welke kachel om zelf te bouwen

[ritsaert snijder]

Gandalf,
Het zijn schetsjes van mogelijke oplossingsrichtingen. De rechtse opzet is bedoelt als dubbele bell. De afmetingen zijn nog onbepaald. Invullen van de afmetingen, soort wisselaar, capaciteit, de veiligheid is nog een weg om te gaan. Het grote vraagstuk is voor mij of je massakachel langer en dus heter kunt stoken als je de rookgassen ook gebruikt voor het verwarmen van een wisselaar. Ik denk dat op de getekende manier de bovenkant van de bell te warm wordt. Dat kan je verbeteren door dunwandiger te werken. Misschien een oplossing.

In mijn rocket (1 dagsversie) zit de rookuitgang onder het 0 peil (op vloerniveau en de rocket staat op een verhoging). Hij brult en de rookgassen zijn onzichtbaar. Maar de schoorsteen isolatie en de isolatie van de riser moeten goed zijn.

Mijn idee is dat een warmtewisselaar in de rookgassen de gassen afkoelen en naar beneden helpen. Probleem is wel dat de rookgassen niet te koud moeten worden, anders blokkeert de schoorsteen.

Eigenlijk heb ik bij alle kachels die ik heb gebouwd geëxperimenteerd met de afkoeling om te komen tot een goede balans. Je kan ook voor ruim veilig kiezen.

@JW Met een massakachel kan je de temperatuur niet snel aanpassen. Maar eigenlijk wil je weten hoeveel kW je nodig hebt om de 100 liter op te warmen tot 65 graden? En heb je dan met een massakachel voldoende warmte over om, ook als het koud is, de woning voldoende te verwarmen. Voor het opwarmen van 100 liter water van 15 graden naar 65 graden is er 6 kw nodig. En met een eenvoudig systeempje zal er een behoorlijk rendementsverlies zijn.

Problemen;
* rendement vuurkamer van Aalders (verouderd)
* rendement finoven omdat hij 3 keer per dag wordt vol geladen bij koude dagen
* de tegenstroomkanalen van een finoven hebben veel meer weerstand
* rendement wisselaar

Hou ook terdege rekening met de veiligheid!

[peterberg]

...hoe laag kan je de rookgassen in een bell of wisselaar naar beneden dwingen? Dat is me niet duidelijk en lijkt me toch een belangrijk element voor de goede werking.

Dat kan nogal laag, met het drie vaten model in Zeddam is dat ergens tussen 30 en 50 cm naar de bodem van het onderste vat. Mijn drie vaten model hier thuis heeft een afstand van 71 cm tot de bodem van het vat, gemeten vanaf de bodem van de vuurkamer.
De diameter van de uitgang is 15 cm, vanaf de stookbodem tot het hart van de uitgang meet ik 62,5 cm.

Het is overigens beter om de uitgang wat hoger dan de bodem te plaatsen, zeg maar de helft van de pijp diameter. Dan is er ook ruimte om as te laten neerdalen en de rookgassen kunnen in dat geval ook van onder af de pijp bereiken. Zet je het gat strak tegen de bodem dan loop je het risico dat een deel van de opening niet benut wordt voor de afvoer.

[deleted]

De diameter van de uitgang is 15 cm, vanaf de stookbodem tot het hart van de uitgang meet ik 62,5 cm.

Dat is eigenlijk verbazingwekkend veel.
Mogen we daaruit besluiten in een goedgedimensioneerde bell. Te weten: 6 m2 binnenoppervlak voor een R177 (zonder bodem mee te tellen) en een voldoende expansieruimte (in het groen aangeduid) boven de riser:

rocketbell0.JPG

Dat: het dan niet uitmaakt op welke hoogte de R177 ingebouwd wordt ?
Werking en rendement van volgende opstellingen identiek ?

rocketbell1.JPG

rocketbell2.JPG

G

[ritsaert snijder]

met een goede schoorsteen in ieder geval...

[deleted]

Het grote vraagstuk is voor mij of je massakachel langer en dus heter kunt stoken als je de rookgassen ook gebruikt voor het verwarmen van een wisselaar.

Ik zit een beetje met hetzelfde probleem omdat ik SWW wil koppelen aan een houtfornuis.
Het antwoord is: de hoeveelheid op te warmen water bepaalt hoe lang je kan stoken.
Dat heeft een ondergrens en een bovengrens:
De buffer SWW mag niet te groot zijn, want je wil hem regelmatig op 65°C krijgen.
De buffer SWW mag niet te klein zijn, want als het water 90°C is moet je stoppen met stoken (en hier dus bakken en koken).

