Massakachel tegen buitenmuur? (Hoe te doen?)

[ritsaert snijder]

Goededag!

Heel veel aandacht gaat er uit naar het rendement van de vuurkamer. Terecht en met goede resultaten. Interessant is het natuurlijk ook om verder te kijken naar het afnemend systeem (bell, tegenstroomkanalen, warmtebankjes).

Ik wil jullie aandacht vragen voor massakachels tegen buitenmuren. Toch nog wel vaak zie je dat een massa kachel wordt geplaatst tegen een buitenmuur. Situatie heb ik zelf ook (mijn finoven staat wel geheel centraal).

De massakachel staat dan de buitenmuur op te warmen. Zou je kunnen verhelpen met isolatie. Maar dat is niet zo makkelijk. De massa straalt namelijk door, en die langdurige straling wordt vertraagd door isolatie maar na 24 uur stoken heeft die isolatie geen effect meer. Dan ben je de buitenmuur aan het opwarmen. Slecht voor het rendement.

Een ventilerende spouw is ook geen echte oplossing; het gaat om stralingswarmte met relatief weinig convectie. Met ventilatie voer je alleen de warme lucht af. De massa blijft de buitenmuur aanstralen.

Een massakachel tegen een buitenmuur is dus geen goed idee. Maar soms moet je wel.

Ik ben op zoek naar oplossingen. De eerste oplossingen is het minimaliseren van de massa tegen de buitenmuur. De tweede is reflectie. De derde is conductie isolatie.

Minimaliseren van de massa.
Stralingswarmte naar de buitenmuur wil je dus voorkomen. Dat betekent dus het verminderen van de massa in de constructie.

Bij massakachels met tegenstroomkanalen (Finovens) is dat in principe lastig, maar daar kan je wel zorgen dat de warmtestromen (rookkanalen) niet in de buurt zitten van de buitenmuur. Daarnaast kun je kijken of het in de constructie mogelijk is om naar de buitenmuur toe minder massa te gebruiken. Stenen op klamp metselen en toepassen van de oplossing die ik hieronder geef.
Probleem is natuurlijk ook dat de finoven zwaar is en dus ook constructief moet kloppen. Tot slot moet je rekening houden met de verschillende uitzettingen.

Een belconstructie wordt ook gebouwd met minder massa (halfsteens) en er is meer keuze om de massa te plaatsen. Ook is het mogelijk om de massa in de bell te plaatsen.

Mijn nieuwe kachel (rocket met bell) kan ik niet anders plaatsen dan tegen een buitenmuur. Ik wil daar dan een minimale hoeveelheid massa, een hele goede reflectielaag met een spouw, een goede laag conductieisolatie. Daarnaast moet de muur de bovenplaat kunnen dragen en de uitzettingsverschillen moeten worden opgevangen.

In de bijgevoegde tekening heb ik daar een opzet voor gemaakt. Van binnen naar de buitenmuur.
· Eerst een vuurvaste laag, met zo min mogelijk massa. Idee is om daar en Hottglasmengsel toe te passen (leem en chamotteklei) met toevoeging van houtzaagsel. Als dat houtzaagsel verbrand ontstaan er luchtbellen en dat verbetert de isolatie.
· Die laag zit op een calcium silicaatplaat met daaroverheen jute gespannen. Ik zoek nog naar een andere manier van hechting die warmtevaster is.
· Vervolgens een geventileerde luchtspouw van 2,5 cm en een goede reflectielaag. Die laag wou ik op een vermiculietplaat plakken (goedkoper alternatief gezocht).
· Vervolgens een laag rockwool van 5 cm.
· Dan de buitenmuur.

Bovenop een laag superwool om de uitzetting te compenseren, daarboven op het deksel.

