Bezwaren directe noodkoeling

verwarming, isolatie, huiselijk energieverbruik

Moderator: Moderators

Paul
Berichten: 77
Lid geworden op: 03 dec 2010, 03:45
Contacteer:

Re: Bezwaren directe noodkoeling

Bericht door Paul » 27 sep 2011, 14:07

Even een kleine nuance van de stoomexplosie:

Afbeelding

Afbeelding

Uitleg:
Bij een temperatuur van <~650K is de enthalpie van water >0.

D.w.z. dat er extra energie nodig is om het water om te zetten in stoom. Als je de druk van een houder met water verlaagt totdat de druk onder de dampdruk ligt, dan zal er water verdampen. Er zal water verdampen totdat er een nieuwe balans in gevonden:
- De ontstane waterdamp verhoogt de druk totdat deze boven de dampspanning ligt. (Immers neemt water in volume toe als het verdampt. Volgens CP zelfs 1600x bij, ik neem aan, standaard test omstandigheden?)
- Als het water <~650K is, dan neemt het water dat verdampt de verdampingsenthalpie (verdampingswarmte) op van zijn omgeving, waardoor de temperatuur en daarmee de dampspanning daalt tot onder de druk van de houder.

Consequentie als je houder een CV-systeem is:
Als je een CV van <100C opent (aan de bovenkant even voor de eenvoud), dan spuit er een hoeveelheid water uit met de druk van je systeem afhankelijk van je de uitzetting van je systeem, oftewel praktisch de inhoud van je expansievat + een heel klein beetje wat je leiding en boiler uitrekken. De druk waarmee dit stroom neemt snel af naar nul tot er geen water meer stroomt.
Als je CV meer dan 100C wordt en je opent het systeem dan begint en ook water uit te stromen met de druk van je systeem en daardoor neemt de druk af en zakt het kookpunt tot aan de temperatuur van het water. Het water begint dan te koken en het gas (waterdamp) dat hierbij ontstaat houdt de druk op pijl. Maar doordat er water verdampt koelt het water ook af en zakt de druk langzaam. De druk op het systeem zal in dit geval langzamer zakken dan in het geval van een systeem beneden de 100C en derhalve zal er een veel groter volume uitstromen (maar dit kan ook waterdamp zijn i.p.v. water, dus de massastroom hoeft niet groter te zijn, praktisch gezien natuurlijk weer wel).


Als je me niet gelooft, draai eens een keer een Quooker kraan open. Daar komt ook water uit van >100C. Herkenbaar aan de stoom die vrij komt.

En begrijp me trouwens niet verkeerd:
Ik ben absoluut voor goede beveiliging en ook een voorstander van indirecte noodkoeling, maar bangmakerij daar geloof ik niet in. Het risico op grote stoomexplosies is erg beperkt (orde grote: een 747 land op je huis).

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

Re: Bezwaren directe noodkoeling

Bericht door Chicken Power » 27 sep 2011, 17:58

Beste Paul,

Leuk en interessant verhaal, maar mag ik je er even op attenderen dat je nu voor wat nodeloze en vooral ongewenste verwarring zorgt.

Er is binnen deze draad helemaal niemand die het begrip “stoomexplosie”, zoals jij nu tracht te benoemen, gebruikt.

Waar het in de zin van houtgestookte kachels of ketels om gaat, is stoomexpansie in combinatie met het natuurkundige fenomeen “kookvertraging”. Dat kan explosieachtige effecten te weeg brengen, maar heeft niets van doen met waar jij nu op doelt.

Ik verzoek je dan ook, zeker gezien het bagatelliseren van de risico’s waar deze draad voor opgezet was, je bijdrage elders en vooral buiten deze context te (laten) plaatsen!


Groet, Cp
Verwijderd.

Paul
Berichten: 77
Lid geworden op: 03 dec 2010, 03:45
Contacteer:

Re: Bezwaren directe noodkoeling

Bericht door Paul » 27 sep 2011, 20:09

Ernstig bezwaar is dat het ontwijkende hete water direct in stoom veranderd. En dan te weten dat 1 liter water 1600 liter stoom geeft!

Boem!


Daar doel ik op.

Om 1600 Liter stoom te produceren uit 1 liter water, moet dat water ~650K zijn. (Aangenomen dat 1liter water 1600 liter stoom geeft bij volledige verdamping.)

