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Allgemein
Abgastempertur
Prinzip
Brennstoff
Funktioniert meine Brennwertheizung?

Allgemein

BW Patent
Quelle:Junkers

Die im Abgas enthaltene Wärme beim Heizen nutzen - diese Idee hatte Hugo Junkers bereits vor 111 Jahren.
In seiner Patentschrift zum "Flüssigkeitserhitzer" vom 20. Juni 1894 wies er als Erster auf die Nutzung der Abgaswärme mittels Kondensation hin.

Damit legte Junkers den Grundstein für die moderne Brennwerttechnik. Rund 90 Jahre später waren seine Überlegungen für seriengerechte Geräte in der Praxis umsetzbar - die ersten wandhängenden Brennwert-Kesselthermen für den deutschen Markt wurden entwickelt.

 

 Heute sind Brennwertgeräte Stand der Technik.

 

 Abgastemperatur

Die unmittelbar nach dem Abgasrohr eines Heizkessels oder einer Heiztherme gemessene Temperatur wird als Abgastemperatur bezeichnet.

Je niedriger ihr Wert, um so weniger Energie geht durch den Schornstein verloren,  um so besser ist der Wirkungsgrad der Heizung.

Typische Abgastemperaturen

 Standardkessel  bis 240°C und höher
 Niedertemperatur-Kessel  ca. 160°C
 Brennwertkessel  40°C und weniger

  

 

Prinzip

Physikalische Grundlagen

Aggregatzustände des Wassers

  • Ein Wassermolekül kann von einem in einen anderen Aggregatzustand wechseln: vom flüssigen in den gasförmigen und umgekehrt.
  • Die ablaufenden Prozesse nennt man Verdampfung und Kondensation.
  • Jeder dieser Übergänge des Wassers ist mit einer Energieänderung verbunden.
  • Dies bedeutet, dass entweder Energie aufgewendet werden muss oder aber Energie frei wird.
  • Damit Wasser vom flüssigen in den gasförmige Zustand wechselt, ist eine Energiemenge erforderlich, die als Verdunstungs- bzw. Verdampfungsenergie bezeichnet wird.

 

Diese Energie "versteckt" sich im gasförmigen Zustand -  man spricht von latenter Energie.

 

Um diese "versteckte" Energie nutzen zu können, wird das Abgas des Kessels durch einen Wärmetauscher geleitet.

Der kalte Heizungsrücklauf durchströmt diesen, der im Abgas enthaltene Wasserdampf kondensiert und gibt einen Großteil seiner enthaltenen Energie an das Heizungswasser ab.

 

 

Prinzip

 

Brennstoff

Brennwert

Der Brennwert ist die Energie (Einheit kJ/kg), die bei einer vollständigen Verbrennung abgegeben wird.

Es beinhaltet der Brennwert den unteren Heizwert Hu und die durch Kondensation des entstandenen Wasserdampfes freiwerdende Energie.

Der Brennwert eines Brennstpffes gibt die Wärmemenge an, die bei Verbrennung und anschließender Abkühlung der Verbrennungsgase auf 25 °C sowie deren Kondensation freigesetzt wird.

BW Kenndaten Brennstoffe

 

Abgastaupunkt

Ab dieser Abgastemperatur kondensiert der Brennstoff und gibt die latente Wärme an das Heizungswasser ab.

Dies bedeutet nicht, dass ab dieser Temperatur 100% Kondensation erfolgt. 

Kondensation ist abhängig von der Temperatur

  • bei einem guten Gas-Brennwertkessel liegt Abgastemperatur 1-2K  über der Rücklauftemperatur
  • bei einem guten Öl-Brennwertkessel liegt Abgastemperatur 5-10K über der Rücklauftemperatur

Kondensation

Eine optimale Verbrennung wird erreicht, wenn genügend Luftüberschuss für die vollständige Verbrennung vorhanden ist (λ=1,05 bis 1,2).
Im o.a. wurde bei beiden Brennstoffen λ=1,2 angenommen.

 

Kondensationsgrad 0,4 = 40%


 Erdgas
 
44oC Rücklauftemperatur (45oC Abgastemperatur - 1oC )

 Erdöl  


 31oC Rücklauftemperatur (36oC Abgastemperatur - 5oC )

  

   

Bei einer Öl-Brennwertheizung tritt der Brennwerteffekt bei wesentlich geringeren Rücklauftemperaturen ein.

 

Kondensation

 Abgastemperatur

 

Brennstoff Aussen Abgas Kondensation
 Erdgas -18oC 54oC 0%
  -12oC  50o 20% 
  12oC 30oC 77%
 Erdöl -6oC 44oC 0%
  12oC 30oC 57%

 

Aussentemperaturverlauf Würzburg

BW Wuerzburg

0% Kondensation Erdgas  0% Kondensation Erdöl  keine Heizperiode

 

Eine Gas-Brennwertheizung ist effektiver als eine Öl-Brennwertheizung.

Da waren doch noch die guten Ratschläge

Brennwertheizung ist nur mit Fußbodenheizung möglich 

70/55 oC ausgelegtes Heizsystem funktioniert bei Brennwerttechnik nicht

Diese Aussagen müssen differenziert kommentiert werden.

Eíne Brennwertheizung funktioniert bei Abgastemperaturen <= Abgastaupunkt unabhängig von der Art der Heizfläche.

Selbst ein 70/55 oC ausgelegtes System funktioniert mit Erdgas fast ganzjährig, denn der Brennwerteffekt funktioniert bis ca. -10 oC.


Temperaturen < -10 oC treten im Wnter nur an einigen Tagen auf.
  

Funktioniert meine Brennwertheizung?

Dies lässt sich mit der Messung der Kondensatmenge leicht nachprüfen.

  • Leiten Sie das Kondensat in ein Gefäß und notieren den Anfangs und Schlußzählerstand der Messung.
  • Verbrauch durch Kondensatmenge teilen und mit dem Tabellenwert vergleichen.

Brennwertprinzip RT

 

Die Kondensatmenge aus der Tabelle oben ist nicht zu 100% erreichbar. Bei Pellets sind z.B 0,35 kg normal.

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