Ecologieforum

Hierbij lanceer ik mijn plan om met een rocket (ontwerp Peter van de Berg) en een bell, water in een groot buffervat te verwarmen. Geïnspireerd door allerlei bijdragen van andere forumleden (zoals Gandalf, Holtere, Bufferboost, etc, ect ...)

Het moet een drukloos of open systeem zijn, zodat er nooit problemen kunnen ontstaan met kokend water of stoom.

Het buffervat komt naast de bell te staan, waarin zich de rocket bevindt. De ruimte om de rocket wordt gevuld met een aantal rechtopstaande buizen, die dienst doen als warmtewisselaar. Door de thermosifonwerking moet het water dat opgewarmd wordt in de buizen vanzelf boven in het buffervat terechtkomen.
Voor de eenvoud van de tekening heb ik een aantal dingen weggelaten:

- isolatie van buffer en bell,
- isolatie boven op het water in de buffer, om verdamping tegen te gaan.
- afsluiters in de aan- en afvoer tussen buffer en bell


Ik wil deze opstelling plaatsen in de werkplaats die ongeveer 20 meter van het huis afstaat. Het warme water is bedoeld om de vloerverwarming te voeden, ongeveer 150 m2. De maximumhoogte van buffervat en bell is ongeveer 4 meter.

Mijn belangrijkste vraag is of dit systeem gebaseerd op de thermosifonwerking voldoende goed gaat werken!

De bell

Ik maak de bell evenhoog als het buffervat om zoveel mogelijk de thermosifonwerking te bevorderen. De bell wordt een vierkante koker die gelast wordt uit platen cortenstaal van 3 of 4mm dik. De bell kan bijvoorbeeld een grondoppervlakte van 100x100cm hebben. Dan is er naast de rocket ruimte genoeg voor een aantal warmtewisselbuizen.
In de tekening heb ik 41 buizen van 350 cm getekend met een inwendige diameter van 5 centimeter. Maar deze keuze is eigenlijk nergens op gebaseerd. Er kunnen best dunnere buizen veel dichter bij elkaar of andere configuraties bedacht worden.
De warmtewisselbuizen worden aan de onderkant en bovenkant met elkaar verbonden door spruitstukken die de verbinding met het buffervat realiseren.

De buffer

De buffer heeft een diameter van 150cm. Bij een vulhoogte van 350cm zit er 6,18 m3 water in.
De rocket

De rocket kan gebouwd kan worden als zelfstandige component. Het lijkt mij voordelig om daar gebruik van te maken.
Ik heb al eens een rocket 186 gebouwd. (in samenwerking met Axel, zie viewtopic.php?f=3&t=3106&start=30)
Deze moet nog geïsoleerd worden met superwool en kan daarna ingepakt worden in een stalen behuizing.

Mijn idee is om de rocket op werkhoogte te plaatsen zodat hij gemakkelijk met hout gevuld kan worden. Om het onderhoud aan de bell met warmtewisselaar gemakkelijker te maken zet ik de rocket op een kar met vuurvaste wielen.
In de bell komt een grote deur, die het mogelijk maakt om de rocket naar buiten te rijden. Een ander voordeel is dat onderhoud en/of controle van de rocket gemakkelijk uitvoerbaar is.
Mocht deze rocket te weinig vermogen hebben, dan kan ik hem gemakkelijk vervangen door bijvoorbeeld een rocket 314.
Misschien is het belangrijk dat de warmtewisselpijpen inwendig schoongemaakt kunnen worden. In dat geval kan ik ze verlengen zodat ze door het dak van de bell heen steken. Aan de bovenkant worden ze opengelaten zodat langs deze weg de binnenkant van de buizen bereikt kan worden. Wanneer de kachel in gebruik is zitten er dan wel geïsoleerde dekseltjes op.
Als het inwendige van de pijpen van bovenaf toegankelijk is kan er ook gemakkelijk iets in de pijpen geplaatst worden om de werveling van het water te bevorderen. Bijvoorbeeld een lange transportspiraal.


Omdat de bell door de hoge temperatuur moeilijk te isoleren is zou in plaats van buizen ook gebruik gemaakt kunnen worden van rechthoekige kokers die langs de binnenwand van de bell geplaatst worden. Hierdoor kan een groot deel van de buitenkant van de bell omringd worden door water, waardoor het isolatieprobleem kleiner wordt.
Wat denken jullie? Kan dit werken?

