Totaalproject "Creatief met Rocket": Rocket-SpeksteenFornuis

verwarming, isolatie, huiselijk energieverbruik

Moderator: Moderators

Hendrik
Berichten: 54
Lid geworden op: 18 apr 2012, 18:20

Totaalproject "Creatief met Rocket": Rocket-SpeksteenFornuis

Bericht door Hendrik » 26 okt 2014, 23:14

Tweede intermezzo: Vermogensberekening.

Zit iedereen fris? We gaan cijferen.
Rekenen jullie even mee? Opmerkingen welkom.

Ik heb de afmetingen van de standaardrocket opgeschaald naar diameter 160. Een R200 dus, i.p.v. de klassieke R177.
En heb me daar in het design zoveel mogelijk proberen aan te houden, mits een aantal toegevingen aan het esthetische aspect. Bijvoorbeeld die mooie deur, die eigenlijk veel te groot is. Maar we zien graag vlammetjes terwijl we tafelen...

Bon. Nemen we een standaard stookbeurt voor één kooksessie.

In een R200 kan je probleemloos 6kg droog hout opstoken in een uur tijd. Aan een toprendement.
Snel gerekend betekent dat 6 x 4kWh = 24kWh beschikbaar.
Dat verbranden we aan een gemiddeld rendement van 90%.
Blijft 21,6kWh beschikbaar.

Het grote raam van de deur zal algauw 2kW uitstralen.
Blijft over 19,6kWh.

De speksteenmassa (ong. 1200kg) zal zeer traag een stuk van die energie opslorpen.
In een klassieke grote massakachel nemen we per m² oppervlak 500W afstraalvermogen.
Maar onze kachel zal intern zeer goed geïsoleerd zijn, waardoor er minder warmte zal "lekken".
Dat is ook de bedoeling, ik wil zoveel mogelijk transfereren naar de waterzijdige kant.

Kortom, als de kachel zelf 1000W afstraalt via de speksteenvlakken, zal het veel zijn.
Blijft over: 18,6kWh.

Dan de kookplaat. De grootste slokop.
Een traditionele vitrokeramische kookplaat heeft op vol vermogen twee zekeringen nodig. Dat is ruim 7000W.
Ik wil minstens in de buurt komen, en zo'n grote Finse gietijzeren plaat warmt een groter oppervlakte op.
En onze vitrokeramische plaat heeft geen handige "warmhoudzone" aan de zijkant.
Positief eerlijke schatting: 8000 Watt verlies langs de kookplaat. Het zal er volgens mij niet ver naast zitten.
Hebben we nog 10,6kWh over.

Iedereen nog mee?
Okee. we gaan verder.

Laat ons dan zeggen dat we onderweg nog 600W vermogen verliezen langs goed geïsoleerde buizen en doorgangen. Lijkt me schappelijk.

We kijken letterlijk even om het hoekje, en zijn dus aan de waterzijdige kant aangekomen.
Kom ik toch wel netjes op 10kWh beschikbare energie uit zeker? Bijna niet te geloven.
"Moest ge 't erom doen, 't zou niet lukken", zeggen ze alhier. :-)

Dat betekent dat ik 10kWh wens te injecteren in een VPW die gedimensioneerd is om 25 à 35kW te absorberen.
(Dat betekent: 35kW met alle turbulatoren geplaatst en een aangeblazen brander. Met een atmosferisch systeem ervoor: not gonna happen...)
Laat ons maar voorzichtig doen, en uitgaan van een absorberend vermogen van 20 à 25kW.
Zoals reeds gezegd: een stalen VPW, met een excellente lambdawaarde.
Voor de die-hards, ik heb het "exposed surface" eens proberen te berekenen. Indien interesse...

Omdat ik altijd worst-case scenario's probeer te berekenen, gaan we er hier 10% afknijpen. Voor varia verliezen en inschattingsfouten.
Contingency, in business speak. Hoewel, een commercieel bedrijf zou er op dit punt van de vermogensberekening eerder 10% bijrekenen.
Gelukkig is dit een open-source omgeving...
Ik hou dus rekening met 9kWh die het hoekje om gaat.

En de optimist in mij zegt: die overgedimensioneerde VPW vreet die waterzijdige 9kWh bijna integraal op.
Dat betekent dat de tijd om onze boiler op 60°C te brengen ruim tweeënhalf keer zo lang zal worden.
Hout bevat netto ongeveer 2,5 keer minder calorieën dan aardolie, dus dat lijkt me een excellente en faire deal.
Hernieuwbaar zijn heeft ook z'n prijs...