Groet!
Ritsaert

[deleted]

Rits,

Interessante vraag. Dat lijkt me iets voor Peter.
Ik weet niet wat het beste reultaat geeft. Dat zou gemeten moeten worden.
Voor mezelf zou ik een wat andere redenering volgen (voor wat het waard is, het is ook maar een gok:)

Achterwand van de oven juist met zoveel mogelijk massa. Massa verlaagt de oppervlaktetemperatuur en verlaagt dus juist de uitwisseling van warmte (per uur) en is effectiever te isoleren.
Je zou voor het materiaal kunnen kijken naar stenen/blokken met een slechte emissiviteit(straling). en een slechte warmtecapaciteit. (opname van warmte)
Moeilijk te vinden trouwens voor steenachtige materialen, ik zoek deze cijfers ook nog altijd.

En dan wordt het moeilijk ...
Luchtspouw tegen de kachel of tegen de muur ... ???
Reflecterende laag is en goed idee, maar om effectief te werken moet er een luchtlaag(spouw) voor de reflectiezijde zitten. Als andere isolatie deze reflectielaag raakt gaat verdwijnt het effect (of toch zeker grotendeels). De maat voor reflectie wordt meegegeven bij deze folies. Normaal gaat het meestal om een coating met metalen, alu, koper enz scoren het best.

Isolatie tegen conductieverliezen tegen de kachel of tussen reflectielaag en muur ? Of beide ?
Hier spelen volgende fenomenen: de kachelwand wordt vaak erg warm. De lambdawaarde van een isolatiemateriaal is geen vast gegeven , ondanks wat mensen daarvan denken. Ik heb al vaak een lans gebroken om de invloed van vocht zeker in te rekenen, maar een ander (onbekend) fenomeen is dat bepaalde materialen hun lambdawaarde dramatisch daalt met toenemende warmte. Je moet dus een isolator nemen die ook goed presteert bij 80-90°C.
Dat wordt ook even uitzoeken, want in de reclamefolders vind je dat niet.
Een ander probleem is (soms) dat bij een wand met een slechte emissiviteit-factor er wel convectieverliezen zijn naar de lucht in de spouwl, maar dat de bijgeplaatse isolatie en afwerklaag wel deze convectieverliezen reduceren, maar door een hogere emissiviteitswaarde van de nieuwe afwerklaag kunnen (eventueel) de stralingsverliezen opnieuw oplopen. Dit fenomeen wordt wel eens vastgesteld bij de isolatie van koperen buizen. (zuiver koper verliest heel weinig warmte door straling, een isolatielaag er rond verlaagt de convectieverliezen met de lucht maar doet in sommige gevallen de stralingsverliezen dermate toenemen dat er niets of nauwelijks winst gemaakt wordt.)
Ik weet niet in welke mate dit fenomeen speelt bij de materialen bij een kachel. Valt uit te zoeken.

Zo ik hoop dat ik het probleem niet nog ingewikkelder gemaakt heb ....

G

Warmte afvoeren middels registers aan de achterzijde is wellicht ook effectief.

[ritsaert snijder]

Rits,
Achterwand van de oven juist met zoveel mogelijk massa. Massa verlaagt de oppervlaktetemperatuur en verlaagt dus juist de uitwisseling van warmte (per uur) en is effectiever te isoleren.

Ja, maar vergt veel ruimte en ik zie bij mijn finoven dat de dikke delen na een week stoken ook gewoon op temperatuur komen. Als je dat dan isoleert (met de bedoeling om de andere kant op te isoleren). Wordt hij ongeveer even warm en straalt door heel veel heen!

Je zou voor het materiaal kunnen kijken naar stenen/blokken met een slechte emissiviteit(straling). en een slechte warmtecapaciteit. (opname van warmte)
Moeilijk te vinden trouwens voor steenachtige materialen, ik zoek deze cijfers ook nog altijd.

Ik denk dan aan kalkzandstenen, dat was ooit een opmerking van Peter; http://www.ecologieforum.eu/viewtopic.p ... nen#p23832.

Luchtspouw tegen de kachel of tegen de muur ... ???
Reflecterende laag is en goed idee, maar om effectief te werken moet er een luchtlaag(spouw) voor de reflectiezijde zitten. Als andere isolatie deze reflectielaag raakt gaat verdwijnt het effect (of toch zeker grotendeels). De maat voor reflectie wordt meegegeven bij deze folies. Normaal gaat het meestal om een coating met metalen, alu, koper enz scoren het best.

