Regelung Lambdawert durch Gas-Gebläse bei ZBS 14

[KA84]

Hallo liebe Gemeinde,
ich habe eine Frage bezüglich der Regelung der Luftmenge bei meiner Heizung. Gleich vorweg, ich habe NICHT vor daran zu werkeln sondern möchte das lediglich voll verstehen. Zum Thema, ich habe ein Gas-Brennwertgerät das raumluftunabhängig arbeitet (Junkers ZBS 14). Der Modulationsbereich liegt so zwischen 3... 14kW. Dieser wird ja letztlich über die Drehzahl des Gebläses gesteuert, je nach Wärmeanforderung. Es findet keine Lambdaüberwachung statt, sondern es muss irgendein festes Verhältnis geben. Wie wird jetzt sichergestellt das der Lambdawert (ca. 1,2) bei der Verbrennung über den ganzen Bereich halbwegs konstant bleibt? Wo wird/ ist das Verhältnis eingestellt? Oder kümmert es bei der kleinen Leistung keinen wenn zuviel Sauerstoff zugemischt wird? Ich hoffe jemand kann meine Beschreibung und Gedanken nachvollziehen und mir aufzeigen wo mein Denkfehler liegt.

Funtionsbeschreibung:
Gas kommt vom Versorger an der Gasarmatur an. Diese hat kein externes Luftsignal ( ich wüsste zumindest nicht wo), sondern ist über den internen Gasdruckregler gesteuert. Dieser öffnet das Hauptgasventil abhängig von dem vom Lüfter erzeugten Unterdruck. Der Hub des Ventils, also das Gasvolumen, ist dabei laut Hersteller proportional zum Unterdruck (SIT Sigma 848). Der Unterdruck hängt wiederum direkt mit der Drehzahl vom Gebläse zusammen. Ich hab ich mal gehört, laut Proportionalgesetz für Fluide, halbe Drehzahl = halber Volumenstrom = ein viertel Druck. Damit ist über diesen Zusammenhang kein konstanter Lambdawert mehr möglich.
Danach kommt eine Gasdrossel an der der Druck für die maximale Nennwärmeleistung (20mbar) eingestellt wird. Darüber befindet sich das Saugrohr, dass zum Gebläse führt. Dieses ist über einen locker aufgesetzten Stutzen mit der Drossel verbunden, über den auch Frischluft angesaugt wird. Das Verbrennungsgemisch ensteht also schon im Saugrohr. An der Saugseite vom Gebläse befindet sich noch eine Mischeinrichtung mit einem Rückflussverhinderer. Am "Mischer" befindet sich weiterhin eine kleine Öffnung (ca 1cm Durchmesser) über die auch Luft zugeführt wird. Letztlich wird die Verbrennungsluft von der Druckseite des Gebläses in den Brennraum geblasen.

Vielen Dank für eure Hilfe und einen schönen Sonntag

 

[Dr Schorni]

Wartungsseitig wird die Luftzahl (leider meist nur 1,3 möglich) bei Min- und Vollast eingestellt. Dazwischen verläuft das relativ linear proportional, was auch durch Messungen in Zwischenstufen erwiesen ist.
Für die Gesamt-Effizienz (bzgl Kondensationswärmenutzung) ist es essentiell, dass vor allem die Min-Last auf geringstmöglichste Luftzahl eingestellt wird, da diese ja gut 80% der Betriebszeit zum Tragen kommt. Hier setzt halt bei der Einstellung immer der Beginn des CO-Anstiegs Grenzen.

 

[KA84]

Vielen Dank erstmal für die Antwort. Kannst du mir auch näher beantworten wie genau das Verhältnis eingestellt wird? Also wodurch wird in diesem Fall technisch festgelegt, dass immer etwa 10mal soviel luft angesaugt wird wie gas (lambda ca. 1,0)? Und wie wird das Verhältnis linear gehalten wenn das Verhältnis von Drehzahl des Gebläses und dem Volumenstrom zwar konstant ist, aber zum Unterdruck in der Gasarmatur nicht. Da müsste ja in irgendeiner weise nachgeregelt werden...Ich hoffe man versteht mich.

 

[Hausdoc]

Wo wird/ ist das Verhältnis eingestellt?

An der Gasarmatur. Aber....

Achtung
Das darf nur der Fachmann - und nur via Abgasanalysegerät!!!!!!
Hier wird ein für das Gerät korrekter CO² Gehalt eingestellt. Der Luftüberschuss ergibt sich dann von allein und ist erst mal nebensächlich

 

[KA84]

Achtung
Das darf nur der Fachmann - und nur via Abgasanalysegerät!!!!!!
Hier wird ein für das Gerät korrekter CO² Gehalt eingestellt. Der Luftüberschuss ergibt sich dann von allein und ist erst mal nebensächlich

Ich habe wie gesagt nicht vor daran rum zu basteln und nehme das auch sehr ernst. Ich möchte das nur verstehen. Also wird dort der Hub des Hauptgasventils im Verhältnis zum Unterdruck so eingestellt, dass das dies an Drehzahl des Gebläses angepasst wird?

 

[Dr Schorni]

Hier wird ein für das Gerät korrekter CO² Gehalt eingestellt. Der Luftüberschuss ergibt sich dann von allein und ist erst mal nebensächlich

Der "ergibt" sich nicht (im Nachgang oder so), der CO2-Gehalt IST ein 1:1-Maß FÜR den Luftüberschuß. Geringstmöglichster Luftüberschuß (maximaler CO2-Gehalt) ist DAS Ziel.

Und wie wird das Verhältnis linear gehalten wenn das Verhältnis von Drehzahl des Gebläses und dem Volumenstrom zwar konstant ist, aber zum Unterdruck in der Gasarmatur nicht. Da müsste ja in irgendeiner weise nachgeregelt werden.

Meiner Einschätzung nach wird das Verhältnis halt quasi linearisiert, wie das im physischen Detail geschieht ist mir aber nicht bekannt. Ich vermute da setzt man entsprechende Blenden oder Druckverhältnisregler ein die das gewährleisten. Tatsache ist jedenfalls dass das seit 20 Jahr einwandfrei funktioniert. Auch in den Zwischenstufen gibts keine Ausreißer.

 

[KA84]

So wie ich das verstehe wirkt sich doch aber ein Luftüberschuss negativ auf den Wirkungsgrad aus weil dann die Wärmeverluste durch das Abgas zunehmen?

 

[Dr Schorni]

Für die Gesamt-Effizienz (bzgl Kondensationswärmenutzung) ist es essentiell, dass vor allem die Min-Last auf geringstmöglichste Luftzahl eingestellt wird,

Eben DESHALB. Nicht nur die "normalen Abgasverluste", sondern vor allem der BRENNWERTnutzen hängt entscheidend vom Abgastaupunkt (Kondensation) aber welcher wiederum vom Luftüberschuss abhängt.