Verwarmen groot buffervat mbv rocket en bell (thermosifon)

[incus]

In dit youtube filmje (uitleg van thermisch mengventiel) gaan ze ervan uit dat een minimum van 53 graden al voldoende is om condensatie te voorkomen.
Klopt dat? Of is een hogere begin temperatuur toch beter?

https://www.youtube.com/watch?v=1NziNLtJfBg

[deleted]

In dit youtube filmje (uitleg van thermisch mengventiel) gaan ze ervan uit dat een minimum van 53 graden al voldoende is om condensatie te voorkomen.
Klopt dat? Of is een hogere begin temperatuur toch beter?

https://www.youtube.com/watch?v=1NziNLtJfBg

Als het water 53°C is, zal de temperatuur van de rookgassen voorbij de wisselaar (bij de meeste wisselaars/toestellen) toch nog een stuk hoger zijn. (De DDG is hier al dikwijls gepasseerd en die verdenken we zeker niet van een superefficënte wisselaar te hebben)
Tenzij je natuurlijk een superefficënte wisselaar zou hebben.
Daarom de cruciale vraag: welke wisselaar ?


In jouw geval is er ook nog een warmtevraag in de stookruimte.
Je kan dus perfect overwegen een wisselaar te construeren die NIET (probeert) alle warmte op het water overtebrengen. Het gedeelte dat 'teveel' is vang je nog op (na de wisselaar) in een bankje/bell voor de verwarming van die werk-stook-ruimte.
Met een thermometer in het schoorsteenkanaal kijk je dan wanneer je de stenen bell bypast (typisch voor opstart) en op welk moment dat je hem mee inschakelt.

Zo zou je ook nog relatief veilig (een paar keer) per seizoen een ijskoude buffer kunnen opstarten door wat langer over de bypass te stoken.

G

[holtere]

Liggende vaten worden zelden gebruikt of er moet ruimtegebrek zijn.
Reden is vrij simpel: je wilt altijd snel warm water ter beschikking hebben en je gebruikt daarvoor de kop van de buffer. Warm water stijgt immers en ligt in lagen in je buffer (als het goed is)! Je kunt zo ook de laatste restjes warmte gebruiken. Liggende vaten wil je dus niet
Vrees ook, aan je tekening te zien, dat het een open vat is met een enorm zuurstof uitwisselend oppervlak = corrosie!
Je streven om zoveel mogelijk pompen te vermijden gaat zo een hoop trubbels geven en een goede werking is nog maar de vraag? Pompjes zijn m.i. zuinig en erg betrouwbaar
Overigens zou ik voor dit projekt een instelbaar Heimeierventiel gebruiken en een los pompje. Geen Laddomat. Verder een goed geisoleerde rocket met een zo groot mogelijke warmtewisselaar Simpel en goed maken!

Grz,
Holtere

[kockie]

Dat enorme oppervlak kun je natuurlijk op deze manier voorkomen:

rocket buffer v2 met opstartpomp.jpg

(appendages etc niet bijgetekend.

[holtere]

Klopt, had ik ook wel in gedachten maar het is maar de helft van de oplossing.
Ik zou het zo doen:

Mèt een enorme warmtewisselaar en als je warmte in je schuurtje wil pak je een radiatortje en sluit je die bovenaan op de buffer aan.
In een kwartier warm wed ik

Grz,
Holtere

Twijfel over de platenwisselaar maar je hebt zo erg weinig verstoring in je buffer en er loopt geen 6000 liter door je kachel als je wisselaar lek raakt!

[Pietje]

Holtere, inderdaad een mooie oplossing.

Met welke druk is de pomp aan het draaien? Die kachel-overloop moet denk ik wel een drukventiel hebben...

[holtere]

@ Pietje,

De beide overloop / expansievaten zijn open en hebben een overloop naar de riolering. Je kunt dus hooguit wat waterverlies hebben uit de kacheloverloop na een uit de hand gelopen stookpartij. De buffer krijg je via een warmtewisselaar nooit aan de kook en met een overloopvat op de buffer heb je geen duur expansievat nodig zoals ze in een drukhoudend systeem zitten.

Lijkt me dat een relatief klein cv-pompje voldoende is. Misschien is een regelbare wel mooi om wat te proberen?

Grz,
Holtere

[Pietje]

Dus omdat het een klein pompje is, is een drukloos systeem geen probleem? Het klinkt niet on-aanneemlijk. Maar ik meen dat pompen een lage druk niet fijnvinden, omdat aan de aanzuigkant de druk zover kan dalen dat er cavitatie ontstaat.