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

Re: Bezwaren directe noodkoeling

Bericht door Chicken Power » 27 sep 2011, 20:57

Beste Paul,
Paul schreef:
Ernstig bezwaar is dat het ontwijkende hete water direct in stoom veranderd. En dan te weten dat 1 liter water 1600 liter stoom geeft!

Boem!


Daar doel ik op.

Helaas, je blijft verwarring stichten! Elke boem is geen explosie, onder een explosie wordt overwegend een gasexpansie verstaan die ontleed is aan een oxidatieproces.

Ik hoop dat het je vlot duidelijk wordt, dat dit in deze casus niet speelt!
Paul schreef:Om 1600 Liter stoom te produceren uit 1 liter water, moet dat water ~650K zijn.

Je hebt het niet begrepen, 1 liter water van 100 graden Celsius, geeft onder atmosferische omstandigheden ca. 1600 liter stoom van 100 graden Celsius.

Leuk dat je in wetenschappelijke termen als graden Kelvin debiteert, dat is in die eenheid dan 373,15 graad Kelvin. En een heel eind verwijderd van de getallen waar jij mee schermt.

Paul schreef: (Aangenomen dat 1liter water 1600 liter stoom geeft bij volledige verdamping.)

Paul, als je in deze natuurkundig zeer bekende materie van aannames uit gaat, verzoek ik je in het kader van juiste berichtgeving en stellingname, om je eerst is wat nader te verdiepen, voor je dergelijke publicaties doet.


Groet, Cp

Edit: Kelvin en Celcius tekstueel verward.

0 graden Celsius = 273,15 graden Kelvin
100 graden Celsius = 373,15 graden Kelvin
0 graden Kelvin = - 273,15 graden Celcius
Verwijderd.

Paul
Berichten: 77
Lid geworden op: 03 dec 2010, 03:45
Contacteer:

Re: Bezwaren directe noodkoeling

Bericht door Paul » 27 sep 2011, 22:43

Chicken Power schreef:Beste Paul,
Paul schreef:
Ernstig bezwaar is dat het ontwijkende hete water direct in stoom veranderd. En dan te weten dat 1 liter water 1600 liter stoom geeft!

Boem!


Daar doel ik op.

Helaas, je blijft verwarring stichten! Elke boem is geen explosie, onder een explosie wordt overwegend een gasexpansie verstaan die ontleed is aan een oxidatieproces.

Ik hoop dat het je vlot duidelijk wordt, dat dit in deze casus niet speelt!
Paul schreef:Om 1600 Liter stoom te produceren uit 1 liter water, moet dat water ~650K zijn.

Je hebt het niet begrepen, 1 liter water van 100 graden Celsius, geeft onder atmosferische omstandigheden ca. 1600 liter stoom van 100 graden Celsius.

Leuk dat je in wetenschappelijke termen als graden Kelvin debiteert, dat is in die eenheid dan 373,15 graad Kelvin. En een heel eind verwijderd van de getallen waar jij mee schermt.

Paul schreef: (Aangenomen dat 1liter water 1600 liter stoom geeft bij volledige verdamping.)

Paul, als je in deze natuurkundig zeer bekende materie van aannames uit gaat, verzoek ik je in het kader van juiste berichtgeving en stellingname, om je eerst is wat nader te verdiepen, voor je dergelijke publicaties doet.


Groet, Cp

Mijn defenitie van een explosie komt vrij aardig overeen met die van wikipedia (http://nl.wikipedia.org/wiki/Explosie):
Een explosie of ontploffing is een plotselinge vergroting van het volume en het vrijkomen van energie op een gewelddadige manier, gewoonlijk gepaard gaand met het ontstaan van hoge temperaturen en het vrijkomen van gassen.

Verder duid niet alleen die "boem" op een explosie, maar is het vooral het impliceren dat 1 liter water zich direct omzet in 1600 liter stoom. Een dergelijke volume-expansie is volgens de door mij aangehaalde definitie van een explosie duidelijk een explosie.

Verder geeft 1 liter water van 100C (vloeibaar) onder atmosferische omstandigheden niet zonder meer 1600 liter stoom. Dat is pas na het toevoegen van zo'n 40kJ/mol, zoals af te lezen is uit de door mij aangehaalde grafiek, oftewel ~2256kJ/kg. Als je een pan water op het vuur zet om aardappels in te koken en het water bereikt 100C, dan verdwijnt toch niet ineens al je water in de vorm van damp!? Sterker nog, op het moment dat je water 100C bereikt duurt het nog ongeveer 6x zo lang als het duurde om van 20C naar 100C te komen.

