Hoeveel massa heeft mijn massakachel nodig?

verwarming, isolatie, huiselijk energieverbruik

Moderator: Moderators

hanskraayeveld
Berichten: 436
Lid geworden op: 04 okt 2015, 13:49
Contacteer:

Re: Hoeveel massa heeft mijn massakachel nodig?

Bericht door hanskraayeveld » 22 nov 2017, 09:12

Idd. Als je het beste (met betrekking tot verlies)buffervat wilt hebben, kom je uit op een bol. Meeste inhoud staat tot oppervlakte.
Je vakgebied geeft geen garantie voor een heldere kijk op de zaken.

jwardenier
Berichten: 834
Lid geworden op: 01 feb 2012, 09:59

Re: Hoeveel massa heeft mijn massakachel nodig?

Bericht door jwardenier » 22 nov 2017, 09:48

Het begint mij wat mistig te worden ,ik volg dit topic omdat ik erg nieuwsgierig ben naar de uitkomst ,zou een grotere bel met meer massa meer vermogen leveren ? , levert hij de prestatie dan ook bij een zelfde inhoud /kg verbranding
Als ik 8 kg hout stook per 24 uur kom ik op 1,04 kw gemiddeld per uur , wil ik de prestatie verhogen moet er hout bij ,meer massa word hij hooguit trager van .

Ook wij hebben veel zoninval ,voor en na seizoen is bijna niet te sturen , 1 stook per 24 uur ,ons kacheltje is 300 kg en heeft na 13 uur zijn warmte afgegeven ,Als wij ons vergissen doen we de deur naar de bovenverdieping open en gaan we dus koelen en dit komt erg vaak voor ,ook bij hartje winter met een zonnige dag loopt de temperatuur nog wel eens te hoog op .
Koude periodes stoken we continu en hebben we de mogelijkheid om een 2 e kachel bij te stoken ,temp richting de 30 gr kunnen dan voorkomen op een zonnige ijs dag ,dus kan het dan nodig zijn dat we gaan koelen met buitenlucht
We zijn een temperatuur van 19 gemiddeld gewend ,oververhitting is leuk als je verkleumd bent ,maar niet om geregeld me te maken .
Peter zou je in geval van te hoge temperaturen geen automatische raamopener op inlaat via ondergrondse luchtinlaat kunnen zetten .
B V 40 M lengte pvc buis ondergronds naar beschut bosje ,kun je ook zomers mooi mee koelen en heb je mooi frisse schone lucht in huis .
De 12 ambachten had ooit dit idee op hun site staan

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2204
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Hoeveel massa heeft mijn massakachel nodig?

Bericht door peterberg » 22 nov 2017, 11:17

jwardenier schreef:
22 nov 2017, 09:48

Peter zou je in geval van te hoge temperaturen geen automatische raamopener op inlaat via ondergrondse luchtinlaat kunnen zetten .
B V 40 M lengte pvc buis ondergronds naar beschut bosje ,kun je ook zomers mooi mee koelen en heb je mooi frisse schone lucht in huis .
De temperatuur in ons huis is niet overal gelijk. De huiskamer ligt op het zuiden met grote ramen en een luifel erboven. Daar staat ook de massakachel, het is per definitie de warmste plek in huis. Mocht de temperatuur in de winter wat meer stijgen dan zetten we gewoon de deur naar de rest van het huis open. Als dat niet genoeg is dan zet ik ook de deur van mijn werkplaats open, die ligt op het NNW. Temperaturen van 30º C komen bij ons in de winter nooit voor, 25º hoogst zelden. De balans ventilatie kan de rest prima aan, we hebben altijd frisse lucht in huis. De inkomende lucht komt van een inlaat op het noorden, van het dak achter de bovenverdieping en daarom altijd afgeschermd van de zon.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

hanskraayeveld
Berichten: 436
Lid geworden op: 04 okt 2015, 13:49
Contacteer:

Re: Hoeveel massa heeft mijn massakachel nodig?

Bericht door hanskraayeveld » 22 nov 2017, 11:35

Okee... Zijn we klaar voor wat extra wiskunde?

