Ecologieforum

Ik heb deze kachel ontworpen en gebouwd. Het is gebouwd volgens de batch box principes van Peter van den Berg. Het is een dubbele bell kachel, waarbij de eerst bell voor de helft omsloten wordt door de tweede bell. De koperen warmtewisselaar zit in de tweede bell. De warmtewisselaar is niet ontworpen met het idee om te werken als thermo syphon omdat dan het buffervat hoger moet staan als de kachel. Bij gebruik van een pomp kan het buffervat ook op gelijke hoogte geplaatst worden. Of deze warmtewisselaar kan werken als thermo syphon weet ik niet.

Dag Joris,

Bedankt om me bij te staan. Het is 'als leek' nogal moeilijk om alles te begrijpen en te antwoorden op bepaalde vragen van de forumleden. Zoals je weet, ben ik niet van de slimsten
Het was niet mogelijk om het buffervat hoger te plaatsen dan de kachel omdat onze kruipzolder op het hoogste punt slechts ± 130 cm is.

jorispouls schreef:Ik heb deze kachel ontworpen en gebouwd. Het is gebouwd volgens de batch box principes van Peter van den Berg. Het is een dubbele bell kachel, waarbij de eerst bell voor de helft omsloten wordt door de tweede bell. De koperen warmtewisselaar zit in de tweede bell. De warmtewisselaar is niet ontworpen met het idee om te werken als thermo syphon omdat dan het buffervat hoger moet staan als de kachel. Bij gebruik van een pomp kan het buffervat ook op gelijke hoogte geplaatst worden. Of deze warmtewisselaar kan werken als thermo syphon weet ik niet.

Joris,

Bedankt voor de verduidelijking.
De te verwachten temperaturen in de collector zullen dus lager uitvallen dan aanvankelijk gedacht.

Ik ben het er mee eens dat het met een pomp en regeling sowieso zal werken, maar hoe had je dan de beveiliging in gedachte ?
De pomp kan stuk gaan, de elektriciteit kan plots wegvallen.

Ga je er dan van uit dat het dankzij de dubbele bell het op die plaats nooit aan 100°C geraakt ? Zelfs niet als het water stilstaat in de collector ?
Als er een afvoer aanwezig is , zou een overstortventiel met terugslagklep ook kunnen, maar dan is het weer aan de gebruiker om eens regelmatig de goede werking daarvan te testen.... (en 100% veilig wordt het dus nooit)


Gezien de trage, maar continue warmteoverdracht van de koperbuizen (300 à 400 W max) is de pompenergie ook wat buiten verhouding. De pomp zal immers continu(24u; of toch minstens alle uren dat de collector warmer is dan het boilerwater) op laag vermogen moeten draaien. Maar als de boiler niet boven de kachel geplaatst kan worden is er natuurlijk geen andere optie.

G

@G,
wat een mooi advies...

ik vraag me echt af wat er gebeurt als de pomp uitvalt en de boel snel stevig gaat koken in combinatie met de dunne koperen spiraal en de vele bochten (die er wel netjes uitzien). Ook al is het in de tweede bell.

Ik weet het niet...testen is niet echt aan de orde.

ritsaert snijder schreef:wat een mooi advies...

Ehum,
Maar ik moet mezelf even corrigeren wat betreft namen en diameters:

De expansieleiding is degene die voor de overstort en ontluchting zorgt.
Deze moet hier (bij dit relatief kleine vermogen) minimaal 22mm zijn.
Hier de rode pijl: De andere leiding wordt in de Engelse literatuur 'Cold feed' genoemd. (hier ook wel eens kookleiding, corrigeer mij als dit niet juist is !)
De cold feed leiding mag kleiner van diameter 15 à 18 mm.
Dus net andersom dan ik eerst beschreef.

G

De onderste leiding is de expansieleiding. Die met de rode pijl is de kookleiding. Dat heb ik in ieder geval geleerd van CP.

Kockie,

Zowel in de literatuur als hier op het forum worden die termen door elkaar gebruikt.
Deze spreekt duidelijk van 'cold feed' voor de aansluiting onderaan de expansietank en “Expansion Pipe” of “Vent Pipe” voor de buis boven de expansietank die stoom af laat.

This means that there is an expansion tank fitted high up, (Usually fitted in the loft next to the header tank) which feeds the water down the “Cold Feed” into the central heating system. The water level in the tank should be very low when the system is cold (the water level is maintained by a ballcock ), but as the system warms up the water expands and its level in the tank rises. There is also usually a safety pipe, fitted just above the tank and shaped like a hook pointing into the tank. This is called an “Expansion Pipe” or “Vent Pipe”.

bron:http://www.lpmheating.co.uk/pdf/System%20Basics.pdf

Toch vind ik de benaming van Kockie het meest waarschijnlijke, de naam en de functie kloppen met elkaar.

Ik heb er nog eens naar gekeken. Constructie is mij niet helemaal duidelijk.

