| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Vurdering af omfanget af dårlige skorstene til private brændeovne og brændekedler, regelgrundlag og løsningsmuligheder

4 Skorstenstræk

• 4.1 Nødvendig skorstenshøjde
• 4.2 Teoretisk skorstenstræk
  • 4.2.1 Trykforhold inde i huse
  • 4.2.2 Utætheder i skorstene
  • 4.2.3 Skorstenens placering og isolering
• 4.3 Skorstenstrækkets drivkraft
  • 4.3.1 Måling af skorstenstrækket
  • 4.3.2 Beregning af skorstenstræk
  • 4.3.3 Skorstenstemperatur
  • 4.3.4 Brændeovnens trækbehov
  • 4.3.5 Friktion og enkeltmodstande
  • 4.3.6 Indikatorer på et godt skorstenstræk
  • 4.3.7 Diskussion
• 4.4 Årsager til dårligt skorstenstræk

Dårlige skorstene medvirker til en dårligere forbrænding, som vides at forårsage en større emission af partikler og uforbrændte gasser, som bidrager til den lokale partikelforurening. Effekten kan dog ikke adskilles fra andre årsager til dårlig forbrænding, som overordnet er for store og for dårlige brændeovne/kedler, kvaliteten af brændet og ikke mindst folks fyringsvaner. Nedregulering af lufttilførslen for at få brændet til at holde længere giver en dårligere forbrænding, og dermed en væsentlig forøgelse af emissionen af både partikler, lugt og uforbrændte gasser.

For brugeren kan dårlige trækforhold i skorstene, der medfører dårlig forbrændingsforhold, ofte give problemer i form af vanskeligheder med at tænde op, røg i stuen og vanskeligheder med at fyre ordentligt. For naboerne kan det afhængigt af de lokale forhold og afstand til naboerne, og give anledning til røggener. Er der kun tale om lidt for dårlige trækforhold, kan brugerens problemer være små, så han har lært at leve med det, mens der kan være tale om væsentlige røggener for naboerne.

Der er også en gruppe skorstene, som er høje nok til at levere et tilstrækkeligt skorstenstræk, men hvor der er røggener, fordi skorstenens højde og/eller placering er uhensigtsmæssig i forhold til naboer, så røgen ikke spredes ordentligt.

Den sidste gruppe er de skorstene, der reelt er gode nok, fordi de er både høje nok og fornuftigt placeret i forhold til naboerne, men hvor andre årsager, f.eks. dårlige fyringsvaner, giver en dårlig forbrænding med forøget emission af partikler, lugt m.m., samt en lav røgtemperatur så røgen endnu nemmere falder ned og giver gener i de nære omgivelser. Hvis årsagen til den dårlige forbrænding er en stor gammel brændeovn, så vil udskiftning til en ny og mindre brændeovn ofte kunne løse problemet, fordi de kan brænde mere effektivt ved en lavere varmeydelse. Hvis årsagen er fejlbetjening og/eller decideret forkert fyringsteknik, kan instruktion ofte hjælpe, men i nogle tilfælde kan det være en meget stor pædagogisk opgave at lære en ”gammel fyrmester” nye fyringsvaner. Denne type problemer vil ikke blive yderligere behandlet i denne rapport, da det ikke er relateret til skorstensforholdene.

Årsagen til dårlig skorstenstræk er ofte for lav eller utæt skorsten, men det kan også være undertryk i huset p.g.a. et kørende ventilationsanlæg eller emhætte, eller at huset simpelthen er for tæt, så der ikke kommer luft nok ind til forbrændingen. Problemerne giver sig primært udslag i problemer for ejeren og kan også medføre gener for naboer, p.g.a. dårlig forbrænding og lav skorsten.

I dette kapitel redegøres for forholdene, der har betydning for skorstenstrækket og dimensioneringen af skorstenens højde.

4.1 Nødvendig skorstenshøjde

Den nødvendige skorstenshøjde afhænger ikke kun af brændeovnen og skorstenens fysiske udformning og isolering, men i høj grad også af røggastemperaturen, og dermed af ovnen/kedlen og den anvendte fyringsteknik, hvor optændingen er en væsentlig del. Under optændingen varmes skorstenen op, og hvis der skrues for hurtigt ned for forbrændingsluften, så bliver skorstenens driftstemperatur lavere, og skorstenstrækket blive mindre.

Selv en god skorsten kan fungere dårligt, hvis den bruges forkert. Tilsvarende kan en dårlig skorsten fungere bedre, hvis den bruges rigtigt.

4.2 Teoretisk skorstenstræk

Der ses flere steder i litteraturen, at skorstenstrækket normalt vil ligge på 3 – 5 Pa pr. meter skorsten. Med en skorsten på 5 m er det samlede skorstenstræk på 15 – 25 Pa, hvilket er relativt lidt i forhold til de kræfter, der påvirker bygningen. Vindens tryk eller sugningen på en bygning kan i mange tilfælde være større end skorstenstrækket. Vindretning, terrænforhold, træer og åbne vinduer kan derfor forrykke trækforholdene markant.

Ved fyring med fast brændsel skal skorstenen ikke alene suge røgen ud af ildstedet, den skal også suge forbrændingsluften ind i ildstedet gennem luftspjældet. Brændeovne og brændekedler kræver derfor normalt højere skorstene end oliefyrede kedler, der typisk er forsynet med blæser, som sørger for tilførsel af forbrændingsluft. Nyere brændeovne kræver normalt også mere skorstenstræk og dermed højere skorsten, fordi de har systemer til at forvarme forbrændingsluften, hvilke giver bedre forbrænding og holder ruderne rene, men det giver også en større modstand, som skorstenstrækket skal overvinde. Desuden er de mere energieffektive, hvorved røggassen afkøles bedre, og det giver lavere røggastemperatur, og dermed mindre skorstenstræk. Mange brændeovnsejere har derfor først fået problemer med skorstenstrækket, da den gamle brændeovn blev skiftet en ud med ny.

