Theoretische und experimentelle Untersuchungen zur Brennwertnutzung

Abstract

In dieser Arbeit wird eine Methode für die Berechnung der feuerungstechnischen Kenngrößen der Brennwertnutzung bei Erdgas- und Ölfeuerungen vorgestellt. Es werden einige neue Begriffe, wie Brennwertnutzungsrate, Teil-Brennwertnutzung etc. eingeführt und für die Beurteilung der Restwärmenutzung vorgeschlagen. Der sich bei dynamischer Teillast ständig ändernde Heizbetrieb wird durch ein für die Brennwertnutzung entwickeltes Verfahren und eine optimierte Heizungsregelung charakterisiert. Die Rechnungen und die Versuche zeigen, dass bei Anpassung der Heizungsregelung an die Brennwertnutzung bei einer 55/45 °C Heizungsauslegung die über das ganze Jahr gemittelte Ölersparnis im Vergleich zu einer modernen Niedertemperaturheizung ca. 15 bis 20 % beträgt. Bei Erdgasfeuerungen liegt die Ersparnis ca. 5 % höher. Dieser Wert ist größer als bisher allgemein angenommen und wird durch eine Reduzierung der Stillstandsverluste bei Brennwertnutzung im Teillastbetrieb im Vergleich zu den Stillstandsverlusten der Niedertemperaturkessel ermöglicht. Die zu erwartende Kondensatmenge bei -20 °C Außen- und 20 °C Raumtemperatur beläuft sich bei einer Heizungsauslegung von 55/45 °C auf über 440 g Kondensat je kg Heizöl, wenn man die Abgaswärme ausschließlich für die Vorwärmung des Heizmittels verwendet. Wird die Verbrennungsluft vorgewärmt, entsteht die gleiche Kondensatmenge bei einer Heizungsauslegung von 75/60 °C. Daher kann dieses Verfahren bei jeder Heizungsauslegung und jeder Außentemperatur in Mitteleuropa eingesetzt werden. Vielseitige Versuche im Realbetrieb zeigen, dass das Verfahren wirtschaftlich, störungsfrei und bedingsfreundlich ist und nicht nur Brennstoff, sondern auch Stromkosten sparen hilft.