Warmte van uitlaat op vangen!?

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

Moderator: Moderators

Plaats reactie
guidob
Berichten: 6
Lid geworden op: 25 okt 2012, 20:40

Warmte van uitlaat op vangen!?

Bericht door guidob » 30 okt 2012, 20:01

Hallo misschien zijn er mensen die mij kunnen helpen met iets?

Nu heb ik een binnenvaarschip die gebouwd is om olie en vetten te vervoeren , deze olie en vetten moeten wij verwarmen omdat de meeste vetten stollen beneden de 40-30 graden.

Nu hebben wij aan boord een gasolie gestookte kachel die een water rezevoir verwarmt doormiddel met 2 branders.
Over het dek van het schip loopt een 4 duimse toer en retour lijding van ongeveer 70 meter met een grote circulatie pomp die het water rondpompt.

Op dek zitten 7 aftakkingen van deze leiding die over gaan naar 2 duim , deze aftakkingen gaan onderdeks naar bodem van de ladingtanks deze geven hitte af om de lading te verwarmen.

Het totale circuit is ongeveer 700 meter 2 duims leiding das behoorlijk denk ik,

Dit is tot zover mijn introductie van het systeem!

Nu komt mijn vraag, naast mijn verwarmingsketel staat een ageregaat 24/7 stroom te leveren voor het boord net van het schip,

Nu was mijn idee om een soort van een spiraal ook van 2 duim om de uitlaat van de ageregaat te laten maken en die via een bypass op de leiding van de verwarming te maken voor dat het water de verwarmings ketel in gaat zodat het water doormiddel van de warmte van de uitlaat al opgewarmt wordt,

De uitlaat van het ageregaat is ongeveer 5 meter lang dus ik zou er een behoorlijke spiraal omheen kunnen laten maken en het geheel helemaal laten isoleren , de termostaat zal naar mijn inziens nu toch veel later aan springen en bespaar ik met enerie die toch gebruikt wordt toch enorm veel brandstof , economisch winst en ook duurzaam voor het mileu!

Hoe kan ik nu uitrekenen hoeveel water in een spiraal om een 2 duimse leiding zit en hoeveel hitte ik kan opvangen want dit zal toch ook een vrij kostbare ingreep worden dus het moet wel gaan werken!

De uitlaat wordt ongeveer 300 graden en is van staal.

Zouden jullie eens met mij mee willen brainstormen ik zal morgen ook nog wat foto's proberen te maken.
Of heeft er toevallig iemand ervaring hiermee?

Gebruikersavatar
12much
Berichten: 575
Lid geworden op: 03 okt 2009, 23:08
Locatie: Tienhoven Ut

Re: Warmte van uitlaat op vangen!?

Bericht door 12much » 30 okt 2012, 21:00

Hey guidob,

welkom hier. Ik ga ervan uit dat jouw aggregaat een "gewone" 6-cilinder daf/volvo vrachtwagen (turbo)dieselmotor is, die gedowngrade is om continue op een behoorlijk hoog toerental te kunnen blijven draaien. De motor van je schip is vele malen groter en ze staan waarschijnlijk in dezelfde motorruimte. Nu zijn er schepen die vele malen kleiner zijn dan die van jou (56meter?) en die jouw aggregaatmotor als hoofdmotor gebruiken. Die wordt dan vaak gekoeld met het water waar ze doorheenvaren dmv een speciaal uitlaatspruitstuk. Dat zou denk ik je eerste optie zijn, kleine wijziging die meteen doet wat je wilt, echter, nu heb ik een keer van RVS een ringleiding gemaakt die op die koelpijp aangesloten kon worden, mooie Danfoss verwarmingspomp ertussen met afstandbediening naar de keuken-/doucheboiler die we voor die gelegenheid vergroot hadden naar 1200ltr, extra koker van dun plaatstaal eromheen zodat we met 2K- schuim 5cm extra isolatie eromheen konden gieten. De wisselaar in de boiler was verdubbeld en parallel geschakeld om de hoeveelheid water te kunnen verwerken, want de maximum temperatuur van de uitlaatpijp was natuurlijk leidend. Van daaruit ging het water naar buiten.

