Bouw batch rocket mass heater

verwarming, isolatie, huiselijk energieverbruik

Moderator: Moderators

Bèr
Berichten: 38
Lid geworden op: 27 jul 2010, 18:54

Bouw batch rocket mass heater

Bericht door Bèr » 11 sep 2016, 20:24

Hallo allemaal,

Na een aantal jaren bouwen zijn we eindelijk zover dat we kunnen starten met de bouw van onze leemkachel in de nieuwe aanbouw. (eerder hebben we een massakachel van de twaalfambachten gebouwd en ook op dit forum gedeeld, deze brand nu 6 jaar naar tevredenheid in onze woonkamer) Na veel lezen op dit forum en op de site van Peter van de Berg hebben we de knoop doorgehakt en gaan nog dit najaar aan de slag. We hebben er zin in. Voordat we aan de slag gaan willen we gebruik maken van alle expertise die hier op het forum aanwezig is. We willen onze leemkachel namelijk voor het leven bouwen.

De kern kopen we kant en klaar. We hebben momenteel niet de tijd om ook deze te bouwen. Maar het is een mooi exemplaar type R177 voorzien van superwool riser en wanden. Dus snel op optimale werktemperatuur. Deze komt begin oktober.

De schoorsteen komt volgende week, 6 meter dubbelwandige rvs.

Dus nu het ontwerp perfectioneren. We hebben gekozen voor een nagenoeg vierkant exemplaar ca. 1 x 0,9 x 2,4 meter . Mede gebaseerd op het model recent gebouwd door Peter van de Berg. Dus één Bell. De foto's maken eea duidelijker.

De binnenzijde van de bell is opgebouwd uit vuurvaste stenen 11 cm dik. Tussen de binnen en buitenwand zit 6mm vuurvilt. De buitenwand is opgebouwd uit bakstenen op zijn kant, dus 5 cm dik, afgewerkt met een leemlaag.

Aan de achterzijde waar de kachel grenst aan de buitenmuur (bestaande uit van buiten naar binnen: larix gevelbekleding 22 mm, pavatex 22 mm, cellulose isolatie 240mm, multiplex 18 mm, pavatex 22 mm, leem 50 mm) willen we een warmtewisselaar plaatsen van koperen leidingen die rechtstreeks op de vloerverwarming verdeler wordt aangesloten.

De bell heeft een oppervlak va ca. 6 m2.

Nu heb ik de volgende vragen:

Aangezien we een zo compact mogelijke kachel willen bouwen vraag ik me af of het mogelijk is de bakstenen aan de achterzijde weg te laten? Hoe denken jullie daarover? Wordt de binnenmuur van de bell te warm voor de warmtewisselaar (door ontbreken buffervat)?

De schoorsteen gaat aan de bovenzijde van de kachel naar binnen. Uiteraard wil je de verbrandingsgassen aan de onderzijde afvoeren daarom loopt de schoorsteen aan de binnenzijde (enkelwandige pijp) door naar beneden tot ca. 15 cm van de bodem. Het zou eenvoudiger zijn om de pijp aan de buitenzijde naar beneden toe te laten lopen en daar een ingang te maken. Maar dat ziet er niet zo mooi uit dus vandaar de "oplossing" om deze naar de binnenzijde te verplaatsen. Is dit inderdaad een goed alternatief?

Zien jullie andere eigenaardigheden dan hoor ik die natuurlijk graag.

Mijn bedoeling is om van de bouw een verslag op het forum te plaatsen.

Alvast bedankt voor het meedenken!

Groeten Bèr



20160911-Leemkachel.jpg
20160911-Leemkachel section.jpg

Nielvm
Berichten: 114
Lid geworden op: 26 dec 2015, 21:24

Re: Bouw batch rocket mass heater

Bericht door Nielvm » 11 sep 2016, 21:10

Na het bouwen van mijn eigen kachel ben ik lang nog geen expert, maar over sommige dingen kan ik denk ik wel een mening geven.