Luchtspouw zit er in getekend

Isolatie tegen conductieverliezen tegen de kachel of tussen reflectielaag en muur ? Of beide ?
Hier spelen volgende fenomenen: de kachelwand wordt vaak erg warm. De lambdawaarde van een isolatiemateriaal is geen vast gegeven , ondanks wat mensen daarvan denken. Ik heb al vaak een lans gebroken om de invloed van vocht zeker in te rekenen, maar een ander (onbekend) fenomeen is dat bepaalde materialen hun lambdawaarde dramatisch daalt met toenemende warmte. Je moet dus een isolator nemen die ook goed presteert bij 80-90°C.

Heb al gezocht, maar dat is niet zo snel te vinden. Lambdawaarde bij rockwool zou ik wel willen weten.

Dat wordt ook even uitzoeken, want in de reclamefolders vind je dat niet.
Een ander probleem is (soms) dat bij een wand met een slechte emissiviteit-factor er wel convectieverliezen zijn naar de lucht in de spouwl, maar dat de bijgeplaatse isolatie en afwerklaag wel deze convectieverliezen reduceren, maar door een hogere emissiviteitswaarde van de nieuwe afwerklaag kunnen (eventueel) de stralingsverliezen opnieuw oplopen. Dit fenomeen wordt wel eens vastgesteld bij de isolatie van koperen buizen. (zuiver koper verliest heel weinig warmte door straling, een isolatielaag er rond verlaagt de convectieverliezen met de lucht maar doet in sommige gevallen de stralingsverliezen dermate toenemen dat er niets of nauwelijks winst gemaakt wordt.)
Ik weet niet in welke mate dit fenomeen speelt bij de materialen bij een kachel. Valt uit te zoeken.

Nou maak je het echt moelijk, ik denk aan een test! Jerrycan met heet water tegen een testopzetje. En dan eens kijken,

Zo ik hoop dat ik het probleem niet nog ingewikkelder gemaakt heb ....

Dat heb je zeker en het is al lastig...maar ik ben je er dankbaar voor! Zoals ik al zei; we besteden veel tijd aan het rendement van vuurkamers maar dit soort zaken zijn vaak minder goed belicht.

Warmte afvoeren middels registers aan de achterzijde is wellicht ook effectief.

Dat is zeker een goede omdat ik mijn opzet toch al een radiator ga inbouwen (driedubbel).

Ritsaert


ps ik heb bij mijn pizza oven ook rockwool gebruikt en ik merk dat het bij temperaturen van 80-300 ook heel goed werkt. Maar ik heb geen meetgegevens.

[deleted]

De luchtspouw die je getekend hebt is bovenaan niet open. Is dit de bedoeling of een foutje in de tekening ?

G

[ritsaert snijder]

De luchtspouw die je getekend hebt is bovenaan niet open. Is dit de bedoeling of een foutje in de tekening ?

G

dat is een foutje, thnx!

[deleted]

Ivm die luchtspouw: je zou het bijna vergeten vermelden wegens te voor de hand liggend, maar voor degenen die ruimte zat hebben is de grootte van de afstand van achterwand tot muur (spouwbreedte) een erg belangrijke (winst)faktor. Uitereaard.

G

[deleted]

Rotswol blijkt nog goed stand te houden onder 100°C wat betreft lambdawaarde.
Toch geeft het al te denken over toepassingen in een heatriser (800°C)

Speciale Brandveilige rotswol: www.firepro.co.nz/datasheets/p820.pdf
Gewone (?) dekens met grafiekje: http://www.rudraengineering.com/Rockwoo ... sesApp.htm

En als je het op een hoger level wil en in vergelijking met de vernoemde zandsteen:
http://archbps1.campus.tue.nl/bpswiki/i ... /5b/H1.pdf


Bij rotswol moet je bij deze temperaturen er op letten dat er geen formaldehyde gebruikt werd (weet niet of dat makkelijk terug te vinden is)

G

[ritsaert snijder]

G
De warmtegeleidingcoëfficiënt van calcium silicaat is 0,065 (bij 100 °C). Dat neemt maar langzaam af. Met een laag chamotteklei is dat een mooie eerste barriere.

