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Scheitholzkessel SUPRACLASS-SW KRS KRS KRS KRS KRS KRS 15-2 20-2 25-2 30-2 35-2 40-2 Wärmeleistung von 15 - 40 kW Wärme fürs Leben 6 720 614 354 (2007/10) Für den Fachmann Planungsheft Inhalt Inhalt 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 Grundlagen der Holzfeuerungstechnik Ökologische Aspekte Holz im Vergleich mit anderen Festbrennstoffen Heizwert verschiedener Holzarten Maßeinheiten für Holz Aufbereitung von Scheitholz Verbrennungsablauf von Holz Effizienter Betrieb von Holz-Zentralheizungsanlagen 3 3 4 4 4 5 6 7 2 Aufbau und Funktion von Festbrennstoffkesseln 8 2.1 Bauformen und Funktionsprinzipien 8 2.1.1 Herkömmliche Bauform 8 2.1.2 Moderne Bauformen 9 2.2 Regelung der Kesselleistung 10 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 4 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5 4.1.6 4.1.7 4.2 4.2.1 4.2.2 4.3 4.3.1 4.3.2 4.4 2 Systemauswahl 12 Anlagenschema 1: Autarke Holzfeuerungsanlage mit Festbrennstoffkessel und Pufferspeicher 12 Anlagenschema 2: Festbrennstoffkessel mit Kombispeicher, Gas-Zusatzheizung und solarer Heizungsunterstützung 16 Anlagenschema 3: Bivalente Heizanlage mit Festbrennstoffkessel und Pufferspeicher 20 Anlagenschema 4: Festbrennstoffkessel mit Gas-Wandkessel und solarer Trinkwassererwärmung (FX-Reglersystem) 24 Anlagenschema 5: Festbrennstoffkessel mit Gas-Wandkessel und solarer Trinkwassererwärmung (Ceracontrol-Reglersystem) 28 Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung Scheitholzkessel Supraclass-SW Gerätebeschreibung und Ausstattung Funktionsbeschreibung Technische Daten Abmessungen Geräteaufbau Pumpendiagramme Durchflusswiderstand Heizungsregelung Regelgerät TH 100 Konfigurierte Betriebsprogramme Warmwasserspeicher Supraclass-SW mit nebenstehendem Warmwasserspeicher SK 130-2 E Supraclass-SW mit nebenstehendem Warmwasserspeicher von 114 bis 500 Litern Nutzinhalt Pufferspeicher P500/750/1000 - 80S/120S 32 32 32 33 35 36 37 38 38 39 39 39 41 4.5 Scheitholzkessel Supraclass-SW mit Solarspeicher 4.6 Komponenten zur Rücklauftemperaturanhebung 4.6.1 Set zur Rücklauftemperaturanhebung RLS 4.6.2 Rücklaufgruppe RLG 4.7 Zugbegrenzer ZB 150 4.8 Thermische Ablaufsicherung TAS 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.5.1 5.5.2 5.5.3 5.5.4 5.5.5 6 6.1 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.2 Planung Vorschriften und Betriebsbedingungen Planung einer Heizanlage mit Festbrennstoffkessel Hydraulische Einbindung Sicherheitstechnische Ausrüstung Einbindung eines Pufferspeichers Größenauslegung des Pufferspeichers Auslegung der Pufferspeicher-Ladepumpe Anschluss des Pufferspeichers Verwendung mehrerer Pufferspeicher Mischerdimensionierung für typische Einsatzbereiche Aufstellung und Montage Anforderungen an Aufstellräume Beschaffenheit von Aufstellräumen Nachweis der Verbrennungsluftversorgung Brennstofflagerung in Brennstofflagerräumen Abgassystem Aufstellmaße 7 7.1 52 62 62 63 64 64 65 65 67 68 68 69 70 71 71 72 73 74 74 74 74 75 75 75 Abgassysteme