Rocket stove ontwikkeling

verwarming, isolatie, huiselijk energieverbruik

Moderator: Moderators

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2196
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Rocket stove ontwikkeling

Bericht door peterberg » 03 jul 2011, 14:39

Met dank aan Gandalf voor het terugvinden van de tekst na de servercrash van 24 juni 2011.

Berichttitel: Rocket stove ontwikkeling
Geplaatst: di jun 14 13:42:49

Na de cycloon avonturen had ik me voorgenomen om een oud idee uit te werken. Ook weer in een oude Nederlandse vuilnisbak met een 60 liter olievat er op bij wijze van bell om de geproduceerde hitte op de vangen. Bronnen in de U.S.A. zeggen dat het lastig is om een kleine rocket goed te laten werken. Op de een of andere manier werkt een 150 mm systeem niet altijd goed, het wordt pas leuk als het groter wordt. Maar dan wordt het weer zo'n knots en daar heb ik nu geen zin in. Dus heb ik het plan opgevat om een systeem te maken van vierkante buis van 100x100x3 mm. Inmiddels ben ik er achter gekomen dat de verhoudingen die Ianto Evans geeft in zijn boekje "Rocket Mass Heaters" niet echt kloppen voor zo'n klein systeem.

Afbeelding

Het zal wel weer te maken hebben met gelaagdheid, in de heatriser dit maal. In zo'n kleine pijp heb je natuurlijk ook een kleinere kern waar de gassen het snelst stromen en het heetst zijn. Dus heb ik geprobeerd daarvoor te compenseren met een langere riser. Vanaf de bodem van de burn tunnel is het ding (in afwijking van de tekening) 75 cm lang, maar door restricties in de basis van vuilnisbak is de top 10 cm niet voorzien van isolatie. Uiteraard heb ik ook een riser met een lengte van 40 cm geprobeerd conform de tekening, maar dat werkte toch niet waar ik naar op zoek ben.

Verder heb ik het testbed naar binnen verhuisd en aan de bestaande schoorsteen aangesloten. De trek daarvan is weer veel te sterk voor zo'n klein vuur. Dus heb ik het veegluikje uit de schoorsteen gehaald en met de afsluitklep van de grote kachel zoveel valse lucht toegelaten dat de trek ongeveer de helft is van normaal. Dan blijft het ding enigszins bestuurbaar. De trek die ik nu aanhou om te starten is 0,04 mbar of minder, dat werkt ook.

Afbeelding

Om kort te gaan, de constructie is eenvoudig.
Het zijn uiteindelijk twee oliedrums van 60 liter geworden omdat de bovenkant van de enkele drum 350 graden Celsius werd. Ook die twee zijn nog niet genoeg om de afgas temperatuur onder 150 graden te houden. Dus begint ook van die tweede drum de verf af te stinken. De feed tube, burn tunnel en heat riser zijn rondom in de vermiculiet gezet, en om zoveel mogelijk warmte af te nemen is later de afvoer zo laag mogelijk in de vuilnisbak geplaatst.

Afbeelding

De metingen waren aanvankelijk geen verrassing: de verwachting was dat het ding een heel onrustige grafiek op zou leveren en dat deed het ook. Kan ook niet anders, het hout zakt langzaam in de feed tube en de hoeveelheid brandstof die tegelijkertijd brandt varieert nogal. De grafieken vertonen vaak grote pieken waar de geproduceerde houtgas de capaciteit van de tunnel overschrijdt. Dan komt-ie even lucht te kort en gaat de CO door het dak. Maar... het ding haalt tussendoor ook erg lage waarden en ik kan getuigen dat er 95% van de tijd helemaal geen rook uit de schoorsteen komt.

Afbeelding
De bovenste rij cijfers achtereen volgens: zuurstof, rendement, koolmonoxide en eind temperatuur. Dit was tijdens een run met maar een vat er op, en tijdens die run steeg de temp op een rustige manier naar 320 graden.
Maar... schoon branden kan het ding dus wel getuige de lage CO cijfers hier en daar, nu nog in die staat zien te houden tijdens het grootste deel van de run.

Ik ben gaan knoeien met hoeveel hout er tegelijk in gepropt kon worden zonder hem de hik te laten krijgen. Het hout wat ik hiervoor gebruik is van dezelfde stapel, tussen 10 en 13% vocht, 2 kg van 30 cm lang en niet dikker dan ongeveer 25x25 mm. Het gebrul dat wordt voortgebracht is af en toe behoorlijk indrukwekkend. Met een stuk of 10 metingen was ik er achter dat de luchttoevoer eigenlijk toch weer te verdelen is in 2 categorien die ook nog in elkaar over lopen. De eerste is de lucht die verticaal tussen het hout naar beneden gaat, die noem ik 1e. De ander is de luchtstroom die net nog binnenkomt tussen het staande hout en het begin van de burn tunnel, die noem ik 2e.

Afbeelding

Het is heel eenvoudig om de 2e stroom praktisch te laten stoppen door het hout tegen de kant van de burn tunnel te laten leunen. Daarmee vergroot de 1e stroom waardoor veel houtgas wordt geproduceerd. Iedere keer als ik dat deed met de tube volgepropt ontstond zo'n piek als op de grafiek te zien is.