[holtere]

Over het algemeen zijn het wel dikke pijpen die je aan een kachel zet. Cavitatie lijkt me geen probleem dus.
Uit de folder van een Laddomat geknipt:

Recommended pipe dimensions for a maximum boiler-
to-tank distance of 2 m. Total length boiler-tank-boiler
would then be 2 + 2 m + 6 bends. 1 bend is equivalent to
1 m pipe length.
Table 1:
Boiler with max output* up to:
45 kW min. 28 Cu pipe or R25
60 kW min. 35 Cu pipe or R32
Flow:
At the above pipe dimensions, Laddomat 21-60 gives
2 – 3 m³/h. See fl ow diagram below.
The dimensions must be increased for longer distances.
The maximum distance between boiler and tank is 6 m.
Total length would then be 6 + 6 m + 6 bends.
If there are special requirements for self-circulation, the
pipes must be dimensioned accordingly.

Over expansievaten het volgende:

The expansion vessel must be suffi ciently large, at least
5–10% of the total volume for an open system.
Operating pressure must always be at least 2 metre water
pillar = 0.2 bar more than the height difference from the
pressure gauge to the upper edge of the highest radiator.
If a pressure vessel is installed, this must be at least 10–20%
of the total volume. Each installation must be specially
dimensioned in accordance with the manufacturer’s
instructions.

Leuk om te lezen dat je met die gesloten systemen een knoepert van een expansievat nodig hebt. Bij een open systeem is 10% genoeg!

Grz,
Holtere

[deleted]

Twijfel over de platenwisselaar maar je hebt zo erg weinig verstoring in je buffer en er loopt geen 6000 liter door je kachel als je wisselaar lek raakt!

Hout cv naar buffer.jpg

Dat lek raken klopt, maar met dit design heb je bij stroomuitval geen natuurlijke circulatie over de buffer.
Als het om een 6000 liter buffervat gaat heb je ook een knoert van een houtkachel en die moet dan al z'n hitte gaan afvoeren via de kookbeveiling. Dat zal me nogal een stoomboot worden buiten en bovendien een mega-injectie van zuurstof in je ketel ...

De "verstoring" van de buffer is ook geen echt argument, want elke kw die de kachel afgeeft aan de platenwisselaar zal toch aan thermosyfon-traagheid aan het buffervat doorgegeven worden. Het zijn dezelfde kilowatten aan dezelfde snelheid.
Dus alleen maar een extra pomp , ventiel en platenwisselaar tov dit eenvoudige ontwerp met natuurlijke circulatie:

Hout cv naar buffer2.jpg

Daarnaast is ook de plaats van de pomp en expansieleiding in jouw design niet optimaal. Het is een erg oude oplossing die vaak werd toegepast in oude thermosifonsystemen die een pomp bijgeplaatst kregen en waar expansieleiding en open vent al aanwezig waren. Een moderne pomp zal op deze plaats veel lucht in het systeem trekken. Mogelijk zelfs water uit de vent pipe in het expansievat pompen. Kortom veel problemen met luchtbellen in zo'n design. Daarom is het intussen toch wel algemeen aangenomen dat in een gepompt systeem met open expansie (veelal nog in de UK)de expansie- en open vent pijp in de aanvoer worden geplaatst met max 150 mm tussenafstand. En dat de pomp daarachter geplaatst wordt in de aanvoer.
Moderne pompen hebben immers helemaal geen last van hoge temperaturen.
Waar ze last van hebben is van verontreinigingen die meer onderaan het systeem zitten en van lucht/roest die ze zelf generen door een slechte plaatsing.
Dus als je persé met een pomp wil werken moet het zo:

Hout cv naar buffer3.jpg

Uitleg:http://www.pumptool.co.uk/Position.html

G

[incus]

Zo even veel informatie te verwerken!

In de eerste plaats al heel positief dat niemand zegt dat het bedachte systeem niet kan werken.

@Gandalf

Daarom de cruciale vraag: welke wisselaar ?

Ik zou een een superefficënte wisselaar willen hebben. De werkplaats krijgt zelf nog een aparte snelle kachel gevormd door een rocket in stalen bell.

Mijn vraag over de 53 graden invoer temperatuur, gaat over het condensatieprobleem. Als 53 graden genoeg is om condensatie te voorkomen dan zou het door mij voorgestelde systeem veel meer thermosyfonwerking krijgen en dus een betere kans maken.