Gegevens:

Warmtebron: 1000 Watt
Bell: 5 m2, 5 cm dik, beton, gewicht 600 kg

1 kg beton 1 graad verwarmen = 920 Joule
600 kg beton 1 graad verwarmen = 552.000 Joule

We gaan de bell verwarmen met een constant vermogen van 1000 watt. We gaan het niet hebben over rendement, die factor kan er later bijgevoegd worden.

De verwarming van de bell gaat als het volgt in zn werk:

Vermogen(in) = Vermogen(uit) - vermogen(bell)

Wat wilt dit zeggen? Als de bell op kamertemperatuur is, is vermogen(uit) 0. Dus is vermogen(in), vermogen(bell)

Er komt een punt, dat de bell niet verder meer opwarmt. Wanneer is dat? Als Vermogen(uit) GELIJK is aan vermogen(in).

Nu dat we dit hebben gesteld gaan we de formule erbij toveren.

Vermogen(uit) = P(convectie) +P(straling)

P(convectie) = A*t*(deltaT)/r
Dit geld alleen als t = 1 seconde!
Anders is P Joule!

P(straling) = A*epsilon*constante stephan*(T1^4-T2^4)

We maken overal Kelvin van. We gaan uit van T2 = kamertemp = 20 graden = 293 Kelvin.
Dan wordt de formule:

(5*1*(T1-293))/0.2 + 5*0.95*0.0000000567*((T1^4)-(293^4)

Laten we die in een grafiek zetten en kijken wanneer het vermogen(uit) op 1000 watt uitkomt.
wp_ss_20171122_0003 (2).png
Zoals je ziet, bij een temperatuur van de bell bij 311,3 Kelvin, dus 311,3-273= 38,3 graden van de bell.

Dus de bell, kan bij een constante vermogensbron van 1000W en oppervlakte van 5 m2 niet warmer worden dan 38,3 graden.

Gaan we een stapje verder, niet afhaken!

Elke graad die de bell van 600kg beton opgewarmd moet worden kost 552000 Joule.

De eerste seconde(n) van het opwarmen van de bell gaat vlug, omdat alle energie naar de bell gaat, maar vanlieverlede, verschuift het naar P(uit)

De tijd die het kost om om bij een bepaalde temperatuur de massa met 1 graad te verwarmen, is afhankelijk van het vermogen dat op DAT moment in de bell gestoken wordt.

Het vermogen dat in de bell gestoken wordt bij bepaalde temperatuur is als volgt: Precies omgekeerd als het vermogen(uit):

P(bell) = 1000 – P(uit). Grafiek, waarbij y het vermogen in watt is en x de temp in kelvin:
wp_ss_20171122_0004 (2).png
Vervolgens willen we op een willekeurige temperatuur weten hoe lang het duurt om 552.000 Joule of wattuur te verwarmen.

Tijd = energie / vermogen naar bell bij bepaalde temp

Tijd = 552000 / P(bell)



Grafiek:
wp_ss_20171122_0005 (2).png
Zo, nu zijn we waar we moeten zijn.

Als de bell op kamertemperatuur is (293 Kelvin) duurt het 552 sec om de bell met 1 graad te verwarmen. Al het vermogen wordt in de bell gestopt. Maar nu is de bell 10 graden warmer (30 graden) en stoot hij al flink wat energie uit. Hoe lang duurt het dan om de temp van de bell 1 graad te verwarmen? Ongeveer 1190 sec!
En bij 308 Kelvin (bell 35 graden), 2970 sec!

De eerste graad opwarmen kost 552 sec.
De laatste graad in theorie oneindig.
De een na laatste graad 7790 sec, ofwel 130 minuten.

Reken alles op je gemak een keer na. Probeer er je voordeel mee op te doen. Ik zal binnenkort nog wat ermee proberen te rekenen. Dan zal ik laten zien wat dit betekend voor een 2x zo dikke bell.
Ik kan je alvast verklappen dat het niet is wat jij beweert.

Als er liefhebbers zijn kan ik ook rekenen aan hun massakachel, dit zou ik wel fijn vinden om te kijken of theorie en praktijk in de buurt liggen.

Edit:
Ik heb een fout gemaakt door de formule verkeerd in te voeren. Het scheelt een factor 10.
Ik heb alles al aangepast!