Anforderungen aus Normen, Verordnungen und Richtlinien 7.2 Abgasanschluss 7.2.1 Festbrennstoffkessel für autarken Betrieb 7.2.2 Wechselbrand-Heizkessel-Kombinationen 7.3 Querschnittsempfehlungen für das Edelstahlrohrsystem Metaloterm® 76 76 76 77 8 80 Zubehörübersicht 76 79 41 43 50 6 720 614 354 (2007/10) Grundlagen der Holzfeuerungstechnik 1 Grundlagen der Holzfeuerungstechnik 1.1 Ökologische Aspekte Umweltverträgliches Heizen Umweltschonende Bereitstellung und Nutzung Umweltverträgliche und regenerative Brennstoffe gewinnen im Zuge der Diskussion um Energieressourcen sowie Umwelt- und Klimaschutz immer mehr an Bedeutung. Neben der derzeit stark vertretenen direkten Nutzung von Sonnenenergie hat auch der Brennstoff Holz mit seiner „gespeicherten Sonnenenergie“ große Vorteile gegenüber anderen, insbesondere fossilen Brennstoffen. Holz ist ohne lange und umweltbeeinträchtigende Transporte überall regional verfügbar. Im Vergleich zu anderen Energieträgern kann es mit geringem Energieeinsatz und ohne besondere Technologie zum Brennstoff aufgearbeitet werden. Transport und Lagerung von Holz sind ohne besonderes Umweltrisiko möglich. CO2-neutrale Verbrennung CO2 O2 H 2O 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 Chlorophyll Bild 1 Photosynthese und CO2-Kreislauf Trotz diesen und allen sonstigen Vorteilen gegenüber anderen Brennstoffen kann Holz jedoch bei nachhaltiger Forstwirtschaft in Deutschland nur einen Teil des derzeitigen Primärenergiebedarfs decken. Holz ist daher nur einer unter vielen Energieträgern, die in Zukunft weltweit nachhaltig genutzt werden können. Das große Potenzial von Holz im Vergleich zu anderen alternativen erneuerbaren Brennstoffen liegt in seiner kurzfristigen und einfachen Nutzbarkeit. Heizen mit Holz ist bei richtigem Betrieb der Heizungsanlage sehr umweltfreundlich. Wie gut die Energie aus dem Holz tatsächlich genutzt wird, hängt aber stark ab von der hydraulischen Einbindung und Regelung, der Konstruktion des Wärmeerzeugers und der Betriebsweise durch den Anlagenbetreiber sowie von der Brennstoffqualität selbst. Pflanzen und Bäume nehmen beim Wachstum CO2, Mineralstoffe, Wasser (H2O) und Sonnenlicht auf und geben unter anderem Sauerstoff (O2) an ihre Umgebung ab. Bei der Verbrennung gibt Holz genau die Menge Kohlendioxid (CO2) ab, die es in der Lebensphase aufnimmt. So bleibt das Kohlendioxid über die Photosynthese im Kreislauf. Fossile Brennstoffe wie Öl und Gas, die heute in sehr großen Mengen verwendet werden, haben den Kohlenstoff schon vor Millionen von Jahren gebunden. Werden sie verbrannt, setzen auch sie Kohlendioxid frei. Dieses geht allerdings – anders als bei der Holzverbrennung – nicht in einen CO2-Kreislauf ein. Nachwachsender Rohstoff Holz ist ein Energieträger, der unter anderem unter dem Einfluss von Sonnenenergie ständig neu entsteht. Das Verbrennen von Holz setzt quasi „gespeicherte Sonnenenergie“ frei. Eine nachhaltige Forstwirtschaft schützt und erhält das lebenswichtige Ökosystem Wald und liefert dabei gleichzeitig stetig Holz als Werkstoff, Rohstoff und Brennstoff. 