credit: Image © ACHRnews.comHochleistungsöfen sind kompakt und raffiniert.Innovationen bei der Konstruktion von Ofen- und Kesselanlagen in den letzten Jahrzehnten haben dazu geführt, dass Heizsysteme dem Verbrennungsprozess deutlich mehr Energie in Form von Wärme entziehen und weniger davon als Abgas den Schornstein hinaufleiten. Während alte Großöfen mit einem Wirkungsgrad von weniger als 70 Prozent arbeiten und relativ moderne Öfen einen Wirkungsgrad von 80 bis 83 Prozent erreichen, können hocheffiziente Heizsysteme Wirkungsgrade von 98 Prozent oder mehr bieten.
Die Fähigkeit eines Ofens oder Kessels, den gesamten Energieverbrauch zu erfassen, wird an der jährlichen Brennstoffausnutzung gemessen (AFUE). Die Federal Trade Commission verlangt, dass neue Öfen und Kessel ihre AFUE-Bewertung anzeigen, damit die Verbraucher einen Vergleich zwischen den Modellen anstellen können. Ein höherer Wirkungsgrad bedeutet, dass Sie nicht nur weniger Brennstoff für die gleiche Wärmemenge verbrauchen, sondern Ihr Ofen auch weniger Kohlendioxid in die Atmosphäre abgibt - bis zu 1,5 Tonnen weniger pro Jahr.
credit: Image © AmazonProgrammierbare Thermostate passen gut zu Hocheffizienzöfen und Kesseln.Grundlagen der Ofeneffizienz
Um zu verstehen, wie ein Hocheffizienzofen oder -kessel funktioniert, ist es hilfreich, zunächst zu prüfen, wie eine typische Einheit mit mittlerem Wirkungsgrad funktioniert:
Wenn Ihr Thermostat feststellt, dass die Umgebungstemperatur in Ihrem Haus unter den Sollwert gefallen ist, sendet er ein Signal an den Ofen. Dieses Signal veranlasst das Gasventil, sich zu öffnen und die Brenner in der Brennkammer zu zünden. Ältere Geräte haben eine ständig brennende Kontrolllampe (auch a stehender Pilot), das das den Brennern zugeführte Gas entzündet. Neuere Öfen und Kessel verwenden eine elektronische Zündung, die gleichzeitig mit dem Öffnen des Gasventils ausgelöst wird, um den Brennern Gas zuzuführen.
Sobald die Brenner eingeschaltet sind, wird die Brennkammer beginnt sich zu erwärmen. Mit Ausnahme des Abgases, aus dem der Brenner austritt, handelt es sich bei der Brennkammer um einen versiegelten Kasten, der das tatsächliche Verbrennen des Brennstoffs einschränkt. Getrennt von der Brennkammer, aber so konstruiert, dass sie mit so viel Wärme wie möglich in Kontakt kommt, ist die Wärmetauscher. Die Luft (oder im Falle eines Kessels Wasser) im Wärmetauscher schlängelt sich durch die erhitzte Atmosphäre der Brennkammer und nimmt so viel Wärme wie möglich auf.
credit: Image © Morenergy.caStandardöfen haben einen einzigen Wärmetauscher und nehmen weniger Energie auf, die von den Brennern erzeugt wird.Niedrigere Effizienz bedeutet Geld im Kamin
Sobald in einem Schwerkraftofen mit niedrigem Wirkungsgrad die Luft in der Brennkammer wärmer als die Umgebungsluft ist, bewegt sie sich nach oben und aus dem Kamin heraus. Sobald die Luft im Wärmetauscher eines Schwerkraftofens wärmer als die Umgebungsluft ist, beginnt sie ebenfalls, sich durch die Rohrleitungen zu bewegen.
In Öfen mit mittlerem Wirkungsgrad schaltet sich ein Gebläse ein, sobald die Luft in der Brennkammer die optimale Temperatur erreicht und die Luft im Wärmetauscher erwärmt wird. Das Gebläse treibt nicht nur die warme Luft in die Leitungen, um sie im ganzen Haus zu verteilen, sondern saugt auch Frischluft aus der Umgebung oder von einer speziellen Frischluftzufuhr an.
Bei Kesselanlagen zirkuliert eine Pumpe das erwärmte Wasser zu den verschiedenen Heizkörpern im Haus. Während die Luft oder das Wasser im Wärmetauscher durch die umgebende Atmosphäre der Brennkammer erwärmt wird, bewegt sich die flammenerhitzte Luft im Inneren der Kammer kontinuierlich nach oben und aus dem Kamin. Diese Rauchfahne, die aus Ihrem Schornstein austritt, steht für nicht erfasste Wärme - ein Zeichen für Ineffizienz.
