NL2005173C2 - Haard en werkwijze voor het realiseren van een haard op biobrandstof. - Google Patents

Description

HAARD EN WERKWIJZE VOOR HET REALISEREN VAN EEN HAARD OP

BIOBRANDSTOF

5 De onderhavige uitvinding betreft een haard. Meer in het bijzonder heeft de haard betrekking op een haard waarin een haardvuur gerealiseerd kan worden met behulp van een bio-brandstof.

Conventionele haarden branden veelal op aardgas.

10 Met dergelijke haarden is het mogelijk om een goed visueel effect met het haardvuur te realiseren. Een nadeel van dergelijke conventionele haarden betreft het aanwezig moeten zijn van een gastoevoerleiding met bijbehorende aansluitingen. Dit maakt het plaatsen van een dergelijke 15 haard complex en kostbaar. Bijkomend dient een dergelijke gasaansluiting in de nabijheid aanwezig te zijn.

Houtkachels worden universeel gebruikt. Dergelijke kachels vereisen het aanvoeren van brandbaar materiaal en worden vaak zodanig gebruikt dat rookgassen direct in de 20 ruimte terecht komen met alle nadelige gevolgen van dien.

Bijkomend geldt dat dergelijke houtverbranding onder veelal niet optimale condities plaatsvindt. Alternatieve vuren, waaronder kaarsen, waxinelichtjes en dergelijke, hebben in de praktijk veelal een puur esthetische functie, waarbij met 25 name gele vlammen gewenst zijn. Een nadeel van dergelijke gele vlammen is dat deze ongewenste rookgassen produceren ten gevolge van de niet-efficiënte verbranding. Hiermee komen schadelijke gassen in de ruimte terecht.

De onderhavige uitvinding heeft als doel een haard 30 te verschaffen waarmee bovenstaande nadelen worden opgeheven dan wel verminderd. Dit doel wordt bereikt met de haard volgens de onderhavige uitvinding, de haard omvattende: — een behuizing; 2 - een in of aan de behuizing voorziene brander in gebruik werkend op bio-brandstof, en - een in gebruik werkzaam met de brander verbonden biobrandstof reservoir.

5 Door het voorzien van een behuizing waarin een brander is geplaatst worden tijdens het in bedrijf zijn van de haard de geproduceerde rookgassen afgeschermd van de omgeving waarin de haard is geplaatst. De brander die in of aan de behuizing is voorzien wordt gevoed met een bio-10 brandstof. Deze brandstof wordt toegevoerd vanuit een werkzaam met de brander verbonden reservoir. Hiermee wordt bewerkstelligd dat geen vaste gasaansluiting nodig is en een relatief flexibel systeem wordt verkregen. Bijkomend geldt dat door het gebruikmaken van een behuizing waarin een 15 relatief weinig energetisch efficiënte gele vlam realiseerbaar is nadelige effecten van geproduceerde rookgassen teruggedrongen worden.

Voor het ontsteken van de haard is een ontsteking voorzien. Deze kan piëzo-elektrisch of met een elektrische 20 gloeispiraal zijn voorzien. Ook andere ontstekingen behoren tot de mogelijkheden; zo kan bijvoorbeeld de bio-brandstof met een lucifer worden aangestoken.

De bio-brandstof kunnen in een vaste, vloeibare of gasvormige toestand worden toegevoerd. Bio-brandstoffen zijn 25 energiedragers die gewonnen worden uit organisch materiaal, ofwel biomassa. Bij voorkeur wordt in de haard volgens de uitvinding gebruik gemaakt van een vloeibare bio-brandstof. Dergelijke vloeibare bio-brandstoffen zijn relatief eenvoudig aan te voeren. Bijkomend zijn deze ook voor veel 30 gebruikers veiliger aan te sluiten dan conventionele gashaarden. Toepasbare vloeibare bio-brandstoffen zijn bijvoorbeeld bio-ethanol, bio-butanol en bio-methanol.

Andere bio-brandstoffen behoren ook tot de mogelijkheden, 3 waaronder onder meer bio-diesel. Desgewenst behoort het tevens tot de mogelijkheden om mengsels van bovengenoemde of andere brandstoffen te gebruiken. Ook is het denkbaar desgewenst gebruik te maken van een mengsel met fossiele 5 brandstof.