Het probleem was de hoeveelheid water die je nodig hebt en dan met name de snelheid waarmee die door het systeem gaat. Die is veel te hoog om met goed fatsoen de warmte aan de wisselaar af te geven. De dimensies van de pijp die jij aangeeft, houden in dat je een joekel van een pomp nodig hebt om al dat water te verplaatsen. Ik denk dat je eerste winst te behalen is door die 70meter 4-duimer goed te isoleren van het dek en de buitenlucht.

Ik kan je vertellen dat het resultaat heel erg tegenviel. Het speciale uitlaatspruitstuk die speciaal voor dat doel gemaakt was, en al 12 jaar trouwe dienst deed, ging dat jaar 2x stuk. De spanningsverschillen waren denk ik te groot. En er was niet in voorzien dat er zoveel warmte aan onttrokken werd volgens mij. Het (gegoten) spruitstuk is na de tweede keer dmv hardsolderen gerepareerd te zijn, voorzien van een soort bypass. Zie het als de manier waarop een verwarming in een auto dmv twee dunnere slangen parallel wordt aangesloten op het hoofdsysteem. Deze kan volledig onafhankelijk van de warmtewisselaar volledig autonoom blijven functioneren. De warmtewisselaar neemt minder warmte af, maar het systeem bleef daarna heel.

Zou je bijvoorbeeld alleen het eerste segment hiermee kunnen verwarmen, ben je al een heel eind verder en je hebt beter overzicht. Mocht de temperatuur te laag zijn, kan je bijmengen met je hoofdsysteem, heb je over, plaats je in het tweede compartiment een tweede wisselaar. Hiermee breng je je originele verwarmingsysteem niet in een situatie waarin die in onbalans kan raken.

Je hoort wel dat ik alleen maar ervaringsdeskundige ben en geen terzakekundige, dus ik hoop dat je iets aan mijn fouten hebt.....
Never burn faster than your Wocket.

David86
Berichten: 2027
Lid geworden op: 17 mei 2012, 09:16
Locatie: Hollandse Delta

Re: Warmte van uitlaat op vangen!?

Bericht door David86 » 30 okt 2012, 21:02

Kleinschalig gebeurt het opvangen van warmte uit uitlaten al bij wkk (warmte kracht koppelingen) ik heb geen idee of je aggregaat genoeg warmte afgeeft om een paar duizend ton plantaardige olie op temperatuur te houden. Op welke temperatuur ontvang je de olie meestal ?

Gezien de economische kant van dit verhaal is het zeker de moeite waard om het uit te pluizen. Misschien is de warmte van de waterkoeling (aanname) van je scheepsmotor en je aggregaat ook wel aan te spreken voor deze doeleinden...

Toch vrees ik dat niet geheel je productverwarming kan overnemen, ondersteunen is natuurlijk ook zeer intressant.

I.p.v. een spiraal is een pijp in pijp wisselaar misschien intressant, meer warmteoverdragend oppervlak is een hogere warmte extractie zou ik denken.

Berekening spiraal duim (in cm) x duim(in cm) x pie(3,14........) x lengte van buis in cm= inhoud in cm3 (CC)

Uitkomst van deze som delen door 1000 en dan heb je je liters, als ik mij niet vergis.


Gebruik de zoekfunctie even met als zoekterm wkk, vergeleken met jouw plan zijn het maar miniaturen maar het zijn beproefde concepten.

Groeten
..

guidob
Berichten: 6
Lid geworden op: 25 okt 2012, 20:40

Re: Warmte van uitlaat op vangen!?

Bericht door guidob » 30 okt 2012, 21:30

Het systeem , de lading verwarmen via het koelwater van de motor is mij bekend en het is ook al bewezen dat dat mogelijk is,
Een colega heeft dit systeem.

Ons probleem is dat de ketelkamer op het voorschip staat en de hooftmotor op het achterschip staat.
Het ageregaat staat wel naast de ketel dus daar kunnen we mee uit de voeten.

