Die Heizungsindustrie erfreut sich weiterhin neuer, fortschrittlicherer technischer Lösungen. Immer mehr Gaskessel kommen auf den Markt, deren deklarierte Leistung höher ist als die von Standardeinheiten. Heute werden wir uns mit der Zuverlässigkeit solcher Aussagen befassen..
Was ist der Unterschied zwischen einem Brennwertkessel
Brennwertkessel gehören zu den wenigen Vertretern von Kraftwerken, deren Hochleistungsindikatoren nicht unbegründet sind. Im Gegensatz zu Elektrodenkesseln, Kavitationswärmeerzeugern und Meyer-Zellen hat ein Brennwertkessel tatsächlich einen bedingten Wirkungsgrad über der Einheit. Um die Gründe dafür zu verstehen, sollten Sie einen kleinen Ausflug in die Wärmephysik machen und die Verbrennung von Kohlenwasserstoffen genauer betrachten.
Jede Art fossiler Brennstoffe hat einen bestimmten Heizwert, der die Wärmemenge widerspiegelt, die beim Verbrennen eines Kilogramms eines Stoffes entsteht. Die in den Heizwerttabellen angegebenen Daten wurden unter idealen Bankbedingungen erhalten und können in der Praxis abweichen. Unter dem Strich wird jedoch während der Oxidationsreaktion nur eine begrenzte Wärmemenge freigesetzt. Gleichzeitig gibt es zwei Arten von Verbrennungswärme: höhere und niedrigere.
Die bei der Verbrennung von Gas gebildeten Produkte enthalten zunächst mehr Energie, als der Kesselwärmetauscher aufnehmen kann. Vor allem aufgrund der Abnahme der Intensität des Wärmeflusses mit einer Abnahme der Temperaturdifferenz, teilweise aufgrund der relativ kurzen Kontaktzeit heißer Gase mit dem Wärmetauscher. Diese Probleme können relativ leicht gelöst werden, indem die Kontaktfläche des Wärmetauschers vergrößert wird. Es gibt jedoch auch eine dritte Komponente – die Energie, die durch den bei der Verbrennung erzeugten Wasserdampf gespeichert wird. Die Energie, die einfach durch Abkühlen der Verbrennungsprodukte gesammelt werden kann, wird als die niedrigste bezeichnet. Wenn die Energie jedoch aus der Kondensation von Wasserdampf gewonnen wird, gilt das Konzept der höchsten Verbrennungswärme. Die Differenz zwischen diesen Werten ist die Grundlage für die Übereinheit des Wirkungsgrads: Dadurch nimmt der Kessel nicht nur die gesamte berechnete Verbrennungswärme auf, sondern auch einen Teil der Energie, die beim Verdampfen von Wasser während der Verbrennung aufgenommen wurde.
Konstruktionsmerkmale und Funktionsprinzip
Tatsächlich gibt es nichts Innovatives in der Gestaltung einzelner Einheiten des Brennwertkessels. Wenn Sie genau hinschauen, können viele Heißwasser- und Dampfwasserkessel, die in Kesselhäusern von Stadtheizungssystemen installiert sind, als Brennwertkessel bezeichnet werden. Sie werden durch die Anwesenheit eines Economizers vereint – einer Spule mit kaltem Wasser, durch die Verbrennungsprodukte geleitet werden.
Moderne Brennwertkessel sind dafür bekannt, dass die Hauptheiz- und Brennwerteinheiten in einem kompakten Gehäuse untergebracht sind und der Prozess der Brennstoffverbrennung in allen Phasen von intelligenter Elektronik gesteuert wird. Es gibt sowohl Wandversionen bis 100 kW als auch Standkessel, deren Leistung praktisch unbegrenzt ist. Das Vorhandensein mehrerer Wärmetauscher komplexer Form führt zu einem erhöhten aerodynamischen Widerstand, wodurch die meisten Brennwertkessel auch mit Gebläseventilatoren und einer Reihe zusätzlicher technischer Geräte ausgestattet sind.
Der Wärmetauscher des Kessels hat mehrere parallele Kreisläufe, beispielsweise wird in Vaillant und Buderus eine Radialspule verwendet, die den Konvektionsrohren von Buleryan ähnelt. Die Kanäle sind in drei Reihen angeordnet, die innere und die mittlere absorbieren Wärme von einem Brenner mit geringer Flamme, der in der Mitte des Wärmetauschers installiert ist. Der externe Kreislauf ist für die Kondensation von Wasserdampf ausgelegt.
