Goedkope prefab massakachel met Shorty kern

[peterberg]

Dank voor de complimenten.
De foto laat niet zien dat er nog niets in zit, alleen de voorkant is compleet. Een beetje zoals een filmdecor, achter de voorgevel is het leeg.

Morgen gaat er weliswaar gebouwd worden maar uitgerekend de 144 betonklinkers die ik bij Hornbach heb besteld zijn nog niet afgeleverd. Er was een mogelijkheid om ze ergens bij een concurrerende bouwmarkt te gaan halen, maar dan was ik veel aan het sjouwen en moest ik tenminste drie keer rijden, misschien vier. Nu heb ik €90,- betaald om het voor de deur te laten zetten en wordt de beloofde levertijd van 5 werkdagen niet nagekomen.
Balen!

Kortom, komende woensdag is ze nog niet operationeel, helaas, ik laat het weten wanneer dan wel.

[kockie]

achter de voorgevel is het leeg.

Klinkt als mijn hoofd

[LeaD]

achter de voorgevel is het leeg.

Klinkt als mijn hoofd

Toch niet, zelfkennis is het begin van alle wijsheid !

Ik ben hier ook zo iets aan het bouwen maar dan met een gewezen mazoutton van 2000 L ( dus niet zo strak uitziend ) en een longy ( brandkamer van 90 L ) . Voor een werkplaatskachel meer als voldoende .

[rijpezweer]

Ik ben een leek, maar ik kan wel zeggen dat dit er heel mooi uitziet!

Wat voor warmteproductieprofiel (tijd, kW) moet ik van dit soort kachel verwachten? Ik begrijp dat je allicht nog niet veel preciezers kan zeggen dan een orde van grootte.

Ik was begonnen meer beginnersvragen uit te schrijven (zie hieronder), maar misschien getuigt het van meer respect voor je werk te vragen naar een aanbevolen plek om meer te lezen over je shorty-kern. Wat zou jij aanbevelen?

- Is de warmteproductie enigszins moduleerbaar? Aangezien we het over een massakachel hebben neem ik aan dat hoeveelheid hout en luchttoevoer de belangrijkste parameters zijn waarmee je kan spelen.

- Hoe gebeurt de luchttoevoer precies en hoe regel je die?

[peterberg]

Wat voor warmteproductieprofiel (tijd, kW) moet ik van dit soort kachel verwachten? Ik begrijp dat je allicht nog niet veel preciezers kan zeggen dan een orde van grootte.

OK dan, orde van grootte. Een goede massakachel kan +/-4 kWh produceren van elke kilo droog (max 15%) hout. Uitgaande van de 8kant peperbus, een 130 mm systeem, is dat 2,5 kg voor zacht hout en 3,5 kg voor hardhout, per stook. Aangezien zo'n kleine massakachel geen 24 uur kan overbruggen dient er elke dag minstens twee keer per dag de genoemde hoeveelheid verstookt te worden. Dan krijg je dus 20 kWh, verspreid over 24 uur voor zacht hout, en 28 kWh voor hard hout. Dan is het ook nog mogelijk om elke stook dubbel uit te voeren, dan wordt het respectievelijk 40 en 56 kWh, allemaal grove schattingen.

- Is de warmteproductie enigszins moduleerbaar? Aangezien we het over een massakachel hebben neem ik aan dat hoeveelheid hout en luchttoevoer de belangrijkste parameters zijn waarmee je kan spelen.

De afgeleverde warmte is te moduleren, maar alleen met de hoeveelheid brandstof. Het is uiteraard een kwestie van ervaring om die te matchen met de warmtevraag.

- Hoe gebeurt de luchttoevoer precies en hoe regel je die?

Er is een enkelvoudige luchttoevoer, die de benodigde lucht in de bovenste helft van de vuurkamer naar binnen brengt. Die toevoer heeft een klep die maar twee standen heeft, helemaal open of helemaal dicht. Daar valt dus niets mee te regelen, dat doet de kern namelijk zelf. Door de proporties van de kern heeft ze een gelimiteerde verbranding snelheid. Te hard gaan branden is er niet bij, dat is in het ontwerp al geregeld. Gemiddelde brandduur met een volle lading: ergens tussen 45 en 70 minuten, afhankelijk van omstandigheden en brandstof.

[kockie]

Kan deze kachel ook (gedeeltelijk) zonder stenen? Dat lijkt me een mooie aanwinst voor mij in de schuur; massa is daar niet nodig, misschien zelfs ongewenst, omdat deze alleen bij aanwezigheid gestookt zal worden.

[peterberg]

Kan deze kachel ook (gedeeltelijk) zonder stenen? Dat lijkt me een mooie aanwinst voor mij in de schuur; massa is daar niet nodig, misschien zelfs ongewenst, omdat deze alleen bij aanwezigheid gestookt zal worden.