- De binnenkern van vuurvaste stenen zou ik op z'n kant metsen. Dan wordt die muur 6-7cm ipv 11cm.
- 11cm + dilatatievoeg + steen + leem wordt een zéééér trage kachel. De vuurvaste steen + gevelsteen lijkt mij massa genoeg.
- Als je de leemlaag weglaat, zijn bakstenen "gewoon" gemetst wel mooier.
- Als je de kachel tegen 2 wanden gaat bouwen (waaronder buitenmuur), verlies je m.i. redelijk wat warmte
- Bell 2,4 meter hoog en rookgasafvoer op 15cm van de bodem lijkt mij nipt. Ik zou het ding aanpasbaar maken zodat je de ideale afstand kan bepalen.


Tot zover mijn bescheiden mening, nu even wachten op de échte kenners :fff

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2198
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Bouw batch rocket mass heater

Bericht door peterberg » 11 sep 2016, 21:40

Heel leuk dat je een gelijksoortige kachel als de mijne wilt gaan bouwen. Maar er zitten wel wat adders onder het gras als je het met deze gegevens gaat doen.

Mijn bell is aan de binnenkant 64 x 64 x 180 cm groot. Dat is op de kop af 5 m², in het begin startte ik met eentje die 195 cm hoog was wat neerkomt op 5,4 m², en dat bleek gewoon te groot te zijn. Het ding komt dan gewoon niet op gang, dat de bodem van de vuurkamer 40 cm hoger zit dan de afvoer werkt ook al tegen. Die afvoer zit dicht bij de vloer aan de zijkant en de pijp komt er met een enkele bocht uit om daarna recht naar boven te gaan. Totale lengte van de geïsoleerde rvs schoorsteen iets meer dan 6 meter.

Als je dit meeneemt dan is jouw kachel gewoon te groot. Je wilt ook nog een warmte register aan de achterkant inbouwen (aan de binnenkant?) waardoor er nog meer warmte onttrokken wordt. De luchtsnelheid neemt daardoor zover af dat de naverbrander van de batchrocket er gewoon mee stopt.

Een tweede fout is de enkelwandige pijp binnen in de bell. Op zichzelf kan dat wel maar de bochten die naar de schoorsteen gaan remmen de zaak ook af. Aan de andere kant, dat die kale pijp behoorlijk warm wordt zou de trek goed op gang kunnen helpen in het begin van de stook maar je krijgt er ook meer verlies door. Omdat het ding al de tijd dat er niet wordt gestookt trek blijft genereren en dus warme lucht afvoert.

Kortom, je kunt het wel zo doen als je beschrijft, met 6 m² bell en een enkele pijp er in. De oppervlakte is te groot maar dat kan gecompenseerd worden door het opwarmen van de pijp meteen na aansteken. Het is een truc die werkt, ik heb het een paar keer gedaan op kleinere schaal. De keerzijde is dat je wel een zeer goed afsluitende deur moet hebben en liefst ook een schoorsteenklep. Een pure bell heeft de eigenschap dat-ie de warmte bovenin opsluit als het vuur uit is en de deur dicht.

Over dat register heb ik mijn twijfels, het lijkt leuk maar je introduceert toch een grotere complexiteit. Vergis je trouwens niet in de temperatuur bovenin de bell. Ik heb er 15 cm steenwol bovenop liggen en daar komt de warmte ook nog vlot doorheen.

Dikte van de wanden is wat ik ook heb, 12 cm binnenkachel en 5 cm buitenschil. Kockie heeft een Bergkachel die aan de binnenkant 8 cm wand heeft en aan de buitenkant 10,5 cm met 12 mm superwool ertussen. Het geheel, samen met de gewezen buitenmuur waar hij tegenaan staat, weegt tegen de 3 ton als ik me goed herinner. Temperatuur is bij hem in de winter heel gelijkmatig dus met zo'n goed geïsoleerd huis als het jouwe zou ik niet bezuinigen op gewicht. Die dikke mantel vertraagt de afgifte alleen maar, het duurt alleen langer voordat de warmte er doorheen komt. De meeste massieve kachels die ik ken halen een oppervlakte temperatuur van niet meer dan 50º Celsius maar blijven daar wel een etmaal mee doorgaan. Goed plannen en regelmatig stoken is een vereiste met zo'n ding.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

Bèr
Berichten: 38
Lid geworden op: 27 jul 2010, 18:54

Re: Bouw batch rocket mass heater

Bericht door Bèr » 12 sep 2016, 20:47

Bedankt voor jullie snelle reacties.

