Huisbrandolie

Huisbrandolie

Bij een centraal verwarmingssysteem met olie als brandstof, wordt gebruik gemaakt van aardolie. Dit in tegenstelling tot decentrale verwarmingssystemen waarbij ook gebruik werd gemaakt van olie van plantaardige of dierlijke oorsprong.

Aardolie

Wereldwijd wordt op veel plaatsen aardolie in de ondergrond aangetroffen. Wanneer zo’n aardolieveld is aangeboord, wordt de aardolie met behulp van pompen (de zgn. jaknikkers) omhoog gehaald. Aardolie bestaat uit een mengsel van verschillende scheikundige verbindingen die door middel van distillatie gesplitst kunnen worden in talrijke oliesoorten en een restgroep, het residu. Uit het residu wordt o.a. stookolie gemaakt die wordt gebruikt voor zware dieselmotoren (scheepvaart) en de lichtere huisbrandolie voor centrale-verwarmingsinstallaties.

Olie voor centrale-verwarmingsinstallaties werden onderscheiden in huisbrandolie I en huisbrandolie II. Het eerste werd toegepast in kleine centrale-verwarmingsketels en het tweede voor grotere centrale-verwarmingsketels alsmede kleine industriële stoomketels.

Huisbrandolie II was er in twee varianten. De eerste variant was een destillaat uit aardolie, de tweede variant bestond uit een mengsel van huisbrandolie I en een klein gedeelte zware stookolie.

Ook geldt dat stookolie goedkoper was dan huisbrandolie, het loonde dus om huisbrandolie II (mengsel van petroleum met stookolie) toe te passen. Echter is huisbrandolie II niet altijd geschikt voor toepassing in met name kleinere oliestookinstallaties.

Tabel 1: Oliesoorten voor oliegestookte centrale-verwarmingsketels.

De dikvloeibaarheid (viscositeit) van de olie kan op verschillende wijze worden uitgedrukt. In de bovenstaande tabel is deze uitgedrukt in sec Redwood I. Hierbij wordt de uitstroomtijd uit een speciaal geconstrueerde trechter in seconden aangegeven bij een vastgestelde temperatuur van 38 graden Celsius. Andere eenheden waarmee de dikvloeibaarheid uitgedrukt kan worden zijn: Graden Engler en Sec Saybolt Universal. Met omzettingstabellen is het mogelijk de ene eenheid om te zetten in de andere eenheid.

De dikvloeibaarheid van de olie is dus afhankelijk van de temperatuur van de olie. Voor de zware soorten stookolie is het zelfs noodzakelijk de olie tot een bepaalde temperatuur voor te verwarmen. Anders is het niet mogelijk de zware soorten stookolie op een goede wijze zonder hinderlijke roetvorming of koolafzetting in de ketel te verbranden. Het voorverwarmen van de olie vindt plaats met behulp van een tankverwarming en een aparte op de olieleiding/ pomp aangesloten olievoorwarmer waarmee de olie op de juiste verstuivingstemperatuur wordt gebracht.

Stookolie 300-500 sec Redwood I moet voorverwarmd worden tot ca. 45 graden Celsius. Middelzware stookolie 800 sec Redwood I moet voorverwarmd worden tot ca. 60 graden Celsius. Zware stookolie 3500 sec Redwood I moet tot ca. 90 graden Celsius worden voorverwarmd en Zware stookolie 6500 sec Redwood I tot zelfs ca. 110 graden Celsius.

Tabel 2: Vergelijk van verschillende soorten oliesoorten voor oliegestookte CV-ketels.

In de tabel wordt o.a. het pourpunt genoemd. Het pourpunt is die temperatuur van de olie, waarbij deze onder invloed van haar eigen gewicht nog juist wil vloeien.

Oliestookinstallatie

Een oliestookinstallatie voor een centrale-verwarmingsinstallatie bestaat uit:

  1. Een oliebrander.
  2. Een ketel met vuurvaste verbrandingskamer.
  3. Een olietank.
  4. Olieleidingen
  5. Een elektrische installatie met beveiligings- en regelapparatuur.

