Heute werden wir in unserem Artikel über Brennwertkessel sprechen. Berücksichtigen Sie das Design, das Funktionsprinzip, ihre Vor- und Nachteile, anhand welcher Parameter zusätzlich zum Preis solche Kessel ausgewählt werden sollten. Lassen Sie uns drei Marken von Gaskesseln überprüfen, um die besten zu ermitteln.
Warum sind Gaskessel bei Hausbesitzern am beliebtesten? Die Antwort ist einfach: Es gibt heute keine rentablere Energiequelle für die Heizung und das Warmwasser für den Hausbedarf als das Haupterdgas. Es bleibt also nur die Wahl eines Gaskessels, der von … was geleitet wird? Preis, Ermahnungen von Verkäufern, bunte Empfehlungen von Verwandten und Freunden, Markenbekanntheit? Beschreibung der Brennwertkessel, Empfehlungen für die Wahl eines konventionellen Gaskessels, eine vergleichende Analyse mehrerer Modelle, um die besten unter ihnen zu ermitteln – in diesem Artikel.
Brennwertkessel
Wir werden später auf die Wahl herkömmlicher Gaskessel zurückkommen, aber wir werden vorerst eine interessante Unterart davon betrachten – Brennwertkessel, deren Hersteller einen Wirkungsgrad von über 100% versprechen. Wie ist es überhaupt möglich – der Wirkungsgrad liegt bei über 100%, weil er den Grundlagen der Physik widerspricht?
Ein gewöhnlicher Gaskessel, dessen Modelle in der GUS weit verbreitet sind, überträgt die beim Verbrennen von Erdgas entstehende Wärmeenergie über einen Wärmetauscher aus Stahl oder Gusseisen auf den Wärmeträger des Heizsystems. Die entstehenden Rauchgase und Wasserdämpfe, deren Temperatur etwa 120 ° C beträgt, werden jedoch nicht zu Heizzwecken verwendet. Die Wärme von Dampf in einem herkömmlichen Kessel kann nicht auf das Kühlmittel übertragen werden, da die darin enthaltene Feuchtigkeit äußerst schädlich für seine Struktur ist, da beim Abkühlen und Kondensieren korrosiver Verschleiß unvermeidlich ist und die Qualität der Gasverbrennung und die Kondensatablagerung auf den Oberflächen des Kamins erheblich beeinträchtigt werden. Der mit Dampf austretende Wärmeenergieverlust beträgt etwa 10% der Gesamtkapazität eines Gaskessels pro Zeiteinheit.
Das Funktionsprinzip eines herkömmlichen Gaskessels: 1 – Gasversorgung; 2 – atmosphärischer Brenner; 3 – Rückfluss des Kühlmittels; 4 – beheizter Kühlmittelauslass; 5 – Verbrennungsprodukte
Der in den Rauchgasen enthaltene Wasserdampf kondensiert bei bestimmten Kühlmitteltemperaturen – unter 57 ° C. Je niedriger die Temperatur des Kühlmittels ist, desto intensiver findet die Kondensation statt und desto mehr Wärmeenergie wird dem Wasserdampf entzogen. Der maximale Wirkungsgrad eines Brennwertkessels wird bei der niedrigsten Temperatur des Heizmediums im Rücklauf des Heizungssystems erreicht. Beispielsweise beträgt bei einem Temperaturunterschied zwischen Vor- und Rücklauf von 15 ° C (Vorlauf 80 ° C, Rücklauf 65 ° C) der Wirkungsgrad eines Brennwertkessels nicht mehr als 97%, dh ein besonders deutlicher Unterschied zum Wirkungsgrad eines herkömmlichen Gaskessels (93–95) %) wird nicht. Um die höchste Leistung zu erzielen, muss der Brennwertkessel in Niedertemperaturheizsystemen installiert werden, d. H. Die optimale Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf beträgt 50 bzw. 30 ° C. Nur in diesem Fall wird bei gleichzeitiger Einsparung von Erdgas von ca. 17% durch einen atmosphärischen Brenner ein Kesselwirkungsgrad von ca. 107% erreicht.
