Oekotube fijnstoffilter

 

Wat is fijnstof?

fijn·stof (het; o; meervoud: geen meervoud) 1stofdeeltjes met een doorsnede van minder dan 1/100 millimeter, van nature aanwezig dan wel geproduceerd door de mens, m.n. door verbrandingsprocessen (Dikke van Dale, woordenboek Nederlandse taal)

Fijnstof is een verzamelnaam voor alle kleine, onzichtbare deeltjes die in onze omgevingslucht rondzweven. Deze deeltjes zijn zo klein (maximaal 10 micrometer groot) en licht in gewicht dat ze nauwelijks beïnvloed worden door de zwaartekracht. De stofdeeltjes blijven in de lucht zweven en komen bij elke ademhaling in onze longen terecht. Grotere deeltjes die in onze atmosfeer terechtkomen slaan door de zwaartekracht al snel neer op de grond, ze blijven niet zweven. De fijnstofdeeltjes kunnen langer, enkele dagen tot weken, in de omgevingslucht blijven hangen waardoor we ze langer blijven inademen. De schadelijk effecten kunnen dus lang na de uitstoot nog gevolgen hebben.

Het fijnstof wordt ingedeeld naar omvang en vaak aangeduid met de Engelse benaming voor fijnstof: PM, de afkorting van Particulate Matter. De grootte van de deeltjes wordt aangegeven in micrometer (een micrometer is een duizendste millimeter) en bepalen de indeling in 3 hoofdgroepen:

-deeltjes tussen 2,5 en 10 micrometer omvang, deze worden aangeduid met de term PM10

-deeltjes met een omvang kleiner dan 2,5 micrometer, deze worden aangeduid met 2,5 PM

-deeltjes met een omvang kleiner dan 0,1 micrometer, aangeduid als ultra fijnstof of 0,1 PM.

Fijnstof in onze omgevingslucht bestaat uit bestanddelen die deels een natuurlijke oorsprong hebben, zoals de zouten die vrijkomen bij het verdampen van zeewater of het stof wat door de wind van harde gesteenten of gebouwen wordt geschuurd. Meer dan 75% van het fijnstof in onze omgevingslucht wordt echter veroorzaakt door menselijk handelen. Deze vorm van fijnstofuitstoot wordt vaak luchtvervuiling of smog genoemd. Het ontstaat door met name bij de verbrandingsprocessen in de industrie of in het verkeer. Ook de verwarming van huizen is in stedelijke gebieden een grote bron van fijnstof. In dichtbebouwde stedelijke gebieden is ruim 80% van de PM10 afkomstig van menselijke activiteiten, voor de fijnere fractie van fijn stof (PM2,5) is dit zelfs boven de 85%.

Fijnstofuitstoot houtkachels neem toe

Sinds de millenniumwisseling daalt de fijnstof uitstoot door het verkeer en de industrie gestaag. Door betere filtermethode in de industrie wordt er steeds minder fijnstof in onze omgevingslucht geloosd. Ook de automotor is door verbeterd rendement en het aanbrengen van katalysatoren en roetfilters schoner geworden al wordt dit deels te niet gedaan doordat er meer auto’s zijn die samen meer autokilometers maken. De uitstoot door verwarmingsbronnen van huizen blijft echter stijgen, met name door de nog altijd groeiende hoeveelheid houtkachels. In Nederland heeft 1 op de 5 huizen een houtkachel en de huizenbouw gaat in hoog tempo voort. Door de toename van het aantal houtkachels neemt lokaal het fijnstofniveau juist toe, met name in de dichtbebouwde stedelijke gebieden is het aandeel van de houtkachel in de schadelijke fijnstof uitstoot gestegen tot soms 40%!

Fijnstof is ongezond

Fijnstof is schadelijk voor de gezondheid. De zeer kleine deeltjes worden bij elke ademteug mee de longen in gezogen waar ze tot diep in de longblaasjes kunnen doordringen. En via de blaasjes zelfs in de bloedbaan terecht kunnen komen. In Nederland overlijden mensen enkele dagen tot maanden eerder door blootstelling aan fijnstof. Het gaat hierbij vooral om ouderen en mensen met hart-, vaat- of luchtwegaandoeningen die het gevoeligst zijn voor de schadelijk effecten van fijnstof. Er is geen veilig niveau vast te stellen: fijnstof is ook schadelijk in lage concentraties maar de ernst van de aandoening is dan vaak minder dan bij hogere concentraties. Ook de bron van het fijnstof blijkt weinig verschil te maken voor de schadelijkheid. Duidelijk is wel dat de uit medisch standpunt gezien de uitstoot van fijnstof van welke bron dan ook, zoveel mogelijk moet worden beperkt. De meest effectieve wijze is dit bij de bron aan te pakken, wat niet uitgestoten wordt kan ook geen hinder veroorzaken.

