Batch Rocket: Rocket stove, maar dan anders

verwarming, isolatie, huiselijk energieverbruik

Moderator: Moderators

incus
Berichten: 84
Lid geworden op: 12 dec 2012, 04:36

Re: Rocket stove, maar dan anders

Bericht door incus » 09 apr 2013, 22:46

Zo, daar heb ik weer veel van geleerd, Dutch John, Kockie en Peter.
Wel een beetje dom om het effect van de uitzetting van de gassen te vergeten. Zal ik niet weer vergeten volumevergroting met een factor 4,5 bij temperatuurstijging van 20 naar 1032 graden.

Ik ben wel geschrokken van het bericht dat er doden gevallen zijn door RMH's in Noord-West USA . Maar ook wel erg optimistisch om de schoorsteen weg te laten.

Er blijkt wel uit dat een goede schoorsteen van levensbelang is. Het lijkt mij (met Dutch John) dat zolang er onderdruk is in de bel het systeem veilig is. Zou het daarom niet handig zijn om bij onze experimentele kachels naast het gebruik van een koolmonoxidealarm, ook standaard een overdrukalarm in de kachel in te bouwen? Technisch gezien moet het niet zo moeilijk zijn om te maken, of bestaan ze al?

Nog één opmerking over de verhouding schoorsteendiameter/riserdiameter. Stel de hele systeem (rocket, bel en schoorsteen) is warm en de rocket wordt nog eens bijgevuld. In dat geval kunnen de warme gassen weinig warmte afgeven en zullen dus ook weinig krimpen. In zo'n geval moet de schoorsteen toch het grote volume kunnen afvoeren.

Ingewikkeld ding zo'n kachel.

Dutch John
Berichten: 4517
Lid geworden op: 02 dec 2006, 12:23

Re: Rocket stove, maar dan anders

Bericht door Dutch John » 10 apr 2013, 06:19

Het is sowieso verstandig om de schoorsteendiameter aan de royale kant te houden. Een riser met een grote delta T weet wel raad met turbulente stromen vanwege de korte lengte. In een lange schoorsteen met lage delta T heb je liever een lagere, laminaire stroomsnelheid. Dus een relatief veel grotere diameter, ondanks de afgekoelde gassen en bijbehorend kleiner volume.
Als een massakachel "vol" (warmte) is en hij wordt nog bijgestookt, dan willen de gassen maar moeizaam in tegenstroom. Dan heb je een goede schoorsteen nodig om onderdruk in de kachel te houden.
Ingewikkeld ding zo'n kachel.

De kachel valt wel mee. De theorie erachter is wat lastiger. Zeker als je beseft dat niet alleen de diverse componenten elkaar beïnvloeden, maar ook factoren als brandstof, buitenluchttemperaturen, wind en de temperaturen van en in de diverse delen van het systeem.

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

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

Re: Rocket stove, maar dan anders

Bericht door ritsaert snijder » 10 apr 2013, 08:27

@ Incus,
Die veiligheidsmaatregelen zijn ook afhankelijk van het gebruik en de bouw van de kachel. De open feed tube in een rocket vergroot het risico. De horizontale afvoer van de rookgassen (volgens mij niet toegestaan in Nederland) vergroot het risico. De kwaliteit van de bouw is ook een factor.
Ik vind zelf het gebruik van een klep in de schoorsteen (je mag hem maar voor een deel afsluiten) ook wel een risicofactor. Maar geeft wel een forse bijdrage voor het rendement.

@ DJ
Bij mijn massakachel (tegenstromer met bell/zitbank) krijg ik altijd rook terug als ik stiekem bijleg. Dat werkt ook als waarschuwing. Maar hij gaat vervolgens juist eerder te hard. Terwijl ik geen indrukwekkende schoorsteen heb (beetje bochtig en niet erg lang).

Rs
groet!

Ritsaert

Gerbe Ouwehand
Berichten: 53
Lid geworden op: 09 feb 2006, 13:04
Locatie: Twello
Contacteer:

Re: Rocket stove, maar dan anders

Bericht door Gerbe Ouwehand » 27 apr 2013, 00:18

Afgelopen week hebben Daan en ik een nieuwe stooksessie gedaan, dit niet omdat we twijfelen aan de goede werking van de kachel maar meer om meer inzicht te krijgen in het karakter van deze nieuwe kachel (R177+Bell).
Wat mij betreft heeft dat geleid tot een aantal verrassende inzichten, met name over de "vocht huishouding"in de kachel.
Hieronder zie je wat video's waarin geëxperimenteerd is met een rookgas ventilator en een gewijzigde luchttoevoer.
http://www.youtube.com/watch?v=WJCypeVQhqk
http://www.youtube.com/watch?v=PmSwx7CLey4
http://www.youtube.com/watch?v=-ZfO30dgveY
http://www.youtube.com/watch?v=2XVv3quXx0o