Toelichting 1. Oliebrander

De in het verleden meest toegepaste oliebranders kunnen verdeeld worden in:

  • Vergassingsbranders. Deze worden toegepast in lokale verwarmingstoestellen, zowel ingebouwd in voorheen met kolengestookte haarden en kachels als in speciaal voor oliestoken geconstrueerde verwarmingsapparaten. De brandstof is petroleum (huisbrandolie I).
  • Hogedruk-verstuivingsbranders. Deze zijn veel toegepast bij centrale-verwarmingsketels en kunnen gezien worden als complete aggregaten met oliepomp, ventilator, ontstekingstransformator, nozzle (verstuiver) en een elektromotor voor de aandrijving van de oliepomp en de ventilator.
  • Lagedruk-verstuivingsbranders. Vergelijkbaar met de hogedruk-verstuivingsbranders, maar nu vindt de verstuiving van de olie plaats door luchtdruk van ca. 0,3 atm. in plaats van het persen van de olie door de nozzle met 6-7 atm.
  • Branders met roterende verstuiving. Bij deze branders vindt de verstuiving van de olie plaats door middel van een roterende beker die de olie wegslingert. Belangrijk hierbij is dat de olie de juiste viscositeit heeft. Bij te dikke olie blijft deze aan de beker kleven, bij te dunne olie kan deze niet goed weggeslingerd worden. De beste viscositeit is ongeveer 300 sec Redwood I. Dus geen pure huisbrandolie, maar huisbrandolie gemengd met een beetje stookolie (zie Tabel 1 en Tabel 2).
  • Branders met luchtdrukverstuiving. Dit type oliebrander werd veel toegepast voor grote industriële installaties en op schepen. De luchtdruk geeft de olie in de verstuiver een draaiende beweging en verlaat de verstuiver als een fijn verstoven olieluchtmengsel dat bij een goede voorverwarming rook- en roetvrij verbrandt. Zowel de luchttoevoer als de vlamlengte kan ingesteld worden.
  • Branders met stoomverstuiving. Dit type brander werkt hetzelfde als een luchtdrukverstuiving, met dien verstande dat op temperatuur gebrachte stoom de olie in de brander de draaiende en voortgaande beweging meegeeft.

Twee voorbeelden uit 1960 van een oliebrander voor stookolie 800 sec./Redwood I (linksboven) en een oliebrander voor H.B.O. I en II (rechtsonder). Stookolie 800 sec./Redwood I is een middelzware stookolie die moet worden voorverwarmd tot ca. 60 graden Celsius. Bij het type linksboven bevindt zich een elektrische olievoorverwarmer bij de pomp zelf om de olie de juiste verstuivingstemperatuur te geven. Bij het type rechtsonder is geen olievoorverwarmer aanwezig, wat niet nodig is bij H.B.O. I en II.

Wel aardig om de specificaties van de typen oliebranders van de vorige afbeelding nog te tonen. Duidelijk is afleesbaar dat het type huisbrandolie of stookolie afhankelijk is van het type oliebrander.

Toelichting 2. Ketel met vuurvaste verbrandingskamer

Ketels kunnen bestaan uit gietijzer of plaatstaal. Gietijzeren ketels werden meestal uit leden samengesteld en kunnen worden onderverdeeld in bovenafbrand-, onderafbrand- en middenafbrandketels. Plaatstalen ketels zijn er als waterpijp- en vlampijpketels en als gecombineerde ketels. Bij een oliegestookte ketel is een vuurvaste verbrandingskamer noodzakelijk vanwege de hoge temperaturen (tot wel 400˚C) die met oliestoken bereikt kunnen worden.

Een kelder met een oliegestookte Buderus-Lollar-Kessel ketel uit 1960 van het type P40W.

De binnenzijde van een Buderus-Lollar-Kessel ketel. De bekleding met vuurvaste steen duidt op een oliegestookte ketel.

Diverse catalogi van CV-ketels. Belangrijke hulpbronnen voor het beschrijven en dateren van CVketels.

Toelichting 3. Olietank

De olietank dient als opslagplaats voor een voorraad met stookolie. Deze kan ondergronds worden ingegraven, maar een bovengrondse opstelplaats is ook mogelijk. De olietank moet aan allerlei sterkte eisen voldoen en bij voorkeur iets op afschot richting de vulleiding worden geplaatst. Al eerder is aangegeven dat de zware oliesoorten, vanwege de dikvloeibaarheid en het voorkomen van roetvorming en koolafzetting, moeten worden voorverwarmd. Dat gebeurt door middel van een tankverwarming, een verwarmingsspiraal die de olie bij de zuigleiding verwarmt in combinatie met een aparte op de olieleiding/ pomp aangesloten olievoorwarmer waarmee de olie op de juiste verstuivingstemperatuur wordt gebracht.

De hoeveelheid olie in de tank moet steeds voldoende zijn om de centrale-verwarming haar werk te kunnen laten doen. Er zal dus regelmatig gekeken moeten worden of het oliepeil nog voldoende is. Dat kan doormiddel van een peilstok, een pneumatische oliestandaanwijzer, een vlotterinrichting met elektrische aanwijzing of met behulp van een vlotterinrichting met peilschaal.

Tekening 1: Een olietank met verwarmingsspiraal voor warm water om de olie voor te verwarmen. Tekening naar voorbeeld van Houtman (1967), pag. 50.

