Ecologieforum

Dag Heren,
De hoeveelheid energie die vrijkomt, is afhankelijk van de verbrandingwaarde v/d brandstof en de luchtovermaat. Industriële ketels gebruiken een luchtovermaat van 1,04 tot 1,1 bij gas gestookt en kolenketels tot 1,2. Kunst is om de laagste luchtovermaat in te stellen zonder overmatig CO uitstoot. Bij moeilijk te verbranden brandstoffen wordt de CxHy ook gemeten. Een finoven zou volgens dit forum al een luchtovermaat hebben van 1,4 dat verre van ideaal. Luchtovermaat/luchtfactor bij benadering λ=20,95/(20,95-%O2 uitgaande gassen.
De verbrandingwaarde kan worden uitgerekend door middel van de vormingsenthalpie of met de stookwaarde formule volgens dulong en petit
Ho=(340*%C+1440*(%H-%O2/8+105*%S-25*(9*%H+%H2O)) laatste is wat eenvoudiger wel massa procenten invullen.
Als we aannemen dat een houtkachel en een finoven de zelfde luchtovermaat en het hout volledig verbrand is de toegevoerde energie gelijk. Dan moet het grote verschil zitten de warmteoverdracht. Wel nu wie heeft er een temperatuur meter gehangen het schoorsteen kanaal net voordat deze de rookkap passeert? En dat natuurlijk tijdens verschillende belastingen van de houtverbrander.

Op dit forum is te lezen dat bij een finoven alle houtgassen bij 1200 graden worden verbrand. Dit eerste is natuurlijk super dat het laatste restje energie ook wordt omgezet. Alleen die temperatuur is wel er hoog. Boven de 850 graden is het gros v/d brandbare gassen al verbrand. Bij hogere temperaturen gebeuren er minder fraaie gebeurtenissen. Zo heeft NOx de hoogste vorming bij 1200 graden. In diagrammen zie je echt een mega piek op 1200 graden. Zo kan het dus zijn dat (je als het gelooft) met een finoven minder hout verband Maar wel een NOx uitstoot van 100 maal meer. Industriële verbranders moeten dan Denox plaatsen of het gebruik van loNOx brander die de verbrandings/vlamtemperatuur temperatuut omgaat helpt. Dan wordt een finoven toch iets minder aantrekkelijk wanneer er zo’n denox op je schoorsteentje geplaatst moet worden.

Bob1 schreef:Dag Heren,
De hoeveelheid energie die vrijkomt, is afhankelijk van de verbrandingwaarde v/d brandstof en de luchtovermaat...

Bob1,

Ik weet dat je vind dat ik maar weinig van thermodynamica begrijp, maar toch durf ik, wat je hierboven schrijft, zeer ernstig betwijfelen.

Kun jij je overtuiging wel uitleggen en/of berekenen aan de hand van een praktisch geval?

Bijvoorbeeld:

Wat is het verschil in de hoeveelheid vrijkomende energie tussen:
1) Eén kilogram hout verbranden met een luchtovermaat van 40 percent
2) Eén kilogram hout verbranden met een luchtovermaat van 100 percent

Dirk

Bob1 schreef:Dag Heren,
De verbrandingwaarde kan worden uitgerekend door middel van de vormingsenthalpie of met de stookwaarde formule volgens dulong en petit
Ho=(340*%C+1440*(%H-%O2/8+105*%S-25*(9*%H+%H2O)) laatste is wat eenvoudiger wel massa procenten invullen...

Ik betwijfel het praktisch nut om dergelijke formules zonder enige uitleg op dit forum te plaatsen, Bob1. Wie kan daar nu gebruik van maken?

Misschien wil je ons de praktische toepassing van deze formule aantonen door er bijvoorbeeld de verbrandingswaarde van een bepaalde houtsoort mee te berekenen?

Dirk

Dirk,
Volgens mij is de hoeveelheid warmte die vrijkomt hetzelfde.
Alleen zal de hoeveelheid warmte worden verdeeld in het vrijkomende uitlaat mengsel.
En als dat meer is t.g.v. de overmaat van lucht dan zal de temperatuur daarvan lager zijn.
En aangezien wij werken met simpele technieken die een temperatuur verschil nodig hebben om overdracht te bewerkstelligen is dat nadelig.
We kunnen het alleen oplossen door het overdrachts vlak te vergroten.
Als je met warmtepompen werkt heb je er theoretisch vermoed ik minder mee te maken, prakties is het een ander verhaal.
Een warmtepomp gaat bij dalende buiten temperaturen wat betreft verwarmings rendement nogal onderuit.
Groet,
Frans.