Betriebsdiagramm des Brennwertkessels: 1 – Brennerluft; 2 – Gasversorgung; 3 – Kühlmittelauslass; 4 – Primärwärmetauscher; 5 – Rekuperationswärmetauscher; 6 – Kühlmittelversorgung; 7 – Rauchabsaugung; 8 – Kondensatablauf
Brennwertkessel, die Wärmeenergie aus Wasserdampf gewinnen können, sind mit einem speziellen Wärmetauscher-Rekuperator ausgestattet, in dem dieser Dampf kondensiert und Wärme an das im Heizsystem zirkulierende Wasser abgibt. Bei der Konstruktion solcher Kessel werden zwei Arten von Wärmetauschern verwendet – Platten (Rippen) und Rohre.
Der Plattenwärmetauscher ist eine Wabenstruktur, die aus dünnen Metallplatten besteht, die mit einer 90 ° -Drehung zwischen jedem Plattenpaar zusammengeschweißt sind. Plattenrekuperatoren sind normalerweise groß, daher werden sie am häufigsten in großen Brennwertkesseln für den industriellen und häuslichen Gebrauch verwendet. Ein rohrförmiger Rekuperator besteht aus mehreren verdrillten Rohren mit dünnen Wänden – in jedem von ihnen bildet sich ein Wirbelstrom von Gasen, der gegen die Wände drückt, wodurch die Intensität des Wärmeaustauschs erhöht und gleichzeitig der Widerstand des Kanals verringert werden kann, durch den die Rauchgase strömen. Übrigens werden Rohrrekuperatoren in Versorgungsventilen verwendet, die in luftdichte Kunststofffensterrahmen eingebaut sind. Rohrwärmetauscher werden aufgrund ihrer geringen Größe und ihres relativ hohen Wirkungsgrades häufig beim Bau von Haushalts-Brennwertkesseln eingesetzt..
Brennwertwärmetauscher
Das Design des Brennwertkessels umfasst zwei Wärmetauscher – primär und rekuperativ. Der Primärwärmetauscher besteht aus Gusseisen oder Stahl, ist identisch mit den Wärmetauschern herkömmlicher Gaskessel und kann den größten Teil der von der Brennerflamme erzeugten Wärme abführen. Auf dem Weg der Rauchgase im Kesselkörper ist eine Platte oder ein Rohrrekuperator installiert, der die verbleibende Wärmeenergie durch Kondensation von Wasserdampf bei einer Kühlmitteltemperatur unterhalb des Taupunkts entzieht. Das durch die Rohre im Rekuperator fließende Kühlmittel nimmt Wärmeenergie auf, und das entstehende flüssige Kondensat sammelt sich an den Wänden des Wärmetauschers und fließt von dort in eine spezielle Pfanne – durch ein Kunststoffrohr in den Abwasserkanal. Aufgrund der hohen chemischen Aggression von Kondensat bestehen Rekuperatoren und Schalen aus Materialien, die gegen chemische Korrosion beständig sind, wie Edelstahl und Silumin (eine Aluminium-Silizium-Legierung)..
Das tägliche Volumen des freigesetzten Kondensats entspricht ungefähr der Kapazität eines Brennwertkessels – beispielsweise setzt ein 20-kW-Kessel etwa 20 Liter Kondensat pro Tag frei. In europäischen Ländern gelten für solche Kondensate strenge Normen. Aufgrund ihrer chemischen Aggression müssen Neutralisationsfilter zwischen dem Kesselablauf und dem Abwassersystem installiert werden, das Kalzium- oder Magnesiumgranulat enthält. Derzeit gibt es in Russland keine Anforderungen für die Abgabe von Kondensat aus Brennwertkesseln..
Woher kommt der „zusätzliche“ Wirkungsgrad für Brennwertkessel?
Von Gaskesseln erzeugte Wärmeenergie wurde traditionell aus der Verbrennung von Brennstoff (Nettowärme) berechnet, d. H. Die Wärme, die mit Wasserdampf abfließt, wurde nicht berücksichtigt, da es unmöglich war, sie vor dem Auftreten von Brennwertkesseln zu extrahieren. Der Wirkungsgradunterschied zwischen konventionellen und Brennwertkesseln beträgt ca. 10-15% – daher die Vorteile des letzteren Kesseltyps, dessen Wirkungsgrad durch die höhere Wärme unter Berücksichtigung der Kondensationswärme berechnet wird.