Toelichting 4. Olieleidingen

Bij een oliegestookte ketel moeten een aantal leidingen op de olietank worden aangesloten om de distributie van de olie naar de ketel mogelijk te maken en om de olietank te kunnen vullen. Er moet een vulleiding aanwezig zijn om de olietank te kunnen vullen met olie. Deze vulleiding moet bij voorkeur op afschot liggen richting de olietank waardoor de olie vanzelf naar de tank stroomt. Een vulleiding op afschot is niet altijd mogelijk. Als dit niet mogelijk is, dan behoort de vulleiding een afsluiter te hebben om terugstromen en morsen van olie te voorkomen.

De tweede leiding die op een olietank moet zijn aangesloten, is de ontluchtingsleiding. Deze moet tijdens het vullen van de tank druk in de tank voorkomen. De uitmonding van de ontluchtingsleiding mag niet uitkomen in een besloten ruimte en niet in de nabijheid van deuren en openslaande ramen. Ook moet deze leiding worden voorzien van een bocht om inregenen te voorkomen.

De derde leiding is de zuigleiding waarmee de olie met behulp van een pomp vanuit de olietank naar de ketel gezogen wordt. De leidingen mogen niet te lang zijn en de zuighoogte moet ook beperkt blijven.

Bij een éénpijpsysteem blijft het bij de hierboven genoemde drie leidingen. Bij een tweepijpsysteem komt er nog een vierde leiding bij, namelijk de retourleiding. Een éénpijpsysteem kan alleen worden toegepast wanneer de olietank hoger opgesteld staat dan de brander. De olie loopt dan naar de brander toe en kan vanwege de opstelling niet teruglopen in de olietank. Als de olietank lager staat opgesteld dan de brander, kan alleen een tweepijpsysteem worden toegepast.

Toelichting 5. Elektrische installatie met beveiligings- en regelapparatuur

Deze bestaat uit het in- en uitschakelen van de elektromotor die de ventilator en de pomp aandrijft, het verzorgen van de ontsteking van de olienevel met behulp van de ontstekingstransformator, een beveiliging tegen explosiegevaar en een temperatuurregeling.

Tekening 2: Een installatieschema van een oliegestookte centrale-verwarmingsinstallatie met warmwatervoorziening. Tekening naar voorbeeld van Houtman (1967), pag. 102. De olietank met verwarmingsspiraal van de vorige afbeelding hoort hierop nog aangesloten te worden om het systeem compleet te maken.

Tips en aandachtspunten voor bouwhistorische onderzoek
# Beschrijving: beschrijf waar de oliegestookte centrale verwarmingsinstallatie uit bestaat, welke onderdelen nog aanwezig zijn, welke onderdelen reeds zijn verdwenen, de positie van de oliestookinstallatie in het gebouw en de positie met afstanden van olietank ten opzichte van de ketel.
# Beeldmateriaal: maak foto’s van alle nog aanwezige onderdelen van de oliegestookte centrale verwarmingsinstallatie. Probeer ook een foto te maken van het inwendige van de ketel.
# Registratieplaatje: zoek de registratieplaatjes op met informatie over fabrikant, type, bouwjaar e.d. en maak daar een foto van.
# Probeer te achterhalen welk type stookolie, oliebrander en ketel is toegepast (mogelijk dat dit op het registratieplaatje staat). Deze informatie heeft een relatie met de grootte van de centrale verwarmingsinstallatie en het type en de omvang van het gebouw.

Gebruikte literatuur

Houtman, J.M., C.H. Kampman en M.J. Naasepad, Oliestook-installaties voor lokale en centrale verwarming. N.V. Uitgeverij Argus, Amsterdam (1967), tweede druk.

Voetnoten

[1] Dit artikel heeft gestaan in nieuwsbrief #01, dd. 09-02-2022.

Bouwhistorie
Willard van Reenen

KETELHUIS Van Nellefabriek

Vandaag (16/09/2022) de bouwhistorische opname in situ gedaan van het ketelhuis van de Van Nellefabriek. Een mooie en uitdagende opdracht waarbij de focus ligt op

Lees verder »
Artikel
Willard van Reenen

RenovatieTotaal

In het mei-nummer van het bouwblad RenovatieTotaal aandacht voor historische installaties. Het artikel is hier te downloaden.

Lees verder »
Nieuwsbrief
Willard van Reenen

Nieuwsbrief #02

De tweede nieuwsbrief over historische installaties, gereedschappen/ werktuigen en machines is uit.   Inhoudsopgave nieuwsbrief: VOORWOORD ONTWIKKELINGEN OP DE WEBSITE  HISTORISCH GEREEDSCHAP EN WERKTUIGEN –

Lees verder »