Moin Moin!
Fast alle Festbrennstoffkessel sind nicht direkt an den Schornstein sondern über einen Zugregler an diesen Angeschlossen.
Der Zugregler sorgt für einen konstanten Zug, der für eine einwandfreie Funktion der Kesselluftsteuerung/ -Regelung (Lambdaregelung) notwendig ist.
Er begrenzt den Unterdruck im Schornstein dadurch, dass er sich öffnet und Luft aus dem Heizraum in den Schornstein strömen lässt. Diese zusätzliche Luft erhöht den Gesamtmassenstrom durch den Schornstein, der Strömungswiderstand steigt und der Unterdruck fällt. So ist das Prinzip.
Alles was durch den Schornstein nach draußen gelangt, muss vorher von außen in den Heizraum strömen. Das passiert meist durch eine Belüftungsöffnung bzw. ein Belüftungsrohr zw. Heizraum und Außenluft. Da die Gase, die den Schornstein verlassen, wärmer als die durch das Belüftungsrohr angesaugten Gase sind, entsteht ein thermischer Verlust, den man verhindern kann.
Nun ein Beispiel:
Wir haben einen Wintertag mit -10°C draußen und +20°C im Heizraum.
Es wird insgesamt 5 Stunden täglich mit 25kW Kesselleistung geheizt.
Der Heizkessel hat einen Massenstrom von 20g/s.
Der Zugregler erhöht den Massenstrom um 20% (Beimischung von 4g/s Raumluft).
Ein Massenstrom ist immer vorhanden, auch wenn der Kessel aus ist.
Die Abgastemperatur am Schornsteinkopf beträgt 80°C bei laufendem Heizkessel und fällt, wenn der Heizkessel aus ist, allmählich auf 20°C ab. Schätzen wir, dass , wenn der Kessel aus ist, eine durchschnittliche Abgastemperatur am Schornsteinkopf von 25°C herrscht.
Nun können wir die Verlustenergie überschlägig berechnen:
Verlustleistung = Massenstrom x Wärmekapazität x (Abgastemperatur – Außentemperatur)
Verlustleistung = 14,4kg/h x 1kJ/kg/K x (25°C - - 10°C) = 504kJ/h = 0,14kW
Damit können wir die durchschnittlichen Verluste über den ganzen Tag berechnen:
Verlustenergie = Verlustleistung x Zeit
Verlustenergie = 0,14kW x 24h = 3,4kWh
Diese Verlustenergie können wir nun ins Verhältnis zur Heizenergie eines Tages setzen:
Heizenergie = Heizleistung x Zeit
Heizenergie = 25kW x 5h = 125kWh
Relativer Energieverlust durch Zugregler = 100 / Heizenergie x Verlustenergie
Relativer Energieverlust durch Zugregler = 100 / 125kWh x 3,4kWh = 2,7%
Das ist ein beachtlicher Verlust, wie ich finde. Auf den Kesselwirkungsgrad hat dieser Effekt keinen Einfluss, wohl aber auf den Gesamtwirkungsgrad der Anlage – und nur der ist wichtig. Bei wärmeren Außentemperaturen ist dieser negative Effekt geringer.
Bitte meine Rechnung prüfen!
Lösungsmöglichkeiten:
- Blockieren des Zugreglers, wenn er nicht gebraucht wird (der Kessel also aus ist).
- Einbau einer manuellen oder motorisch Angetriebenen Klappe in das Belüftungsrohr des Heizraumes (Voraussetzung: Der Heizraum muss außer dem Belüftungsrohr völlig dicht nach außen sein).
- Regelungskonzept der Verbrennungsluft im Kessel, was ohne Zugregler auskommt.
Nach dem Verhindern dieser Verluste müsste die Durchschnittstemperatur im Heizraum deutlich ansteigen und damit auch der Wärmeeintrag in angrenzende Wohnräume. Der Schornstein würde langsamer auskühlen, d.h. man könnte vlt. auch im Kesselbetrieb geringere Abgastemperaturen fahren.
Hat sich diesbezüglich schon einmal jemand Gedanken gemacht bzw. etwas umgesetzt?
Mit freundlichen Grüßen
Hans