Afbeelding

Op dat punt aangekomen heb ik twee stripjes van 30 mm breed in de hoeken gelast aan de kant van de burn tunnel. Bij elkaar zijn die twee driehoekjes een vaste luchttoevoer van 4 cm2. Dat werkte al wat beter, ik moest nu meer moeite doen om die CO-pieken te produceren. Twee dagen later heb ik die strips er weer uitgesloopt en vervangen door een plaatje die een ruimte open liet van 10x96 mm. Een paar cm uitstekend boven de feed tube om een scheiding te maken tussen 1e en 2e luchtstroom.

Afbeelding

Dit ging veel beter, nu wilde het ding helemaal geen pieken meer produceren. Maar het zuurstof niveau in de
rookgassen was weer veel te hoog waardoor het rendement weer flink zakte. Vervolgens heb ik de helft van de sleuf dichtgestopt met twee propjes steenwol en ik kreeg een ding dat heel indrukwekkende cijfers haalde.

Afbeelding

Het opvallende hierbij was de hele lage CO stukken die minutenlang voortduurden. Het niveau kwam eerder al wel eens onder 50 ppm, een enkele keer tot 10 ppm toe. Maar de laatste testrun sloeg echt alles: het koolmonoxide gehalte daalde een aantal keer tot 0! Dat was de eerste keer dat ik het zag gebeuren, ik wist niet eens dat het mogelijk was! Het is te begrijpen dat de gemiddelden voor CO ook extreem laag uitkomen.
Gemiddelden van deze stook: 14,4% O2, 82,3% rendement, 487ppm CO en 143 graden afgas temp.
Dat was nog allemaal met vrij dun hout. De keer daarna heb ik het dunste hout voor de opwarm fase gebruikt en daarna dikker hout erin. Dat werkt ook goed, maar het zuurstof niveau heeft dan de neiging om wat aan de hoge kant te blijven. Nog weer later heb ik een aparte run gedaan met een hete rocket en alleen kleine stukjes uit mijn storthok. Dat gaat helemaal fantastisch: het ding wordt zelfs min of meer stabiel.

Afbeelding

Gemiddelden van deze stook: 12,2% O2, 86,7% rendement, 227ppm CO, 137,5 graden afgas temp.
Een te trekken conclusie is nu waarschijnlijk dat de omvang van de feed tube en daarmee het hele systeem een vaste relatie heeft met het formaat van de brandstof. Hoe kleiner de tube, hoe kleiner het hout. De echte verhouding tussen die twee factoren is natuurlijk niet aan de hand van een enkel exemplaar vast te stellen, daar is veel meer experimenteer werk voor nodig.

Voorlopig heb ik nog wel wat te doen!

P.S.: Ik heb ook een filmpje gemaakt door het aansluitgat van de bovenste oliedrum. Geen geluid, jammer genoeg. Als je goed oplet kun je ook flarden van de walshuid zien hangen.

_________________
groeten, Peter +52° 3' 51.13", +4° 19' 47.18"
Van denken krijg ik het al warm!


Dutch John
Re: Rocket stove ontwikkeling
Geplaatst: di jun 14 17:37:34

Dag mede-RS-ontwikkelaar,
Tip: gooi het woord "feed tube" weg en vervang het door stookkamer. En maak een bastaard tussen origineel concept en dat wat je al kent. Mag je even over nadenken.
peterberg schreef:vervangen door een plaatje die een ruimte open liet van 10x96 mm. Een paar cm uitstekend boven de feed tube om een scheiding te maken tussen 1e en 2e luchtstroom.
Dit begrijp ik niet helemaal. Het plaatje laat een relatief geringe hoeveelheid lucht passeren, maar de bulk gaat nog om en door het hout. De verhouding is vrij klein, vermoed ik, dus waarom maakt die kleine opening zo'n verschil?
De stookkamer/feed tube is het belangrijkste onderdeel. We moeten zorg besteden aan een constante verdeling van het hout en voorkomen dat het hout luchttoevoer en vlamafvoer hindert. Een rooster is daarbij onontbeerlijk. Zonder rooster krijg je veelal ontgassing en een zeer dik houtskoolbed. Ik streef naar een stook waarbij de houtskool gelijk mee wegbrandt. Mijn voorkeur voor de riser lengte gaat naar minimaal tienmaal de dikte, tenminste voor de kleine rockets. Ik heb het idee dat deze verhouding niet lineair is, maar dat de lengte/doorsnede verhouding groter wordt navenant de rocket kleiner. Mits goed geïsoleerd is een riser niet te snel te lang.