Ook is het zo dat als we niet varen de lading of het water ook verwarmd moet worden dus de ageregaat is een betere optie.

De warmte leiding over dek hebben we deze week profecioneel laten isoleren we hebben nu een week er mee gevaren en zijn alles op aant schrijven aan het verglijken wat dit al aan voordeel heeft opgeleverd, we schatten dat het ons een voordeel van 2-5 liter per uur gaat opleveren maar het is nu nog iets te vroeg om daar over te speculeren, ik zal het binnenkort precies kunnen vertellen.

Nu was ook niet mijn idee om bv 2300 ton de inhoud van de lading te gaan verwarmen met de uitlaat hitte van het agregaat ( een johndeere) 60 kwh 6 cylinder!
Maar als ik het water bv op 20 graden zou kunnen opwarmen in het systeem hoef ik nog maar bv 20-30 door te verwarmen met de ketel.

En in de winterdag als het vriest en het schip ligt een paar dagen leeg moeten wij altijd de ketel op laag vermogen aan laten staan omdat de leiding anders bevriest,
Als we dit kunnen verhelpen door middel van de verloren warmte van de uitlaat is dit ook een win win situatie.

Op het hele systeem staat een grote circulatie pomp dus dat geeft geen probleem die is daar voor gemaakt.

Ik heb er ook over zitten denken om om de uitlaat een grotere pijp te maken en die te villen met water en met aanvoer en afvoer leiding maar ben bang als je een lekage krijgt dat het dan zo de uitlaat in loop.
Laatst gewijzigd door David86 op 30 okt 2012, 21:35, 2 keer totaal gewijzigd.
Reden: Er stond een halve webpage in je bericht, die heb ik ten behoeve van de leesbaarheid verwijderd (was denk ik een knip/plak foutje)

David86
Berichten: 2027
Lid geworden op: 17 mei 2012, 09:16
Locatie: Hollandse Delta

Re: Warmte van uitlaat op vangen!?

Bericht door David86 » 30 okt 2012, 21:47

Guido,

Ik snap je punt m.b.t. lekkage in de uitlaat. Ik neem aan dat de uitlaat nu van koolstof staal is. Is het financieel haalbaar om een nieuwe te laten maken (buis in buis) en dan van een hoogstaande RVS soort, 316 ofzo, dan hoef je je daar nooit zorgen over te maken..

Voorverwarmen kan, dat vraagt denk ik wel een menginrichting. Water van 20 graden is een uitlaat van 20 graden, grote kans dat rookgassen gaan condenseren wat weer andere problemen geeft. Het condensatiepunt (temperatuur waarop je gas weer vloeibaar word en samen met de droge stof in je pijpje gaat plakken en druppelen) van dieselrookgassen zou ik uit mijn hoofd niet weten.

Zoals het er nu uitziet een zeer haalbaar plan, wat is de temperatuur op de retour als je product op het "setpoint" is ?

Motorwarmte is evt. te oogsten met een warmtewisselaar, die kan dan de rol van je radiateur overnemen.
..

Gebruikersavatar
12much
Berichten: 575
Lid geworden op: 03 okt 2009, 23:08
Locatie: Tienhoven Ut

Re: Warmte van uitlaat op vangen!?

Bericht door 12much » 30 okt 2012, 22:30

Volgens mij begonnen de 6 cilinder JD's bij een kleine 7 ltr, dat is al gauw 20ltr/uur verbruik....ik begrijp wel dat je iets met die warmte wilt:-)

Als ik het mij goed herinner, had John Deere deze motoren ook ingezet als scheepsmotor met uitlaatspruitstuk-koeling. Die was zelfs geavanceerd in die tijd dat ik ermee bezig was. Er zat e.o.a. expansiesysteem in zodat je de scheurproblemen die ik heb opgelopen kunt ontwijken. Er stond op de wisselaartanks in de kiel een officiële naam en specificatieplaat van JD gepopnageld, dus die moeten daar speciaal voor gemaakt zijn. En ik realiseer mij nu eigenlijk pas, dat dat water normaal in het kanaal verdween. Het moet dus toen al een wisselaarsysteem zijn geweest om comfortwater te produceren. De eerste hotfill-wasmachines zijn volgens mij ook voor schepen ontwikkeld.. Volgens mij moet je even specifiek bij je dealer informeren. Misschien is er een uitlaatspruitstuk die zo op jouw motor past. Dan hoef je je alleen maar zorgen te maken over het pijpwerk! En veel belangrijker, je loopt minimaal risico met een tor die super belangrijk voor je is.

