Eine visuelle Anleitung zu hocheffizienten Brennwertkesseln

Teile eines hocheffizienten Brennwertofens

Homey Zen / Joules Garcia

Die Fehlersuche und Reparatur Ihres Ofens ist viel einfacher, wenn Sie wissen, welchen Ofentyp Sie haben. Die beiden wichtigsten Arten von Gasöfen im Haushalt sind der  konventionelle Ofen und der neuere hocheffiziente  Brennwertofen . Die in diesen Öfen verwendete Technologie wirkt sich direkt auf den Unterschied in ihrer Energieeffizienz aus, wie durch ihre AFUE-Werte (Annual Fuel Utilization Efficiency) dargestellt. Nur Brennwertöfen können die höchsten AFUE-Werte von über 90 Prozent erreichen, wobei einige sogar über 98 Prozent erreichen.

Wie sich ein hocheffizienter Brennwertofen unterscheidet

Obwohl sich der Brennwertofen in seiner Konstruktion und seinen Reparaturanforderungen unterscheidet, weist er einige Ähnlichkeiten mit einem herkömmlichen Ofen auf. Wie ein herkömmlicher Ofen saugt er kalte Luft aus dem Haus an und leitet sie durch einen Luftfilter; er bewegt die Luft mit einem Umluftventilator; und er hat einen Gasbrenner mit elektronischer Zündung (obwohl Brennwertöfen möglicherweise über mehr elektronische Steuerungen verfügen).

Ein Wärmetauscher vs. zwei

Der Hauptunterschied zwischen einem konventionellen und einem Brennwertofen besteht darin, wie der Ofen mit den Abgasen aus dem Verbrennungsprozess umgeht. Beide Ofentypen verfügen über einen Primärwärmetauscher, der aus einer Brennkammer besteht, in der die Wärme von Gasbrennern an die zirkulierende Luft abgegeben wird, bevor sie im ganzen Haus verteilt wird. Bei einem konventionellen Ofen gelangen die heißen Abgase aus der Brennkammer direkt in einen Metallkamin und werden nach draußen abgeleitet. Da die Abgase noch immer sehr heiß sind, geht die gesamte Wärme verloren. 

Bei einem Brennwertofen hingegen werden die Verbrennungsabgase zusätzlich durch einen sekundären Wärmetauscher geleitet , der einen Großteil der Restwärme aus den Gasen aufnimmt. Beim Abkühlen kondensieren die Gase zu Wasser und Kohlendioxid (die zusammen Kohlensäure bilden). Das Wasser ( Kondensat genannt ) tropft durch ein Abflussrohr ab, und die verbleibenden Rauchgase werden durch ein Kunststoffrohr nach draußen abgeleitet. Die Tatsache, dass Sie für das Abluftrohr Kunststoff verwenden können, zeigt, wie kühl die Gase sind, wenn sie ausgestoßen werden.  

Luftfilterung und -zirkulation

Ein Brennwertofen funktioniert im Allgemeinen genauso wie ein herkömmlicher Ofen und zirkuliert die Luft in Ihrem Haus. Hocheffiziente Öfen verfügen jedoch häufig über zusätzliche Technologie.

Vollbild eines Hochleistungspartikelfilters

Douglas Sacha / Getty Images

Wärmerückgewinnungsventilator (HRV)

Genau wie ein herkömmlicher Ofen filtert und erwärmt ein Brennwertofen die Rückluft Ihres Hauses in einem kontinuierlichen Kreislauf. Der Großteil dieser Luft wird einfach immer wieder umgewälzt, aber zusätzlich wird normalerweise eine kleine Menge Frischluft durch Risse um Fenster und Türen und andere Bereiche angesaugt. Wenn ein Haus gut luftdicht ist, kann eine optionale Frischluftzufuhr erforderlich sein, die Luft von außen in den Ofen zieht und Unterdrucksituationen verhindert. Ein Wärmerückgewinnungsventilator oder HRV ist ein optionales Gerät, das vom Ofen getrennt ist und als Luft-Luft-Wärmetauscher fungiert. Es verwendet die verbrauchte, erwärmte Innenluft, um die einströmende frische Außenluft vorzuwärmen, bevor sie zum Ofen gelangt.

Luftfilter

Die meisten Brennwertkessel (und einige konventionelle Kessel) verwenden hocheffiziente Luftfiltermedien,  um die Luftqualität in Innenräumen zu verbessern. Diese Filter müssen regelmäßig gewechselt werden, um effektiv zu funktionieren. Je nach Bedarf sind unterschiedliche Filterklassen erhältlich. Wenn beispielsweise jemand in Ihrer Familie an Allergien leidet, können Sie Filter verwenden, die bekannte Allergene effektiv einfangen. 

Elektrischer Gebläsemotor

Brennwertöfen können mit einem von zwei Gebläsemotortypen ausgestattet sein: einem Standardmotor mit  permanent geteiltem Kondensator (PSC) (derselbe Typ, der üblicherweise bei herkömmlichen Öfen verwendet wird) oder einem Gleichstrommotor mit variabler Drehzahl und elektronischer Kommutierung (ECM). Letzterer wird bei zweistufigen oder modulierenden Öfen verwendet und ist energieeffizienter als ein Standardmotor. 