Bob1 schreef:...Zo heeft NOx de hoogste vorming bij 1200 graden. In diagrammen zie je echt een mega piek op 1200 graden. Zo kan het dus zijn dat (je als het gelooft) met een finoven minder hout verband Maar wel een NOx uitstoot van 100 maal meer...

Interessant Bob1!
Ik kan het wel moeilijk geloven.
Waarom zou NOx vorming in de finoven een mega piek hebben op 1200 graden?

Dirk

Met de stookwaarde formule kun je berekenen hoeveel energie er maximaal vrijkomt uit 1 kg brandstof. Het dus onmogelijk om er meer energie van te verkrijgen. Het mooie van een stookwaarde formule is dat het massa percentage aan vocht mee gerekend wordt. Ook wordt de vorming van as als negatief component beschouwd. Immers dit heeft niet positief bijgedragen aan de verbranding.
Onderstaande waardes zijn voor hout .
massa % koolstof 40-50 % C
massa % waterstof 6 % H
massa % Zuurstof 44 % O2
massa %Stikstof 0 % N
massa % Zwavel 0 %S
massa % water 6-10 %H2O
massa % as 5 % as
totaal 100 %
Wanneer je beetje gaat spelen met de getallen(natuurlijk totaal altijd 100%) zul je merken dat water en as negatief componenten zijn voor stookwaarde. Ho=(340*%C+1440*(%H-%O2/8+105*%S-25*(9*%H+%H2O))Stookwaarde gemiddeld is 18,3 MJ/kg bij droog hout.

De luchtovermaat heeft vooral te maken met het ontwerp van de kachel en de kwaliteit v/d gebruikte brandstof. Door het verhogen van de luchtovermaat zal de kachel een lager rendement hebben. Bij een luchtovermaat van 1+ zonder over matig Co en CxHy uitstoot zal de vuurhaard temperatuur en het rendement het hoogst zijn.
Bij een luchtovermaat van 1,4 is een rendement van 80 nog mogelijk.
Rendement van kachel / ketel is niets anders toegevoerde energie - schoorsteen verlies/ toegevoerde energie.
Zo kan bij een hoge luchtovermaat en een lage schoorsteen temperatuur het rendement nog best redelijk gunstig uitvallen. schoorsteen temperatuur dient gemeten te worden net voor de rookkap. Omdat het warmte verlies v/d schoorsteen zelf doorgaans te gunste komt aan de woning

Bob1 schreef:...Onderstaande waardes zijn voor hout .
massa % koolstof 40-50 % C
massa % waterstof 6 % H
massa % Zuurstof 44 % O2
massa %Stikstof 0 % N
massa % Zwavel 0 %S
massa % water 6-10 %H2O
massa % as 5 % as
totaal 100 %
Wanneer je beetje gaat spelen met de getallen(natuurlijk totaal altijd 100%) zul je merken dat water en as negatief componenten zijn voor stookwaarde. Ho=(340*%C+1440*(%H-%O2/8+105*%S-25*(9*%H+%H2O))Stookwaarde gemiddeld is 18,3 MJ/kg bij droog hout...

Bob1,

Toon eens hoe die waarden voor hout in die formule moeten worden ingevuld en hoe je daarmee aan die 18,3 MJ/kg komt.
Ik raak er niet wijs uit.

Dirk

Bob1 schreef:...Door het verhogen van de luchtovermaat zal de kachel een lager rendement hebben...

Bob1, dat is niet noodzakelijk waar.

Het is bovendien al heel iets anders dan wat je eerst schreef:

Bob1 schreef:...De hoeveelheid energie die vrijkomt, is afhankelijk van de verbrandingwaarde v/d brandstof en de luchtovermaat...

Dirk

Bob1 schreef:Bij een luchtovermaat van 1,4 is een rendement van 80 nog mogelijk.
Rendement van kachel / ketel is niets anders toegevoerde energie - schoorsteen verlies/ toegevoerde energie...

Bob1,

Jij beweert dus dat men bij een luchtovermaat van 40 percent nog maar 80 percent rendement kan halen?

Hoe kan het dan dat ik met je formule voor het kachelrendement aan bijvoorbeeld 90 percent kan geraken?

