WARM DE WINTER DOOR 10 HETELUCHTKACHELS

Transcriptie

1 WARM DE WINTER DOOR 10 HETELUCHTKACHELS TEKST HANS MARTENS EN MARCO DE JONG TEST MARCO DE JONG, ROB HEIJMAN, HANS DE JONG VAN DEN BRAND EN HANS MARTENS FOTO S BART HAUTVAST Knopje om en even later stroomt warme lucht de kajuit in. Een heteluchtkachel zorgt veilig en snel voor een behaaglijke atmosfeer aan boord. Wij testen er tien: met een capaciteit van 1,9 tot 3,7 kw, voor boten van 7,5 tot 12 meter. De kilte van boord verjagen in het vroege voorjaar en gelijk de boot droogstoken. Een goed werkende kachel maakt het verblijf aan boord zo een stuk aangenamer en verlengt het seizoen. Omdat afgelopen jaren de heteluchtkachels technisch nogal zijn veranderd, hebben we ze getest bij Technisch Bureau de Jong in Leiden. Daar staat in de werkplaats een testbank voor dit soort kachels. Bovendien hebben de medewerkers veel ervaring door reparatie en installatie in zeil- en motorboten en verkoop van alle merken. WATERKAMPIOEN#

2 TEST Rob de Jong (boven) bereidt de test voor en Hans de Jong van den Brand (onder) meet de hoeveelheid lucht in een speciale venturibuis. DE ENE EFFICIËNTER DAN DE ANDERE? De opzet voor deze test is simpel: hoeveel energie, diesel, stroom en koude lucht wordt toegevoerd en hoeveel warme lucht maakt een heteluchtkachel daarvan? Is de ene kachel daarin efficiënter dan de andere? Marco de Jong van de gelijknamige firma stelde in overleg met fabrikanten en deskundigen een testprogramma op waarvan brandstofverbruik, stroomverbruik, samenstelling van de uitlaatgassen en temperaturen allemaal te meten zijn met apparatuur waarover hij beschikt. Alleen het meten van de luchthoeveelheid en luchtsnelheid vereist speciale apparatuur en deskundigheid. Na enig zoeken, stuit hij op meeten inregeltechnicus Hans de Jong van den Brand, die hierin is gespecialiseerd. Hans verzorgt deze speciale metingen voor ons door een venturibuis (buis met speciale vorm) aan de aanzuigkant van de kachels te bevestigen. Hierin steekt een geijkte luchthoeveelheidsmeter die het volume meet. Bevestigen aan de aanzuigkant geeft volgens hem een zuiverder beeld dan meten aan de blaaskant. Daar komen veel ongewenste wervelingen voor. Om de kachel belast te laten draaien, sluiten we alle kachels aan op een slangenset, zoals je die in de praktijk aan boord tegenkomt met roosters van de soort en diameter die de fabrikant voorschrijft. De voedingsspanning voor de kachels stabiliseren we gedurende de test op 12,6 volt. Tijdens alle temperatuurmetingen noteren we gelijktijdig de omgevingstemperatuur. Brandstof De meeste kachels werken op diesel, daarvoor gebruiken we dieselolie van een zeer bekend merk, getankt aan de pomp. Voor de Wallas 2400 gebruiken we de gezuiverde petroleum die de leverancier leverde en de Trumatic-kachel laten we op propaangas draaien. Prijs Volgens opgave van de importeur, inclusief thermostaat, uitlaat en andere inbouwdelen om de kachel te installeren. Zonder slang, roosters, bochten en dergelijke. De kachels