Ipv 552000 had ik 55200 staan...
Laatst gewijzigd door hanskraayeveld op 22 nov 2017, 19:41, 3 keer totaal gewijzigd.
Je vakgebied geeft geen garantie voor een heldere kijk op de zaken.

hanskraayeveld
Berichten: 436
Lid geworden op: 04 okt 2015, 13:49
Contacteer:

Re: Hoeveel massa heeft mijn massakachel nodig?

Bericht door hanskraayeveld » 22 nov 2017, 11:51

Ook heb ik nog geen rekening gehouden met de warmte overdracht binnen het materiaal (beton)!

Dit om het nog wat overzichtelijker te houden.
Je vakgebied geeft geen garantie voor een heldere kijk op de zaken.

Gebruikersavatar
Pietje
Moderator
Berichten: 2997
Lid geworden op: 04 jun 2012, 21:39
Locatie: Wijbosch
Contacteer:

Re: Hoeveel massa heeft mijn massakachel nodig?

Bericht door Pietje » 22 nov 2017, 18:30

Ik neem aan dat "wat jij beweert" over mij gaat...? ;-)

in mijn situatie ben ik niet uitgegaan van een constante verwarming van 1000W, maar een batch hout die er brullend in 45 minuten doorheen gaat. Dat proces van opwarmen (waar jij je berekeningen op loslaat, heel interessant overigens!) heb ik helemaal overgeslagen door te stellen dat een vast gedeelte van deze energie in de bell is opgeslagen. Mijn beweringen starten vanaf dat punt: het vuur is uit, er is geen vermogen meer dat de bell aan het opwarmen is. De bell koelt af door het temperatuursverschil met de omgeving, en haar oppervlak. Over die periode van de stook doe ik mijn uitspraken. Niet over jouw fictieve situatie.

Wat ik overigens wel heel interessant vindt om te weten, is de relatie tussen binnenoppervlak van de bell, vermogen van de vuurkern (50kW of zo) en warmtegeleiding in de wand om te weten waar de onder- en bovengrens is van wat een bell redelijkerwijs aan vermogen kan opnemen. Dus om te vinden bij welk oppervlak het opnemend vermogen de aanvoer niet meer kan bijbenen (en dus de rookgassen veel te heet de schoorsteen in gaan). Wellicht dat we daar onze energie in kunnen steken... :-)
-- We hebben de aarde niet geërfd van onze voorgangers, maar te leen van onze nakomelingen --

Gebruikersavatar
SanderL
Berichten: 173
Lid geworden op: 04 feb 2010, 10:51
Locatie: Maartensdijk

Re: Hoeveel massa heeft mijn massakachel nodig?

Bericht door SanderL » 22 nov 2017, 19:27

Als je zo het oppervlak van de bell wilt bepalen, als je uberhaupt het oppervlak van de bell bepaalt, is het dan nog zinvol om rekening te houden met roetaanslag aan de binnenkant van de bell? Ik heb echt geen idee of dat veel uit maakt, roet lijkt mij gevoelsmatig een redelijke isolator. Bij warmtewisselaars tussen rookgas en water word een schoonmaakmechanisme toegepast, is dat bij een bell dan verder te verwaarlozen?
Of mag je de bell na een paar jaar stoken eigenlijk wat groter maken met dezelfde trek als toen de kachel nieuw was?

jwardenier
Berichten: 834
Lid geworden op: 01 feb 2012, 09:59

Re: Hoeveel massa heeft mijn massakachel nodig?

Bericht door jwardenier » 22 nov 2017, 20:00

Hans , mijn kacheltje heeft geen bel ,het is een speksteen ,na de stook kan hij op accustand [zuurstoftoevoer dicht]valt niet veel aan te rekenen ,heb wel een geïsoleerd huis [label b ] glas op het zuiden met een waterpartij daarvoor [spiegelwerking zon ]
En het valt dus zwaar tegen om te sturen op temperatuur met 300 kg .

Peter het koelen doen wij dus ook zo ,al zit ik nu ook met zweet op mijn voorhoofd naast de kachel te tikken ,vanmiddag even de zon erbij en een buiten temperatuur in de middag van 11 gr ,straks een biertje , dat koelt ook .

Gebruikersavatar
Paul Joosten
Berichten: 546
Lid geworden op: 22 feb 2013, 13:49
Locatie: Zuidwending / Veendam
Contacteer:

Re: Hoeveel massa heeft mijn massakachel nodig?

