Was ist besser, mehr Brennerstarts oder mehr Modulation ?

Diskutiere Was ist besser, mehr Brennerstarts oder mehr Modulation ? im Holz, Pellets, Biomasse Forum im Bereich Regelungstechnik / Erneuerbare Energien; Moin, seit einigen Monaten habe ich einen NanoPK20 von Hargassner mit 1000 L in Betrieb. Der Kessel kann bei Bedarf bis 30% runtermodulieren. In...

Nano

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Moin,
seit einigen Monaten habe ich einen NanoPK20 von Hargassner mit 1000 L in Betrieb. Der Kessel kann bei Bedarf bis 30% runtermodulieren.
In der Übergangszeit startete er ca. 2x pro Tag, lief dann gut 2 Std mit 100% Leistung und gut war. Mit zunehmend geringeren Außentemperaturen
fing er dann immer öfter an, nach den 2 Std Laufzeit hintendrein noch mit geringerer Leistung 'rumzumodulieren'.

Ich denke, dass ich den Kessel per Einstellung entweder auf häufigere Brennerstarts mit 100% Leistung oder weniger Starts mit Modulation konfigurieren könnte.

Frage 1: Wieviel Starts pro Jahr sind bei einem Pelletkessel mit Puffer normal und 'unschädlich' ? Reden wir da über mehrere hundert oder mehrere tausend ?
Frage 2: Welche Konfiguration wäre für die Haltbarkeit des Kessels günstiger. Mehrere Starts mit 100% (jetzt im Winter etwa 4 pro Tag) oder Modulation mit weniger Starts ?

Im Anhang ein Screenshot mit dem aktuellen Verhalten, blau ist die Keselleistung, die anderen Farben geben die drei Fühler des Pufferspeichers wieder.

Danke für eine hilfreiche Antwort.
 

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Nano

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Nunja, auf der anderen Seite soll die Effizienz des Kessels bei 100% Leistungsbrand besser sein als im Teillastbereich.
Modulation wird zwingend benötigt in Konfigurationen ohne Pufferspeicher, diese Anordnung wird aber häufig als kritisch angesehen und soll der Haltbarkeit des Kessels abträglich sein.
Mit Pufferspeicher sieht die Sache aber anders aus und ich frage mich, was dem Kessel eher schadet: Häufige Modulation oder mehr Brennerstarts.
Vielleicht gibts hier im Forum Erfahrungswerte, wieviel Brennerstarts / Jahr bei eigenen Anlagen auftreten.

Viele Grüße
 
Dr Schorni

Dr Schorni

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Sicher dass der Wirkungsgrad im Teillastbetrieb nachweislich schlechter ist, steht das so in der Unterlagen??
An dem allein kann man das auch nicht festmachen, da auch eine Wiederaufheizung des Kessels ein starker Faktor ist. Auch gehts immer um den Verschleiß. An diesem Dilemma kann man sich zutode-philosophieren und rechnen, es wird NIE ein eindeutiges Ergebnis mit ausschließlichen Vorteilen ergeben.
 

Nano

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Sicher dass der Wirkungsgrad im Teillastbetrieb nachweislich schlechter ist, steht das so in der Unterlagen??
Nein, das nicht. Es gibt halt Untersuchungen, dass viele Hersteller im Teillastbetrieb erhöhten Schadstoffausstoss aufweisen, was mich auf eine ungünstigere Verbrennung schließen lässt.
Das ist allerdings bei jedem Brennerstart und Ausbrand auch der Fall, wie du bereits richtig angemerkt hast.

Ein Richtwert für eine gängige, gute Anzahl von Brennerstarts pro Jahr würde mir etwas helfen, ich habe ja Möglichkeiten das per Konfiguration zu beeinflussen.
Ich vermute mal, einige hundert wird eher wenig sein, wohingegen einige tausend viel sind ?
 