Het hele gedoe van de condensatie is mij eigenlijk nog niet echt duidelijk.
Alle kachels die aangestoken worden als ze steenkoud zijn zullen in het begin een tijd lang condens opleveren (wanneer gebruik gemaakt wordt van hete rookgassen).
Bij een stenen kachel die langzaam warm wordt gaat zit zelfs veel langer door dan bij een stalen kachel die snel opwarmt.
Door het condenseren wordt warmte opgeleverd die aan het systeem wordt afgegeven. Is het dan zo dat verderop in het proces als de kachel warmer is dat deze gecondenseerde stoffen weer verdampen (ten koste van warmte onttrekking aan het systeem) en dan alsnog de schoorsteen uitgaan?
Om welke stoffen gaat het eigenlijk naast water?

Zo zou je ook nog relatief veilig (een paar keer) per seizoen een ijskoude buffer kunnen opstarten door wat langer over de bypass te stoken.

Dit lijkt mijn redenering te onderbouwen: als je eerst de kachel maar goed heet is, dan is hij snel door het condensatie traject heen en is er minder kans op schade?

@Holtere, Kockie

Liggend vat is niet zo handig, dat is duidelijk.
Dat komt me eigenlijk wel goed uit, want dan hoeft er geen enorme constructie gebouwd te worden om die 6 ton in de lucht te houden.

Om geen last te hebben van de extra zuurstof als gevolg van het open systeem dacht ik het vat aan de binnenkant te coaten. Als ik dat combineer met Kockie's oplossing van een oppervlakte verkleinend vat, dan moet het toch wel kunnen? Het buffervat is dan goed beschermd, de rest van het systeem moet dan zo gebouwd dat er gemakkelijk iets vervangen kan worden.

Verder een goed geisoleerde rocket met een zo groot mogelijke warmtewisselaar Simpel en goed maken!

Dat is de bedoeling! Volgens mij heb ik al ergens ideeën voor een grote wisselaar gezien.

Bedankt voor het nieuwe schema.

Als ik het goed begrijp:
Gaat het net als bij een Laddomat systeem zo dat de pomp aangezet wordt door een thermometer in de schoorsteen?
Ik neem aan dat de pomp loopt totdat de schoorsteentemperatuur weer beneden een bepaald nivo is gezakt.
Het mengventiel probeert het water op een minimum temperatuur aan de pomp (en dus aan de ww in de kachel) aan te leveren.

Ik snap de voordelen van de platenwisselaar, het watervolume van de buffer wordt gescheiden van het watervolume in de kachel.
Werkt de platenwisselaar aan de bufferkant op thermosifonwerking?
Is er ook nog sprake van rendementsverlies door deze extra wisselaar of kan dat met goede isolatie worden voorkomen?

Twijfel over de platenwisselaar ....

Waar zit precies de twijfel?

Mooi dat het open expansievat ook nog kostenbesparend is.

@Pietje

Bedankt voor het meedenken!
Bij de Laddomat systemen zitten die toch heel vaak in een drukloos gedeelte?

@Gandalf

Ik zie dat je net een nieuw bericht geplaatst hebt, daar moet ik wel nog wel even goed naar kijken, dat wordt dan pas morgen!

[deleted]

Als ik dat combineer met Kockie's oplossing van een oppervlakte verkleinend vat, dan moet het toch wel kunnen?

rocket buffer v2 met opstartpomp.jpg

Op deze manier is het open expansievat nog steeds een open radiator naar buiten wat betreft warmteverliezen. Het heetste water zal immers daar bovenin het open vat gaan zitten.

Daarom is het beter om de expansieleiding vanuit het laagste punt te laten vertrekken met nog een extra syphon naar beneden om natuurlijke circulatie tegen te gaan. Dan blijft het expansievat steenkoud zolang de kookbeveiliging niet op gang komt ( en dat is in principe nooit)
De vent-pipe kan ook best vanuit het hoogste punt laten vertrekken (voor de automatische ontluchting). Bij jou wellicht vanuit de top van de boiler (deze wordt ook warm, maar kan geïsoleerd worden en het 'open' oppervlak vanboven is slechts de diameter van de buis (22 of 28 mm)

Zo zou ik het dus aanpassen:

Hout cv naar buffer4.jpg

G

[holtere]

Als het om een 6000 liter buffervat gaat heb je ook een knoert van een houtkachel en die moet dan al z'n hitte gaan afvoeren via de kookbeveiling. Dat zal me nogal een stoomboot worden buiten en bovendien een mega-injectie van zuurstof in je ketel ...