Goed van je dat je de dekpijpen al hebt laten isoleren, elke liter die je bespaart betaalt stilzwijgend de rekening terug.
Never burn faster than your Wocket.

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

Re: Warmte van uitlaat op vangen!?

Bericht door Dutch John » 31 okt 2012, 06:44

Hallo Guidob,

Ik denk dat het belangrijk is dat je eerst wat verbruikscijfers op een rij zet. Met name van dat aggregaat. 60 kW klinkt heel wat, maar het gaat over de belasting en daarmee het verbruik. Als het aggregaat alleen maar loos staat te draaien voor huishoudelijk gebruik, dan loont het waarschijnlijk niet vanwege een zeer laag verbruik.

Maar stel dat het verbruik 10 liter per uur is, dan kun je ongeveer 2,5 liter terugwinnen met een marine spruitstuk en evenveel uit het koelwater. Verder zal de uitvoering nog niet zo heel eenvoudig zijn, want je wilt op de oude situatie kunnen terugvallen. Daarnaast is het koelsysteem een druksysteem en zal altijd een eigen circuit blijven. Dus er komt een warmtewisselaar bij. Kostbaar, maar wel efficiënt. Zelf bouwen kan, maar je eet ervan, dus het moet wel goed gebeuren.

De jouw voorgestelde spiraal kan ook en is een stuk goedkoper, maar je wint maar een deel terug. Ik zou met een buis-in-buis warmtewisselaar werken. Dat is zelf te bouwen. Bij langere lengtes wel een flexibel stuk gebruiken ivm verschillende uitzettingen van binnen en buitenbuis.

Groet,
DJ

Maar eerst verbruiksgetallen. Zonder dat heeft het geen zin.

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

Gebruikersavatar
12much
Berichten: 575
Lid geworden op: 03 okt 2009, 23:08
Locatie: Tienhoven Ut

Re: Warmte van uitlaat op vangen!?

Bericht door 12much » 31 okt 2012, 19:28

was natuurlijk nieuwsgierig....

de nieuwe generatie http://www.merequipment.com/pdfs/produc ... 045TFM.pdf gebruikt voor de 65KW versie een 4 liter 4-cilinder. Deze heeft wél al een marineuitlaat, gebruikt een buffer in de kielversie, maar is volgens mij een doorstromer, dus nagenoeg drukloos systeem omdat het koelwater geloosd wordt.

Ben benieuwd hoe het met jouw setup zit...

Update: Ik zit te vaak tegelijkertijd op twee verschillende fora die teveel op elkaar lijken, iedere keer ruzie met codes enzo.....
Never burn faster than your Wocket.

guidob
Berichten: 6
Lid geworden op: 25 okt 2012, 20:40

Re: Warmte van uitlaat op vangen!?

Bericht door guidob » 31 okt 2012, 20:35

Ik heb het gezien super mooi ding maar een beetje boven het budget!?

Gebruikersavatar
12much
Berichten: 575
Lid geworden op: 03 okt 2009, 23:08
Locatie: Tienhoven Ut

Re: Warmte van uitlaat op vangen!?

Bericht door 12much » 31 okt 2012, 23:22

Hahaha, daar was het niet voor bedoeld Guido..ik kan dat ding niet vinden die ik ooit in '88 gezien heb, of het ziet er anders uit in werkelijkheid, word ook een dagje ouder:-) Heb inmiddels wel ontdekt dat ze 6.8 ltr waren ipv 7.0.