Dr Schorni

Dr Schorni

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Rein physikalisch ist der Wirkungsgrad bei Teillast besser, da die wenigen Abgase auf die gleichgroße Abkühlfläche treffen, somit die Abgastemperatur=Verluste deutlich sinken.
An sich sollte eine Anlage mit der Kesselleistung und Puffergröße so ausgelegt sein, dass sich auch bei null-Abnahme mind eine ganze Vollaststunde/Start ergibt. Aber solche Zeitangaben sind da nur sehr grob und etwas pauschal, das ist beim einen mehr beim anderen weniger, grad bei Teilbeheizung etc. Die (halbe bis) Stunde braucht er einfach um rundum auf volle Betriebstemperaturen (vor allem im Feuerraum) zu kommen UND die Start/Stopp-Emissionen "auszugleichen".
Das hieße so im Schnitt sollten Starts und Stunden etwa zahlengleich, besser mehr Stunden sein. Und DAS kann man eben mit Modulation viel leichter erreichen.
Eine passend dimensionierte und entsprechend auch ausgelastete Anlage erreicht übers Jahr so 2200-2500 VOLLAST-Stunden und somit im Idealfall unter 2000 Starts (bei überwiegend Vollast-Flamme). Ziehen wir 3Mon/100Tage reinen Sommer-WW-Betrieb mit optimistischen nur 1 Start/Tag ab, so bleiben für die knapp 250 Heiztage die übliche durchschnittliche Auslastung von um-die-30% = 8 Vollast-Betriebsstunden/Tag + pauschal 1 Stunde fürs WW. Umgekehrt, da ja die Minimal-Brennerleistung auch um-die-30% beträgt, würde er die meisten Tage, zumindest tagsüber, durchlaufen = modulieren, Überleistung im Puffer zwischenspeichern, Starthäufigkeit dann minimiert, so 1 - 3 mal am Tag.
Ich habe vor paar Jahren eine knappe Gas-Brennwertanlage für ein MFH kon-zipiert, die etwa 25-100% moduliert und auch gut ausgelastet ist incl WW-Bereitung. Die erreicht so 4000-4200 Betriebsstunden und um-die-2000-Starts/a, unterhalb 10-12 Grad Außentemperatur läuft die auch durch, NAT -11.
 

Nano

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Ich komme bei den derzeitigen Außentemperaturen auf 2-3 Starts pro Tag und warte immer noch darauf, dass es mal so richtig kalt draußen wird um zu sehen, ob er dann durchläuft. Der Brenner läuft auch aufgrund des 1000 l Puffers mind. 2 Std Volllast. Hargassner scheint die Wärmeentnahme zu messen. Der Brenner moduliert nur bei niedrigen Austemp., darüber hinaus macht er digital 100% ON/OFF obwohl IMO auch ein Teillastbetrieb ginge, d.h. sie scheinen dem 100% Betrieb die Prio zu geben. Ich könnte am Brenner natürlich auch konfigurieren, dass er statt 20 kW nur 15 KW max. Leistung macht, habe aber Bedenken zwecks irgendwelcher Nebenwirkungen.
 

Heizer21

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Nunja, auf der anderen Seite soll die Effizienz des Kessels bei 100% Leistungsbrand besser sein als im Teillastbereich.
Modulation wird zwingend benötigt in Konfigurationen ohne Pufferspeicher, diese Anordnung wird aber häufig als kritisch angesehen und soll der Haltbarkeit des Kessels abträglich sein.
Mit Pufferspeicher sieht die Sache aber anders aus und ich frage mich, was dem Kessel eher schadet: Häufige Modulation oder mehr Brennerstarts.
Vielleicht gibts hier im Forum Erfahrungswerte, wieviel Brennerstarts / Jahr bei eigenen Anlagen auftreten.

Viele Grüße
Modulierende und Öl Therme gibt es auch schon seit Jahren und die gehen auch nicht gleixh kaputt, weill sie ständig modulieren.
Moderne Kessel sind aufs Modulieren aus gelegt und halten das auch lange aus.

Die Frag, ob moderne Kessel im Teillastbereich weniger effizient sind, stelle ich mir auch.
Gem. Herstellerangaben gibt es da keinen unterschied. Wahrscheinlich trifft das nicht ganz zu. Ein tief modulierender Kessel mit langer Laufzeit, ist nach meinem Bauxhgefühl aber immer noch besser als ein immer wieder taktender Kessel, mit entsprechendem Verlust und Abgasemissionen.
Mit meinem Ökofen Condes mit Puffer schaffen ich bei +5 Aussentemp ca. 2-4 Takte/Zündungen pro Tag.
Unter +5 Tagesmaximum lauf mein Kessel durch.

Mein Strategie ist:
- lange und vor allem frühe komplette Nachtabschaltung (Das Haus ist der Wärmespeicher).
- Puffer am Abend oder vor der Zündung am morgen, über Heizkörper leer laufen lassen.
- Max Kesselleistung, abhängig von der Aussentemperatur begrenzen. Da Heizungen üblicherweise auf -12 bis -16c ausgelegt sind, kann man fast das ganze Jahr die Leistung maximal begrenzen, muss man halt auf die eigene Situation (WW Bedarf ) ausprobieren.
 

