Gasanalyse Boiler: Sicherheit und Effizienz optimieren
Die Gasanalyse des Boilers ist ein essenzieller Schritt, um Effizienz und Sicherheit zu gewährleisten. Durch die Bewertung wichtiger Werte wie Abgastemperatur und Sauerstoffgehalt lässt sich der Betrieb des Systems präzise anpassen.
Bevor Sie mit dem Artikel fortfahren, sollten Sie wissen, dass alle Hinweise ausschließlich zu Informationszwecken bereitgestellt werden und nur von externem Fachpersonal korrigiert werden können.
Abgastemperatur
Die Abgastemperatur steht an erster Stelle bei den Werten der Gasanalyse, zusammen mit der Temperatur der Zuluft. Diese Werte werden verwendet, um die Effizienz des Boilers zu berechnen und sind daher ein wichtiger Faktor, der die Gesamtleistung des Boilers beeinflusst.
Generell gilt: Je höher die Abgastemperatur, desto geringer ist die Effizienz des Boilers. Hohe Temperaturen führen zu einem größeren Wärmeverlust über die Abgase. Um die Effizienz des Boilers zu verbessern, ist es daher wichtig, die Abgastemperatur zu minimieren.
In einem Brennwertkessel kann die Abgastemperatur einfach gesenkt werden, indem die Temperatur des Warmwassers oder der Heizungsanlage reduziert wird.
Bei folgenden Kesseln hingegen:
- Offenkammerkessel oder natürliche Zugkessel (Typ A)
- Niedrigleistungs-Kessel mit ausgeglichenem Durchfluss (Typ C)
Die Abgastemperatur sollte proportional zur Schornsteillänge hoch sein. Diese Gase enthalten Kondensat und kühlen während ihres Weges zum Abzugskanal ab, wodurch sich das Kondensat manchmal direkt im Boiler absetzt. Der Zustand dieser Kesseltypen (B und C mit niedriger Leistung) nach einigen Jahren Betrieb bei niedrigen Abgastemperaturen ist reich an Oxiden und verschmutzt aufgrund des nicht entfernten Kondensats.
Ein weiterer Hinweis zu natürlichen Zugkesseln ist, dass niedrige Abgastemperaturen den Zugwert des Schornsteins verringern können.
Bezüglich der Abgastemperatur haben wir festgestellt, dass sie die Leistung bestimmt; eine Senkung führt zu einer Effizienzsteigerung. Allerdings muss die mögliche Kondensation berücksichtigt werden, falls es sich nicht um einen Brennwertkessel handelt.
Temperatur der Zuluft
Die Temperatur der Zuluft ist ein wichtiger Faktor bei der Gasanalyse eines Boilers, da sie die Bildung von Stickoxiden (NOx) und die unvollständige Verbrennung beeinflusst.
Die Zulufttemperatur kann vom Kesseltyp und der verwendeten Abgasleitung abhängen. Bei Kesseln des Typs C (mit ausgeglichenem Durchfluss oder Brennwert) ist die Zulufttemperatur im Winter aufgrund der notwendigen Ansaugung von außen recht niedrig. Ist der Kessel jedoch mit einer koaxialen Leitung verbunden, können höhere Zulufttemperaturen erreicht werden, da die Luft teilweise vorgeheizt wird.
Bei Offenkammerkesseln (genauer Typ A) hingegen wird die Zuluft aus der Umgebungsluft bezogen. Wenn sich diese Kessel im Haus befinden, sind die Zulufttemperaturen höher.
Sauerstoff (O2)
Dieser Wert, der während der Gasanalyse des Boilers gemessen wird, steht in direktem Verhältnis zum CO2-Wert (Kohlendioxid). Er ist wichtig für die Berechnung der Effizienz und das Gleichgewicht im Verhältnis Luft:Kraftstoff. Bei Offenkammerkesseln ist der Sauerstoffgehalt in der Regel sehr hoch (14-16%), was normal ist. Ein niedrigerer Wert könnte zu Kondensation oder erhöhtem CO führen.