En del nyere brændekedler har røggasblæser indbygget, og de har mindre krav til skorstenstrækket, svarende til oliefyrede kedler. Det betyder, at man ikke behøver en så høj skorsten som til en brændekedler uden blæser, og overholdelse af bygningsreglementets anvisninger for skorstenshøjde vil normalt være tilstrækkeligt.

Uanset skorstenens højde er der en række forhold, der er afgørende for dens virkning og det opnåede skorstenstræk. Det er dels forhold omkring konstruktionen af skorstenen, tæthed, isolering, bøjninger m.v., dels fyringen i brændeovnen og dels trykforholdene i begge ender af skorstenen. Der kan derfor være mange forskellige ting, der kan forårsage dårligt skorstenstræk, og gener for både ejeren og naboer. Det kan være vanskeligt at identificere en enkelt ting som værende hovedårsagen til en dårlig skorsten, og dermed med sikkerhed kunne anvise den rigtige løsning til afhjælpning af problemer.

Ifølge Miljøstyrelsens skorstensfejerundersøgelse har 6% for lave skorstene, og på landsplan er det i størrelsesordenen 30.000 skorstene. I undersøgelsen defineres en for lav skorsten som værende en skorsten, der ikke er høj nok til at give det nødvendige træk til, at brændeovnen eller brændekedlen kan fungere tilfredsstillende. Bygningsreglementets funktionskrav om at ”skorstene skal have en sådan udformning, lysningsareal og højde, at der bliver tilfredsstillende trækforhold og røgafkast”/1/, samt at ”røgafkastet ikke giver lugt- og sundhedsmæssige gener” er altså ikke overholdt for et meget stort antal skorstene. Det må her forudsættes, at der tændes op og fyres korrekt i brændeovnen, således at skorstenen hurtigt varmes op, og der bibeholdes en rimelig høj temperatur i skorstenen, så det optimale skorstenstræk opnås.

Problemer med for lille skorstenstræk kan normalt løses ved at forhøje skorstenen, men højden er ikke altid den eneste årsag til problemet. Skorstene der har en tilstrækkelig teoretisk højde, kan også have trækproblemer, f.eks. hvis der ved optænding og drift ikke opnås tilstrækkelig høj temperatur i skorstenen, hvis den udmunder i en overtrykszone, eller hvis den er udsat for vindnedslag. Modsat kan der også være skorstene, der egentlig er for lave til at give ordentlig træk, som ikke giver de store problemer, heller ikke for naboer, fordi brugeren har lært at fyre så kraftigt, at den høje temperatur i skorstenen kompenserer for den lidt for lave højde. Brugen af brændeovnen kan også være reduceret, så den erfaringsmæssigt ikke anvendes ved visse vindretninger eller specielle vejrforhold.

4.2.1 Trykforhold inde i huse

Trykforholdene inde i huset kan være meget afgørende for skorstenens funktion, fordi skorstenstrækket er meget svagt, og der skal ikke meget til at påvirke det. Bygningsreglementet angiver da også direkte, at ”til rum med centralvarmekedel, brændeovn, pejs eller andet ildsted skal der være tilstrækkelig tilførsel af luft til forbrændingen.”/1/.

Der er identificeret fire årsager til trykforhold inde i huse, som kan forårsage dårligt skorstenstræk:

1. I ældre huse vil der normalt være rigelig lufttilførsel til en brændeovn, via utætheder omkring vinduer og døre, men nye og renoverede huse med nye vinduer kan være så tætte, at lufttilførslen er alt for lille. Det betyder, at skorstenstrækket også skal suge luften ind i huset, og det er de færreste skorstene høje nok til at kunne gøre, og resultatet er dårligt skorstenstræk.

1. I alle slags huse kan der forekomme problemer med undertryk, hvis der kører en emhætte eller en anden udsugning i huset uden ekstra tilførsel af luft, f.eks. via et åbent vindue. Skorstenstrækket skal konkurrere med udsugningen om luften, og her vil den mekaniske udsugning næsten altid være den stærkeste.

1. I blæsevejr kan der også forekomme problemer. Hvis lufttilførslen primært er i husets læside, vil det undertryk, som vinden danner, forplante sig ind i huset, og derved skal skorstenstrækket også overvinde dette undertryk for at få luft nok til forbrændingen.

1. Huse kan også have en intern skorstensvirkning. Varm luft er lettere end kold luft, og derfor vil den varme luft naturligt bevæge sig opad. Det sker også inde i et hus, hvor temperaturen normalt er højest under loftet og lavere ved gulvet. Luftbevægelsen giver også en trykforskel, med lavere tryk nederst i huset i forhold til øverst, svarende til forholdene i en skorsten. Da der næsten altid er utætheder i huse, hvor luften kan trænge ud, så vil der være en naturlig ventilation på den måde. Det er naturligvis mest udtalt i huse med flere etager, hvor effekten kan give et pænt undertryk i kælderen i forhold til 1. sal. Hvis man i sådan et hus har en udvendig og dårligt isoleret skorsten, og en brændeovn i kælderen eller i stueetagen, kan husets skorstensvirkning være større end skorstenstrækket, så man får trukket kold udeluft ned igennem skorstenen. Det kan medføre store vanskeligheder med at få tændt op i brændeovnen og varmet skorstenen op, så den leverer det nødvendige skorstenstræk.