Groet,
DJ
_________________
http://woodgas.nl/


peterberg
Re: Rocket stove ontwikkeling
Geplaatst: di jun 14 19:39:02

Dutch John schreef:...Dit begrijp ik niet helemaal. Het plaatje laat een relatief geringe hoeveelheid lucht passeren, maar de bulk gaat nog om en door het hout. De verhouding is vrij klein, vermoed ik, dus waarom maakt die kleine opening zo'n verschil?
Die opening is 10% van de totale doorsnede, aan de bovenkant voor de helft geblokkeerd door een paar plukken steenwol. Het scheidingsplaatje wordt knap heet en draagt dus warmte over op de langs stromende lucht. Bovendien is de ingang van de sleuf de helft van de uitgang, dus stroomt het daar relatief langzaam. De rest van de opening van de stookbus is voor het grootste deel, zeg voor 80% geblokkeerd door de brandstof. Dit is alleen maar achteraf geredeneerd, de meter was verdraaid duidelijk over de effecten van wat ik deed. Ik was tenslotte in de gelegenheid om het gewoon steeds te herhalen met gelijk hout, en ik kreeg ook steeds een gelijk resultaat.
Dutch John schreef:De stookkamer/feed tube is het belangrijkste onderdeel. We moeten zorg besteden aan een constante verdeling van het hout en voorkomen dat het hout luchttoevoer en vlamafvoer hindert. Een rooster is daarbij onontbeerlijk. Zonder rooster krijg je veelal ontgassing en een zeer dik houtskoolbed. Ik streef naar een stook waarbij de houtskool gelijk mee wegbrandt.
Dat ding van mij heeft geen rooster, maar ik krijg geen dik gloeibed. Alle houtskool is weg als het ding is uitgebrand, de as ligt in de vuilnisbak in de buurt van de afvoerpijp. Het kan zijn dat jouw opzet zoveel verschilt van de mijne dat jij wat andere maatregelen nodig hebt. Jouw MPR heeft een grotere stookbus dan de vuurtunnel en de stijgpijp als ik mij goed herinner.
Dutch John schreef:Mijn voorkeur voor de riser lengte gaat naar minimaal tienmaal de dikte, tenminste voor de kleine rockets. Ik heb het idee dat deze verhouding niet lineair is, maar dat de lengte/doorsnede verhouding groter wordt navenant de rocket kleiner. Mits goed geïsoleerd is een riser niet te snel te lang.
Kennelijk zijn we het hier over eens; ik gebruik nu een verhouding van 1 op 7, bij een doorsnede van 96x96 mm binnenwerks. Een smallere stijgbuis zoals bij de MPR heeft een grotere lengte nodig om het gebrek aan volume van de gasstroom te compenseren.
In mijn verhaal heb ik dat ook aangehaald, hoe kleiner de doorsnede, hoe langer de stijgbuis naar verhouding moet worden.
Maar iedereen die er zin in heeft mag er een andere mening op na houden.
_________________
groeten, Peter +52° 3' 51.13", +4° 19' 47.18"
Van denken krijg ik het al warm!


peterberg
Re: Rocket stove ontwikkeling
Geplaatst: di jun 14 19:50:27

Dutch John schreef:...En maak een bastaard tussen origineel concept en dat wat je al kent. Mag je even over nadenken.
Dat nadenken heb ik even gedaan.
Het originele concept heb ik nu uit den treure getest en de volgende variant is al weken geleden in elkaar gelast en staat klaar. Het is een mix tussen de Ianto Evans uitvoering en mijn eigen syphon bedenksel. Dit zou best eens de bastaard kunnen zijn die jij bedoelt.
Om het verschil te kunnen constateren en te zien of de bastaard een verbetering is, moest ik eerst weten hoe het originele concept zich gedraagt.
Daar heb ik nu een heel aardig idee van, denk ik :D .
_________________
groeten, Peter +52° 3' 51.13", +4° 19' 47.18"
Van denken krijg ik het al warm!


Gandalf
Re: Rocket stove ontwikkeling
Geplaatst: di jun 14 19:55:00

Bij nieuwbouw (of renovaties) vind je tegenwoordig wel eens opstellingen met een prima geïsoleerde schoorsteen met een bedroevend simpele houtkachel ervoor.
Maar hoe komt het dat het geheel van kachel(=feed), dubbelwandige horizontale aansluiting(burntunnel) en goed geïsoleerde schoorsteen(=heatriser) niet als een grote rocket gaat werken? De vlammen zouden dan boven de schoorsteen moeten uitkomen?
Waarom gebeurt dit niet in zulke opstellingen?

(Sorry voor het intermezzo, maar weet niet waar anders te posten en het voorstel van DJ deed me eraan denken).

G
_________________
De Nationale Milieuleuterij


peterberg
Re: Rocket stove ontwikkeling
Geplaatst: di jun 14 20:37:37

@Gandalf,
Het enige wat ik kan bedenken is dat die samenstelling zich maar voor een deel gedraagt als een rocket. Dat betekent dat de vlammen wel degelijk de schoorsteen in lekken. Er is een verschil, toch. De kachel zelf, die min of meer fungeert als stookbus is niet geïsoleerd. Daarmee haalt-ie dus niet de hoge temperaturen van de rocket.
En dat die hoog zijn weet ik al, een van mijn hoge temperatuur voelers heeft de geest gegeven toen ik hem iets te lang in de stookbus hield. De digitale thermometer wees heel even 1150 graden aan en toen gaf-ie er de brui aan. En het was maar een klein pest-vuurtje met 5 dunne houtjes!
(Maar dat vuurtje maakte wel een geluid alsof ze met z'n vijftigen waren. :mrgreen: )
_________________
groeten, Peter +52° 3' 51.13", +4° 19' 47.18"
Van denken krijg ik het al warm!


