scheiden dan kan bij beter hoger zijn dan breder. Er staat me iets van bij dat Peter had ontdekt dat een hoge bell problemen oplevert, en dat de kachel beter werkte met een lage bell. Wellicht was de oorzaak van dit probleem de turbulentie die ontstaat bij een abrupte overgang. Turbulentie zorgt niet alleen voor vermenging, maar kost enorm veel energie. Zoveel energie dat de "trek" van de schoorsteen om zeep wordt geholpen. Punt 6 speelt misschien ook nog mee. Wellicht dat bij een vloeiender overgang de bell toch hoger kan worden gemaakt. En een hogere bell zal beter in staat zijn om hete en minder hete gassen te scheiden en het rendement iets te bevorderen.

6) Rechthoekige symmetrische ruimtes resoneren graag. Hier en daar wordt beschreven dat de kachel "dieselgeluiden" maakt, en ook zie ik wel beschrijvingen van zich misdragende kachels waarbij ik het vermoeden heb dat er een pulserende luchtstroom "roet in het eten gooit". Ik vraag me dan ook af of de kachel niet wat stiller en stabieler te maken is door hier en daar een schuine wand te plaatsen. Een aerodynamische in- en uitgang op sommige doorgangen kan hiertoe eveneens dienen.

7) Verbeteringen in de aerodynamica kunnen tot gevolg hebben dat de schoorsteen bij een lagere temperatuur nog kan blijven functioneren. Hiermee kun je het rendement nog iets opvoeren. Aan de ene kant klinkt het misschien belachelijk om aan aerodynamica te denken bij een kachel, aan de andere kant denk ik dat je bij een rendement boven de 90% in een gebied aankomt waar alle beetjes helpen. De kachels schijnen geluiden te produceren, de productie van geluid kost energie, energie die voornamelijk wordt onttrokken aan de beweging van de gassen en daarmee de doorstroming afremmend.
Aerodynamica kun je voornamelijk opvoeren door abrupte overgangen in diameter zoveel mogelijk te vermijden. Als je ergens turbulentie wilt opwekken voor de vermenging van de gassen dan kun je dat het beste selectief bewerkstelligen.

8) De ingang van de sifon is "trapvormig". Is dit alleen maar gedaan om de bouw te vereenvoudigen, of heeft dit nog een extra functie? Ik heb eerder in dit topic gezien dat Peter vloeiende gietstukken had gemaakt voor de sifon. Is dit concept verlaten of alleen in de tekening niet weergegeven? Ik begreep dat de dimensies van de sifon nogal kritisch zijn, dus wellicht kunnen we hier het beste het originele ontwerp volgen? Zijn de laatste geteste modellen gebouwd met of zonder de vloeiende overgang in de sifon?

Enfin, als deze aanpassingen de toets der kritiek kunnen weerstaan dan heb ik in ieder geval mijn doel bereikt om de kachel wat minder diep te maken. Ik heb het vermoeden dat dit iets is dat door meer mensen als een voordeel wordt ervaren.
Uiteraard ben ik bereid om de kachel op deze manier zo te bouwen als experiment, maar als iemand bij voorbaat al kan beargumenteren dat dit zo geen goed idee is dan hoor ik dat natuurlijk heel graag voordat ik aan het bouwen sla.

Frans

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2336
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: project rocket/bell