Hvis problemet forsvinder, når man åbner et vindue, har man identificeret problemet til at være undertryk forårsaget af et af punkterne 1 til 3. Er problemet i blæsevejr, skal vinduet, der åbnes, være i vindsiden og ikke i læsiden. Den permanente løsningen er at etablere ventilationsåbninger (eller åbne de ventilationsåbninger der findes i mange nyere vinduer). Er problemet kun, eller størst, i blæsevejr, er det i vindsiden, der skal være åbne ventilationsåbninger.

Problemet med intern skorstensvirkning i punkt 4 er formentlig ikke særlig udbredt i Danmark, da de fleste villaer i flere etager har skorstenen placeret i midten af huset. Afhjælpningen er primært isolering af skorstenen, ekstra lang optænding så skorstenen varmes hurtigt op samt reduktion af den interne skorstensvirkning ved tætning af utætheder. Tilførsel af frisk luft udefra direkte til forbrændingen vil også være effektivt.

4.2.2 Utætheder i skorstene

Utætheder i skorstene kan også være ødelæggende for skorstenstrækket, fordi noget af det går til at trække falsk luft ind i skorstenen, som afkøler røgen, hvilket medfører mindre skorstenstræk.

Stålskorstene er sjældent utætte, men kan være det, f.eks. på grund af tæringer. Murede skorstene og elementskorsten kan nemmere være utætte, specielt jo ældre de er. Der kan f.eks. være revner i murværket eller utætte samler i foringen, og endelig kan der være utætheder omkring renselemmen. Renselemmen er typisk en støbt lem i en indmuret ramme, og de er sjældent helt lige og tætte. Der kan også være utætheder ved den indmurede ramme. I Tyskland er der krav til renselemmen, hvor der skal være en indre prop med pakning, der spændes fast, og en ydre lem med lås.

4.2.3 Skorstenens placering og isolering

Skorstenens placering og isolering har som nævnt tidligere stor betydning for dens funktion, fordi funktionen afhænger af en hurtigt opvarmning til en høj driftstemperatur, og dermed er skorstenens starttemperatur og varmetab vigtig for funktionen.

Indvendige skorstene er generelt bedre end udvendige med samme højde, fordi de har stuetemperatur på alle sider, hvor udvendige skorstene har udetemperatur på ydersiderne, og afkølingen er derfor større. Indvendige skorstene giver derfor generelt et bedre skorstenstræk, fordi de hurtigere bliver varme. Optændingen i brændeovnen sker derfor normalt hurtigere og nemmere.

I ældre huse er skorstenen stort set altid placeret i midten af huset, hvilket også giver den bedste varmeudnyttelse, både fra brændeovnen og skorstenen. I lidt nyere huse (fra efter 60’erne) med murede skorstene ses de tit placeret udenpå huset, hvilket formentlig er sket ud fra arkitektoniske overvejelser om, hvor pejsen eller brændeovnen bedst placeres i stuen, og at skorstenen ikke optager plads inde i huset. Der ses også huse med lav rejsning, der har en pejs med en ganske kort skorsten, fordi den er placeret på siden af huset. Selvom skorstenen udmunder over tagryggen, er skorstenen ofte ikke lang nok til at give det nødvendige træk til pejsen. Det kan derfor være meget svært eller næsten umuligt at anvende pejsen uden at få røg ud i stuen. Monteres en pejseindsats eller tilsluttes en brændeovn, vil forholdene normalt blive forværret, fordi der grundlæggende er alt for lidt træk i den korte skorsten, og både pejseindsatse og brændeovne kræver større skorstenstræk end en pejs. Montering af en isolerende kerne og en forhøjelse af skorstenen kan normalt afhjælpe problemet.

Hensynet til bedst udnyttelse af varmen fra brændeovnen/pejsen har ikke altid været prioriteret særlig højt, formentlig fordi man i mange år har betragtet brændeovne og pejse som hyggeting uden egentligt opvarmningsformål. Selvom det har ændret sig i takt med de stigende energipriser, så mange i dag bruger brændeovnen som en væsentlig, eller den primære opvarmningskilde, så har placeringen i nye huse ikke altid fulgt med denne udvikling. I dag bygges mange huse helt uden skorsten, og ønsker man senere en brændeovn, kan man bare eftermontere en stålskorsten lige der, hvor man ønsker den placeret i stuen.

Placeringen af brændeovnen i stuen sker ofte efter møbleringen af stuen, så selvom man har en muret skorsten, så etablerer nogle alligevel en stålskorsten, fordi de ønsker brændeovnen placeret et andet sted i stuen.

Mulighederne for at forbedre forholdene for skorstenen begrænser sig til at begrænse varmetabet ved isætning af foring i murede skorstene, eller etablere en velisoleret stålskorsten indvendigt i huset, og helst så den udmunder tæt på og over tagryggen.

4.3 Skorstenstrækkets drivkraft

Skorstenen er brændeovnens motor, der driver forbrændingen, men tingene hænger sammen, for det er grundlæggende varmen fra røgen, der driver skorstenen. Jo varmere røgen er, jo bedre fungerer skorstenen, og jo bedre skorstenen er isoleret, jo bedre holder den på røgens varme, og jo hurtigere varmes den op ved optændingen

Skorstenstrækket frembringes af vægtfyldeforskellen mellem den varme røggassøjle i skorstenen og den tilsvarende koldere luftsøjle udenfor skorstenen/huset, og vægtfylden afhænger direkte af temperaturen. Røgen bliver på denne måde suget op igennem skorstenen. Røgens vægtfylde er altid større end luftens ved samme temperatur, fordi røgen indeholder CO₂, som har en større vægtfylde end luft.

Normalt indeholder røg fra træfyring kun betydende mængder af CO₂ og vanddamp, ud over indholdet af N₂ og O₂.