Leon
Re: Rocket stove ontwikkeling
Geplaatst: di jun 14 20:56:55

Peter,
Ik dacht begrepen te hebben dat de feettube niet geisoleerd moest zijn, of toch wel?

Groet Leon


Dutch John
Re: Rocket stove ontwikkeling
Geplaatst: di jun 14 21:38:23

De onderzijde wel, de bovenzijde juist niet.
_________________
http://woodgas.nl/


peterberg
Re: Rocket stove ontwikkeling
Geplaatst: zo jun 19 10:11:48

Gedurende het testen van mijn huidige rocket stove heb ik ook de temperatuur aan de buitenzijde van de olievaten gemeten. De verwachting dat de bovenste van de twee het heetste zou worden en de bovenkant daarvan nog wat meer klopte helemaal.
Maar... de onderste 10 cm van het bovenste vat werd 80 graden warmer dan de bovenste 10 cm van het onderste vat. Lager aan de zijkant liep de temperatuur weer op, maar niet zo veel als hogerop. Kortom, de temperatuur verdeling was in orde, maar halverwege de hele kolom was er een smalle band waar de temp lager was. Dat verschil bleef in stand gedurende de hele stook, of de buitenkant nu 80 of 250 graden Celsius was maakte niet uit. Kennelijk wordt de stroming van de gassen langs de wand op die plek verstoord. Bij de overgang van het onderste vat naar de vuilnisbak was het verschil minder groot en over een kleiner gebied.

Waar de vaten op elkaar staan heb ik bij de bovenste van de twee een rand van de bodem laten staan. Dat is ongeveer 3 cm breed, op die rand is een gebreid glasbandje geplakt als afdichting. De bovenste kraag van elk vat is kleiner dan de bodem waardoor ze gemakkelijk op elkaar gestapeld kunnen worden. De kraag van het vuilnisvat heeft ongeveer dezelfde doorsnede als de bovenkant van het vat. Het geheel staat zonder verbinding op elkaar, makkelijk te demonteren.

De redenering is deze: als de hete stroom langs de wand van het vat omhoog zou gaan, zou het temp verschil dus aan de onderkant van het bovenste vat voor moeten komen. Dus is de stroming daar omlaag gericht, wat inhoudt dat de opstroom dus alleen maar door het midden van het vat gaat. Waardoor de heetste plek van het geheel midden op de bovenkant van het bovenste vat, het verste weg van de stijgbuis, moet zitten. Dat klopt ook allemaal, makkelijk te controleren, en om dat te illustreren heb ik een lijn-tekening gemaakt hoe de stroming er dan uit zou zien. Eigenlijk heb ik er nooit over nagedacht hoe de stromingen lopen in een bell, dus heb ik er weer iets van geleerd.

Afbeelding

De overgang bij het vuilnisvat heb ik er niet in getekend, maar het is duidelijk dat die daar kleiner is. De vuilnisbak is van dikker materiaal gemaakt en verspreidt de warmte daardoor sneller. De tekening is in proporties, waar stippellijnen staan zijn gebieden met isolatie erin.
De temp van de schoorsteen wordt nog te hoog. Een andere constructie zou kunnen zijn: twee vaten waarbij de onderste de rocket herbergt en dan nog twee vaten op elkaar ernaast om de rest van de warmte op te vangen bij wijze van bell. Als de stijgbuis lang genoeg is om 5 cm vanaf de bovenkant van het vat te kunnen eindigen is het ook mogelijk daar op te koken, vermoed ik.

De Chinese schilder-leraar van mijn vriendin ziet wel wat in zo'n constructie, hij is op zoek naar een aanvulling op de cv. Met name dat het ding bromt als een draak sprak hem erg aan. Een huisdraak die op commando warmte levert, heel hilarisch!
Helaas is er (nog) geen bruikbaar rookkanaal in het pand waar hij lesgeeft dus of het er van komt weet ik niet.
_________________
groeten, Peter +52° 3' 51.13", +4° 19' 47.18"
Van denken krijg ik het al warm!


michel
Re: Rocket stove ontwikkeling
Geplaatst: ma jun 20 22:03:31

@Peter,
Allereerst mijn complimenten voor de mooie en duidelijke tekening!!
Is dit in paint gedaan?
peterberg schreef:De Chinese schilder-leraar van mijn vriendin ziet wel wat in zo'n constructie, hij is op zoek naar een aanvulling op de cv. Met name dat het ding bromt als een draak sprak hem erg aan. Een huisdraak die op commando warmte levert, heel hilarisch!
Maar tijdens de schilderlessen een brommende draak, gaat dat dan niet ten koste van de concentratie van je vriendin?
Ik ben benieuwd hoe Alias de draak (Gandalf) hierop gaat reageren.


Gandalf
Re: Rocket stove ontwikkeling
Geplaatst: ma jun 20 22:17:18

Michel,
Ik was eerder bezorgd dat mijn kachel een draak zou worden.
Zoals in de uitdrukking: "een draak van een kachel".
Wat Peters' vriendin en die leraar bij die kachel moeten en waarom de CV op die momenten niet voldoende is weet ik natuurlijk niet. En daar zou ik de draak ook niet mee durven steken ...

