Algemeenheden

Een pagina waar we veel aandacht gaan schenken aan de tipikachel met zijn mogelijkheden en onmogelijkheden.

Om inzicht te krijgen in de verbranding van fossiele brandstoffen kijken we allereerst naar het samenspel van brandstof en lucht. Er zijn een aantal mogelijkheden: brandstofbeperkt, luchtbeperkt en trekbeperkt. Brandstof beperkte kachels zijn o.a. gas-, en oliekachels, c.v. installaties, open haarden en slecht werkende houtkachels; des te meer brandstof je aanvoert des te harder brandt de kachel. Voorbeelden van trekbeperkte kachels zijn de bekende kolenkachels en lekke houtkachels of een combinatie van deze twee. Omdat de kachels niet luchtdicht zijn af te sluiten wordt het vuur steeds heter. Wat doet men? Men plaatst een klep in de uitlaat van de kachel of in het eerste stuk van de schoorsteen. Hiermee regelt men de trek in de schoorsteen en zodoende de aanzuiging van zuurstof (wat er niet uit kan, kan er niet in). Maar........ dit is een gevaarlijke optie!!! Want als de trek beneden een kritisch punt komt trekt de schoorsteen helemaal niet meer en kunnen de giftige stoffen (CO) uit de kachel in de kamer komen. Hiervan zijn dramatische voorbeelden bekend: kolendamp vergiftiging. NIET DOEN DUS!! De derde, veiligste en veruit beste optie voor een houtkachel is de luchtbeperkte: luchttoevoer dicht, kachel uit. 

Voor een houtkachel is dit het belangrijkste: welke kachel je ook hebt, wat je ook van plan bent te kopen en waar je 'm ook gebruikt.... het hout moet droog zijn!!  En wat is droog........? Gewoon zo droog mogelijk maar in ieder geval rond de 15%. Het beste is 0% maar dat is niet te halen bij natuurlijke droging.

Stook in een echte houtkachel (luchtdicht en goed regelbaar!) ook niet iets anders dan goed ongehandeld hout; geen bruinkool- of steenkoolbriketten, geen kolen, geen pellets of wat dan ook. Het vernielt kachel, schoorsteen en milieu. Steek een houtkachel zo veel mogelijk top-down aan (hierover later meer).

 

Ontwikkeling

In de afgelopen jaren heeft de ontwikkeling van de houtkachel een enorme vlucht genomen. Het begon allemaal met een buitenvuur. Vervolgens werd het een vuurplaats in een zogenaamd 'los hoes'. Het vuur werd gewoon op de grond gestookt en diende zowel voor verwarming als voor het bereiden van de maaltijden. Een volgende stap was dat men het vuur ging stoken in een (giet)ijzeren doos. Het rendement ging met sprongen omhoog, koken, bakken en braden werd een stuk gemakkelijker, het stonk minder en de pannen bleven schoon.

Om het rendement verder te verhogen bracht men schotten aan in de kachel waardoor de rookgas-weg langer werd en meer warmte kon worden afgegeven aan de kachel en dus aan de omgeving. Nog steeds echter ging er veel energie verloren daar de rook(gas) nog veel brandbare stoffen (en dus energie) bevatte. De laatste ontwikkeling in gewone (niet van andere energiebronnen afhankelijke) houtkachels is de introductie van de tertiaire verbranding. Dit principe wordt sinds enige tijd in alle nieuwe houtkachels toegepast. Zo ook in de houtkachels van proTipi.

 

Constructie

De ontwikkeling van de proTipi-kachel is een proces geweest van jaren. In 2000 begonnen we in een zeer eenvoudige tipi met een open vuur op de grond. Een vuurschaal volgde waarna diverse bewerkte gasflessen, rechtop of op z'n kant. Vervolgens kwam een loodzware vierkante vuurdoos met keerplaat. Deze werd steeds meer verfijnd tot wat de proTipi-kachel nu is.

Na uitgebreide experimenten is gebleken dat het optimale formaat van de kachel 25x30x40 cm3 is. Er kan genoeg hout in om 'm enige uren te laten branden, hij heeft voldoende massa voor een egale warmte in de tipi, de kachel is goed te tillen (rond de 25 kg) en hij is compact genoeg om mee te nemen.

Alle drie de luchtstromen hebben een plaats gekregen in deze beperkte ruimte wat een prestatie van formaat is. Als de kachel op bedrijfstemperatuur is, sluiten we de primaire luchtstroom en regelen we de vuurhaard verder via de secundaire luchtstromen. Deze lucht is heet waardoor het vuur een optimale temperatuur heeft. Dit blijkt uit het feit dat de tertiaire verbranding in werking is. Zie de foto's van het vuur achter het ronde ruitje. Wat je ziet, zijn verbrandende rookgassen; de hete lucht hiervoor komt uit de gaatjes in de tertiaire doos. Zonder dit systeem zou al deze energie de pijp uit gaan.