Even kort naar gekeken...
Pijpen van boven open maken is onzin. Van binnen worden ze niet vuil!
Wat ga je doen met die plas condens die er onderin komt te staan?
Lees ook viewtopic.php?f=3&t=4746
eens door!

Grz,
Holtere

@Holtere

Je mag er gerust lang naar kijken

Van mij hoeft tie niet te condenseren. Een afgastemperatuur van 70 graden vind ik prima.
Minder pijpen erin?
Ik kan het niet uitrekenen. Volgens mij is het een idee van Gandalf: zet er veel pijpen in, als het teveel zijn dan afdichten.

Het topic van Kockie hou ik wel in de gaten. Ik heb me opgegeven om met een TIG apparaat te assisteren.

Het gaat niet zo simpel worden denk ik!
Normaal gesproken werk je met een pomp en een mengventiel (zoek maar eens naar Laddomat) om de aanvoertemp naar je warmtewisselaar boven de 50-60 graden te houden. Hiermee voorkom je condenseren.
Je kunt wel pijpen dichtknijpen maar daarmee voorkom je niet dat het aangevoerde water te koud is en dus de rookgassen gaan condenseren.
Je moet dat thermosifon-gedoe gebruiken voor de overdracht naar je buffer.
M.a.w. je zet een platenwisselaar onder aan je buffer en daar pomp je het hete water door. Het bufferwater verwarmt dan en stijgt op naar boven in de buffer waar je kunt gaan aftappen.
Zo kan je buffer opgenomen worden in het drukcircuit en blijft je warmtewisselaar een open circuit voor de veiligheid.

grz,
Holtere

Ok, ik denk dat ik het snap.
Er treed continue condensatie op omdat de buizen niet warm genoeg worden?
Dus zal alles snel kapot gaan door het condenswater?

Bertus,
Fraaie tekeningen!
Omdat het een opstelling is die buiten het verwarmde deel staat zou je ook de rocket direct onder of in de buffer kunnen plaatsen;
viewtopic.php?f=3&t=2467&start=435 (bladzijde 30)

Gandalf heeft dat ook uitgewerkt in een paddenstoel-achtig model, kan ik even niet meer vinden...Die was verder doordacht voor wat betreft het schoonmaken enzovoorts. Werken ook op TS. Voordeel is dat het water om de warmtebron heen zit waardoor je de maximale warmtewinst pakt.

Ik zou die leidingen ook heel goed isoleren en midden in een hele forse riool- of regenpijp plaatsen. Staat ook beschreven in het laatste topic van Frank over de composthoopverwarming. Is oorspronkelijk in een topic beschreven van Kockie (zijn warmteverliezen zijn redelijk beperkt).

In ieder geval veel succes en ik hoop dat je ons blij maakt met heel veel foto's!

Er treed continue condensatie op omdat de buizen niet warm genoeg worden?
Dus zal alles snel kapot gaan door het condenswater?

Yep, dat zit er wel in. Bekijk eerst eens bestaande schema's van zo'n opstelling. Daar leer je het meeste van!

grz,
Holtere

Incus,

Mooi ontwerp.
Ik heb ook een voorkeur voor een rocket-water-heater met natuurlijke circulatie.
Ooit gedacht om de rocket in de buffer te plaatsen.Topic noemt Rocketbuffer.Dat verhelpt al veel gedoe met moeilijk te isoleren stukken en thermosyphon-problemen.
In jouw voorstel zou ik de buffer hoger plaatsen dan de wisselaar om de natuurlijke circulatie sneller te laten starten en meer flow te geven.
Maar ik zou proberen om de waterkachel binnen het huis te plaatsen.Afstand geeft toch behoorlijk wat verliezen en gedoe bij problemen.
Het huidige voorstel (en ook andere voorstellen) zullen een hoop warmte verliezen ook in de stookruimte zelf.Is die warmte daar gewenst/nodig ?

Warmtewisselaars die direct in contact staan met de rookgassen en een goede geleiding hebben zoals metaal, moet je regelmatig schoonmaken.Anders keldert het rendement.Een paar keer per week denk ik.Dat lijkt me bij deze wisselaar niet gemakkelijk.

holtere schreef:Normaal gesproken werk je met een pomp en een mengventiel (zoek maar eens naar Laddomat) om de aanvoertemp naar je warmtewisselaar boven de 50-60 graden te houden. Hiermee voorkom je condenseren.
Je kunt wel pijpen dichtknijpen maar daarmee voorkom je niet dat het aangevoerde water te koud is en dus de rookgassen gaan condenseren.

