Warmte zonder schoorsteen, let op CO2 en zuurstof !

[Invictus]

Voor het verwarmen van mijn garage en tuinschuur heb ik me in het verleden wel eens georienteerd op een gasgestookt heteluchtkanon en diverse petroleumkacheltjes.

De belangrijkste reden om er uiteindelijk niet mee door te gaan was het feit dat mijn vader mij ooit eens voorrekende dat bij de verbranding van een liter brandstof ook bijna een liter water vrijkomt. Warm stoken zal dan nog wel lukken maar van droogstoken is er niet bepaald sprake.

 

De kacheltjes zonder rookgasafvoer, werkend op petroleum, ethanol e.d. komen hier ook regelmatig voorbij. Doorgaans met een iets ander doel want het gaat dan niet zo zeer om de luxe van een verwarmde werkruimte maar het overleven op het moment dat het bitter koud is en je geen andere bronnen van verwarming meer hebt.

De verkopers houden de prachtigste verhalen over superschone brandstoffen, turbobranders, keramische onderdelen enz. En uiteraard over de uitstoot die slechts bestaat uit de "natuurlijke en onschadelijke" componenten zoals CO2 en H2O.

 

Dat die hoeveelheid water best hinderlijk kan zijn wordt er niet bij verteld.

De vrijkomende CO2 klinkt ook niet zo spannend want dat zit ook in de lucht die we allemaal inademen.

Ook niet onbelangrijk is de zuurstof die zo'n kachel nodig heeft. Die komt uit dezelfde ruimte waar de de verbrandingsgassen naar toe gaan en waar de verkleumde prepper een beetje probeert op te warmen. En toevallig hebben we zelf ook zuurstof nodig om te overleven.

 

Naar aanleiding van een ander topic waar de ethanol kachel aan de orde kwam besloot ik om er maar weer eens wat rekenwerk op los te laten. Rekenwerk op basis van natuurkunde ligt me wel maar de beperkte scheikundekennis die ik heb is aardig roestig geworden. Wel een probleem want verbranding is niks meer of minder dan een chemische reactie.

Ik heb de hulp ingeroepen van een forum member met een goede kennis van een een uitstekende reputatie op gebied van scheikunde, @vheeswijk.

 

Per pm hebben we contact gehad en rekenwerk uitgewisseld en het resultaat is een excelmodel dat ons beiden achter de oren deed krabben als het gaat om de veiligheid van een ethanolkachel zonder schoorsteen.

 

Uitgangspunt is het verbranden van 1 liter (bio)ethanol ofwel alcohol op een superschone manier. We gaan er van uit dat er inderdaad alleen maar CO2 en H2O vrijkomen, de meest ideale situatie. Meestal haal je die ideale situatie niet maar in het geval van alcohol kom je een heel eind, het is best een makkelijke brandstof om een volledige verbranding te realiseren.

 

Ik vroeg mij af wat er zou gebeuren als je met je ethanolkachel in een volledig afgesloten ruimte probeert een beetje warm te worden. Uiteraard gaat er wat zuurstof verloren bij de verbranding en komt er wat CO2 en water bij vrij.

Maar hoe erg kan dat zijn?

 

Onderzoek op wikipedia levert op dat het natuurlijk percentage CO2 in de lucht die we inademen 0,039% bedraagt (binnenshuis is dat overigens al 0,15%) Niemand heeft daar last van en het is een erg laag percentage.

Over hogere percentages zegt wikipedia:

1,5%: versnellen en verdiepen van de ademhaling.

2%: licht narcotisch effect, toename van bloeddruk en polssnelheid, afname van het gehoor.

4-5%: koolstofdioxidegehalte in uitgeademde lucht. Veroorzaakt naast bovengenoemde effecten ook duizeligheid, verwarring en een gevoel van ademnood bij langere blootstelling. Uiteindelijk raakt men bewusteloos.

8%: hoofdpijn, zweten, verlies van gezichtsvermogen en krampen. Bewusteloosheid na 5 tot 10 minuten, gevolgd door de dood na 30 minuten tot een uur.

20% en hoger: bewusteloosheid na enkele ademteugen, snel gevolgd door ademstilstand. Dood na enkele minuten.

 

De hoeveelheid zuurstof in lucht bedraagt ruim 20%. Gegevens over wat er gebeurt bij een lager percentage zijn wat lastiger te achterhalen maar bij Shell vond ik in een werkvoorschrift het volgende:

20% Minimaal veilig zuurstofniveau

12 - 18% Moeilijker ademhalen, versnelde hartslag, slechte coördinatie

6 - 10% Misselijkheid, overgeven, immobiliteit en bewustzijnsverlies.

 

Een beetje meer CO2 en een beetje minder zuurstof heeft dus niet direct dramatische gevolgen maar waakzaamheid is wel nuttig.

 

Tijd om eens te kijken wat er gebeurt als we in een afgesloten ruimte 1 liter ethanol opstoken in een kacheltje zonder rookgasafvoer.

