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Luft und Abgas verbinden sich

Zugbegrenzer verbessern die Funktion der Abgasanlage und erhöhen den Wirkungsgrad von Gas-, Öl- und Festbrennstoffkesseln

Ein Zugbegrenzer wird i.d.R. direkt in die Zuluftleitung eingebaut. Dort regelt er den Unterdruck in der Abgasstrecke.

Dieser Zugbegrenzer ist speziell für den Einsatz in Außen­schornsteinen konzipiert worden und sorgt hier für konstante Druckverhältnisse.

Zugbegrenzer gibt es für den Einbau in die Abgasleitung oder – wie hier – in die Schornsteinwange.

 

Für eine effiziente Wärmeerzeugung bedarf es nicht nur einer geeigneten Feuerstätte. Auch der Schornstein spielt eine wichtige Rolle. Damit die Abgasanlage ihrer Aufgabe optimal nachkommen kann, ist zusätzlich der Einsatz einer Nebenluftvorrichtung empfehlenswert. Klein, aber überaus wirkungsvoll, wird dieses Bauteil in Fachkreisen auch Zugbegrenzer genannt. Er garantiert konstante Druckbedingungen in der Abgasstrecke. Welche Bauarten es gibt, wie sie funktionieren und welche Vorteile sie mit sich bringen, zeigt dieser Beitrag.

Vielzahl an Einflussfaktoren
Eine Vielzahl von Faktoren beeinflusst die Funktion einer Abgasanlage. Der Förderdruck im Schornstein verändert sich einerseits durch Witterungseinflüsse wie Luftdruck, Außentemperatur und Gebäudeanströmung durch Wind. Darüber hinaus wirken sich die Betriebsbedingungen des Wärmeerzeugers wie Abgastemperatur, Laufzeit, Heizleis­tung oder modulierender Betrieb aus.
Wenn der Zugbedarf (also der Förderdruck, den der Schornstein am Übergang zur Verbindungsleitung aufbaut) zu gering ist, kann es unter Umständen zu einem Abgasstau im Wärmeerzeuger kommen. Damit einher gehen Verbrennungsstörungen sowie möglicherweise ein gefährlicher Austritt von Abgasen in den Aufstellraum.
Ist der Schornsteinzug hingegen zu groß, wird der Brennstoff nicht optimal verfeuert. Der Wirkungsgrad des Wärmeerzeugers sinkt und die Emissionsbelastung durch die Feuerstätte steigt. Zudem werden Heizgase zu schnell und mit zu hohen Temperaturen aus der Feuerstätte geführt. Dieser Effekt führt auch in der Stillstandsphase zu erhöhten Wärmeverlusten.

Optimale Druckanpassung durch Zugbegrenzer
Um sowohl den einen als auch den anderen Effekt zu vermeiden, bietet sich der der Einsatz eines Zugbegrenzers bzw. einer Nebenlufteinrichtung an. Ein solches Bauteil bewirkt eine ständige Druckanpassung in der Abgasführung an die Betriebsbedingungen des Wärmeerzeugers, indem Nebenluft beigemischt wird. Auf diese Weise werden eine gleichbleibende Verbrennungsgüte sowie ein verbesserter feuerungstechnischer Wirkungsgrad erreicht.
Entscheidend ist hier die Auswahl des am besten geeigneten Zugbegrenzers – er muss zum Wärmeerzeuger und zum Schornstein passen. Die Einsatzgrenze wird dabei bestimmt durch Höhe, Querschnitt und Bauart der Abgasanlage sowie die Heizleistung des Wärmeerzeugers. Eingeteilt werden die Nebenluftvorrichtungen in sechs Gruppen, entsprechend ihrer Luftleis­tung. Der Mindestzugbedarf, den ein Wärmeerzeuger benötigt, um unter optimalen Betriebsbedingungen zu laufen, basiert auf Messergebnissen, die der Hersteller auf dem Prüfstand ermittelt hat. Dieser Wert ist auf dem Typenschild oder in den technischen Unterlagen vermerkt. Die Einstellung des Zugbegrenzers wird während des Betriebs der Anlage vorgenommen. Dabei werden – je nach Herstellerangaben und erforderlichem Zugbedarf – die Gewichte in ihrer Position verändert und fixiert. Je nachdem, welchen Einsatzbereich und welche Funktion die Nebenlufteinrichtung übernehmen soll, stehen verschiedene Ausführungen zur Verfügung.