Ik zal je een rekenvoorbeeld geven op basis van energie.
Water van 110C terug naar atmosferische omstandigheden. Uitgaande van een verdampingswarmte van 2256kJ/kg en een soortelijke warmte van 4,18kJ/kg/K.
((110C - 100C) * 4,18kJ/kg/K) / 2256kJ/kg = 0,0185
Zoals je ziet strepen de eenheden mooi tegen elkaar weg, dus ik kan me weinig bedenken wat hier fout gaat en dan houden we dus een verhouding over. 1,85% van het water zal dus verdampen als vloeibaar water van 110C onder atmosferische omstandigheden gebracht wordt. Daarbij koelt het water af van 110C naar 100C.

Verder gebruik ik Kelvin en Celsius gewoon door elkaar aangezien de conversie tussen beide erg voor de hand liggend is.

Die aanname over het volume van de stoom was omdat ik die waarde van jou heb overgenomen. Klinkt zeer plausibel en door de waarde van jou over te nemen hoopte ik discussie daarover nou juist te voorkomen... :lol:
Laatst gewijzigd door kockie op 03 okt 2011, 16:11, 1 keer totaal gewijzigd.
Reden: Rode tekst op verzoek aangepast

arjen_J
Berichten: 46
Lid geworden op: 17 aug 2011, 14:21

Re: Bezwaren directe noodkoeling

Bericht door arjen_J » 03 okt 2011, 08:14

Paul schreef:En begrijp me trouwens niet verkeerd:
Ik ben absoluut voor goede beveiliging en ook een voorstander van indirecte noodkoeling, maar bangmakerij daar geloof ik niet in. Het risico op grote stoomexplosies is erg beperkt (orde grote: een 747 land op je huis).


@Paul

Met de Thermodynamische insteek en de definitie van de explosie ga je de details in van het onderwerp.

ik denk dat iedereen die ooit ook maar in aanraking komt met een systeem met directe noodkoeling
jou zal prijzen om de getallen, de wetenschap en de definitie!
Vooral de wetenschap van het aantal liters stoom en de definitie van het begrip explosie voegen "wat" toe

maar wie zal daar aan denken?

"wat" is de waarde van deze gegevens in de context van dit topic



Het punt van Cp staat als een huis,
De kans op gevaren dien je tot een minimum te verkleinen,
De kans op lekkage en systeem falen dien je (waar mogelijk) te elimineren,

Het gaat om mensen, kans op letsel
en ondergeschikt ook om schade aan huis en haard.

Arjen


Paul schreef:Die aanname over het volume van de stoom was omdat ik die waarde van jou heb overgenomen. Klinkt zeer plausibel en door de waarde van jou over te nemen hoopte ik discussie daarover nou juist te voorkomen... :lol:

naar mijn mening schept dit juist verwarring....

Paul
Berichten: 77
Lid geworden op: 03 dec 2010, 03:45
Contacteer:

Re: Bezwaren directe noodkoeling

Bericht door Paul » 03 okt 2011, 16:04

Ik kan mijn post niet meer editen :?: , maar het moet dus 1,85% zijn en niet 0,0185%.

@Arjan:
Het is mij niet helemaal duidelijk wat je probeert te zeggen. Begrijp ik het goed dat je de informatie die ik aandraag belangrijk vindt, maar niet denk dat iemand daar ooit aan zal denken?

Voor wat betreft "1 liter water geeft 1600 liter stoom": Dat is een onvolledige claim, omdat de omstandigheden niet gespecificeerd zijn. Beter zou zijn om te zeggen dat 1 kg water 1 kg stoom geeft na toevoeging van voldoende energie. Afhankelijk van de omstandigheden nemen beide een verschillend volume aan en er zal best voor beide fase een omstandigheid te specificeren zijn waarbij dat vloeibaar 1 liter is en gasvormig 1600 liter. Het maakte voor mijn argumentatie verder niet uit, dus was ik er ook maar niet over begonnen. :?

Gebruikersavatar
kockie
Site Admin
Berichten: 7534
Lid geworden op: 28 jan 2006, 17:42
Locatie: Zeddam
Contacteer:

Re: Bezwaren directe noodkoeling

Bericht door kockie » 03 okt 2011, 16:12

Paul schreef:Ik kan mijn post niet meer editen :?: , maar het moet dus 1,85% zijn en niet 0,0185%.



