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Abgasverlust, Berechnung

 
...das passt zum Thema  
 Forum: Abgas, Schornstein

 

Berechnung des Abgasverlustes aus den Messwerten

Aus der Differenz zwischen der Abgas- und der VerbrennungslufttemperaturVerbrennungslufttemperatur
Mit Verbrennungslufttemperatur bezeichnet man die Temperatur, der an den Heizkessel oder die Therme herangeführten Verbrennungsluft. Die Höhe der Verbrennungslufttemperatur ist bedeutsam für die Errechnung des Abgasverlustes und wird daher durch den Schornsteinfeger bei messpflichtigen Anlagen gemessen und im Abgasprotokll angegeben.
, dem SauerstoffgehaltSauerstoffgehalt
Der Sauerstoffgehalt im Abgas wird in % angegeben. Die Ermittlung des Sauerstoffgehalt im Abgas dient - alternativ zur Kohlendioxidmessung - der Bestimmung des Abgasverlustes. Sie ist zeitgleich an derselben Stelle im Kernbereich des Abgasstromes mit der Ermittlung der Abgastemperatur vorzunehmen. Ob der Sauerstoffgehalt oder der Kohlendioxidgehalt bestimmt wurde, ist durch Ankreuzen der entsprechenden Bezeichnung im Abgasprotokoll zu kennzeichnen.
des Abgases und den brennstoffabhängigen Größen kann man den AbgasverlustAbgasverlust
Mit dem Abgasverlust ist die Wärmemenge gemeint, die mit den warmen Abgasen ungenutzt aus dem Wärmeerzeuger entweicht. Die Höhe des Abgasverlustes wird maßgeblich von der Abgastemperatur beeinflusst. Je höher die Temperatur ausfällt, umso schlechter ist der Ausnutzungsgrad des zugeführten Brennstoffes. Ein Abgasverlust tritt nur auf, wenn der Brenner arbeitet, also Brennstoff verbrannt wird. Die maximal zulässige Höhe des Abgasverlustes ist in der Kleinfeuerungsanlagenverordnung festgelegt. Der Wert wird vom Schornsteinfeger im Rahmen der Abgasverlustmessung ermittelt (ausgenommen Brennwerttechnik) und im Abgasprotokoll (Schornsteinfegerprotokoll) vermerkt. Der Abgasverlust wird in % angegeben.
in %
nach folgenden Beziehungen errechnen:

 

Heizöl qA = (tA - tL) x ([0,68 / (21-O2)] + 0,007)
qA Abgasverlust in %
tA AbgastemperaturAbgastemperatur
Die Abgastemperatur (tA) ist die Temperatur der heißen Verbrennungsgase (Abgase). Sie ist abhängig vom Brennstoff sowie von der Art der Verbrennung und des Wärmerzeugers. Um eine hohe Energieausnutzung zu erzielen, sollte die Abgastemperatur so niedrig wie möglich sein (konstruktionsabhängig).
in °C
tL Temperatur der VerbrennungsluftVerbrennungsluft
Verbrennungsluft muss zum Ingangsetzen und Aufrechterhalten einer wärmeerzeugenden Verbrennung von Brennstoffen an die Feuerstätte bzw. den Brenner herangeführt werden. Die Verbrennungsluft muss frei von korrosiven Bestandteilen und in ausreichender Menge zur Verfügung stehen (vollständige Verbrennung). Man unterscheidet eine raumluftabhängige und eine raumluftunabhängige Betriebsweise. Die Sicherung ausreichender Verbrennungsluftversorgung ist Bestandteil der Kontrollpflichten des Schornsteinfegers.
in °C
O2 Volumengehalt an Sauerstoff im trockenen Abgas in %
ErdgasErdgas
Erdgas besteht überwiegend aus Methan (CH4). Infolge des hohen Anteils von Wasserstoffatomen (H) ist Erdgas besonders gut geeignet für die Brennwerttechnik und als Wasserstofflieferant für Brennstoffzellen.
Erdgas ist der emissionsärmste fossile Brennstoff. Bei der Verbrennung entsteht so gut wie kein Schwefeldioxid, Ruß oder Feinstaub.
qA = (tA - tL) x ([0,66 / (21-O2)] + 0,009)
Flüssig- gas qA = (tA - tL) x ([0,63 / (21-O2)] + 0,008)

In der Praxis wird diese Rechnung im Messgerät des Schornsteinfegers automatisch durchgeführt. Steht der CO2CO2
chemisches Kurzzeichen für Kohlendioxid
-Gehalt
zur Verfügung, lauten die Gleichungen für den Abgasverlust wie folgt:

HeizölqA = ( tA - tL) x ( [0,5 / COCO
chemisches Kurzzeichen für Kohlenmonoxid
2 ] + 0,007 )
qAAbgasverlust in %
tAAbgastemperatur in °C
tLTemperatur der Verbrennungsluft in °C
CO2Volumengehalt an KohlendioxidKohlendioxid
Eigentlich Kohlenstoffdioxid (CO2) ist ein farbloses, ungiftiges Gas. Es ist schwerer als Luft. Kohlendioxid entsteht bei der Verbrennung aller kohlenstoffhaltigen Brennstoffe unter Hinzufügung von Sauerstoff (O2) zu CO2, wobei Wärme freigesetzt wird. Kohlendioxid spielt eine zentrale Rolle beim Pflanzenwachstum (Photosynthese), ist aber in der Luft lediglich mit einem gegenwärtigen Anteil von knapp 0,04 Vol% vertreten. Die jährliche Zunahme durch menschliche Aktivitäten beträgt nach Wikipedia 2 ppm. Das Gas ist undurchlässig für langwellige Wärmestrahlung, wodurch erträgliche Temperaturen an der Erdoberfläche erreicht werden. Eine erhöhte Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosphäre wird neben anderen Gasen für eine globale Erwärmung verantwortlich gemacht. Eine Reduzierung der CO2-Emissionen könnte u.a. durch verbesserte Wärmedämmung, durch kohlenstoffarme Brennstoffe, durch den Ausbau der Nutzung von Biomasse erreicht werden.
im trockenen Abgas in %
ErdgasqA = ( tA - tL) x ( [ 0,37 / CO2 ] + 0,009 )
Flüssig- gasqA = ( tA - tL) x ( [ 0,42 / CO2 ] + 0,008 )

Setzt man beide Beziehungen für den Abgasverlust gleich, erhält man folgende Umrechnungsformeln für den O2-Gehalt bzw. den CO2-Gehalt im Abgas (in %)

CO2= (21-O2) x 0,735  bzw. O2 = 21- (1,36 x CO2).

Eine solche Umrechnung ist immer dann von Interesse, wenn in technischen Datenblättern und Testberichten z. B. nur CO2-Gehalte von Abgasen angegeben sind, der Schornsteinfeger hat aber den O2-Gehalt im Abgas ermittelt und notiert.

Aus den Beziehungen wird ersichtlich, dass der Abgasverlust zunimmt, wenn:

  • der O2-Gehalt im Abgas steigt bzw. der CO2-Gehalt sinkt und/oder
  • die Abgastemperatur steigt.

siehe auch

»› Abgastemperatur bei Öl-Heizkesseln
»› Verbrennungslufttemperatur
»› Kohlendioxidgehalt

© by f.nowotka | zuletzt geändert am: 26.02.2003 | 79525 x gelesen


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