Hout-cv kachel met stoomturbine

verwarming, isolatie, huiselijk energieverbruik

Moderator: Moderators

account verwijderd
Berichten: 2127
Lid geworden op: 05 okt 2009, 23:49
Locatie: verwijderd

Re: hout cv kachel met stoomturbine

Bericht door account verwijderd »

@XR,

Mooie documenten.

Plaatje hieronder is met recuperator.

Bij het andere plaatje snap ik niet wat de lampda betekend,

Voor een indirecte buiswisselaar die perslucht opwarmt mag je 300W/m2.K rekenen aan de binnenzijde. van buis naar perslucht.
Als je dit door rekent heb je aan die zijde niet veel oppervlakte nodig bij een dT van 500 Kelvin.

http://www.holzenergie-symposium.ch/Dok ... arsali.pdf
Bijlagen
direct drive.jpg
heat tranfer.jpg
lampda waarde.jpg
werkingsgraad turbine.jpg
Verwijderd
account verwijderd
Berichten: 2127
Lid geworden op: 05 okt 2009, 23:49
Locatie: verwijderd

Re: hout cv kachel met stoomturbine

Bericht door account verwijderd »

Nog een paar interesante plaatjes voor indirecte warmtewisselaars voor een EFGT of een CHP installatie.

http://www.bosal.com/Portals/0/Internat ... angers.pdf

Nog een interesant document :

http://www.biomasseverband.at/uploads/t ... ovanni.pdf
Bijlagen
1-s2.0-S0960148109005266-gr1.jpg
1-s2.0-S0960148109005266-gr6.jpg
1-s2.0-S0960148109005266-gr3.jpg
1-s2.0-S0960148109005266-gr4.jpg
1-s2.0-S0960148109005266-gr4.jpg (30.57 KiB) 2981 keer bekeken
Verwijderd
le_pilaf
Berichten: 192
Lid geworden op: 12 dec 2009, 22:51

Re: hout cv kachel met stoomturbine

Bericht door le_pilaf »

michel.
Bij het andere plaatje snap ik niet wat de lampda betekend
λ staat voor luchtverhouding

suc6 frank.
je bespaaart door niet te verbruiken .
x21r
Berichten: 263
Lid geworden op: 27 jun 2011, 12:50

Re: hout cv kachel met stoomturbine

Bericht door x21r »

Die (tot…)300 W/m2 is alleen bij hoge Renynolds nummers … dus de dubbele helixbuis of die plaat met gebogen buis vorm (heb ik hele grote mooie voorbeelden van gezien).

Nu gewone buis zoals de onderste wisselaars plaatjes ..hebben een veel lagere waarde. W/m2
En bovendien gas ~900 -1000 graden en lucht moet 700-800 worden dus erg dichtbij elkaar.
En buizen zo dicht op elkaar is moeilijk schoon te maken.

Als ik oppervlakte zie van BG50 warmte wisselaar ….is de zijkant van een “halve” container…en dit om de 5 cm..(plaat wisselaar) ..Dus iets van 6m2 x 40 ..240m2…..

En die combustion air ratio lampda… heb ik ook gezien .. richtwaardes voor de verhoudingen.
Nog veel werk te doen ;-)

Die Bosal heat exchanger is ook goed.. special coating 700 of 100 graden
account verwijderd
Berichten: 2127
Lid geworden op: 05 okt 2009, 23:49
Locatie: verwijderd

Re: hout cv kachel met stoomturbine

Bericht door account verwijderd »

@XR,
Als ik oppervlakte zie van BG50 warmte wisselaar ….is de zijkant van een “halve” container…en dit om de 5 cm..(plaat wisselaar) ..Dus iets van 6m2 x 40 ..240m2…..
Waar kan ik dit plaatje zien?, je bedoelt hoogstwaarschijnlijk niet dit plaatje :

Ik heb het plaatje al gezien iets hierboven, maar die groene buizen, aan de uiteinden te zien en het bochtwerk, lijkt het op buizen.
Ik begin steeds meer tegeloven in een plaatwisselaar voor deze opstelling. :wink:
Bijlagen
wisselaar .jpg
Verwijderd
account verwijderd
Berichten: 2127
Lid geworden op: 05 okt 2009, 23:49
Locatie: verwijderd

