De brander van een modulerende stookolieketel: een knap staaltje technologie

We hebben al eerder uitgelegd welke soorten branders er bestaan. Op onze blog besteedden we bijvoorbeeld aandacht aan de blauwe vlambrander die de uitstoot van CO of roet tot een minimum beperkt. Maar, zoals ook blijkt uit onze berichten over future fuels: de technologie staat niet stil. Het is dus stilaan tijd om het meest recente type brander te belichten, namelijk diegene die je terugvindt in een moderne, modulerende stookolieketel. Daarvan zijn de allereerste exemplaren een tweetal jaar geleden in België geïnstalleerd. De voordelen van zo’n ketel zijn legio: een groter modulatiebereik, een beter jaarrendement én minder NOx-uitstoot. De moeite, niet?

Verstuiver of injector?

De modulerende olieverdampingsbrander is geïnspireerd op de injectiemotor uit de auto-industrie, en dat betekent dat de klassieke verstuiver plaats moest ruimen voor een injector. Even een verduidelijking:

• Bij klassieke branders moet de brander mazout vergassen of verstuiven om warmte uit deze brandstof vrij te maken. Zo vergroot de brander het contactoppervlak tussen de lucht en de mazout en kan de vloeistof in vergaste of verstoven vorm ontstoken worden met een elektrische vonk. Hoe dat werkt? De brandstof (zwavelarme stookolie) wordt zo sterk verhit dat een groot deel overgaat van vloeibare naar gasvormige toestand. Hiervoor is vrij veel toegevoegde energie nodig, want de stookolie moet een temperatuur tussen 340°C en 360°C bereiken.
• Een modulerende olieverdampingsbrander pakt het efficiënter aan. Hij warmt namelijk de verbrandingslucht op naar een temperatuur tussen 320°C en 360°C. Dat gaat sneller én vraagt minder energie. Als de stookolie in deze hete verbrandingslucht wordt verstoven, verdampt de vloeibare brandstof onmiddellijk en wordt het mogelijk om de stookolie te ontsteken.

De werking van de modulerende olieverdampingsbrander

De concrete werking van een modulerende olieverdampingsbrander verdient ook wat aandacht.

Alles begint natuurlijk bij de warmtevraag. Die doet de luchtklep van de brander in zijn startpositie belanden. Vervolgens springt het verwarmingselement aan om de verbrandingslucht voor te verwarmen. De verwarmde verbrandingslucht stroomt de mengkamer binnen, waar een sensor de temperatuur registreert. Heeft de mengkamertemperatuur ongeveer 320°C bereikt, dan slaat de oliepomp aan.

Pulserend wordt stookolie vervolgens in de hete verbrandingslucht binnenin de mengkamer gespoten. Door de hoge temperatuur in de mengkamer verdampt de stookolie onmiddellijk. In de branderbuis mengt de hete verbrandingslucht zich met het stookoliegas tot een ontvlambaar brandstofmengsel. Dat mengsel stroomt aan het oppervlak van de branderbuis naar buiten en wordt ontstoken. Dat heeft kleine blauwe vlammen tot gevolg: de brander is nu gestart.

Is de mengkamertemperatuur van circa 360°C bereikt, dan gaat de brander over in een zogenaamd ‘stationair bedrijf’. In die toestand is geen extra energie nodig voor de werking van het verwarmingselement en de servomotor. De brander zal volgens de vraag beetje bij beetje het vermogen verhogen tot aan de warmtevraag voldaan is.

Een nieuwe brander laten installeren?

Lijkt zo’n modulerende stookolieketel olie jou wel wat? Lees dan zeker deze aandachtspunten zorgvuldig door. Om te beginnen moet de stookolieaanvoer nauwkeurig gedoseerd worden. Dat betekent vaak dat de diameter van de aanvoerleiding verkleind moet worden voor de nieuwe ketel. Hebben jouw bestaande leidingen een te grote diameter? Dan heb je twee opties. Ofwel laat je de leidingen volledig vervangen, ofwel laat je een transferpomp installeren. Een vakman weet sowieso welke optie de beste of voordeligste is.

Geen nood: geen ontploffingsgevaar

Heb je door het lezen van het voorgaande, met ‘ontvlambare brandstofmengsels’ en andere termen, schrik gekregen dat je mazoutvoorraad gaat ontploffen? Dat is nergens voor nodig! Stookolie brandt alleen in verdampte toestand en nooit wanneer ze nog vloeibaar is. En stookolie laten verdampen vraagt – zoals je net hebt gelezen – om een behoorlijk complex proces. Mazout ontbrandt met andere woorden niet zomaar, je hoeft je dus niet ongerust te maken over de opslag van de brandstof.