Heizer21

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Es gibt halt Untersuchungen, dass viele Hersteller im Teillastbetrieb erhöhten Schadstoffausstoss aufweisen, was mich auf eine ungünstigere Verbrennung schließen lässt.
Das wäre auch meine Vermutung, die Hersteller von modernen Pelletkessel verneinen das aber. Welche Untersuchungen meinst du?
Bei mir steht steht eine Feinstaubmessung für einen neuen Kessel an, da werde ich versuchen das messen zu lassen.
Ich melde mich…
 

Heizer21

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Ich komme bei den derzeitigen Außentemperaturen auf 2-3 Starts pro Tag und warte immer noch darauf, dass es mal so richtig kalt draußen wird um zu sehen, ob er dann durchläuft. Der Brenner läuft auch aufgrund des 1000 l Puffers mind. 2 Std Volllast. Hargassner scheint die Wärmeentnahme zu messen. Der Brenner moduliert nur bei niedrigen Austemp., darüber hinaus macht er digital 100% ON/OFF obwohl IMO auch ein Teillastbetrieb ginge, d.h. sie scheinen dem 100% Betrieb die Prio zu geben. Ich könnte am Brenner natürlich auch konfigurieren, dass er statt 20 kW nur 15 KW max. Leistung macht, habe aber Bedenken zwecks irgendwelcher Nebenwirkungen.
Es könnte sein, dass da die Warmwasser Produktion dazwischen funkt.
Ökofen zB produziert WW immer nur mit max Kesselleistung bzw moduliert dann nicht. Das ist vor allem bei hohen Aussentemperaturen (ab 10c) ärgerlich, weil es die Laufzeit verkürzt.
Bei der Kesselleistung Begrenzung hätte ich keine Bedenken.
Ökofen Condens Kessel gibt es zB im Prospekt in verschiedenen Ausführungen in den Kesselleistungen zwischen 10 und 18kW.
Tatsächlich unterscheiden sich diese Kessel aber überhaupt nicht und alle können per Software nachträglich über die ganze Bandbreite angepasst werden. Das hat den Grossen Vorteil, dass den Wärmebedar der Liegenschaft nicht genau kennen muss. Frag mal deinen Hersteller.

Es stellt sich natürlich die Frage, wo man bei so einem Kessel die Volllast fest legt…
 

Heizer21

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Mein Strategie ist:
- lange und vor allem frühe komplette Nachtabschaltung (Das Haus ist der Wärmespeicher).
- Puffer am Abend oder vor der Zündung am morgen, über Heizkörper leer laufen lassen.
- Max Kesselleistung, abhängig von der Aussentemperatur begrenzen. Da Heizungen üblicherweise auf -12 bis -16c ausgelegt sind, kann man fast das ganze Jahr die Leistung maximal begrenzen, muss man halt auf die eigene Situation (WW Bedarf ) ausprobieren.
nicht vergessen: Schauen dass der Kesselrücklauf möglichst kühl bleibt, damit es zu Kondensationsgewinn kommt…
 

Nano

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Mein Strategie ist:
- lange und vor allem frühe komplette Nachtabschaltung (Das Haus ist der Wärmespeicher).
- Puffer am Abend oder vor der Zündung am morgen, über Heizkörper leer laufen lassen.
- Max Kesselleistung, abhängig von der Aussentemperatur begrenzen
Ich fahre tagsüber eine Absenkung und heize morgens und abends voll.
Spezielle Pufferzeiten habe ich nicht programmiert, der Brenner startet wenn die obere Puffertemp < Sollvorlauftemp ist, das WW liegt noch weiter oben im Puffer und bringt normalerweise nicht die Brenneranforderung.
Ich habe testweise mal die max Kesselleistung auf 90% reduziert und beobachte, wie sich das auf die Laufzeit auswirkt.
Der RL hat doch normalerweise eine RL Anhebung damit im Kessel keine Kondensation auftritt.
 

Nano

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Das wäre auch meine Vermutung, die Hersteller von modernen Pelletkessel verneinen das aber. Welche Untersuchungen meinst du?
Auf Herstellerangaben gebe ich wenig.

Die Schweizer haben in der Vergangenheit eine Reihe von interessanten Untersuchungen durchgeführt, sind aber alle schon einige Jahre alt:
Emissionsverhalten moderner Holz-Pelletkessel in typischen Betriebszuständen-Felduntersuchung an Kleinanlagen

Die Schlussfolgerungen ab Seite 34 sind eine Zusammenfassung.

Ich nehme mit, dass die Start/Stopp-Phasen und Phasen sehr niedriger Kessellleistung hohe/höhere Emissionen und geringeren Wirkungsgrad haben. Das wird erst ausgeglichen (vermittelt) bei Brennervollastlaufzeiten von mind. 2,5 Std, die man in der Übergangszeit nur über einen Pufferspeicher erreichen kann. Eine andere Studie hatte die Nützlichkeit von Solarthermie herausgestellt und eine Brennstoffeinsparung von bis zu 20% ermittelt. Ich mache Solarthermie auch, damit der Pelletkessel im Sommer ausgeschaltet bleiben kann und dadurch weniger Starts erfolgen.
 