Het kan wel zonder pompen.Maar dan heb je inderdaad voldoende vertraging in de tijd nodig tussen afgifte van warmte en afname van warmte.Volgens mij kan dat met een steenmassa tussen rookgassen en warmtewisselaar.
Noem het voortschrijdend inzicht: Maar op dit moment denk ik dat al die rookgaswisselaars in direct contact met de rookgassen niet de juiste richting zijn om in te slaan.


G

Ja, ik ben juist op zoek naar een systeem met natuurlijke circulatie.

Theoretische vraag:
Stel ik maak de warmtewisselbuizen van rvs 316 met een opvangbak eronder ook van rvs 316 en ik stook alleen droog hout. Zit ik dan na elke stookbeurt van 4kg hout met 1 liter condenswater?
Sommige mensen willen graag condenserend stoken omdat de extra energie die dit opleverd in het water gestopt wordt. Ze nemen het condenswater voor lief. Is dat nog een optie?

Nog iets over de condensatie:
Ik ga ervanuit dat de rocket een heel schone verbranding heeft. Als deze goed brand zou er toch (bijna) alleen maar CO2 en H2O vrijkomen. Het enige wat er dan kan condenseren is schoon water toch?
Dan zouden de vervelende stoffen alleen aan het begin en aan het eind van een stookbeurt neer kunnen slaan.


@Holtere

Ik zal voor de zekerheid toch alvast maar kijken naar de systemen met laddomat, maar ik blijf ook nog even zoeken naar de mogelijkheden om het zonder te doen.



@Ritsaert en Gandalf

Ik heb het topic Rocketbuffer gelezen, daar gaan de rookgassen door buizen in de buffer, maar die zullen in het begin toch ook veel condensatie opleveren?

Verlieswarmte van de kachel kan ik in de werkplaats wel gebruiken.
Verlies door transport naar huis moet natuurlijk wel minimaal zijn.
In huis heb ik niet voldoende ruimte voor een groot buffervat. Dan zou ik denk ik eerder voor een massakachel kiezen en dan hier warmte voor de vloerverwarming aftappen, maar dat lijkt mij veel ingewikkelder.

De buffer hoger plaatsen is geen optie. Ik moet rekening houden met aardbevingen. Als het vat van 6 ton omvalt is er veel schade denk ik.
De kachel lager zou wel kunnen, maar niet meer dan een meter.

Een steenmassa tussen rookgassen en warmtewisselaar klinkt ook wel interessant. Ga ik over nadenken

incus schreef:Ja, ik ben juist op zoek naar een systeem met natuurlijke circulatie.

Theoretische vraag:
Stel ik maak de warmtewisselbuizen van rvs 316 met een opvangbak eronder ook van rvs 316 en ik stook alleen droog hout. Zit ik dan na elke stookbeurt van 4kg hout met 1 liter condenswater?
Sommige mensen willen graag condenserend stoken omdat de extra energie die dit opleverd in het water gestopt wordt. Ze nemen het condenswater voor lief. Is dat nog een optie?

Theoretisch antwoord: Ja dat klopt.Maar ik persoonlijk denk dat de weerstand van een condenserende wisselaar wel eens zo hoog kan zijn dat de rocket niet meer mooi verbrand. En dan kom je in een negatieve cyclus met steeds vuilere stook en steeds meer condensaat. Degenen die dit doen -voor zover ik weet- hebben dan ook een aangedreven vuur of een geregelde rookgasafvoer.Maw ventilatoren die de flow garanderen onder de steeds wisselende omstandigheden (begin stook, eind stook, dag met veel schoorsteentrek, dag met weinig schoorsteentrek, ...)
Niet dat het in sommige gevallen niet eens zal willen lukken zonder geforceerde trek of geblazen vlam, maar je kan er volgens mij niet op tellen.
Dus het kan, maar dan introduceer je al regelingen en elektra.

Ik heb het topic Rocketbuffer gelezen, daar gaan de rookgassen door buizen in de buffer, maar die zullen in het begin toch ook veel condensatie opleveren?

Ja het zal of op het begin gedimensioneerd worden en dan heb je in de tweede helft meerrrookgasverliezen.Of je dimensioneert hem op het middengedeelte van de stook, maar dan gaat het begin moeizaam en met condensatie. Dit zou je dan weer kunnen ondervangen door de temperatuur niet onder bv 45°C te laten zakken voor je weer gaat stoken.Maar dan heb je weer meer m³ water nodig ...en het zal toch wel een keer voorvallen dat je totaal ontladen moet starten ... ideaal wordt het dus niet.