Bei geschlossenen Kesseln, auch bekannt als ausgeglichene Durchflusskessel, ist dieser Wert niedriger, da das Verhältnis Gas: Luft besser kontrolliert wird. Brennwertkessel weisen noch niedrigere Sauerstoffwerte (etwa 5-6%) auf, was normal ist, da die Verbrennung in einem speziell entworfenen Brennraum stattfindet, der die Wärme zurückhält und den Großteil der Zuluft nutzt.
Der Sauerstoffgehalt im Abgas einer Boileranalyse ist ein wichtiger Indikator für die Verbrennungseffizienz des Kraftstoffs. Generell sollte der Sauerstoffwert in den Abgasen eines Boilers so niedrig wie möglich sein, da ein übermäßiger Sauerstoffgehalt darauf hinweisen kann, dass das Kraftstoffgleichgewicht nicht stimmt (siehe Luftüberschuss).
Kohlendioxid (CO2)
Dieser Abschnitt wird übersprungen, da er im Verhältnis zum vorherigen Wert steht.
Kohlenmonoxid (CO)
Nun zu einem besonders wichtigen Gas: Kohlenmonoxid ist ein Verbrennungsprodukt, auch bekannt als teilweise verbranntes Gas. Es handelt sich um ein Gas, das nicht vollständig oxidiert wurde und noch Oxidationspotenzial besitzt. Es ist besonders schädlich, da es von den roten Blutkörperchen in den Alveolen unserer Lungen aufgenommen wird. Dort verbindet es sich mit dem Hämoglobin, einem wichtigen Protein für den Sauerstofftransport zu den Geweben.
Der gesetzliche Grenzwert für Kohlenmonoxid liegt bei 1000 Teilen pro Million. Es wird jedoch empfohlen, diesen Wert so nah wie möglich bei Null zu halten, insbesondere bei Offenkammerkesseln oder natürlichen Zugkesseln.
Hohe Kohlenmonoxidwerte können auf ein unausgewogenes Verhältnis von Luft zu Kraftstoff oder auf eine schlechte Reinigung hinweisen. Kessel, die mit zu hohen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, erzeugen ebenfalls Kohlenmonoxid.
Ein weiterer Aspekt ist eine mögliche Verstopfung des Schornsteins. Vogelnester können diesen Wert erhöhen und dazu führen, dass Kessel blockieren.
Luftüberschuss (λ)
Dieser Parameter wird auch zur Einstellung des Gasventils verwendet. Der Wert sollte möglichst nahe bei 2 liegen. Niedrigere Werte können auf eine Verstopfung des Schornsteins oder des Abzugskanals hinweisen (z. B. mit Spinnennetzen oder Nestern), während höhere Werte die Leistung des Boilers beeinträchtigen können. Es ist daher wichtig, zusammen mit dem Techniker das richtige Gleichgewicht zu finden.
Leistung
Die Leistung ist der zuletzt erwähnte Wert, hängt jedoch von allen anderen in diesem Artikel genannten Werten ab. Sie wird durch komplexe Berechnungen ermittelt, die von modernen Geräten automatisch durchgeführt werden. Die Leistung kann bis zu einem gewissen Grad indirekt beeinflusst werden, da vieles von der Qualität des Boilers abhängt. Ein weiterer Faktor ist, dass zu hohe Leistungen bei Kesseln des Typs B und C mit niedriger Leistung unweigerlich zu einer vorzeitigen Verschlechterung des Geräts führen können. Daher muss die Effizienz mit der Sicherheit in Einklang gebracht werden.
Wie bereits erwähnt, kennt der Techniker alle diese Aspekte (oder sollte sie kennen). Die relevanten Werte werden entweder am Boiler oder im Kontrollbericht korrigiert oder markiert, stets unter Berücksichtigung der Sicherheit. Korrekturen SOLLEN NICHT VOM BENUTZER VORNEHMEN WERDEN, sondern immer von einem spezialisierten Techniker. Es kann jedoch das Ansauggitter des Boilers nach außen hin überprüft werden; einfach mit einer Bürste oder einem Staubsauger zu reinigen reicht aus.
Welche möglichen Ursachen gibt es für eine niedrige Leistung bei der Gasanalyse?
