Pagina 1 van 6

Vergasser laten condenseren (met externe warmtewisselaar)

Geplaatst: 25 nov 2014, 21:13
door nck
En dan sta je bij je houtvergasser en je kijkt tevreden naar de blauwachtige / heel licht oranje vlam die wervelt in de gloednieuwe verbrandingskamer.
Na korte tijd is deze ook helder oranje, evenals de dikke staalplaat die ik er zelf voorgezet heb om de verbrandingsgassen wat langer in de kamer te dwingen.
Conclusie: temperatuur ligt rond de 800 graden en waarschijnlijk wel nog iets hoger. Buiten is niet te zien dat de ketel draait.
De lambdacheck geeft een rookgastemperatuur van 175 graden en een verlies van 8 - 9 %.
Alles werkt dus naar behoren.

Wat kunnen we nog verbeteren om met minder brandstof toe te kunnen?

We gaan voor de gein eens rekenen

1 kilo hout 20% vocht is 0,2 kilo water.
Blijft 0,8 kilo droge stof. door middel van pyrolyse in houtgas omgezet, gemiddelde formule C6 H10 O5.

Verbrandingsreactie:........................................................................C6H10O5 + 6 * O2 = 6 * CO2 + 5 * H2O
Zetten we daar de molecuulgewichten onder ziet het er als volgt uit:.........................162 + 6 * 16 = 6*44 + 5*18
Vereenvoudigd:.............................................................................................162 +176 = 96 + 90

Wie zien dus dat we van elke 0,8 kilo hout 90/162 *100% =55,5% chemisch gevormd water oftewel 0,44 kilo de lucht in blazen (0,8 * 0,555)
Tezamen met de 0,2 kilo vocht die er vrij in zat is dit dus 0,65 kilo water per kilo hout met een vochtpercentage van 20%

Wanneer we uitgaan van een begintemperatuur van 20 graden (C) van de brandstof kunnen we de volgende berekening maken.
Ik gebruik de de enthalpie. (h)
h stoom 175 graden 2772 kJ/kg, h water 20 graden 84 kJ/kg

Warmte inhoud van de stoom in de rookgas is 2772-84 = 2688 kJ/kg

Wanneer we dit zouden afkoelen tot 55 graden zoals in een cv-ketel dan komt er dus 2688 - 230 (h water 55 graden) = 2458 kJ/kg * 0,65 = 1598 kJ per kilo hout extra vrij.

Toch om en nabij de 10% extra energie uit het hout.

Een condensor in de retourwaterleiding is het punt niet.
Condensaat zou je in kunnen dampen en de teer opnieuw meeverbranden.

Het is maar een gedachtegang, een denkpiste zeg maar.


Jan

Re: Water

Geplaatst: 25 nov 2014, 23:35
door nck
Stom toevallig stuit ik op een artikel in het andere forum.
http://technologieforum.forumatic.com/v ... &start=225
Hierin staat hoegenaamd dezelfde berekening.
Aangezien ik enkel in het begin van dat forum daar weleens meelas heb ik dit dus gemist.

Van plagiaat is ook geen sprake, er is ruim voldoende kennis aanwezig in Venebrugge.

Ik laat het aan de moderatoren om dit artikel te laten of te verwijderen.

Jan

Re: Water

Geplaatst: 26 nov 2014, 00:16
door kockie
Aan je kennis durf ik niet te twijfelen...


Er is al eens eerder over gediscussieerd, wil je rookgassen gaan condenseren, dan moet je een rvs (316?) warmtewisselaar hebben. Deze moet ook nog eens erg groot zijn vanwege slechtere warmtegeleiding van RVS. Is die investering in tijd en materiaal het waard? Verder moet je op blijven letten dat je voldoende schoorsteentrek overhoud om de rookgassen af te voeren, anders moet je weer (extra) ventileren in je rookgaspijp, dat kost ook weer stroom.

Hoe denk je het condensaat in te gaan dampen? Dat kost net zoveel energie als het condenseren oplevert.

Je zult bovenstaande dingen vast al wel weten, maar ja, ik zeg ook graag eens wat

Re: Water

Geplaatst: 26 nov 2014, 00:39
door nck
Ik ventileerde enkel een discussie tussen Hennie en mijzelf.

We hebben het hier over een vergasser dus 9 van de 10 keer een gedwongen trek.
Dus daar ben ik niet zo bang voor.
Een condensor is een technisch zeer eenvoudige constructie, dus de investering is relatief laag en er zit geen besturing aan vast.
Hoeveel condensaat er echt vrijkomt is nog een onbekende, trial and error is de beste weg om zoiets te proberen.
Indampen van het condensaat?
Eerst kijken wat het daadwerkelijk is en hoe vervuild het is.
Adsorberen in houtsnippers en drogen met zon/wind.
Dus de teerrest binden aan de houtsnippers en opnieuw verbranden

Op dit moment is er ruim aanbod van rvs tanks, groot en klein, in AISI 316 om wat mee te stoeien.
Hoeft de hele wereld niet te kosten.

