@Kockie,
Bedankt voor het meedenken. 2 buizen door 200 is het mooist.
@iedereen,
De eerste versie van mijn plan heeft twee grote problemen:
1. continue condensatie
2. buffer koelt af door schoorsteenverliezen als de kachel niet brandt
Ik begrijp ondertussen hoe een Laddomat werkt en zal die als het echt niet anders kan denk ik wel gaan gebruiken. Maar eerst doe ik nog een poging om het systeem op natuurlijke circulatie te laten werken.
Het probleem van de schoorsteenverliezen is opgelost door de buffer boven de kachel te plaatsen.
Het probleem van de condensatie wil ik oplossen door warm water uit de buffer als input te gebruiken voor de warmtewisselaar in de kachel.
rocket buffer v2.jpg
Ik ga ervoor het gemak even vanuit dat het systeem al eens heeft gewerkt en dat de hoogste waterlaag in de buffer warmer is dan 70 graden (in de tekening bij punt x in de buffer). De bedoeling is om dit water te mengen met het koudere water onder in de buffer (bij punt y in de buffer) zodat het bij de kachel aangevoerde water een temperatuur heeft van 70 graden.
Ik heb de uitvoering van het mengproces in de tekening weergegeven door een thermostatisch mengventiel (symbool M) die het water op ingestelde temperatuur kan afgeven (Misschien dat dit zo niet kan, maar het kan ook nog op een andere manier).
Stel dat dat lukt, dan krijgt de kachel als invoer water van minstens 70 graden en kan de warmtewisselaar de temperatuur verhogen naar b.v. 90 graden. Als het nu ook nog lukt om dit water van 90 graden terug te laten stromen in de buffer dan zou het condensatie probleem opgelost zijn.
Starten van de kachel.
Voordat de kachel aangezet kan worden moet eerst het afgekoelde water in het rondloopsysteem vervangen worden door water met een minimum temperatuur van 70 graden. Daarvoor heb ik in de volgende tekening een extra extra buis met een pomp getekend plus twee extra kogelkranen.
rocket buffer v2 met opstartpomp.jpg
Voor dat de kachel aangestoken kan worden, moet kraan B dichtgezet worden en kraan A open. Daarna wordt de pomp aangezet die het warme water uit de buffer aanzuigt totdat het hele circuit vol zit met water van 70 graden. Daarna kan de pomp uitgezet worden, kraan A dicht en B open.
Daarna kan de kachel aangestoken worden om het water te verwarmen.
Nu is de bedoeling dat door het lichtere warme water de thermosifon werking op gang komt, waardoor het warme water in de buffer terecht komt en nieuw aanvoer water van 70 graden aangezogen wordt.
Ik heb geprobeerd om wat te rekenen aan een schematische voorstelling van dit systeem om een beetje een idee van de verhoudingen te krijgen. In het schematische model ga ik uit van een stijgbuis en een daalbuis van 350 centimeter. De daalbuis is geheel gevuld met water van 70 graden. De stijgbuis is voor het onderste deel (150cm) gevuld met water van 70 graden en het bovenste deel (200 cm (het gedeelte boven de warmtewisselaar)), met water van 90 graden.
Uitgangspunten:
hoogte van hele systeem : 350 cm
hoogte buffervat : 150 cm
hoogte bell : 200 cm
diameter buizen : 5 cm
oppervlakte buis : 19,625 cm2
dichtheid water van 70 graden : 977,63 kg/m3
dichtheid water van 90 gragen : 965,06 kg/m3
inhoud stijgbuis : (19,625*350 =) 6868,75 cm2 == 6,868 liter
Het gewicht van de kolom water in de daalbuis wordt dan 6,71 kilo.
Het gewicht van de kolom water in de stijgbuis komt uit op 6,65 kilo.
Verschil in gewicht is 60 gram.
Door deze 60 gram verschil moet de thermosifon werking op gang komen en in stand blijven.
Dit getal lijkt me wel aan de lage kant, maar het kan eventueel hoger gemaakt worden door andere uitgangspunten te nemen.
Ook heb ik een berekening gemaakt uit oogpunt van de verbranding.
Stel er wordt een rocket 177 gebruikt met een vermogen van 16kW.
Er kan 4 kilo hout verbrand worden in 60 minuten.
1 kilo hout komt overeen met 4 kWh.
4 kilo hout komt overeen met 16 kWh.
Het verhogen van temperatuur van 1 liter water met 1 graad kost 1,16Wh.
Het verhogen van temperatuur van 1 liter water van 70 graden naar 90 graden kost 23,2 Wh.
Met 16kWh kan dus 689 liter water verwarmd worden van 70 naar 90 graden.
Dat betekent dat er per minuut 11,5 liter water door moet stromen en verwarmd zijn tot 90 graden.
Per seconde moet er 0,19 liter doorstromen.
Dit lijkt me wel vrij veel, maar misschien kan er iets bedacht worden om het te verlagen.
Verder moet er nog iets bedacht worden om de kachel voor de eerste keer aan te steken. De buffer is nog nooit opgewarmd. Dus de eerste keer moet iemand met keteltjes water of een tuinslang warm water aan de buffer toevoegen.
Wat denken jullie van deze versie?