Re: hout cv kachel met stoomturbine

Bericht door account verwijderd »

@XR,

Heb een super idee gekregen vanavond.

buizen 35x1.25x6000mm, die maak ik met 2-7mm afstand van elkaar in een schoorsteenbuis van 150mm x 3mm doorsnee.
Het ontwerpen van een turbo machine op lucht is dus anders als het ontwerpen van een cv installatie,
met waterspaties van 20mm hoeft je hier geen rekening te houden. Zouden luchtzijdig spaties van 1-2mm in het uiteinde van de
buisradius voldoende zijn...
Een multi-buis in buis wisselaar met een lengte van 2 meter, 3 sets achter elkaar. (net als stikstofkoelers van air liquide)
De oppervlakte van de rookgassen is nu ietsje kleiner, maar dat neem ik voor lief, anders moet ik overstappen naar buis 200mm....
Mischien doe ik wel 2 buizen 150 gebruiken bij elkaar zodat de rocket goed zijn rookgassen kwijt kan.

Je zou ook één lange multibuis van 6 meter kunnen maken, dan heb je gelijk een mast voor een windmolen erbij, voor als
de biomassa op is.... :mrgreen:

Het voordeel is dat je kan werken met centrale vlamkasten cq veegluiken kan werken.
Een 4 set uitbreiding is dan gelijk de cv wisselaar. :idea: Die koelt de laatste 200 graden terug naar LTV.
In de centrale vlamkasten kan een bypass worden voorzien, ook een voordeel.

Ik krijg er steeds meer zin in om iets moois te bouwen, dit gaat eruit zien als een nuclaire reactor, finally.... :mrgreen:
Bijlagen
Heat Exchange EFGT.jpg
Verwijderd
x21r
Berichten: 263
Lid geworden op: 27 jun 2011, 12:50

Re: hout cv kachel met stoomturbine

Bericht door x21r »

1 ..stroom snelheid van het lucht en rookgas verlagen……in WW(meerdere pijpen parallel)

2..in verbranding’s gas zit vuil in…..duidelijk te zien op foto’s uit de documenten .
Dus als jij de buizen op 5mm zet …MOET je afvalgas DOOR de pijp van 35 sturen !!
(Met als gevolg dat je oppervlakte kleiner word en gevoeliger voor vuil..wel makkelijker schoon te maken :-)

3 ook voor verwarmde lucht geld ..lage stroming’s weerstand…dus tussen de buizen niet kleiner dan 5-7mm…(WW bosal heeft 5millibar verlies).

4 liefst geen gladde buizen .

5 oppervlakte warmtewisselaar die ik berekenden…..
Als je tekst leest..hebben ze alles in containers gebouwd..dus hoogte 2m diepte 3m (4m-1m voor turbo ruimte)
Geeft 6m2…breed 2m..en veronderstelling dat de platen om de 5cm staan geeft 40 platen..dus 240m2
MINIMAAL 240m2……als je ribbels aan brengt word het effectieve oppervlakte 2x groter…
6..warme rook gas liefst niet tegen de zwaarte kracht verplaatsen.
le_pilaf
Berichten: 192
Lid geworden op: 12 dec 2009, 22:51

Re: hout cv kachel met stoomturbine

Bericht door le_pilaf »

Michel.
Ik heb je ontwerp van je WKK 40kw th en 10 kw E bekeken.
Je gebruikt de verbranding ruimte om je verbrandingslucht voor te verwarmen.
Je koelt je hierdoor je vuur en daardoor word je verbranding temperatuur lager.
Als je een deel van de restwarmte gebruikt die uit de turbo komt en die toevoert na de compressor.
(de inlaat lucht van de compressor zo laag mogelijk = veel volume na het opwarmen)
Dan word je verbranding temperatuur hoger en heb je een beter rendement

Suc6 frank.
je bespaaart door niet te verbruiken .
account verwijderd
Berichten: 2127
Lid geworden op: 05 okt 2009, 23:49
Locatie: verwijderd

Re: hout cv kachel met stoomturbine

Bericht door account verwijderd »

@Le_Pilaf,

Klopt, ja.
Het is bijna geen doen om in eerste een indirecte wisselaar te maken.
Als je grofweg 240m2 (volgens XR21) op 50Kw-e hebt, dan heb je 10m2 op 2Kw-e.
De wisselaar wordt dan 10 buizen van rond 150mm, 1 meter lang, vol met pijpen 35*1.5mm.
Da's een gewicht wat je nooit warm krijgt met een klein kacheltje (kleine schaal).