Bij gelegenheid moet er eens aan rekenen of dat kan. Een 130 mm systeem in een peperbus die maar twee in plaats van 3 verdiepingen heeft, bijvoorbeeld. Door de afwezigheid van massa wordt de binnenruimte te groot, verlagen van het geheel zou dan mogelijk net de gevraagde waarden kunnen halen.

[peterberg]

Op de vraag van Kockie heb ik nu een antwoord. Als de massa helemaal weg wordt gelaten, de kern uitgezonderd, dan kan een kale peperbus van twee verdiepingen een 130 mm kern prima aan. De cijfers: een kern van deze omvang kan een (binnen) oppervlak verwarmen van 3,99 m². Omdat het een Shorty is, die rustiger brandt dan een eerste generatie batchrocket en daardoor ook minder vermogen per tijdseenheid levert, moet het binnen-oppervlak van een bell 10% kleiner zijn. Dat komt neer op 3,59 m², de kale korte peperbus beslaat 3,49 m², dus nog eens 0,1 m² kleiner.

Conclusie: het kan en het oogt leuk, is snel warm enzo.
Maar... twee dekselvaten op elkaar met een 130 mm Shorty kern er in doet vrijwel hetzelfde in termen van warmte afgifte. En is echt factoren goedkoper, hoewel het kozijn en deur het meeste werk is. De rest is gewoon een gezette stalen bak, wat superwool, vuurvaste kit en 30 mm dikke chamotte stenen. Als het deurstel er is dan is zo een bouwen een knutseltje voor twee personen in een weekend. OK, het oogt niet flitsend, maar verwarmen doet het wel degelijk. Het is jammer dat het ontwikkelmodel al is uitgeleend en een yurt verwarmt, anders had je daar een bod op kunnen doen.

[kockie]

Ik heb het deurstel van de kookcontraptie nog, kunnen we daar nog wat mee?

[peterberg]

Ik heb het deurstel van de kookcontraptie nog, kunnen we daar nog wat mee?

Dat gaat het niet worden, sorry. De deur is van een 150 mm systeem, dus gewoon te groot voor een 130 mm Shorty. Het kozijn is nu echt radicaal anders dan in 2013, sinds de luchttoevoer er doorheen gaat. Het glas kan waarschijnlijk wel pasgemaakt worden voor de kleinere deur. En als het staal van de deur wordt geslacht dan kunnen de stukken weer een nieuwe deur worden. Maar het kozijn moet echt helemaal opnieuw.

[peterberg]

In de tussentijd is het project weer verder gevorderd. De basis is neergezet, netjes waterpas enzo. Samen met de hulp van afgelopen maandag is de massa in de eerste verdieping opgebouwd. De mortel is leemstuc van Oskam, wordt als prettig om mee te werken beschouwd. Lekker kleien dus.



Om de uitlaat heen werken was even prutsen maar dat lukte wonderwel, zonder grote steenzaagmachine maar met alleen een kleine haakse slijper.



De latten die eromheen zitten houden de zaak netjes op vorm terwijl de stenen er in gaan, anders past de volgende laag staal er geheid niet op. De volgende foto laat de eerste verdieping zien met de stenen er allemaal in en de steiger er af. Nu is ook goed te zien dat het ontwerp is toegespitst op het formaat van deze stenen, het past er allemaal maar net in.



Toen het achterste paneel er op en de stalen bak met aangelast kozijn, en het voorste paneel met een groot gat er uit geslepen. De hele kern zit er nu ook in, het enige wat hier mist is het rechter zijpaneel. Alle panelen met popnagels aan elkaar gezet, werkt wonderlijk goed met de 1,5 mm materiaaldikte.



En nog een foto van de andere kant.



Het laatste paneel rechts is er ook nog ingezet, verder zijn we maandag niet gekomen. Ik was op dat moment bezig zachtjes in te storten, ik werd duizelig en misselijk. Dat krijg je ervan als je 17 dagen achter elkaar zonder onderbreking bezig blijft. Terwijl je niet de jongste meer bent, ook al voelt dat niet zo. Ik heb drie etmalen veel geslapen, op dit moment denk ik aanstaande maandag weer voorzichtig te beginnen.

[rijpezweer]

Wat voor warmteproductieprofiel (tijd, kW) moet ik van dit soort kachel verwachten? Ik begrijp dat je allicht nog niet veel preciezers kan zeggen dan een orde van grootte.

OK dan, orde van grootte.

Dank voor het uitgebreide en duidelijke antwoord. Dit lijkt voor ons de ideale aanvulling op een warmtepomp. Knusse warmte. Perfect ook om het huis warm te houden bij stroomstoring.

[Gijs]

Mooi werk weer Peter !

Wat is er te verwachten van het stalen frame onder de kern, gaat dat een leven lang mee, of rot dat op een gegeven moment weg ?
Is er nog ruimte tussen de stenen en de schil te bedenken voor een warmtewisselaar, of blijft dat lastig ?

[peterberg]

Wat is er te verwachten van het stalen frame onder de kern, gaat dat een leven lang mee, of rot dat op een gegeven moment weg ?