Dirk

Dirk Bauwens schreef:

Bob1 schreef:...Onderstaande waardes zijn voor hout .
massa % koolstof 40-50 % C
massa % waterstof 6 % H
massa % Zuurstof 44 % O2
massa %Stikstof 0 % N
massa % Zwavel 0 %S
massa % water 6-10 %H2O
massa % as 5 % as
totaal 100 %
Wanneer je beetje gaat spelen met de getallen(natuurlijk totaal altijd 100%) zul je merken dat water en as negatief componenten zijn voor stookwaarde. Ho=(340*%C+1440*(%H-%O2/8+105*%S-25*(9*%H+%H2O))Stookwaarde gemiddeld is 18,3 MJ/kg bij droog hout...

Bob1,

Toon eens hoe die waarden voor hout in die formule moeten worden ingevuld en hoe je daarmee aan die 18,3 MJ/kg komt.
Ik raak er niet wijs uit.

Dirk

Tja formules opzoeken is 1 maar een nadere uitleg is in dit geval 2 denk ik.
Ik kan je wel aangeven dat dit te maken heeft met de reactie enthalpie als een stof reageert met bv. zuurstof, hierdoor komt er een hoeveelheid energie bij vrij.

Het staat leuk maar zover hoef je niet te gaan om het rendement van een kachel redelijker wijs te bepalen.

Dag Heren,
Het is een vereenvoudigen formule.
Proef onverbiddelijk is vast gesteld dat de verbrandingswaarde van koolstoof = 34000KJ/kg, waterstof = 144000, zwavel 10500 KJ/kg.
Basis formule van Michel Ho = 4,2(81,3*%C+297%H+45,6%S)
Deze formule is in de loop weer uitgebreid. Om zo meer brandstoffen realistisch te kunnen rekenen. Vooral wanneer er een hoog water en of zuurstof gehalte in de brandstof aanwezig is.
Zelf ook alles nog even na gerekend volgens diverse methodes.
48 % C
6 % H
31 % O2
0 % N
0 %S
10 %H2O
5 % as
totaal100
dulong en petit
Ho=(340*%C+1440*(%H-%O2/ 8 )+105*%S-25*(9*%H+%H2O)) =17780
Mitchel
Ho=34*%C+102*%H+4,5*%N+19,1*%S-9,8*%O2-2,5*%H2O = 19152
Boie
Ho=4,186*(81*%C+280*(%H-%O2/ 8 )-6*%H2O = 18514,678

Bob1 schreef:...Deze formule is in de loop weer uitgebreid. Om zo meer brandstoffen realistisch te kunnen rekenen. Vooral wanneer er een hoog water en of zuurstof gehalte in de brandstof aanwezig is.
Zelf ook alles nog even na gerekend volgens diverse methodes.
48 % C
6 % H
31 % O2
0 % N
0 %S
10 %H2O
5 % as
totaal100
dulong en petit
Ho=(340*%C+1440*(%H-%O2/ 8 )+105*%S-25*(9*%H+%H2O)) =17780

Bob1,

Hieruit blijkt dat je in de eerste vermelding van die formule een erg belangrijk haakje vergeten was.
Ho=(340*%C+1440*(%H-%O2/ 8)+105*%S-25*(9*%H+%H2O))
Dat maakte die formule onbegrijpbaar en ontoepasbaar.

Nu wat anders: van welke houtsoort komt bovenstaande analyse?
De waarden die je gebruikt voor het zuurstof- en vochtigheidsgehalte zijn niet realistisch voor hout.
Kan het zijn dat je beide cijfers hebt gemanipuleerd om aan 100 percent te komen?

Dirk

Het periodiek systeem is wel uitgebreid maar het molecuul as, zuurstof en water vind ik er ook niet in terug en de samenstelling is ook enigzins gewijzigd.

Is dit nu de samenstelling van hout Bob?

Dirk Bauwens schreef:

Bob1 schreef:...Zo heeft NOx de hoogste vorming bij 1200 graden. In diagrammen zie je echt een mega piek op 1200 graden. Zo kan het dus zijn dat (je als het gelooft) met een finoven minder hout verband Maar wel een NOx uitstoot van 100 maal meer...

Interessant Bob1!
Ik kan het wel moeilijk geloven.
Waarom zou NOx vorming in de finoven een mega piek hebben op 1200 graden?

Dirk

Bob1,

Je beschuldigt wel, maar tot op dit moment zonder enig argument!

Verwijs naar, of toon tenminste 1 document of 1 grafiek waaruit men kan afleiden dat er bij 1200 graden een 'mega piek' bestaat in NOx-uitstoot.

Dirk