Samengevat: daar kunnen we mee leven. Ruim een uur vooraleer we kunnen douchen, i.p.v. 20 minuten op aardolie. Oftewel: één stookbeurt.
Klinkt bijna te mooi om waar te zijn, niet?
Ik vind het zelf allemaal ongemeen spannend!

Zo, tot zover de cijfertjes van vanavond!
Morgen met een frisse kop en verse fotootjes.

Sweet dreams,
Hendrik
Bijlagen
Schema_RSF_en_CVktel.png
SpecsSTRochCouvin.JPG
vuurkamer_met_vlampijpen_STRochCouvin.JPG

Dutch John
Berichten: 4507
Lid geworden op: 02 dec 2006, 12:23

Re: Totaalproject "Creatief met Rocket": Rocket-SpeksteenFor

Bericht door Dutch John » 27 okt 2014, 07:00

Complimenten voor de beredeneringen, de grondige voorbereidingen en het nette werk. Ik ben benieuwd naar de afmetingen en uitvoering van de kookplaat die liefst 8 kW kan doorgeven. Dat moet een joekel zijn.

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

Hendrik
Berichten: 54
Lid geworden op: 18 apr 2012, 18:20

Totaalproject "Creatief met Rocket": Rocket-SpeksteenFornuis

Bericht door Hendrik » 27 okt 2014, 09:14

Mooi woord. Een "joekel".
Dat is het wel, denk ik...
Hieronder een foto van onze joekel.
Bijlagen
Kookplaat_Narvi_1122_black.jpg

deleted
Berichten: 4857
Lid geworden op: 17 jun 2010, 10:29

Re: Totaalproject "Creatief met Rocket": Rocket-SpeksteenFor

Bericht door deleted » 27 okt 2014, 10:53

Hendrik,

Voor de kookplaat zou ik ook wat minder vermogen tellen. Tenzij die natuurlijk aktief gekoeld wordt door potten en pannen.
Van de stookketel zou ik ook niet op een maximale omzetting durven rekenen: niet enkel de vermogens nemen af in het traject, maar ook de temperatuur. De wisselaar in de ketel is gemaakt voor een hoge (vlam)temperatuur en zal bij een kleinere delta-T minder vermogen opnemen(bekeken vanuit % van het beschikbare vermogen).
Alles uit de rookgassen halen is er niet mee mogelijk, maar dat hoeft nog geen probleem te zijn. Afgassen van 100°C zijn wellicht zelfs wenselijk voor deze ketel.

Rekenen is ook niet zo belangrijk als je het proefondervindelijk kan vasstellen.

Vermits een rocket manueel en batchgewijze gestookt wordt, kan je misschien ook een afsluitklep achter de stookketel plaatsen voor de uren dat er niet gestookt wordt. Bij een klassieke stookolieketel is de constante afkoeling door de schoorsteen een forse verliespost. En een verliespost die je in dit concept kan uitschakelen.

G

ritsaert snijder
Berichten: 4355
Lid geworden op: 09 dec 2009, 10:53
Locatie: Portengen

Re: Totaalproject "Creatief met Rocket": Rocket-SpeksteenFor

Bericht door ritsaert snijder » 27 okt 2014, 21:12

Mooi project!

Je schreef;
Waarom speksteen?
Ik vind het ontwerp van de batch rocket fantastisch, al is de doe-het-zelf-afwerking met leem die je af en toe ziet soms wat te "kabouterachtig" naar mijn zin. Meer iets voor in het huisje van Frodo in Lord of the Rings.
Des goûts et des couleurs, ... inderdaad, maar ik hou het toch liever strak.


Leem kan ook heel strak zijn! Was de haard van Frodo niet ook van natuursteen...?
groet!

Ritsaert

Hendrik
Berichten: 54
Lid geworden op: 18 apr 2012, 18:20

Totaalproject "Creatief met Rocket": Rocket-SpeksteenFornuis

Bericht door Hendrik » 28 okt 2014, 20:36

Stap 8:
De P-channel

Lassen is niet mijn grootste kwaliteit. Dus ik moest op zoek naar een evenwaardig alternatief voor een P-channel in staal.