6 720 614 354 (2007/10) 3 Grundlagen der Holzfeuerungstechnik 1.2 Holz im Vergleich mit anderen Festbrennstoffen Holz besteht vorwiegend aus Zellulose und Lignin. Je nach Holzart enthält es zusätzlich Harze, Fette und Öle. Verschiedene Holzarten unterscheiden sich in ihrer chemischen Zusammensetzung nur geringfügig. Die prozentuale Zusammensetzung anderer Festbrennstoffe unterscheidet sich aber teilweise erheblich von der Zusammensetzung von Holz (Tabelle 1). Festbrennstoff Holz (lufttrocken) Braunkohlebrikett Steinkohle 42 55 82 37 18 4 15 15 3,5 5 5,5 4 – 1 1 – 0,5 0,5 1 1 5 4,1 5,4 8,8 Bestandteile und Heizwert Kohlenstoff C [%] Sauerstoff O [%] Wasser H2O [%] Wasserstoff H [%] Stickstoff N [%] Schwefel S [%] Asche [%] Heizwert [kWh/kg] Tab. 1 1.3 Die Unterschiede verdeutlichen, dass die jeweiligen Brennstoffe nur mit brennstoffspezifischen Festbrennstoffkesseln ökologisch und ökonomisch optimal genutzt werden können. Koks 83 0,5 5 1 1 0,5 9 8,0 Chemische Zusammensetzung von Festbrennstoffen und deren Heizwert Heizwert verschiedener Holzarten Der spezifische Heizwert von Holz ist bedingt durch seine chemische Zusammensetzung geringer als der Heizwert anderer Brennstoffe. Um die Wirtschaftlichkeit verschiedener Brennstoffe vergleichen zu können, müssen die spezifischen Heizwerte unterschiedlicher Holzarten berücksichtigt werden. Der Heizwert von Harthölzern, z. B. Ahorn und Buche, ist bezogen auf das Volumen generell höher als der Heizwert von Weichhölzern, z. B. Fichte und Tanne. Allerdings hat auch die Feuchtigkeit des Holzes einen großen Einfluss auf den Heizwert. Heizwert1) Holzart Fichte, Tanne Kiefer, Lärche, Douglasie Ahorn, Birke Buche, Eiche, Esche Pappel Tab. 2 [kWh/kg] ≈ 4,5 ≈ 4,4 ≈ 4,2 ≈ 4,1 ≈ 4,1 Heizwert zum Vergleich Erdgas L Erdgas E2) Öl Pellet [kWh/Raummeter] [kWh/m3] [kWh/m3] [kWh/l] [kWh/kg] ≈ 1500 ≈ 1700 ≈ 1900 ≈ 7,8 ≈ 9,8 ≈ 9,8 - 10 ≈ 4,8 - 5 ≈ 2100 ≈ 1200 Spezifische Heizwerte von Holz 1) Luftgetrocknetes Holz mit 15 % Wassergehalt 2) Anteil Erdgas E in Deutschland ca. 75 % 1.4 Maßeinheiten für Holz Holzmengen können in verschiedenen Maßeinheiten angegeben werden, die sich teilweise erheblich voneinander unterscheiden. Tabelle 3 erklärt die gebräuchlichsten Maßeinheiten. Bezeichnung Festmeter [Fm] Umrechnung Raummeter [Rm] • 1 Festmeter = 1,43 Raummeter • 1 Raummeter = 1,7 Schüttraummeter Schüttraummeter [Srm] Tab. 3 4 Erläuterung Ein Kubikmeter feste Holzmasse ohne Luftzwischenräume, z. B. geschichtete Bretter Geschichtete und geschüttete Holzscheite, die unter Einschluss der Luftzwischenräume einen Kubikmeter ausfüllen Ein Kubikmeter Hackschnitzel Maßeinheiten für Holz 6 720 614 354 (2007/10) Grundlagen der Holzfeuerungstechnik 1.5 Aufbereitung von Scheitholz Einfluss des Feuchtegehalts auf die Verbrennung Während der Verbrennung verdampft das Wasser, das im Holz enthalten ist. Die Energie, die hierfür benötigt wird, geht mit dem Wasserdampf verloren und steht nicht mehr als Wärmeenergie zum Heizen zur Verfügung. Je feuchter also das