Mees*
Berichten: 287
Lid geworden op: 20 jan 2011, 14:57

Re: Rocket stove, maar dan anders

Bericht door Mees* » 27 apr 2013, 04:47

Bijleggen geeft hier ook altijd wat verstoring. Doen we dus ook niet meer want het heeft volgens mij geen enkel nut. Gewoon volle bak, aansteken en de volgende dag weer opnieuw vullen. Een dag overslaan is ook geen probleem
Toen onze kachel nog nieuw was waren we flink in twijfel vanwege de slechte trek, maar toen we samen met Peter geconcludeerd hadden dat hij nieuw misschien wel 1000 ltr water in zich had.........
Daarna geen problemen meer, al moeten we bij de eerste run altijd wel rekening houden met de buitentemperatuur. Aansteken bij een twijfelachtige buitentemperatuur is vragen om een rookgordijn. We lossen dat in september oktober op door de eerste run klein te beginnen in de laatste bell. Vanaf die tijd houden we hem warm tot april.

Gerbe Ouwehand
Berichten: 53
Lid geworden op: 09 feb 2006, 13:04
Locatie: Twello
Contacteer:

Re: Rocket stove, maar dan anders

Bericht door Gerbe Ouwehand » 27 apr 2013, 08:59

Mees* schreef:Toen onze kachel nog nieuw was waren we flink in twijfel vanwege de slechte trek, maar toen we samen met Peter geconcludeerd hadden dat hij nieuw misschien wel 1000 ltr water in zich had.........
Daarna geen problemen meer, al moeten we bij de eerste run altijd wel rekening houden met de buitentemperatuur. Aansteken bij een twijfelachtige buitentemperatuur is vragen om een rookgordijn. We lossen dat in september oktober op door de eerste run klein te beginnen in de laatste bell. Vanaf die tijd houden we hem warm tot april.

Mees,
Dit komt me bekend voor van m'n eigen finoven. Ik ben wel benieuwd hoe je kachel eruit ziet, of staat dat hier al ergens en loop ik achter de feiten aan?
De warmte overdracht in een leemkachel wordt afgezien van de directe straling in de kachel voor een groot deel bepaald door het vocht in de rookgassen. Dit vocht bepaalt dus in hoge mate het karakter van de kachel.
Volgens mij gaat dat ongeveer als volgt: hout is altijd vochtig bij 15% vocht is dat per kilo 0,15 ltr. verder ontstaat bij de verbrandingsreactie nog eens z'n 65% vocht, dat is 0,65 ltr. bij elkaar komt 0,8 ltr water vrij.
Omdat de verbranding warmte geeft, wordt al het vocht in stoom cq damp omgezet. Stook je in 1 uur 4 kilo hout dan komt in die tijd 3,2 ltr water in de kachel. Als je in de kachel geen vocht accumuleren constructie hebt, zoals dat bij een stalen kachel het geval is dan moeten de met water verzadigde rookgassen direct de schoorsteen uit, gebeurt dat niet, dan treedt condensatie in de kachel op. Als de rookgassen heet genoeg zijn en er is voldoende trek in de schoorsteen dan verdwijnen deze netjes.
Rookgassen van een dergelijke kachel hebben volgens mij meer trek nodig omdat natte gassen nou eenmaal zwaarder zijn en moeilijker naar boven te krijgen zijn. Bij Peter heb ik gezien dat de schoorsteen temperatuur boven de 100 graden uit gaat, ook heb ik bij hem gezien dat deze veel vocht bevatten door op het dak bij hem de hand in de schoorsteen te steken. Dat is geen echt betrouwbare methoden om te meten maar het verschil tussen droge of natte gassen is goed waarneembaar.
Er gebeurt nog iets in de kachel, de rookgassen die de riser uitkomen zijn uitgezet en wel minimaal 1360 X bij verbranding worden deze dus als het ware de kachelruimte ingeblazen, gelukkig maar anders komt het je kamer in.
De hete uitgezette gassen komen vrijwel direct in contact met de lemen kachelwand en koelen sterk af, hierbij condenseert het vocht en wordt vrijwel geheel door de leem opgenomen, daarmee niet alleen het vocht maar ook de warmte. Daardoor worden de rookgassen als het ware gedroogd en worden lichter door vochtverlies en zwaarder door afkoeling van het gasdeel.
De koudste gassen zakken de Bell in naar het koudste punt, daar waar het schoorsteenkanaal eindigt en worden door de trek mee naar buiten genomen. Vrijwel alle warmte wordt door de vocht absorberende Bell opgenomen. Daarom gaat de rookgastemperatuur ook maar moeilijk omhoog.
Ik heb ook kunnen vast stellen dat de rookgassen droger zijn waardoor ze bij een lagere trek toch gemakkelijker stijgen.
Het doet vermoeden dat door dit gedrag het rendement van de leemkachel nauwelijks is te over treffen.
Ook zijn de stroomsnelheden in een leemkachel naar mijn idee lager, dat verklaart dat de primaire lucht opening wat groter zou moeten zijn.Voorwaarde bij dit alles is natuurlijk wel dat de verbranding zo volledig mogelijk is! Daarom zou er aan gemeten moeten worden!
Gerbe.