Doordat onze woning goed is geïsoleerd willen we inderdaad een traag systeem. Dat lijkt dus wel goed te zitten.

De warmtewisselaar heb ik weggelaten en de bell heb ik toch maar kleiner gemaakt. We willen wel een kachel die zeker weten goed functioneert. De afgelopen keer was ik vergeten het plafond mee te tellen in het oppervlak. Het systeem ging over de 7 m2 heen. Nu heb ik de bell verlaagd tot 2 meter hoogte en kom nu uit op 5,6 m2. Dat lijkt me beter.

Daarnaast wordt een schoorsteenklep geplaatst.
Bijlagen
20160912-Leemkachel section.jpg

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2198
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Bouw batch rocket mass heater

Bericht door peterberg » 13 sep 2016, 09:35

Je zou natuurlijk ook het interne stijgkanaal mee kunnen metselen in een hoek. De inhoud neemt daardoor wat af maar de binnen oppervlakte blijft gelijk. Dit heeft als voordeel dat de massa nog wat toeneemt en het stijgkanaal minder heet wordt dan de kale stalen pijp.

Overigens vind ik die 5,6 m² nog te groot, met mijn eigen ervaring in gedachten. Ik heb mijn kachel aanvankelijk op ongeveer die grootte gebouwd en binnen een maand kleiner gemaakt. Nogmaals, het zou wel kunnen op deze grootte maar dan moet de vuurkamer op de vloer staan. Juist het feit dat de rookgassen lager moeten dalen dan de plaats waar het vuur brandt maakt dat de bell sterker werkt.

Je zou dat risico kunnen ondervangen door een bypass halverwege in het stijgkanaal zoals ik eerder heb gesuggereerd. Met zo'n bypass zou je ook de ISA (internal surface area) van de bell weer omhoog kunnen brengen naar 6 m².
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

Bèr
Berichten: 38
Lid geworden op: 27 jul 2010, 18:54

Re: Bouw batch rocket mass heater

Bericht door Bèr » 13 sep 2016, 22:15

Ik heb weer wat aanpassingen gedaan: ik heb de stalen buis vervangen door een gemetseld exemplaar, gewoon vierkant trouwens. In de linker hoek aan de voorzijde. De aansluiting van de schoorsteen zit boven het niveau van het plafond van de bell. Deze maak ik van bovenaf toegankelijk zodat het mogelijk is deze te vegen.

Iets boven de riser heb ik een bypass geplaatst in de afvoer.

De oppervlakte van de bell is weer wat opgevoerd tot 6m2.

Naar mijn mening lijkt dit er al meer op. :)
Bijlagen
20160913-bypass.jpg
20160913-kachel section.jpg

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2198
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Bouw batch rocket mass heater

Bericht door peterberg » 14 sep 2016, 16:13

Stukken beter, bijna goed. De maten kan ik zo niet aflezen, dus zie wat ik nu opnoem als een check of je overal aan gedacht hebt.

Het stijgkanaal liefst niet 177 cm² doorsnede maar in plaats daarvan 15 x 15 cm. Dat heeft te maken met de stroming in een verticale buis, vierkant is weliswaar groter maar heeft ook meer oppervlak waardoor de frictie langs de wanden groter is dan bij een ronde. Om het eenvoudig te houden wordt een vierkant van 15 cm gelijk gesteld aan een cirkel met een diameter van 15 cm, aerodynamisch gezien.

