Ecologieforum

@wouter a,

Nee, helaas. De bergkachel die ik voor het testen van de achter beluchting gebruik is niet van mij. Ik kan er alleen op vrijdag terecht, bij voorkeur in de loop van de ochtend.

Maar de eigenaar is nu op vakantie tot half augustus, dus ik moet mijn testwoede nog een poosje verbijten. Ik weet het, het is heel interessant om te weten of jouw methode hetzelfde effect heeft in een heel andere opzet.

Het stomme is, dat ik al sinds 1989 een dergelijk systeem gebruik om de onder beluchting aan banden te leggen. De toegang is een kleine kier waar een redelijk grote ruimte achter zit (de aslade). De doorvoer naar de vuurkamer is door middel van een paar sleuven in de bodem die samen plusminus 20 keer zo groot zijn als de toevoer. Indertijd de enige methode die werkte, maar ik heb toen niet begrepen waarom. Het komt nota bene ook voor in het pd-ontwerp van de rocket/bell, daar heb ik het ook gebruikt zonder het te begrijpen.

Door jouw beschrijving en schets zag ik plotseling het hoe en wat; hartelijk dank daarvoor.

Hoi Peter,

Een idee waar je wellicht heel veel positieve test-resultaten uit kan halen.

Stel we ontwerpen een multifuntionele verbrandingskamer waarmee je net als een mecano doos alle vormen van beluchting / verbranding etc kan uittesten zonder veel poespas. Dan hoef je niet te wachten totdat
er iemand terug is van vakantie.

Als deze ultieme verbrandingskamer dan is getest, is alles opgelost.
De conclusie is dan dat je een perfect product hebt gemaakt. Ik zie jou nog wel is een boek schijven.

Als je de film "fastes indian" kijkt, dan begrijp je waarom iets niet snel vergeten wordt!!

Gr. Michel

Hi Michel,

Wat je schrijft klink heel aanstekelijk, eigenlijk zou ik meteen weer willen beginnen met een nieuwe vuurhaard.

Maarre... er is een klein probleempje. De rest van het ding, wat achter de verbrandingskamer aan komt heeft ook invloed op de verbranding. Als het rendement bij 50% ophoudt is die invloed te verwaarlozen. Maar boven de 90%, het gebied waar het pas echt spannend wordt, is het warmte-opnemende deel van de kachel een van de grote factoren om rekening mee te houden.

Die ideale verbrandingskamer dacht ik al meer dan eens bereikt te hebben. Maar toen ik de rest van ding er aan gebouwd had viel het toch weer vies tegen. Uiteraard heb ik het dan alleen over een systeem dat werkt op natuurlijke trek.

@Peter,
Wat achter de verbrandingskamer zit, daar heb ik al een oplossing voor.
Ik kan nu met een paar HD Economisers de rookgas terugkoelen totdat we bij een condenserende ketel uitkomen.

De verbrandingskamer bedenken is nu het belangrijkste. Eentje die natuurlijke vergassing mogelijk maakt en thermisch volledig geïsoleerd is lijkt mij de beste opstelling.

Bijgaand een schets, links is koude situatie, rechts is warme situatie.

-blauw is primaire lucht voor startup fase, orange is dicht.
-rood is rookgasafvoer
-orange is primaire lucht voorverwamd tijdens vergassen, blauw is dan dicht
-stookrooster is in hoogte verstelbaar om over te gaan op het rocket principe
-de grijze doos is de HD Economizer, deze vangt al de energie op en zorgt voor de ideale uitlaattemperatuur.
-geel is belangrijk, de stookkamer m3 bepaling om het locomotief effect tegen te gaan.
-secundaire en tritaire lucht is hier overbodig.
-Je zou e.v.t. wel de joker in kunnen zetten door een valse lucht in de rookgas mee te laten trekken, je metingen komen dan voordeliger uit, zie de vroegere porsche tecniek uit amerika. Een blower op de uitlaat en de uistoot is in verhouding minder.

Wie heeft er nog meer ideën over de ideale verbrandingskamer of zijn er mensen die op voorhand
al een boek kunnen schrijven?

@Michel,

Het schema dat je laat zien zou kunnen werken, hoewel ik twijfel over de luchtaanvoer direct langs de heat riser, afkoeling daarvan moet vermeden worden. Gun mij even wat tijd om dit door te denken, hoewel ik (voorlopig) niet in de gelegenheid ben om een prototype te maken.

Maar dit is eigenlijk het verkeerde onderwerp, dus laten we de conversatie voortzetten op "hout cv kachel met stoomturbine".

