Ecologieforum

Als ik het goed begrijp wordt de lucht in de binnenste buis opgewarmd en doorgedrukt naar de buitenste waar het afkoelt en zakt?

pelletpower schreef:Als ik het goed begrijp wordt de lucht in de binnenste buis opgewarmd en doorgedrukt naar de buitenste waar het afkoelt en zakt?

ja, zo simpel is het volgens mij. En misschien is het zo simpel nog niet. een proefje is gaande...

Proefje gedaan en warme lucht komt er aan onderzijde uit. Hoe lager je gaat dan wordt de kracht waarmee de hete/warme lucht uitgeblazen wordt wel minder. Maar dit lijkt me logisch. Het was even zoeken naar een manier om dit te laten zien. Het staat op video maar nu krijg ik het niet voor mekaar dit te uploaden...
Wel alvast een tekening voor Gandalf:

peterberg schreef:Dat het vaantje draait, betekent nog niet dat de richting van die uitwisseling daarmee van boven naar beneden is, het kan ook van beneden naar boven zijn en van links naar rechts bijvoorbeeld of allemaal tegelijk.

Tijdens deze proef had ik in het midden van het buitenste kanaal een ring van ±5 cm hoog van rockwool geplaatst met een uitsparing van ±20%, 10cm boven het vaantje om de luchtstroom op die plek sneller/compacter te maken. Het bovenste deel bleef gewoon warm maar het onderste deel werd alleen warm onder deze uitsparing. Hieruit zou je kunnen concluderen dat de stroomrichting van boven naar beneden gaat anders was het volgens mij andersom geweest.

Inmiddels is het toch gelukt met de video:
View My Video

te bedde...

Het spijt mij voor je, maar ik ben het nog steeds niet met je eens. Je opent twee uitsparingen boven elkaar en je toont aan dat de lucht in de onderste naar binnen stroomt en door de bovenste er weer uit. De richting heb je hiermee niet aangetoond.

Het is niet logisch om te veronderstellen dat de naar binnen tredende lucht naar onder gaat, via het binnenste kanaal omhoog en via het buitenste weer naar beneden om halverwege weer naar buiten te treden. Die lucht heeft zoals ik het zie niet de veel grotere omweg maar gewoon de kortste weg gekozen, van onder naar boven.

Feit blijft, dat het als een gesloten systeem werkt zoals jij beweert zolang als er maar een temperatuur verschil is tussen het binnenste kanaal en het buitenste. Op zichzelf vind ik dat al heel onverwacht, achteraf beredeneerd is het een implementatie van een thermosifon. Dus voor dit gedeelte heb je naar mijn mening volkomen gelijk.

peterberg schreef:Het is niet logisch om te veronderstellen dat de naar binnen tredende lucht naar onder gaat

Peter wil je even naar deze opname kijken?
View My Video

groet,
Maarten

Martinus,

De opening vanonder fungeert zowel als luchtinlaat voor het convectiestroompje naar boven (naar de opening halverwege) als voor het vulllen naar een evenwichtstoestand naar onder.

Het onderscheid tussen deze twee stromen zou goed zichtbaar zijn als je in de onderste opening eerst de vlam goed tegen de bovenrand houdt. Dan zou ik verwachten dat de vlam naar boven gaat.
Houd je bij dezelfde opening daarna de vlam aan de onderrand van deze opening dan gaat de vlam naar onder. Belangrijk is op te merken dat de stroom naar onder slechts een tijdelijk fenomeen is. Koude lucht van buiten de bell 'valt' hier naarbinnen en neemt de plaats in van de warme (lichtere lucht) in tot de hoogte van de opening.
Dat stroompje naar onder is dus grotendeels een tijdelijk fenomeen tot de koude lucht de warme verdrongen heeft tot de hoogte van de opening. Om dat vast te stellen zou je dus na het openen van de opening wat langer moeten filmen en zowel aan de bovenrand als de onderrand van de opening.

Gesteld dat de mantel uit een zware massa zou bestaan, dan treedt dit 'flauw stroompje' pas op als de bell op temperatuur is .... Dus snelle convectiewarmte ? Ik denk dat er uit een haardroger meer warmte komt.

G

Gandalf schreef:Het onderscheid tussen deze twee stromen zou goed zichtbaar zijn als je in de onderste opening eerst de vlam goed tegen de bovenrand houdt. Dan zou ik verwachten dat de vlam naar boven gaat.

