Het vervolg lezen - Editions-tondeur.be

TECHNIEK
Massakachels
Massakachels of warmte-accumulerende kachels bestaan al eeuwen en komen vaker voor in
landen als Oostenrijk, Zweden, Finland of in de Elzas. Tegenwoordig neemt de verkoop ervan in
Europa weer toe, ook in gebieden met een meer gematigde klimaat zoals België en Frankrijk, en
dit onder invloed van het zoeken naar energiezuinige en milieuvriendelijke energieën.
40

2
Bij dit type kachels gaat het
meestal om houtbranders die
volledig bestaan uit een grote
massa warmte-accumulerend
materiaal (500 kg tot meerdere
tonnen). De brandstof heeft ook
belang voor de kwaliteit van de
verbranding: het hout wordt best
in kleine blokken gekloofd en zeer
goed gedroogd (een tot drie jaar
op een beschutte en verluchte
plaats). Verschillende houtsoorten
(ook de harsachtige) kunnen
worden gebruikt zolang hun
watergehalte minder dan 20%
bedraagt. Het principe van de
kachel is de warmtegeproduceerd
in de barndkamer , op te slaan in
het materiaal (de massa) waaruit
de kachel is opgetrokken en die
warmte daarna regelmatig en
geleidelijk aan weer uit te stralen.
De 2 meest courante types –
tegelkachels en speksteenkachelsonderscheiden
zich zo door hun
grote thermische inertie, hun
autonomie, hun hoog rendement
van 80 tot 95% en hun
stralingswarmte. Ze zijn wel nog
vrij duur: de prijzen lopen op van
3000 tot 9000 euro (plaatsing
inbegrepen), zo niet meer.
Principe en werking
Een van de basisprincipes van de
werking van een massakachel is de
quasi totale verbranding van het
hout. Dit verhoogt het rendement
van de kachel (90 tot 95%!),
verhindert de verspreiding van
onvolledig verbrandde deeltjes in
de rookgassen en beperkt de
productie van as. Deze kachels
worden geacht weinig te vervuilen
omdat ze gebruik maken van het
principe van postverbranding: in de
eerste verbrandingskamer wordt
een voldoende hoge temperatuur
(600°C) beoogd van de
rookgassen, vrijgegeven door het
vuur, om hun verbranding te
ontketenen in een tweede (hogere)
kamer. Er moet ook extra zuurstof
worden toegevoerd. Die wordt
ofwel geleverd door een overschot
van primaire lucht (lucht die
toekomt in de eerste
verbrandingskamer), ofwel door
een zogenaamde secundaire
luchttoevoer (ingebracht tussen de
twee kamers of soms bovenaan in
de eerste). Tenslotte wordt door
deze luchttoevoer de
1
In deze speksteenkachel moet
slechts enkele uren hout worden
gestookt om gedurende 24 uur
zonder onderbreking van heerlijke
stralingswarmte te kunnen
genieten. Stralingswarmte is
inderdaad bijzonder aangenaam
om te voelen en biedt heel wat
voordelen voor de gezondheid,
vooral voor mensen met
aandoeningen aan de luchtwegen.
Het bijzonder hoge rendement
van een speksteenkachel zorgt
ervoor dat de verwarmingskosten
maximaal worden beperkt, zodat
3
men de relatief hoge investering
er vanzelf uithaalt. Zoals bij heel
wat modellen mogelijk is werd
ook deze kachel op maat
aangepast. Hier is hij
gecombineerd met een
verwarmende zitbank waarin het
rookkanaal verborgen zit.
Model TU2203/10 van TULIKIVI
Realisatie: Jos De Backer
41

1. Deze tegelkachel bestaat uit
een bekleding van vuurvaste
tegels van 6 cm dik en een
cilindervormige gietijzeren haard
(Caloritube Alpha). Kwestie van
deze zeer ruime woonkamer
tegelijk met convectie- en met
stralingswarmte te verwarmen,
want faience stapelt de warmte op
en geeft ze traag weer af.