G
_________________
De Nationale Milieuleuterij


peterberg
Re: Rocket stove ontwikkeling
Geplaatst: di jun 21 9:06:53

michel schreef:Allereerst mijn complimenten voor de mooie en duidelijke tekening!! Is dit in paint gedaan?
Nee hoor, het is gemaakt met Oak Draw, een oeroud vector tekenprogramma en daarna met Intergif omgezet in een Gif bestand.
En of de concentratie van de leerlingen onder het geluid gaat lijden? Geen idee van, daar ga ik niet over.
_______________
groeten, Peter +52° 3' 51.13", +4° 19' 47.18"
Van denken krijg ik het al warm!


peterberg
Re: Rocket stove ontwikkeling
Geplaatst: di jun 21 9:24:12

Gandalf schreef:Ik was eerder bezorgd dat mijn kachel een draak zou worden. Zoals in de uitdrukking: "een draak van een kachel".
Hihihihi... Of de jouwe een "draak van" gaat worden ligt helemaal aan jou.
Ianto Evans, een van de uitvinders van de rocket stove komt van origine uit Wales, en het nationale dier is daar een draak. Ongeveer zoals Vlaanderen de leeuw.
De draak komt ook in de vlag van Wales voor, en naar men beweert heeft elke cottage een huisdraakje die in de gaten houdt of het nodig is een vuur te beginnen teneinde het huis warm te houden. Dit lijkt weer heel veel op Noorwegen en Zweden waar elk huis een kleine troll heeft die achter de kachel woont.
Onze Chinese schilder was zeer gecharmeerd van dit verhaal.
_________________
groeten, Peter +52° 3' 51.13", +4° 19' 47.18"
Van denken krijg ik het al warm!


Gandalf
Re: Rocket stove ontwikkeling
Geplaatst: di jun 21 9:58:47

Peter,
Hier in Wallonië dragen ze een "haan" in het vaandel.
Niet iets waar je internationaal mee kan uitpakken natuurlijk. (tenzij Chicken Power)

G
_______________
De Nationale Milieuleuterij


Dutch John
Re: Rocket stove ontwikkeling
Geplaatst: di jun 21 11:17:54
peterberg schreef:
Dutch John schreef:Ianto Evans, een van de uitvinders van de rocket stove
Is dat eigenlijk wel zo? In een artikel van Aprovecho staat dat Dr. Winiarsky begin jaren '90 een rocket mass heater ontwierp. Alleen werden ze toen nog niet zo genoemd. Boekje van Evans is van veel latere datum. Of hebben ze samen gewerkt?

Groet,
DJ
_________________
http://woodgas.nl/


peterberg
Re: Rocket stove ontwikkeling
Geplaatst: di jun 21 16:11:41

Dutch John schreef:Is dat eigenlijk wel zo? In een artikel van Aprovecho staat dat Dr. Winiarsky begin jaren '90 een rocket mass heater ontwierp. Alleen werden ze toen nog niet zo genoemd. Boekje van Evans is van veel latere datum. Of hebben ze samen gewerkt?
Dat laatste. Evans heeft in de jaren 80 en 90 bij Aprovecho gewerkt. Hij heeft onder andere meegedaan met de ontwikkeling van de Lorena stove, een voorganger van de Justa stove. Ook op het rocket mass heater forum zijn er wel eens vragen over gesteld. Voor het gemak zeggen ze dat de rocket stove is bedacht door een heel team.
Met later de mass heater en de cook stove uitgesplitst in twee onafhankelijke lijnen, verder ontwikkeld door verschillende mensen.

Het boekje van Evans is trouwens de tweede publicatie over dit onderwerp van zijn hand.
Laatst gewijzigd door peterberg op 03 jul 2011, 19:51, 3 keer totaal gewijzigd.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

Gebruikersavatar
kockie
Site Admin
Berichten: 7475
Lid geworden op: 28 jan 2006, 17:42
Locatie: Zeddam
Contacteer:

Re: Rocket stove ontwikkeling

Bericht door kockie » 03 jul 2011, 19:35

Peter,

Bedankt voor het maken van een samenvatting/herstel van dit topic!
Mensen zeggen wel eens dat ik troep verzamel; ik noem mezelf liever een industrieel-amateur-archeoloog die probeert waardevolle artefacten te behouden.

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2196
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Rocket stove ontwikkeling

Bericht door peterberg » 03 jul 2011, 19:50

kockie schreef:Bedankt voor het maken van een samenvatting/herstel van dit topic!
Geen dank, ben blij dat de info nog herpost kon worden...
Aangezien ik nog wat meer wilde melden over dit onderwerp is het voorgaande essentieel om er bij te hebben.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

Gebruikersavatar
kockie
Site Admin
Berichten: 7475
Lid geworden op: 28 jan 2006, 17:42
Locatie: Zeddam
Contacteer:

Re: Rocket stove ontwikkeling

Bericht door kockie » 03 jul 2011, 20:34

Vol verwachting klopt mijn hart....
Mensen zeggen wel eens dat ik troep verzamel; ik noem mezelf liever een industrieel-amateur-archeoloog die probeert waardevolle artefacten te behouden.