 

Werking proTipi-kachel

In onze proTipi-houtkachel (hoog rendement / weinig uitstoot / goed regelbaar / luchtdicht) zijn er 3 luchtstromen te onderscheiden: primair, secundair en tertiair. Deze luchtstromen sturen het vuur.

De regelbare primaire luchtstroom wordt gebruikt bij het aansteken van het vuur. Meestal is deze luchtstroom alleen actief bij het opstarten van de kachel waarbij dun aanmaakthout wordt gebruikt. Daar deze luchtstroom relatief koud is (en dus de vuurhaard afkoelt) moet deze zo snel mogelijk worden vervangen door de secundaire luchtstroom. We willen een zo heet mogelijke vuurhaard waardoor de kachel snel op bedrijfstemperatuur komt en blijft.

Als de kachel op bedrijfstemperatuur is (tussen de 110 en 250º C gemeten op de schoorsteen 50 cm boven de kachel), regelen we met de secundaire luchtstroom het vuur (de primaire luchtstroom is dan gesloten). Deze secundaire lucht wordt door de hete kachel geleid voordat hij in de vuurhaard terecht komt. Hierdoor blijft de vuurhaard op temperatuur waardoor het hout direct goed brandt. Voor deze ontwikkeling bedanken we Bouk, Theo en René omdat zij het aandurfden te experimenteren met de (pro)Tipikachel.

De tertiaire (niet regelbare maar soms wel afsluitbare) luchtstroom zorgt voor de verbranding van de rookgassen waardoor het rendement met wel 20% kan toenemen en de houtconsumptie navenant afneemt. Deze luchtstroom dient heet te zijn anders werkt het systeem niet. Vaak is de 'luchtdoos' waar deze luchtstroom uittreedt gecombineerd met een keerplaat boven de hete vlammen.

 

Stoken

Tondel, daarop fijn aanmaakhout, steeds grover tot en met een paar stevige stukken; zo ongeveer ziet de opbouw van een vuur er uit zoals bijna iedereen weet en ook in gang zet.

Toch is er de laatste jaren nieuw inzicht ontwikkeld met betrekking tot de juiste manier om een vuur aan te steken, de zogenaamde top-down methode. Deze manier zorgt ervoor dat vanaf het begin zich de meeste warmte ontwikkeld in de kachel. Hierdoor verbrandt het hout optimaal, wordt de schoorsteen direct goed warm en onstaat dus een goede trek; ook komt de tertiaire verbranding snel op gang waardoor rookgassen worden naverbrand en de uitstoot van energierijke stoffen wordt verminderd en dus het rendement van de kachel toeneemt. Deze methode werkt zeker goed in moderne houtkachels en dus ook in de proTipi-kachel, echter.....

De proTipi-kachel is aan de kleine kant voor deze vuuropbouw die als volgt in elkaar steekt: een eerste laag van stukken droog hout, een tweede laag van hetzelfde hout hier haaks op, hierop twee stukken aanmaakhout (kopmaat 2x3 cm2waartussen de tondel (bijv. met kaarsvet volgezogen wattenschijfjes), weer twee stukken aanmaakhout. Tondel aansteken; het vuur brand nu van boven naar beneden, waarbij de gassen die ontwijken steeds door het hete vuur naar boven moeten en effeciënt worden verbrand.

Mocht je deze manier te omslachtig vinden (of niet snel warm genoeg), doe het dan zo: tondel (géén kranten o.i.d) met ruim goed droog aanmaakhout aansteken en laten branden totdat er hete kool is gevormd; hete kool naar voren harken en wat grover hout erop, proces herhalen; tenslotte normale houtblokken er op en de kachel juist afregelen.

Ik ben benieuwd naar uw reacties, aanpassingen, verbeteringen, nieuwe ontdekkingen...... jan@protipi.nl

 

Prijzen

De proTipi-kachel is op dit moment de beste tipikachel die te koop is. De kachel wordt geleverd met zijblad, hittebestendige handschoenen en een pook; de kosten van deze complete set bedragen € 375,-

Deze kachel is ook beschikbaar voor andere tipi's. We maken dan een uitlaat aan de bovenkant van de kachel met een standaard buis ø 102 mm (inwendig); ook komen er 4 afschroefbare poten onder. De prijs voor de kachel is dan € 450,-