Klopt, na een dag is het niet meer mogelijk om posts aan te passen. Ik heb het percentage inmiddels aangepast.
Mensen zeggen wel eens dat ik troep verzamel; ik noem mezelf liever een industrieel-amateur-archeoloog die probeert waardevolle artefacten te behouden.

kiekeboe
Berichten: 166
Lid geworden op: 03 dec 2009, 12:57

Re: Bezwaren directe noodkoeling

Bericht door kiekeboe » 06 okt 2011, 12:02

leuk die theoretisch benadering, beetje jammer alleen als je theoretisch niet explodeerbare installatie toch boem doet.
zoek maar eens op knorr stoomketel.

wat daar gebeurde is het resultaat van een stoomketel met laagwateralarm die vervolgens gevuld werd met koud water.
dit geeft een enorme temperatuurschok in combinatie met een explosieve volume vergroting van het water.
zo'n ketel is volgens de wet uitgevoerd met een dubbele veiligheid (zeg maar overdrukventiel) die twee jaarlijks getest worden.
echt veel professioneler spul dan wij met zijn allen inbouwen.

onze overdruk ventieltjes mogen niets kosten, en zijn geschikt voor het afvoeren van water met een hoeveelheid die past bij water (een paar tot enkele tientallen liters per minuut).
als je met zo,n ding stoom wilt gaan afvoeren is hij veel en veel te klein.
daarbij komt nog dat de stoomvorming waarschijnlijk niet in het ventiel plaats vindt maar ergens in de ketel, voordat de druk zich een weg heeft gebaand door de leiding BOEM.

overigens heb ik zelf wel zo'n directe koeling (dat moet anders, gaat ook binnenkort gebeuren).
om de beschreven problemen te voorkomen heb ik het volgende gedaan:

de watertoevoer zo ver mogelijk van de ketel vandaan in een grote leiding.
voor de watertoevoer een terugstroombeveiliging (CA) en een watermeter geplaatst.
de afblaas van het beveiligingsventiel boven een emmer laten uitkomen (zodat eventuele lekkage direct zichtbaar is).

de belangrijkste reden dat ik het anders wil hebben is dat beide ventielen (de watertoevoer en het beveiligingsventiel) vast kunnen gaan zitten.

ENIGE GOEDE MANIER IS EEN OPEN DRUKLOOS SYSTEEM!

Gebruikersavatar
sathopper
Berichten: 214
Lid geworden op: 14 sep 2011, 06:48
Locatie: Friesland
Contacteer:

Re: Bezwaren directe noodkoeling

Bericht door sathopper » 06 okt 2011, 21:02

kiekeboe schreef:ENIGE GOEDE MANIER IS EEN OPEN DRUKLOOS SYSTEEM!


Dit onderwerp heeft mij aan het denken gezet.
Ik heb een systeem gebouwd met veel gebruikte materialen en informatie her en der verzameld.

Momenteel verwarm ik alleen de boiler en het CV circuit.
Besturing heb ik zelf gebouwd en geprogrameerd,
Tot nu toe werkt het systeem erg goed.
Eerst wordt de boiler verwarmt maar door de geringe delta T loopt de temperatuur als de boiler zijn
eind temperatuur bereikt snel op richting de 100graden.
Bij 95 graden schakeld het systeem over op het CV circuit. Dit circuit is te groot dat de temperatuur
snel zakt en ook bij maximale vollast van de ketel niet hoger is te krijgen dan ca. 80 graden.
Nadeel is dat de temperatuur in huis kan oplopen ver boven de 20 graden. Niet leuk dus,
Vandaar ik het aansluiten van een buffer aan het voorbereiden ben.

Mijn beveiliging tot nu toe:
omschakelen op CV circuit
Noodstroom UPS (400Ah accus op zonnepanelen)
Alarm sirene
3Bar overdrukklep van GAS CV.