Holz, desto weniger nutzbare Energie kann es während der Verbrennung abgeben. Spalten von Holz für optimale Trocknung und Verbrennung Für eine optimale Trocknung ist es sinnvoll, wenn das Holz direkt nach dem Holzeinschlag gespalten wird. So können die Holzscheite durch ihre spezifisch größere Oberfläche besser trocknen als ungespaltene Holzstücke. Bei frisch geschlagenem, „grünem“ Holz beträgt der Wassergehalt mehr als 50 %. Daher ist sein Heizwert nur etwa halb so hoch wie der Heizwert von trockenem Holz mit einem Wassergehalt von ca. 15 %. Folglich ist das Verbrennen von feuchtem Holz unwirtschaftlich. Bei der Verbrennung müssen die gasförmigen Stoffe im Holz, die sich bei Annäherung an eine Zündquelle entzünden, gut ausgasen können. Dies ist nur an „verletzten“ Stellen, also an den Spaltflächen des Holzes möglich. Auch für eine optimale Verbrennung ist also das Spalten des Holzes unumgänglich. Außerdem können bei einem Wassergehalt von mehr als 25 - 30 % Schwelbrände mit unerlaubt starker Rauchentwicklung und Geruchsbelästigung entstehen. Die niedrige Verbrennungstemperatur bei hohem Wassergehalt führt darüber hinaus zu verstärkter Ruß- und Teerbildung. Die Gefahr von Schornsteinversottung sowie Schornsteinbrand steigt und die schädlichen Emissionen nehmen generell stark zu. Die Größe der Holzscheite beeinflusst die Holzfeuerung zusätzlich. Kleine Holzscheite haben bezogen auf ihre Masse eine größere Oberfläche als ungespaltene, große Holzstücke. Kleine Holzscheite entzünden sich daher leichter und haben eine größere Angriffsfläche für die Flammen. Dadurch werden die Trocknungs-, Entgasungs- und Ausbrandphase schneller erreicht. Große Holzscheite können den Verbrennungsablauf sogar bremsen, wenn sie ein ungünstiges Volumen-Oberflächen-Verhältnis haben. Denn dann sinkt die Verbrennungstemperatur und die Schadstoffemissionen steigen. Holzscheite für Kleinfeuerungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern sollten daher höchstens einen Durchmesser bzw. eine Kantenlänge von 15 cm haben. Um derartige erhöhte Umweltbelastungen zu vermeiden, darf zum Heizen ausschließlich luftgetrocknetes Holz mit einem Wassergehalt unter 20 % verwendet werden. Hi (kWh/kg) 5 4,3 4 3 2,3 2 1 0 0 10 15 20 30 40 50 0 11 18 25 43 67 100 60 w (%) 150 ϕ (%) Bild 2 Hi w ϕ Heizwert (näherungsweise) von Holz in Abhängigkeit vom Wassergehalt Heizwert Wassergehalt Feuchtegehalt 6 720 614 354 (2007/10) 5 Grundlagen der Holzfeuerungstechnik Sachgerechtes Lagern und Trocknen von Scheitholz Nach dem Spalten muss das Scheitholz sachgerecht gelagert werden, damit es gut trocknen kann. Die wichtigste Bedingung für eine gute Trocknung ist die richtige Belüftung in der Trocknungsphase. Für eine optimale Trocknung werden die gebrauchsfertigen Holzscheite an einer gut belüfteten und möglichst sonnigen Stelle auf der Südseite des Hauses locker gestapelt und mit einem Dach vor Regen geschützt. Ein Spalt zwischen den einzelnen Holzstößen sorgt dafür, dass die entweichende Feuchtigkeit von durchströmender Luft aufgenommen werden kann. 50 - 100 Keinesfalls darf frisches Holz im Keller gestapelt oder in Folien o. Ä. eingepackt werden, da es dann nicht ausreichend trocknen kann und stockig wird. Für eine ausreichende Trocknung benötigt Weichholz mindestens ein Jahr, Hartholz mindestens zwei Jahre; besser sind zwei bis drei Jahre. 