Tatsächlich überschreitet der Wirkungsgrad herkömmlicher Gaskessel (unter dem Gesichtspunkt höherer Wärme) 80% nicht.
Eigenschaften von Brennwertkesseln
Es gibt viele positive Aspekte von Gaskesseln dieses Typs:
- hohe Leistung in kompakter Größe. Beispielsweise können an der Wand montierte Gaskessel herkömmlicher Bauart keine höhere Leistung als 35 kW haben, während an der Wand montierte Brennwertkessel auf 120 kW begrenzt sind.
- Der Wärmeverlust überschreitet nicht 2% der gesamten erzeugten Wärmeenergie.
- Mit einem speziellen Brenner können Sie die Aktivierungs- und Abschaltmodi des Kessels genauer steuern, wodurch ein Kraftstoffverbrauch erzielt wird.
- Durch die niedrige Betriebstemperatur können sie in Heizsystemen wie Fußbodenheizung und Fußleistenheizung eingesetzt werden. Brennwertkessel sind ideal für ein Zweikreissystem.
- Emissionen von Wärmeenergie und Schadstoffen in die Atmosphäre werden minimiert;
- Die Verwendung hochwertiger Materialien bei der Konstruktion von Wärmetauschern verdoppelt die Lebensdauer solcher Kessel im Vergleich zu herkömmlichen Kesseln.
- Bei gleicher Leistung nehmen Brennwertkessel weniger Platz ein als herkömmliche Gaskessel.
Der höchste Wirkungsgrad von Brennwertkesseln wird in Heizsystemen großer Gebäude beobachtet – ab 200 m2. Um ein solches Haus zu heizen, ist ein leistungsstarker Kessel mit hohem Erdgasverbrauch erforderlich, und in diesem Fall ist ein Brennwertkessel mit hohem Wirkungsgrad und sparsamem Brennstoffverbrauch einfach unersetzlich..
Nachteile von Brennwertkesseln:
- die Notwendigkeit eines versiegelten Schornsteins mit Druckauspuff. Gleichzeitig ist die Flexibilität von Kesseln dieser Bauart in Bezug auf den Auslass des Schornsteinkanals zu beachten, und zwar nicht nur für Bodenmodelle, sondern auch für Wandmodelle. Bei herkömmlichen Gaskesseln ist der Kaminauslass auf einen genau definierten Punkt begrenzt;
- Abhängigkeit von Elektrizität – in Abwesenheit schaltet sich der Kessel automatisch aus und stoppt den Brenner und die Versorgung mit Erdgas;
- Der höchste Wirkungsgrad eines Brennwertkessels wird in Niedertemperaturheizsystemen erreicht. In herkömmlichen Heizsystemen mit einer Kühlmitteltemperatur innerhalb von 80 ° C unterscheidet sich der Wirkungsgrad eines solchen Kessels nicht von dem eines herkömmlichen Gaskessels, da keine sekundäre Wärmeaufnahme erfolgt.
- hohe Kosten aufgrund teurer Materialien, die in der Struktur verwendet werden (billigere Materialien können chemischer Korrosion durch Kondensation nicht standhalten). Die Preise für Brennwertkessel sind doppelt so hoch wie bei herkömmlichen Kesseln.
Brenngaskessel werden in Russland nicht hergestellt, hauptsächlich europäische Produkte der italienischen Unternehmen Baxi, Ferroli und Hermann, German Vaillant, Slovak Protherm..
Vergleichende Übersicht der Gaskessel
Betrachten wir drei Modelle von Gaskesseln des „üblichen“ Typs und wählen Sie den besten Kessel zum Kauf aus. Im Folgenden werden die Eigenschaften von Standkesseln von drei Herstellern analysiert – Baxi (Italien), Protherm (Slowakei) und JSC „ZhMZ“ (Russland). Die Wärmeleistung der beschriebenen Modelle beträgt ca. 16 kW.