Lijkt me ook logisch. Deze vlam is tenslotte veel heter dan de inwendige luchttemperatuur op dat punt.

Gandalf schreef:Belangrijk is op te merken dat de stroom naar onder slechts een tijdelijk fenomeen is.

Helaas, hier moet ik je teleurstellen. Deze houdt constant aan kan ik je uit ervaring vertellen.

Gandalf schreef:Sorry,

Kan er nog steeds geen kaas van maken...

Kaas moet rijpen.

Groet,
Maarten

martinus schreef:Lijkt me ook logisch. Deze vlam is tenslotte veel heter dan de inwendige luchttemperatuur op dat punt.

Pardon ? En tegen de ondrrand van de opening is hij dan kouder zeker dan de inwendige luchttemperatuur ?

martinus schreef:Helaas, hier moet ik je teleurstellen. Deze houdt constant aan kan ik je uit ervaring vertellen.

OK. Zet je molentje dan maar eens neer op deze onderste constante luchtstroom.

Kaas moet rijpen.

Daarvoor moet hij eerst gemaakt worden.

G

Waarom trouwens geen simpel convectiesysteem als het dan toch om het produceren van instelbare warme luchtverwarming gaat ?

Hieronder een metalen bell in het blauw.
Daarrond een rechthoekige bell (kan gemetseld zijn) in oranje.

Door de openingen A,B, en C te openen kan er convectielucht ontsnappen.
Opening X onderaan blijft open.

Uit opening A zal de heetste lucht stromen en veel/snel per tijdseenheid
Uit B minder warm en minder snel/veel.
Uit C nog minder warme en nog maar een beetje per tijdseenheid.

Persoonlijk zie ik trouwens uberhaupt niet veel heil in convectiewarmte die rechtstreeks in de ruimte zelf geblazen wordt.
Maar om bijvoorbeeld een low-tech droogkast te maken zou het wel een aardige low-tech temperatuursregeling kunnen zijn.

G

Gandalf schreef: martinus schreef:
Lijkt me ook logisch. Deze vlam is tenslotte veel heter dan de inwendige luchttemperatuur op dat punt.

Pardon ? En tegen de ondrrand van de opening is hij dan kouder zeker dan de inwendige luchttemperatuur ?

Op dit punt wordt de vlam naar binnen gezogen door de koude lucht van buiten.

Gandalf schreef:Waarom trouwens geen simpel convectiesysteem als het dan toch om het produceren van instelbare warme luchtverwarming gaat ?

Doel is hoofdverwarming door stralingswarmte.

Gandalf schreef:Hieronder een metalen bell in het blauw.
Daarrond een rechthoekige bell (kan gemetseld zijn) in oranje.

Door de openingen A,B, en C te openen kan er convectielucht ontsnappen.
Opening X onderaan blijft open.

Uit opening A zal de heetste lucht stromen en veel/snel per tijdseenheid
Uit B minder warm en minder snel/veel.
Uit C nog minder warme en nog maar een beetje per tijdseenheid.

Persoonlijk zie ik trouwens uberhaupt niet veel heil in convectiewarmte die rechtstreeks in de ruimte zelf geblazen wordt.
Maar om bijvoorbeeld een low-tech droogkast te maken zou het wel een aardige low-tech temperatuursregeling kunnen zijn.

G


Bijlagen:

martinus.JPG [ 11.83 KiB | 44 keer bekeken ]

Op deze manier zal, in de stand van stralingswarmte (openingen dicht), de stilstaande lucht isolerend werken. Hierdoor gaan de afgassen omhoog en het rendement omlaag.

peterberg schreef:Feit blijft, dat het als een gesloten systeem werkt zoals jij beweert zolang als er maar een temperatuur verschil is tussen het binnenste kanaal en het buitenste. Op zichzelf vind ik dat al heel onverwacht, achteraf beredeneerd is het een implementatie van een thermosifon. Dus voor dit gedeelte heb je naar mijn mening volkomen gelijk.

Ja verrassend is het.
De vraag is hoe de warmteoverdracht zal werken. Ik denk vooruitlopend dat de circulerende lucht hierop een gunstig effect kan hebben. De proef zal het uitwijzen.