Met een platenwisselaar idem dito. Een plaat 1.5 mm dik, 0.5 x 0.5 meter, 40 stuks, is al 147 kg.

Onderstaande buiswisselaar bijvoorbeeld uit een andere pdf file : ongeveer 170 buizen van 34mm, 5 meter lang = 90m2 x 2 wisselaars = 180m2.
De installatie is 500Kwt en 90Kwe, is omgerekend ca. 2m2 per Kwe = 4m2 per 2Kwe, is dus al gunstiger, (dat zijn ook cijfers die ik met de vlampijpwisselaar haal uit mijn hoofd gezegd thermisch 1m2 = 2 KWt).
Dat worden 20 buizen van 35*1.5mm, 2 meter lang, dat klinkt al gunstiger.

Als je het IFGT (indirect fired gas turbine) systeem in beschouwing neemt, dan is deze voorzien van een indirecte rvs wisselaar die ongeveer 2500 euro gaat kosten op kleine schaal.
In beschouwing nement de ROI (return on investment) is dit het duurste onderdeel van de installatie, het zorgt voor a voor rendementverlies 10-15% en b het neemt veel ruimte in.

Aan de andere kant een DFGT (direct fired gas turbine) heeft geen dure rvs wisselaar nodig, heeft wel meer slijtage op de uitlaat turbo, maar ja.
Ik denk dat de slijtage van de turbo rotor best mee kan vallen. Het nadeel is een verbrandingskamer die onder druk staat 1-4 bar.
Bijlagen
buiswisselaar.jpg
Verwijderd
account verwijderd
Berichten: 2127
Lid geworden op: 05 okt 2009, 23:49
Locatie: verwijderd

Re: hout cv kachel met stoomturbine

Bericht door account verwijderd »

Bijgaand plaatje is de tunneloven, waarmee ik ook alumnium smelt op 800 graden met standaard schoorsteen.

Ik heb een modificatie getekend waarbij er een turbo op zit.
Er kan ongeveer 15kg hout in is ongeveer 60KWt / 15Kwe als alles meezit.

Ik ben bang dat dit het effect van een straalmotor gaat weergeven. :mrgreen:
Bijlagen
tunneloven.jpg
Verwijderd
x21r
Berichten: 263
Lid geworden op: 27 jun 2011, 12:50

Re: hout cv kachel met stoomturbine

Bericht door x21r »

4m2 per 2Kwe of 10m2 per 2Kwe scheelt wel factor 2….maar we hebben het wel over fabrikant data…en een gokje… dus test opstelling (praktijk)kan beide kanten op wijzen..ik ben reuze benieuwt.


Een plaat wisselaar is 1mm dik dus sneller door corrosie aan getast…Pijp is dikker 4mm ….maar wel moeilijker aan elkaar te monteren..en in installatie volume groter.
Nu gewoon rvs is niet goed genoeg je moet iets van de volgende stoffen hebben..dus duur
TITANIUM HEAT EXCHANGER
Alloy 617 (UNS N06617) is a solid-solution,
nickel-chromium-cobalt-molybdenum alloy with a good
combination of metallurgical stability, strength, and
oxidation resistance at high temperatures

of http://www.smt.sandvik.com/en/products/ ... plications

Je kan wel zeggen dat alleen het laatste deel van de ww 600>850 een goede coating moet hebben.