Gebruikersavatar
Paul Joosten
Berichten: 627
Lid geworden op: 22 feb 2013, 13:49
Locatie: Zuidwending / Veendam
Contacteer:

Re: Rocket stove, maar dan anders

Bericht door Paul Joosten » 27 apr 2013, 09:57

Interessante beschouwing Gerbe maar iets snap ik niet helemaal. Je stelt dat het leem een deel van het vocht opneemt waardoor de rookgassen droger worden. Aannemende dat de opslagcapaciteit voor vocht in leem niet oneindig is: waar blijft dat vocht dan uiteindelijk?
BP: "Try and leave this world a little better than you found it"
"Verbeter de wereld, begin bij jezelf"..."stop daarna niet en help ook een ander op weg!"
https://duurzamehuizenroute.nl/woning/v ... 05-veendam

Dutch John
Berichten: 4517
Lid geworden op: 02 dec 2006, 12:23

Re: Rocket stove, maar dan anders

Bericht door Dutch John » 27 apr 2013, 10:53

Eigenlijk wil je helemaal geen vochtopname door de kachel. Het laten condenseren en later weer verdampen is een "zero-sum" resultaat; het brengt je niets qua rendement. Vocht heeft echter de eigenschap te gaan kruipen. En neemt dan oplosbare stoffen, zoals sommige teren, mee. Daar wordt de buitenkant van de kachel niet mooier van.

De ideale schoorsteentemperatuur blijft naar mijn mening 60 graden aan de regenkap. Tijdens de opstook mag dat even iets lager zijn, maar aan het eind liever wat hoger om de zaak te drogen. Stookkamer, wisselaar en schoorsteen moeten op elkaar afgestemd zijn. En bijleggen geeft een constantere temperatuurbeheersing dan batch stoken.

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

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2235
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Rocket stove, maar dan anders

Bericht door peterberg » 27 apr 2013, 13:49

Dutch John schreef:Eigenlijk wil je helemaal geen vochtopname door de kachel. Het laten condenseren en later weer verdampen is een "zero-sum" resultaat; het brengt je niets qua rendement.
Als de temperatuur van de waterdamp bijvoorbeeld 400 graden is en het wordt opgenomen door de binnenwanden van de kachel, dan heb je vervolgens maximaal 100 graden nodig om datzelfde vocht weer te verdampen. Is dat dan ook een zero-sum resultaat?

In de gloeifase wordt er geen water meer geproduceerd. Volgens deze redenering blijft er dan toch vocht uit de schoorsteen komen bij een leemkachel. Geen idee of dat zo is.

Mijn eigen ervaring:
Ik weet erg zeker dat de afgas temperatuur aan het begin van de schoorsteen binnen 15 minuten boven 60 graden Celsius moest zijn bij mijn rocket bell experiment. Zo niet, dan stokte de trek en kwam er rook mijn werkplaats in. Bij al die gelegenheden ben ik met een verfbrander aan de gang geweest om de schoorsteen bij te verwarmen.

Het probleem was zonder twijfel het vocht in de rookgassen, af en toe liep er zelfs een plasje uit. Temperatuur verhogen loste dat probleem op, maar droger maken van de rookgassen zou ook een remedie kunnen zijn. Zelfs als we dat laatste als ongeloofwaardig bestempelen blijft het feit bestaan dat die leemkachel (ook de kachel van Mees* trouwens) met veel lagere schoorsteen temperaturen kan werken en toch door blijft branden.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

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

Re: Rocket stove, maar dan anders

Bericht door deleted » 27 apr 2013, 15:35

Vocht opnemen en afgeven door de leemwand is ook niet enkel een kwestie van hoeveelheden, maar eerder een kwestie van hoeveelheid per tijdseenheid.