zijn soms in de aanbieding en goedkoper dan de genoemde adviesprijzen. Vergelijk tussen opgegeven capaciteit en gemeten capaciteit in kw De opgaven van de beide Mikuni s en de Wallas 2400 liggen beduidend lager dan de door ons gemeten capaciteit. Alleen de Eberspächer Airtronic D4S doet veel meer dan beloofd. Niet voor permanente verwarming, wel bruikbaar als seizoenverlenger Temperatuurregeling De oudere generatie kachels kende geen elektronische regeling, maar een aan/uit-regeling gestuurd door een thermostaat. Daardoor schakelde de kachel uit als de ingestelde temperatuur was bereikt en schakelde deze in als die temperatuur daalde. De kachels pendelden zo steeds tussen uit en aan, waardoor het stroomverbruik SEIZOENVERLENGERS De geteste kachels worden door de leveranciers omschreven als seizoenverlengers, ze zijn dus minder geschikt om de boot s winters permanent te verwarmen. De levensduur van onder meer de ventilatormotortjes is daarvoor te beperkt. Kan er om de een of andere reden geen andere verwarming worden geïnstalleerd, dan moet je rekening houden met revisie iedere twee of drie jaar. In de folders over scheepsverwarming staan vaak tabelletjes voor het bepalen van de nodige capaciteit. Volgens Marco en Rob van Technisch Bureau de Jong, zijn dit maar heel globale bepalingen en spelen veel bijkomende zaken een belangrijke rol. Zo zullen zij, voordat ze een kachel verkopen, meer te weten zien te komen over: - Het type schip, zeilboot of motorboot: een motorboot heeft een groter glasoppervlak en verliest daardoor meer warmte. - Wat zijn de maten van het schip en van de ruimte die verwarmd moet worden? - Is de verwarming nodig voor kille avonden in het normale vaarseizoen en om condens en vocht te verdrijven? - Willen de opvarenden het vaarseizoen verlengen van vroeg in het voorjaar tot laat in de herfst? - Is het de bedoeling om ook nog regelmatig op een mooie winterdag te gaan varen? - Wat is er aan isolatie van ramen en huid gedaan? - Waar ligt de nadruk van de eigenaar: comfort zoals thuis, of het verwarmen van de natte kast om zeilkleding te drogen, zoals zeilers dikwijls wensen? Voor het berekenen van de capaciteit gaan Marco en Rob uit van bijvoorbeeld een buitentemperatuur van +5 ºCelsius en een gewenste binnentemperatuur van +22 ºCelsius. Het te overbruggen temperatuurverschil van 17 ºCelsius wordt gebruikt om een warmtebehoefte te berekenen samen met de inhoud van de te verwarmen ruimtes en het warmteverlies over de isolatie en beglazing. Deze berekening is bepalend voor de capaciteit die voldoet aan de wens van de eigenaar. 34 WATERKAMPIOEN#