Unterdruck-Betrieb
Grundsätzlich unterscheidet man bei Nebenlufteinrichtungen für den Betrieb im Unterdruck zwischen zwangsgesteuerten und selbsttätigen Nebenlufteinrichtungen. Letztere gibt in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen Aufstellraum der Feuerstätte und Abgassystem eine Öffnung frei, durch die Nebenluft in die Abgasstrecke einströmen kann. Dabei wird den heißen Abgasen lediglich soviel kühle Umgebungsluft zugeführt, wie nötig ist, um den zu hohen Unterdruck auf den gewünschten Wert abzusenken. Dies geschieht durch die Verminderung des thermischen Auftriebs und den erhöhten Strömungswiderstand.
Ein weiterer Vorteil des Zugbegrenzers liegt in der Reduzierung der Kondensatbildung. Er erhöht die Geschwindigkeit der Abluftmenge und verringert das Temperaturgefälle zwischen innen und außen.
Einen ähnlichen Lüftungseffekt bzw. die damit einhergehende Trocknung weisen auch die zwangsgesteuerten Nebenluftvorrichtungen auf. Sie durchlüften den Schornstein in Stillstandszeiten des Wärmeerzeugers und dienen als Starthilfe für Gebläsebrenner oder bei langer Abgasführung. In den Betriebsphasen nimmt die Vorrichtung keinen Einfluss auf die im Abgassystem vorherrschenden Druckbedingungen.
Möglich ist auch die Kombination aus Zugbegrenzer und zwangsgesteuerter Nebenlufteinrichtung. Dabei wird die Regelscheibe des Zugbegrenzers in der Stillstandzeit des Wärmeerzeugers zur Durchlüftung des Schornsteins (Kondensatabtrocknung) geöffnet und beim nächs­ten Brennerstart wieder gelöst und damit freigegeben. Zur Vermeidung von Wärmeverlusten im Aufstellraum sind zusätzlich geschlossene Nebenlufteinrichtungen erhältlich. Hierbei wird die Regelklappe während der Betriebspausen der Feuerstätte mechanisch geschlossen.

Überdruck-Betrieb
Auch für den Betrieb im Überdruck kann – beispielsweise bei großer Höhe oder Windeinfall – eine Nebenlufteinrichtung nötig werden. Herkömmliche Vorrichtungen sind hier jedoch nicht zugelassen.
Ein Zugbegrenzer mit Überdruckklappe wird dann nötig, wenn beim Starten des Brenners Druckschläge zu erwarten sind. Bei Abgasleitungen ab 250 mm Durchmesser und einer Höhe von mehr als 20 m bietet sich eine Regelscheibe mit hydraulischer Dämpfungseinrichtung an.

Richtige Montage
Mögliche Montageorte für Nebenlufteinrichtungen sind: im Verbindungsstück gleich nach dem Abgasstutzen oder kurz vor der Einmündung in den senkrechten Teil der Abgasanlage sowie die Schornsteinwange oberhalb des Verbindungsstücks bzw. unterhalb der Einführung. Die größtmögliche Wirkung hat sie jedoch am Verbindungsstück, nahe am Kesselstutzen. In jedem Fall sollte die Montage nach Umlenkungen und hinter eventuell vorhandenen Schalldämpfern erfolgen.

Außenschornsteine
Bislang wurden Zugbegrenzer nur innerhalb eines Gebäudes installiert. Doch es gibt auch eine Lösung für doppelwandige Außenschornsteine. Der Zugbegrenzer („Z 130 DW“ von Kutzner + ­Weber) ist so aufgebaut, dass er die Problematik der Windanfälligkeit umgeht: Das Bauteil befindet sich innerhalb eines Aufsatzes, sodass es nicht direkt angeströmt wird. Auf diese Weise wird ein Unterdruck erzeugt, sodass der Staudruck keinen negativen Einfluss auf den Zugbegrenzer hat. Auch bei kurzen Stillstandszeiten des Wärmeerzeugers arbeitet der Zugbegrenzer sicher. Der Zugbegrenzer wird in die untere Reinigungstür eingebaut. Bislang ist er lediglich für Neuanlagen erhältlich und bedarf in jedem Fall einer Einzelfallabnahme durch den Schornsteinfeger.

Festbrennstofffeuerstätten
Für den Einsatz bei Festbrennstofffeuerstätten hat Kutzner + Weber den Zugbegrenzer „Z 130 RLU“ entwickelt. Seine Besonderheit ist die direkte Anbindung an die Zuluftleitung der Feuerstätte. Dort reguliert er den Unterdruck und sichert den gleichmäßigen Abbrand – ohne dem Aufstellraum warme Luft zu entziehen. Auf diese Weise lassen sich nicht nur der Brennstoffverbrauch, sondern auch die Emissionen verringern.

Fazit
Für nahezu jeden Einsatzbereich versprechen Zugbegrenzer bzw. Nebenluftvorrichtungen konstante Druckbedingungen. So erhöhen sie die Energieeffizienz des Wärmeerzeugers und gewährleisten eine hohe Betriebssicherheit.

Quelle: Kutzner + Weber GmbH

Bilder: Kutzner + Weber (Maisach), Joseph Raab GmbH & Cie. KG (Neuwied)

www.kutzner-weber.de

 


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