Dat laatste bezwaar kan overbrugd worden door een bypass waarbij de warmte niet over de wisselaar gestuurd wordt.

Maar als algemeen antwoord geldt dus dat de hoeveelheid massa bepaalt hoelang je (met goed rendement) kan stoken. Of die massa dan water of steen is maakt niet zoveel uit. (hoewel je wel rekening moet houden met het warmte-opslagvermogen van een materiaal)

G

[peterberg]

Dat: het dan niet uitmaakt op welke hoogte de R177 ingebouwd wordt?

Het ding doet het in deze opstelling uitstekend, als er een grens is dan is die nog niet bereikt.
Er zijn een paar effecten tegelijkertijd. Boven de vuurkamer/riser is de meeste ruimte, daar is de snelheid van de gassen het laagst waardoor er meer warmte afgezet kan worden. Rondom de vuurkamer is er minder volume dus is de stroming daar sneller. Dat zou pleiten voor de vuurkamer laag plaatsen.

Een hoge plaatsing heeft het voordeel dat er onder de vuurkamer ook nog een kolom gebouwd kan worden van steenachtig materiaal. Dat is bij allebei de mij bekende drievat opstellingen gedaan, waardoor er wat opslag capaciteit bijkomt. En ook binnen oppervlak natuurlijk. Dan is er meer ruimte en keuze om de uitgang te plaatsen en je hoeft tijdens het stoken niet te bukken of te knielen.

Bij mijn kachel die in de komende zomer gebouwd moet gaan worden wil ik het nog wat anders doen. Dat wordt een grote vierkante bergkachel, dubbelwandig met een binnenwand van 12 cm dik. De vuurkamer komt op een stalen frame te staan van 60 cm hoog. Waardoor op het lagere niveau de gassen ook langzaam stromen en meer warmte aan de wanden af kunnen geven. Het hele ding wordt 98 x 98 x 240 cm groot en ongeveer 2600 kilo zwaar. Het hart van de afvoer komt 15 cm boven het niveau van de vloer. Alles groot en ruim, niet echt een kacheltje voor een Hollands binnenhuisje.

[deleted]

Een hoge plaatsing heeft het voordeel dat er onder de vuurkamer ook nog een kolom gebouwd kan worden van steenachtig materiaal. Dat is bij allebei de mij bekende drievat opstellingen gedaan, waardoor er wat opslag capaciteit bijkomt. En ook binnen oppervlak natuurlijk. Dan is er meer ruimte en keuze om de uitgang te plaatsen en je hoeft tijdens het stoken niet te bukken of te knielen.

Zou het ook geen voordeel van hogere plaatsing zijn dat de vuurkamer 'warmer' staat.
Dus minder temperatuursspanning in het materiaal(scheuren), minder belang/eisen aan de graad van isolatie van riser en vuurkamer(kleinere deltaT)? Dus goedkopere materialen.

En daarenboven de gelaagdheid in de bell minder verstoort ?
(naar analogie met een warmwaterbuffer waar een warmte-element bovenin dan wel onderin geplaatst wordt)
G

[ritsaert snijder]

@ Peter,
Is het mogelijk om het onderste deel van de kachel dunwandig te maken? Waardoor je op laag niveau wat meer warmte krijgt.

[Dutch John]

Te weten: 6 m2 binnenoppervlak voor een R177 (zonder bodem mee te tellen)

Die 6 m2 heb ik al vaker voorbij zien komen. Maar op wat voor wand is dat getal gebaseerd? Alleen staal? Of alleen steen? Of staal en leem? Hoe dik? Mij dunkt dat die 6 m2 zomaar een factor 2 kan wijzigen tussen de uitersten: dun staal tov staal met een dikke leemlaag.

Groet,
DJ

[ritsaert snijder]

@DJ, ik dacht dat dan gaat om de afkoeling van de rookgassen bij het starten van de rockett. Het gaat dan toch om de opname van de warmte als de binnenwand bijvoorbeeld 15 graden is. De snelheid van de warmteopname maakt dan minder uit als hij maar door de start heen is.

[gerard]

Problemen;
* de tegenstroomkanalen van een finoven hebben veel meer weerstand

Ik heb dit “argument” al vaker op dit forum gelezen, knip en plak het en gebruik het zoveel je wilt, maar mij zegt het niets.
Een finoven, met die zo vermaledijde weerstandige tegenstroomkanalen, functioneert. Zo’n finoven met een daaraan gekoppelde verwarmde bank functioneert. Eenzelfde finoven met daaraan gekoppeld een verwarmde muur functioneert, wat is hier het probleem?