3 hoog lag door het steeds weer voorverwarmen van de gloeispiraal die daardoor ook snel versleet. De door ons geteste kachels beschikken allemaal over tenminste een vol/halfregeling, zoals de Mikuni s en de Wallas Alle andere hebben een elektronische regeling voor de warmtetoevoer. Stroomverbruik tijdens de start Deze is nodig voor het voorverwarmen van de verbrandingsruimte. In de moderne dieselkachels gebeurt dit met een keramisch element, met een veel lager stroomverbruik dan van een gloeispiraal. Stroomverbruik tijdens werking Het continue stroomverbruik. Brandstofverbruik We meten gedurende 15 minuten het brandstofverbruik op vol vermogen, maal vier is het uurverbruik omgerekend naar liters, of kilogrammen gas voor de Truma. Luchthoeveelheid In de aanzuigopening van de kachel plaatst Hans de Jong van den Brand geijkte venturibuis en de luchthoeveelheidsmeter daarin meet het volume van de aangezogen lucht. Voor die meting aan de Wallas-kachels maakten we een speciale voorziening. Deze kachels zuigen omgevingslucht door roosters in het huis van de kachel. Luchtsnelheden Bij de twee uitblaasopeningen gemeten. De grote verschillen zijn opvallend en geven duidelijk aan dat de verliezen sterk oplopen door bochten en aftakkingen. Uitblaastemperatuur Gemeten in de slang, vlak na de uitblaasopening. Die afstand was drie maal de slangdiameter. Percentage CO 2 Een uitlaatgastester in de uitlaat mat onder meer het percentage CO 2 en de uitlaatgastemperatuur. Alle kachels blijven binnen de tolerantie van het wettelijke toegestane percentage CO 2. Geluidsniveau Op een meter afstand van de kachel gemeten. Opvallend stil zijn de Trumatic, 50,5 dba, de Wallas Marine 2400P, 53 dba, en de Wallas Nautic 30D, 57 dba. Delta T over de warmtewisselaar Het verschil tussen de omgevingstemperatuur en de temperatuur vlak bij de uit- DOORSNEDE VAN EEN HETELUCHTKACHEL Verbrandingslucht Uitlaatgas 1 Ventilatieblad 3 Verbrandingsrad 2 Stuurapparaat 4 Gloeistift Eberspächer Airtronic-Kachel 1 Ventilatieblad 11 Elektromotor 2 Stuurapparaat 12 Brandstofaansluiting 3 Verbrandingsluchtrad 13 Montageflenspakking 4 Gloeistift 14 Verbrandingskamer 5 Bovenschaal 15 Buitenmantel 6 Warmtewisselaar 16 Verbrandingsluchtslang 7 Combivoeler 17 Doseerpomp 8 Moduulklok 18 Doseerpompfilter 9 Schakelaar ventileren 19 Uitstromer 10 Zekeringen 20 Uitlaatleiding 5 Verbrandingskamer 6 Buitenmantel F Te verwarmen lucht V Verbrandingslucht B Brandstof W Warme lucht A Uitlaatgas WATERKAMPIOEN#

4 TEST blaasopening. Dit laat zien hoe effectief de warmtewisselaar werkt. EIGEN LUCHTJES OPWARMEN Het installeren van een scheepsverwarming met aanzuigen van de te verwarmen lucht uit het interieur levert een rendementsvoordeel op, want de kachel warmt geen koude buitenlucht op. Je zou dus kunnen kiezen voor een kachel met kleinere capaciteit. Marco en Rob raden dit af, want zo warm je je eigen luchtjes op en blijft het condensvocht rondstromen. Met het aanzuigen van buitenlucht ontstaat geringe overdruk en raak je condensvocht kwijt: dat heeft de voorkeur. De beide Wallas-kachels zuigen de lucht aan uit de ruimte waar de kachel hangt. Andere zaken die de soort kachel bepalen of invloed hebben op de capaciteit zijn: lengte van de slangen (lange slangen leveren veel weerstand op en veroorzaken grote verliezen) hoe de uitlaat gaat lopen (want die is gebonden aan Heteluchtkachels plus regeling HETELUCHTKACHELS Mikuni MY 16 Webasto