Tabel 1. Massefylde for luft og de betydende luftarter der indgår i brændeovnsrøg /8/

Af tabellen fremgår, at større indhold af kuldioxid i røgen giver betydelig større vægtfylde, mens vanddamp har den modsatte virkning, men med forholdsvis lidt mindre effekt. Da røg altid indeholder mere kuldioxid end vanddamp, er røg altid lidt tungere end luft ved samme temperatur, hvilket ses i den følgende tabel.

Tabel 2. Massefylden for luft og brænderøg ved forskellige temperaturer /8/

Røggassens massefylde er lidt større end for luft ved samme temperatur. Da massefyldeforskellen er den eneste drivkraft til skorstenstrækket, er en høj røggastemperatur af afgørende betydning for, at røgens massefylde er mindre i forhold til udeluftens massefylde, og dermed for det opnåelige skorstenstræk. Det er også forklaringen på, at det kan være meget vanskeligt at få gang i en kold skorsten, med stillestående luft, som måske ligefrem bevæger sig i den forkerte retning, så det trækker ud gennem brændeovnen, når den åbnes.

Suget i skorstenen øges med stigende temperaturforskel mellem røggassen og udeluften. Undertrykket øges også (indenfor visse grænser) med højden på skorsten. Afkølingen i skorstenen af den relativt lille mængde røggas med lav hastighed bevirker, at højden på skorstenen har en negativ effekt på røggassens temperatur. Ved en bestemt højde vil den effekt være større end den positive effekt af skorstenshøjden. En velisoleret skorsten er derfor væsentlig for, at afkølingen og dermed den negative effekt bliver så lille som mulig. Derfor er en skorsten placeret inde i huset langt bedre end en udvendig skorsten, fordi varmetabet er mindre.

Man kan sige, at skorstenstræk ikke er noget, man har i sin skorsten, det er noget man skaber ved optændingen, når skorstenen varmes op. For at få et godt skorstenstræk, skal man derfor sørge for en ordentlig optænding og opvarmning af skorstenen, samt at holde en høj temperatur på røggassen efter ovnen. På den måde kan en god skorsten fungere dårligt, hvis den bruges forkert, og en dårlig skorsten kan fungere godt, hvis den bruges rigtigt.

Vinden har også en effekt på skorstenstrækket, som både kan være positivt og negativt. Er vinden lidt opadgående, der hvor skorstenen er placeret, f.eks. på vindsiden af et tag med høj rejsning, hvor vinden bøjes opad, så kan vinden trække røgen ud ad skorstenen (ejektorvirkning). Er skorstenen placeret i læsiden, hvor vinden laver et undertryk, kan blæsten også give bedre træk, med mindre vinden giver nedslag i skorstenen. Flere typer skorstenshætter hævdes at kunne omsætte vindens energi til skorstenstræk, men det er uvist, om de reelt har den virkning. Til gengæld er det sikkert, at de ofte anvendte hatte på skorstenstoppene, der forhindrer, at det regner ned i skorstenen, giver øget modstand og dermed reducerer skorstenstrækket. Effekten vil være aftagende ved stigende vindhastighed.

4.3.1 Måling af skorstenstrækket

Skorstenstrækket kan godt måles med en fintfølende trykmåler, for der er tale om meget lave tryk. Det er dog nødvendigt også at måle røgens temperatur, fordi skorstenstrækket direkte afhænger af temperaturen.

Målingen kan ikke udføres korrekt, uden at bore et hul i brændeovnen, hvor målingen kan foretages, uden at forstyrre forbrændingen. Skorstenstrækket bør måles i niveau med det nederste luftindtag, f.eks. i askeskuffen, hvor det kan gøres uden at forstyrre hverken forbrændingen eller betjeningen af ovnen. Røggastemperaturen måles ca. 0,5 meter fra skorstenstoppen. Hvis både skorstenstræk og temperatur er lave, så kan man øge skorstenstrækket ved at fyre kraftigere, med mere luft, så røggastemperaturen bliver større.

4.3.2 Beregning af skorstenstræk

Her vises en simpel metode til at beregne det teoretiske skorstenstræk i en simpel skorsten, baseret på formlerne i Varme ståbi /10/. En langt mere detaljeret og kompleks beregning kan udføres efter CEN-standarden EN 13384-1 /38/.

Det teoretiske maksimale undertryk i en skorsten kan beregnes ved at multiplicere den effektive skorstenshøjde med forskellen i vægtfylde mellem røggassen i skorstenen og udeluften.

p_H = H · (ρ_L – ρ_R) · g

Hvor:

p_H    er opdriften eller statisk træk (Pa)

H     er skorstenens højde fra ildstedet til pibens top (m)

ρ_L    er luftens massefylde i (kg/m³)

ρ_R    er røgens massefylde i (kg/m³)

g      er tyngdeaccelerationen = 9,81 (m/s²)

En række faktorer som røgens friktionsmodstand i rør og enkeltmodstande som bøjninger reducerer trækket i skorstenen. Friktionsmodstanden er normalt meget lille og næsten betydningsløs for trækket, mens bøjninger kan have væsentlig betydning. Skorstenens effektive træk eller undertryk er differencen mellem opdriften (det statiske tryk p_H) og den samlede friktionsmodstand p_F.

        P_z = p_H – p_F

Hvor:

P_z    er skorstenens effektive træk (Pa)

p_H    er opdriften eller statisk træk (Pa)

p_F    er den samlede friktionsmodstanden (Pa)

for at skorstenen skal kunne fungere med en given brændeovn, skal skorstenens effektive træk p_z være større end modstanden ?p i brændeovnen.