Bij voorkeur omvat de bio-brandstof bio-ethanol. Bio-ethanol wordt verkregen via microbiële fermentatie van suikers afkomstig uit bijvoorbeeld suikerriet en suikerbieten. Het is gebleken dat bio-ethanol een duurzaam 10 alternatief vorm voor het gebruik van conventionele fossiele brandstoffen. Tevens is gebleken dat een haard werkend op een bio-ethanol een goed visueel, esthetisch effect kan bewerkstelligen. Tegelijkertijd wordt een flexibele haard verkregen die niet afhankelijk is van bijvoorbeeld vaste 15 gasaansluiting.

In een voordelige voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding omvat de haard een rookgasafvoer.

Door het voorzien van een rookgasafvoer wordt bewerkstelligd dat geproduceerde rookgassen bij de 20 verbranding van de biobrandstof niet in de ruimte terecht komen waarin de haard is geplaatst. Dit betekent dat het gezondheidsrisico sterk wordt teruggedrongen. Verder heeft dit het voordeel dat de verbranding geoptimaliseerd kan worden op het visuele aspect, dat wil in de praktijk veelal 25 zeggen dat een optimale visuele, gele vlam wordt verkregen. Bij deze energetisch weinig efficiënte vlam wordt een relatief grote hoeveelheid aan rookgassen geproduceerd. Een dergelijke rookgasafvoer kan de geproduceerde rookgassen direct afvoeren naar een buitenomgeving, bijvoorbeeld via 30 een schoorsteen. Ook is het mogelijk een dergelijke afvoer via een doorvoer door een wand te realiseren.

In een mogelijke uitvoeringsvorm is de rookgasafvoer voorzien van een katalysator. Een dergelijke 4 katalysator heeft een filter of reinigende werking waardoor de schadelijke rookgassen voor een significant deel worden tegengehouden en niet in de ruimte terecht komen waarin de haard is geplaatst.

5 In een uitvoeringsvorm waarin de afvoer van een dergelijke katalysator is voorzien is het mogelijk een mobiele haard te realiseren waarbij toch gezondheidsrisico's worden tegengegaan. Dit is bijzonder voordelig in geval van een flexibele toepassing met betrekking tot de tijd en 10 plaats van gebruik van de haard volgens de uitvinding.

In een alternatieve uitvoeringsvorm is het mogelijk gebruik te maken van bijvoorbeeld een bestaande schoorsteen waarin de rookgasafvoer wordt voorzien.

Bij voorkeur omvat de haard volgens de uitvinding 15 een gecombineerde luchttoevoer en verbrandingsgasafvoer. Hierdoor wordt een gesloten systeem voor de haard gerealiseerd. Hierbij kan bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van een gebalanceerd aan-afvoersysteem. Het is hierbij voordelig om de luchttoevoer op te warmen met behulp 20 van de rookgasafvoer. Hiertoe kan gebruik gemaakt worden van conventionele systemen. Door de separate luchttoevoer wordt geen interactie met de ruimte bewerkstelligd waarin de haard volgens de uitvinding is geplaatst. In een dergelijk gesloten systeem kan het visuele aspect van het haardvuur 25 beter tot uiting worden gebracht zonder de risico's op het gebied van gezondheid naar aanleiding van geproduceerde rookgassen te verhogen. Desgewenst behoort het tot de mogelijkheden om de haard volgens de uitvinding te combineren met een conventioneel convectiesysteem om 30 geproduceerde warmte niet verloren te laten gaan en te gebruiken voor ruimteverwarming waarin de haard is voorzien. Optioneel kan een conventionele schoorsteen dienen als verbrandingsgasafvoer.

5

In een voordelige uitvoeringsvorm volgens de uitvinding omvat het reservoir een extern reservoir.

Door het voorzien van een extern reservoir wordt de toevoer van brandstof naar de haard sterk vereenvoudigd.