Damp opnemen en condenseren gebeurt ook door de hele wand.

Vocht terug laten verdampen gebeurt echter enkel aan het oppervlakte van de wand (binnen,-, maar ook buitenzijde !). Dit zal dus steeds een veel langzamer proces zijn.

Leem kan daardoor goed een piekbelasting verwerken maar heeft meer tijd nodig om het vocht weer af te geven.
Dit matched eigenlijk heel goed met de korte belasting tijdens de stook en de lange ontlaadperiode erna.
Theorie van Gerbe lijkt me daarom eigenlijk nog redelijk plausibel.
Zeker het meten waard ...

Eventueel kan het gebruik van leem dan wel tot rendementsverhoging leiden. Immers dat condenseren en verdampen evenveel energie kost is een feit, maar als de rookgastemperatuur 10 graden mag zakken doordat leem beter met condenseren overweg kan, blijft hoe dan ook een winst van 10° ...


Maar .... misschien toch maar eerst meten , want door de zeer verschillende temperaturen overal in de kachel: (boven versus onder, wand versus binnenkant enz ...) moet je eigenlijk overal de RV van berekenen om te weten waar de dampspanning naar gericht is. (en niet de absolute waterinhoud)
Hete lucht (600°C)kan veel meer water bevatten dan een warme wand(100°C)... kan dus evengoed zijn dat die wand helemaal geen molecule water opneemt van die het lucht. Uitwisseling van watermolecules gebeurt immers enkel in de richting van een hoge RV naar een lage RV. En is dus erg temperatuursafhankelijk.

G

Dutch John
Berichten: 4517
Lid geworden op: 02 dec 2006, 12:23

Re: Rocket stove, maar dan anders

Bericht door Dutch John » 27 apr 2013, 19:10

peterberg schreef:Als de temperatuur van de waterdamp bijvoorbeeld 400 graden is en het wordt opgenomen door de binnenwanden van de kachel, dan heb je vervolgens maximaal 100 graden nodig om datzelfde vocht weer te verdampen. Is dat dan ook een zero-sum resultaat?

Peter,

Het gaat niet om de temperatuur, maar om de energie die vrijkomt, dan wel opgenomen wordt. Bij 100 graden duurt het langer.

G,

Als de rookgastemperatuur daalt door opname van condens door leem, dan is dat op dat moment winst. Maar een keer moet dat vocht er weer uit. En dat kost energie. Ook bij een langzaam proces. Als wegdampen te lang duurt en de wand raakt verzadigd, krijg je te maken met verkleuringen door watergedragen teer. Voorkomen lijkt me beter dan genezen.

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

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

Re: Rocket stove, maar dan anders

Bericht door deleted » 27 apr 2013, 22:56

Dutch John schreef:Als de rookgastemperatuur daalt door opname van condens door leem, dan is dat op dat moment winst. Maar een keer moet dat vocht er weer uit. En dat kost energie. Ook bij een langzaam proces.

Denk ik ook.


Dutch John schreef:Als wegdampen te lang duurt en de wand raakt verzadigd, krijg je te maken met verkleuringen door watergedragen teer. Voorkomen lijkt me beter dan genezen.


Verzadiging is ZEKER absoluut te mijden.

Maar laat ons even een simpele voortstelling maken:

Veronderstel: Rookgassen condenseren bij 50°C op de zwakste plaats in een bepaalde kachel.

-Stel (1) dat dit op de bodem is van een ijzeren bell, dan gaat die niet lang heel blijven.
Gevolg: Je gaat dit vermijden door het ontwerp zo te maken dat er minder warmte wordt afgenomen.
De kachel moet soms ook vanuit een absolute koudstart vertrekken, of moet ook al eens een niet-perfect-droog stuk hout kunnen doorslikken. Kortom , voorkomen is beter dan genezen, dus om op het zwakste plekje in de kachel meer dan 50 graden te halen, streef je ten alle tijde naar een schoorsteentemperatuur van 60°C. (je wil 10°C marge voor de veiligheid)