OK?

Sinds half augustus ben ik drie keer in de gelegenheid geweest om een testrun uit te voeren met achter-beluchting in een bergkachel. Het gaat beter dan met de zijbeluchting en factoren beter dan zonder. Er worden wel wat onverwachte maar achteraf logische effecten zichtbaar.

Een daarvan is de secundaire verbranding die veel eerder begint en op een lager niveau. Niet meer in de expansie kamer maar in de venturie zelf. Het gevolg is dat de venturie en de omgeving daarvan veel heter wordt dan gebruikelijk. Uit de tweede hand gemeten, op het oppervlak van de mantel. Na ongeveer 2 uur stoken in twee porties 10 cm boven de deur 130 graden, 30 cm boven de deur 90 graden. Nog eens twee uur later zonder bijvullen is het mantelblok helemaal 100 graden. De randen van het front bleven altijd wat achter maar die worden nu 60 graden.
Eerste stook 7 kg zacht hout, tweede stook 4 kg zacht hout. Opening van de aslade nu 8 mm, de buizen bij de laatste test met een gat van 18 mm per buis. Veel verschil met een volledig open buis is er niet, de CO waarde is wel wat lager.
De test van 20 augustus laat de volgende grafiek zien: Ik heb de afbeeldings maatstaf van de CO verkleind, van 10000 ppm naar 5000 ppm. Hier is goed te zien dat in de fase dat de zuurstof omlaag gaat, de CO waarde ook zakt. Eigenlijk zou die laatste in een nog wat eerder stadium moeten zakken, dat zou nog beter zijn. Gemiddelden van deze run: O2 16,1%, efficiency 83,1%, CO 1235ppm en Tr 123,6 graden. Gemiddeld rendement is hoog, ongeveer 10% meer dan bij de normale versie.

De laatste run, van afgelopen vrijdag is met een inlaat voor de buizen van 18 mm en verder zonder wijzigingen. Zelfde hout, gewicht en vochtigheid plus gelijke aslade opening. Nu hebben de lijnen van zuurstof en koolmonoxide ongeveer dezelfde vorm. De meeste dalen en toppen worden door beide lijnen gevolgd. Gemiddelden: O2 14,1%, efficiency 83,2%, CO 775ppm, Tr 168,5 graden.
Merk op dat de schoorsteen temperatuur (Tr) wat hoger is, maar het zuurstof niveau iets lager. Het CO niveau is flink lager dan bij de voorgaande grafiek, rendement is nog wat vlakker. Zuurstof gehalte is nog steeds tamelijk hoog, het gevoel blijft knagen dat het lager moet kunnen.

Het plan is om de volgende test met alle parameters gelijk aan die van 3 september te doen, en een kleine aanpassing aan de buizen in de hoop een betere turbulentie te krijgen.

Hoe langer ik met deze materie bezig ben, hoe duidelijker het wordt dat de vorm en afmetingen van vuurkamer, venturie en expansiekamer maar betrekkelijk weinig verschil maakt. Hoe de beluchting wordt geregeld, dat maakt wel een groot verschil.

peterberg schreef:..........Er worden wel wat onverwachte maar achteraf logische effecten zichtbaar.
....Een daarvan is de secundaire verbranding die veel eerder begint en op een lager niveau....
Hoe langer ik met deze materie bezig ben, hoe duidelijker het wordt dat de vorm en afmetingen van vuurkamer, venturie en expansiekamer maar betrekkelijk weinig verschil maakt. Hoe de beluchting wordt geregeld, dat maakt wel een groot verschil.

Hoi Peter,
Het heeft me werkelijk verbaasd, dat dit voor jou onverwacht kwam. Dit is nl. al jaren bekend binnen de finovenbouw. Sterker nog, Heikki heeft het tijdens de workshop in Ede waar jij ook bij aanwezig was nog ter sprake gebracht. Slechts enkele procenten, voornamelijk gloeiende koolstofdeeltjes, verbranden in de expansiekamer!

groet,
Gerard

@wouter a,

Ik ben het helemaal met je eens. In verband met de experimenten met de rocket/bell heb ik al eerder iets soortgelijks geconstateerd, zie mijn bericht van 16 nov. 2009: http://www.ecologieforum.eu/viewtopic.p ... 5&start=15

Daar lagen de CO en O2 waarden nog veel lager, voornamelijk te wijten aan de vuurkamer/syphon combinatie. Maar ook daar is een grens waar voorbij de beluchting te kritisch wordt en dus onbetrouwbaar.
De waarden voor een finoven-achtige zijn wat ruimer en de rendementen niet zo extreem, maar volgens mij trek je inderdaad de juiste conclusie.

gerard schreef:

peterberg schreef:...Slechts enkele procenten, voornamelijk gloeiende koolstofdeeltjes, verbranden in de expansiekamer!

