micro-wkk

Onder dit forumonderdeel vallen alle vormen van zelfopwek, onder andere windenergie, waterenergie, wkk's (zelf stroom draaien), zonne-energie etc.

Moderator: Moderators

Aart
Berichten: 33
Lid geworden op: 21 mei 2013, 11:17

micro-wkk

Bericht door Aart » 14 jun 2013, 22:05

Al een tijdje loop ik met het idee rond om zelf een micro-wkk te bouwen. Waarom? Gewoon omdat het kan, als leerproject en als hobby.
Graag wil ik hier mijn plannen en experimenten met jullie delen om de eenvoudige reden dat ik er zelf ook altijd van geniet om dit soort draadjes te lezen.
Hoe ver ik kom en hoe lang dit project gaat duren weet ik nog niet, maar als ik hier op het forum rondsnuffel dan hoef ik mij niet te schamen als het een meerjaren project wordt :D .

Anderhalve week geleden heb ik een oud dieselmotortje op de kop getikt. Het is een Yanmar NT65. Lopen deed ie niet, moest ontlucht worden volgens de vorige eigenaar. Het bleek toch wel iets meer dan alleen ontluchten: de verstuiver zat dicht en de brandstofpomp deed niet veel meer :? . Na een week poetsen, puzzelen en het nodige geduld ploften de eerste wolkjes uit de uitlaat :P
(wie weet waar het hendeltje op de brandstof tank voor bedoeld is? de stand ervan beïnvloed niet het motorgedrag...)
De reden dat ik voor dit blokje heb gekozen is de degelijkheid, eenvoud en waterkoeling.
Hij moet met de hand aangeslingerd worden, even met het hendeltje aan de linkerkant een klep lichten, anders krijg je hem niet rond.

De motor levert 3,5pk zeg dus 2,55kw asvermogen.
Uitgaande van een kinetisch rendement van 30% levert hij dus een kleine 6kw warmte.
Laten we streven naar een gezamenlijk rendement (kinetisch en thermisch) van 80%.
Dit komt dan grofweg neer op 2kw elektrisch en 4,8kw thermisch.
Het elektrisch gedeelte wil ik uit gaan voeren met een asynchrone motor.
De warmte wil ik gaan onttrekken door een uitlaat warmtewisselaar en uiteraard door het koelwater van het blok, met dien verstande dat het blok niet onder de 90 graden afgekoeld mag worden.

De volgende stap is het zoeken van een goede gebruikte elektromotor die als generator dienst kan doen. Omdat ik helaas maar 1 fase heb van de netleverancier zal het een single fase motor moeten worden. Uitgaande van 10% vsnaar verliezen en een belasting van 75% op de motor kom ik uit op een 3kw motor.
Nu heb ik drie opties:
1: ik zoek een 3kw single fase motor (moeilijk te krijgen)
2: ik zoek een 9kw 3 fase motor en gebruik maar 1 fase (zwaardere motor met een hogere prijs)
3: ik zoek een 3kw 3 fase motor, gebruik alle 3 de fase, stuur deze door een gelijkrichter heen en sluit deze aan op een solar-inverter (extra net-inverter nodig)
Optie 3 ligt het meest voor de hand omdat ik op zolder al een 3kw omvormer heb hangen.

Komende weken ga ik dus maar eens rondneuzen naar een 3kw motor.

Ik sta graag open voor jullie commentaar en correcties. Het doel is in eerste instantie niet om te gaan besparen, maar puur om te leren en te experimenteren met het opwekken van energie.
Bijlagen
yanmar.jpg
foto motor

Gebruikersavatar
Tim
Berichten: 2930
Lid geworden op: 25 feb 2010, 15:11
Locatie: Uruguay

Re: micro-wkk

Bericht door Tim » 14 jun 2013, 22:17

Hey Aart,

Leuk blokkie. Ennu, je haalt me toch niet in :lol: :oops:

Tim

Dutch John
Berichten: 4615
Lid geworden op: 02 dec 2006, 12:23

Re: micro-wkk

Bericht door Dutch John » 15 jun 2013, 06:35

Aart,

Prima dat je het als een leerproject beschouwt. Veel hoger moet je je doelen vooralsnog niet stellen. Ik zou qua vermogen iets lager gaan zitten. Door de leeftijd zal het sowieso wat minder zijn en een iets lagere belasting verlengt levensduur. Je hebt vermogens/koppel specificaties nodig om te kijken waar het maximum koppel ligt. Daar 80% van nemen en je zit in het zuinigste gebied. Waarschijnlijk is 1,5-2 kW genoeg.