Een aantal metingen gedaan met verschillende kanaalbreedtes. Tussen de 22-47 mm voor beide kanalen. (dit was best een klusje, met veel respect voor Peter die honderden proeven meer heeft gedaan!) Dit blijkt geen grote verschillen te geven.
De openingen flink stuk groter gemaakt. Onder en boven elk 280 cm2. Als deze geheel open zijn is er een duidelijk verschil in temperatuur aan de buitenzijde.
De onderstaande metingen zijn gedaan als de 'Bell in' eerst opgestookt is tot ruim 300C en daarna afkoelt tot 270-275C .
gesloten systeem open systeem
Tijdmeting op 98 minuten 233 minuten
Bell in 270 275
Bell out (afgas) 136 120
bovenkant buitenzijde 105 78
midden buitenzijde 76 36
onderkant buitenzijde 55 31

Vanochtend test gedaan zonder thermosifon. Alleen de Bell met zwaluwstaartplaat.
Heb nu ook een knopje ondekt op mijn meter die de max. temp. meet. Wel zo handig.
Tijdmeting op 69 minuten
Bell in 272
Bell out (afgas) 121
bovenkant Bell 137
onderkant Bell 118

Het verschil in afgas met sifon en zondere sifon: 136(270) -121(272)= 15C.

De metingen met thermosifon: in de eerste kolom staat de tijd.
Op 60,128,190 minuten gaat er hout bij.
Op 167 minuten gaan de roosters/openingen open.


Hier de metingen zonder thermosifon:
Op 28 minuten hout erbij.


Is het mogelijk iets over de warmteoverdracht of rendement te zeggen op basis van bovenstaande gegevens?

Groet,
Maarten

peterberg schreef:achteraf beredeneerd is het een implementatie van een thermosifon.

Ter aanvulling:
Ik denk dat naast deze implementatie ook de eigenschappen van de Bell die aan de bovenkant het heetst is en aan de onderkant het koelst (een omgekeerd vuurtje) ook een belangrijk aspect is waarom het werkt zoals het doet.
Deze cocktail werkt volgens mij als volgt:
Het thermosifon effect werkt in het buitenste kanaal. Warme lucht koelt af, wordt zwaarder, koelt verder af, wordt nog zwaarder, etc.
Het effect van de Bell werkt versnellend in het binnenste kanaal. Koude lucht warmt op, stijgt, warmt nog meer op, stijgt harder, etc

martinus schreef:Op dit punt wordt de vlam naar binnen gezogen door de koude lucht van buiten.

OK. Daarmee geef je dus toe dat dit punt zowel luchtinlaat is naar beneden als naar boven toe en dat dit onmogelijk te rijmen valt met een ronddraaiende beweging zoals je blijft beweren.

Martinus schreef:

Gandalf schreef:Waarom trouwens geen simpel convectiesysteem als het dan toch om het produceren van instelbare warme luchtverwarming gaat ?

Doel is hoofdverwarming door stralingswarmte.

Nou ik dacht toch , zoals ook al door DJ uitdrukkelijk gevraagd, dat je op zoek was naar een snelle 'convectiewarmte in de opstartfase'.

Martinus schreef:

Gandalf schreef:Hieronder een metalen bell in het blauw....
...Persoonlijk zie ik trouwens uberhaupt niet veel heil in convectiewarmte die rechtstreeks in de ruimte zelf geblazen wordt.

Op deze manier zal, in de stand van stralingswarmte (openingen dicht), de stilstaande lucht isolerend werken. Hierdoor gaan de afgassen omhoog en het rendement omlaag.

Te kort door de bocht.
De metalen bell zal per tijdseenheid een bepaalde hoeveelheid warmte leveren. De stenen bell errond zal daar op berekend moeten worden in grootte en capaciteit. Het rendement zal dan pas zakken als de stenen bell 'volgeladen' is. Maar dit is uiteraard bij elke massakachel het geval. Dan moet je ook stoppen met stoken of terug overgaan op het convectie-gedeelte. Je kan ook zonder 'geladen' buitenmantel al op het convectiedeel overgaan of helemaal bij de start (Waar je toch naar op zoek was ?)

Voor de rest van de gegevens en de thermosiphon:

Zoals in de eerste opmerking al vastgesteld is er van termosyphon geen sprake meer als de luchtcircuits niet perfect gesloten blijven. Dat werd ook door Peter al zo verwoord.
Hetgeen je dan krijgt is een gelaagdheid in de kanalen.