Van ons warme-bankproject had ik nog recup-vuurvaste stenen liggen met een holte in. Daar zaten elektrische weerstanden doorheen, relieken uit een tijdperk dat elektriciteit goedkoop was...
Zoals in: "Vertel nog eens, opa, over vroeger, toen jullie 's nachts de verwarming met elektriciteit oplaadden?"

Die stenen ga ik gebruiken als P-channel.
De rest van de channel naar beneden (wat Peter van den Berg het "active channel" noemt) moet ik dan nog wat uitslijpen en -boren in de speksteenpoort.

Dus samengevat: de secundaire lucht komt binnen door die spleet in de speksteensteen aan de linkerkant, volgt een traject doorheen de vuurstenen bovenop de firebox, en wordt dan door de bovenkant van de poort binnengeleid in de heat riser.
Exact volgens de specificaties.
De secundaire lucht wordt enkel een centimeter verder toegediend (in de poort, i.p.v. ervoor) dan in het originele ontwerp van Peter.
Enfin, bijna exact dus.

Vergeleken met een stalen channel zal het iets langer duren om de secundaire lucht op te warmen. Hoewel, die poort zal in no-time extreem heet worden, omdat speksteen zo goed warmtegeleidend is.
En langs de andere kant zal de temperatuur in het P-channel (door de inertie) tegen de "avondstook" nog altijd +/- 50°C zijn. (Ik vergelijk met onze huidige speksteenkachel in de living)
Dan is er meteen van bij de volgende start voorverwarmde lucht aanwezig.
Bijlagen
Firebox_dak.JPG
Firebox_dekplaat_vuurbeton.JPG
Poort_twee_bovenste_stukken.JPG
Poort_bovenkant.JPG
P_channel2.JPG
Secundaire_luchtkanaal_in_vuurvaste_steen.JPG
Rocket_Stove_vierde_laag_vooraan2.JPG

ritsaert snijder
Berichten: 4355
Lid geworden op: 09 dec 2009, 10:53
Locatie: Portengen

Re: Totaalproject "Creatief met Rocket": Rocket-SpeksteenFor

Bericht door ritsaert snijder » 28 okt 2014, 22:21

Mooi!
groet!

Ritsaert

Broekhoest
Berichten: 257
Lid geworden op: 23 nov 2012, 12:35
Locatie: Up North

Re: Totaalproject "Creatief met Rocket": Rocket-SpeksteenFor

Bericht door Broekhoest » 29 okt 2014, 11:08

Knap werk! Blijf je topic op de voet volgen.
Succes.
Harold.

Hendrik
Berichten: 54
Lid geworden op: 18 apr 2012, 18:20

Totaalproject "Creatief met Rocket": Rocket-SpeksteenFornuis

Bericht door Hendrik » 31 okt 2014, 18:54

Stap 9:

- bovenste laag verlijmen
- interieur verder optrekken, isolatie aanbrengen bovenop het secundaire luchtkanaal
- heat riser een extra isolerend jasje aantrekken. "Winter is coming", remember... ;-)
- uitgang naar de stookplaats isoleren, en uitwerken. Hierop komt straks de isolerende ceraboard.
- spekstenen voegen

En binnenkort: de kookplaat erop!
Bijlagen
RocketStove_interieur_in_opbouw.JPG
Secundaire_lucht_isolatie.JPG
Uitgang_naar_wasplaats2.JPG
Interieur_klaar.JPG
Rocket_Stove_Invoegen.JPG

ritsaert snijder
Berichten: 4355
Lid geworden op: 09 dec 2009, 10:53
Locatie: Portengen

Re: Totaalproject "Creatief met Rocket": Rocket-SpeksteenFor

Bericht door ritsaert snijder » 03 nov 2014, 10:26

Hendrik,
ik las net nog even het stukje over de p-channel, ik denk dat dit geen kleine afwijking is van de constructie, ook omdat de uitgang van de p-channel nogal afwijkt.
groet!