Ik zou ook met optie drie beginnen. Die elektromotoren zijn ruim voorhanden. Driefase gelijkrichtbruggen kom je af en toe tegen. Nieuw zijn ze nogal prijzig. Ik weet niet of de rimpel op de gelijkgerichte spanning een probleem kan zijn voor de omvormer.

Groet,
DJ
He chose to be rich by making his wants few, and supplying them himself. - Ralph Waldo Emerson-

Aart
Berichten: 33
Lid geworden op: 21 mei 2013, 11:17

Re: micro-wkk

Bericht door Aart » 16 jun 2013, 17:54

Wat betreft die omvormer ben ik er nog niet uit. De omvormer is gemaakt voor zonnepanelen. Zonnepanelen zijn spanningsbronnen: ze hebben een 'vaste' spanning en de stroom fluctueert. Een asynchrone motor heeft echter geen vaste spanning. Een omvormer voor zonnepanelen zal proberen om alle energie het net op te pompen, of ander gezegd: de omvormer zal zoveel mogelijk energie uit de panelen trekken. Aangezien de spanning van de panelen vast is zal ook de stroom een maximaal kennen. Bij een asynchrone motor staat de spanning niet vast. Devraag is wat er dan gebeurd. Zal de spanning oplopen en dus ook de stroom tot boven de waarden waar de motor voor geschikt is? Als de motor aan het net gekoppeld is dan is de spanning begrenst en dus ook de stroom, maar wat gebeurd er als deze via een omvormer gekoppeld worden? Zal de omvormer de spanning laten oplopen om zo meer vermogen uit de motor te halen?
Zijn er mensen op dit forum die hier ervaring mee hebben?
Ik kan me voorstellen dat dergelijke problemen ook bij windmolens spelen. Ik ga me daar maar eens inlezen.

Wat betreft het vermogen blijf ik liever op 3kw zitten. Liever rook uit de uitlaat dan rook uit de opwekker...

Dutch John
Berichten: 4615
Lid geworden op: 02 dec 2006, 12:23

Re: micro-wkk

Bericht door Dutch John » 16 jun 2013, 21:03

Je kunt ook een synchroongenerator nemen. Die levert wel een geregelde spanning. Vraag blijft of de omvormer het amperage op laat lopen en de motor over de kop trekt.

Groet,
DJ
He chose to be rich by making his wants few, and supplying them himself. - Ralph Waldo Emerson-

Gebruikersavatar
Tim
Berichten: 2930
Lid geworden op: 25 feb 2010, 15:11
Locatie: Uruguay

Re: micro-wkk

Bericht door Tim » 16 jun 2013, 23:08

Aart,

Juist bij zonnepanelen regelt (volgens mij) de omvormer op spanning, stijgt de spanning, duwt ie meer het net op en andersom.

Maar als de spanning inkakt, staat je motor al te roken.

Tim

Aart
Berichten: 33
Lid geworden op: 21 mei 2013, 11:17

Re: micro-wkk

Bericht door Aart » 17 jun 2013, 10:17

Ik laat het idee met de omvormer maar varen denk ik.
Een single fase motor tussen de 2,5 en 3 kw zou het mooist zijn. Deze kan ik dan ook gebruiken als startmotor voor de diesel.
De nieuwprijs van deze motoren is best behoorlijk hoog en 2e hands zie je ze niet vaak voorbij komen. Als iemand hiervoor tips heeft dan houd ik mij aanbevolen. Overigens kan ik natuurlijk ook een 2e hands hogedrukreiniger of een zaagtafel kopen en dan daar de motor uit halen.