Het fijnstoffilter voor de houtkachel: de OekoTube van Oekosolve

Houtkachels worden in ons land vooral gekocht om de aangename en gezellige warmte die comfortabel wonen mogelijk maken. Maar naast comfort binnenshuis geeft de houtkachel helaas ook hinder aan de buitenzijde van de woning. Hinder waar de bewoners van het huis zelf vaak niets van merken. Geuroverlast en zichtbare rookwolken zijn duidelijk waarneembaar wanneer de houtkachel brandt. Onzichtbaar maar veel schadelijker is de hoeveelheid fijnstof die de houtkachel tijdens het branden naar de omgevingslucht uitstoot. Waar de kachel te ruiken is of de rook zichtbaar is hangt het fijnstof ook in de lucht! Om de uitstoot van fijnstof drastisch te verminderen is filtering noodzakelijk. Het OekoTube filter systeem van Schoon en Warm kan tot 95% van het fijnstof uit de rookgassen wegfilteren.

Een houtkachel haalt het beste rendement wanneer de verhouding tussen brandstof (het hout) en de lucht aan- en afvoer voor een optimale verbranding zorgen. Het is dus van belang om de juiste kachel voor de ruimte te kiezen. Een te grote kachel zal al snel afgeremd moeten worden door de lucht aan en afvoer te beperken, een te kleine kachel zal al snel te veel brandstof toegevoerd krijgen waardoor dit deels onverbrand blijft. Beide zorgen voor een verstoorde verhouding waardoor het rendement snel omlaag gaat en de uitstoot van fijnstof snel omhooggaat. Ook de luchtafvoer via de natuurlijke trek van de schoorsteen varieert met de windkracht. En is dus niet constant. Daarnaast speelt bij een houtkachel ook mee dat de brandstof niet altijd van gelijke kwaliteit is. Het ene houtblok kan veel verschillen van het andere houtblok in de hoeveelheid energie die het kan leveren. In de praktijk ligt het rendement van een houtkachel op 20-40%. De pellet-kachel is sterk in opkomst, en haalt rendementen van ongeveer 90%. De geperste (afval) houtkorrels zijn constant van verbrandingswaarde om dat ze geperst zijn uit een mix van diverse houtsoorten. Ze zijn per korrel te doseren tot de optimale brandstof hoeveelheid. Ook de aan en afvoer van lucht wordt optimaal geregeld met motor gestuurde ventilatoren. Een hoger rendement betekend ook een volledige verbranding waardoor de fijnstof uitstoot veel minder is dan bij de traditionele houtkachel. Nu levert elke houtverbranding fijnstof op, dus ook een pelle-tkachel produceert fijnstof. Ook bij pellet-kachels kan het OekoTube fijnstoffilter van Schoon en Warm tot 95% van het fijnstof uit de rookgassen wegfilteren.

Het filter heeft geen slijtage gevoelige onderdelen en geen delen die met regelmaat vervangen moeten worden. Alle gebruikte materialen zijn van zeer hoge kwaliteit en hoogwaardige roestvrije staalsoorten. Een Zwitsers precisieproduct gemaakt om jarenlang op een plek in weer en wind probleemloos te functioneren. Over Europa verspreidt werken vandaag de dag al bijna 25.000 OekoTubes mee aan een schonere omgevingslucht.

Hoe werkt het OekoTube fijnstoffilter?