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2196
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Rocket stove ontwikkeling

Bericht door peterberg » 04 jul 2011, 12:11

Het is nog te vroeg voor conclusies, maar hier is alvast een voorzet:
De "bastaard" rocket die eerder is genoemd is een wat ingewikkelder ding. Ook gemaakt van stalen buisprofiel 100x100x3 mm. Het verschil zit 'm in het eind van de vuurtunnel en de overgang naar de verticale stijgbuis. Omdat de rocket/bell zo goede resultaten haalde met de constructie van de syphon, heb ik die hier ook toegepast.
Afbeelding
Oh ja, er is ook nog een askuil en een beetje oplopende, zeer korte vuurtunnel. Dit om te voorkomen dat er te veel as en houtskool in de syphon terecht zouden komen. Aangezien er over het algemeen een voldoende luchtovermaat is wordt onvolledige verbranding veroorzaakt door een te lage temperatuur of onvoldoende menging, of allebei. Beide problemen zouden voorbij moeten zijn met deze constructie. Het ding is wel ingewikkelder en lastiger te maken dan de originele versie, dus moeten er wel duidelijke voordelen te meten zijn anders is het een oplossing op zoek naar een probleem. De eerste testrun, van 2 juni, was veelbelovend maar leek tamelijk traag op temperatuur te komen.

Afbeelding

Het duurde ruim 20 minuten voordat er voldoende hitte was om het verbrandings proces optimaal te krijgen. Daarna ging alles uiterst voorbeeldig totdat ik het ding te vol had gepropt en er een CO piek ontstond. Die duurde maar 2,5 minuut en toen herstelde het ding zichzelf. Gemiddelden van deze run: O2 13,3%, rendement 76,4%, CO 918 ppm, Tr 217 graden C.
Overigens was de stijgbuis van een verlengstuk voorzien van 30 cm lengte met isolatie er omheen, en er stond maar een vat op de vuilnisbak dus het rendement is niet erg hoog.

Geen slecht resultaat, maar naar mijn idee ook te bereiken met de simpele rocket en wat extra toeters en bellen zoals het plaatje ten behoeve van de tweede luchtstroom. En de lijnen van de grafiek springen nog steeds op en neer zoals ze bij tot dan toe alle rockets gedaan hebben.

De volgende stap is ook in deze variant een plaatje monteren. De oorspronkelijke zag er als schema zo uit:
Afbeelding
Aan de onderkant gelijk met het plafond van de vuurtunnel, aan de bovenkant 20 mm uitstekend. Voor deze gelegenheid heb ik het plaatje anders gemaakt, aan de bovenkant gelijk en aan de onderkant 10 mm korter dan de eerste versie.
Afbeelding
Met deze situatie heb ik een paar testruns gedraaid en de beste die daar uit kwam had als resultaat deze grafiek:

Afbeelding

Niet om over naar huis te schrijven, dan had het plaatje net zo goed weg gelaten kunnen worden. De gemiddelden van deze waren: O2 14,3%, rendement 84,3%, CO 820 ppm, Tr 185 graden C. Het rendement is nu beter, met een tweede vat er op.
Na twee testruns had ik het al weer gezien en heb ik dat plaatje er uit gesloopt en vervangen door eentje die er zo uitzag:
Afbeelding
Nu steekt het plaatje 5 cm boven de stookbus uit en het ondereind hangt ongeveer 5 mm onder het plafond van de vuurtunnel. Dit levert een spectaculaire ommekeer: het karakter van het ding verandert helemaal, de opwarmtijd wordt wat korter en daarna ontstaat een vlakke CO lijn met wat kleine piekjes als er nieuw hout bij gestopt wordt.

Afbeelding

Er komen nog twee smalle hoge pieken in de grafiek voor, ontstaan door opzettelijk de stookbus vol te stoppen en de sleuf van de 2e luchtstroom helemaal te blokkeren. Maar zodra die sleuf weer vrij komt gaat de CO lijn weer braaf terug naar de bodem. Ondanks de pieken zijn de gemiddelden zeer behoorlijk: O2 13,6%, rendement 89%, CO 745 ppm, Tr 115 graden C. De eind-temperatuur kan nog wat lager, dan komt het gemiddelde rendement boven de 90% uit.

Als ik tijdens deze run het ding niet had geprovoceerd maar in plaats daarvan na 64 minuten was gestopt met meten was het gemiddeld CO niveau rond 300 ppm blijven hangen. Voor een normale kachel, van welke soort dan ook, is dit volkomen ongehoord. De binnenkant van de 60 liter vaten is dan ook helemaal niet zwart, de wand heeft een tint die nog het meeste aan roestkleur doet denken en geeft ook nauwelijks af.

Volgende doel: net zo'n doorstekend plaatje maken in de gewone rocket versie en testen of daar ook dit soort resultaten mee te behalen zijn.

