Primaire en secundaire verbrandingslucht; stooksystemen
Geplaatst: 04 dec 2011, 09:55
Zoals ik dat zie. Anderen mogen mij corrigeren en aanvullen; laat dit een leerzaam onderwerp worden.
Primaire lucht is de vergassingslucht. Het verbrandt een deel van de brandstof en de ontstane hitte ontgast en vergast de rest van het hout. Primaire lucht is qua hoeveelheid minder dan secundaire lucht. De verhouding is ongeveer 6:10.
Nog twee definities: ontgassen is het bij relatief lage temperatuur (<700 graden) vrijmaken van water, teerdampen, houtalcohol en zuren. Vergassen is het ontleden van de genoemde vrijgekomen dampen tot kleinere moleculen en een deel daarvan te laten reageren met de koolstof tot koolmonoxide. Vergassing treedt effectief op vanaf 800 graden, maar is pas efficiënt vanaf 1.200 graden.
De taak van secundaire lucht is het zo volledig mogelijk verbranden van alle dampen en gassen. Secundaire lucht voegt zich pas na het gloeibed bij de dampen en gassen.
Hieruit volgt dat de brandstofstroomrichting het best dezelfde is als die van de gassen. Ofwel dat de vlam van het brandende deel van het hout afwijst. Zou de vlam door het hout heen trekken, dan ontgast de hitte de hele houtvoorraad en een veel te snelle ontgassing vindt plaats. Rook is het gevolg. Een kachel laden door hout op een gloeibed te leggen is dus verbrandingstechnisch helemaal verkeerd. Maar meestal kan het niet anders.
Het tweede wat hieruit volgt is de temperatuur. Bij een zeer hoge temperatuur ontstaat vergassing. De kleine moleculen die hierbij ontstaan reageren gretig met zuurstof, in tegenstelling tot koele teerdampen.
Ontgassing is een licht exotherm proces. Dat betekent dat smeulend en ontgassend hout zichzelf aan de gang houdt, omdat het warmte produceert, ondanks er geen sprake is van verbranding. Aldus is het mogelijk een kachel door de nacht te helpen met een dikke klos hout en gesmoorde lucht. Omdat er alleen sprake is van ontgassing en niet van verbranding is dit de meest vuile stook die je je kunt voorstellen. Een deel van de teerdampen zet zich af in de schoorsteen, de rest drijft naar de buren.
In een houtgasgenerator laten de ontgassing en vergassing zich het best controleren. Primaire lucht en de vergassingskamers zijn gefixeerd en de brandstof is uniform van vorm en heeft daarmee een constant reactieoppervlak. De aanvoer is gestaag en zelfregelend. In een houtgasketel is het proces wat minder beheersbaar, maar dat geeft niet, want de hete gassen worden direct verbrand. Buiten de opstart geschiedt dit zeer schoon. Alleen in deze twee systemen is sprake van ware vergassing. Bij alle andere manieren van houtstook spreken we van ontgassing. Er vindt soms een weinig vergassing plaats, maar nooit volledig.
De rocket stove is de tweede beste manier van stoken, want het vuur draait weg van het hout. Het hout brandt als een sigaar af. Alleen is het lastig om van primaire en secundaire lucht te spreken, omdat er geen gescheiden kamers zijn voor ont- en vergassing en verbranding. Nu maakt dat niet zoveel uit, want de gecontroleerde afbrand, de turbulentie en een overschot aan lucht zorgt toch wel voor een schone verbranding.
Omgekeerd stoken is ook een prima manier van stoken, omdat het vuur wegbrandt van de voorraad. Nadeel is dat dit alleen batchgewijs kan.
Een gewone houtkachel wordt vaak voorzien van onderbeluchting en bovenbeluchting als primaire en secundaire lucht. Het is een primitieve vorm waarbij de grenzen niet strak gedefinieerd zijn. Gebruiksvriendelijkheid is belangrijker dan een ultiem schone stook. Die gebruiksvriendelijkheid maakt wel dat de factor stoker een belangrijke is. Een houtgasgenerator werkt domweg niet als het hout niet van de juiste maat is of te nat is. Een kachel kan op vele manieren verkeerd gestookt worden terwijl hij gewoon doet wat gevraagd wordt: warmte afgeven. Eigenlijk is het een beetje dubbel: de simpelste installatie om te stoken is het meest verbreid, maar vraagt om de meeste kennis. En bij dat laatste gaat het nog wel eens mis...