Het instroom gat op de bodem naar het stijgkanaal ook weer groter dan 177 cm², liefst 200% als dat werkbaar is. Dat is nodig omdat de gassen daar een bocht van 180 graden moeten maken en er alleen komende vanaf de bovenkant in kunnen stromen. Dat zou je bijvoorbeeld kunnen realiseren door aan twee zijden van het stijgkanaal een gat ter hoogte van een steen op de kant uit te sparen en op de hoek een klein kolommetje van staal (of steen) te zetten.

Je zou de massa van het geheel nog kunnen upgraden door ook de bakstenen van de buitenkant op plat te metselen. Heel veel trager wordt het geheel er niet van maar je hebt dan wel een kachel die gemakkelijk een etmaal kan overbruggen. De traagheid van het systeem wordt voornamelijk veroorzaakt door de overgang van de binnenschil naar de buitenmantel. Binnen in de steen gaat het door middel van conductie, directe overdracht binnen het materiaal dus, wat relatief snel gaat. Tussen die twee lagen gebeurt het door middel van infrarood straling en die overgang vertraagt het veel meer.

Dan nog de plaats van de bypass: liever onder het niveau van de riser. Alles wat erboven zit wordt stukken warmer en iets minder dan de onderste helft kortsluiten is al meer dan genoeg.

Voor zover ik nu kan bedenken zijn er geen beren meer op de weg, zo'n bell systeem is eigenlijk doodsimpel...
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

Bèr
Berichten: 38
Lid geworden op: 27 jul 2010, 18:54

Re: Bouw batch rocket mass heater

Bericht door Bèr » 14 sep 2016, 21:57

Super!! Dan ga ik snel 650 vuurvaste stenen bestellen!

De meeste dingen kloppen, alleen de Bypass moet ik wat laten zakken. Dat gaat helemaal goedkomen. Dan nog even een praktische vraag: de bell bouw ik met vuurvaste stenen en de daarvoor bedoelde mortel. De buitenzijde trek ik op uit bakstenen en metsel die met? Gewoon cement?

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2198
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Bouw batch rocket mass heater

Bericht door peterberg » 15 sep 2016, 08:48

Ehhh... Wacht nog even met bestellen van de 650 vuurvaste stenen, het kan ook met de helft. Je kunt het onderste deel van de bell optrekken uit gewone harde bakstenen, dat beperkt de prijs van de materialen aanzienlijk. Alles onder het niveau van de riser hoeft niet vuurvast te zijn. Het enige probleem dat ik zie is het feit dat het formaat van chamotte stenen anders is dan van, zeg maar, waalformaat bakstenen. Aan de andere kant is werken met chamotte stenen wel prettig, de maatvastheid en de kantigheid ervan is erg fijn als je dunne voegen maakt.

En ja, de mantel kan gemetseld worden met gewone bastaard mortel. Zand, kalk en weinig cement. De kalk maakt het geheel wat flexibel waardoor er grote kans is dat alles heel blijft. En je kunt (zeker voor de mantel) ook gebruik maken van ongebakken leemstenen die dan weer gepleisterd kunnen worden.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

Bèr
Berichten: 38
Lid geworden op: 27 jul 2010, 18:54

Re: Bouw batch rocket mass heater

Bericht door Bèr » 15 sep 2016, 20:07

Kijk dat is een goede tip! Ik heb gelijk even gebeld met de lokale bouwhandel. Die hebben nog een restpartij liggen van 23 x 11 x 4 cm voor 0,50 cent per baksteen. Dat scheelt dus 60%. Ik denk wel dat het verstandig is om een zak vuurvaste mortel extra te nemen omdat de voeg wat dikker zal worden.

Bèr
Berichten: 38
Lid geworden op: 27 jul 2010, 18:54

Re: Bouw batch rocket mass heater

Bericht door Bèr » 07 sep 2017, 20:26

We zijn weer een jaar verder en nog altijd geen kachel. Door ander prioriteiten is het ons niet gelukt. Maar nu gaat het toch gebeuren. Het is mijn bedoeling om de komende weken verslag uit te brengen van de bouw op het forum. Komend weekend begin ik met het storten van een betonnen basis. Daarboven wil ik de eerste lagen gaan metselen. Nu vraag ik me af: in de bell worden de onderste lagen gemetseld met normale stenen. Welke mortel dien ik daarvoor te gebruiken? Vuurvaste of gewone (bastaardmortel)?