Goed dat je dat opmerkt over de spouw. Ik zat te denken aan een spouw van 2 cm voor een optimale isolatie. Maar er moet natuurlijk juist maximale convectie ontstaan. Een spouw van 5 cm lijkt me dan ideaal.

Ik denk dat een verbeterstap is te maken door de spouw te verdubbelen. Dus ventilerende spouw, reflectie en een beetje conductieventilatie en dan weer ventilerende spouw etcetera. Dan kunnen we een eind komen.

Ritsaert

[gerard]

Rits,Gandalf
Gewoon een massakachel met achterbeluchting.
Buitenmuur aan binnenzijde isoleren, daarop reflectie (liefst goud) maar goedkoper is alufolie o.i.d. Dan dus de achterbeluchting (confectie) tussen kachel en reflectie. En inderdaad, zoals Gandalf opmerkte, achterkant kachel juist veel massa, dus geen steen op klamp. De kachel wordt, door de grote massa, aan de achterkant zo traag, dat deze massa (tussen de stookbeurten) de opgeslagen warmte, via conductie, weer aan de snellere delen van de kachel afstaat. Deze snelle delen trekken als het ware de accu van de langzamere achterzijde leeg.
Groet,
Gerard

[ritsaert snijder]

bedankt Gerard!

[deleted]

Rits,

Inderdaad ik zou het zo aanpakken zoals Gerard beschrijft. Je moet immers ook rekening houden met de draagkracht en de duurzaamheid van de massakachel.

De verliezen zijn beter te compenseren aan de muur dan aan de kachelwand.
De muur zal om te beginnen al een minder warm zijn dan de kachel door de afstand/spouw. Minder warm betekent: effectiever te isoleren.
-Proberen zoveel mogelijk warmte terug naar de kachel/kamer te kaatsen met de folie/metalen plaat achter de kachel.
-Een (extra) isolatie laagje tegen de muur vlak achter de kachel om de extra warmte te compenseren. 5 à 8 cm houtwolplaat bijvoorbeeld. Of een opdikking van een 10 cm hout-lichtleem.

-Ten derde zou ik de resterende warmte niet beschouwen als verlies, maar het proberen te verdelen over een groter oppervlak zodat het als 'nuttige' warmte kan aangemerkt worden. Een simpel register dat uit zichzelf blijft 'draaien' en waar je hooguit af en toe water ingiet op het hoogste punt. Kooktemperaturen hoef je niet te verwachten bij een dergelijke opstelling. Het werkt zonder pompen en begint te "draaien" zodra er een temperatuursverschil is tussen centrum en einde van de vleugels van het register.

Ik heb het even getekend:
Buitenmuur met massakachel ervoor.
Eerst een opdikking ter hoogte van de kachel uit houtwolplaat of houtlichtleem.
Afmetingen daarvan: minstens de hoogte van de kachel en minstens 3 keer de breedte van de kachel.
Vlak achter de kachel plaats je een koperen plaat. Deze zal in het zicht blijven en zowel als reflector dienen voor de stralingswarmte als receptor voor de restwarmte.

Muurregister.jpg

Aan deze plaat soldeer je 2 (of meer)verticale stijgbuizen met grote diameter (minimum 22mm) Deze zullen het opwarmende water laten stijgen.
Vanaf deze verticale leidingen soldeer je het register. Boven en onder horizontale koperbuis, ook van ruime diameter en op afschot; zoals de tekening.
De andere verticale buizen van het register worden verondersteld het water af te koelen en zijn dan ook best van kleinere diameter (15 bijvoorbeeld)

Kachelisolatie.jpg

Behalve de koperen plaat worden achteraf alle koperen leidingen van het register ingeleemd.
Op het hoogste punt fit je een glazen fles zonder bodem, deze zal af en toe moeten worden bijgevuld. We houden de fles halfvol.

halfvol.jpg

Als alles goed op afschot ligt zal de fles ook als automatische ontluchter dienst doen. De verbindingen tussen fles en register komen daarom vanaf de 2 hoogste punten van het register. (heb ik niet helemaal goed getekend, maar ben te lui om het over te doen ...)