Een finoven is een echte massakachel: Met uitzondering van de stookkamer, het opgaande kanaal en de tegenstroomkanalen is een finoven één blok massa. Dit in tegenstelling tot een kachel die volgens het bell principe is gebouwd: hier staat een stookruimte in een “omgekeerde lege doos”, of worden de rookgassen “holle dozen” ingestuurd. Zoals waarschijnlijk bekend, bevat een lege doos niet al teveel massa….. Om nu toch een massakachel te verkrijgen moet er heel veel doos gebouwd worden. Grote holle kachels dus, met het “grote voordeel” dat de rookgassen weinig weerstand ondervinden.
Uiteindelijk zullen een correct gebouwde “probleemkachel” en “grotevoordeelkachel” hetzelfde doen. Namelijk het middels aangename stralingswarmte verwarmen van de bewoners en de ruimte waarin de kachel staat. De “probleemkachel” heeft daar echter minder ruimte voor nodig.

Ik zal beslist geen Finoven vs Bell discussie gaan uittypen hoewel ik weet dat ik de Holy Bell Movement met mijn mening tegen de haren instrijk, het zij zo.
Groet,
Gerard

[peterberg]

Is het mogelijk om het onderste deel van de kachel dunwandig te maken? Waardoor je op laag niveau wat meer warmte krijgt.

Ja hoor, dat is al eerder gedaan. In zo'n opzet is alleen het deel van de wand boven de vuurkamer dubbel uitgevoerd.

[peterberg]

Die 6 m2 heb ik al vaker voorbij zien komen. Maar op wat voor wand is dat getal gebaseerd? Alleen staal? Of alleen steen? Of staal en leem? Hoe dik? Mij dunkt dat die 6 m2 zomaar een factor 2 kan wijzigen tussen de uitersten: dun staal tov staal met een dikke leemlaag.

Dat getal van 6 m2 is gebaseerd op wat een man in Slovenie gebouwd heeft. Ik had oorspronkelijk geschat dat een bell van steenachtig materiaal ongeveer 7 m2 kon zijn. Dat heeft-ie buiten onder een afdak gebouwd en toen het ding te lage afgas temperatuur had is hij gaan verkleinen totdat het wel werkte. Toen was het net iets minder dan 6 m2. De hele kachel was gebouwd van baksteen en leem. Daarna heeft hij het ding afgebroken en in huis opnieuw opgebouwd. Hij is nu bezig het voor de tweede winter te gebruiken.

Op dit moment heb ik in mijn werkplaats een vrijwel geheel stalen kachel staan die een binnen oppervlak heeft van ongeveer 5,3 m2. De eerste stook vanaf koud komt nooit hoger dan 80 graden C op de schoorsteen. Het is ook waar dat een geheel stalen kachel of staal bekleed met leem grote verschillen kan geven, maar in geen geval factor 2. De drievat rocket in Zeddam is eentje die voor 1/3 uit kaal staal bestaat en voor 2/3 uit staal bekleed met leem. De uitgang temperatuur daarvan is bij benadering 100 graden hoger dan het ding van mij die helemaal kaal is. Als de drievat kachel helemaal met leem bekleed zou worden dan kan hij meer binnen oppervlak hebben. Ik denk dat er dan nog een een half vat bij kan maar dat is een grove gok.

[Dutch John]

een grove gok

Er nog even over door mijmerend: niet alleen het materiaal en de dikte bepaalt de oppervlakte, maar ook de vorm. In een bell draait een deel van de gassen binnendoor weg. In een kanaal met minder volume, maar met gelijke oppervlakte, raken de gassen nauwer aan het oppervlak en zal er meer warmtewisseling zijn dan in een bell.

Het blijft inderdaad het betere gokwerk.

Groet,
DJ

[ritsaert snijder]

@DJ Het gaat dus om de condensatiegrens bij het opstarten en om de condensatiegrens bij een warme kachel.

@G,

Dat heeft een ondergrens en een bovengrens:
De buffer SWW mag niet te groot zijn, want je wil hem regelmatig op 65°C krijgen.
De buffer SWW mag niet te klein zijn, want als het water 90°C is moet je stoppen met stoken (en hier dus bakken en koken).
Dat laatste bezwaar kan overbrugd worden door een bypass waarbij de warmte niet over de wisselaar gestuurd wordt.

Dan maak je toch een krappe buffer (waarmee je makkelijk de 65 graden haalt) en een bypass. Open systeem als beveiliging.