Omdat mijn huidige beveiling afhankelijk is van electronica en spanning en na alles gelezen te hebben denk ik dat ik
het systeem om ga bouwen naar een drukloos systeem met een WW en een thermische beveiliging.
Omdat ik veel ruimte heb op zolder denk ik erover om als expansievat een groot vat 500-1000L te nemen en een
thermisch gestuurde klep op de ketel. Als deze klep opengaat koelt de ketel hopelijk genoeg af.

zit ik op de goede weg?

bijlage fotos van mijn systeem.
De mus is via de pijp in de verwarming gekomen. Zit nu gaas voor.
Kachel 18KW (nu rood ipv geel) komt van MP wie heeft hier meer info over.

alvast dank :)
Bijlagen
Kachel-mus.jpg
ketel-type.JPG
Hout-CV.JPG
cv-besturing.jpg
--- 100L Solesta zonneboiler en 120L boiler verwarmt door Hout CV ---
--- Arduino controlled PER EKO Hout CV + 1000L buffer ---
--- Evergreen Solar Zonnepanelen (10x215Wp) AEG Protect PV2000 inverter ---
--- Een niet ecologisch maar wel leuk project ---

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

Re: Bezwaren directe noodkoeling

Bericht door Chicken Power » 08 okt 2011, 16:54

Hoi sathopper!

sathopper schreef:
kiekeboe schreef:ENIGE GOEDE MANIER IS EEN OPEN DRUKLOOS SYSTEEM!


Dit onderwerp heeft mij aan het denken gezet.

Dat was ook precies de bedoeling!

sathopper schreef:Ik heb een systeem gebouwd met veel gebruikte materialen en informatie her en der verzameld.

Dat klinkt zeer interessant! Mag je best wel een eigen draad voor aanmaken als ik dat zo lees!

Daar kun je gewoon dezelfde reactie als openingspost zetten (effe knippen en plakken). Als die er staat, zal ik je vragen inhoudelijk bespreken, en zo houden we deze draad tot een algemene over beveiliging.

Zie je eigen draad graag te gemoed!


Groet, Cp
Verwijderd.

gerard2
Berichten: 11
Lid geworden op: 20 dec 2011, 22:10

Re: Bezwaren directe noodkoeling

Bericht door gerard2 » 03 nov 2012, 18:58

Hallo,

Gisteravond stoomvorming in mijn zelfgebouwde wamte wissellaars gehad

De termparatuur liep tot 120 graden op, De automatische waterbijvul werkte niet omdat de druk tot 3,5 bar was opgelopen, De water druk is hier niet hoger dan 2,5 bar.

De ontluchtings potten stonden stoom af te blazen.

De overstort 2x werkte pas bij 4 bar toen ging de temperatuur zakken en kon er bijgevult worden.
De reden was veel lucht in het systeem afgelopen zomer wat leidingen
verandert en niet goed ontlucht, gelukkig staat de kachel in de schuur.
gr. Gerard

Gebruikersavatar
kockie
Site Admin
Berichten: 7534
Lid geworden op: 28 jan 2006, 17:42
Locatie: Zeddam
Contacteer:

Re: Bezwaren directe noodkoeling

Bericht door kockie » 03 nov 2012, 19:05

Aan een potentiële ramp ontsnapt dus. Wat ben je van plan om herhaling te voorkomen?
Mensen zeggen wel eens dat ik troep verzamel; ik noem mezelf liever een industrieel-amateur-archeoloog die probeert waardevolle artefacten te behouden.

gerard2
Berichten: 11
Lid geworden op: 20 dec 2011, 22:10

Re: Bezwaren directe noodkoeling

Bericht door gerard2 » 04 nov 2012, 19:08

Hallo, Kockie

Ik ben op zoek naar een stoomklep die bij 95 graden opent ,

Bij Pliegger naar gevraagd maar die konden me niet echt helpen,
als er hier op het forum iemand is die weet waar ze te bestellen zijn dan hoor ik het graag.
gr.gerard

David86
Berichten: 2025
Lid geworden op: 17 mei 2012, 08:16
Locatie: Hollandse Delta

Re: Bezwaren directe noodkoeling

Bericht door David86 » 04 nov 2012, 19:21

Gerard,

Ik heb nog een compleet beveiligingen blok liggen met thermische klep (incl themokoppel) en overstort op 3 Bar

Deze zijn overcompleet i.v.m ombouwen naar open systeem, ze zijn ongeveer 1,5 jaar in gebruik geweest, beide hebben zichzelf al tweemaal bewezen :)

Als je intresse heb kun je even een PB sturen
6 CO2 + 6 H2O ------> C6H12O6 + 6 O2 , tenminste, daar komt het allemaal wel aardig op neer.

Plaats reactie