schoorsteen

De schoorsteen

Verbrandingsgassen

In de vuurhaard van de warmtegenerator wordt een mengsel van brandstof en verbrandingslucht op een bijna perfecte manier verbrand. Daardoor krijgt men volgende producten in de verbrandingsgassen :

1 liter stookolie + 2,625 m³ O2 en 9,7 m³ N2 geven
1,35 m³ CO2 + 1,23 m³ H2O + 7,56 m³ N2 + 0,00115 m³ SO2

Uitmonding en ontwerp

Een schoorsteen die kan dienen voor alle verwarmingsketels bestaat niet. Voor iedere verwarmingsketel bestaat een aangepaste doorsnede. Deze doorsnede is onder andere afhankelijk van het vermogen van de stookketel en de hoogte van de schoorsteen. Voor de afmetingen (diameter of oppervlakte) doet men het best een beroep op selectiediagrammen. De fabrikanten geven meestal aangepaste selectiediagrammen in functie van de uitlaattemperatuur, CO2 -gehalte, enz...

Plaatsing van de schoorsteen

Wordt de schoorsteen geplaatst tegen een buitenmuur dan kunnen de temperatuurverliezen belangrijker zijn dan voor een centraal in het gebouw gelegen schoorsteen. Let wel op voor geluidshinder wanneer de schoorsteen slaapvertrekken of woonkamers doorkruist. Ook moet de schoorsteen uitmonden boven de nok van het dak.

Bij nieuwbouw is het dus zeker aangeraden om in overleg met de architect én de verwarmingsinstallateur de gepaste schoorsteen te bepalen, en dit om latere aanpassingen te vermijden. 

Met klassieke schoorsteen

De verbrandingsgassen die de stookketel verlaten, hebben een temperatuur die varieert tussen 120°C en 180°C. Wanneer een gas wordt opgewarmd, gaat het uitzetten en wordt het dus ook lichter. De lucht die zich opwaarts in de schoorsteen bevindt en ook de buitenlucht hebben een lagere temperatuur en zijn dus ook zwaarder. De lichtere gassen hebben dan ook de neiging om te stijgen wanneer zij ondergedompeld zijn in zwaardere gassen. Hoe groter het temperatuursverschil tussen beide gassen, hoe beter de gassen zullen stijgen.

De trek

Eén van de zaken die een schoorsteen karakteriseert, is de trek of onderdruk. Hoe groter het temperatuursverschil tussen de verbrandingsgassen en de buitenlucht, hoe beter de trek en hoe beter ook de afvoer zal gebeuren. In de zomer zal een schoorsteen dan ook minder trek hebben dan in de winter.

De trek wordt niet alleen bepaald door de temperatuur, maar ook door de hoogte van het afvoerkanaal. Hoe hoger de schoorsteen, hoe hoger de trek zal zijn. Uiteraard moet de hoogte ook beperkt blijven, want hoe hoger het schoorsteenkanaal, hoe langer de verbrandingsgassen er kunnen verblijven.

Condensatie

Hoe hoger het schoorsteenkanaal, hoe langer de verbrandingsgassen er kunnen verblijven. Daardoor hebben de verbrandingsgassen ook meer kans om af te koelen, wat kan leiden tot condensatie in de schoorsteen. De temperatuur waarbij de waterdamp in de rookgassen vloeibaar wordt noemen we het waterdauwpunt. Het waterdauwpunt voor stookolie bevindt zich op ongeveer 45°C.  

Zonder klassieke schoorsteen

Velen denken dat een verwarmingsketel werkende op stookolie steeds een traditionele schoorsteen behoeft. Dit is echter een fout denkbeeld, want er zijn momenteel ketels, zowel vloer- als wandmodellen, die geen schoorsteen nodig hebben om een correcte werking te waarborgen.
De werking van deze ketels verschilt weinig van de werking van een ketel die wel aangesloten wordt op een schoorsteen.
De ketel wordt niet aangesloten op een schoorsteen, maar de afvoer van de verbrandingsgassen gebeurt
door een afvoerleiding in overdruk (in tegenstelling met een schoorsteen die in onderdruk werkt).

De aanvoer van de verbrandingslucht kan op twee manieren gebeuren:

  • De lucht nodig voor de verbranding wordt ofwel via een concentrische buis (buitenste buis), waarvan de binnenste buis gebruikt wordt voor de afvoer van de verbrandingsgassen, aangezogen. Deze buitenlucht wordt opgewarmd door de warmere verbrandingsgassen die via de binnenste buis worden afgevoerd.

  • Ofwel wordt de lucht nodig voor verbranding rechtstreeks in het lokaal (waar de ketel is geplaatst) aangezogen en worden de verbrandingsgassen door een enkelwandige buis. 

Materialen

Een traditionele schoorsteen wordt meestal opgebouwd uit baksteen. Deze vorm van rookgasafvoerkanaal voldoet minder en minder aan de nieuwe verwarmingsketels die nu geplaatst worden.