P.S. Ook bij deze heb ik een filmpje gemaakt van de heat riser. De vlammen komen ook daadwerkelijk de dubbele bocht van de syphon door.

groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2196
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Rocket stove ontwikkeling

Bericht door peterberg » 04 jul 2011, 20:31

Vandaag de tweede testrun gedaan met de Ianto Evans' style rocket. Eerste was niet goed, maar de vermiculiet was waarschijnlijk nog te nat. Deze run is beter, maar het ding gedraagt zich toch nog steeds niet zo goed als de syphon versie.

Afbeelding

Vanwege de totale afwezigheid van grote CO gebergten zijn de gemiddelden toch heel goed: O2 13,4%, rendement 86,1%, CO 541 ppm, Tr 149 graden C. Maar de grafiek vind ik nog steeds veel te zenuwachtig op en neer springen, en pas na 40 minuten(!) was de temperatuur hoog genoeg om echt schoon te gaan branden.

Maar ik vertrouwde de zaak al niet erg, dus heb ik de twee versies nog eens vergeleken. En ja hoor, de kier van de syphon uitvoering is 5 mm, met 5 mm overlap onder het plafond van de burn tunnel. Bij de originele versie is de kier 6 of 7 mm, en de overlap 10 mm of iets meer. Deze week ga ik proberen het plaatje er uit te slopen en op de juiste plek weer vast te lassen.

Afbeelding

Overigens: die twee propjes steenwol zaten er bij alle goeie testruns ook in, zonder dat is de lucht-overmaat duidelijk te groot.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

evdongen
Berichten: 15
Lid geworden op: 23 apr 2011, 11:34

Re: Rocket stove ontwikkeling

Bericht door evdongen » 08 jul 2011, 22:10

@peter,

Fijn dat je al deze experimenten zo deelt!
Zijn al deze grafieken het resultaat van stoken van steeds dezelfde hoeveelheid hout? Er zijn wel grote verschillen te zien in tijdsduur. Bij de ene run is het minder dan een uur en een volgende veel meer!

Als ik naar de verschillen tussen de gelaste plaatjes kijk lijkt het er mij op dat het allemaal te maken heeft met voorverwarming van de secundaire lucht. Het in de tunnel stekende deel van het plaatje vangt veel warmte op en het plaatje geeft die door aan de passerende lucht. Daarom krijg je de verschillen tussen waar het plaatje naar binnen steekt en niet naar binnen steekt in de tunnel . In het laatste geval is de secundaire lucht veel kouder.

In je eerdere ontwerp van de grote kachel heb je nogal veel moeite gedaan de secundaire lucht goed voorverwarmd te krijgen. Dat zou bij dit ontwerp natuurlijk ook kunnen. Goed voorverwarmde lucht onttrekt minder vermogen aan het vuur en daarmee zou de hoeveelheid brandstof die tegelijkertijd brandt minder kritisch moeten zijn.

groeten,
Ed

Dutch John
Berichten: 4478
Lid geworden op: 02 dec 2006, 12:23

Re: Rocket stove ontwikkeling

Bericht door Dutch John » 09 jul 2011, 08:01

peterberg schreef:Nu steekt het plaatje 5 cm boven de stookbus uit en het ondereind hangt ongeveer 5 mm onder het plafond van de vuurtunnel. Dit levert een spectaculaire ommekeer


Mijn idee is dat het naar onderen uitsteken een venturi-effect oproept. Zelfregelend als de doorsnede van de burntunnel en het plaatje de juiste verhouding hebben. Je zou het venturi-effect kunnen controleren door wat rook mee te laten zuigen?

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

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2196
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Rocket stove ontwikkeling

Bericht door peterberg » 09 jul 2011, 11:05

evdongen schreef:Zijn al deze grafieken het resultaat van stoken van steeds dezelfde hoeveelheid hout? Er zijn wel grote verschillen te zien in tijdsduur. Bij de ene run is het minder dan een uur en een volgende veel meer!
In het begin wel, toen gebruikte ik steeds 2 afgewogen kg van hetzelfde hout. Het duurde om en nabij een uur om dat opgebrand te krijgen.
Maar zo'n ding is geschikt om uren achter elkaar gestookt te worden en ik ben ook benieuwd naar het gedrag na een langere stook-periode.
evdongen schreef:Als ik naar de verschillen tussen de gelaste plaatjes kijk lijkt het er mij op dat het allemaal te maken heeft met voorverwarming van de secundaire lucht. Het in de tunnel stekende deel van het plaatje vangt veel warmte op en het plaatje geeft die door aan de passerende lucht. Daarom krijg je de verschillen tussen waar het plaatje naar binnen steekt en niet naar binnen steekt in de tunnel . In het laatste geval is de secundaire lucht veel kouder.
Errmmm... Niet helemaal correct. Al die plaatjes werden echt heet, het gaat er meer om hoe groot de sleuf precies is en hoe schuin het plaatje staat. Bij welke temperatuur de walslaag er af begint te bladderen weet ik niet, maar het eind van het plaatje vertoont dat soort uiterlijk. De juiste dosering op de juiste plaats is nog belangrijker dan de temperatuur van de lucht.
evdongen schreef:In je eerdere ontwerp van de grote kachel heb je nogal veel moeite gedaan de secundaire lucht goed voorverwarmd te krijgen. Dat zou bij dit ontwerp natuurlijk ook kunnen. Goed voorverwarmde lucht onttrekt minder vermogen aan het vuur en daarmee zou de hoeveelheid brandstof die tegelijkertijd brandt minder kritisch moeten zijn.
Bij dit ding is het lastig om de lucht voor te verwarmen met warmte buiten het proces. Het is in wezen een simpel ding: ingewikkelder maken kan, maar dat is niet mijn bedoeling.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2196
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Rocket stove ontwikkeling