De kern wordt niet ondersteund door een stalen frame. In plaats daarvan is de kern in een gezette stalen bak gebouwd die voor en achter op de flens van de schil steunt. Waar de panelen van de schil samenkomen is het punt waar de draagkracht het grootst is, daarom bevindt die staande naad zich onder de bak.
Wegrotten is onwaarschijnlijk, om meer dan één reden. Ten eerste is tijdens de stook het gehalte aan zuurstof in de bell behoorlijk laag. Ten tweede worden tijdens de instook-periode (wanneer de verbranding niet optimaal is vanwege al het aanwezige vocht) alle koude oppervlakken gezellig gecoat met een laagje houtteer. Met als gevolg dat er van corrosie maar weinig sprake is.
Verder staat de kern van mijn red bell op een stalen frame dat zich gewoon in de rookgas weg bevindt. Geen spoor van corrosie te zien toen ik twee jaar geleden de boel inspecteerde. Op dat moment was het 9e stookseizoen voor deze kachel net voorbij.

Is er nog ruimte tussen de stenen en de schil te bedenken voor een warmtewisselaar, of blijft dat lastig ?

Het is de bedoeling dat de 8kant peperbus een ruimte verwarmt, een warmtewisselaar om er een soort cv van te maken zit niet in de planning. Het doel is wat de titel zegt, om een warmte wisselaar te kunnen herbergen zou een ander ontwerp gemaakt moeten worden.

[peterberg]

Na een week veel slapen, wat door het huis scharrelen met een rollator en later een wandelstok ben ik weer opgekrabbeld. Op maandag de 14e kon Ivar weer komen helpen en samen hebben we de tweede verdieping, rond de kern ingebouwd.



Plus de zijpanelen van de derde verdieping op hun plaats gepopt. De daaropvolgende twee dagen ben ik in mijn eentje verder gegaan.



Woensdagmiddag was de hele voering op hoogte, inclusief de uitlaat van de bypass.



Het is een gat van 190 cm diep, het is echt nog steeds ongelofelijk dat de rookgassen dat hele eind naar beneden gaan.
Woensdagavond zat het deksel er ook op en waren de pijpen aangesloten, ze was voor het eerst operationeel!



Met de bypass open was opstarten geen probleem, ondanks alle water dat er nog in de leemmortel en de stenen zat.



Met ook nog twee kachel ventilators er bovenop werd het zelfs een heel spectaculair geheel.



Die betonklinkers kunnen behoorlijk snel warmte opnemen en transporteren, eenmaal droog en gestart vanaf koud begint de warmte al na 35 minuten aan de buitenkant voelbaar te worden. Maar er is ook iets wat me een beetje dwars zit: als de bypass is gesloten en het vuur brandt voluit blijft de schoorsteen temperatuur ergens rond de 100 graden hangen. Ook na drie vullingen blijft dat zo. Blijkbaar kan het geheel zoveel warmte onttrekken dat de eind temperatuur niet verder stijgt. Om uit te vinden of dat aan de kale bovenplaat ligt heb ik er 18 stenen bovenop gestapeld.



Veel effect heeft dat niet, de grafiek van zaterdagavond laat nog steeds hetzelfde gedrag zien.



De duidelijke treden in de blauwe lijn zijn een gevolg van het sluiten van de bypass in twee stappen. Daarna blijft de afgas temperatuur hangen op een zelfs lager niveau, ergens tussen de 70 en 80 graden. Na deze lading van vurenhouten plankjes heb ik bijgevuld met een bundeltje beuken plankjes, in de verwachting dat de temperatuur daarmee omhoog zou gaan.



Mooi niet dus, naar het einde toe zakte het weer terug tot 80 graden. Het enige effect van de stenen op de bovenkant is dat het geheel langer warm blijft. Maar de kwaliteit van de verbranding is wat beter als de trek sterker is, dus ik wil er wel wat aan doen.
Het plan is nu om in de komende week het deksel te lichten en één ring stenen er uit te halen. Om die vervolgens te vervangen door een plafond van klinkers. Omdat de maximum warmte opbrengst is gelimiteerd in deze kern, was de bell al 10% kleiner gemaakt. Door er een plafond in te leggen wordt de bell nog iets kleiner en neemt de massa wat toe.

Twee mogelijkheden: een enkelwandig plafond van 105 mm dik beperkt het binnen oppervlak van de bell met 16% ten opzichte van de tabel op de batchrocket site. Met een dubbeldik plafond van 185 mm dik neemt de massa nog wat meer toe en neemt het binnen oppervlak nog meer af, tot 19% ten opzichte van de tabel.
Het grootste te verwachten voordeel is een wat hogere eind temperatuur, in combinatie met een grotere opslag capaciteit. Maanden geleden had ik al de te verwachten afname van het binnen oppervlak op 15% geschat. Eerst maar eens zien wat dat oplevert, het blijven interessante tijden!