Um den Brennstoffverbrauch zu rationalisieren, bereitet die Kesselelektronik ein Gas-Luft-Gemisch mit einem durchschnittlichen Verhältnis von 1:13 vor, das die Gaszufuhr und die Gebläsedrehzahl regelt. Gleichzeitig wird Luft durch Kanäle geleitet, die sich in der Nähe der Hülle des Heizblocks und des Rauchwegs befinden, wodurch die Verbrennungsprodukte noch stärker gekühlt werden..
Die Elektronik registriert auch den Druckabfall im zweiten Kreislauf und schaltet das Dreiwegeventil, wodurch das Kühlmittel zum sekundären Warmwasserwärmetauscher geleitet wird. Somit kann der Brennwertkessel nur in einem der Modi betrieben werden, und wenn der zweite Kreislauf erwärmt wird, ist der Kondensationseffekt praktisch nicht ausgeprägt.
Anwendungsgebiet
Brennwertkessel sind für den Betrieb bei einer relativ niedrigen Kühlmitteltemperatur ausgelegt. Dies sind in der Regel nicht mehr als 40 ° C in der Rücklaufleitung bis 60 ° C in der Versorgung. Das ideale Verhältnis wird als 30/50 ° C angesehen, aber für einen stabilen Betrieb in solchen Modi ist es erforderlich, dass das Heizsystem zunächst mit der Erwartung ausgelegt wird, dass der Wärmeerzeuger durch einen bestimmten Kesseltyp dargestellt wird.
Zumindest ist ein weiter entwickeltes Netzwerk von Heizkörpern erforderlich, dessen Wärmeübertragung direkt von der Temperatur des Kühlmittels abhängt. Die Praxis zeigt, dass die Gesamtzahl ihrer Abschnitte um mindestens 25% erhöht werden muss, um die gleichen Wärmeableitungswerte für Heizkörper zu erreichen. Gleichzeitig ist die Trägheit des Systems jedoch viel weniger kritisch: Der Brennwertkessel arbeitet nahezu ununterbrochen, so dass in den beheizten Räumen keine Temperaturabfälle auftreten. Aus diesem Grund wird dieser Heizgerätetyp für den Einsatz in Rahmenhäusern mit geringer Energiebilanz empfohlen, jedoch nicht wegen des Wirkungsgrads über der Einheit, sondern wegen der spezifischen Betriebsart.
Es ist auch offensichtlich, dass Brennwertkessel aufgrund der niedrigen Temperaturen des Heizmediums ideal für den Betrieb in flüssigen Fußbodenheizungssystemen sind. In solchen Fällen ist der Einsatz einer solchen Wärmequelle mehr als gerechtfertigt: Die Organisation einer Thermostateinheit ist nicht erforderlich, und die niedrige Temperatur in der Rücklaufleitung garantiert eine hohe Leistung des Brennwertwärmetauschers. Gleichzeitig wird durch das Vorhandensein eines ausreichend massiven Fußbodenheizungsestrichs die Einhaltung der Grundanforderungen an die Trägheit des Systems gewährleistet.
Haupthersteller
Es gibt viele Kontroversen über die Zweckmäßigkeit des Kaufs eines Brennwertkessels. Einerseits im Gesicht zwar nicht signifikant, aber dennoch eine Effizienzsteigerung. Andererseits erhöht sich aufgrund milderer Temperaturbedingungen die Lebensdauer der Heizeinheit. Mit dem Unterschied zwischen konventionellen und Brennwertkesseln desselben Herstellers von 20 bis 30% und einer Lebensdauer von etwa 20 Jahren oder mehr zahlt sich diese Technik in den meisten Fällen voll aus.
Im oberen Preissegment werden Brennwertkessel hauptsächlich von europäischen Herstellern vertreten: Bosch, Buderus, Viessmann, Vaillant. Es gibt kaum einen grundlegenden Unterschied in Bezug auf Zuverlässigkeit, Effizienz und Benutzerfreundlichkeit. Daher geht der Verbraucher letztendlich vom Preis und der Verfügbarkeit sowie von den aktuellen Handelsangeboten aus. Bei Kosten von etwa 60-100 Tausend Rubel beträgt die durchschnittliche Leistung von Premium-Brennwertkesseln etwa 25 kW.