Groet,
DJ
Primaire lucht is de vergassingslucht. Het verbrandt een deel van de brandstof en de ontstane hitte ontgast en vergast de rest van het hout. Primaire lucht is qua hoeveelheid minder dan secundaire lucht. De verhouding is ongeveer 6:10.
Nog twee definities: ontgassen is het bij relatief lage temperatuur (<700 graden) vrijmaken van water, teerdampen, houtalcohol en zuren. Vergassen is het ontleden van de genoemde vrijgekomen dampen tot kleinere moleculen en een deel daarvan te laten reageren met de koolstof tot koolmonoxide. Vergassing treedt effectief op vanaf 800 graden, maar is pas efficiënt vanaf 1.200 graden.
De taak van secundaire lucht is het zo volledig mogelijk verbranden van alle dampen en gassen. Secundaire lucht voegt zich pas na het gloeibed bij de dampen en gassen.
Hieruit volgt dat de brandstofstroomrichting het best dezelfde is als die van de gassen. Ofwel dat de vlam van het brandende deel van het hout afwijst. Zou de vlam door het hout heen trekken, dan ontgast de hitte de hele houtvoorraad en een veel te snelle ontgassing vindt plaats. Rook is het gevolg. Een kachel laden door hout op een gloeibed te leggen is dus verbrandingstechnisch helemaal verkeerd. Maar meestal kan het niet anders.
Het tweede wat hieruit volgt is de temperatuur. Bij een zeer hoge temperatuur ontstaat vergassing. De kleine moleculen die hierbij ontstaan reageren gretig met zuurstof, in tegenstelling tot koele teerdampen.
Ontgassing is een licht exotherm proces. Dat betekent dat smeulend en ontgassend hout zichzelf aan de gang houdt, omdat het warmte produceert, ondanks er geen sprake is van verbranding. Aldus is het mogelijk een kachel door de nacht te helpen met een dikke klos hout en gesmoorde lucht. Omdat er alleen sprake is van ontgassing en niet van verbranding is dit de meest vuile stook die je je kunt voorstellen. Een deel van de teerdampen zet zich af in de schoorsteen, de rest drijft naar de buren.
In een houtgasgenerator laten de ontgassing en vergassing zich het best controleren. Primaire lucht en de vergassingskamers zijn gefixeerd en de brandstof is uniform van vorm en heeft daarmee een constant reactieoppervlak. De aanvoer is gestaag en zelfregelend. In een houtgasketel is het proces wat minder beheersbaar, maar dat geeft niet, want de hete gassen worden direct verbrand. Buiten de opstart geschiedt dit zeer schoon. Alleen in deze twee systemen is sprake van ware vergassing. Bij alle andere manieren van houtstook spreken we van ontgassing. Er vindt soms een weinig vergassing plaats, maar nooit volledig.
De rocket stove is de tweede beste manier van stoken, want het vuur draait weg van het hout. Het hout brandt als een sigaar af. Alleen is het lastig om van primaire en secundaire lucht te spreken, omdat er geen gescheiden kamers zijn voor ont- en vergassing en verbranding. Nu maakt dat niet zoveel uit, want de gecontroleerde afbrand, de turbulentie en een overschot aan lucht zorgt toch wel voor een schone verbranding.
Omgekeerd stoken is ook een prima manier van stoken, omdat het vuur wegbrandt van de voorraad. Nadeel is dat dit alleen batchgewijs kan.
Een gewone houtkachel wordt vaak voorzien van onderbeluchting en bovenbeluchting als primaire en secundaire lucht. Het is een primitieve vorm waarbij de grenzen niet strak gedefinieerd zijn. Gebruiksvriendelijkheid is belangrijker dan een ultiem schone stook. Die gebruiksvriendelijkheid maakt wel dat de factor stoker een belangrijke is. Een houtgasgenerator werkt domweg niet als het hout niet van de juiste maat is of te nat is. Een kachel kan op vele manieren verkeerd gestookt worden terwijl hij gewoon doet wat gevraagd wordt: warmte afgeven. Eigenlijk is het een beetje dubbel: de simpelste installatie om te stoken is het meest verbreid, maar vraagt om de meeste kennis. En bij dat laatste gaat het nog wel eens mis...
Groet,
DJ