Het was ook maar een gedachte.

Jan

Re: Water

Geplaatst: 26 nov 2014, 07:32
door kockie
Ik volg graag je vorderingen op dat gebied. Misschien kan Hennie er weer een reportage van maken?

Re: Water

Geplaatst: 26 nov 2014, 08:15
door Dutch John
Jan,

Puur theoretisch zou ongeveer 40% van het chemisch gebonden water genoeg zijn voor de maximale verbrandingswaarde. Dus het fysiek gebonden water en een klein deel van het chemisch gebonden water zijn ongewenst. Maar dit is de theorie. Bij houtgasgeneratoren blijkt in de praktijk een procent of 10 fysiek gebonden water het rijkste gas te geven. Dit is wat anders dan het totaalrendement van vergassing en consumptie van het gas samen, maar wel iets om in gedachten te houden. Misschien dat voor een gewone vergasser het optimum ergens in het midden ligt.

Condenseren van rookgassen gaat heel goed, maar je blijft inderdaad met een afvalprobleem zitten. Het over de houtvoorraad uitschenken en laten uitdampen kan, maar het blijft een gedoe en vooral een geknoei. En waarvoor? Als het meer dan een paar kuub hout per jaar uitmaakt, dan is je absolute verbruik erg hoog en kan je beter het lekke huis repareren. Is het minder, dan werk je elk jaar een paar extra uren voor de verliezen door de schoorsteen. So what?

De grootste slag kun je volgens mij slaan door te beginnen bij de oorsprong van het probleem: een waarschijnlijk te groot en te lek huis. Los dat op en je hebt geen condensor meer nodig. En geen vergasser.

Groet,
DJ

Re: Water

Geplaatst: 26 nov 2014, 18:08
door pietje plofkachel
Ja Nck dit is een probleem waar ik nu al zo n 40 jaar mee stoei . Hoe zetten we dat hout nu om in schone warmte met behoud van alle energie en ook terugwinning van de energie van de stoom uit de rookgassen .
Geleerd heb ik wel dat je moet beginnen met een knetterschone verbranding want teer in zo n ketel die daar condenseert , ook al is het nog zo weinig , bouwt een heleboel troep op . Waar je dan wel mee bezig bent is om de effecten van koud cv water , dus ver onder de 60 gr. C , in je ketel te gebruiken voor condensatie van de rookgassen en dat is iets wat een normale vergassingsketel nou net niet wil , vandaar de laddomats etc mengventielen en buffervaten met warm voedingswater om de wisselaar droog te houden en afschrapbaar .
Voor zover ik weet bestaat zoiets alleen bij Okofen pelletkachels met polymeer composiet condensor maar daar moet de condensor weer apart aangesloten worden op een systeem met max 30 gr watertemperatuur.
Voor stukhout bestaat zo n ketel niet voor zover mij bekend .
Ik blijf er wel mee stoeien want niets is mooier dan dingen doen die nog niet vertoond zijn

Re: Water

Geplaatst: 26 nov 2014, 18:40
door nck
John,

Om bij je laatste opmerking te beginnen, de plannen voor renovatie en verbouw vorderen gestaag, we zitten thans in het offerte-stadium.
Uiteraard wordt er grondig geïsoleerd, echter de specificaties heb ik nog niet klaar.
Wanneer dit af is dan praten we over ongeveer 200 M2 vloerverwarming als hoofd verwarming met eventueel een enkele radiator op de bovenverdieping.

Maar mijn gedachten kwamen hierop omdat ik het vermoeden heb dat de warmtewisselaar in de frohling wel eens te krap bemeten kan zijn voor datgene wat ik ermee van plan ben.
Komen we weer in het wilgenverhaal terecht, het stoken op grove snippers uit mijn laimet, waarmee ik dus ook een vrij hoog percentage bast en ander groen mee verbrand. Om dit storingsvrij te kunnen stoken heb je een biomassa-brander nodig die ongevoelig is voor slakvorming, als gevolg van het hoge mineraalgehalte in de bast en blad.
Die heb ik gevonden, maar de vlamtemperatuur schat ik lang niet zo hoog in als de wervelkamer in de frohling.
Daar worden rookgassen van 800-1000 graden terug gekoeld naar 175.
Om toch hetzelfde vermogen te houden bij een lagere rookgastemperatuur zou je dus de warmtewisselaar moeten vergroten.
In de ketel zelf is dat geen optie dus zodoende kwam ik op de condensor uit. Een vergrootte warmtewisselaar voor de toekomstige biomassa-brander in de bestaande frohling.
En zo was ik ook nieuwsgierig over hoeveel energie het nu eigenlijk ging bij een condensor. Vandaar de berekening

Maar zoals al gezegd, het was een gedachte waarvan ik nu nog niet weet of het noodzakelijk is.