Airtop 2000 S Eberspächer Airtronic D2 Opgegeven vermogen W W W Brandstof diesel diesel diesel Prijs 1.070, , ,25 Afmetingen (l x b x h) 350 x 180 x 110 mm 311 x 120 x 120 mm 310 x 115 x 122 mm Gewicht 4,5 kg 2,6 kg 2,7 kg Type temperatuurregeling vol/half/uit, elektronisch traploos elektronisch traploos elektronisch Slangdiameter 55 mm 60 mm 75 mm Garantie 1 jaar 2 jaar 1 jaar TEST Spanning 12,6 V 12,6 V 12,6 V Stroomverbruik start 20 A 5,5 A 7,0 A Stroomverbruik vollast 3,8 A 2,0 A 2,4 A Brandstofverbruik 15 min/uur 55 ml/0,22 l/h 58,5 ml/0,23 l/h 66,5 ml/0,27 l/h Luchthoeveelheid aanzuig 77 m 3 /h 75 m 3 /h 94 m 3 /h Uitblaassnelheid 9-4,8 m/sec 9-4,5 m/sec 7,5-2,3 m/sec Uitblaastemperatuur, omgevingstemperatuur. 102,5 ºC/31 ºC 110 ºC/26,7 ºC 100 ºC/28,3 ºC Uitlaatgastemperatuur. 353 ºC 258 ºC 358 ºC Uitlaatgassamenstelling 8,6 % CO 2 8,9 % CO 2 8,7 % CO 2 Geluidsniveau 61 dba 63 dba 63/61 dba CAPACITEIT EN RENDEMENT Delta T over warmtewisselaar 71,5 ºC 83,3 ºC 71,7 ºC Berekende capaciteit 1.784,4 W 2.054,54 W 2.205,15 W Berekend rendement 81,79 % 88,70 % 83,61 % OPMERKINGEN vermogen lager dan opgave vermogen gelijk aan opgave vermogen gelijk aan opgave CO 2 mechanisch in te stellen CO 2 elektronisch instelbaar waterdichte stekker met vergrendeling PLUS - hoog rendement makkelijk onderhoud laag stroomverbruik MIN hoge aanloop stroom rookt iets na uitschakelen - rookt iets na uitschakelen 36 WATERKAMPIOEN#

5 een maximale lengte) of je rekening moet houden met het stroomverbruik of de kachel hard moet kunnen blazen of de kachel veel lucht moet verplaatsen of er ook warm water nodig is 20 ºC VERLIES OP 2 METER De kachel is goed geïnstalleerd, werkt geruisloos, maar blaast zachtjes lauwe lucht uit de roostertjes. Maar de blikjes fris in de bank van de luchtleiding zijn lekker warm net als het gereedschap ernaast. De leiding tussen de kachel en de uitblaasopeningen straalt dus veel warmte uit. Zo gaat erg veel warmte verloren in heel veel boten. Op de testbank maten we al een temperatuurverlies van bijna 20 ºCelsius op een afstand van 2 meter. Als je maximaal profijt wilt hebben van de kachel moet je de leidingen dus isoleren. Daarvoor verkopen de fabrikanten speciale mantels met steenwol- of glaswolisolatie. Het kan ook goedkoper met een paar lagen nopjesfolie uit de bouwmarkt en aluminium tape. Wallas Marine 2400 P Wallas Marine Nautic 30D Ardic 432 DL Webasto Airtop W W W W petroleum diesel diesel diesel 1.517, , , x 365 x 125 mm 310 x 285 x 126 mm 425 x 140 x 230 mm 425 x 148 x 148 mm 8 kg 9 kg 7,5 kg 5,9 kg vol-half-uit traploos elektronisch traploos elektronisch traploos elektronisch 2 x 60 mm 2 x 75 mm 65 mm 80 mm 1 jaar 1 jaar 1 jaar 2 jaar 12,6 V 12,6 V 12,6 V 12,6 V 6,0 A 8,3 A 11,0 A 6,0 A 1,1 A 1,7 A 3,6 A 2,4 A 58 ml/0,23 l/h 88 ml/0,352 l/h 102 ml/0,408 l/h 109,5 ml/0,438 l/h 103 m 3 /h 129 m 3 /h 106 m 3 /h 127 m 3 /h 3,6 m/sec 4,55 m/sec 7,8-2,6 m/sec 8,5-5 m/sec 81,5 ºC/27,8 ºC 95 ºC/26,5 ºC 123 ºC/29,4 ºC 119 ºC/30 ºC 175 ºC 234,5 ºC 421 ºC 261 ºC