Gebläsefach

Gebläsefächer bei Hochleistungsöfen sind normalerweise isoliert, um die Wärme zu speichern. Herkömmliche Öfen sind normalerweise nicht isoliert.

Kraftstoffverbrennung

Brennwertöfen ähneln herkömmlichen Öfen, wenn es um die Brennstoffverbrennung geht – die Standardkomponenten umfassen einen Gasbrenner, eine elektronische Zündung und eine Brennkammer. Es gibt jedoch einige Unterschiede in der Art und Weise, wie die Luft für die Verbrennung zugeführt wird, sowie in der Brennergasventiltechnologie.

Vollständiger Rahmen aus Flammen und natürlichem Feuer auf schwarzem Hintergrund.

Jose A. Bernat Bacete / Getty Images

Gasventil

Herkömmliche Öfen verwenden häufig ein einstufiges Brennergasventil, was bedeutet, dass der Brenner eine „Ein“-Stufe hat. Bei Brennwertöfen ist es üblich, mindestens ein zweistufiges (zweistufiges) Brennergasventil zu finden, das über elektronische Steuerungen verfügt, die es ermöglichen, die Brennerflamme je nach erforderlicher Wärmestufe entweder hoch oder niedrig einzustellen. Das effizienteste System umfasst ein modulierendes ( mit variabler Kapazität) Gasventil und ein elektronisches Steuersystem für den Brenner, gepaart mit einem Gebläsemotor vom Typ ECM. Dies ermöglicht Feineinstellungen der Brennereinstellung und der Gebläsemotordrehzahl, was zu einer verbesserten Temperaturregelung und Energieeffizienz führt. 

Elektronische Zündung

Brennwertkessel verwenden für maximale Effizienz und Zuverlässigkeit immer elektronische Zündsysteme . Ältere Standardöfen verwenden möglicherweise ein stehendes Zündsystem, neuere Öfen können jedoch über elektronische Systeme verfügen.

Lufteinlass der Brennkammer

Im Gegensatz zu herkömmlichen Öfen verwendet ein Brennwertofen häufig eine geschlossene Brennkammer und eine direkte Entlüftung der Verbrennungsluft. Die Verbrennungsluftzufuhr erfolgt normalerweise über ein Rohr von der Außenseite des Hauses zum Ofen. Dies bedeutet, dass der Ofen keine bereits vom Ofen erwärmte Luft für die Verbrennung verwendet. Brennwertöfen können jedoch auch als Einrohr-Konfigurationen ohne direkte Entlüftung installiert werden, bei denen die Verbrennungsluft aus dem Innenraum angesaugt wird. Dies ist am häufigsten der Fall, wenn sich der Ofen in einem unbeheizten Raum wie einem Hauswirtschaftsraum oder Keller befindet. 

Wärmetauscher

Durch die Gewinnung nutzbarer Wärme aus dem Brennstoffverbrennungsprozess unterscheidet sich ein Brennwertofen deutlich von einem herkömmlichen Ofen. 

Primärer Wärmetauscher

Der Primärwärmetauscher eines Brennwertofens ähnelt dem eines konventionellen Ofens. Es handelt sich um ein System aus speziell beschichteten Stahlrohren.

Sekundärer Kondensationswärmetauscher

In Brennwertkesseln gibt es einen sekundären Wärmetauscher, der aus kleinen Rohren besteht, die die Abgase aufnehmen, nachdem sie den primären Wärmetauscher durchlaufen haben. Hier wird mehr Wärme entzogen, wodurch die Gase soweit abgekühlt werden, dass sie zu Wasser und Kohlendioxid kondensieren. Da Wasser und Kohlendioxid ein leicht saures Kondensat namens Kohlensäure bilden, muss der sekundäre Wärmetauscher aus rostfreiem Stahl bestehen, um Korrosion zu widerstehen.

Kondensatablaufleitung

Das Kohlensäurekondensat aus dem Sekundärwärmetauscher wird über ein PVC-Rohr abgeleitet und im Normalfall in einen Bodenablauf eingeleitet. 

Abluftsystem

Die Abgastemperatur eines Brennwertofens unterscheidet sich grundsätzlich von der eines konventionellen Ofens. Das Abgas eines Brennwertofens ist relativ kühl und kann mit einem Kunststoff-Abgasrohr ohne Verwendung eines metallischen Kaminabzugs abgeführt werden.

PVC-Lüftungsgitter

Zugluft erzeugender Ventilator

Brennwertöfen verwenden wie viele herkömmliche Öfen einen Zugventilator und einen Druckschalter .

Kunststoff-Rauchgasabzug

Die Rauchgase eines Brennwertofens können aufgrund ihrer niedrigen Temperatur (ca. 38 °C oder weniger) durch ein PVC-, ABS- oder CPVC-Rohr entweichen. Normalerweise entlüften sie durch eine Hauswand, die mindestens 30 cm über dem Boden oder der erwarteten Schneegrenze liegt.

  1. Öfen und Kessel. Energieministerium.

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