En wat het gesloten systeem betreft waar de lucht inderdaad in gaat circuleren: dit heeft geen effect op de totale warmte-afgifte. Hetgeen uit de kachel komt wordt bepaald door de temperatuur van de mantel. Een gesloten circulerende luchtlaag isoleert niet meer, noch minder dan stilstaande luchtlaag. Ze is hoogstens eenvormiger van temperatuur. Grotendeels krijg je dit effect ook in de buitenmantel. Die lucht ( en dus buitenmantel) die een gelaagdheid heeft (stilstaand) zal boven warmer zijn dan vanonder. Die met circulerende lucht is egaler warm. Maar hetgeen hij vanonder warmer wordt is net evenveel als hij bovenin kouder is. De totale warmte-afgifte is alleen afhankelijk van de deltaT tussen kachelwand en omgevingstemperatuur. En die blijft gemiddeld net hetzelfde.

Desalniettemin kan het wel een voordeel zijn om een egalere kachelwand te hebben met een lagere piektemperatuur bovenin. Ik denk dan aan stofschroei.
Maar het nadeel blijft dat elke luchtlaag (de stilstaande EN de circulerende variant) isolerend werkt en de massakachel in de 'stralings-stand' dus erg traag maakt.
Maw de mogelijkheid om via convectie-stand een snellere opstart te realiseren maakt de kachel ook weer trager in de 'stralings-stand,
En twee luchtlagen nog trager ...

Momenteel heb je bovendien nauwelijks massa aangebracht waardoor je amper warmte kan bufferen en opslaan.
Als je uiteindelijk massa gaat aanbrengen zullen de vernoemde effecten veel nadrukkelijker gaan spelen.

Een gesloten dubbele wand, waarin de lucht gaat circuleren en waar de mantel eenvormiger warm wordt met een lagere piektemperatuur en met zeer trage stralings-afgifte zou misschien nog iets zijn voor een Passiefhuis zoals Peter plant.
Echter ik denk dat zo'n huis juist geen behoefte heeft aan die 'snelle -opstart-convectiewarmte'. Ook wordt in zo'n huis slecht sporadisch gestookt en de thermosyphon-voordelen (egalere warmteverdeling) vallen ook langzaam stil als de warmte van de binnenste bell wegvalt (en dat is toch veruit het grootste deel van de tijd in zo'n huis met zo'n kachel ...)

Andersom: een huis dat daarentegen gebaat is met snelle convectiewarmte(in mijn ogen geen enkel huis by the way, maar meestal wordt dan een slecht geïsoleerd huis bedoeld) wil dan juist weer geen zeééééééér trage stralingswarmte.

G

martinus schreef:

peterberg schreef:achteraf beredeneerd is het een implementatie van een thermosifon.

Ter aanvulling:
Ik denk dat naast deze implementatie ook de eigenschappen van de Bell die aan de bovenkant het heetst is en aan de onderkant het koelst (een omgekeerd vuurtje) ook een belangrijk aspect is waarom het werkt zoals het doet.
Deze cocktail werkt volgens mij als volgt:
Het thermosifon effect werkt in het buitenste kanaal. Warme lucht koelt af, wordt zwaarder, koelt verder af, wordt nog zwaarder, etc.
Het effect van de Bell werkt versnellend in het binnenste kanaal. Koude lucht warmt op, stijgt, warmt nog meer op, stijgt harder, etc

Klopt in grote lijnen.
Echter warme lucht stijgt niet. Koude lucht is gewoon zwaarder en valt naar beneden en duwt daarmee de warme lucht naar boven.
En inderdaad aan de buitenmantel koelt hij af en wordt daarmee zwaarder. De lucht die daarmee naar boven geduwd wordt komt langs de binnenmantel; wordt nog meer opgewarmd terwijl hij omhooggeduwd wordt door de zwaardere koude.

Als je daarentegen een opening maakt in de buitenwand, dan stroomt de buitenlucht overal in de kanalen onderin binnen, want deze buitenlucht is zwaarder dan de lucht in de beide kanalen. Die koude buitenlucht is daarna tot aan de opening ook zwaarder dan de hele kolom die in het buitenste kanaal zit, waardoor deze nu niet meer zal zakken en waardoor de natuurlijke circulatie (termosyfon) stilvalt.

Echter warme lucht stijgt niet. Koude lucht is gewoon zwaarder en valt naar beneden en duwt daarmee de warme lucht naar boven

Is volgens mij niet zo! Denk maar eens aan een warme luchtballon. Warme lucht verdunt en is daarom lichter dacht ik altijd?

Grz,
Holtere

holtere schreef: Warme lucht verdunt en is daarom lichter dacht ik altijd?

Precies, en koudere lucht dan de omgeving heeft een hogere dichtheid en is daarmee zwaarder. Allebei gelijk