Bericht door peterberg » 07 dec 2010, 20:59

fransveldman schreef:1) Kan ik een bestaande binnenmuur als achterkant van de kachel dienst laten doen? (Het is geen probleem en zelfs gewenst dat het achterliggende vertrek mee wordt verwarmd.) In de tekening zie ik dat de onderste bell een eigen achterwand heeft maar de bovenste bell niet. Ik zou de achterwand van de onderste bell op kunnen trekken naar boven toe zodat de bovenste bell ook een binnenwand heeft als dat veiliger is. Wanneer er dan een scheur ontstaat tussen kachel en wand dan ontsnappen er tenminste geen rookgassen. Is dit een acceptabele oplossing?
Dit is inderdaad een oplossing. De hele massa van de kachel moet overigens volstrekt gescheiden zijn van de muur waar hij voor staat. Je kunt ook de tweede bell in double skin bouwen, hij wordt er wat trager van maar dat heeft voor jouw woonruimte geen nadelen denk ik.
2) Hoe kritisch zijn de afmetingen? Is het mogelijk om de kachel 10cm korter te maken? Ik heb eigenlijk maar een diepte van 110 cm beschikbaar, vandaar...
Je kunt hem best korter maken, maar dan moet ergens anders volume terug komen. In de breedte of de hoogte.
3) Ik heb wat temperatuursensors liggen (van een andersoortig project) die tot 1000 graden gaan. Wat zijn zinnige plekken om deze sensors in te bouwen? Doel is natuurlijk om er straks nuttige data mee te kunnen vergaren.
Boven de uitgang van de heat riser, en in de top van de tweede bell. In de schoorsteen is ook zinnig, je kunt dan goed zijn wat de temperatuurval van de diverse fasen is.
4) Deur / asla. Ik heb al wat voorbeelden voorbij zien komen, maar welke deur en asla zijn het meest geschikt?
Het maakt niet veel uit, zolang de onderbeluchting maar heel klein is, en de frontbeluchting de ruit goed schoon kan houden. Die frontlucht kan overigens ook aan de bovenkant van de deur ingevoerd worden als je dat beter uit komt.
5) Is het nuttig of uberhaupt mogelijk om inspectie/veegluikjes te maken in de onderste en bovenste bell? Of is de kans op vervuiling gering door de hoge temperaturen?
De enige vervuiling die optreedt is het neerdalen van vliegas. Dat kun je niet 10 jaar door laten gaan zonder er iets aan te doen. Overigens duurt het bijzonder lang voordat er iets geblokkeerd wordt door de as, maar het is beter om de laag niet erg dik te laten worden. Dus toch een paar veegluikjes die zelden open hoeven.
6) Profielen gieten van vuurbeton, is dat iets waarbij er weinig mis kan gaan, of is het aan te raden dit "onder supervisie" te doen?
Er kan best wat mis gaan, maar het belangrijkste is dat je weet dat er een triltafel gebruikt moet worden en het beton niet te veel water mag bevatten.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2336
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: project rocket/bell