Jan

Re: Water

Geplaatst: 26 nov 2014, 18:57
door Pigion
Als je mijn spaarzame bijdragen zou hebben gelezen, dan weet je dat de aflooptemperatuur van de rookgassen (dus als zij de schoorsteen ingaan) bij mij ca. 50 C. is. Ik vang echter slechts een geringe hoeveelheid condensaat. Onze FinOven is een omloopmodel. Dus in het rechter kanaal dalen de rookgassen, gaan onder de vloer via een verbindingspijp naar het rechter (stijg)-kanaal en dan via de 2e WW de schoorsteen in. In het daalkanaal zit ook de voedingsleiding voor de WW. Het water in deze leiding heeft de aanvoertemp. van het water naar de registers, ca. 30 a 35 C.
In dat rechter-daal-kanaal treed condensatie op aan de pijp (rvs) en wordt in de kruipruimte opgevangen door een trecher op een 5 l container. Deze container moet ik 2 x per stookseizoen ledigen.
Boven in de kachel treed ook wat condensatie op. Ik vang ca. 3 liter per stookseizoen. Daarbij zit misschien ook vocht van condenserende lucht aan de koude rvs pijp in de schoorsteen in de zomer.

Pigion

Re: Water

Geplaatst: 26 nov 2014, 18:58
door pelletpower
Begrijp ik hieruit dat je een losse snipperbrander in je vergasser gaat plaatsen?

Re: Water

Geplaatst: 26 nov 2014, 19:15
door nck
pelletpower schreef:Begrijp ik hieruit dat je een losse snipperbrander in je vergasser gaat plaatsen?
Ja, dat zie je goed.
Ik wil selfsupporting worden qua brandstof en elektriek.
Voor de brandstof gebruik ik gesnipperde wilg en ik wil de ketel in tact laten voor regulier gebruik op stukhout.

Jan

Re: Water

Geplaatst: 26 nov 2014, 20:09
door pietje plofkachel
Pigion , Ik lees uit je beschrijving dat je veel VO hebt ingebouwd en daardoor een lage afgastemperatuur haalt . Dat is mooi . Ik vermoed echter dat je gemiddeld met een behoorlijke luchtovermaat stookt waardoor je gassen niet of weinig condenseren en je ook het extra rendement daarvan niet hebt .

Re: Water

Geplaatst: 26 nov 2014, 20:48
door nck
Pigion schreef:Als je mijn spaarzame bijdragen zou hebben gelezen, dan weet je dat de aflooptemperatuur van de rookgassen (dus als zij de schoorsteen ingaan) bij mij ca. 50 C. is.
Klinkt bijna als een verwijt. Ik heb je systeem wel degelijk in gedachten gehad. Maar een finnoven met een houtvergasser vergelijken is appels en peren volgens mij.
Wanneer ik de pluim bekijk bij vorstig weer kan ik me niet aan de indruk onttrekken dat er behoorlijk water de lacht in gaat, het lijkt op een gasgestookte cv.
Normaal zie je geen rook / damp van betekenis.

Ik denk ook dat het stookgedrag van de finnoven de oorzaak van de geringe condensatie is. Maar ik heb geen enkele ervaring met dit soort kachels.
Normaal gesproken zou je een behoorlijke condensatie moeten krijgen bij 35 -50 graden.

Wanneer ik toch de warmtewisselaar van de ketel moet vergroten bij stook op biomassa wil ik ook de latente warmte meepikken.
Want daar is de grootste slag mee te maken qua energieinhoud bij die lagere temperaturen.

Jan

Re: Water

Geplaatst: 26 nov 2014, 22:40
door ritsaert snijder
@DJ. Als je niet condenserend stookt gaat het condensaat de lucht in, als je condenserend stookt kan je het condensaat zo net mogelijk afvoeren. Het lijkt dat oplossing twee meer mogelijkheden biedt om het afvalprobleem op te lossen. Of is het afvalprobleem alleen het praktische probleem?

@Nck Waarom geen gebruik maken van keramiek? Dat wordt niet aangetast door condensaat en dat heeft zich in de praktijk ook bewezen (bijvoorbeeld Tona tec plus)

Re: Water

Geplaatst: 27 nov 2014, 00:39
door nck
ritsaert snijder schreef:@Nck Waarom geen gebruik maken van keramiek? Dat wordt niet aangetast door condensaat en dat heeft zich in de praktijk ook bewezen (bijvoorbeeld Tona tec plus)
Omdat ik een rvs condensor snel en tegen lage kosten zelf kan maken.

Jan