In de tabel die we gemaakt hebben zien we de reactievergelijking van de oxidatie van alocohol en de berekening van restproducten.

 

 

1 liter alkohol heeft 1154 liter zuivere zuurstof (= 6 m3 lucht) nodig om te verbranden. Daarbij komt 769 liter CO2 vrij en ruim 900 gram water.

Haal je dit kunstje uit in een afgesloten ruimte, een kleine caravan, een bestelbus of een klein kamertje dan krijg je het nooit meer koud. Tegen de tijd dat je liter ethanol op is ben je zelf ook op.

 

Staat je kachel in een ruimte van 50 m3, een kleine huiskamer of een grote keuken dan lijkt het allemaal wat minder ernstig. Hoewel een beetje koppijn en wat minder alertheid naar mijn idee wel tot de mogelijkheden behoort.

E.e.a. is tot achter de komma uitgerekend in onderstaande tabel.

 

 

In de oranje gemarkeerde kolommen staan de gehaltes voor O2 en CO2. De waarden worden "beter" naar mate waarin de ruimte groter wordt.

 

Als je stookt met een kacheltje zonder rookgasafvoer is er voldoende reden tot waakzaamheid.

Sluit jezelf niet op een een potdichte ruimte maar zorg voor voldoende VENTILATIE, ook al gaat dite ten koste van wat verlies aan warmte.

En denk vooral niet dat je kachel zelf wel wat verse lucht binnentrekt via roosters of kieren want de totale volumeafname in de ruimte is slechts 400 liter in dit rekenvoorbeeld. Die 400 liter verse lucht die dan binnenkomt is beslist onvoldoende om de totale luchtkwaliteit weer op peil te brengen.

[12gauge]

conclusie is dat je als je warm wilt worden met een vlam (watvoor dan ook) je zoiezo een rookkanaal nodig hebt?

[jobs]

Petroleumkacheltje doet het prima met een deur op 'n kier. (en dit huis is niet zo luchtdicht...)

[Highway]

Een mooi en waardevol onderzoek kudo! Zoals je zegt, en dat ben ik geheel met je eens, is ventileren altijd van toepassing. Zelfs zonder kachels is het ook beter voor Den Mensch.

 

De test die ik deed met de alcohol branders, daar verwijs je naar neem ik aan, heb ik gedaan met als doel de temperatuur te meten en dat was gedurende 1 uur en nog wat minuten waarbij ik niet ventileerde maar wel 2x de deur open heb gehad. Naar mijn inschatting was dat gelijk aan het raam continu open op een kier zodat verse zuurstof in, en verbruikt zuurstof er uit kon. De branders verstoken samen 2 liter in 4.5 uur en de ruimte was grofweg rond de 6m3. Als ik jouw tabel bekijk, zit dat ruim onder de grens van gevaar, zelfs wanneer de deur dicht was gebleven.

 

Normaal wanneer de alcohol branders aan staan is er een raam, of zelfs een deur, geheel open. Waar ik als 'prepper' voor pleit is: alcohol branden heeft de voorkeur voor olie of gas branders, het afvalgas is schoner, geen explosie gevaar vanwege druk, en het is zelf te produceren. Tevens kan je het gebruiken als reinigings middel of ontsmettings middel, en dat kan niet met andere brandstoffen. En ventileren zal altijd nodig zijn, zelfs met afgaskanaal

[Gast Heksenboot]

conclusie is dat je als je warm wilt worden met een vlam (watvoor dan ook) je zoiezo een rookkanaal nodig hebt?

 

Meer een verse-lucht-kanaal.

Aanvoer van zuurstof, want die raakt op door je ademhaling en door die wat-voor-vlam-dan-ook.

 

Deur op een kier, zoal @jobs al zegt, is een mogelijkheid.

En dan ergens ander een raam op een kier.

[Gast Heksenboot]

...... waar ik als 'prepper' voor pleit is: alcohol branden heeft de voorkeur voor olie of gas branders, het afvalgas is schoner, geen explosie gevaar vanwege druk, en het is zelf te produceren. Tevens kan je het gebruiken als reinigings middel of ontsmettings middel, en dat kan niet met andere brandstoffen. En ventileren zal altijd nodig zijn, zelfs met afgaskanaal

 

Die snap ik even niet.

Geen explosie-gevaar?

Juist snelverdampende brandstoffen zoals benzine en alcohol, geven toch meer kans op explosiegevaar?

[Highway]

Een gasfles staat onder druk, en alcohol zit zonder druk in het reservoir. Alcohol is daartegen wel zeer ontvlambaar, dat wel, zelfs bij zeer lage temperaturen of welke luchtdruk dan ook.

[Gast Peerke]

Pure ethanol heeft een vlampunt van 12 graden Celcius. 70% ethanol heeft een vlampunt van 21 graden Celcius.

Beneden het vlampunt is het onmogelijk om een explosief damp/luchtmengsel te krijgen.

