Brennwertkessel

Brennwertkessel

Ein Brennwertkessel ist ein Heizkessel für Warmwasseranlagen, der zumeist als Gas- oder Ölkessel konzipiert ist. Die Heizflächen sind so ausgelegt, dass das Abgas auf einem geringen Temperaturgradienten (Grädigkeit) bis auf die Vorlauftemperatur des Heizungswassers abgekühlt wird. Bei hinreichend geringen Temperaturen wird auch ein Teil der Kondensationsenthalpie des im Abgas enthaltenen Wasserdampfes für den Wärmeübergang zum Heizungswasser genutzt. Niedertemperaturkessel bilden die technische Generation von Heizkesseln vor der Markteinführung von Brennwertkesseln. Diese sind so ausgelegt, dass keine Kondensation von Wasserdampf in dem Abgassystem und Schornstein auftritt. Der Brennwert ho eines Brennstoffes entspricht dem Heizwert hu zuzüglich der Kondensationsenthalpie. Der Begriff Brennwert wurde daher für die Heizkessel verwendet, die die Kondensation für die Wärmeerzeugung ausnutzen.

Der Anteil der Kondensationenthalpie am Brennwert nimmt mit steigendem Wasserstoffgehalt des Brennstoffes zu; er beträgt bei der Verbrennung von Wasserstoff 18 %, Erdgas 11 % und Heizöl EL 6 %. Da das Abgas nur auf eine endliche Temperatur abgesenkt werden kann und alle an sich trockenen Gase im Abgas einen Teil der Verbrennungswärme (über ihre Wärmespeicherkapazität) abführen, kann nur die Kondensationswärme aller kondensierbaren Stoffe (Wasserdampf, entstandene schwefelhältige Säuren, Teerstoffe bei Holzverbrennung oder - vergasung) für den Wärmetausch genutzt werden. Feuchte im Brennstoff wird zwar verdampft (und kann dabei die Flammentemperatur unerwünscht senken) und kann bei der Brennwertnutzung ohne Wärmeverlust (aber auch ohne Wärmegewinn) kondensiert werden, ein "Zuviel" kann aber Verdampfungswärme binden ohne wiedergewinnbar zu sein.

Der Feuerungswirkungsgrad von Heizkesseln wird auf den Heizwert bezogen. Daher können Feuerungswirkungsgrade von über 100 % erzielt werden, wenn die Kondensation mit genutzt wird.


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