Noodstroom draaien op houtsnippers

[Dutch John]

Nog wat fijnafstellingen en een likje verf en DJ-3 is operationeel. De beoogde 3 kWe is behaald; met subliem hout zal 4 kWe mogelijk zijn. De brandstof bestaat uit gezeefde houtsnippers. Op een vulling (ca. 4 kg) kan de set een uur onder volle belasting draaien. Zowel het stroomaggregaat als de gasgenerator wegen ca 80 kg. Beide zijn voorzien van wielen en kunnen door één persoon verzet worden.





Het ziet er wat houtje/touwtje uit met al die gebruikte onderdelen, maar dat is deel van het gestelde doel: een houtgasgenerator bouwen die effectief 3 kWe levert, gemaakt van toegankelijke en/of goedkope materialen en gebruik makend van normale handgereedschappen en drie eenvoudige elektrische gereedschappen: een boormachine, een kleine haakse slijper en een klein lasapparaat. Ik moet toegeven dat ik te lui was om een paar flenzen uit te slijpen en ze heb laten laseren...

Nb. voor de opstart is geen elektra in de vorm van een accu oid nodig. De set wordt handmatig aangepompt. Aan de motor is niets gewijzigd. Alleen het luchtfilter is verwijderd. Ontstekingsvervroeging zou nog iets meer vermogen opleveren.

De set heeft de volgende hoofdcomponenten:
-houtgasgenerator
-3 cycloontjes
-voorkoeler
-gecombineerde natfilter-koeltoren
-oliebadnafilter
-gas/luchtmenger
-mengselherverwarmer
-een frame om de boel bijeen te houden
-3 vacuummeters ter bewaking
-luchtpomp voor de opstart

Groet,
DJ

Ps: met dank aan Europower België. Zij waren bereid om het kwaliteitsaggregaat tegen een zeer faire prijs te leveren.

[kockie]

Mijn mond valt wederom ver open!!

Ik ga toch maar eens meer werk maken van tijd zoeken....

[Albert van WdJ]

@DJ,

Ziet er weer heel gaaf uit! (Zoals gewend van je)

Vooral ook dat hergebruik van materialen.
Fantastisch.

Kun je wat specificaties geven van de motor?

Albert

[Chicken Power]

John, super!

Het is zeer te prijzen om zoiets basaals voor elkaar te krijgen!

Noodstroom aggregaat lijkt me niet helemaal de goede term.

Essentiele overlevings kit in geval van ontbreken van een leverend openbaar net, is meer op zijn plaats.

Ik ben bang dat we dit in de toekomst naar onze huidige levensstijl hard nodig hebben. Anders zal welk een crisis ook ons leven ingrijpend beperken.

Zo moeten we dan ook maar eens leren hoe we zoiets moeten stoken. En het besef van algemeen noodzakelijk onderhoud misschien weer is op de kaart krijgen.

Hulde!

Groet, Cp

[Dutch John]

Kockie, Albert, Cp,

Dank voor de complimenten.

Albert, de motor is een Honda GX390. Ik dacht 11 pk nominaal. De generator een Leroy-Somer. Voor mij geen Chinese imitaties meer. Prulzooi. Ives Heylands van Europower heeft dezelfde ervaring. Zij hebben de Chinezen uitvoerig getest. De slechtste draaide na 10 uur in puin. De beste na 200 uur. Dat laatste cijfer is nog geen 10% waar het origineel voor staat.

Cp, ik ga steeds kleinschaliger denken. En lowtech. Desondanks is ook hier elektriciteit nog steeds een eerste levensbehoefte.
De oorspronkelijke insteek van dit project is het bouwen van een alternatieve brandstofvoorziening voor een dergelijke kleine generatorset. Alleen al in Afrika schijnen miljoenen van die dingen te draaien. Nu nog de tijd en energie vinden om een complete bouwbeschrijving op het WWW te zetten.... Nee, ik wil er niet aan verdienen. Eigenlijk moet ik dan eerst een tweede, eenvoudiger prototype bouwen, want deze is compleet demontabel dmv universeel, maar duur fitwerk. Met reinigingspoorten op de juiste plaatsen, kan het aantal schroefverbindingen met 70% teruggebracht worden.