Ritsaert

Hendrik
Berichten: 54
Lid geworden op: 18 apr 2012, 18:20

Totaalproject "Creatief met Rocket": Rocket-SpeksteenFornuis

Bericht door Hendrik » 03 nov 2014, 11:09

Hoi Rits, misschien zijn m'n foto's niet zo duidelijk.
De uitgang van onze P-channel ziet er exact hetzelfde uit, hij eindigt alleen iets verderop in de burn tunnel, richting Heat Riser. Ik verklaar me nader:
- M'n sec.lucht loopt door een kanaal dat opgewarmd wordt door het dak van de firebox.
- daalt vervolgens door een heet kanaal tot in de burn tunnel
- bekeken van in de fire box: voorbij de P-channel is het 1cm hoger dan voor de P-channel, dus ik heb ook die "overhang" gemaakt in de speksteen. Een klein venturietje voor de aanzuig.
Dus het enige verschil is volgens mij: de secundaire lucht wordt aan het begin van de burn tunnel toegevoegd, i.p.v. net voor de burn tunnel. Een centimetertje (of twee) verder dus. Constructiegewijs maakt m'n p-channel deel uit van de burn tunnel, hij baant er zich a.h.w. een weg doorheen.

Ik haal even m'n beste ASCII-skills (Ahhhh, those were the days...) van onder het stof om het te tekenen.
De verhoudingen zijn niet correct in deze tekening.
We zien de FB (firebox), de p(-channel), de BT (burn tunnel), en de HR (heat riser).
Bijlagen
Pchannel_detailtekening.png
Pchannel_detailtekening.png (2.41 KiB) 2964 keer bekeken

ritsaert snijder
Berichten: 4355
Lid geworden op: 09 dec 2009, 10:53
Locatie: Portengen

Re: Totaalproject "Creatief met Rocket": Rocket-SpeksteenFor

Bericht door ritsaert snijder » 03 nov 2014, 15:27

Oke! ik kan het niet zo goed beoordelen maar dat klinkt al wel een heel stuk beter. Dus is eigenlijk alleen de poort minder dik. Maar dat zegt nog steeds niet dat de poort volgens "de specificaties" gaat branden. Ik weet uit ervaring dat dit deel nogal snel afwijkingen veroorzaakt (maar dat kan in principe ook positief zijn).
Hoeveel ruimte zit er boven de riser (de riser heeft al minimale afmetingen heb ik gelezen)?

Ik snap ook niet helemaal hoe je de wisselaar gaat opnemen? Of is dat die in superwool verpakte doos?

Ben erg nieuwsgierig naar de resultaten.
groet!

Ritsaert

Hendrik
Berichten: 54
Lid geworden op: 18 apr 2012, 18:20

Totaalproject "Creatief met Rocket": Rocket-SpeksteenFornuis

Bericht door Hendrik » 03 nov 2014, 16:33

Stap 10:
De kookplaat en kacheldeur

- Rocket afdichten met Ceraboard
- zichtbare zijkanten van speksteen tussen kookplaat en Ceraboard isoleren met superwool
(op deze plaats wil ik geen warmteopname door de speksteen meer ; ofwel gaat de warmte in de kookplaat, ofwel naar de CV-ketel)
- gietijzeren kookplaat erop, er is ongeveer 10cm ruimte tussen Ceraboard en de kookplaat
- kacheldeur vastvijzen
- tevreden zijn met het resultaat.

Binnenkort komt het écht interessante stuk: het recupereren van de restwarmte die na de kookplaat nog beschikbaar is.
Die gaan we binnenleiden in de "vlamholte" van de CV-ketel. Spannend!

Groetjes,
Hendrik
Bijlagen
HeatRiser_zicht_binnenin.JPG
Uitgang_naar_CV_ketel.JPG
Kookplaat_zicht_binnenin.JPG
Kookplaat_detail2.JPG
Kookplaat_detail.JPG
RocketStove_klaar.JPG
RocketStove_klaar2.JPG

holtere
Berichten: 1173
Lid geworden op: 07 mei 2011, 17:23

Re: Totaalproject "Creatief met Rocket": Rocket-SpeksteenFor

Bericht door holtere » 03 nov 2014, 19:02

Hup Hendrik,

De fik erin en stoken met dat ding........ :twisted: :twisted: :twisted:

Mooi werk tot zover!

Grz,
Holtere

deleted
Berichten: 4857
Lid geworden op: 17 jun 2010, 10:29

Re: Totaalproject "Creatief met Rocket": Rocket-SpeksteenFor

Bericht door deleted » 03 nov 2014, 19:49

Hendrik,

Ziet er erg knap uit !


Ga je geen vuurvaste steen tegen de randen rondom zetten en met leem afsmeren waar geen chamotte kantje kan ?
Het vuurvaste deken lijkt me te moeilijk bij het schoonmaken.

G

Plaats reactie