Aart
Berichten: 33
Lid geworden op: 21 mei 2013, 11:17

Re: micro-wkk

Bericht door Aart » 18 jun 2013, 21:31

Vandaag weer aan het sleutelen geweest. Brandstoftank en watertank verwijderd. De watertank gaf bepaald niet mee :evil:
Deze zat over 4 draadeinden heen geschoven en van binnen met 4 moeren vast. Je raad het al: alles aan elkaar vastgeroest. Normaal krijg je dat wel met wat moeite los, maar in dit geval kwam ik maar net met de kleinste baco naar binnen door de vulopening van de tank :? Ik wilde graag de watertank heel houden en niet in stukken slijpen (het is toch wel een beetje een antiek motortje). Uiteindelijk heb ik schuin door de draadeinden een gat geboord, steeds een maatje groter, totdat het draadeind afbrak. Tankje losgetik (zat muurvast door de pakking) blijkt dat het tankje ook het carter afdicht. Dit gaf gelijk de gelegenheid om het carter van binnen te inspecteren en ik moet zegen: ziet er goed uit voor zo'n oude motor :D Er bleek wel veel te veel olie in te zitten :shock: , had ik overigens ook met de pijlstok al geconstateerd, maar vertrouwde dat niet helemaal. Ik weet niet of dat kwaad kan maar heb er toch maar een hoop uit laten lopen tot het bovenste streepje op de pijlstok.

De volgende stap is een plaatje maken om het carter af te dichten, een plaatje met doorvoer voor het koelgedeelte maken.
De volgende uitdaging is om een as met poelie te maken op het vliegwiel. De originele is er waarschijnlijk door de vorige eigenaar afgehaald. Het zal iets moeten worden met 3 gebogen strips die dan bevestigd worden in de 3 gaten van het vliegwiel. Deze moeten echter gezet worden om voor de grote moer op het vliegwiel uit te komen. Uiteraard moet dit allemaal haaks, evenwijdig en in lijn met elkaar zijn om waggelen van de poelies te voorkomen.
Over poelie gesproken, waar kan ik die als particulier halen? Heb tot nu toe niets meer gevonden dan automateriaal-shops. Zelf draaien moet ook wel te doen zijn, maar op maat bestellen is wel een stuk makkelijker.

Voor de elektromotor heb ik mogelijk ook al wat gevonden. Ik zag op de zaak in de opslag nog een oude hogedrukpomp uit een lepelreiniger liggen. Het pompgedeelte lekt maar de motor zou volgens een college nog goed zijn. Kzal eens informeren bij de baas. Het is een singlefase motor van 2,65kw. rpm is met 2800 wel wat hoog, maar is wel te bereiken met de juiste poelies.
Even kort uitgerekend heeft de motor 200 toeren slip. Om maximaal aan het net terug te leveren zou ik dus uitkomen op 3200 toeren. Om dat te bereiken zal de motor dan ook op vol vermogen moeten draaien en dus 2000 toeren draaien. De overbrenging zal dus 2000 op 3200 of 1 op 1,65 moeten zijn. Het is uiteraard niet de bedoeling om op vol vermogen te draaien maar op 80%. Ik verwacht met deze verhouding wel goed weg te komen, als het niet zo is dan kan ik altijd nog een van de poelies wat kleiner draaien.

Inmiddels heb ik ook een ideetje voor de uitlaatwarmtewisselaar. Het idee ie om de uitlaat onderin een bak met water te laten uitkomen en door deze bak een aantal koperspiralen te laten lopen om de warmte te onttrekken. Voor de warmteoverdracht is dit denk ik optimaal. De uitlaatgassen borrelen door een stoomzeef omhoog door het water en staan op die manier hun warmte af. In het bovenste gedeelte plaats in dan een kleine radiateur die de warmte weer uit het water onttrekt. Het water dempt dan meteen alle herrie uit de uitlaat. Zolang er water in de bak staat kan ik dan denk ik ook wel stellen dat de uitlaatgassen condenseren, het water zal in principe niet gaan koken maar max 70 graden worden. De vraag is natuurlijk in hoeverre het water vervuild raakt. Word bij buitenboordmotoren en sloepjes de uitlaatgassen ook niet met water gemengd?

Genoeg stof tot nadenken.
Morgen maar eens polsen bij de baas voor de elektromotor :wink:
Bijlagen
foto.JPG
Yanmar
foto kopie.JPG
Carter Yanmar
image.jpeg
Vliegwiel Yanmar

Dutch John
Berichten: 4615
Lid geworden op: 02 dec 2006, 12:23

Re: micro-wkk

Bericht door Dutch John » 19 jun 2013, 06:33

Ja, dat heb je met oud spul... Nu mag je vier vastgerotte draadeinden uitboren en nieuw tappen. Slijp ze vlak af. Nauwkeurige center slaan. En neem de tijd. Misschien dat het lukt met een linkse tap, warme sleutel en kruipolie. Anders overtappen en hopen dat je secuur gecenterd hebt....