Het was toch een 177?
Wat bedoel je met mega-injectie van zuurstof in je ketel?

Als er iets verkeerd gaat met je kachel moet je overkookbeveiliging zijn werk gaan doen. Dat is geen kattepis dus ja, die moet op zijn taak berekend zijn! Beter veilig droogkoken zoals volgens ontwerp dan dat er 6000 + buffer van 800 liter (heet) water gaat weglopen.

Dus alleen maar een extra pomp , ventiel en platenwisselaar tov dit eenvoudige ontwerp met natuurlijke circulatie

Staat het buffervat dan op de eerste verdieping of zo? Thermosifon gaat alleen in het bovenste deel werken! Vergeet niet dat het overloopvat ruim 600 liter moet bevatten in dit ontwerp.

Mijn vraag over de 53 graden invoer temperatuur, gaat over het condensatieprobleem. Als 53 graden genoeg is om condensatie te voorkomen dan zou het door mij voorgestelde systeem veel meer thermosyfonwerking krijgen en dus een betere kans maken.

Vergeet even 53 en zoek op dit forum naar een Heimeier ventiel. Die zijn regelbaar tussen 50 en 90 graden. Dan kun je doen wat je wilt en aanpassen. Allen geen thermosifon maar dat gaat op dit circuit toch niet werken.

Gaat het net als bij een Laddomat systeem zo dat de pomp aangezet wordt door een thermometer in de schoorsteen?
Ik neem aan dat de pomp loopt totdat de schoorsteentemperatuur weer beneden een bepaald nivo is gezakt.
Het mengventiel probeert het water op een minimum temperatuur aan de pomp (en dus aan de ww in de kachel) aan te leveren.

Een flue (rookgas) thermosstaat gaat niet werken. Die regelen pas lekker boven de 100 graden en je wilt naar 60 graden afgas
Je kunt ook een TD schakelaar tegen je warmtewisselaar zetten die regelt dan bij lagere temperaturen.
Als je koud aan het opstoken bent gebruik je een grotere luchtovermaat (deurtje open) en laat je de inhoud van de wisselaar opwarmen. Door de grotere luchtstroom condenseert hij waarschijnlijk nauwelijks. Na tien minuten deurtje dicht en de pomp gaat lopen op het kleine circuit dat dus ook snel warm is. Zo komt de boel op bedrijftemp en gaat hij heet water naar je buffer sturen.

Grz,
Holtere

[deleted]

Het was toch een 177?

Geen idee.Maar toch niet in combi met 6000 liter dan ?

Wat bedoel je met mega-injectie van zuurstof in je ketel?

Telkens je de kookbeveiliging aanspreekt injecteer je zuurstof. Beter om zoveel mogelijk door het systeem zelf te laten opvangen dan te snel de kookbeveiliging aan te spreken.

Als er iets verkeerd gaat met je kachel moet je overkookbeveiliging zijn werk gaan doen. Dat is geen kattepis dus ja, die moet op zijn taak berekend zijn! Beter veilig droogkoken zoals volgens ontwerp dan dat er 6000 + buffer van 800 liter (heet) water gaat weglopen.

Beter de 6000 liter gebruiken als koeling.

Staat het buffervat dan op de eerste verdieping of zo? Thermosifon gaat alleen in het bovenste deel werken! Vergeet niet dat het overloopvat ruim 600 liter moet bevatten in dit ontwerp.

In de tekeningen staathet hoger dan de kachel.In jouw tekening ook. Gaat het trouwens wel over 6000 liter ? Expansievat moet inderdaad minimaal 7% van de systeeminhoud zijn.

Als de buffer( te) laag staat is je oplossing met platenwisselaar een alternatief. Hoeveel groter moet de platenwisselaar dan zijn in vergelijking met de wisselaar in de kachel ?
Geeft zo'n platenwisselaar veel stromingsweerstand ?
Indien ja,dan komt wellicht de 'cold feed' in de problemen bij het overkoken. Dan moet je best overstappen naar schema4 in bovenstaand document.


Incus zal eerst eens duidelijk moeten stellen wat zijn dagelijks benodigde vermogen is.
Hoe groot zijn buffervat gaat worden.Waar hij die kan plaatsen en hoeveel uren hij per dag hij de kachel wil stoken.

G

[pelletpower]

Hier in het dorp wordt een oude dieseltank van 4000 liter aangeboden voor 70 euro. Geen idee of je al een buffer hebt misschien is het iets.