Voorzetkachel - niet accumulerend

Voorzetkachels zijn vrijstaande toestellen voor lokale warmteafgifte, vervaardigd uit gietijzer of staal met een gesloten verbrandingskamer, vuurvaste binnenbekleding en vaak zijn ze voorzien van een glasraam voor het esthetisch effect. Er wordt een onderscheid gemaakt tussen stukhoutgestookte kachels en pelletgestookte kachels. Er zijn ook modellen beschikbaar die zowel geschikt zijn voor pellets als voor stukhout. Deze modellen zijn gebaseerd op een pelletkachel maar hebben een extra rooster voor stukhout en de verbrandingskamer wordt eveneens geoptimaliseerd voor stukhout. Het voordeel van deze systemen is dat ze het comfort hebben van pellets (automatische regeling) en toch ook het vuurzicht/gezelligheid van stukhoutgestookte toestellen. Men kan bijvoorbeeld opstarten met pellets en verder stoken met hout. Aangezien voor deze combitoestellen nog geen norm bestaat, moeten deze voor beide gekeurd worden. In het verleden was er ook de combinatie hout/steenkool maar dit komt steeds minder voor.

Bij stukhoutgestookte toestellen wordt er meestal manueel gevuld met stukhout of briketten. De warmteoverdacht naar de omgeving gebeurt voornamelijk via straling. Doordat het vrijstaande toestellen zijn kan de warmte vlot weg en hebben ze hierdoor meestal een hoger rendement dan inbouw- of inzetkachels. Het rendement bedraagt volgens Ademe (Ademe, 2018) 40% tot 60% voor oudere kachels (meer dan 10 jaar) en 70% tot 85% voor moderne hoogrendementskachels.

Er is een ruim aanbod van verschillende types kachels, enerzijds op basis van esthetische voorkeuren en anderzijds op basis van technische aspecten als luchttoevoer, brandstoftoevoer, controle verbrandingsproces,…

Bij de meeste modellen is de verbranding geregeld via toevoer van primaire en secundaire verbrandingslucht. Er wordt hierbij een onderscheid gemaakt tussen 3 types:

• Kachels met opwaartse trek: hierbij wordt de verbrandingslucht langs onder toegevoegd aan de brandstof waarbij de ontstane rookgassen naar boven de verbrandingszone worden afgevoerd voor secundaire verbranding boven de eerste verbrandingszone. Het principe is weergegeven in Figuur 1.

Figuur 1: Principe van opwaartse trek (European Commission DG TREN, 2009)

• Kachels met neerwaartse trek: hier wordt de primaire lucht langs de bovenkant van de verbrandingskamer toegevoegd en secundaire lucht aan de onderkant van de verbrandingszone. Het principe is weergegeven in Figuur 2. Bij deze systemen is er geen vlammenbeeld.

Figuur 2: Principe van neerwaartse trek (Ademe, 2018)

• Kachels met zijdelingse trek: hier gebeurt de secundaire verbranding langs de zijkant, de rookgassen worden naar opzij gebracht voor de secundaire verbranding.

Tussenvariaties zijn eveneens mogelijk. De luchttoevoer kan manueel of automatisch geregeld worden.

Bij oudere kachels zijn er weinig of geen regelmogelijkheden voor het optimaliseren van het verbrandingsproces. Ook is er geen scheiding van de primaire en secundaire verbrandingslucht. Moderne kachels beschikken over een aparte/tweede verbrandingskamer en bevatten heel wat bijkomende technische maatregelen om het verbrandingsproces te optimaliseren. De nieuwste modellen ‘geavanceerde kachels’ beschikken ook over de mogelijkheid om het merendeel van deze maatregelen automatisch aan te sturen al dan niet in combinatie met metingen. Meer informatie over deze maatregelen is opgenomen in Ontwerp van nieuwe toestellen - primaire maatregelen.

Verder wordt er een onderscheid gemaakt tussen continue en niet-continue verbranding. Het verschil is gebaseerd op het interval dat nodig is om bij te vullen en de mogelijkheid om van slaapstand terug vuur te krijgen. Continue systemen moeten na 10 à 12 uur trage verbranding terug opstarten zonder vonk. Dit is mogelijk door te verbranden met een zeer beperkte luchttoevoer, waardoor het vuur lange tijd smeult. Dit leidt echter tot zeer hoge emissies, gezien de grote negatieve impact op de verbrandingsparameters temperatuur en turbulentie. Continue systemen worden in Vlaanderen relatief weinig gebruikt.

Pelletgestookte kachels zijn geschikt voor continu gebruik, ze zijn thermostatisch geregeld en kunnen geprogrammeerd worden. Pelletkachels zijn automatische systemen die geen tussenkomst van de gebruiker vereisen. De opstart van een pelletkachel bestaat uit de aanvoer van pellets uit de voorraadbuffer in de brandkorf waar de pellets automatisch ontbranden met behulp van een gloeikaars en aanvoer van verse lucht. Vervolgens wordt afhankelijk van het gevraagde vermogen de hoeveelheid pellets en de luchttoevoer automatisch geregeld. Er wordt bij deze automatisatie een onderscheid gemaakt tussen pellettoestellen waarbij de pellets op een constante snelheid aangevoerd worden en toestellen waarbij de snelheid van toevoer op basis van het vuurbeeld (metingen) is. Afhankelijk van het type automatisering kan hier een juiste verhouding van lucht en brandstof verkregen worden in de verbrandingskamer, wat bijdraagt aan een hoge verbrandingsefficiëntie en lage emissies. Pellets beschikken bovendien over een lage vochtigheid en geringe asvorming wat eveneens bijdraagt aan een beter verbrandingsproces. De toevoer van de pellets gebeurt langs boven. De warmte wordt hoofdzakelijk afgegeven door convectie, dit in tegenstelling tot de meeste houtkachels waarbij de warmte voornamelijk wordt afgegeven door stralingswarmte. De warmte bij pelletkachels wordt via een warmtewisselaar afgegeven aan de omgevingslucht, die eventueel met een ventilator (convectie) de woonkamer wordt in geblazen. De rook wordt naar buiten geblazen met behulp van een rookgasventilator. Pelletkachels hebben een rendement van minstens 85% volgens Ademe (Ademe, 2018) .

Sommige kachels en haarden combineren directe en indirecte warmteafgifte. Indien gebruik gemaakt wordt van water als tussenmedium om andere ruimtes mee op te warmen, spreekt men van ketel- of cv-kachels/haarden. Kachels die zijn voorzien van kanalen om warme lucht te verspreiden over verschillende ruimtes, worden kachels met kanalisatie genoemd. In de regelgeving worden al deze sytemen steeds beschouwd als toestellen voor lokale ruimteverwarming.