Risico is dus dat de leiding met water op enig punt over de 100 graden wordt. De leiding zit ook vrij hoog in de tweede bell. Ik vermoed dat deze tweede bell in deze constructie goed heet kan worden als je de kachel meerdere keer stookt en dat kan je ook voorzichtig afleiden uit de meetgegevens. De wand van de tweede bell is niet zo gemaakt dat scheuren en zelfs afbrokkelen kan worden uitgesloten.

Het is dus niet uitgesloten dat de leiding 100 graden kan worden. Vervolgens is het de vraag of de noodvoorziening de stoom (extreme uitzetting/ explosiegevaar) kan weg geleiden. Ik denk dat dit met deze leidingen en de bochten niet helemaal zeker is.

Dat betekent dat een ongeluk met stoom niet is uit te sluiten. Ik kan niet goed inschatten hoe groot het risico is is, maar de gevolgen kunnen heel vervelend zijn. Ik zou dat dan ook altijd willen uitsluiten en de wisselaar niet gebruiken tot dit helder is.

In het verhaal zitten nogal wat veronderstellingen. Als ze niet kloppen hoor ik dat graag!

Tot slot; ik vind dit een mooi vorm gegeven en creatieve kachel. Het gaat mij er enkel om dat we geen gevaarlijke situaties creëren!

Wat zou er mis zijn met een expansievaatje en een overdruk ventiel?

JantjeV8 schreef:Wat zou er mis zijn met een expansievaatje en een overdruk ventiel?

Niets, dat deel is prima op te lossen met een open systeempje.

Mijn uitgangspunt zou zijn dat je het register plaatst op een plek waar het nooit heter wordt dan 100 graden en dat als dat dan gebeurt je de stoom dan weg kan weg geleiden. Hier wordt - denk ik - aan beide voorwaarden niet voldaan. Het zou zomaar 100 graden kunnen worden of behoorlijk heter! Zeker als de dunne leemlaag wegvalt. En als dat gebeurt dan kan de stoom (volumeverandering van factor 1600 x de inhoud) misschien niet snel genoeg weg door het dunne stukje koper met bochten. Het zou mij niet verbazen als er een stoomexplosie zou ontstaan.

In een gesloten systeem loopt de druk overal gelijk op, dus het overdruk ventieltje gaat bij 4bar sissen, niks explosie.

Op het watercircuit moet een overdrukbeveiligingsklep en een expansievat geplaatst worden. Als het buffervat open is dan is een expansievat overbodig want dan kan er geen druk opgebouwd worden. Een noodkoelsysteem is niet nodig wel moet het buffervat groot genoeg zijn, minimum 300l. Wanneer de warmtewisselaar van de kachel het hoogste punt van het watercircuit is, moet de warmtewisselaar worden voorzien van een ontluchtingsmogelijkheid. Indien het warmteregister zich tussen de twee wanden bevind (waarbij de eerste wand 55mm is) dan kan de temperatuur nog altijd oplopen boven 100°C als het water niet rondgepompt wordt.

Als je eens gaat kijken op http://www.dutry.be/merken/tulikivi/Tulikivi_21.pdf, daar staat het heel netjes uitgelegd.

De twee spiralen in deze kachel (dia 10mm) zitten goed in de leem, trage warmte overdracht. Omdat het debiet en de temperatuur laag is, als je het vergelijkt met een gewone cv houtkachel, heeft het koper weinig tot niet te lijden.

Uit ervaring weet ik dat de pomp niet de hele tijd gaat draaien eerder drie a vier uur. De pomp draait als de temperatuur (gemeten op de uitgaande lus) bv 6° hoger is als de temperatuur in het buffervat. De temperatuur van het buffervat stijgt en die van de kachel daalt en dus na 4 uur is het meestal gedaan met pompen. Daarom is het net interessant iets hogere temperaturen te hebben om het buffervat op 50-60°C te krijgen.

Expansie is er altijd dus die zal sowieso opgevangen moeten worden in elk watergevoerd verwarmingssysteem.

Het probleem met overdrukbeveiligingen is dat die de toenemende temperatuur van het water bovenin het register niet vermijden. Tenzij ze natuurlijk op het hoogste punt geplaatst worden.

Een ander probleem dat zich stelt in het bijzonder bij SWW is dat er een relatief hoge temperatuur gehaald moet worden (salmonella en dergelijke).
Daarom moet de boilergrootte goed afgestemd worden op het afgegeven vermogen.
SWW-vraag en afgegeven vermogen lopen echter niet gelijk (hier thuis: beter weer sttaat gelijk aan meer spelen en ravotten door de kinderen en een relatief hoog SWW verbruik. De massakachel zou weinig branden; putje winter brandt de kachel op maximum, maar wordt er minder gesport en gespeeld)
Dus daar knelt het schoentje: met een 'grote' buffer zit je safe met het af te geven vermogen (de overdrukbeveiliging wordt bijna nooit aangesproken, hooguit als er ergens iets misloopt: bv defecte pomp), MAAR haal je niet de minimumtemperatuur die SWW af en toe nodig heeft.