In dit stadium had je er beter even mee gewacht. Niet alles tegelijk willen, daar struikelen de meeste projecten op. Juiste volgorde:
-Bepalen hoeveel warmte je nodig hebt en daar het systeem op uitrekenen.
-Motor kopen en goed aan het lopen krijgen.
-Generator aanbouwen en testen. Waarschijnlijk beproef je een paar systemen voordat je iets hebt dat werkt.
-Verdere elektra opbouwen. Hulp van een vakman zal nodig zijn. Direkte netkoppeling brengt de nodige gevaren met zich mee. Een autonoom accu-systeem is overzichtelijker. Alleen als je voor maximaal rendement gaat, is netkoppeling interessant. Voor eilandbedrijf, zie het draadje van Picard.
-Uitgebreid proefdraaien.
-Warmtewisseling op orde brengen.

Teveel olie kan duiden op een lekkend pompelement. Even blijven volgen. Was de olie dun en rook deze sterk naar diesel?

Als het even kan, zou ik niet met V-snaren werken. Directe aandrijving met flexibele klauwkoppelingen slipt niet en is minder werk. Poulie's moet je evengoed secuur uitlijnen.

In noord-oost Brabant ken ik een paar machineslopers. Daar is het nodige op mechanisch en elektrisch gebied te vinden. Stuur maar een pb als dat interessant is voor je.

Groet,
DJ
He chose to be rich by making his wants few, and supplying them himself. - Ralph Waldo Emerson-

David86
Berichten: 2041
Lid geworden op: 17 mei 2012, 09:16
Locatie: Hollandse Delta

Re: micro-wkk

Bericht door David86 » 19 jun 2013, 07:17

Voor je je ziel en zaligheid in dit project stort zou ik de mogelijkheid van een gasmotor even door mijn hoofd laten zingen.

Gas brand veel schoner, is relatief goedkoop, lang houdbaar etc. etc.

Een diesel, zeker een oude is een smerig motortje. Een op gas gestookt stationair motortje ruik je niet, zie je niet en als je handig bent hoor je hem ook niet. Bovendien is de uitstoot van schadelijke stoffen maar een fractie van die van de uitstoot van diesel..
..

m.bouwer
Berichten: 726
Lid geworden op: 18 aug 2012, 21:19

Re: micro-wkk

Bericht door m.bouwer » 19 jun 2013, 10:45

Aart,
In 1985 hadden wij met de Gewiekste een energiemanifestatie waar ook een wkk op aardgas draaide.
Het koelwater van de motor ( en koelwatermantel om de uitlaat ) ging door de radiator.
Groet Rinus
Bijlagen
WKK.jpg
WKK.jpg (56.77 KiB) 5572 keer bekeken

Aart
Berichten: 33
Lid geworden op: 21 mei 2013, 11:17

Re: micro-wkk

Bericht door Aart » 19 jun 2013, 14:22

David86 schreef:Voor je je ziel en zaligheid in dit project stort zou ik de mogelijkheid van een gasmotor even door mijn hoofd laten zingen.

Gas brand veel schoner, is relatief goedkoop, lang houdbaar etc. etc.
Gas heb ik ook serieus overwogen. Mijn reden om voor een diesel te kiezen is voornamelijk omdat ik hem dan op gpo gebruikte plantaardige olie kan laten draaien. Gebruikte plantaardige olie is wat mij betreft recycling ten top. Het krijgt een 2e leven en is CO2 neutraal. Gpo is ook voor een redelijke prijs te kopen en goedkoper dan aardgas.
Nu is het niet mijn bedoeling om heel het jaar op de wkk te draaien, een paar honderd uur per jaar max.
m.bouwer schreef:Aart,
In 1985 hadden wij met de Gewiekste een energiemanifestatie waar ook een wkk op aardgas draaide.
Het koelwater van de motor ( en koelwatermantel om de uitlaat ) ging door de radiator.
Groet Rinus
Het concept is dus al oud en gezien de bevindingen hierop het forum goed haalbaar. De gloeilampen zijn inmiddels de ik vervangen voor ledlampen?

David86
Berichten: 2041
Lid geworden op: 17 mei 2012, 09:16
Locatie: Hollandse Delta

Re: micro-wkk

Bericht door David86 » 19 jun 2013, 14:52

Grappig, als ik me niet vergis is de aardgas wkk op het plaatje voorzien van dezelfde motor als de mijne, een lister D.