5 Een dergelijk extern reservoir kan horizontaal worden voorzien, bijvoorbeeld in de vorm van een bak die in de haard wordt geschoven, of verticaal worden voorzien, bijvoorbeeld een fles die ondersteboven met het systeem wordt verbonden. Hierbij wordt bij voorkeur een klep of 10 afsluiter voorzien om de toevoer van bio-brandstof te kunnen reguleren. In een momenteel geprefereerde voorkeursuitvoeringsvorm wordt het externe reservoir achter een klep van de haard weggewerkt om een esthetisch beeld van de haard te vervolmaken. Het externe reservoir kan dan 15 eenvoudig worden verwisseld door het openen van de deur of klep en het plaatsen van een nieuwe fles of vullen van de bak.

In een voordelige uitvoeringsvorm volgens de uitvinding omvat het reservoir een buffer.

20 Door het voorzien van een separate buffer voor de haard behoort het tot de mogelijkheden om het externe reservoir te ledigen in de buffer zodat in geval het externe reservoir leeg is de haard niet direct ophoudt met branden en de brandstof betrekt vanuit de buffer.

25 In een verdere voordelige voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding omvat de haard regelmiddelen voor het regelen van de brandstoftoevoer.

Door het regelen van de brandstoftoevoer kan het haardvuur optimaal worden aangestuurd om daarmee het 30 gewenste esthetische effect te bewerkstelligen. De regelmiddelen maken hierbij bijvoorbeeld gebruik van een smoorklep waarmee de doorstroming gemanipuleerd kan worden. Ook behoort het tot de mogelijkheden om een zogeheten 6 thermokoppel of een ander soort warmtesensor te gebruiken waarmee het mogelijk is om een afsluiter of klep te sluiten indien geen vlam meer aanwezig is of wanneer geen warmtetoename in de haard wordt gemeten. Hiermee kan 5 bijvoorbeeld worden vermeden dat de brandstof weglekt zonder verbrand te worden. Hiermee wordt de veiligheid van de haard volgens de uitvinding vergroot. Door het voorzien van regelmiddelen worden zowel de mogelijkheden van het haardvuur alsook de veiligheid daarvan vergroot. Zo behoort 10 het tot de mogelijkheden om met de regelmiddelen afsluiters dicht te zetten om daarmee de brandstoftoevoer te stoppen en het haardvuur te beëindigen.

Ook is het mogelijk om in geval het externe reservoir leeg is de afsluiter tussen het externe reservoir 15 en de buffer dicht te zetten zodanig dat na een eventuele wachtperiode om de leidingen van het externe reservoir te laten koelen en een nieuw extern reservoir te plaatsen of deze opnieuw te vullen. De regelmiddelen kunnen desgewenst een leegmelding geven bedoeld voor de gebruiker. Tijdens het 20 vervangen, vullen en eventueel het wachten kan het haardvuur in stand worden gehouden aangezien deze de brandstof betrekt vanuit de buffer.

Eventueel is het mogelijk om een klep of kap te plaatsen over het haardvuur met behulp van de regelmiddelen 25 in geval het haardvuur beëindigd dient te worden. Daarnaast is het mogelijk een klep in de brandstoftoevoer op te nemen waardoor het mogelijk wordt om het vuur met behulp van de regelmiddelen te doven. Ook hiermee wordt de veiligheid verder vergroot.

30 De genoemde maatregelen kunnen elk afzonderlijk alsook in combinatie met elkaar worden gebruikt.

Bij voorkeur omvat de haard volgens de uitvinding een niveausensor in de buffer. Door het voorzien van een 7 niveausensor in de buffer is het mogelijk om tijdig een signaal aan de regelmiddelen te geven indien de biobrandstof op raakt. Op dat moment kan actie worden genomen, bijvoorbeeld het geven van een melding dat brandstof 5 aangevuld dient te worden. Hierbij is het mogelijk om een afsluiter tussen het externe reservoir en de buffer af te sluiten eventueel een tijdschakelaar te activeren in verband met benodigde afkoeling van het systeem en vervolgens brandstof te laten toevoeren.

10 De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het realiseren van een haardvuur op biobrandstof, waarbij een haard zoals bovenstaand beschreven wordt voorzien.