Was ist das Geheimnis von hoher Effizienz?
Hocheffiziente Öfen und Kessel sind so konstruiert, dass sie einen größeren Teil der von den Brennern erzeugten Energie auffangen und speichern. Im einfachsten Sinne tun sie dies, indem sie a Sekundärwärmetauscher das folgt dem primären und wringt den größten Teil der verbleibenden Wärme aus den Abgasen.
Insbesondere ist der Sekundärwärmetauscher so ausgelegt, dass er den Dampf im Abgas wieder zu flüssigem Wasser kondensiert, das den größten Teil der verbleibenden Wärmeenergie zurückgewinnt. Das nach der Kondensation des Dampfes verbleibende Abgas ist so kalt, dass es durch eine CPVC- oder ABS-Entlüftung aus Kunststoff ausgestoßen werden kann, häufig horizontal durch eine nahegelegene Wand. Tatsächlich ist das Abgas eines Hocheffizienzofens oder -kessels relativ so kühl, dass es nicht auf natürliche Weise durch ein für heißere Abgase gebautes Entlüftungssystem gesaugt wird. Hocheffiziente Geräte kompensieren dies mit einem sekundären Saugzugventilator am Boden des Abzugs. Das durch den Kondensationsprozess erzeugte Wasser ist mäßig sauer, weshalb der Sekundärwärmetauscher aus einem nicht korrosiven Material wie Edelstahl oder manchmal Aluminium bestehen muss. Das Wasser wird durch einen Kunststoffschlauch in einen Bodenablauf geleitet, häufig nachdem es durch eine alkalische Neutralisationskammer geleitet wurde.
Eine sehr einfache Möglichkeit, einen Hochleistungsofen zu identifizieren, besteht darin, das CPVC- oder ABS-Entlüftungsrohr durch die Seitenwand des Hauses oder den Kondensatschlauch aus Kunststoff zu einem Bodenablauf zu erkennen. Wenn ein Ofen keine dieser Eigenschaften hat, ist er keine hocheffiziente Einheit.
credit: Image © InterNACHI.com Hocheffiziente Öfen und Kessel verwenden einen sekundären Kondensationswärmetauscher, um weitere zehn bis fünfzehn Prozent der Wärme zu gewinnen.Hocheffiziente Öfen und Kessel sind in verschiedenen Ausbaustufen erhältlich. Einige sind mit intelligenten und empfindlichen Steuerungen ausgestattet, die abhängig von den Bedingungen mehrere Betriebsstufen ermöglichen. Im Gegensatz zu den traditionellen einstufigen Alles-oder-Nichts-Heizungsanlagen können viele moderne Hocheffizienzöfen ihre Leistung mit mehrstufigen Gebläsen regulieren, die leiser und weniger verschwenderisch sind, wenn das Wetter mäßig kühl und bei kaltem Wetter strenger ist Treffer. Einige können auch das den Brennern zugeführte Luft- und Gasgemisch einstellen, um den Betrieb noch genauer abzustimmen.
Ist hohe Effizienz immer die beste Wahl?
Hocheffiziente Öfen und Kessel senken zweifelsohne die Brennstoffkosten, verbilligen den Betrieb und stoßen weniger Kohlendioxid aus, wodurch sie umweltfreundlicher werden. Ob sich diese höhere Effizienz auszahlt oder nicht, hängt von einer Reihe von Faktoren ab. Auch wenn Sie etwaige Kostenunterschiede zwischen einem konventionellen und einem hocheffizienten Aggregat berücksichtigen, müssen Sie auf die möglichen Kosten für die Anpassung an einen kühleren hocheffizienten Auspuff vorbereitet sein. Möglicherweise muss Ihr Schornstein verkleidet oder modifiziert werden, um den neuen Lüftungsbedingungen gerecht zu werden. Die horizontale Entlüftung durch eine Außenwand kann unkompliziert sein - oder auch nicht.
Auch Ihr Klima spielt eine Rolle. Wenn Sie in einer Region mit langen, strengen Wintern leben, sind die Einsparungen, die Sie durch einen Hocheffizienzofen oder -kessel erzielen, wesentlich höher als in einer Region mit milderem Klima. Wenden Sie sich an einen Ofen- oder Kesselinstallationsspezialisten, dem Sie vertrauen, um herauszufinden, was mit einem Upgrade auf eine hohe Effizienz verbunden ist. Jedes Haus wird anders sein. Sie müssen diese Informationen gegen die Erwartung niedrigerer Kraftstoffkosten, geringerer Umweltschäden und Ihrer eigenen Prioritäten abwägen.