1.6 Bild 3 Lagern von Scheitholz Verbrennungsablauf von Holz Der gasreiche und langflammige Brennstoff Holz verbrennt im ausreichend großen Brennraum des Heizkessels. Die Verbrennung kann vereinfacht betrachtet in die folgenden Phasen gegliedert werden (Bild 4): • Trocknungsphase Sobald die Verbrennung eingeleitet ist, beginnt das Holz zu trocknen. Oberhalb von 100 °C verdampft das noch im Holz enthaltene Wasser und wird wegtransportiert. • Entgasungsphase Anschließend beginnt oberhalb von 250 °C die Holzentgasung. Hierbei werden die Inhaltsstoffe des Holzes wie Zellulose, Harze, Öle usw. aufgespalten und in brennbare Gase umgewandelt. Oberhalb von 500 °C ist fast die gesamte Zellulose in die gasförmige Phase übergegangen. Sind die flüchtigen Bestandteile vergast, beginnt nur die Holzkohle (feste Kohlenstoffbestandteile des Holzes) zu vergasen. • Verbrennungsphase Bei ca. 700 °C beginnen die freigesetzten Gase zu verbrennen (oxidieren). Diese Phase erreicht in der Praxis Temperaturen bis über 1200 °C. 6 200 - 300 50 - 100 Alle diese Phasen können in einem Stück Holz gleichzeitig von innen nach außen ablaufen. Eine gute Verbrennung mit minimalem Schadstoffausstoß setzt hohe Verbrennungstemperaturen und eine lange Verweilzeit der Gase in der Brennzone voraus. Wichtig ist dabei, dass ausreichend Verbrennungsluft zugeführt wird, damit das Holz unter stetiger Flammenbildung verbrennen kann. ZA (g/s) 5 4 3 2 1 t (s) Bild 4 Phasen bei der Holzfeuerung im zeitlichen Verlauf Legende zu Bild 4: t ZA 1 2 3 4 5 Zeit Zeitlicher Abbrand Zündung Trocknung Entgasung (Pyrolyse) Vergasung der festen Kohlenstoffteile Verbrennung der Ent- und Vergasungsprodukte 6 720 614 354 (2007/10) Grundlagen der Holzfeuerungstechnik 1.7 Effizienter Betrieb von Holz-Zentralheizungsanlagen Richtiger Brennstoff Überflüssige Umweltbelastungen entstehen, wenn der Heizkessel mit ungeeigneten Brennstoffen betrieben wird. In der Praxis ist dies relativ häufig der Fall. Der Heizkessel darf nur mit korrekt gespaltenem und getrocknetem Scheitholz befeuert werden, das den Anforderungen der Kapitel 1.5 und 5.1 entspricht. Richtiges Befüllen Für einen effizienten Heizbetrieb muss das Holz mit genügend Verbrennungsluft und unter Flammenbildung angeheizt und verbrannt werden. Das Anheizen mit kleinstückigem Holz ermöglicht eine hohe Verbrennungsgeschwindigkeit, die eine gute Glutbildung zur Folge hat. Falsch ist die gängige Praxis, einen Heizkessel, der ohne Pufferspeicher betrieben wird, randvoll zu füllen und dann brennen zu lassen. Bei nicht ausreichender Wärmeabnahme führt dies zu einem schlechten Teillastbetrieb mit starker Teer- und Rußbildung, Rußbelästigung, Kesselverschmutzung, geringer Wirtschaftlichkeit und zu hohen Schadstoffemissionen. Die Staub- und CO-Emissionen können dabei um ein Vielfaches ansteigen. Richtig ist ein dosiertes Befüllen, das der tatsächlichen Wärmeabnahme entspricht. Eine Befüllung mit mehrmals wenig anstatt mit einmal viel Holz ermöglicht eine schadstoffarme Verbrennung im Teillastbetrieb. Auch nach dem Anheizen ist das richtige Befüllen des Heizkessels wichtig für eine gute Verbrennung mit niedrigsten Schadstoffemissionen. 