En ik weet niet hoe jij aan welke prijs komt van rvs …maar
3m2 a 1mm kan je voor 72€ krijgen dus 10m2 voor 239€ ???
rvs plaat 1 mm dik 3,00 per kg per plaat..plaatmaat 2000 x 1000 x 1 .. 48,00 euro..
plaatmaat 3000 x 1000 x 1 ... 72 euro .. plaatmaat 2500 x 1250 x1 .. 75 euro
http://link.marktplaats.nl/602448401
En als je de ww uit 3 gedeeltes laat bestaan hoef je jaarlijks maar 1/3 deel van je ww te wisselen(alles 1 positie opschuiven naar het heetst van de strijd ;-)
Kost dan dus 80 euro..per jaar …………als je heetste gedeelte van dure pijpen maakt hoef je pas na 3 jaar de pijpen te vervangen….maar wat kosten die brrr??
DFGT (direct fired gas turbine)
Al gezien wat een revisie setje kost voor een turbo….. word je niet vrolijk van ieder jaar…of een foute stook en je bent de l..l
Een fout plakkend deeltje op je schoep en je heb onbalans ..en dat bij xx duizend rpm …


Dus heeft iemand nog meer info en gedachtes ?? alles is welkom ;-)

-------TARGET-----
Mijn gedachte ..installatie vuurhaard in de tuin..en op het keuken dak de rest (bv 3 meterlang 70cm hoog ) ..en langs de gevel de afvoerpijp verder naar boven..
Dan kan je in de randstand veel installaties kwijt ;)

En opbrengst 500W 8 uur lang ..en tijdens elektrisch koken toch wel 4 a 6kW kunnen op wekken 30 minuten lang.
365 dagen a 8 uur=2920h + weekeinde 52 x2 x 8uur=832h maakt 4750 uur per jaar.
le_pilaf
Berichten: 192
Lid geworden op: 12 dec 2009, 22:51

Re: hout cv kachel met stoomturbine

Bericht door le_pilaf »

Michel.

Ik vind het wel heel groot worden de warmte wisselaars als ik ga kijken na een hetelucht verwarming van 100 kW zijn ze niet zo groot en zwaar als Julie berekeningen ik denk dat temperatuur en de geforceerde lucht veel uitmaken voor de warmte overdracht .ik zag dat lucht de warmte 3 X zo slecht als water misschien is er een er ander medium dat de warmte nog beter transporteerd.
Als je echt compact wilt werken kun je ook gebruik maken van heatpipes ik heb hieronder een link van de 12ambachten ze gebruiken hem in combinatie met een radiator maar dat kan natuurlijk ook een warmtewisselaar zijn
http://www.de12ambachten.nl/beter1x/bet ... nsport.php

suc6 frank.
je bespaaart door niet te verbruiken .
x21r
Berichten: 263
Lid geworden op: 27 jun 2011, 12:50

Re: hout cv kachel met stoomturbine

Bericht door x21r »

Edit: draai uren
Nu schijnt in de zomer de zon..dus kan ik nog 3 maanden er af trekken.(als je zonnepalen heb).
4750h *9/12 =3562h

Als de WW een lengte heeft van 6 meter …met een temp van 200 naar 800 graden.
En je kort deze in naar 2meter..moet je de beide stromen minimaal 3x lager maken in snelheid..
Anders haal je je temperatuur niet van 800 graden

Bovendien… die fabrikant zegt al max 850 graden in blaas temperatuur..en daar kan je geen 800 lucht uit halen…tenzij je ze nog langer maakt ;-)

BG50 heeft een ww met een lengte van ongeveer 3mx 6 (als de tekening klopt) is dus 18meter lengte…..
le_pilaf schreef:Ik vind het wel heel groot worden de warmte wisselaars als ik ga kijken na een hetelucht verwarming van 100 kW zijn ze niet zo groot en zwaar als
Die ww van de BG50 beslaat bijna een hele container…
Verwarming ga je voeden met 70 graden in ..uitgaande temp lucht=30 graden …
Nu zitten we hier met ingang van 1000-1200 graden ..en uit is 800 graden ..Dus de WW moet veel langer zijn.
edit:
Bnodigt oppervlakte van lucht wisselaar is groot....oppervlakte van water zijde is erg klein..
als je dan 2x lucht heb ..word de gehele wisselaar nog groter.

