Effiziente Öl-Brennwert Technik

Bei der Verbrennung von Erdgas oder Heizöl entsteht Wasserdampf durch den im Brennstoff enthaltenen Wasserstoff. Die Abgase werden durch niedrige Kesselrücklauftemperaturen und durch die Konstruktion des Wärmeerzeugers
soweit abgekühlt, dass der Wasserdampf kondensiert und die im Wasserdampf enthaltene Wärme auf das Heizmedium übertragen wird.
Bei der Brennwerttechnik ergibt sich dadurch im Vergleich zur Niedertemperaturtechnik ein höherer Normnutzungsgrad. Dieser zusätzliche Energiegewinn resultiert zu ungefähr gleichen Teilen aus der Kondensation der Abgase (latente Wärme durch Brennwertnutzung) und aus den tieferen Abgastemperaturen.

Brennwertnutzung - Öl und Erdgas im Vergleich

Brennwertnutzung – Öl und Erdgas im Vergleich

Die Brennwertnutzung ist technisch sowohl bei gasförmigen, als auch bei flüssigen Brennstoffen möglich. Die theoretisch mögliche zusätzliche Energieausnutzung resultiert aus der jeweiligen Brennstoffzusammensetzung (Wasserstoffgehalt). Die zusätzlich zur Verfügung stehende Energiemenge, bezogen auf den Heizwert, beträgt bei Erdgas rund 11 %, bei Heizöl extra leicht (HEL) rund 6 %. Bezieht man die gesamte Energieausnutzung technisch richtig auf
den gesamten Energiegehalt eines Brennstoffes, auf den Brennwert HS, zeigt sich, dass Gas- und Öl-Brennwerttechnik keine Effizienzunterschiede aufweisen. Der Normnutzungsgrad bezogen auf den Brennwert HS kann bis zu 98 %
betragen.

Einfluss des Heizsystems auf die Kondensation der Abgase Bilder: Vaillant

Einfluss des Heizsystems auf die Kondensation der Abgase Bilder: Vaillant

Um die Kondensation zu ermöglichen, sind die Abgase unter die Taupunkttemperatur abzukühlen. Demnach muss die Rücklauftemperatur im Heizungssystem unter der Taupunkttemperatur liegen, um einen Energiegewinn durch Kondensation der Abgase zu ermöglichen. Entscheidenden Einfluss auf die Brennwertnutzung hat der Lambdawert. Die angegebenen Kondensationstemperaturen beziehen sich auf einem Lambda von 1,2. D.h., bei einem Luftüberschuss von 20%.  Während bei herkömmlicher Kesseltechnologie eine Kondenswasserbildung wegen der Gefahr von Korrosion oder Kaminversottung gänzlich unterbunden werden soll, wird für die Brennwertnutzung genau das Gegenteil angestrebt. Um die Kondensationstemperatur möglichst hoch zu halten, soll die Verbrennung immer mit einem möglichst niedrigen Lambdawert (1,2) stattfinden. Die hohe Effizienz von Brennwertgeräten kann nur dann erreicht
werden, wenn über lange Betriebszeiten die Rücklauftemperatur des Heizungswassers entsprechend weit unter der Taupunkttemperatur des Abgases liegt. Je tiefer die Rücklauftemperatur ist, desto besser kann der Wasserdampf in den Abgasen kondensieren. Ideale Einsatzbedingungen bestehen deshalb vor allem bei Heizsystemen mit tiefen Rücklauftemperaturen, wie zum Beispiel Fußbodenheizungen.
Der Wärmegewinn durch die Kondensation der Abgase führt zu einer besseren Ausnutzung des Brennstoffes und damit nicht nur zu einem geringeren Energieeinsatz, sondern auch zu einer relevanten Reduzierung der Schadstoff-Emissionen.

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