Verlieswarmte van de kachel kan ik in de werkplaats wel gebruiken.

En naar rendabiliteit toe dus ook 'continu kunnen gebruiken'.De warmte op een vrije hobby-avond kunnen gebruiken en voor de rest 7/7 en 24/24 onbenut laten is nog steeds een groot verlies.

Verlies door transport naar huis moet natuurlijk wel minimaal zijn.

Het valt tegen in de praktijk in Stunzel. Blijft ook een moeilijke constructie als erproblemen opduiken. (lekken, drukverliezen, vorst)

In huis heb ik niet voldoende ruimte voor een groot buffervat. Dan zou ik denk ik eerder voor een massakachel kiezen en dan hier warmte voor de vloerverwarming aftappen, maar dat lijkt mij veel ingewikkelder.

Ik zou er eens over nadenken.(steen)Massa van kachel en vloer is ook een opslagmedium.
Voorwaarde is wel dat je niet te grote vermogens nodig hebt. ik denk aan een harde bovengrens van 2 kw directe straling en 5 kw aan het water/vloer.Eerder nog wat minder.
Ingewikkelder dan bovenstaande wordt het dan zeker niet.Maar het wordt wel een experiment.

G

Ok, condenseren is geen optie. Als ik alleen daarvoor al een regelsysteem nodig heb houdt het op.

Nog een poging:

Stel ik laat de buffer nooit kouder worden dan 70 graden. En met verwarmen kom ik tot bv 95 graden. Dan heb ik toch een buffer van 25 graden. Omdat er 6 m3 water in de buffer zit, is dat qua energieinhoud vergelijkbaar met een 2 M3 buffer waarvan 75 graden gebruikt kan worden.
De eerste keer opwarmen kan eventueel electrisch. (met stroom van de zonnepanelen)

Zou het systeem dan kunnen werken. Of is er te weinig temperatuur en/of hoogte verschil om gebruik te maken van de natuurlijke circulatie?

incus schreef: Zou het systeem dan kunnen werken. Of is er te weinig temperatuur en/of hoogte verschil om gebruik te maken van de natuurlijke circulatie?

Ja normaal wel.Je moet natuurlijk wel de leidingen minstens laten stijgen tussen wisselaar en buffer. Dus toch de buffer minstens een beetje hoger. Dit ook voor luchtbellen die automatisch naar het hoogste punt moeten.

Maar dat is van uit oogpunt van de opwarm-fase.
Als de kachel niet brandt gaat de wisselaar/kachelmantel afkoelen. (zwakke plek: schoorsteenverliezen intern) Als de buffer op gelijke hoogte staat gaat het water nu in de verkeerde richting beginnen stromen. Koud water zakt vanuit de kachel (schoorsteenverliezen) de buffer in en wordt vervangen door heet water uit de buffer dat weer sneller in dekachel afkoelt dan in de buffer en vervolgens weer in de buffer stroomt.
Dus toch best de buffer boven de wisselaar ... de afgekoelde kachel zal geen warmte uit een hoger gelegen buffer trekken.

G

@ Incus,

Is je buffervat met 6 m2 drukloos of zit dat op een cv aangesloten?

Had ik zelf kunnen zien dus

@Holtere,

Wat bedoel je precies?
Het buffervat kan 6 m3 bevatten en is drukloos. En nog nergens op aangesloten.


@Gandalf,

Koud water zakt vanuit de kachel (schoorsteenverliezen) de buffer in en wordt vervangen door heet water uit de buffer dat weer sneller in dekachel afkoelt dan in de buffer en vervolgens weer in de buffer stroomt.

Ja dat is ongunstig. Ik dan na elke stook ook nog een schoorsteenklep dicht moeten zetten, dat is ook veel te bewerkelijk.

Dus buffer toch boven de wisselaar.

incus schreef: Ja dat is ongunstig. Ik dan na elke stook ook nog een schoorsteenklep dicht moeten zetten, dat is ook veel te bewerkelijk.

Ik weet niet of je het sarcastisch bedoelt.Een schoorsteenklep dichtzetten is natuurlijk geen probleem en zal zeker de verliezen verminderen.Maar zo'n ijzeren klep tussen warmste plek en buitenlucht is natuurlijk nog lang niet te vergelijken met een dik pak isolatie rond de buffer die in de binnenruimte staat.

G