Was macht einen Ofen "hohe Effizienz" aus?

Innovation in der Konstruktion von Ofen und Kesseleinheiten hat in den letzten Jahrzehnten zu Heizsystemen geführt, die dem Verbrennungsprozess deutlich mehr Energie in Form von Wärme entziehen und weniger davon in den Schornstein als Auspuff. Wo alte Großöfen mit weniger als 70 Prozent Wirkungsgrad arbeiten und relativ moderne möglicherweise 80 bis 83 Prozent Wirkungsgrad erreichen, können hocheffiziente Heizsysteme Wirkungsgrade von 98 Prozent oder mehr.

Die Fähigkeit eines Ofens oder Kessels, die gesamte verbrauchte Energie zu erfassen, wird durch seine jährliche Brennstoffnutzungseffizienz gemessen (AFUE). Neue Öfen und Kessel müssen von der Federal Trade Commission ihre AFUE-Bewertung anzeigen, damit Verbraucher einen Vergleich zwischen den Modellen anstellen können. Eine höhere Effizienz bedeutet, dass Sie nicht nur weniger Brennstoff für die gleiche Wärmemenge verbrauchen, sondern Ihr Ofen auch weniger Kohlendioxid in die Atmosphäre emittiert – bis zu 1,5 Tonnen weniger pro Jahr.

Um zu verstehen, wie ein hocheffizienter Ofen oder Kessel funktioniert, ist es hilfreich, sich zunächst die Funktionsweise einer typischen Einheit mit mittlerem Wirkungsgrad anzusehen:

Wenn dein Thermostat erkennt, dass die Umgebungstemperatur in Ihrem Haus unter den Sollwert gefallen ist, sendet er ein Signal an den Ofen. Dieses Signal veranlasst das Gasventil zu öffnen und die Brenner in der Brennkammer zu zünden. Ältere Geräte haben eine ständig brennende Kontrolllampe (auch a. genannt). stehender Pilot), die 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, Brennkammer beginnt sich aufzuheizen. Mit Ausnahme des Kamins, der die Abgase des Brenners abführt, ist die Brennkammer ein abgedichteter Kasten, der die eigentliche Verbrennung von Brennstoff einschränkt. Getrennt von der Brennkammer, aber so konzipiert, dass sie mit möglichst viel Wärme in der Brennkammer 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 dabei möglichst viel Wärme auf.

In einem Schwerkraftofen mit niedrigem Wirkungsgrad beginnt die Luft in der Brennkammer, sobald sie wärmer als die Umgebungsluft ist, nach oben und aus dem Kamin heraus zu strömen. Sobald die Luft im Wärmetauscher eines Schwerkraftofens wärmer ist als die Umgebungsluft, strömt sie ebenfalls durch die Rohrleitungen.

In Öfen mit mittlerem Wirkungsgrad wird ein Gebläse eingeschaltet, sobald die Luft in der Brennkammer die optimale Temperatur erreicht und die Luft im Wärmetauscher erwärmt ist. Das Gebläse bläst nicht nur die warme Luft in die Kanäle, um sie im ganzen Haus zu verteilen, sondern saugt auch frische Luft aus der Umgebung oder von einem eigenen Frischlufteinlass 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 des Wärmetauschers erwärmt wird Brennkammer bewegt sich die flammenerwärmte Luft in der Brennkammer ständig nach oben und aus dem Kamin heraus. Diese Rauchwolke, die aus Ihrem Schornstein strömt, repräsentiert nicht eingefangene Wärme – ein Zeichen von Ineffizienz.

Hocheffiziente Öfen und Kessel sind so konstruiert, dass sie mehr von 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.

Genauer gesagt ist der Sekundärwärmetauscher dafür ausgelegt, den Dampf im Abgas wieder zu flüssigem Wasser zu kondensieren, das den größten Teil der verbleibenden Wärmeenergie zurückgewinnt. Die nach der Kondensation des Dampfes verbleibenden Abgase sind so kühl, dass sie durch eine PVC- oder ABS-Kunststoffentlüftung, oft horizontal durch eine nahegelegene Wand, ausgestoßen werden können. Tatsächlich ist das Abgas eines hocheffizienten Ofens oder Kessels relativ kühl, so dass es nicht auf natürliche Weise durch ein Entlüftungssystem gesaugt wird, das für heißere Abgase gebaut wurde. Hocheffiziente Geräte kompensieren dies mit einem sekundären Saugzuggebläse am Fuß des Kamins. Das durch den Kondensationsprozess erzeugte Wasser ist mäßig sauer, und daher muss der Sekundärwärmetauscher aus einem nicht korrosiven Material wie Edelstahl oder manchmal Aluminium hergestellt werden; dass Wasser durch Kunststoffschläuche in einen Bodenablauf geleitet wird, oft nachdem es durch eine alkalische Neutralisationskammer geleitet wurde.

Eine sehr einfache Möglichkeit, einen hocheffizienten Ofen zu identifizieren, besteht darin, das CPVC- oder ABS-Entlüftungsrohr zu erkennen der durch die Seitenwand des Hauses verläuft, oder der Kunststoff-Kondenswasserschlauch, der zu einem Boden führt ablassen. Verfügt ein Ofen über keines dieser Merkmale, ist er kein hocheffizientes Gerät.

Hocheffiziente Öfen und Kessel sind in verschiedenen Ausbaustufen erhältlich, einige ausgestattet mit intelligenten und sensiblen Bedienelementen, die je nach Bedarf mehrere Bedienebenen ermöglichen Bedingungen. Im Gegensatz zu den traditionellen einstufigen Alles-oder-Nichts-Heizwerken sind viele moderne Hocheffizienzöfen in der Lage, ihre Leistung mit mehrstufigen Gebläsen, die bei mäßig kühlem Wetter leiser und weniger verschwenderisch sind und bei kaltem Wetter stärker trifft. Einige können auch das den Brennern zugeführte Luft- und Gasgemisch anpassen, um den Betrieb noch besser abzustimmen.

Ohne Frage werden hocheffiziente Öfen und Kessel die Brennstoffkosten senken, ihren Betrieb billiger machen und weniger Kohlendioxid emittieren, was sie besser für die Umwelt macht. Ob sich diese Effizienzsteigerung amortisiert, hängt jedoch von mehreren Faktoren ab. Auch nach Berücksichtigung der Kostendifferenz zwischen einem konventionellen Gerät mittlerer Effizienz und einem hocheffizienten, müssen Sie auch auf den möglichen Aufwand für die Anpassung an Kühler mit hohem Wirkungsgrad vorbereitet sein Auspuff. Ihr Schornstein muss möglicherweise neu ausgekleidet oder modifiziert werden, um die neuen Entlüftungsbedingungen zu berücksichtigen. Eine horizontale Entlüftung durch eine Außenwand kann unkompliziert sein – oder auch nicht.

Ihr Klima ist auch eine Überlegung. Wenn Sie in einer Region mit langen, strengen Wintern leben, sind die Einsparungen, die Sie mit einem hocheffizienten Ofen oder Kessel erzielen, wesentlich höher, als wenn Sie in einem milderen Klima leben. Wenden Sie sich an einen Ofen- oder Kesselinstallationsspezialisten Ihres Vertrauens, um herauszufinden, was bei einer Aufrüstung auf hohe Effizienz zu beachten ist. Jedes Haus wird anders sein. Sie müssen diese Informationen gegen die Erwartung niedrigerer Kraftstoffkosten, weniger Umweltschäden und Ihre eigenen Prioritäten abwägen.