[ritsaert snijder]

Gandalf,
Fraaie tekenkunsten!

Mooi systeem op thermosyphon! De mooiste en meest duurzame houtcvkachel die er is. Geen onderhoud en slijtage, geen stroomverbuik. De stijgbuizen zouden misschien wat dichter bij de warmte kunnen zitten maar dan moet je ook weer rekening houden met koken en uitzetten. De fles kan ook een expansievat zijn

Jammer dat ik het op de bedoelde plek niet kan gebruiken. Is al klaar/ geen ruimte.

Ik ben ook in het voorhuis bezig met het afnemen van de warmte van de top van de finoven. Dat heb ik uitgeprobeerd met een radiatorplaat maar dat werkt niet goed. Ook lastig te ontluchten een platte plaat. Ik ga zo een koperen buis-plaat (register) constructie daar toepassen. Gaat wat kosten aan koper maar dat hoeft dan niet met 22 mm. Die ligt dan plat en dan moet er worden gepompt, maar een Laing pompje op 6 watt kan ik dan wel uitleggen. Ik kan de koperen verbindingen wel persen dus dat gaat wel snel.

Ik ga die radiatorplaat dan weergebruiken achter de bell (in de varkensstal). Die bell ga ik dan rondom metselen. Is constructief ook veel beter!

[deleted]

Rits,

Bedenk ik me net op de trein dat er nog een veel eenvoudiger methode is om de warmte zijwaarts te verdelen en daarmee de gemiddelde temperatuur ook te doen dalen. En zonder water !!
Mischien ook gewoon combineerbaar met je huidige muuropbouw ?

Gewoon verticale metalen stroken aanbrengen op de isolatie. Best misschien zelfs een centimetertje zwevend voor de isolatie.
Door conductie gaat de restwarmte opzij waar hij nuttig is voor de kamer. De gemiddelde warmte zal ook afvlakken door de horizontale verdeling.
Laat de isolatie ook ademen.
En zorgt bij kleine voegen ook voor ruim voldoende reflectie.
Koper zou het goed doen, maar dan moet je het blinkend houden. Regelmatig 'niet lullen maar poetsen'.
Of bladgoud erover plakken, dan heb je er geen omzien meer aan, want goud corodeert niet.
Heeft iemand prijzen van bladgoud ?
En wie zei er ooit dat je met goud intrinsiek niets kan doen !

Dank u Gerard.

Alleen spijtig dat er geen halfvolle fles aan te pas komt.
G

stroken.jpg

edit: Valt me nog mee: http://www.bok-en-zn.nl/Catalogus/HANDE ... T_BLADGOUD
Hoewel: een 20 euro per strook van 8 cm breed en 2 meter lang. Loopt ook weer aardig op. Maar kost daarna echter nooit meer iets.
Of starten met koperstroken, bladgoud kan altijd nog ...

G

[ritsaert snijder]

Gandalf,
Goed denkwerk in de trein. Geeft toch meer denkvrijheid dan de auto.

Ik weet niet of het in de praktijk voldoende werkt.

Ga het niet uitproberen want voor mij is een radiator voor de hand liggend. Ga het water daar toch al pompen en het lijkt me een prima voorbereiding.

Ik zal een halfvolle fles ombouwen tot open expansievat.

RS

[deleted]

Rits,

Ivm het isoleren van de achterwand ...
Ik neem aan dat je kachel momenteel los van de muur staat ?

Vraag: heb je een (infrarood)termometer waarmee je de buitenmuur achter je kachel kan meten ?
Ik heb namelijk het idee dat de verliezen beperken tot normale waarden wel eens heel erg simpel zou kunnen zijn ...

G