6 720 614 354 (2007/10) 7 Aufbau und Funktion von Festbrennstoffkesseln 2 Aufbau und Funktion von Festbrennstoffkesseln 2.1 Bauformen und Funktionsprinzipien Bei Festbrennstoffkesseln gibt es zwei grundlegend unterschiedliche Funktionsprinzipien: • Kessel mit oberem Abbrand (Bild 5) (herkömmliche Bauform) • Kessel mit unterem Abbrand (Æ Bild 6 und 7) (moderne Bauformen) 2.1.1 Herkömmliche Bauform Bei den herkömmlichen Festbrennstoffkesseln mit oberem Abbrand, auch Durchbrandkessel genannt, brennt der Holzstoß im Brennraum von oben nach unten durch und die Flammen schlagen nach oben. Alle Holzscheite werden gleichzeitig erhitzt und somit entgast. H Nachteilig bei diesen Kesseln sind die hohen Emissionen durch einen – im Vergleich zu den Kesseln mit unterem Abbrand – ungleichmäßigen Verbrennungsablauf: • Beim Anheizen und Nachlegen entstehen hohe Emissionen, insbesondere wenn der Brennraum vor dem Nachlegen wieder abgekühlt ist. Da diese Naturzugkessel (ohne Gebläse) die Verbrennungsluft nur durch den Unterdruck infolge des Kaminzugs ansaugen, muss sich der Zug bei kühlem Brennraum erst wieder so aufbauen, dass die erforderliche Menge an Verbrennungsluft nachströmen kann. • Beim Abbrand wird nicht zu jedem Zeitpunkt die gleiche Brenngasmenge freigesetzt. Hohe Emissionen entstehen auch dann, wenn so viel Brenngas freigesetzt wird, dass die Verweilzeit im Brennraum für die Oxidation nicht ausreicht. Erst wenn die Temperatur im Brennraum steigt und die Brenngasmenge sich verringert, sinken auch die Emissionen. Durch ein regelmäßiges Nachlegen kleinerer Holzmengen kann eine gleichmäßigere Verbrennung erreicht werden. Für den Einsatz in modernen Holz-Zentralheizungsanlagen sind Kessel mit oberem Abbrand aber aufgrund ihrer hohen Emissionswerte nicht zu empfehlen. P Bild 5 H P 8 Feuerungsprinzip oberer Abbrand (Durchbrand) Heißgasabfuhr Primärluftzufuhr 6 720 614 354 (2007/10) Aufbau und Funktion von Festbrennstoffkesseln 2.1.2 Moderne Bauformen H Bei modernen Festbrennstoffkesseln brennt der Holzstoß im Brennraum von unten nach oben durch. Um dies zu erreichen, werden Primär- und Sekundärluft so zugeführt, dass nur die unterste Brennstoffschicht an der Verbrennung beteiligt ist. P H Die Flammen schlagen nicht nach oben durch die Brennstoffschicht, sondern brennen je nach Bauform seitlich oder nach unten in einer separaten Brennkammer ab. Beschickt werden diese Kessel jeweils von vorne oder von oben. Folgende Bauformen werden unterschieden: • Kessel mit unterem vertikalem Abbrand (Sturzbrand) (Bild 6) • Kessel mit unterem seitlichen Abbrand (Bild 7) Diese Bauformen haben