Moderne materialen voor moderne ketels

De moderne ketels hebben een hoger rendement én dus ook een lagere uitgangstemperatuur van de verbrandingsgassen wat kan leiden tot condensatie in het afvoerkanaal. Meer aangepaste materialen die heden ten dage gebruikt worden, zijn schoorsteenpotten uit keramisch materiaal of licht beton. Roestvrij staal, glas en kunststof worden veeleer gebruikt als schoorsteenvoering voor een gemetste bestaande schoorsteen. 

Eigenschappen van een goede schoorsteen

Het traject

Het traject van het afvoerkanaal dient zo rechtlijnig mogelijk te verlopen. Iedere bocht of afwijking betekent een bijkomende belemmering. Veranderingen van doorsnede en/of vorm, zoals van een vierkantige naar een cirkelvormige vorm, worden best vermeden om plaatselijke drukverliezen te verhinderen. Indien toch een bocht moet genomen worden is een hoek van 45° aangeraden.

De vorm

De meest toegepaste vorm is een rechthoekige of vierkantige doorsnede. Ideaal is een cirkelvormige doorsnede omdat hier het contactvlak of warmte-uitwisselingsvlak kleiner is voor een zelfde grootte van doorsnede. De vorm wordt best constant gehouden over de hele lengte van het afvoerkanaal.

De binnenafwerking

De afwerking dient zo glad mogelijk uitgevoerd te worden. Hoe ruwer het kanaal binnenin, hoe groter de oppervlakteweerstand. Ruwere materialen zoals bij de traditionele gemetste schoorsteen zijn dus geen aanrader. In de handel zijn er specifieke schoorsteenpotten te verkrijgen die binnenin geglazuurd zijn. Schoorsteenvoeringen uit roestvrij staal zijn ook een goede oplossing.

De thermische inertie

Een van de belangrijkste eigenschappen is de inertie. Een schoorsteen zal pas een maximale trek opbrengen nadat hij op temperatuur is. Op dat ogenblik koelen de gassen het minst af. Hoe lager de inertie hoe sneller de schoorsteen op temperatuur komt, hoe beter. Een gemetste schoorsteen (of een betonnen prefab) bezit een hoge inertie. Een schoorsteen uit roestvrij staal daarentegen bezit een lage inertie. Lichte schoorsteenpotten kunnen een volwaardig alternatief vormen.

De isolatie

Snel op temperatuur komen is belangrijk, maar de temperatuur behouden is dat evenzeer. Wanneer de verbrandingsgassen te sterk afkoelen en de temperatuur ervan onder het dauwpunt zakt, zal er condensatie optreden. Thermisch isoleren is dus de boodschap! De isolatie wordt aangebracht over de gehele lengte van het afvoerkanaal en moet kunnen weerstaan aan hoge temperaturen (ca 350°C).

Meest voorkomende gebreken van een schoorsteen:

1. Moeilijke rookgasafvoer: doorgang gehinderd door kap of afdekplaat
2. Te lage schoorsteen, waardoor terugslag veroorzaakt wordt.
3. Te dunne wand waardoor de rookgassen afkoelen.
4. Doorgang verstopt door roetafzetting.
5. Verstopt kanaal
6. Sterk schuin lopend rookkanaal en elleboog, die de rookgasafvoer hinderen.
7. Barsten: doorgang van rook of lucht
8. De rookbuis zit te diep in de schoorsteen en hindert de trek.
9. Barst die de trek tegenwerkt(valse trek).
10. Verandering van doorsnede die de rook doet dwarrelen.
11. Verscheidene stookketels per kanaal.
12. Verkeerd hellende aansluiting.
13. Slechte aansluiting (valse trek).
14. Leemte onder de rookbuis, die de trek vermindert
15. Slecht gedicht veegluik (valse trek).

Onderhoud afvoerkanaal

De schoorsteen dient jaarlijks gereinigd te worden en dit volgens het KB van 6 januari 1978. Het onderhoud van de schoorsteen gebeurt meestal samen met de jaarlijkse onderhoudsbeurt van ketel en brander. In Vlaanderen is sinds 1 juni 2007 een nieuwe wetgeving van kracht betreffende het onderhoud van uw ketel/brander installatie. Klik hier voor alle info over het onderhoud.

Waarom een jaarlijks onderhoud?

Een goed onderhoud van de schoorsteen is nodig om roetaanslag en, in extreme gevallen, teervorming te verwijderen. De bedoeling van de reiniging van het schoorsteenkanaal is verstoppingen te vermijden, die de schoorsteenwerking zullen beïnvloeden. De schoorsteen dient gereinigd te worden over heel het traject.

Het onderhoud van de schoorsteen kan uitgevoerd worden door een brandertechnicus of een schoorsteenveger. Let wel, schoorsteenveger is geen geregistreerd beroep.