Ved naturligt træk i en lige stålskorsten lodret op fra toppen af en brændeovn (uden bøjninger) er friktionsmodstanden p_F en meget lille størrelse, og den nødvendige minimumsskorstenshøjde H_min kan tilnærmelsesvis beregnes efter formlen:

H_min = Δp / ((273 · ((ρ_0L / (273 + t_L)) – (ρ_0R / (273 + t_R)))) · g)

ρ_0L   er luftens massefylde ved 0 °C

ρ_0R   er røgens massefylde ved 0 °C

t_L     er luftens temperatur ved skorstenstoppen

t_R     er røgens middeltemperatur

Har skorstenen bøjninger og/eller vandrette rørstykker, kan friktionsmodstanden være væsentlig og bør indgå i en beregning eller vurdering af den nødvendige skorstenshøjde.

Ud fra formlen kan den nødvendige minimumsskorstenshøjde beregnes for en fast udetemperatur, forskellige røggastemperaturer og ovnens trækbehov, hvilket er vist i Figur 12 for en udetemperatur på 5 °C.

Figur 12. Minimumsskorstenshøjde som funktion af brændeovnens trækbehov ved forskellige røggastemperaturer og en udeluft temperatur på 5 °C.

Skorstenstrækket afhænger hovedsageligt af røggastemperaturen og udetemperaturen, samt skorstenshøjden. For at beregne en skorstenshøjde skal man derfor have værdier for temperaturerne, og man skal kende brændeovnens trækbehov.

Udeluftens temperatur er i beregningen sat til 5 °C, men den kunne også være 10 – 12 °C som en øvre grænse for den højeste udetemperatur, hvor brændeovnen forventes anvendt, hvilket ville give lidt højere minimumsskorstenshøjder.

4.3.3 Skorstenstemperatur

Røggassens temperatur kan ikke umiddelbart fastsættes for en given brændeovn og skorsten, fordi den afhænger af fyringsteknikken og skorstenens varmetab. I optændingsfasen skal skorstenen hurtigt varmes op, og hvis den fase er for kort, opnår skorstenen ikke så høj en temperatur, inden der skrues ned for forbrændingsluften.

En indvendig isoleret stålskorsten, der går lige op fra brændeovnen, har det mindste varmetab, specielt hvis det først stykke uisoleret røgrør er relativt kort. Det største varmetab er i udvendige murede skorstene uden isolerende kerne, hvor afkølingen kan medføre stærkt reduceret skorstenstræk, ligesom den kun langsom varmes op ved optændingen. God fyring og en stålskorsten kan nemt give over 200^oC i skorstenen, mens den kan være betydelig lavere for murede skorstene. Målinger af middelrøggastemperaturen på 8 huse over to fyringsperioder i Gundsømagle er vist i Tabel 3.

Tabel 3. Røggastemperaturer målt ca. ½ m ned i skorstenen på 8 huse i Gundsømagle

Da temperaturen variere over måleperioden, vil der være en højere temperatur ved optændingen og påfyring, og en faldende temperatur efterhånden som gasforbrændingen ophører, og der kun er gløder tilbage.

Her ses tydeligt, at røggastemperaturen er stærkt påvirket af skorstenstypen, og målingerne kan inddeles i tre grupper.

1. De laveste temperaturer omkring 40 – 50^oC opnås i murede skorstene i ydermure, som har det største varmetab p.g.a. af afkølingen af de udvendige sider.
2. Den næste gruppe er indvendige murede skorsten, som har mindre varmetab, fordi alle overfladerne er inde i det varme hus. Her er røggastemperaturen fra 66 – 102^oC.
3. Den sidste gruppe er indvendige stålskorstene, som dels har lavt varmetab, fordi alle overfladerne er inde i det varme hus, og dels opvarmes langt hurtigere end de murede skorstene. Her er røggastemperaturen 150 – 216^oC.

Det er et lidt begrænset statistisk materiale til at dokumentere, at indvendige stålskorstene altid giver de højeste røggastemperaturer, men da det kan underbygges af viden om materialernes varmefylde og varmetab, så kan der ikke herske megen tvivl om, at det forholder sig sådan for de skorstenstyper, der indgår i målingerne.

På baggrund af disse målinger er det tydeligt, at man bør forholde sig til den temperatur, der reelt opnås i en given skorsten, når den nødvendige skorstenshøjde skal fastlægges. Det gælder specielt, når der er tale om eksisterende murede skorstene.

Det er også tydeligt, at de skorstenstemperaturer på 200 til 300 °C der måles ved DS og EN afprøvning af brændeovne, ofte ikke nås i praksis ude hos forbrugerne.

Mange problemer med dårligt skorstenstræk kunne skyldes forkert og/eller for kort optændingsperiode, hvor skorstenen aldrig når at blive så varm, at der kommer ordentligt træk i den. Hvis brændeovnen kun benyttes nogle timer i aftenperioden efter arbejdstid, så er skorstenen også altid kold, når der tændes op.

4.3.4 Brændeovnens trækbehov

Brændeovnens reelle minimumstrækbehov er ikke nemt at finde. Mange brændeovnsproducenter opgiver et trækbehov i Pa, men det er uklart, om det der opgives stammer fra DS afprøvningen af ovnen, eller om det er det mindste skorstenstræk, hvor ovnen kan fungere ordentligt under alle belastningsforhold.

Der findes heller ikke nogen standardiseret metode til at måle det nødvendige trækbehov til en brændeovn.