Spezifikationen Baxi Slim 1.150 i Protherm Bär 20 TLO Zhukovsky AOGV-17.4-3 „Komfort“ Thermische Leistung Nennleistung, kW 14.9 17 17.4 Beheizter Bereich, m2 130 140 140 Effizienz,% 90 90 88 Maximale Wassertemperatur im Wärmetauscher, ° C. 85 85 90 Betriebstemperaturbereiche Erste Stufe (Heizkörperheizung), ° C. 30–85 bis zu 85 bis zu 90 Zweite Stufe (warmer Boden), ° C. 30–45 Nein Nein Zündung Zündart elektrisch piezoelektrisches Element piezoelektrisches Element Energieverbrauch Versorgungsfrequenz, Hz 50 – – – – Stromverbrauch, W. 120 – – – – Steuerung Arbeitsthermostat elektronisch mechanisch mechanisch Schutzschalter es gibt es gibt es gibt Automatische Abschaltung der Gasversorgung beim Löschen der Flamme es gibt es gibt es gibt Automatische Abschaltung bei Überhitzung es gibt es gibt es gibt Traktionssensor es gibt es gibt es gibt Allgemeine Charakteristiken Art der Schale vertikaler Monoblock vertikaler Monoblock vertikaler Monoblock Körpermaterial Gusseisen und Stahl Gusseisen und Stahl Stahl Körperform rechteckig rechteckig gerundet Art der Installation Fußboden Fußboden Fußboden Brennkammertyp öffnen öffnen öffnen Wärmetauschermaterial Gusseisen Gusseisen Stahl Brennertyp atmosphärisch atmosphärisch atmosphärisch Brennstoffart (mit Austausch eines Brenners gegen einen Lüfter) G20 / G30 G20 / G30 G20 / G30 Kraftstoffeinlassdruck G20 (Methangas), mbar 20 13–20 6.5-18 Eingangsdruck des Kraftstoffs G30 (verflüssigtes Butan), mbar dreißig 29 20-36 Maximaler Kraftstoffverbrauch G20, m3/ h 1,74 2.14 1,87 Kraftstoffverbrauch G30, kg / h 1.12 1.8 1.3 Anzahl der Konturen einer einer einer Wärmeträger Wasser Wasser Wasser / Frostschutzmittel Elektronische Flammenmodulation es gibt Nein Nein Komplette hydraulische Instrumente (Pumpe, Ausgleichsbehälter, Manometer) es gibt Nein Nein Wärmetauscherkapazität, l neun 9.1 – – Geräuschpegel in einem Abstand von einem Meter vom Kessel, dB – – nicht mehr als 55 – – Speicherkesselkapazität, l zusätzliche Option zusätzliche Option 64 Rauchgasentladungsmethode natürlicher Zugkamin natürlicher Zugkamin natürlicher Zugkamin Schornsteindurchmesser, cm elf 13 13.5 Abmessungen HxBxT, cm 85 x 35 x 52 88 x 42 x 60 105 x 42 x 48 Gewicht (ohne Wasser), kg 89 90 49 Markeninhaber BAXI S.p.A., Italien Protherm Production s.r.o., Slowakei JSC „Zhukovsky Machine-Building Plant“, Russland Herkunftsland Italien Slowakei Russland Garantie, Jahre 2 2 3 Ungefähre Lebensdauer, Jahre vierzehn vierzehn vierzehn Andere Optionen Frostschutz es gibt Nein Nein Timer zusätzliche Option Nein Nein Durchschnittskosten, reiben. 40.000 38.000 17.000
Baxi Slim 1.150 i
Lassen Sie uns die in der Tabelle gesammelten Daten analysieren:
- Kessel der Marken Baxi und Protherm sind mit einem zuverlässigen und langlebigen Gusseisen-Wärmetauscher ausgestattet, der Kessel von JSC „ZhMZ“ ist mit einem billigeren und weniger zuverlässigen Stahlkessel ausgestattet.