-Bij een leemkachel (2) nemen we nu even aan dat hij een bepaalde hoeveelheid condens kan verwerken. Dit als het niet te fors oploopt zodat de droogkapaciteit tijdens de ontlaadperiode ruim meer is dan de condesatie tijdens de stookfase.
Bijvoorbeeld: Door de temperatuur te laten zakken tot 40 graden op de zwakste plek condenseert op die plaats 500 gram water per stookbeurt. De energie die dit oplevert is echter even groot als er weer ingaat om het terug op te drogen tijdens de ontlaadfase. (de winst van het laten zakken van 50 naar 40°C wordt teniet gedaan door de energie die het verdampen van 500 g water kost)
Tov van het perfect handhaven van 50°C(op de zwakste plek) is er dus niets gewonnen.
Maar anderzijds is er ook niets verloren gegaan tov het perfect nastreven van 50°C. Maw we kunnen hierdoor de afgastemperaturen met een gerust hart laten zakken tot het absolute minimum van 50°C. Zelfs op dat ogenblik heb je immers nog steeds een veilige marge van 10°C.

Kortom: Het laten zakken onder 50°C(voor dit voorbeeld) levert geen energiewinst in een gesloten systeem (= waar condenswater niet extern wordt afgevoerd), maar doordat leem wel een bepaalde hoeveelheid condens kan verwerken, kan je de temperatuur steeds tot het kritische punt laten zakken en houd je toch nog een marge. Daardoor haalt hij ten alle tijde het rendement van zijn ondertemperatuur (50°C op de zwakste plek), zelfs als hij daar licht onderdoor gaat(nat hout, koudstart enz)
Vermits een massakachel geen elektronische regelingen heeft is die marge welkom. Zonder die marge hanteer je immers een hogere 'veilige' afgastemperatuur (=60°C).
Waardoor er in dat geval dan meestal nog 10°C teveel verdwijnt.


De vraag blijft echter of de wand wel veel water opneemt...
Volgens mij zeker niet in de bell. Hooguit in het laatste stuk van het traject waar de wandtemperatuur en de afgastemperatuur kortbij elkaar liggen. (hier het bankje)
Volgens mij is het dus ook voldoende dat het laatste stukje van de kachel van 'vochtbufferend' materiaal gemaakt wordt om deze extra marge te verkrijgen.

G

fikkie stoken
Berichten: 199
Lid geworden op: 20 nov 2012, 00:34

Re: Rocket stove, maar dan anders

Bericht door fikkie stoken » 27 apr 2013, 23:14

Hallo G

Geen kritiek hoor, ik vind jou bevindingen en andere hoek van inzicht altijd zeer interresant.

Maar bij massa kachels waar rookgassen niet gestuurd worden door gebruik van rookgas ventilator oid erg gevaarlijk om zo laag te gaan in temperatuur.

vocht in hout en buiten temperaturen en luchtdrukken zijn dusdanig van invloed dat dit niet toepasbaar zal zijn, althans dat is mijn mening.

Trek in de schouw ben je van afhankelijk!!! 1 parameter mis en....

Ik heb gemerkt dat bij mijn pellets, een watertemperatuur van net onder de 60(50-60) graden geen condens oplevert.(watermantel of andere massa temperatuur is gelijk)

Maar de hoeveelheid vocht in de pellets is ook erg laag en de hoeveelheid lucht word geleverd door overdruk.

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

Re: Rocket stove, maar dan anders

Bericht door deleted » 27 apr 2013, 23:21

Fikkie Stoken,
Pin me niet vast op die 40, 50 of 60 °C, dat was gewoon om de redenering duidelijk te maken.
Of het ook effectief meer marge geeft weet ik ook niet.
Theoretisch zou het kunnen werken.

Bufferend vermogen kan de absolute ondergrens verleggen van een piekbelasting naar een etmaalgemiddelde.
Dat zou een kleine theoretische winst kunnen inhouden. Maar om het zeker te weten zal je moeten meten.

G

fikkie stoken
Berichten: 199
Lid geworden op: 20 nov 2012, 00:34

Re: Rocket stove, maar dan anders

Bericht door fikkie stoken » 27 apr 2013, 23:36

Hoi Gandalf

Wat interresant zou zijn:bij welke temperatuur kunnen we veilig rookgassen laten ,,trekken,,zodat de gassen veilig afgevoerd worden.

Volgens mij ontkom je niet aan elektronica.

Nl de opstart van de kachel, na een bepaald temperatuurbereik kun je een klep sturen om de rookgassen om te leiden naar de massa om op te warmen.

Frans had daar een proto type klep in bedacht.

boven de 70 massa verwarmen;onder de 70 rechtdoor naar buiten oid.

Groet

Plaats reactie