De zeer kleine en lichte fijnstofdeeltjes in het rookgas kunnen niet met een traditioneel filterelement worden tegengehouden. De filters zouden zo fijnmazig moeten zijn dat ze gelijk de luchtafvoer van de kachel blokkeren en direct verstopt zouden raken. Om het fijnstof uit het rookgas te halen wordt gebruik gemaakt van een techniek uit de chemie: elektrostatisch filteren. Door het rookgas langs een elektrode te leiden die onder een hoge spanning staat springen elektronen over van de elektrode naar het rookgas. De kleine en onzichtbare fijnstofdeeltjes in het rookgas worden hierdoor statisch geladen. De geladen deeltjes trekken naar elkaar toe waardoor de deeltjes groter worden. Door dit samenklonteren worden de deeltjes nu ook zichtbaar als asdeeltjes. Rond de elektrode zorgt een elektrisch veld ervoor dat de geladen deeltjes door de elektrode afgestoten worden. De schoorsteen wand is verbonden met de aarde en trekt de geladen deeltjes juist aan. Het statisch geladen fijnstof hecht zich op deze wijze aan de schoorsteenwand en wordt niet uitgestoten. De extra hoeveelheid as die hierdoor ontstaat is gering, een speldeknop van 1 kubieke millimeter bevat 400 miljoen(!) PM 2,5 deeltjes. Voor een kamer-model houtkachel gaat het hierbij om een paar honderd gram meer as tijdens een stookseizoen, en vele honderden miljarden minder fijnstofdeeltjes.  De verbranding zelf levert aanzienlijk meer as op, in een stookseizoen gaat het om tientallen kilo’s. De schoorsteenveeg interval hoeft dus niet veranderd te worden.

Hoe wordt de OekoTube gemonteerd?

Bovenop de schoorsteen wordt een roestvrijstalen T-stuk gemonteerd, passend bij de diameter van het schoorsteen kanaal. Dit kan zowel op een stenen schoorsteen als op dubbelwandige RVS schoorsteenbuis gebruikt worden. Het (binnen)kanaal  moet minimaal 13 cm in doorsnede zijn. In Nederland zijn veel stenen schoorstenen aan de bovenzijde afgesloten met een bruin aardewerk buis, gresbuis genaamd, die doorgaans 12,5 cm in doorsnede is aan de binnenzijde van de buis. Steen geleid de stroom minder goed dan metaal, door een T stuk over de gresbuis te plaatsen is op dit type schoorsteen ook eenvoudig zonder hak- en breekwerk het filter te monteren. Op het T stuk wordt  een montageplaat gemonteerd die vastgezet wordt op de schoorsteen met meegeleverde montage beugels. Op de montageplaat wordt de hoogspanningsunit gemonteerd en om het geheel komt een beschermkap die alle hoogspanningsdelen afschermt. In de schoorsteen wordt een elektrode van 1,60 meter lengte gehangen welke via de doorgang in het T stuk verbonden wordt met de hoogspanningsunit. Voor een juiste werking moet de elektrode nauwkeurig in het midden van het kanaal worden geplaatst met rondom gelijke afstand tot de schoorsteenwand. Ook moet de schoorsteen vanaf het T stuk waar de elektrode het kanaal binnen gaat 1,60 meter recht naar beneden lopen zonder knikken of bochten. Ook wanneer deze lengte niet aanwezig is kunnen we oplossingen bieden om het filter te monteren. Het gaat dan om niet standaard aanpassingen die voor de afwijkende situatie op maat gemaakt worden. Hiervoor geldt een meerprijs.

Een beveiliging zorgt ervoor dat de hoogspanningsunit alleen kan werken met gemonteerde kap waardoor aanraking van de hoogspanningsdelen onmogelijk wordt. In de hoogspanningsunit zitten diverse schakelingen en beveiligingen en het hart van de unit is de transformator die een spanning tot 30.000 Volt op de elektrode kan zetten. De hoogte van het voltage hangt samen met de doorsnede van het rook kanaal, hoe groter de doorsnede, hoe hoger de spanning. De hoogspanningsunit kan op verschillende manieren ingeschakeld worden, waaronder automatisch reagerend op een meegeleverde temperatuursensor. Wanneer deze een oplopende temperatuur in het rookkanaal waarneemt (de kachel wordt ontstoken) schakelt het fijnstof filter aan, valt de temperatuur terug door het doven van het vuur dan schakelt het filter zichzelf uit. De temperatuur waarbij dit gebeurd is op verschillende waardes in te stellen. In stand-by tijd bedraagt het opgenomen vermogen slechts 0,5 watt, in werking is dit 30 watt.

