Gigantische batchbox

[szedervirag]

Voor onze kaasboerderij in Hongarije willen wij graag een hooidrooginstallatie bouwen. In het kort wil dit zeggen dat het hooi nog vochtig van het veld wordt gehaald, en dan met via grote ventilatoren gedroogd. Effectiever wordt het systeem als warme lucht wordt geblazen.
Hiervoor hebben we 100KW energie nodig.

Ik ben aan het denken om met een shoebox ontwerp te werken (voornamelijk omdat ik geen zin heb om een heatriser van 3m te bouwen ), om hierop een metalen warmtewisselaar aan te sluiten, waardoor de lucht wordt aangezogen.

Mijn grootste vraagteken is de dimensionering. Als ik het goed begrijp, zou een batchboxmet riser van 200mm ongeveer 24-25KW hebben. Ik zou schatten dat ik rond de 350mm zou moeten zitten.
Zijn er reeds ervaringen met deze grootte van batchboxen? Zou 350mm inderdaad een goede maat kunnen zijn?
Zou een overdimensionering nuttig kunnen zijn, zodat we eventueel de luchttoevoer kunnen regelen, om de ideale output-temperatuur te bekomen? Het systeem zou voornamelijk snachts moeten verwarmen, maar dus wel een hele nacht door een relatief constante 100Kw moeten geven...

[benthuis]

Mooie vraag! Mooi onderwerp. Ik kan er weinig zinnigs over zeggen anders dan dat er ook een hele boel hout in moet. Maar daar heb je vast over nagedacht.

Ik weet dat hier lokaal wordt gekeken naar PV en Solartubes voor hetzelfde doel

[LeaD]

Concept fout . Drogen dient met droge lucht .
Lucht opwarmen om de Rv omlaag te brengen is alles behalve duurzaam . Warme lucht door nat gras, ik zou het niet durven . Eens de fik erin is het niet meer te blussen . Je maakt als het ware een composthoop van nat gras waarbij je hoopt dat er niet teveel van nature uit bacteriën aanwezig zijn die de vertering of broei aan gang zetten en je gras net op tijd droog genoeg krijgt zodat de bacteriegroei stilvalt . Heel risicovol dus .

[szedervirag]

Dankjewel LeaD voor je reactie, maar dit is wel degelijk een systeem dat in de industrie zeer frequent wordt gebruikt. Wij willen dit echter graag meer lowtech realiseren. Houtgestookte ketels voor dit doel zijn op de markt, maar kosten algauw een klein fortuin. We zijn ons uiteraard bewust van broei en brandgevaar bij droog hooi.

[szedervirag]

Een beetje meer uitleg over het systeem.
Het gras wordt niet nat binnengehaald, maar met een luchtvochtigheid van 35%. Dit moet verder gedroogd worden tot 12-13%.
Er wordt een droogbox gebouwd (in ons geval 40-50m2) waarin het losse hooi tussen de anderhalve meter en 3 meter hoog wordt gestort op roosters. Van onder de roosters wordt de lucht geblazen.
We spreken van ongeveer 12m3 lucht per seconde. Doel is om de luchttemperatuur ongeveer 7 a 10gr op te warmen. Hiervoor hebben we dus de 100kw nodig. Het systeem met opgewarmde lucht is alleen snachts nodig, overdag kan, zoals "benthuis" aangeeft, met zonneenergie worden gewarmd (indien uberhaupt nodig).
Grote doel is om hoog kwaliteitshooi te bekomen door het hooi binnen de 70uur droog te krijgen.
Het is een systeem dat zeer vaak gebruikt wordt in oostenrijk, zwitserland en (zuid)duitsland.
Ik wil het systeem voornamelijk op wilg laten werken, vermits we daar super veel van hebben en hiermee de wilg een goed doel kan krijgen. Op deze manier is dit, volgens mij, wel een duurzaam systeem.

In de praktijk zal op dag1 in de voormiddag worden gemaaid, op dag 2 in de late namiddag binnengehaald met opraapwagen, dan snachts verwarmd belucht, dag3 met zonneenergie(solartubes) belucht. indien nodig de volgende dag nog nabeluchten.

Een belangrijk punt is dat het hooi nooit boven de 40graden wordt. Boven de 40gr worden reeds vele voedingsstoffen in het hooi afgebroken. Daarom denk ik dus ook aan een regelaar voor de luchttoevoer.

[LeaD]

Plaats er ook eens bij hoeveel kW aan elektrische vermogen er wordt voorzien om de ventilator aan te drijven . Grof gerekend gaat het nu met 0,2 m per seconde door het hooi .

[peterberg]

Tot nog toe is het batchrocket concept volledig schaalbaar gebleken. De grootste waar ik van weet was een 250 mm open systeem in Münster en een van dezelfde maat met dubbele riser in Argentinië. Een 350 mm systeem zou ook wel kunnen denk ik, maar wat je vraagt strookt niet echt met het karakter van dit ontwerp. Teneinde een regelmatig vermogen te kunnen leveren moet het ding ook regelmatig bijgevuld worden anders gaat-ie gewoon uit. Los daarvan, het is niet eenvoudig om een ding dat met korte rukken brandt een netjes uitgesmeerd vermogen te laten leveren.

Mocht je er toch wat in zien: ik ben bezig met een simpeler concept dat een wijdere riser gebruikt die maar half zo hoog is. Het is nog niet klaar maar er is al wat online gezet op Donkey's forum. Het ontwikkel model is een dwerg vergeleken met wat jij wilt maar de natuurkundige principes die er aan ten grondslag liggen werken tot nog toe op elke schaal die is geprobeerd.
Zie https://donkey32.proboards.com/thread/4 ... tle-shorty

[szedervirag]

De ventilator is 7,5KW...