Een dergelijke werkwijze biedt gelijke effecten en 15 voordelen als die genoemd bij de haard. In het bijzonder wordt met deze werkwijze een flexibel, veilig en duurzaam haardvuur gerealiseerd.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de uitvinding worden toegelicht aan de hand van 20 voorkeursuitvoeringsvormen daarvan, waarbij wordt verwezen naar de bij gevoegde tekeningen, waarin tonen: - figuur 1, een aanzicht van een mogelijke uitvoeringsvorm van een haard volgens de uitvinding; - figuur 2, een overzicht van aansluitingen van de haard 25 uit figuur 1; - figuur 3, een schematische weergave van een haard volgens de uitvinding; en - figuur 4, een zijaanzicht van een op het moment geprefereerd uitvoeringsvorm van een haard volgens de 30 uitvinding.

Een ruimte 2 (figuur 1) voorzien van een plafond 4, zijwand 6 en vloer 8 is voorzien van een haard 10. Haard 10 verschaft vlammen of haardvuur 12 in een behuizing.

8

Vlammen 12 zijn zichtbaar door een voorste paneel 14 van glas en een zijpaneel 16 van glas. Voorts omvat haard 10 een achterwand 18 en zijwand 20. Haard 10 is verbonden met een luchtaanvoer en rookgasafvoer systeem 22 voor het afvoeren 5 van rookgassen en het toevoeren van gassen en primaire lucht. In de getoonde uitvoeringsvorm is haard 10 geplaatst op een ondersteuning 24.

In de getoonde uitvoeringsvorm is haard 10 voorzien van een deur 26 waarachter een reservoir voor de 10 bio-brandstof, in de getoonde uitvoeringsvorm bio-ethanol, plaatsbaar is. Bij voorkeur is een explosieluik geïntegreerd in het ontwerp, om de veiligheid van haard 10 te vergroten.

Haard 10 (figuur 2) is voorzien van een brander 30 waarin in de getoonde uitvoeringsvorm namaakhout 32 is 15 voorzien. In schoorsteen 22 is een buitenmantel 34 voorzien voor het aanvoeren van lucht ten behoeve van de verbranding om haardvuur 12 te realiseren. In buitenmantel 34 is een binnenmantel 36 voorzien waarbinnen rookgassen afkomstig van haardvuur 12 afgevoerd kunnen worden. Mantels 34,36 20 functioneren hierbij in gebruik als een warmtewisselaar om warmte van de warme rookgassen over te dragen naar de relatief koude buitenlucht.

In de getoonde uitvoeringsvorm is tevens een convectiekanaal 38 en convectiebuis 40 voorzien voor het 25 circuleren van lucht uit de ruimte 2 voor het opwarmen daarvan. Hiermee kan geproduceerde warmte effectief worden gebruikt.

In een schematische weergave 42 (figuur 3) is een reservoir 44 voorzien, voorzien van een leiding of vuldop 30 46. Reservoir 44 kan een extern reservoir, zoals een fles, zijn die bijvoorbeeld achter een deur of klep 26 van haard 10 is aangebracht. Van reservoir 44 gaat de aangevoerde biobrandstof via leiding 48 met daarin geplaatst een 9 regelbare afsluiter 50 naar buffer of reservoir 52 die in de getoonde uitvoeringsvorm vast is voorzien in haard 10. In reservoir of buffer 52 is een niveausensor 54 voorzien. Vanuit reservoir 52 wordt de brandstof via leiding 56, 5 waarin een afsluiter of regelventiel 58 is geplaatst, gevoerd naar brander 30. Met behulp van ontsteking 60 kan brander 30 een haardvuur 12 realiseren waarbij een warmte of temperatuursensor 61 is voorzien. In de getoonde uitvoeringsvorm is brander 30 optioneel voorzien van een 10 afdekkap 62. Regelaar 64 wordt gebruikt voor het aansturen van systeem 42 gebaseerd op instellingen 66 afkomstig van de gebruiker. Hiertoe maakt regelaar 64 gebruik van een informatiestroom 68 van niveausensor 54 en informatiestroom 70 van temperatuursensor 61. Afhankelijk van de gekozen 15 instellingen 66 wordt vervolgens stuursignaal 72 voor afsluiter 50, stuursignaal 74 voor afsluiter 58, stuursignaal 76 voor ontsteking 60, en/of stuursignaal 78 voor afdekkap 62 gestuurd.