En turbine heeft maar een rendement van 13..16% als ik het me goed herinner.
Dan je as verliezen …generator verliezen…dus ww kWth moet 10 x groter zijn in kWe…toch ??
pelletpower
Berichten: 3294
Lid geworden op: 12 nov 2011, 13:21

Re: hout cv kachel met stoomturbine

Bericht door pelletpower »

x21r, leuk dat je dit idee serieus benaderd.
Fijn dat meerdere mensen tot dezelfde conclusie komen: inderect stoken. Het mooie is niet alleen dat je turbo heel blijft, maar dat je je brandstof vrij kunt kiezen. Als je ook nog een luchtgelagerde turbo neemt, dan kan de restwarmte voor ruimteverwarming gebruikt worden.
De warmtewisselaar is het meest ongewisse. Met de informatie uit de vorige kun je wel stellen dat het minimum aan ww opp 5m2/kWe moet zijn. De ww zal vanuit praktische overwegingen uit een buizenwisselaar moeten bestaan. Buizen zijn makkelijk en zelfs automatisch te reinigen. Met een buis van 40mm heb je dan 40m nodig per kWe. WW met aanstroomopp 500-500mm en buissteek 50mm zou dan een hoogte hebben van 0,4m per kWe. Druk is geen probleem meer omdat buizen de beide bodems versterken.
Gevoelsmatig is dit best redelijk.
Het probleem met de compound is dat deze ongeveer 30 tot 40 kWmech levert en dus een bijbehorende ww nodig heeft.
Zou het makkelijker zijn een bestaande turbo, zeg van vw up 1,2 tdi, te verbouwen?
x21r
Berichten: 263
Lid geworden op: 27 jun 2011, 12:50

Re: hout cv kachel met stoomturbine

Bericht door x21r »

Dit moet toch wel om te doen zijn…laatste stuk ceramiek..lucht dicht afsluiten misschien probleempje….lol
ceramic core.jpg
3pass cross.jpg
http://www.netl.doe.gov/publications/pr ... ntrics.pdf


@ pelletpower
---
Buis …ben er niet zo zeker van…plaat word steeds meer toegepast. Buis is lassen of klem draaien …plaat is gewoon monteren.
En met plaat kan je de effectieve lengte met ribbels langer maken…meer effectief oppervlakte..met buis erg moeilijk. (zeg maar meer … watt per kg off watt per €)
Kijk maar eens naar de dubbelwandige WTW douche wisselaar ,de high eff…heeft een draai in de buitenste buis,om het water een langere weg af te laten leggen..dus hoger rendement..en met dezelfde hoeveelheid buis.
En plaat is makkelijker schoon te maken dan buis .....

---
…rpm groter dan 5000…..doet bij mij alle alarm bellen af gaan…zeer moeilijk …lijkt simpel..
En dan nog eens bij hoge temperaturen.
Bij cnc frees motoren gebruiken ze soms ook >10.000rpm voor de frees…en dan lopen de rollerskate kogellagers al een beetje warm ..en dan nog eens 800 graden toevoegen aan de as .brrrrr

---
idee serieus benaderd
Ikke wel … alleen moet je eerst begrijpen wat er gebeurt..proberen na te rekenen ..en geen veronderstelling te maken..zeker kwa reken % ;-)
En de rest van de wereld heeft heel veel info….lol
Ik kijk er anders tegen aan…vandaar mijn TARGET …
Ik heb zelf wat op de teken tafel staan om mijn target te halen(totaal andere manier)..

Maar op de tot nu toe beschreven(turbo) wijze gaat dat niet lukken(vermogen 500-6000We).

Maar wat zeg jij over RVS prijs plaat 1mm ??

Edit: pellerpower
Buis 40mm diameter…40cm lengte …per kWe….
Wat gebeurt er in een schoorsteen…hoogste temperatuur in het midden van de pijp.
Dus geen uitwisseling met de buiten kant…dus weinig warmte overdracht..en zeker geen hoge temperatuur….

Uitgaande temperatuur (800) moet bijna even hoog zijn als inkomende temperatuur(1000)..
Dus lange wisselaar nodig….lange weg van kontakt…
Plaats reactie