Bericht door peterberg » 07 dec 2010, 22:16

Frans,

Je stelt een hele berg vragen en ik ga een poging doen antwoord te geven. Het valt me wel op dat je van te voren zegt er geen verstand van te hebben en dan kom je met een stapeltje theorie waarmee je de wijzigingen wilt onderbouwen.
<disclaimer>Hoe je deze kachel zou willen bouwen en waarvan, is helemaal aan jou. Elke wijziging brengt een zeker risico met zich mee dat het ding zich anders gaat gedragen dan de geteste versie.</disclaimer>
fransveldman schreef:1) De pijp van de eerste bell naar de tweede bell. Deze is gemaakt van gewone steen, terwijl op het level van de eerste bell alles van chamotte is. Het lijkt me dat die pijp niet minder heet wordt dan de wanden van de bell, dus die zou van hetzelfde materiaal moeten worden gemaakt denk ik. Als iemand iets tegen deze redenatie kan inbrengen dan hoor ik het graag. We hebben de pijp dus ter hoogte van de eerste bell geel gekleurd.
Ik denk dat je het 1e opstroom kanaal bedoelt. De gewone bakstenen kunnen een heleboel hebben als ze gelijkmatig verwarmd worden. De buitenkant en binnenkant van dat kanaal worden ongeveer even warm. Die stenen zijn gebakken bij 1000 graden Celsius, van 500 graden rondom schrikken ze niet erg. Aangezien chamotte veel duurder is dan gewone strengpers stenen heb ik alle onderdelen waarin geen grote thermische spanning verwacht wordt als bakstenen getekend.
2) De pijp van de eerste bell naar de tweede bell is tegen de sifon aangebouwd. Volgens mij kunnen die twee dezelfde wand delen. Dit scheelt alvast 5 centimeter op de kacheldiepte. Behalve dat het volume van de bells een heel klein beetje afneemt (is dat erg?) kan ik geen bezwaren verzinnen, behalve dan dat er even goed moet worden nagedacht hoe het verband wordt tussen de stenen.
Helaas, de syphon wordt echt bereheet. Op de heetste plek heb ik meermalen tegen de 1000 graden gemeten. Met de achterkant van de siphon wil je niet echt het opstroomkanaal ook heet maken. Daarvan gaat het rendement kelderen. Dan kun je veel beter de heat riser van vermiculiet-plaat en nog wat hoger maken. Moors ovenbouw heeft een soort die 1000 graden kan hebben.
3) Wat aerodynamica betreft is de binnenkant van de kachel een "nachtmerrie". Op veel plaatsen zal heftige turbulentie ontstaan. Dit is natuurlijk op een aantal plaatsen functioneel omdat het een grondige vermenging met zuurstof bevordert. Maar of turbulentie in de tweede bell functioneel is vraag ik me af. Voor zover ik het concept begrijp is de eerste bell een soort naverbrandingskamer, en is de tweede bell vooral bedoeld om simpelweg de hete en minder hete gassen te scheiden. Daar wil je dan juist weinig vermenging?
Er zit weinig vloeiende stromingen in het ding, toegegeven. Maar dat wil je ook niet echt. Turbulentie is ook een aerodynamisch fenomeen en nodig om zoveel mogelijk van de hete gassen in contact te laten komen met de wanden van de bells. Meer ruimte in de bell bevordert het afgeven van warmte op grotere oppervlakken. Het laatste wat voordelig is in mijn opinie, is dat de gassen laagsgewijs opgebouwd gaan worden. Dat heet stratificatie, geloof ik. En je wilt nog minder dat er laminaire stromingen ontstaan van de ingang naar de uitgang van de bell.
Je hebt het concept toch nog niet goed begrepen, in de zin dat de eerste bell geen verbrandings kamer is. De syphon is de naverbrander. Punt. En als je de uitgang van de opstroomkanalen trompetvormig wilt maken omdat je dat beter lijkt, ga je gang.
4) Uit het voorgaande punt blijkt dan dat de ruimte in de bovenste bell achter de pijp functieloos is. Deze lucht zal nooit ongehinderd de eindstreep halen maar weer opnieuw worden opgezogen door de opgaande gassen. Zet je daar een "trompet" op dan sluit je sowieso die ruimte af. Mijn voorstel is dan ook om die pijp gewoon tegen de achterwand van de kachel te laten lopen. Als je dit bij de bovenste bell doet dan is het logisch om dat ook bij de onderste bell zo te doen. Met andere woorden, de smalle ruimte tussen de pijp en achterwand van de kachel kan weg. Hoe het zit met die onderste bell weet ik niet zeker, maar volgens mijn redenatie is die ruimte daar ook nutteloos. Het is op die plek vast al minder heet dan boven de vuurplaats dus verbranding zal er om het hoekje achter de pijp wel niet meer plaatsvinden. We hebben dat hele gebied dan ook lichter van kleur gemaakt.