@Gerard,
We zijn het kennelijk niet eens. Mijn ervaring is voor het overgrote deel gebaseerd op dingen die ik zelf bedacht en gebouwd heb, dus kan ik alleen daar uitspraken over doen.
Er is groot verschil tussen finoven-afgeleiden onderling. Er is geen boekje met regels die voor allemaal gelden. Wat ik zelf waargenomen heb bij twee van mijn bouwsels in 1994 en 2002 is wat anders dan wat jij noemt.

Behalve een regen van gloeiende vonken ook grote blauw-paarse vuurwolken die door de venturie naar boven leken te komen. Voor het zicht door een piepklein ruitje de hele expansiekamer vullend. Zeker 15 minuten en soms langer achter elkaar, aan en uit gaand als een knipperlicht. Tijdens dat proces was ook een dof, zeer laag gerommel hoorbaar alsof er ergens een zware diesel stond te draaien. De lucht inlaat maakte een onregelmatig zuigend geluid, alsof er een haperende stofzuiger achter stond. Die geluiden liepen voorbeeldig synchroon met wat er te zien viel. Alles bij elkaar een heel bijzonder schouwspel dat niet gemakkelijk vergeten wordt!

Die van 2002 was het prototype van de bergkachel, dus is het niet onlogisch om te veronderstellen dat de tegenwoordige versie soortgelijk gedrag vertoont.

@Peter,
De zogenaamd "secundaire verbranding" begint inderdaad veel eerder. Het is dan ook van belang dat de benodigde lucht daar komt waar die nodig is...
De regen van gloeiende vonken is/zijn wat ik al noemde de koolstofdeeltjes. Blauw-paarse vuurwolken een teken van onvolledige verbranding. We gebruiken hier het hopeloze woord secundaire verbranding nog maar eens, daar is dan dus iets mis met de luchttoevoer.
Wij zijn gewend om bij verbranding aan vlammetjes/vuur te denken. Op het hoogtepunt van verbranding zie je eigenlijk helemaal niks! Het is een chemisch proces, en heeft niet veel meer met onze visuele beleving van vuur te maken. En als het goed is, dan is dit proces voor ongeveer 95% voltooid voordat het de venturie en/of expansiekamer bereikt......ong. 5% weet "de dans" te ontspringen en verbrandt dus later.

Primaire verbranding en secundaire verbranding, het suggereert dat er twee soorten fikkies na elkaar komen. Er bestaat in mijn optiek maar 1 verbranding, maar je kunt natuurlijk nog wel onderscheid maken in onvolledige en volledige. Een geknepen kachel hoort overduidelijk als supervervuiler bij de onvolledige thuis.

Het geluid wat jij beschrijft kun je volgens mij ook in de betere stalen kachels horen, misschien dat Wouter dit kan bevestigen. Als je bv. een Janus-kachel flink opstookt, en de fik zit er goed in, dan krijgt je ook een diep gerommel als van een diesel te horen (bv. zo'n mooie oude Lanz trekker in de verte). Lijkt mij ook een "lucht"probleem.
Je schrijft: Er is groot verschil tussen finoven-afgeleiden onderling. Daar ben ik het helemaal mee eens. Maar ik denk dat, als ze goed werken, de verbranding niet wezenlijk veel zal verschillen. Het verschil zit volgens mij meer in wat je daarna met de warme gassen doet.

groet,
Gerard

gerard schreef:...Blauw-paarse vuurwolken een teken van onvolledige verbranding. We gebruiken hier het hopeloze woord secundaire verbranding nog maar eens, daar is dan dus iets mis met de luchttoevoer...