Gpo is niet co2 neutraal. Gpo komt uit ppo die voornamelijk uit de warmere landen ver hier vandaan komt en daar met gebruik van fossiele energie geteeld en getransporteerd (met een dramatische eroei) word. Daarna mag het op de grote boot naar Holland om daar met vrachtwagens een aantal rondjes door het land te rijden alvorens zijn eindbestemming bereikt.

Daarnaast is plantaardige olie hoofdreden nr 1 voor de verwoesting van ecosystemen overal op aarde.

Een beter bestemming voor plantaardige afval olie zou ik zo ook niet weten, wat dat betreft is het geen verkeerd idee. Houd er wel rekening mee dat de buurt gaat ruiken als of er een snackbar in geopend is.


LPG kan men in principe ook zien als afvalstof (bijproduct). Raffinaderijen staan het bij gebrek aan afzet massaal af te fakkelen, de vlammen zijn van kilometers ver te zien. De productie stil zetten kan niet omdat het slechts een bijproduct is uit een heel lucratief kraakproces dat 24hr 7 dagen per week 365 dagen per jaar doordraait. Het stilgooien van de installatie neemt al dagen in beslag. "Affakkelen" in je wkk is daarom mijn inziens een prima oplossing (waarom doen die olieboeren dat zelf eigenlijk niet ?) Lpg, biogas en zelfs aardgas branden mega schoon en nagenoeg geurloos. bovendien is dit gas erg makkelijk te verkrijgen en spotgoedkoop.

Een gas wkk kan zonder veel aanpassingen snel wisselen van brandstofgas. Lpg, biogas, aardgas etc. kunnen via dezelfde carburateur naar binnen. Met een klein beetje extra fabricatie kun je ook houtgas en houtskoolgas in de motor gebruiken.

Extra voordeel van een gasmotor wkk is dus dat je biomassa kunt vergassen (of vergisten) en in de wkk kunt gebruiken, op deze manier kun je middels vergisting en vergassing je eigen bio of syngas maken uit alle organische materiaal waar je aan weet te komen. Van notendop tot appel en wilgenteen tot zelfs staartjes wijn kun je (indien correct bewerkt of verwerkt) kwijt in een goed gebouwde gaswkk.

Tot zover mijn pleidooi voor gas, het wonderschone ondergeschoven kindje uit de brandstof familie :)

Mooi project overigens, ik ben zelf ook nog aan het bouwen aan de mijne, ik begrijp de leut die je er van heb dus heel goed :)

Groeten,
..

Aart
Berichten: 33
Lid geworden op: 21 mei 2013, 11:17

Re: micro-wkk

Bericht door Aart » 19 jun 2013, 15:11

David86 schreef: Tot zover mijn pleidooi voor gas, het wonderschone ondergeschoven kindje uit de brandstof familie :)
Ik zal me eens gaan verdiepen in biogas. In een dieselmotor kun je volgens mij tot 90% op gas draaien. De 10% diesel zorgt dan alleen nog voor de ontsteking.

David86
Berichten: 2041
Lid geworden op: 17 mei 2012, 09:16
Locatie: Hollandse Delta

Re: micro-wkk

Bericht door David86 » 19 jun 2013, 16:09

Je kan inderdaad heel wat gas bijvoeren.

Gas (lpg) heeft een erg hoge klopvastheid (ontbrand niet snel door comprimeren), je zal dus inderdaad diesel bij moeten blijven voeren om het te ontsteken, volgens mij kun je tot 70% lpg bijvoeren in een diesel maar mijn geheugen laat me wel vaker in de steek dus ik kan er wat naast zitten. Hoeveel van welk gas je bij kunt voeren zal afhankelijk zijn van de klopvastheid en calorische waarde van het gas (die dynamo moet immers wel rondgedraaid worden) dit zal bij ieder soort gas denk ik een andere verhouding betreffen.

Een diesel is overigens aan te passen om op gas (of benzine etc.) te lopen, de cilinderkop moet dan wel wat aangepast worden en er moet een (digitale) ontsteking op het blok gefabriceerd worden. Bij benzine gebruik moet de compressie verlaagt worden, dat is eenvoudig te doen door een of twee extra koppakkingen te gebruiken.
..

Plaats reactie