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Heizer21

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1. Ich habe testweise mal die max Kesselleistung auf 90% reduziert und beobachte, wie sich das auf die Laufzeit auswirkt.

2. Der RL hat doch normalerweise eine RL Anhebung damit im Kessel keine Kondensation auftritt.
zu 1. Mit einer Leistungsrücknahme um 10% wirst du nichts merken, da andere Faktoren (Wetter usw) das locker über kompensieren.
Ich würde brachial anfange, dann merkst du schnell wo es hingeht. Meistens wird dann erstmal das Wasser am morgen nicht schnell genug warm. Dem kann man entgegenwirken, in dem man dies früher aufwärmt. So tastet ich mich da langsam ran.

zu 2. Hast du einen kondensierenden Kessel mit entsprechenden Kondensationsgewinn? Diese sollten keinen RL Anhebung haben, da dies widersinnig wäre.
 

Heizer21

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Ich fahre tagsüber eine Absenkung und heize morgens und abends voll.
Spezielle Pufferzeiten habe ich nicht programmiert, der Brenner startet wenn die obere Puffertemp < Sollvorlauftemp ist, das WW liegt noch weiter oben im Puffer und bringt normalerweise nicht die Brenneranforderung.
Der Kessel lauf am längste, wenn er bei leerem/kaltem Puffer startet. Da ich das mit der Pufferladezeit bei mir noch nicht so raus habe, behelfe ich mir mit Kesselsperzeiten (Kessel hat Startverbot). Der Heizkreis lauft dann bei abgeschaltetem Kessel weiter und saugt der Puffer leer.
Sinnvoll ist es auch den Puffer am Abend möglichst leer/kalt zu saugen, dann gibt es über Nacht kein Standverlust.
Du musst dann halt schauen, wie du das mit dem WW Bedarf in der Nacht halten möchtest.
 

Nano

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Ich habe leider keine Konfigurationsmöglichkeit für eine Puffersperrzeit gefunden, ich kann nur eine Zwangsladezeit konfigurieren, d.h. heißt aber sehr wahrscheinlich, dass er außerhalb dieser Zeit auch startet wenn eine Anforderung kommt. Wenn du den Puffer leer laufen lässt, entstehen aber doch vermutlich so niedrige Temperaturen, dass Kondensation im Kessel entsteht.

@Schorni Lt. Herstellerangaben hat der Kessel bei Nennleistung 95% Wirkungsgrad und im Teillastbetrieb nur noch 90%.
 
Dr Schorni

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Wenn du den Puffer leer laufen lässt, entstehen aber doch vermutlich so niedrige Temperaturen, dass Kondensation im Kessel entsteht.
Bei @Heizer21 - vormals bekannt als :
1643151306334.png

ist ein besonders kalter Rücklauf im Kessel gewünscht und wichtig, da er einen BRENNWERT-Kessel hat. Ein Heizwertkessel verhindert die Konden-sation bei kaltem Rücklauf durch spezielle Rücklauf-Anhebungsfunktionen etc.
 

Nano

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Ok, danke.....da ich keinen Brennwertkessel habe, fällt die Variante 'Puffer vollständig abkühlen lassen' dann für mich flach.
 

Heizer21

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Ok, danke.....da ich keinen Brennwertkessel habe, fällt die Variante 'Puffer vollständig abkühlen lassen' dann für mich flach.
auch wenn deine Anlage keinen Kondensationsgewinn bringt, führt ein leerer Puffer doch am morgen zu längeren Laufzeiten, was effizienter ist und zu einem kühleren Puffer in der Nacht. was nachts zu weniger Verlust führt.
Du musst dafür die Steuerung/Aufwärmen des Puffers irgend wie von den Heizzeiten der Heizreise entkoppeln können.
Vielleicht kannst du zB den Puffer ein paar Stunden früher auf Nachabsenken stellen, als die Heizkreise?
 

Nano

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Eine Entkopplung ist nicht möglich, die Heizkreise leben ja (über Mischer gesteuert) von der Puffertemp. und ich kann nicht beides voneinander getrennt konfigurieren. Abends bis 22 Uhr heize ich und der Puffer wird dazu auf relativ hohem Niveau gehalten, während der Nachtabsenkung kühlt auch der Puffer recht weit runter, kann aber in kalten Nächten dann sein, dass er nochmal aufgeladen wird, ansonsten spätestens am Morgen, wenn das Heizen wieder beginnt.

Soll heißen, ich kann dem Puffer nur sagen, dass er zus mal aufladen soll, wenn eine hohe Wärmeanforderung ansteht aber ich kann ihm keine Sperrzeiten konfigurieren.
 
Thema:

Was ist besser, mehr Brennerstarts oder mehr Modulation ?

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