I brochurer og tekniske specifikationer for brændeovne opgiver forskellige producenter på forskellig måde noget om skorstenstræk, f.eks.:

•      Afprøvet skorstenstræk i Pa: 12

•      Anbefalet skorstenstræk på 15 Pa

•      Skorstenstræk, Pa 15

•      Pejseovnen kræver et minimumstræk på mindst 12 Pa

•      Træk 12 Pa (14 – 15 Pa)

•      Min. tryk i ildsted: - 12Pa og Min. røgtræk: - 15Pa

•      Røggasdata: 6,5 g/sek., 245 °C ved 20 °C, 12 Pa

Dette kan tydeligt opfattes som det nødvendige skorstenstræk, men der er formentlig generelt tale om det skorstenstræk, ovnen er afprøvet ved. Ifølge standarden EN 13.240 skal der opgives en række data for prøvningsbetingelserne, og skorstenstrækket er en af dem, men ved afprøvningen måles undertrykket ca. 1,5 m oppe i den velisoleret stålskorsten, der anvendes ved afprøvningen. Det er således ikke det træk, der reelt er i brændeovnen under afprøvningen.

Teknisk afprøvning af brændeovne sker på en prøvestand med et fast skorstenstræk, som er defineret i standarden, se Figur 13. Det giver typisk en røggastemperatur på 200 – 300 °C, ved en temperatur omkring skorstenen på 20 °C. Så høj skorstenstemperatur kan der ifølge forrige afsnit normalt ikke forventes opnået ude hos forbrugerne.

Under afprøvningen skal skorstenstrækket holdes på 12 Pa undertryk, men da undertrykket er størst ved brændeovnens luftindtag, og nul ved skorstens top, så må undertrykket ved luftindtaget være noget lavere end 12 Pa undertryk.

Hvis røggassen er 250 °C, og afstanden mellem brændeovnens luftindtag og målestedet i skorsten er 1,8 m, kan trækket i det rørstykke beregnes til ca. 10 Pa (kan også tilnærmelsesvis aflæses på Figur 12, som dog er for en udetemperatur på 5 °C, hvor afprøvningen er ved 20 °C). Afprøvningen er derfor reelt sket ved et skorstenstræk på ca. 22 Pa, hvilket svarer til en skorsten på ca. 4,2 m fra brændeovnens luftindtag (eller ca. 4,5 m fra gulvet).

Under afprøvningen reguleres ovnens luftventiler til den optimale forbrænding, og de er normalt ikke helt åbne. De samme forbrændingsbetingelser kan derfor opnås ved et lavere skorstenstræk, ved at åbne luftventilerne mere.

Klik her for at se figuren.

Over brændeovnen (A) er der 33 cm uisoleret røgrør (E), og herefter er der 137 cm isoleret stålskorsten (G, S og E vist forstørret til højre). Med det højdejusterbare udsugningshoved H, justeret suget, så trykmåleren, der er placeret 17,5 cm fra toppen, viser et undertryk på 12 Pa (± 2 Pa). Trykmåleren er ca. 150 cm over brændeovnen, og omkring 2 m over brændeovnens luftindtag, hvorfra skorstenstrækket virker.

Figur 13. Røgrør og skorsten ved afprøvning efter EN 13.240 /37/.

Hvis det skorstenstræk producenterne opgiver er fra DS afprøvningen, kan det ikke direkte bruges til dimensionering af skorstenen, og oplysningen er misvisende, hvis det direkte opgives at være trækbehovet. Hvis det oplyst trækbehov reelt er målt, eller en erfaringsmæssigt fastsat værdi, for den pågældende brændeovn, så bør det være suppleret med oplysninger om realistisk opnåelige røggastemperaturer i forskellige typer skorstene og afkølingsforhold.

Nogle steder opgives det teknisk korrekt som røggasdata (temperatur, tryk og røggasflow), selvom tallene reelt ikke kan anvendes til noget her i Danmark. I Tyskland bruges tallene (triplewerte) til dimensionering af skorstenen.

Flere brændeovnsproducenter giver på deres hjemmeside eller i brochurer anbefalinger for minimumsskorstenshøjde, f.eks.:

1. Nominelt træk: Ca. 15 Pa. Det svarer til en stålskorsten på mindst 3,5 m eller en betonelement skorsten på mindst 4,5 m.

1. En virksom skorstenshøjde på 3,5 til 4,5 m er normalt tilstrækkelig. Den virksomme højde måles fra ovnens top til skorstenens top.

1. Skorstenen skal være min. 4 meter høj fra røgrørstilslutning for at få det optimale træk; men det afhænger meget af, hvilket træk den enkelte ovn kræver.

1. Kortest anbefalede skorstenslængde er 3,5 m. Vær opmærksom på, at røgrør med skarpe knæk og vandret føring reducerer trækket i skorstenen. Maksimal vandret røgrør er 1 m, forudsat at den lodrette skorstenslængde er mindst 5 m.

Baggrunden for de anbefalede minimumsskorstenshøjder kendes ikke, men formodes i høj grad at være baseret på praktisk erfaring. På baggrund af dette kunne man stille generelle krav til minimumsskorstenshøjden:

1. Mindst 3,5 m stålskorsten der går ret op fra brændeovnen, regnet fra brændeovnens top.
2. Mindst 4 eller 4,5 m element eller muret skorsten, regnet fra skorstenstilslutningen.

Det ville være operationelt, hvis der blev fastsat minimumshøjder for skorstene, som altid skulle overholdes, så de værste tilfælde med alt for lave skorstene blev forhindret.

Det ville også være gavnligt for skorstenstrækket at begrænse afkølingen i røgrøret, ved at stille krav om en maksimal længde på det uisolerede røgrør i installationen, eventuelt i form af en procent del af skorstenens samlede højde (f.eks. 15 %, svarende til godt 0,6 m for en skorsten på 4 m).