nihil 6,O % CO 2 8,4 % CO 2 9,3 % CO2 53 dba 57 dba 70 dba 61 dba 53,7 ºC 68,5 ºC 93,6 ºC 89 ºC 1.812,8 W W 3.232,33 W 3.676,19 W 79,79 % 83,22% 79,89 % 84,64 % vermogen veel lager dan opgave vermogen iets lager dan opgave vermogen gelijk aan opgave vermogen hoger dan opgave tijd nodig om warm te worden tijd nodig om warm te worden CO 2 is elektronisch instelbaar geruisloos stil snel op temperatuur - laag stroomverbruik zeer complete bediening op display geheel van roestvast staal laag stroomverbruik redelijk rendement - lawaaiig rookt iets na uitschakelen redelijk rendement hinderlijke resonantie lage frequentie WATERKAMPIOEN#

6 TEST KACHEL WERKT SLECHT Slecht starten, weinig warmte, zo maar afslaan en roken. Dit getob wordt veroorzaakt door: Verkeerde installatie door te lange en niet verjongde leidingen. Verjong leidingen na de eerste aftakking (= kleinere diameter geven). Te veel en verkeerde bochten. Iedere bocht levert verliezen op. Brandstofaansluiting te diep in de tank. De kachel zuigt daardoor vocht en vuil van tankbodem. Brandstofaansluiting afgetakt van motortoevoer of motorfilter. Daardoor zuigt de motor de kachelleiding leeg. Onzuivere brandstof van onduidelijke kwaliteit. Door het lage brandstofverbruik zijn deze moderne kachels hiervoor gevoelig. Onderspanning door te dunne bekabeling of een ontladen accu. Vooral kachels met een hoge startstroom van 22 ampère of meer weigeren dan te starten. Afsluiting v /h uitlaatsysteem door vocht, waterinslag of condens. Heteluchtkachels plus regeling HETELUCHTKACHELS Mikuny MY 30 Eberspächer Airtronic D4S Trumatic E4000 Opgegeven vermogen W W W Brandstof diesel diesel propaan/butaan gas Prijs Afmetingen (l x b x h) 426 x 182 x 179 mm 367 x 140 x 150 mm 600 x 300 x 162 mm Gewicht 5,7 kg 4,5 kg 10 kg Type temperatuurregeling vol-half-uit elektronisch traploos elektronisch traploos elektronisch Slangdiameter 80 m 75 mm 65 mm Garantie 1 jaar 1 jaar 1 jaar TEST Spanning 12,6 V 12,6 V 12,6 V Stroomverbruik start 19 A 7 A laag door vonkonststeking Stroomverbruik vollast 3,9 A 3,1 A 1,8 A Brandstofverbruik 15 min/uur 89 ml/0,356 l/h 106 ml/0,424 l/h 79 ml/0,316 l/h Luchthoeveelheid aanzuig 131 m 3 /h 125 m 3 /h 126 m 3 /h Uitblaassnelheid 9-5,5 m/sec 10,9-2,8 m/sec 4,4 m/sec Uitblaastemperatuur, omgevingstemperatuur 94 ºC/29 ºC 117 ºC/30,2 ºC 120 ºC Uitlaatgastemperatuur 331 ºC 357 ºC 210 ºC Uitlaatgassamenstelling 9,3 % CO 2 9,3 % CO 2 nihil Geluidsniveau 59 dba 61 dba 50,5 dba CAPACITEIT EN RENDEMENT Delta T over warmtewisselaar 94 ºC 86,8 ºC 89 ºC Berekende capaciteit 2.778,83 W W 3.647,12 W Berekend rendement 78,72 % 83,84 % 97,10 % OPMERKINGEN vermogen veel lager dan opgave vermogen gelijk aan opgave vermogen gelijk aan opgave CO 2 mechanisch instelbaar PLUS stil waterdichte stekkerverbinding hoog redement is vergrendeld stil makkelijk te onderhouden laag stroomverbruik prijs MIN rookt iets na uitschakelen - - redelijk rendement groot spanningsverlies in kabels hoge aanloopstroom 38 WATERKAMPIOEN#