Bovendien wordt het rendement
van deze haard opgedreven door
de dubbele verbranding die de
onverbrande gassen doet
ontbranden en zo een maximum
aan calorieën recupereert. Meer
nog, zo wordt roetaanslag in het
rookkanaal vermeden. Deze kachel
is verkrijgbaar in drie versies, van
9 tot 17 kW. Het geheel werd
bekleed met traditionele witte
(Saint-Clément) en groene
tegeltjes. Kachel: model «Cedric
version 1» van OLIGER
1
rookmengeling bevordert door de
vorming van een werveling ofwel
door de doorstroming langs een
aantal hindernissen die daarvoor
zijn bedacht. Daarna wordt de hete
rook –voor hij direct ontsnapt langs
de schouwpijp- door een circuit van
kanalen geleid die rond de
verbrandingskamer circuleren. De
warme gassen verminderen zo hun
snelheid en dragen hun warmte
over aan het vuurvaste materiaal
waaruit de kachel bestaat. Die
massa slaat de warmte op en
straalt ze daarna langzaam en
continu uit in de ruimte. Na het
uitdoven van het vuur zal de
geaccumuleerde warmte verder
geleidelijk worden uitgestraald
door het materiaal.
Massakachels hebben bijgevolg
een grote autonomie: een hevig
vuur van een tot twee uren kan
normaal voor ongeveer 24 uur
stralingswarmte zorgen, wat het
aantal keer herladen van blokken
beperkt.
Materialen
De warmteaccumulatie van deze
kachels is heel groot wegens hun
dikke vuurvaste materialen met
een hoog accumulatievermogen.
Deze zijn variabel maar de meest
courante zijn vuurvaste steen,
bekleed met keramische tegels of
vuurvaste mortel en vulkaanstenen
zoals speksteen (steatiet). Ze zijn
in staat hoge temperaturen en
herhaalde thermische schokken te
incasseren.
De deuren bastaan meestal uit
gietijzer en vuurbestendig glas.
Stralingswarmte
Bij stralingswarmte wordt de
warmte, afkomstig van de warme
2 3
42

4
2 & 3. Deze speksteenkachel
verwarmt twee ruimtes
tegelijk: ze gaat letterlijk ‘door’
de muur. Aan de ‘voor’zijde
verwarmt ze de woonkamer,
maar aan de rugzijde straalt ze
ook warmte uit in de keuken en
is er bovendien een oven
ingebouwd. Model «2480» van
TULIKIVI
4 & 5. Noorse speksteen van deze
kachel biedt dezelfde
voordelen als Finse speksteen
wanneer het gaat om accumulatievermogen
en thermisch
rendement. De warmte wordt
snel verspreid in het grootste deel
van de woonkamer, en dat al na
een halfuurtje stoken. Vervolgens
neemt het duurzame effect van de
in de speksteen opgeslagen
warmte de “fakkel” over.
Deze bijverwarming is het
gedroomde systeem voor
wisselvallige winters en kan
perfect gecombineerd worden met
een convectieverwarming van de
Cv. Afmetingen: Br 57 x D 46,5 x
H 142 cm. Vermogen 8 kW.
Model «Kristian» van Granit-
Kleber
Realisatie: GOEMAERE
43
5

1 & 2. Deze speksteenkachel
profiteert niet alleen van de
buitengewone thermische
eigenschappen van de Finse
speksteen waaruit hij bestaat,
maar ook van de nieuwe «Golden
Fire» verbrandingstechnologie
waarmee hij is uitgerust. Deze
technologie is gebaseerd op een
werking op heel hoge
temperatuur (tot 1200° C). Dit
resulteert in een heel
doeltreffende verbranding en dus
in een heel hoog rendement, want
de energie van het hout wordt
maximaal benut terwijl de
productie van roet en
koolwaterstoffen tot het strikte
minimum wordt beperkt. Dankzij
deze aanpak volstaat 2 uur stoken
met een hevig vuur om de kamer
gedurende bijna 24 uur te
verwarmen. Bovendien geeft de
speksteen die uit talk en
magnesiet bestaat, stralingswarmte
vrij terwijl de buitenbekleding
van de kachel een
aangename temperatuur behoudt,
zodat men niet riskeert zich te
verbranden.