Voor het realiseren van een haardvuur 12 wordt 20 bio-ethanol toegevoerd, bijvoorbeeld in een fles 44. Door het plaatsen van een fles 44 voor afsluiter 50 wordt de brandstof, afhankelijk van de stand van afsluiters 50, 58, gevoerd naar brander 30 voor het realiseren van een vlam 12. Voor deze toevoer kan desgewenst gebruik worden gemaakt van 25 een separate pomp, echter, in de getoonde uitvoeringsvorm wordt gebruik gemaakt van de zwaartekracht voor het toevoeren van de bio-ethanol uit reservoir of fles 44 naar brander 30. Hiertoe is het mogelijk de fles 44 ondersteboven in haard 10 te voeren waarbij bijvoorbeeld de dop van fles 30 44 wordt geperforeerd bij het op correcte wijze plaatsen van reservoir 44. Andere mogelijkheden zijn uiteraard ook denkbaar. De vlammen 12 worden geregeld met behulp van regelaar 64 afhankelijk van de gewenste instellingen 66 van 10 de gebruiker. Hiertoe wordt de doorstroming met afsluiter 58 bijvoorbeeld geregeld. Ook behoort het tot de mogelijkheden om regelaar 64 te gebruiken voor het beïnvloeden van de hoeveelheid toegevoerde lucht naar haard 10. Hiertoe is 5 bijvoorbeeld een luchttoevoerklep voorzien (niet getoond).

Op deze wijze kan haardvuur 12 worden geoptimaliseerd naar keuze van de gebruiker om bijvoorbeeld een zuiver esthetisch effect te bewerkstelligen.

Haard 80 (figuur 4) is geïnstalleerd aan gevel 82. 10 Haard 80 verschaft vlammen of haardvuur 84, die zichtbaar zijn door venster 86. Rookgassen worden afgevoerd naar buiten door rookgasafvoer 88, die door gevel 82 gaat. Lucht wordt aangevoerd door luchtaanvoer 90. Er is sprake van een gebalanceerd aan- en afvoersysteem. Zo zal bijvoorbeeld 15 winddruk op gevel 82 een vergelijkbare invloed op afvoer 88 en aanvoer 90 uitoefenen. Hierdoor ontstaat een drukbalans.

Haard 80 is verder voorzien van een klep 92 voor het brandstofreservoir. Klep 92 is voorzien aan de voorzijde van haard 80. In de figuur is klep 92 aan de onderzijde 20 weergegeven, bij voorkeur is de klep aan de zijkant van venster 86 geplaatst. Alternatief is klep 92 boven venster 86 geplaatst. Bij voorkeur is een explosieluik geïntegreerd in het ontwerp om de veiligheid van haard 80 te vergroten.

De onderhavige uitvinding is geenszins beperkt tot 25 de bovenbeschreven voorkeursuitvoeringsvormen daarvan. De gevraagde bescherming wordt bepaald door de navolgende conclusies binnen de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn.

Claims (10)

1. Haard, omvattende — een behuizing/ 5. een in of aan de behuizing voorziene brander in gebruik werkend op bio-brandstof, en — een in gebruik werkzaam met de brander verbonden biobrandstof reservoir.

2. Haard volgens conclusie 1, waarin de bio brandstof bio-ethanol omvat.

3. Haard volgens conclusie 1 of 2, verder omvattende een rookgasafvoer. 15

4. Haard volgens conclusie 3, waarin de rookgasafvoer is voorzien van een katalysator.

5. Haard volgens conclusie 3 of 4, verder 20 omvattende een luchttoevoer.

6. Haard volgens één of meer van de conclusies 1-5, waarin het reservoir een extern reservoir omvat.

7. Haard volgens conclusie 6, waarin het reservoir een buffer omvat.

8. Haard volgens één of meer van de conclusies 1-7, verder omvattende regelmiddelen voor het regelen van de 30 brandstoftoevoer.

9. Haard volgens conclusie 7 en 8, waarbij de buffer een niveau-sensor omvat.

10. Werkwijze voor het realiseren van een haardvuur op bio-brandstof, omvattende het voorzien van een haard volgens één of meer van de conclusies 1-9.