- Die Zündung der reduzierten Kesselmarken Protherm und JSC „ZhMZ“ erfolgt durch ein piezoelektrisches Element, dh ohne Stromverbrauch;
- Die elektronische Steuerung des Baxi-Kessels kann den Betrieb des atmosphärischen Brenners unabhängig und genau einstellen und an die Daten der Temperatursensoren im Raum und außerhalb des Gebäudes anpassen. Aus diesem Grund hat dieser Kessel den niedrigsten Gasverbrauch unter den beschriebenen Modellen;
- Unter diesen Modellen verfügt nur der von JSC „ZhMZ“ hergestellte Kessel über einen eingebauten Kessel zum Erhitzen von Wasser für den Hausbedarf.
- Der automatische Modus zum Ein- und Ausschalten des Heizkessels ist nur in Baxi verfügbar. Zwei andere Kessel mit Piezozündung können nur dann ausgeschaltet werden, wenn der Druck in der Gasversorgung abfällt, sie können jedoch nicht unabhängig voneinander eingeschaltet werden.
- Die Kosten für den Khukovsky Machine-Building Plant-Kessel sind halb so hoch wie für die Modelle europäischer Hersteller. Darüber hinaus ist der AOGV-17.4-3 Comfort-Kessel mit einem in Deutschland hergestellten mechanischen Automatisierungssystem von Honeywell ausgestattet, das viel länger und effizienter hält als ein inländischer automatischer Ausrüstungssatz.
- Jedes der in der Überprüfung vorgestellten Kesselmodelle kann sowohl mit gasförmigem Brennstoff (Methan) als auch mit Flüssigkeit (Propan, Butan) betrieben werden. Im zweiten Fall ist jedoch ein Gebläsebrenner erforderlich, dessen Kosten je nach Leistung mindestens 15.000 Rubel betragen.
- Der in der Tabellenübersicht dargestellte Gaskessel des ZhMZ OJSC kann mit dem halben Druck im Erdgasversorgungsnetz betrieben werden – die Situation mit einem Druckabfall in der Gasleitung ist in Russland üblich. Während importierte Kessel nicht mehr funktionieren, wenn der Druck in der Gasleitung unter 13 mbar fällt;
- Nur der AOGV-17.4-3 „Comfort“ -Kessel ermöglicht die Verwendung von zwei Arten von Kühlmittel im Heizsystem – Wasser oder Frostschutzmittel (es gibt jedoch eine Reihe von Werksanforderungen für Frostschutzmittelmarken)..
Protherm Bär 20 TLO
Fazit: Nach den Ergebnissen der Überprüfung hat das von JSC „ZhMZ“ hergestellte Modell „Comfort“ AOGV-17.4-3 einen zweifelsfreien Vorteil – außerdem ist es das Modell der Klasse „Comfort“ und nicht das billigere Modell „Economy“ oder „Standard“ (der Preisunterschied beträgt etwa 3000) –4000 Rubel), ausgestattet mit deutscher Automatik. Die Kessel des Maschinenbauwerks in Schukowski sind zwar nicht mit einem gusseisernen Wärmetauscher ausgestattet, eignen sich jedoch am besten für einen instabilen Druck in der Gasleitung. Sie eignen sich eher für Heizsysteme mit einer Kühlmitteltemperatur von 80 bis 90 ° C..
Zhukovsky AOGV-17.4-3 „Komfort“
Während Erdgas in Russland relativ billig und verfügbar ist, sind und bleiben Gaskessel ständig gefragt. Bei der Wahl des einen oder anderen Kesselmodells müssen Art und Quelle des Brennstoffs – Haupt- oder autonome Gasversorgung, Art des Heizsystems – im Voraus (konventionell (Erwärmung des Kühlmittels auf 90 ° C) oder bei niedriger Temperatur (bei Warmwasserbereitung nicht mehr als 45 ° C)) im Voraus festgelegt werden. Ein ebenso wichtiger Anfangswert für die Wahl eines Kessels ist die Heizfläche – wenn sie mehr als zweihundert Quadratmeter beträgt, ist es rentabler, einen wirtschaftlichen und leistungsstarken Brennwertkessel zu kaufen, wenn auch zu einem höheren Preis als herkömmliche Gaskessel.
Welche Grundkriterien sollte man beachten, wenn man einen Gaskessel wählen möchte? Kann jemand Ratschläge geben, wie man den richtigen Gaskessel auswählt und auf was man achten sollte? Vielen Dank im Voraus!