Model «Kaisa 3» van NunnaUuni
Realisatie: GOEMAERE
1
2
3
en vuurvaste oppervlakken van de
kachel, rechtsreeks afgegeven aan
alle objecten en personen op haar
weg. Deze uniforme, constante
stralingswarmte geeft net als de
zon een gevoel van warmte, ook al
is de omgevingslucht koud. Bij
convectie daarentegen gebeurt de
overdracht van warmte door
luchtcirculatie. Massakachels
combineren beide technieken: ze
produceren ongeveer 75 van de
warmte door straling en 25% door
convectie. Ze verwarmen dus een
deel van de lucht maar de warmte
door straling is veel groter voor
een ongeëvenaard comfort.
Stralingswarmte is bovendien een
gezonde warmte, ze verplaatst
geen lucht (geen stof dus), creëert
geen statische elektriciteit en
behoudt de vochtigheidsgraad van
de lucht.
Plaatsing
Het gewicht en het volume van
deze toestellen beperken de
plaatsingsmogelijkheden. Het
principe van de stralingswarmte
maakt dat dze kachels wel
geschikt zijn voor woningen met
open ruimtes: optimale
rentabiliteit vindt men in een
woning waar de kamers in open
44
verbinding staan.
Aangezien de stralen zich in rechte
lijn verspreiden, zal de kachel bij
voorkeur op een vrije plek worden
geplaatst (zonder hindernis
ervoor) en liefst in het midden. De
muren van de woning moeten goed
geïsoleerd zijn om deze straling
zoveel mogelijk binnen te houden.
Uiteraard staan ze helemaal op
hun plaats in een bioklimatische,
energiezuinige woningen.
Maar de kracht van deze kachels is
ook hun zwakte: hun grote
warmte-inertie (waardoor de
oppervlakken de geaccumuleerde
warmte heel langzaam kunnen
vrijgeven) vereist eerst een
geleidelijke, dus veel tragere
opwarming van het materiaal van
de kachel. De opwarmtijd zal in
verhouding staan tot de massa van
het toestel. De kachel zal dus haar
warmte pas vrijgeven met een
zekere vertraging, namelijk de tijd
die nodig is om het toestel eerst
op te warmen. Een
speksteenkachel bijvoorbeeld
bereikt zijn volle straling pas na ?
uur opwarming. Bij een
massakachel in een ander
materiaal duurt dit zelfs iets
langer.

Tegelkachels
De tegelkachel is heel populair
geworden in de XIXe eeuw en heeft
tal van tegelfabrikanten
geïnspireerd. Het volledige lichaam
van deze kachels is gemetst met
vuurvaste stenen en is aan de
buitenzijde bekleed met vaak mooi
versierde keramische tegels. De
vuurvaste massa én de tegels
slaan de warmte op en verspreiden
een zachte en constante
stralingswarmte. De voordelen
ervan: hoog rendement, zuivere
verbranding en korte
verbrandingstijd voor een lange
periode van warmteteruggave. De
wanden van tegelkachels voelen
altijd aangenaam warm aan en zijn
nooit heet.
Speksteenkachels
Deze krachtige toestellen hebben
dezelfde voordelen maar het enige
minpunt blijft de vrij hoge
kostprijs.
Speksteen
Deze steen is afkomstig uit Finland
en is ontstaan door een gril van de
natuur. Speksteen werd meer dan
tweeduizend miljoen jaar geleden
gevormd bij een heel hoge
temperatuur en onder een heel
hoge druk. Dit gebeurde na een
uitbarsting van lava, rijk aan
magnesium, in de regio van het
huidige Oosten van Finland. Deze
lava had een temperatuur van 1600
graden en was heel vloeibaar; ze
verspreidde zich onderzees tot ver
van de plaats van de uitbarsting.