Het filter is ook goed zelf te monteren, er is een duidelijke Nederlandstalige handleiding beschikbaar en te downloaden van deze site: www.schoonenwarm.nl

De OekoTube en de schoorsteenveger

De schoorsteenveger kan gewoon zoals voorheen zijn werk doen nadat hij gecontroleerd heeft dat het filter is uitgeschakeld. Bij een uitgeschakeld en stroomloos filter is de controle LED uit. De schoorsteenveger kan zowel van bovenaf als onder af het kanaal vegen mits hij een kunststof veegborstel gebruikt. Let op! Geen stalen borstel gebruiken, deze zijn harder en kunnen de afstelling van de elektrode veranderen. Bij vegen van boven af kan de stroom simpel worden afgeschakeld door de stekker onder op de unit los te nemen. Vervolgens kan de beschermkap rond het filter losgehaald worden (imbus 3 mm) door de schroeven wat loser te draaien. Het kan voor het vegen handig zijn om de borging van de elektrode los te halen (imbus 3 mm) bovenop de hoogspanningsunit en de elektrode naar de zijkant weg te schuiven. Na het vegen moet deze weer teruggeschoven worden naar de oorspronkelijke positie en vastgezet(!) worden. De juiste positie is eenvoudig te zien aan het kleurverschil (schoon ten opzichte van zwarte roetaanslag) op de elektrode bevestiging. Ook kan nu handmatig met een doek of zachte borstel de isolator van de hoogspanningsunit schoongeveegd worden. Na reiniging controleren of de imbus van de elektrode goed vast zit, de kap weer terugplaatsen en kap vastzetten. Let op! De kap heeft een magneet welke een magneetschakelaar bedient  in de hoogspanningsunit, zonder kap of met een niet juist teruggeplaatste kap zal de unit niet opstarten. Na het weer inschakelen van de spanning op unit controleren of de LED weer in groen knipper (stand-by) of groen continu (permanent aan) oplicht. Een groen brandende LED, knipper of continu brandend, is teken dat het filter weer goed werkt.

Is de OekoTube ook een geurfilter?

Het antwoord lijkt een simpel nee, de OekoTube is ontwikkeld om de schadelijke fijnstof uit de rookgassen te filteren. Toch heeft het afvangen van fijnstof ook gevolgen voor de geur of stank van de rookgassen. Alleen is vooraf niet te zeggen in welke mate dit beïnvloed wordt. Elk mens heeft een eigen geur beleving, wat de een vindt stinken en als hinderlijk ervaart kan voor de andere een aangename lucht zijn waar die persoon geen overlast door ervaart. Geur zit met name verbonden aan complexe koolwaterstofverbindingen die in het rookgas zijn ontstaan door onvolledige verbranding van hout. Deze verbindingen worden gevormd door fijne en grovere deeltjes die samen het deeltje een geur geven. Door het uitfilteren van de fijnstofdeeltjes kunnen deze verbindingen niet meer ontstaan. De geur zal hierdoor veranderen en de ervaring leert dat de omgeving dit vaak als verbetering ervaart. Het stoken van goed droog hout zonder verontreinigingen daarin helpt ook om geuroverlast tegen te gaan.

Kan de OekoTube ook de rook verminderen?

Tijdens de verbranding van hout ontstaat H2O (water) en CO2 (kooldioxide). Het water is door de hoge temperatuur van de rookgassen gasvormig. Door afkoeling in de schoorsteen zal het water steeds meer condenseren en daardoor zichtbaar worden als witte rook die zich vermengt met andere verbrandingsgassen in de houtrook. Dit condenseren vindt plaats doordat de waterdamp in aanraking komt met fijnstofdeeltjes en daarop neerslaat, de heel kleine waterdruppeltjes worden nu zichtbaar zijn als witte rook. Door het wegnemen van de fijnstofdeeltjes zal bij een goed geïsoleerde schoorsteen (waar de rookgassen dus met hoge temperatuur de schoorsteen verlaten) veel minder waterdamp kunnen neerslaan en is er nauwelijks zichtbare rook te zien. Een stenen schoorsteen koelt doorgaans sneller af en daar zal eerder zichtbare rook te zien zijn. Wanneer de condensatie temperatuur vlak onder de uitgang van de schoorsteen bevind dan kan het zelfs zo zijn dat met het in of uitschakelen van de OekoTube het condensatiepunt van de waterdamp in het rookgas van net binnen de schoorsteen naar net buiten de schoorsteen verplaatst wordt. De zichtbare rook verdwijnt dan bij het inschakelen van de OekoTube en keert gelijk terug bij uitschakelen ervan. Dit is zeker niet bij elk schoorsteenkanaal zo duidelijk zichtbaar te maken maar het komt regelmatig voor dat de OekoTube dit effect oplevert.