[Gast Heksenboot]

Een gasfles staat onder druk, en alcohol zit zonder druk in het reservoir. Alcohol is daartegen wel zeer ontvlambaar, dat wel, zelfs bij zeer lage temperaturen of welke luchtdruk dan ook.

 

Met een gewone petroleumkachel heb je dat niet.

Maar ik snap nou wat je bedoelt: dingen op druk zijn gevaarlijker.

[vheeswijk]

Prima verhaal met een alarmerende conclusie.

En dan hebben het nog niet eens over onvolledige verbranding van 1 Liter ethanol die bij kleinere waarden van x=aantal kuub lucht (x=circa 5-10 m^3) zal optreden met de vorming van ook koolmono-oxide (CO).

 

Post is opgenomen in de Preppers-database (zie volgende update).

[Gast IsaBo]

Uhm... Wij gebruiken al maanden onze Zibro (die van 159 euro) elke dag enkele uren. Dit zonder iets op een kier te zetten en ons huis is goed geïsoleerd.

Wij hebben een rookmelder, een koolmonoxidemelder (weet niet meer precies hoe hij heet) en 23 vogels in de woonkamer. De vogels leven allemaal nog, rook en andere melder zijn nog nooit afgegaan en hoofdpijn hebben we ook niet. Wel is het lekker warm binnen.

[Raycoupe]

Als je stookt met een kacheltje zonder rookgasafvoer is er voldoende reden tot waakzaamheid.

Sluit jezelf niet op een een potdichte ruimte maar zorg voor voldoende VENTILATIE, ook al gaat dite ten koste van wat verlies aan warmte.

En denk vooral niet dat je kachel zelf wel wat verse lucht binnentrekt via roosters of kieren want de totale volumeafname in de ruimte is slechts 400 liter in dit rekenvoorbeeld. Die 400 liter verse lucht die dan binnenkomt is beslist onvoldoende om de totale luchtkwaliteit weer op peil te brengen.

 

'k Heb een paar maanden met een simpele petroleumkachel gestookt en dat gaat prima, zolang je bovenstaande maar in acht neemt.

Prima warmte, geen last van vocht (hygrometer in de kamer) en nog veel belangrijker dan CO2, zorg dat je een CO melder erbij hebt! (met display voor 't niveau spreekt je vast ook aan)

 

Belangrijke reden voor mij om voor petroleum te kiezen is dat het veiliger is vanwege het hoge vlampunt en per liter of kg meer energie oplevert.

Ook is het zeer beproefd in het verleden en de geur is met de schone brandstof van vandaag niet meer aanwezig (zit geen zwavel meer in)

[Gast Heksenboot]

Uhm... Wij gebruiken al maanden onze Zibro (die van 159 euro) elke dag enkele uren. Dit zonder iets op een kier te zetten en ons huis is goed geïsoleerd.

Wij hebben een rookmelder, een koolmonoxidemelder (weet niet meer precies hoe hij heet) en 23 vogels in de woonkamer. De vogels leven allemaal nog, rook en andere melder zijn nog nooit afgegaan en hoofdpijn hebben we ook niet. Wel is het lekker warm binnen.

 

Volgens de wetten van de logica en de wetenschap, moet er toch ergens zuurstof naar binnen komen.

Wel handig die vogels. Gebruikten ze ook in mijnen.

 

(geintje he)

[vheeswijk]

Prima warmte, geen last van vocht (hygrometer in de kamer) en nog veel belangrijker dan CO2, zorg dat je een CO melder erbij hebt! (met display voor 't niveau spreekt je vast ook aan)

@Raycoupe : Bedankt voor de link van de CO-melder !!!

[Raycoupe]

@Raycoupe : Bedankt voor de link van de CO-melder !!!

 

Daar mag je dan @DickBerts voor bedanken, komt via hem.

 

Hij gaf ook de terechte waarschuwing dat veel van de CO melders in de aanbieding al een paar jaar op de plank hebben gelegen en zo'n sensor daar dus ook van slijt.

Je moet dus een betrouwbare winkel hebben en geen koopjes, want zo'n ding is veel te belangrijk.

[Robby]

Verwarmen met ouderwetse techniek (meer dan 50 jaar) is prima en beproefd door onze voorouders. Natuurlijk ga je niet in een luchtdichte plastic zak zitten met een ouderwetse Valor brander.

Als je op je hypermoderne 6-pits gasfornuis de wokbranders opendraait gaat de afzuigkap toch ook gewoon aan en een raampje in de keuken open?????

Wie regelmatig een open haard of houtkachel stookt heeft natuurlijk met de zelfde problematiek te maken; voor verbranding het je zuurstof nodig.

 

Het kan helemaal geen kwaad om gewoon je hersens aan het werk te zetten bij gebruik van "alternatieve" verwarming. Het wetenschappelijke onderzoek vind ik wel erg interessant en leerzaam.

[FincaInSpanje]

Maar een CO melder is geen overbodige luxe. Ik heb er op iedere etage.