Bericht door peterberg » 09 jul 2011, 11:34

Dutch John schreef:Mijn idee is dat het naar onderen uitsteken een venturi-effect oproept. Zelfregelend als de doorsnede van de burntunnel en het plaatje de juiste verhouding hebben. Je zou het venturi-effect kunnen controleren door wat rook mee te laten zuigen?
Klopt, er wordt inderdaad rook meegezogen van een brandend stukje hout dat er boven hou. En naar dat zelfregelende effect ben ik op zoek. Toen het plaatje te lang was hoorde ik af en toe door het rocket-geluid heen een geloei alsof er een stoomfluit klonk. Kennelijk had ik een labium als van een blokfluit gemaakt, en als de luchtstroom langs het plafond van de tunnel maar snel genoeg ging werd er een (valse) toon geproduceerd. De toonhoogte is natuurlijk afhankelijk van de lengte van de stijgbuis, de binnenkant was niet glad en de kwaliteit van de toon dus slecht. Het was tijdens een stook maar drie of vier keer, dus je kunt er geen orgel mee bouwen. Met het inkorten van het plaatje is de fluit verdwenen.

Het belangrijkste effect is denk ik de stroom die onder de rand van het plaatje doorgaat, daar een klein vacuum veroorzaakt en lucht mee gaat trekken door de sleuf. Zoiets als blazen over een buisje dat in een vloeistof hangt. Daar is een term voor die me nu niet te binnen wil schieten. :(
Dat de ideale situatie geen ruime marges heeft is inmiddels duidelijk.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

Gebruikersavatar
Chicken Power
Berichten: 2410
Lid geworden op: 19 feb 2006, 12:17
Locatie: Groot Rijnmond

Re: Rocket stove ontwikkeling

Bericht door Chicken Power » 09 jul 2011, 12:17

peterberg schreef:Daar is een term voor die me nu niet te binnen wil schieten. :(

Bernoulli effect?

Groet, Cp
Verwijderd.

Gebruikersavatar
account verwijderd
Berichten: 2127
Lid geworden op: 05 okt 2009, 22:49
Locatie: verwijderd

Re: Rocket stove ontwikkeling

Bericht door account verwijderd » 09 jul 2011, 16:45

ik zie één voordeel van het plaatje.

Een spleetvorm zorgt voor een groter luchtsnelheid en deze bevorderd de verbrandings snelheid van het hout.
Ik zie doorgaans een spleetvorm gericht op een vuurbed wat heel goed werkt, bij deze uitvoering aan de bovenzijde.

Je hebt nu eigenlijk te veel variabelen om er iets concreets over te zeggen en het zit zo dicht bij de expansie ruimte.
Met een flux hitte camera zal je momenteel een geweldig beeld verkrijgen.
Verwijderd

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2196
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Rocket stove ontwikkeling

Bericht door peterberg » 09 jul 2011, 20:26

Chicken Power schreef:
peterberg schreef:Daar is een term voor die me nu niet te binnen wil schieten. :(
Bernoulli effect?
Wat ik zocht was de werking van een fixeerspuit. Die steunt weer op het Bernoulli effect, want door over de staande buis te blazen verlaagt de luchtdruk boven die buis. Dus je hebt gelijk.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

Gebruikersavatar
Chicken Power
Berichten: 2410
Lid geworden op: 19 feb 2006, 12:17
Locatie: Groot Rijnmond

Re: Rocket stove ontwikkeling

Bericht door Chicken Power » 09 jul 2011, 21:50

Verdomd, nu je dat zo schrijft....

Mn moeder heeft iets dergelijks op een statief. Om een rok af te passen op gelijke onderlengte.

Das een potje met krijtpoeder wat er daar onderhangt, en wordt via een luchtstoot uit een gummi bal door een horizontale spuitopening uitgestoten.

Grappig, die zag ik zelf niet eens!

Groet, Cp
Verwijderd.

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2196
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Rocket stove ontwikkeling

Bericht door peterberg » 09 jul 2011, 22:29

michel schreef:Een spleetvorm zorgt voor een groter luchtsnelheid en deze bevorderd de verbrandings snelheid van het hout. Ik zie doorgaans een spleetvorm gericht op een vuurbed wat heel goed werkt, bij deze uitvoering aan de bovenzijde.
Het grappige is, dat die spleet niet op de brandstof zelf gericht is, maar op de vlammen die er horizontaal vanaf komen.
michel schreef:Met een flux hitte camera zal je momenteel een geweldig beeld verkrijgen.
Dat vermoed ik ook, maar zo'n camera is weer een beetje te begrotelijk. Hoewel, iets dergelijks heb ik ook over die Testo 330 gezegd, en ik heb hem toch gekocht...
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

Plaats reactie