4.3.5 Friktion og enkeltmodstande

Hvis røgrøret har bøjninger, vandrette rørstykker eller er en muret skorsten, der eventuel har kvadratisk røgrør, har friktionsmodstanden en væsentlig større betydning, så den nødvendige minimumsskorstenshøjde bliver noget højere. Der er så mange forhold, der kan have indflydelse på friktionsmodstanden, at det er vanskeligt at opstille en simpel model for beregning af minimumsskorstenshøjden. Det er dog gjort i de PC-programmer, der beregner skorstenen efter EN 13384 /41/.

Den ujævne overflade i en muret skorsten giver større friktionsmodstand end et stålrør, og enkelt modstande som bøjninger og vandrette indførsler i murede skorsten giver betydelige modstande.

Eksempler på enkeltmodstande i forskellige typer rørbøjninger er vist i Figur 14.

Figur 14. Enkeltmodstande i røgrør /10/

Det ses tydeligt, at en skarp bøjning giver en modstand, der er 5 gange større end en blød bøjning. En vandret indføring af røggassen ind i en muret skorsten vil give en modstand i samme størrelse som en skarp bøjning, fordi røgen skal vende 90° inde i skorstenen. En skarp bøjning giver en friktionsmodstand i samme størrelsesorden som 5 – 6 m lige stålskorsten. Det er også en væsentlig grund til, at stålskorstene, der føres lige op fra toppen af brændeovnen, giver de bedste trækforhold.

Har man problemer med for lille skorstenstræk, og har man skarpe bøjninger på røgrøret, kan det give en mærkbar forbedring at udskifte dem til bløde bøjninger.

En skorsten med bøjninger skal være højere end en uden, fordi den også skal levere det ekstra skorstenstræk, der er nødvendigt for at overvinde friktionsmodstanden i bøjningerne. Det ville være et godt hjælpeværktøj med en liste over, hvor meget ekstra skorstenshøjde man skal have for forskellige kombinationer af skorstenstyper og bøjninger. Beregninger efter EN 13384-1 medregner effekten af alle bøjninger i en skorsten.

4.3.6 Indikatorer på et godt skorstenstræk

Når der fyres i private brændeovne, er det muligt selv at kontrollere, om skorstenstrækket fungerer hensigtsmæssigt. For det første skal der suges luft ind i brændeovnen, når den ikke anvendes, og lågen åbnes. Kan f.eks. testes med røgen fra en cigaret eller flammen på et stearinlys. Under optændingen skal ilden udvikle sig hurtigt, brænde klart og opnå en høj temperatur i løbet af kort tid. Endelig bør der ikke slippe røg ud i rummet, når lågen åbnes (når der kun er gløder tilbage) for påfyldning af mere brænde. Luftspjældenes nødvendige åbning for at opnå tilstrækkelig luft til forbrændingen indikerer også trækkets størrelse. Jo mindre luftspjældene skal være åbne, for at der suges luft nok ind til at give en god forbrænding, jo bedre er skorstenstrækket.

4.3.7 Diskussion

Minimumskorstenshøjden kan beregnes, hvis man kender de nødvendige data for trækbehov og skorstenstemperatur, men da man ikke umiddelbart kan få oplyst brændeovnens trækbehov, og man heller ikke kender den røggastemperatur, man vil opnå med en eventuel eksisterende muret skorsten, og da temperaturen også afhænger af fyringsteknikken, er det ikke nemt at beregne den rigtige minimumskorstenshøjde.

Ved fastsættelse af faste minimumsværdier for trækbehov og opnåelig skorstenstemperatur for forskellige skorstenstyper, kunne man beregne en minimumsskorstenshøjde, som ville sikre det nødvendige skorstenstræk, under de fleste forhold, bare man fyrer ordentligt. Det kunne suppleres med en liste over, hvor meget ekstra skorstenshøjde man skal have, for forskellige kombinationer af skorstenstyper og bøjninger. Det er dog en forudsætning, at andre forhold som lufttilførsel og skorstenens højde i forhold til vindnedslag og husets over- og undertrykszoner er i orden og ikke bevirker et reduceret skorstenstræk.

Det er kompliceret at udføre beregning af skorstenshøjden med alle de nævnte data, men det kan relativt simpelt udføres med de programmer, der er udviklet til de meget detaljerede beregninger efter standarden EN 13384 /38/. Det program vi kender til, Aladin /41/, findes også på dansk, og kan relativt let implementeres i Danmark.

Der har ikke været ressourcer i dette projekt til at undersøge og afprøve programmet, men det menes at kunne være et godt værktøj til sikring af tilstrækkeligt skorstenstræk under de fleste forhold, og i nogen grad også forbedre afkastforholdene i forhold til naboerne. På den baggrund anbefales det at undersøge fordele og ulemper ved at anvende og eventuelt implementere EN 13384 med PC-program til dimensionering af skorstene i Danmark.

En beregning af skorstenen kan sikre ordentlige trækforhold i skorstenen, men det er ikke tilstrækkeligt til at sikre ordentlige spredningsforhold, så naboer ikke generes af røgen. Der bør derfor altid foretages konkrete vurderinger af, om en skorsten er placeret uhensigtsmæssigt og/eller er for lav i forhold til naboerne.

Det danske system med at en skorstensinstallation ikke kræver nogen forhåndsgodkendelse og først godkendes, når den er etableret, harmonerer egentlig ikke så godt med bygningsreglementets funktionskrav, fordi det ikke konsekvent håndhæves, at SBI-anvisningen skal følges.

Det ville være operationelt, hvis der blev fastsat minimumshøjder for skorstene, som altid skulle overholdes, så de værste tilfælde med alt for lave skorstene blev forhindret. Det kunne relativt nemt gøres for henholdsvis stålskorstene og murede skorstene, med simple tillæg i meter skorstenshøjde, for bøjninger, regnhætter og andre ting der kan reducere skorstenstrækket. Det skulle selvfølgelig suppleres med oplysninger om, at det kun er minimumshøjder, og at der i hvert tilfælde også skal tages hensyn til ovnens trækbehov, placeringen på huset og røgens spredning i forhold til naboer.