Deze oeroude lavastromen werden
dan bijna verticaal samen geplooid
aan de voet van een gebergte dat
1800 tot 1900 miljoen jaar geleden
is ontstaan.
Onder de keten, op een diepte van
bijna tien kilometer, was de druk
2000 tot 4000 keer die van de
buitenlucht en bedroeg de
temperatuur 400 tot 500°C.
Waterachtige oplossingen die
koolstofdioxide bevatten, liepen in
de poriën van de rots. Daarbij werd
de olivien eerst omgezet in
serpentine en dan uiteindelijk in
steatiet of speksteen. Dit
ontwikkelingsproces omvatte heel
wat fasen, het vond plaats in de
vorm van fronten en heeft
tientallen miljoenen jaren geduurd
(bron Tulikivi).
Kalk- en speksteenafzettingen zijn
zowat overal ter wereld te vinden:
in de Verenigde Staten, in Canada
en in Rusland, maar vooral in
Finland. Dit land bevat de grootste
speksteenafzettingen van
Scandinavië.
Speksteen bestaat uit zachte
mineralen, hij kan dus gemakkelijk
worden verzaagd maar toch is hij
niet poreus: zijn structuur is
compact en door deze hoge
dichtheid kunnen vocht en
chemische producten niet
binnendringen in de steen.
Hij vormt een homogene en
regelmatige massa en zijn kleur
schommelt van parel- tot
gespikkeld grijs.
Speksteen bestaat uit bijna gelijke
delen kalk (maakt de speksteen
zacht en makkelijk te bewerken)
en magnesiet (zorgt voor de
warmteopname, warmtegeleiding
en vuurbestendigheid) en bevat
bovendien chloriet (bepalend voor
de kleur) en andere mineralen.
Deze natuursteen met een hoog
volumemassa heeft ideale warmteeigenschappen
om de warmte te
accumuleren (warmtevermogen
van 0,98 kJ/kg°C) en ze over te
dragen (voortreffelijke
warmtegeleiding = 6,4 W/mK, plus
een sterke mechanische
weerstand.
Opgelet echter voor het vermogen
van de verschillende modellen, dat
vooral wordt bepaald door de
oppervlakte van de kachel: kleine
kachels kunnen maar 25 m 2
verwarmen, terwijl de grote tot 100
m2 en zelfs meer kunnen gaan.
Speksteenkachels worden
verkocht in kit (voorgefabriceerde
elementen te monteren) of op
maat gemaakt. Ze kunnen ook
uitgerust worden met een
verwarmbank (ingebouwde
horizontale rookafvoeren), brooden
pizzaoven, verwarmplaten… Er
zijn tal van basismodellen
verkrijgbaar die kunnen worden
aangepast naar keuze door
toevoeging van decoratieve
elementen of door een
verschillende afwerking van de
steen (gegroefde, geborstelde,
gebouchardeerde afwerking…).
De keuze tussen verschillende
variaties in speksteen en enkele
accessoires (sokkel, plaat, bank,
rookafvoeren en planken van
speksteen) zorgen voor een heel
persoonlijke noot.
Bovendien kunnen sommige
kachels verwarmen op elektriciteit
via weerstanden, geïnstalleerd in
het inwendige kanalensysteem.
Een keuze die de verwarming op
hout niet in de weg staat; beide
energiebronnen kunnen zelfs
gelijktijdig worden gebruikt. Wat
interessant is als men wil genieten
van speciale nachttarieven of als
men weinig tijd heeft om te stoken
met hout!
2. De sierlijke tegeltjes van
deze kachel zijn niet alleen
decoratief maar ook zeer
functioneel. Omdat ze de warmte
goed kunnen opslaan en
langzaam weer afgeven dragen ze
bij tot het rendement van de
kachel.
In deze kachel zit ook een
gietijzeren cilindervormige haard
ingebouwd (Caloritube Alpha) met
dubbel verbrandingssysteem. De
combinatie van convectiewarmte
en stralingswarmte blijkt zeer
doeltreffend.
Model «Vania» van OLIGER
45