Een plaatje van het inwendige van de gasgenerator: de zgn. "haard":



De foto is van bovenaf genomen in het gele voorraadvat. De 8 tuyeres (luchtnozzles) waren in hun vorig leven gewone M-8 bouten. De reductieconus (moeilijk te zien; geen perspectief) is van 2 mm dik RVS en met een hamertje op een stuk pijp in de bankschroef "gewalst". De twee boutjes, gelast aan de conus, zijn bedoeld voor meer grip om de conus/reductiezone compleet met verstelbare rooster uit te draaien. De reductieconus zit met die lelijke las vast op een 2,5" draadstukje. Het geheel zit weer geschroefd in een voormalige CO2 blusser. Het 2,5" draadstuk maakt fijnafstelling in de hoogte mogelijk. De rooster is zelf in hoogte verstelbaar. De tuyeres zijn in lengte te verstellen.

De eigenlijke gasgenerator is het goedkoopste deel van de hele set, omdat het bestaat uit een oude propaantank, een CO2 blusser, een poederblusser en een kookpotje. Daarbij nog wat plaat- en bevestigingsmateriaal. Bij elkaar geen 20 euro. De gehele filter- en koeltrein is vanwege het genoemde fitwerk relatief prijzig.

Groet,
DJ

[Tim]

John,

Erg mooi, nu nog een watergekoelde motor, uitlaat ww en je bent met deze opstelling geheel zelfvoorzienend. Wanneer is er een open dag?

Tim

[nck]

Geweldig.

Overigens met een beetje goede wil is de ontstekingsmagneet van zo'n Honda wel verstelbaar te maken.

Europower levert prima machientjes. Zeer goede ervaringen mee in de verhuurbranche. Wanneer een machine daar blijft leven is het dus goede kwaliteit. Heb van alle soorten chinezen onder handen gehad als zijnde imitaties van Honda of Yanmar. Gewoon afblijven.

Ik heb wel een concrete vraag.
Wat hou je nu concreet aan motorvermogen over in vergelijk tot het gebruik op benzine?


Denkt weer aan z'n Wisconsin V465D die nagelneu in de werkplaats staat te wachten op zo'n mooie gasgenerator.


Jan

[Dutch John]

Tim,

Yep, WKK is de volgende stap. Kan er ook compromislozer en effectiever ontworpen worden. Kleine watergekoelde motoren zijn schaars. Ik weet nog niet waar ik voor ga kiezen. Een klein Japanees automotortje, een antieke langzaam lopende stationairmotor of een heel klein industriedieseltje ombouwen en voorzien van ontsteking. Europower heeft een kleine Kubota met ontsteking. Op aardgas. Maar de wereld is kennelijk nog niet rijp of geïnteresseerd. Het juweeltje rust er onder een zeiltje.
Open dagen organiseer ik niet, maar belangstellenden zijn altijd welkom.

Jan,

Normale vuistregel is dat je ongeveer 60% van het motorvermogen bij 3.000 o/min overhoudt. 3.000 o/min is door het langzame vlamfront tevens het maximale werkzame toerental. Ga je erboven, dan brandt een deel van het mengsel op zijn weg door de uitlaat. Buiten dat het brandstofverspilling is, heeft de uitlaatklep er een hekel aan.

Maar. Die 60% is een vuistregel. Leidt je het gas door de carburateur, zoals ik bij deze set gedaan heb, dan bouw je een extra smoring in. Er gaat namelijk een gas/lucht mengsel door de venturi ipv alleen lucht. Kost vermogen. Wilde gok: 10%.
Pas je geen extra ontstekingsvervroeging toe, dan kost dit nog eens minimaal 10% van het oorspronkelijk vermogen. Ga je het mengsel licht voorverwarmen om condensatie in het spruitstuk te voorkomen, dan kost dat weer een paar procent.
Ik heb gekozen om deze beperkingen te handhaven om altijd nog gewoon op benzine te kunnen draaien. Natuurlijk kun je veel tijd steken in het maken van een nieuw spruitstuk met gasklep en de magneet verschuifbaar maken, maar ik wil in dit geval dan maar wat vermogen offeren. De GX390 kan maximaal 7 kWe leveren, ik zit nu aan maximaal 3,5 en ben daar zeer tevreden mee.