[szedervirag]

Ik begrijp dat het misschien niet helemaal binnen de filosofie van de bbr ligt om een constante vermogen te blijven geven. Daarom denk ik ook aan een regelbare luchttoevoer om dit toch , zo goed als mogelijk, te verkrijgen. Ik begrijp dat ook dit niet helemaal in de filosofie ligt, maar ik wil er natuurlijk ook niet graag een hele nacht blokjes hout op blijven gooien.

Om de 100KW doorheen de nacht te laten gaan zouden we dus 1200KWH nodig hebben, hetgeen overeenkomt met ongeveer 300-350kg hout. Laat ons zeggen een kleine kuub wilg.
Als ik de bruikbare inhoud van de brandkamer bereken van een 350mm systeem kom ik op grofweg 250liter. Om aan 300-350kg hout te komen, vraagt dit dus ook 5tal keer bijvullen. Bij een 400mm systeem ligt dat al eerder richting 350-400liter.

Als we echter rechtlijnig kunnen upscalen, zouden deze hoeveelheden in anderhalf uur (misschien 2u) worden opgebrand. 250liter wilg (gestapeld) zou ik schatten tussen de 60 en 70kg. Dus per uur 30-35kg hout * 4KW per kg hout, zou wel degelijk tussen de 120-140 KW uitkomen.
Zou deze redenering kunnen kloppen?

Nadeel zou zijn dat er dus iedere 2 uur bijgevuld moet worden.
Met een bruikbaar brandkamervolume van 400liter zou ik ongeveer 100kg hout per keer vullen, dus snachts 2maal bijvullen, maar heb ik dus een "demper" nodig (dus een luchttoevoer die bij de gewenste temperatuur zich een beetje sluit)

[szedervirag]

Ter verduidelijking: ik reken als "kuub" 1m*1m*1m70 en soortelijk gewicht van wilg 400-450kg.

[peterberg]

Met een bruikbaar brandkamervolume van 400liter zou ik ongeveer 100kg hout per keer vullen, dus snachts 2maal bijvullen, maar heb ik dus een "demper" nodig (dus een luchttoevoer die bij de gewenste temperatuur zich een beetje sluit)

Nee, dat gaat mooi niet werken. Als de luchttoevoer wordt verminderd dan is de kans levensgroot dat de naverbranding afslaat. Met als gevolg dat er bergen rook uit de schoorsteen komt en het verbrandings rendement keldert. Dan krijg je dus geen 4 kWh voor elke kilo droog hout maar in plaats daarvan nog minder dan de helft.
Dat nieuwe project waar ik mee doende ben heeft als eigenschap dat-ie een soort van maximum verbrandings snelheid heeft. Die ligt vast in de constructie, niet afhankelijk van de luchttoevoer. Ik weet (nog) niet of die "burn rate" ver genoeg voor jouw doel terug valt te schroeven en tegelijkertijd de naverbranding in stand te houden. Dit is overigens geen eigenschap die in een normale batchrocket zit ingebouwd.

[szedervirag]

Dus als ik een batchbox wil, zal ik snachts moeten opstaan Ik ben wel benieuwd naar het nieuwe ontwerp. Eén keertje minder opstaan scheelt al een hoop
Ik denk dat ik een beetje aan het systeem van een houtvergasser was aan het denken, waarbij de vlam naar onder wordt weggezogen, en zodoende niet de hele batch in één keer opfikt. Ik kan begrijpen dat dit niet kan met een batchbox.

Denk je dat ik ongeveer goed zit met mn schatting om voor een 350mm systeem te gaan? Er vanuit gaande dat ik met zachthout ga stoken...
Zou de batchbox een voldoende constante temperatuur kunnen bieden? Het is voornamelijk belangrijk dat het niet te hete pieken geeft (het hooi mag niet warmer worden dan 40graden! )...

[peterberg]

Om een regelmatige en niet te hoge temperatuur te krijgen is een batchrocket die direct warmte levert geen goeie optie. Je krijgt dan onvermijdelijk pieken in de verbranding die één op één doorgegeven worden aan het droogsysteem.

Dus moet er een warmtewisselaar tussen die de schokken er uit haalt. Dat wordt voor ruimte verwarming met een (gemetselde) bell gedaan die de meeste warmte als straling afgeeft. Nu stel ik me voor dat de wanden van die bell uit twee lagen bestaan, met een spouw ertussen. Als een ventilator continue de spouw koelt, wordt alle geproduceerde warmte afgevoerd als warme lucht.

De vraag is natuurlijk of die binnenste bell dan gemetseld moet zijn. Om voldoende demping te krijgen lijkt mij dat van wel, aan de andere kant is het de vraag of er dan voldoende vermogen geleverd wordt.

Daar heb ik geen idee van, maar ik kan me voorstellen dat zowel de binnen- als buitenschil van staal zouden kunnen zijn. Om een voorbeeld te geven: ik heb nu twee vaten op elkaar staan met het 130 mm ontwikkel model van de Shorty er in. Binnen 10 minuten na aansteken begint de temperatuur aan de buitenkant van het bovenste vat te stijgen. Flink ook, op de top van de +/- 50 minuten stook met 3 kg zacht hout wordt het daar 230 ºC. Dat is weer teveel, maar met continue afvoer van de warmte zou het kunnen lukken.

Mijn voorstel: bouw eerst een relatief kleine installatie in staal en kijk of het resultaat oplevert. Zowel in temperatuur als in tijd en brandstof gebruik gezien. Ziet dat er goed uit dan kun je gaan opschalen naar een gemetselde versie die meer demping biedt. De binnenste schil zo mogelijk opgebouwd uit stenen op hun kant. Hoe groot die bell dan moet zijn is een vraag die ik nu nog niet kan beantwoorden.