7 Geen naloop mogelijk na het uitzetten van hoofdschakelaar. Iedere kachel moet na het uitzetten afkoelen door een paar minuten lucht langs de warmtewisselaar te blazen. Als dit niet gebeurt, kan de kachel ernstig beschadigen door oververhitting. Langdurige stilstand met als gevolg verdrogen en verharden van het verdampingsvlies in kachelbrander. Oververhitting door te veel weerstand of blokkeren van aanzuig of uitblaas van het slangenpakket. MARCO S REKENLEITJE Na het meten heeft Marco de Jong voor alle kachels de volgende berekeningen gemaakt. Zoals voor de Eberspächer Airtronic D2. De capaciteit is volgens fabrieksopgave: watt Bepalen capaciteit: gemeten hoeveelheid lucht in aanzuiging = 94m 3 /h. Soortelijke massa lucht bij 28,3 ºC = 1,172 kg/m 2. Luchthoeveelheid x soortelijke massa lucht = massa 94m 3 /h x 1,172 kg/m 3 = 110,168 kg/h Warmte = massa x soortelijke warmte x temperatuurverschil 110,168 x 1005 x 71,7 = 2.205,15 watt Q = sec Bepalen rendement: gemeten brandstofverbruik in 15 minuten = 66,5 ml is 4 x 0,066l = 0,266 l 1 liter zomerdiesel weegt 0,84 kg, verbruikte diesel in gewicht 0,84 x 0,266 = 0,2234 kg 1 liter dieselbrandstof heeft ca. 42,5 MJ/kg verbrandingswaarde. Verbrandingswaarde diesel x verbruikte gewicht J/kg x 0,2234 kg = Joule in één uur De berekende capaciteit vanuit de verbruikte brandstof (= 100% rendement) per seconde = 2.637,36 J/s = 2.637,36 watt sec De gemeten capaciteit van de verwarming is 2.205,15 watt Dus zijn rendement is 2.205,15 x 100 = 83,61 % 2.637,36 De kachel verliest door de uitlaat, straling, etc. 16,39 %. CONCLUSIE Voor een boot van ongeveer 12 meter is de kachel met het hoogste rendement, de laagste lawaai-uitstoot én weinig stroomverbruik er eentje die werkt op gas: de Trumatic E400. Jammer, want niet iedereen wil een gaskachel. De beste dieselkachel in deze klasse is de Webasto Airtop 3500, maar het verschil met de Eberspächer Airtonic D4S is verwaarloosbaar, dus ook dat is een goede keus, zeker omdat deze wat makkelijker is te onderhouden. In de kleinere vermogensklasse heeft de Webasto Airtop 2000S het hoogste rendement, maar ook hier is het verschil met de iets zwaardere Eberspächer zeer gering. De beide Wallas-kachels doen wat ze al jaren beloven: ze zijn stil en laag in stroomverbruik, maar de rendementen liggen wat lager. Wel is het display van de Wallas-dieselkachel fantastisch: daarop kun je werkelijk alles regelen en aflezen. Ardic en Mikuni Technautic bv, Industrieweg 35, 1521 NE Wormerveer, telefoon (075) Eberspächer Eberca bv, Postbus 1594, 3260 BB Oud Beijerland, telefoon (0186) Webasto Webasto Product Nederland bv, Postbus 1314, 1300 BH Almere, telefoon (036) ACCU S AL JAREN DE BESTE EN MEEST BETROUWBARE De gehele winter geen onderhoud meer FOKKERSTRAAT BD SCHIEDAM TEL: (010) TELEFAX: (010) sales@vetus.nl Zie pag. 48 van de VETUS Catalogus ANKERLIEREN Ajax FOKKERSTRAAT BD SCHIEDAM TEL: (010) TELEFAX: (010) sales@vetus.nl Alexander Alexander 1075,- Ajax 1000,- Zie pag. 40 t/m 43 van de VETUS Catalogus R WATERKAMPIOEN#