Bericht door Paul Joosten » 23 nov 2017, 08:38

jwardenier schreef:
22 nov 2017, 20:00
na de stook kan hij op accustand [zuurstoftoevoer dicht]
:shock: :shock: :shock: :shock: :shock: :shock: :shock: :?: :?: :?: :?: :?: :?: :?:
Weet je wel wat dat doet met de verbranding? Hoog risico op koolmonoxide, creosootvorming, troep in je schoorsteen en bijbehorend risico op brand.

jwardenier
Berichten: 834
Lid geworden op: 01 feb 2012, 09:59

Re: Hoeveel massa heeft mijn massakachel nodig?

Bericht door jwardenier » 23 nov 2017, 09:08

Paul ,de Alteg is hier op ontworpen ,Ik lees wel van meerdere stenen kachels die afgesloten worden na de stook , er zijn zelfs schoorsteenkleppen die je dicht trekt om zoveel mogelijk warmte te sparen ,de kachel heeft wel een creosoot probleem ,los ik voorlopig op door 3 x per seizoen te vegen.
Al heeft dit meer de oorzaak in de niet geïsoleerde schoorsteen .
Ik plaatste mijn stukje meer om aan te tonen dat een klein kacheltje leid tot oververhitting ,300 kg speksteen is niet te sturen al heeft hij wel een hogere warmte afgifte in de eerste uren na de stook ,met 1 stook per dag in de avond zou het beter gaan ,maar dan heeft hij te weinig massa om 24 uur door te komen .In het voor en na seizoen gaat dit wel erg goed ,overdag de zon en bij avond een houtvuurtje

dormos
Berichten: 411
Lid geworden op: 24 apr 2013, 11:10

Re: Hoeveel massa heeft mijn massakachel nodig?

Bericht door dormos » 23 nov 2017, 09:17

Paul,

Volgens mij scheef John dat na de stook de zuurststoftoevoer dicht gaat. Dus er is geen vuur meer, en het is niet de schoorsteenklep die dichtgaat. Volgens mij heeft hij dan geen probleem met koolmonixide en creosoot. Als de kachel echt uitgebrand is kan zelfs de schoorsteenklep dicht om verlies van de opgewarmde kachel te beperken.
Niets aan de hand lijkt me.

Groet,
Hans

Erikvr
Berichten: 579
Lid geworden op: 02 mar 2009, 13:41

Re: Hoeveel massa heeft mijn massakachel nodig?

Bericht door Erikvr » 23 nov 2017, 11:15

Volgens mij is het beste om na de gloeifase pas de klep dicht te doen; gloeiend houtskool produceert aardig wat koolmonoxide..
groet,
Erik

dormos
Berichten: 411
Lid geworden op: 24 apr 2013, 11:10

Re: Hoeveel massa heeft mijn massakachel nodig?

Bericht door dormos » 23 nov 2017, 14:09

Dan wordt de vraag wat er met"na de stook" bedoeld wordt. Geen vlammen meer of alles compleet opgebrand?

Groet,

Hans

jwardenier
Berichten: 834
Lid geworden op: 01 feb 2012, 09:59

Re: Hoeveel massa heeft mijn massakachel nodig?

Bericht door jwardenier » 23 nov 2017, 15:07

geen flamen meer ,de zuurstof inlaat wordt via een bimetaal geregeld ,is de kachel op temperatuur wordt deze automatisch gesloten ,handmatig zet ik de inlaat van de naverbrander dicht na het uitbranden en heb zo de accustand ,schoorsteen kan niet afgesloten worden ,via de opwaartse trek voert hij altijd de nog eventuele rook / gassen af .
Maar we gaan zo wel ver weg van de vragen van Pietje ,weke ik erg interessant vind .

hanskraayeveld
Berichten: 436
Lid geworden op: 04 okt 2015, 13:49
Contacteer:

Re: Hoeveel massa heeft mijn massakachel nodig?

Bericht door hanskraayeveld » 23 nov 2017, 20:57

pieperdepiep.

Ik had net een enorm verhaal met allemaal formules opgeschreven, druk ik op verstuur, moet ik me aanmelden. Ik meld me aan, ALLES WEG!

Nog op vorige gedrukt, ook niks meer...

Gloeiende gloeiende gloeiende
Je vakgebied geeft geen garantie voor een heldere kijk op de zaken.

Plaats reactie