Groet,
DJ

[nck]

Kijk nou komen we verder.

Het toerental dat ik voor dat blok in gedachten heb ligt zo rond de 2000 - 2200 owm./min.
Ik hou daar volgens opgave van de fabrikant ongeveer 40 kW vermogen over.
Wanneer ik de carburateur (zeer simpele valstroom en bijna identiek aan die van de honda)) en dus ook de mech. regulateur in tact laat zou ik bij een goed werkende gasgenerator kunnen rekenen op ongeveer 20 kW. vermogen.

Bij een optimaal werkende installatie zou ik dus max. een 15 kW generator kunnen bouwen van deze motor (15/0.8 = 18.75)
De keuze is dus 11 kW (13.75 kW aandrijvermogen) of 15 kW (18.75 kW aandrijfvermogen).

Hiermee kan ik dus gericht gaan zoeken naar een geschikte elektromotor. Mijn keuze zal toch een a-synchrone opstelling zijn me rechtstreekse netkoppeling. De bedoeling is om 1 X per week zoveel stroom op te wekken dat ik daarmee een groot gedeelte van m'n weekverbruik kan compenseren.
Gezien m'n huisaansluiting is de 11 kW de beste optie.

http://www.wisconsinmotors.com/v465d.html
http://www.wisconsinmotors.com/v465dspecs.html
http://www.wisconsinmotors.com/v465dperf.html

Jan

[Dutch John]

Wel zonde van de verloren warmte, Jan. Maar goed, als het werkt kun je er altijd nog een watergekoelde voor zetten. Met 2.200 o/min heb je wel een overbrenging nodig. Je kunt ook genoegen nemen met iets minder vermogen en uitgaan van directe aandrijving op 1.550-1.600 o/min. Gewoon wat langer laten draaien om op dezelfde kWh uit te komen.

Als je nog wat meer wilt rekenen: http://www.fao.org/docrep/t0512e/T0512e ... s%20engine
Stel je gaat van een geschat aantal kWe uit, dan maak je bovenstaande berekening in omgekeerde volgorde. Hier is uitgegaan van een vullingsgraad van 80%. Dat is alleen mogelijk met een ruim inlaatkanaal zonder smorende carburateur. Ik verwacht dat 70% reëler is.
Aldus kun je de benodigde hoeveelheid houtgas per tijdseenheid uitrekenen. En van daaruit de maten van de vergasser berekenen of aflezen uit tabellen. Lees het hele boek maar eens door. Het is een van de gratis te downloaden houtgasbijbels: http://www.fao.org/docrep/t0512e/T0512e00.htm#Contents

Groet,
DJ

[nck]

De verloren warmte neem ik op de koop toe, ik heb dat blok er staan en het is qua eenvoud en robuustheid volgens mijn bescheiden mening uitermate geschikt.
Het heeft me ook hoegenaamd niets gekost. Het zat in een Amerikaanse lasgenerator die afkomstig was uit de balkan-oorlog en ik voor nog geen 100 euro op een veiling heb gekocht (richie bros) Het blok heeft maar 18 uur op de teller.
De generator was stuk en het koper heeft al meer opgebracht dan de kostprijs.

Je andere voorstellen zal ik overwegen, dat heet, het is maar net welk type elektromotor er op mijn weg komt.
Je kunt echter ook een positieve kant van een overbrenging zien, het toerendebiet wordt recht evenredig groter zodat de regulateur wat meer speelruimte heeft.

Wat betreft het leesvoer, Hartelijk dank.


Jan

[Helmich]

Dutch John,

Erg interessant om te zien hoe je een werkend systeem gekregen hebt. Met deze materialen ziet het er best toegankelijk uit.
Zou je kunnen/willen toelichten hoe je aan de dimensies van de vergasser gekomen bent?
Als de 'luchtnozzles' M8 zijn schat ik de 'throat' iets van 35mm, de oxidatiezone 125mm en de nozzles iets van 96mm uit elkaar?
Ik heb een flink deel uit het 'fao paper' gelezen maar helaas reiken de tabellen bij het stuk 'dimensionering' niet onder een throat diameter van 60mm.
Als ik de grafieken extrapoleer kom ik bij een throat van 35mm op een oxidatiezone van ong. 168mm en de nozzles op 112mm voor houtblokken. Voor houtsnippers zouden beiden nog groter moeten zijn (262 en 175mm; maar deze grafieken extrapoleren lastig )
Als die theoretische maten kloppen is dat nogal een verschil dus ik ben wel benieuwd of de dimensies in praktijk niet erg veel uitmaken en je de dimensies af kan laten hangen van de brandblusser die je toevallig in de schuur hebt liggen
Of dat uit je experimentele uitkomsten gewoon blijkt dat deze maten gewoon het beste zijn.