Billigere Optionen werden von BAXI, Ariston, Demrad und ähnlichen Herstellern an den Heizungsanlagenmarkt geliefert. Kessel haben eine relativ kürzere Lebensdauer, hauptsächlich aufgrund der unvollständigen Wärmetauscherkonstruktion und des minderwertigen Stahls. Die kostengünstigsten Optionen werden von Protherm und Ferroli angeboten. Geräte dieser Klasse sind zu einem Preis von ca. 35.000 Rubel mit einer Leistung von ca. 20 kW erhältlich. Billigkessel haben in der Regel keinen Sekundärkreis und keine galvanische Beschichtung des Wärmetauschers, die gegen aggressives Kondensat beständig ist. Billige Kessel werden mit weniger fortschrittlicher Elektronik geliefert und sind in Bezug auf die Zuverlässigkeit im Allgemeinen den Vertretern des mittleren Preissegments weit unterlegen.
Installation des Brennwertkessels
Die Regeln für die Installation, Inbetriebnahme und Wartung von Brennwertkesseln basieren auf den Normen und Grundsätzen, die auch für konventionelle Gasgeräte gelten. Das Gerät wird von einer detaillierten Installations- und Bedienungsanleitung begleitet. Wir geben Ihnen nur die wichtigsten Unterschiede und Nuancen, die die Einhaltung der Vorschriften erfordern.
Die Installation des Kessels kann an der Wand oder am Boden erfolgen. Es besteht kein grundlegender Unterschied. Sie müssen lediglich die minimal zulässigen Einkerbungen von Wänden und anderen stationären Objekten beachten, um die Wartung der Geräte zu ermöglichen. Es gelten auch die Standardanforderungen an die Entflammbarkeit von Wänden und Fundamenten..
Brennwertkessel haben eine geschlossene Brennkammer, die von der Raumumgebung isoliert ist. Bei Anlagen mit einer Leistung von über 100 kW ist normalerweise eine Luftzufuhr zum Raum erforderlich. Das Abgasentfernungssystem wird durch einen abgedichteten Koaxialabzug nach DIN 18160 dargestellt, in der Regel wird die Standardgröße 70/100 verwendet. Schornsteine von Standardkesseln sind nicht geeignet, es müssen nur spezielle Systeme verwendet werden. Bei der Festlegung der Konfiguration des Abluftkanals müssen unbedingt die im Installationshandbuch festgelegten Anforderungen für die Auslegung der Schornsteine eingehalten werden..
Beim Betrieb eines Gaskessels mit einer Leistung von 20-25 kW entstehen pro Tag ca. 30 Liter Kondensat. Das Gerät verfügt über ein Abflussrohr mit eingebautem Siphon, von dem ein Rohr mit einer bestimmten Mindestnennbohrung bis zur nächsten Abflussstelle in den Abwasserkanal verlegt werden muss. Wenn flüssiger Kraftstoff verwendet wird oder eine Empfehlung des Gasversorgers vorliegt, sollte das Kondensat durch einen Neutralisator abgelassen werden.
Der Kesselanschluss ist Standard: Gas wird von einer starren Daube durch einen Balgschlauch mit der obligatorischen Installation eines Gaskugelhahns mit Brandschutz geliefert. Einphasige Stromversorgung, Schutzleiteranschluss erforderlich. Hochwertige Kessel verfügen über einen eingebauten Schutz gegen Überlast und Spannungsspitzen. Bei billigeren Geräten kann eine Stabilisierung erforderlich sein. Sie müssen auch darauf achten, dass viele Kessel über zusätzliche Anschlüsse zum Anschließen einer Warmwasserumwälzpumpe, von Temperatursensoren, eines Gasventils und anderer Hilfsgeräte verfügen..
Brennwertkessel enthalten größtenteils alle Anbaugeräte, die für den stabilen Betrieb des allgemeinen Heizkreislaufs erforderlich sind, einschließlich einer Sicherheitsgruppe, eines Ausgleichsbehälters und einer Umwälzpumpe. Wenn die Installation solcher Geräte nicht in den Anweisungen vorgesehen ist, müssen sie nicht montiert werden, da sonst die Systembetriebsarten gestört werden können. Es wird empfohlen, bei der Auslegung der Heizung auf die letzten Seiten des Handbuchs zu verweisen, auf denen die zulässigen Kesselschaltschemata in Systemen unterschiedlicher Konfiguration festgelegt sind..
Welche Auswahlmöglichkeiten und Vorteile gibt es bei Gaskondensationskesseln? Welcher Faktor sollte bei der Auswahl berücksichtigt werden, um die bestmögliche Effizienz und Leistung zu erzielen?