Het ging mij meer om het principe, dat als het gemaakt is voor een andere toepassing, vaak dezelfde onderblokken werden gebruikt, hetzij gemodificeerd om het toerental verantwoord om laag te kunnen gooien, zodat zo'n ding eindeloos door kon blijven draaien. Een dealer kan dan meestal wel vertellen of zo'n marine (van DJ gepikt) spruitstuk los te krijgen is en wel of niet past. Je leest in dat verhaal ook dat ze extra koper hebben gebruikt in de generator, zodat deze met een lager rpm kon draaien en veel langer mee gaat, en brandstof bespaart.

Alleen uitkijken met David in de buurt, want die ging koperen broodjes sparen...

Ze hadden toen volgens mij ook al van die losse cilinderbussen. Die werden af fabriek gehoond en geleverd met bijpassende zuigers en veren. Dan kon je in een dag je onderblok reviseren inclusief het vervangen van de krukaslagers. Ze hadden zo'n systeem, dat je de krukas in een houten krat erbij kreeg voor het geval dat deze ook vervangen moest worden. Zonee, ging de verzegelde krat mee retour. Vervangen van zo'n tor betekende vaak het dek open snijden en daarna weer dichtlassen. Als het netjes gedaan was, kon het met van die poken van een meter lang, die je op een tweepoot op het dek aantikte en dan los liet. Als je goed gemikt had, was de naad dicht:-)

Maar dat hoeft allemaal niet als je alles onderdeks kan regelen. Tsjonge, leuke tijd was dat...
Never burn faster than your Wocket.

Th0M
Berichten: 53
Lid geworden op: 28 nov 2011, 09:31

Re: Warmte van uitlaat op vangen!?

Bericht door Th0M » 02 nov 2012, 14:27

12much schreef:was natuurlijk nieuwsgierig....

de nieuwe generatie http://www.merequipment.com/pdfs/produc ... 045TFM.pdf gebruikt voor de 65KW versie een 4 liter 4-cilinder. ..
Let wel, vermogen is opgegeven in prime power en bij 60hz, ligt bij contiues power en 50Hz beduidend lager!

K. v.d. Molen
Berichten: 16
Lid geworden op: 19 apr 2011, 12:05

Re: Warmte van uitlaat op vangen!?

Bericht door K. v.d. Molen » 03 nov 2012, 12:06

Jammer dat je die dieselgestookte ketel al hebt aangeschaft. Ik zou het toch in een eenvoudiger oplossing zoeken. Je hebt een generator staan die (denk ik) nog niet voor de helft wordt belast. Stel dat je een elektrisch warmte element eraan koppelt van pakweg 20 kW. Dan gaat de generator al een stuk zwaarder lopen en je hebt nog 40 kW over voor de rest. Is dat genoeg?

De generator heeft nu ook meer koeling nodig. Ik schat dat hij voor die 20 kW aan stroom ook nog zo'n 30 kW aan warmte kwijt moet via water en uitlaat. Plus de warmte die overblijft na het produceren van de stroom voor je schip natuurlijk. Het is dus zaak om dat ook op te vangen. Een watergekoeld spruitstuk is er vast wel voor die dieselmotor. Verder kun je overwegen om het koelsysteem van de motor drukloos te maken en het hele systeem als een geheel te maken. Je gebruikt in plaats van een radiateur je lading om te koelen. En je gebruikt dan koelvloeistof in je verwarmingssysteem ipv water dus je hoeft ook niks voor de kat z'n viool te laten stoken om de boel tegen vorst te beschermen. Maar let op, zonder risico is dit niet want een lekje ergens heb je misschien niet direct in de gaten. Dan gaat het mis natuurlijk. Maar warmte wisselaars zijn duur dus het hangt van je budget af. Zomaar even een hersenspinsel.

Zoals DJ al zei, er zijn toch wel wat meer cijfers nodig. Hoeveel vermogen heeft die dieselketel? Op welke temperatuur moet de lading worden gehouden? En heeft het die temperatuur al als het geladen wordt? Heeft je generator wel 20 kW over of kom je elders aan boord dan stroom tekort?

Leuk topic trouwens!

Groet, Klap van de Molen

Plaats reactie