Gerard, nu maak je jezelf toch wat belachelijk. Nooit gehoord wat de kleur van brandend houtgas is? De vlammen die uit een houtvergasser komen? Dat is die paars-blauwe kleur waar ik het over had, en dat is zeker geen teken van onvolledige verbranding. Ook die dure Testo meter van mij vindt dat tijdens zo'n stookbeurt die ik beschreef de vervuiling minimaal is.
Op dit forum zijn er al vaker items geweest over hout-vergassing die ook voorzien waren van foto's en een enkele keer een filmpje. Een van de mensen die heel wat weten over houtvergassing is Dutch John, ik citeer een van zijn berichten op dit forum:

...Echt houtgas bestaat uit koolmonoxide, waterstofgas en een minieme hoeveelheid methaan. En het bevat inerte stikstof, water en kooldioxide. Afhankelijk van de reinheid brandt het blauw (schoon en droog), paars (roet en water) of oranje (koolstofstof). Op het moment dat je een gele vlam ziet, dan brandt er pyrolysegas. Dit bestaat uit honderden soorten teer, veelal cyclische koolwaterstoffen. Bij echte vergassing worden deze teren gekraakt tot de eerder genoemde elementaire brandbare moleculen. Pyrolysegas komt vrij uit het hout boven 270 graden C. Het begint uiteen te vallen boven 800 graden. Volledige omzetting bij 1000 graden gedurende langere tijd of bij 1400 graden in zeer korte tijd...

Dat jij een andere mening hebt over hoe houtverbranding er uitziet, is mij best. Maar onderbouw je beweringen dan eens, wat je nu doet is alleen een zienswijze ventileren.

@ Peter,
Ik had een uitgebreid antwoord klaar staan, deed iets fout en weg was alle tekst. Dus opnieuw....
Ik dacht dat je de verbranding in de oudere versies beschreef, dus voordat je met de secundaire luchtbuizen ging werken. Je schreef namelijk:Wat ik zelf waargenomen heb bij twee van mijn bouwsels in 1994 en 2002 is wat anders dan wat jij noemt.
Behalve een regen van gloeiende vonken ook grote blauw-paarse vuurwolken die door de venturie naar boven leken te komen.
Dat je nu, met de secundaire luchtoevoer, een veel betere verbranding hebt, daar ben ik van overtuigt. De blauwe kleur kan dan wijzen op verbranden van H (waterstof), oranje op verbranding van CO (koolmonoxide), geel op CO2 (kooldioxide). Voor alle duidelijkheid, ik geen er geen voorstander van om een verbrandingskwaliteit te beoordelen op kleur. Meten zoals jij bv. met je Testo doet, is verreweg te verkiezen.

Dat wij verschillen van mening over houtverbranding? kan zijn, dat is best mogelijk. Je citeert een stukje van DJ over pyrolyse: Pyrolysegas komt vrij uit het hout boven 270 graden C. Het begint uiteen te vallen boven 800 graden. Volledige omzetting bij 1000 graden gedurende langere tijd of bij 1400 graden in zeer korte tijd... Ik ben in ieder geval van mening dat de 1400C nooit gehaalt zal worden in een stookkamer van een kachel.
Een houtvergasser, zoals van DJ, heeft volgens mij ook een totaal ander doel dan het verbranden van hout in een kachel. Bij een houtvergasser probeer je het gas af te vangen voordat het zich mengt met zuurstof en dus volledig verbrandt (je koelt, filtert het gas om het als brandstof in bv. een motor te kunnen gebruiken). Bij een houtkachel wil je juist zo snel mogelijk je zuurstof bij het houtgas hebben om een volledige verbranding te krijgen. De exacte plaats en hoeveelheid zijn hierbij doorslaggevend. HH heeft er zich de laatste jaren op gestort en in vastgebeten. Al ben ik aardig op de hoogte van zijn vorderingen, het naar buiten brengen van zijn resultaten is aan hem, niet aan mij.
De Universiteit in Stuttgart heeft een aantal jaren geleden een zeer duur (ik meen iets van € 500.000) maanden durend onderzoek gedaan, waarin men d.m.v laserbeams in de vlammen van een houtkachel kon kijken. Men kreeg zo voor het eerst zicht in wat er zich werkelijk binnenin dit chemische proces afspeelde, temperatuur/snelheid/richting. De echte hotspots bleken voor het menselijk oog onzichtbaar.....
Ik blijf erbij, dat de helaas alom gehanteerde begrippen primaire- en secundaire verbranding eigenlijk niet correct zijn. Als het proces stopt bij primaire verbranding dan is er of onvolledige verbranding of er is geforceerd gestopt (zoals bij houtvergasser). Als het proces gewoon goed verloopt dan stopt het niet na deze fase, en heb je een complete verbranding.

groet,
Gerard

@Gerard,
Wie is HH? Schrijft hij ook op dit forum?

HH= Heikki
groet,
Gerard

De vuurvaste stenen vanuit je tekening zijn 200 lang, 100 breed en 50 hoog. Zijn deze verkrijgbaar, en waar? En weet je een goede leverancier voor een stookdeurtje en toebehoren?