Kies je daarentegen een wat kleinere boiler, dan haal je makkelijker de gewenste minimumtemperatuur, maar zal je vaak (in de winter) in de situatie komen dat je kachel het collector-vermogen niet meer kwijt kan aan de boiler.
Op dagdagelijkse basis ga je dan dat overdrukventiel aanspreken.
Dat is een redelijk % warmteverlies op de zo zorgvuldig gewonnen warmte: Eerst veel zorg om de verbranding > 90% te krijgen, daarna veel zorg aan de warmtewisselaar dimensioneren (massa, stralingsaandeel, plaatsing in de ruimte, ...) om dan tot slot daar maar dagelijks een deel in het riool van te lozen ?
Een overdrukventiel dat regelmatig in werking treedt kan ook nog snel verkalken (indien er veel kalk in het water zit), soms zelfs permanent water beginnen lekken of erger: vast komen te zitten.

Een systeem op natuurlijke circulatie (thermosyfon) met de collector op de juiste plek(= op een plaats die niet te heet wordt of alternatief: collector in een te bypassen bell ) heeft deze nadelen niet. En nogmaals: pompsnelheid is geen meerwaarde: de warmteoverdracht tussen leem en koperleiding wordt bepaald door de snelheid die de warmte door het leem gaat en dat is toch TRAAG.
Het regelt zichzelf en de boiler zal steeds het warmste water bevatten. (maar nooit heter dan de collectortemperatuur in de mantel) Maar collector moet er op ontworpen zijn en boiler moet hoger staan.
Het laatste schema dat ik hier poste is geschikt onder deze voorwaarden voor. Maar ik durf niet zeggen of de huidige collector in deze kachel daar geschikt voor zal zijn.


Overdrukventielen en pompen zal ook wel best in elkaar te knopen zijn, maar daar blijf je voor een stuk met bovenstaande problemen kampen.
Ik ben niet onderlegd genoeg om daarvoor een schema in elkaar te boksen, maar ik denk dat je de oplossing dan als volgt moet zoeken:
Een relatief kleine boiler die de gevraagde SWW-temperatuur ook werkelijk en regelmatig kan halen (salmonella).
Een overdrukventiel boven de collector (als dit het hoogste punt is).
En belangrijkste voor het rendement(dwz om het overdrukventiel niet dagelijks aan te spreken) een temperatuurgestuurde klep die boven een bepaalde temperatuur (90° bijvoorbeeld) de boiler afsluit en een short-cut opent naar een speciaal daarvoor geplaatste radiator. Een zogenaamde'heat dump' . Een radiator die evenveel (of meer) vermogen heeft dan de collector, zodat de warmte altijd afgegeven kan worden.
Radiator moet zonder regelingen of kranen zijn, kan niet op warmtevraag gestuurd worden, is 100% in dienst van de warmtedump van de kachel.

Uiteindelijk allemaal een heel technisch gedoe om een vrij simpel ontwerpprobleem op te lossen.

Ik ga morgen de pdf van Dutry eens doornemen.

NB: We hebben het hier in de straat afgelopen jaren 1X (avond)mogen meemaken: elektriciteit en leidingwater gelijktijdig weg. De buurman met een houtvergasser heeft die avond heel unieke geluiden uit z'n installatie horen komen ...
Voordeel van de koperleidingen is wél dat ze MOGEN droogkoken. De manteltemperatuur zal toch nooit van die aard zijn dat het koper zelf te heet wordt (in tegenstelling tot andere houtketels) Als het dan toch zover moet komen zou ik zelfs gecontroleerd droogkoken verkiezen boven de injectie van ijskoud stadswater in de loeihete kachelmantel. In de huidige opstelling met de collector en leem aan de binnenzijde is het immers lang niet zeker dat de leemlaag zo'n thermische schok zal overleven. (barsten en loskomen).

G

Gandalf schreef: De buurman met een houtvergasser heeft die avond heel unieke geluiden uit z'n installatie horen komen ...
G

Als hij het heeft kunnen horen had ie ook een emmer zand op het vuur kunnen gooien.. Het wordt erger als de buren het hoorden en de buurman zelf niet thuis was.
Ik snap je verhaal, laat dat duidelijk zijn. En druk of drukloos is naast de rocket techniek de meest besproken keuze hierzo. Maar er wordt zo krampachtig gedaan om een druksysteem. Ik heb m'n leven lang nog nooit algehele stroomuitval gehad. En als de waterleiding het niet doet, heeft de maatschappij een week van te voren een kaartje in de brievenbus gedaan. Nu weet ik ook wel dat er verderop een kraan een hoofdkabel/leiding door kan steken, of een helicopter een mast in vliegt, maar toch. Een systeem met de kleppen op de juiste plaats moet toch tegen een stootje kunnen.

De heatdump radiator is wel een goeie. Blijft het systeem toch mooi mee gesloten. Feitelijk is het net zo verloren warmte als dat je hem het putje in zo lozen, het blijft wel 'in de systeemgedachte'. Eventueel kun je die warmte nog in een plantenkas af laten geven o.i.d. Heb je er nog iets aan.