4.4 Årsager til dårligt skorstenstræk

Som allerede nævnt flere steder, kan der være mange årsager til et dårligt skorstenstræk. Der kan også være tale om en kombination af flere årsager, og så får man måske ikke nogen væsentlig forbedring af skorstenstrækket, hvis man kun afhjælper én af årsagerne.

Følgende lister skal ses som en oversigt over mulige problemer og årsager til dårligt skorstenstræk, og ikke en komplet liste. Der er heller ikke nogen prioritering i rækkefølgen, men årsagerne er forsøgt grupperet.

Skorstensproblemer kan give sig udslag i følgende problemer:

1. Problemer med at få gang i skorstenen ved optænding.
2. Dårlig forbrænding selvom luftspjældene er helt åbne.
3. Der kommer røg ud i lokalet, når lågerne åbnes.
4. Glaslågerne er sodsværtede.
5. Ilden går ud.
6. Vindnedslag blæser røg tilbage gennem brændeovnen.
7. Naboerne klager over lugt og røggener.
8. Ovenstående problemer forekommer kun, eller er mest udtalt ved visse vindretninger og/eller vejrforhold.

De nævnte problemer kan også skyldes andet end skorstensproblemer, specielt dårlig fyringsteknik, der i høj grad kan give de samme problemer.

Problemer med at røgen falder ned til jorden og giver gener for naboer, kan også skyldes dårlige skorstene, hvis det medfører dårlig forbrænding og lav røggastemperatur. Det vil dog typisk være for lav og/eller uhensigtsmæssig placering af skorstenen, der er årsagen.

Årsagerne til skorstensproblemer, som i nogle tilfælde også medfører problemer med spredning af røgen, kan være:

1. Skorstenen er for kort.
2. For stor lysning i muret skorsten.
3. Røggastemperaturen er for lav.
4. Skorstenen har for ringe isolering.
5. Skorstenen er for kold ved optænding og drift.
6. En skorstenshætte hæmmer den frie opdrift.
7. Udetemperaturen er for høj.
8. Der er utætheder i skorsten, røgrør eller renselemme.
9. Der er andre ildsteder tilsluttet skorstenen, som forstyrrer skorstenstrækket, evt. ved at der kan suges luft ind via utætheder.
10. Røgrør og/eller skorsten har tykke belægninger eller er delvist tilstoppede og trænger til rensning.
11. Der er fremmedlegemer i skorstenen, f.eks. en fuglerede.
12. Huset er for tæt, så der ikke kommer luft nok til forbrændingen.
13. Ventilationsåbninger sidder i husets undertryksside, så undertrykket forplanter sig ind til brændeovnen.
14. En emhætte giver undertryk i huset (og ved brændeovnen).
15. Huset har et ventilationsanlæg, der giver undertryk i stedet for overtryk i lokalet.
16. Der er installeret en blæser til at suge den varme luft fra stuen ud i resten af huset, og den giver undertryk ved brændeovnen.
17. Lågen åbnes før, der kun er gløder tilbage.
18. Lågen er meget stor og åbnes for hurtigt.

Der er mange muligheder for forbedringer, som er mere eller mindre realistiske i en aktuel situation. Nogle er simple at indføre, mens andre kan være ganske dyre. Løsningen kan ofte være en kombination af flere tiltag, og det kan være vanskeligt at forudsige, hvad man skal gøre, for at problemet helt sikker bliver løst.

1. Sørg for tilstrækkelig lufttilgang til rummet hvor brændeovnen står.
2. Sørg for at der ikke er undertryk i lokalet (emhætte/udsugning).
3. Sørg for at skorsten, røgrør, renselemme og alle samlinger er helt tætte.
4. Forhøj skorstenen.
5. Montér isolerende kerne i muret skorsten.
6. Installér stålskorsten lige op fra brændeovnen frem for muret skorsten, speciel ved skorstene i ydervægge.
7. Flyt udvendig stålskorsten ind i huset.
8. Flyt brændeovn ind til midten af huset og installér lige op stålskorsten.
9. Før stålskorsten over tagryg.
10. Udskift 90^o bøjning til blød bøjning.
11. Ombyg bagudvendt skorstenstilslutning til topafgang med blød bøjning ind i skorsten.
12. Montér røgsuger.
13. Montér skorstenshætte mod vindnedslag, men det kan give mindre skorstenstræk.

Optændingen er meget vigtig for skorstenens funktion, fordi det er her, den bliver varmet op til driftstemperaturen, som giver det nødvendige skorstenstræk.

Endvidere er det vigtigt, at man fyrer korrekt, bl.a. altid sørger for, at brændet er ordentligt tørt, at brændestykkerne ikke er for tykke (gerne 5 – 8 cm), kun at lægge lidt brænde i ad gangen og skrue op for luften, så der er klare flammer, indtil der kun er gløder tilbage. Se i øvrigt Miljøstyrelsens kampagne for bedre fyringsteknik på hjemmesiden www.fyrfornuftigt.dk .

Den eller de rigtige forbedringsmuligheder i hvert enkelt tilfælde er vanskelig at forudsige, fordi der er så mange muligheder, og flere forskellige tiltag kan afhjælpe det samme problem

En række eksempler på forbedringer af skorstensforhold er vist i afsnit 6.2, i form af 8 cases om skorstensproblemer og forbedringer.

Et skema til registrering af skorstensproblemer til fri afbenyttelse er vedlagt som Bilag E.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 Oktober 2007, © Miljøstyrelsen.