Nog even goed kijken naar de tekening, en niet alleen naar de opengewerkte afbeelding. Er is geen ruimte achter de pijp in de tweede bell, die vormt een geheel met de wand van de bell. De temperatuur is daar alweer zo laag, dat die constructie mogelijk is. Om dezelfde reden staat het opstroom kanaal in de eerste bell geheel los, zodat die aan alle kanten warm kan worden. De thermische spanningen zijn daar veel groter, als je niet wilt dat de wand ter plekke scheurt moet je die pijp niet een geheel met de wand maken.
5) Deze wijzigingen betekenen dat het volume van de bell iets zal afnemen. Met name bij de bovenste bell zal dat denk ik invloed kunnen hebben. Maar het volume daarvan is gemakkelijk te herstellen door de kachel iets hoger te maken (niet getekend op het plaatje). Als de bedoeling van de tweede bell is om hete en minder hete gassen te scheiden dan kan bij beter hoger zijn dan breder. Er staat me iets van bij dat Peter had ontdekt dat een hoge bell problemen oplevert, en dat de kachel beter werkte met een lage bell.
Iets te kort door de bocht. Een brede en platte bell werkt net zo goed als een hoge smalle. Wat nog beter werkt zijn meerdere bells achter of op elkaar.
6) Rechthoekige symmetrische ruimtes resoneren graag. Hier en daar wordt beschreven dat de kachel "dieselgeluiden" maakt, en ook zie ik wel beschrijvingen van zich misdragende kachels waarbij ik het vermoeden heb dat er een pulserende luchtstroom "roet in het eten gooit". Ik vraag me dan ook af of de kachel niet wat stiller en stabieler te maken is door hier en daar een schuine wand te plaatsen. Een aerodynamische in- en uitgang op sommige doorgangen kan hiertoe eveneens dienen.
Het geluid van het ding wordt veroorzaakt door het "wapperen" van de vlammen in de syphon. Ik heb geprobeerd om het vloeiender te laten verlopen, hij werd inderdaad stiller en daarmee hielp ik de turbulentie en de optimale verbranding om zeep. Door op de schuine vlakken in de syphon een zig-zag "trip wire" aan te brengen kwam de schone verbranding weer terug. Kennelijk verbreken die rechte hoeken de laminaire stroming en dat veroorzaakt het bulderen. Dat gebulder is een van de charmes vind ik, je kunt horen aan het geluid of het ding goed functioneert of niet.
7) Verbeteringen in de aerodynamica kunnen tot gevolg hebben dat de schoorsteen bij een lagere temperatuur nog kan blijven functioneren. Hiermee kun je het rendement nog iets opvoeren. Aan de ene kant klinkt het misschien belachelijk om aan aerodynamica te denken bij een kachel, aan de andere kant denk ik dat je bij een rendement boven de 90% in een gebied aankomt waar alle beetjes helpen. De kachels schijnen geluiden te produceren, de productie van geluid kost energie, energie die voornamelijk wordt onttrokken aan de beweging van de gassen en daarmee de doorstroming afremmend.
Aerodynamica kun je voornamelijk opvoeren door abrupte overgangen in diameter zoveel mogelijk te vermijden. Als je ergens turbulentie wilt opwekken voor de vermenging van de gassen dan kun je dat het beste selectief bewerkstelligen.
En dat laatste is exact wat ik gedaan heb. De gebruikte aerodynamica is alleen niet van de soort die jij verwacht. Het gaat helemaal niet om vloeiend verlopen, daarvoor moet je bij een finoven of een labyrinth kachel zijn.
Trouwens, de schoorsteen temperatuur tijdens de hele stook bij een koude start is niet hoger dan 60 graden C. maximum. Nog lager en je hebt een "puff back".
8) De ingang van de sifon is "trapvormig". Is dit alleen maar gedaan om de bouw te vereenvoudigen, of heeft dit nog een extra functie? Ik heb eerder in dit topic gezien dat Peter vloeiende gietstukken had gemaakt voor de sifon. Is dit concept verlaten of alleen in de tekening niet weergegeven? Ik begreep dat de dimensies van de sifon nogal kritisch zijn, dus wellicht kunnen we hier het beste het originele ontwerp volgen? Zijn de laatste geteste modellen gebouwd met of zonder de vloeiende overgang in de sifon?
Zie een van de antwoorden hierboven.
Ik begrijp dat je van alles probeert om deze massa kachel minder diep te maken. Op deze manier lukt dat ook, maar die rendementen van meer dan 90% kun je dan wel vergeten. En de kans dat er hier en daar grote scheuren in komen krijg je er gratis bij.

Daarom heb ik een ander voorstel: haal het opstroom kanaal achter de syphon weg en maak de kachel wat breder. In de zo gewonnen ruimte plaats je het kanaal. Het ding asymmetrisch bouwen kan prima.
Hou er ook rekening mee dat dit ontwerp al een beetje terug getuned is om geen al te kritisch geheel te krijgen.
Laatst gewijzigd door peterberg op 07 dec 2010, 22:45, 1 keer totaal gewijzigd.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

Plaats reactie