Die Leistung hängt von mehreren Faktoren ab:
- Der Temperaturunterschied zwischen Vorlauf und Rücklauf des Heizsystems.
- Die Kalibrierung des Gasventils.
Wenn das System bereits in Betrieb ist (heiß), wird eine geringere Leistung erreicht, da es weniger Wärme aufnehmen kann. An diesem Punkt ist die hohe Modulation des Brennwertgeräts entscheidend, um eine höhere Leistung zu erzielen.
Bei Kesseln des Typs B und C mit niedriger Leistung kann die geringe Leistung sowohl vom Temperaturunterschied als auch von einer falschen Kalibrierung des Gasventils abhängen.
In jedem Fall sollte die Kalibrierung des Gasventils durchgeführt werden.
Fragen und Antworten
Das hängt ab. Bei Kesseln des Typs B ist es essenziell, dass der Zugwert 3,0 Pa erreicht. Liegt dieser Wert darunter, kann dies auf Folgendes zurückzuführen sein:
Ein quadratisch geformter Schornstein (bekannt dafür, den Zug nicht zu erleichtern)
Ein Schornstein, der nicht ausreichend erwärmt werden kann, wie beispielsweise aus feuerfestem Beton.
Eine sichtbare Abgasleitung mit unzureichendem Gefälle oder einem zu langen horizontalen Abschnitt
In den ersten beiden Fällen, wenn der Zug unter 1,1 Pa liegt, blockiert das System. Es sollte daher ein Austausch des Typs B Geräts gegen ein Typ C Brennwertgerät in Erwägung gezogen werden.
Der dritte Fall ist behebbär; Sie können in Erwägung ziehen, die sichtbare Leitung durch eine normgerechte und dichte Leitung (z.B. aus Edelstahl mit Dichtung) zu ersetzen und das Gefälle zugunsten des Gasflusses anzupassen.
Obwohl alle zwei Jahre im Rahmen des Energieeffizienzberichts vorgeschrieben, wird eine vollständige Gasanalyse mit allen Werten jährlich empfohlen, ist aber nicht zwingend erforderlich.
Jedoch ist die jährliche Überprüfung des Zuges bei Kesseln des Typs B obligatorisch.
Die Unterschiede zwischen allen Kesseltypen und Brennwertkesseln sind deutlich. Brennwertkessel haben deutlich niedrigere Abgastemperaturen dank der Wärmerückgewinnung durch den Primärwärmetauscher:
Ein Kessel mit niedriger Effizienz hat Abgastemperaturen über 90 Grad und bis zu 140 Grad am Messpunkt.
Ein Brennwertkessel hat deutlich niedrigere Abgastemperaturen, zum Beispiel 40 Grad.
Dies beeinflusst die Leistung, die mit dem Temperaturdifferenz zwischen der Zuluft und der Abgastemperatur berechnet wird.
Beim Sauerstoffgehalt haben Kessel mit niedriger Effizienz höhere Werte, während Brennwertkesseln niedrigere Werte aufweisen. Dies liegt an einer präziseren Steuerung des Luft-Kraftstoff-Gemischs im Brennraum.
Die Effizienzunterschiede sind daher offensichtlich:
Bei Kesseln mit niedriger Effizienz erreichen wir etwa 90%, mit einer Abweichung von 3 Prozentpunkten, unter Berücksichtigung eines Boilers ab dem Jahr 2000.
Bei Brennwertkesseln übersteigt die Effizienz 98%.
Der CO-Wert (Kohlenmonoxid) sollte strikt unter 1000 ppm (Teile pro Million) liegen, andernfalls wird das System abgeschaltet.
Werte zwischen 300 ppm und 1000 ppm führen zu einer Empfehlung. Allerdings weist Kohlenmonoxid auf eine schlechte Reinigung oder ein Ungleichgewicht im Verhältnis Gas:Zuluft hin.
In diesem Fall sollten Sie nach einer gründlichen Reinigung den Luftüberschusswert überprüfen, um festzustellen, ob der Verbrennungsprozess ausreichend Zuluft erhält.