Verder ben ik ook wel benieuwd hoe je de throathoogte en nozzle afstelling in praktijk finetuned. Waar let je dan op?

mvg Helmich

Ps in welke plaats zijn deze systemen evt. te aanschouwen?

[christo]

echt geweldig

[Dutch John]

Helmich,

Excuses, dat ik je bericht zo laat onderschep. Het systeem is te zien in het Land van Cuijk, noord-oost Brabant. De keel is 38 mm doorsnede. De oxidatiezone is nu voorzien van een vaste conus. De rooster vervangen door een ander principe.
De grafieken extrapoleren werkt niet. Binnenkort verschijnt er een aanhangsel aan m'n website waar ik misschien een tipje van de berekeningssluier zal oplichten. En dan nog zijn deze berekeningen een startpunt van waaruit je het nodige in het veld moet wijzigen. Goede vacuummeting over de haard en de nozzles leren je hoe verder te gaan. En proefdraaien. Niet even 10 minuten, maar langer en vaker onder dezelfde omstandigheden. En dan nog kun je op het verkeerde been gezet worden. Je moet niet vreemd staan kijken dat je onder gelijke afstellingen, met gelijk hout, de ene dag met moeite 2,5 kWe eruit kunt peuteren, en de andere dag met gemak 3,5. En dan is het lastig conclusies trekken.

Het gas is net teervrij, maar bevat daarom veel roet. De beperkte natte filtering is onvoldoende om dit af te vangen. Het schaadt de motor niet, maar vervuilt wel de carburateur. Afgelopen week is het apparaat gespoten en gereed verklaard. Ondanks dat het zonder toezicht best een uur onder wisselende belastingen kan draaien, blijft het een eenvoudig noodsysteem met beperkingen.

Werken met schrot is leuk omdat je van niets toch iets kunt maken. Het introduceert helaas teveel compromissen. Een perfect systeem kan alleen ontwikkeld worden zonder concessies aan materialen en maten te hoeven doen. De volgende zal dus, met inachtneming van een paar duizend uur ervaring en de nodige grijze haren, zijn eerste ontstaan vinden op de tekenplank. Compromisloos.

Houtvergassing. Als je eerste gasgenerator een succes is, pakt het je en kom je er nooit meer vanaf...

Groet,
DJ

[Helmich]

De grafieken extrapoleren werkt niet. Binnenkort verschijnt er een aanhangsel aan m'n website waar ik misschien een tipje van de berekeningssluier zal oplichten.

verdorie, en ik had net mn schets met extrapolatiematen af om te kijken hoe groot zoiets zou worden :p Anyway, bedankt voor je reactie en ik ben idd wel benieuwd naar je bevindingen en berekeningen dus een update op je site zal vanaf deze kant gewardeerd worden!

Ik heb van staal eens even een beginnetje gemaakt om eens te zien wat er nu allemaal in zo'n vergasser gebeurd, hoe ik zo'n ding aan de gang krijg etc. (uitgebreid testen gaat nu helaas niet ivm met "code rood" in overijssel ) M'n compressor zorgt voor de luchtstroom en het gas eerst maar eens affakkelen. Hoe bekijk je of er net wel/net geen teer in je gas zit?

Uiteindelijk zou het leuk zijn als het geheel een wkk kan worden voor mn warmte tapwater en stroom in het weekend. De praktijk zal leren of het geheel een acceptabel betrouwbaarheids niveau kan behalen.

Ik ga nog wel eens naar mn ouders in de achterhoek dus lijkt me leuk dat eens te combineren met een bezoekje aan je vergasser 'lab'.

Grt helmich