Gebruikersavatar
Pietje
Moderator
Berichten: 2978
Lid geworden op: 04 jun 2012, 21:39
Locatie: Wijbosch
Contacteer:

Re: Bouw batch rocket mass heater

Bericht door Pietje » 07 sep 2017, 21:25

Zolang de temperatuur niet in de buurt van de 500 graden C komt, kun je met cement/kalk/zand metselen. Je zou zelfs met leem kunnen metselen. Dat heeft als nadeel dat je niet te veel lagen op elkaar kan metselen zonder de leem tussendoor te laten drogen. Maar als voordeel dat als de bell toch te groot is je het zaakje makkelijk uit elkaar kan halen en kleiner kan opmetselen.
-- We hebben de aarde niet geërfd van onze voorgangers, maar te leen van onze nakomelingen --

Wouter Gillis
Berichten: 464
Lid geworden op: 22 dec 2008, 14:54
Locatie: Zaventem

Re: Bouw batch rocket mass heater

Bericht door Wouter Gillis » 08 sep 2017, 08:49

Dag Bèr,

leuk, kijk ernaar uit om het hier te volgen. Voorzie je isolatie onder (of boven) de beton die je gaat storten?

Ikzelf ben eerst gestart met 3 lagen ytong op de vloerplaat (totaal 75cm: 25cm om tot op vloerniveau te komen en dan 50cm erbovenop). Enerzijds om de vuurkamer van de grond af te krijgen: handiger om te vullen en het vuur te observeren. Anderzijds om te beletten dat er warmte naar de kelder gaat als je een heel seizoen volcontinu stookt.

Een RBB wordt onderaan weliswaar niet zo heet als een finoven maar toch ga ik ervan uit dat er best wat warmte naar onder straalt als je niet isoleert. Die warmte zou in mijn kelder zo weggeventileerd worden, en dat zou jammer zijn.

Resten Ytong zijn bovendien voor een prikje tweedehands te vinden, soms zelfs gratis.
Groet
Wouter

Wouter Gillis
Berichten: 464
Lid geworden op: 22 dec 2008, 14:54
Locatie: Zaventem

Re: Bouw batch rocket mass heater

Bericht door Wouter Gillis » 08 sep 2017, 08:54

Oja, metselen met leem werkt eigenlijk erg goed. Het is in begin wat zoeken naar een juiste verhouding maar eens die gevonden, gaat het eigenlijk vanzelf. Ik heb nooit moeten wachten tot een vorige laag droog was, ik kon er telkens een nieuwe laag opleggen zonder dat het begon te verzakken, maar ik ben dan ook trage metser... Zorg wel dat de stenen goed vochtig zijn maar niet té nat.
Voor alle duidelijkheid Ik heb wel enkel een buitenmuur en warmtebank met leem gemetst, de eerste bell voor alle zekerheid toch met bastaardmortel. De zone vanaf de uitmonding van de heatriser met vuurvaste stenen en vuurvaste mortel.

groet Wouter

Bèr
Berichten: 38
Lid geworden op: 27 jul 2010, 18:54

Re: Bouw batch rocket mass heater

Bericht door Bèr » 08 sep 2017, 19:44

Bedankt voor de tips. Ik ga de bell in ieder geval metselen met een bastaard mortel. Een paar lagen onder de bovenzijde riser ga ik over naar vuurvast. De vuurkern staat al op pootjes. Deze heb ik kant en klaar gekocht. Ik was eigenlijk niet van plan om de beton te isoleren. De vloer waar de kachel op komt te staan is zelf geïsoleerd. Dus ik denk dat het niet zo veel uit maakt. De warmte blijft hoe dan ook in de te verwarmen ruimte.

Plaats reactie