einen wesentlich gleichmäßigeren Verbrennungsablauf als die herkömmlichen Durchbrandkessel. Sie sind daher: Bild 6 Feuerungsprinzip unterer vertikaler Abbrand (Sturzbrand) • Umweltfreundlicher durch geringere Emissionen • Bedienerfreundlich durch größere Nachlegeintervalle H P Bild 7 Feuerungsprinzip unterer seitlicher Abbrand Legende zu Bild 6 und 7: H P 6 720 614 354 (2007/10) Heißgasabfuhr Primärluftzufuhr 9 Aufbau und Funktion von Festbrennstoffkesseln Funktionsprinzip Der Brennstoff liegt im Brennraum meist auf einem Rost. Dieser trennt bei Sturzbrandkesseln den Füllschacht von der Nachbrennkammer. Bei Kesseln mit seitlichem Abbrand ist unter dem Rost die Aschelade angebracht. auf das Heizmedium und führen zu überhöhten Abgastemperaturen und somit zu Wärmeverlusten und einem schlechten Wirkungsgrad. Daher müssen die ausgebrannten Gase auch im Wärmetauscher gut verwirbelt werden. Die räumliche Anordnung des Brennraums sorgt dafür, dass nur der untere Teil der Brennstofffüllung entflammt. Nach oben kann sich die Ausgasungszone aufgrund der Gasführung nicht ausbreiten, sodass der Brennstoff relativ kontinuierlich entgast wird. Anders als bei den Naturzugkesseln wird die Verbrennungsluft hier mithilfe von Druck- oder Saugzuggebläsen zugeführt. Der Glutbereich wird über den Füllschacht mit Verbrennungsluft (Primärluft) versorgt. Um die Brenngase, die im Glutbett und in der Ausgasungszone gebildet werden, mit Sauerstoff zu versorgen, führt die separate Nachbrennkammer weitere Verbrennungsluft (Sekundärluft) zu. Die Brenngase und die Verbrennungsluft sollen in der Nachbrennkammer gut durchmischt werden und bei hoher Temperatur möglichst lange verweilen. Hierfür sorgt eine ausreichende Größe der Nachbrennkammer sowie eingebaute Verwirbelungszonen. 7 747 012 774-13.1RS Bild 8 Staubablagerungen an den Wänden des Wärmetauschers behindern den Übergang der Wärme vom Heißgas 2.2 Festbrennstoffkessel mit unterem vertikalem Abbrand (Sturzbrand) Regelung der Kesselleistung Bei der „thermostatischen Regelung“ wird der Sollwert, den die Heizungsanlage vorgibt, mit der aktuellen Kesselwassertemperatur verglichen. Daraus ergibt sich der Wärmebedarf und die dafür erforderliche Kesselleistung. Diese wird an den Wärmebedarf angepasst, indem die Primärluftmenge die abbrennende Holzmenge entsprechend steuert. 10 6 720 614 354 (2007/10) Aufbau und Funktion von Festbrennstoffkesseln 6 720 614 354 (2007/10) 11 Systemauswahl 3 Systemauswahl 3.1 Anlagenschema 1: Autarke Holzfeuerungsanlage mit Festbrennstoffkessel und Pufferspeicher Heizungsanlage bestehend aus: Funktionsbeschreibung • Scheitholzkessel Supraclass-SW Die Pufferspeicher-Ladepumpe PP fördert die im Festbrennstoffkessel erzeugte Wärmemenge in den Pufferspeicher. Aus dem Pufferspeicher wird der Heizkreisverteiler AG 4-1 mit Wärme versorgt. An den Heizkreisverteiler ist die Pumpengruppe AG 3-1 mit Ladepumpe und Mischer für die Versorgung des Radiatorenheizkreises angeschlossen und die Pumpengruppe AG 3-1 mit Heizungspumpe und Mischer für den gemischten Heizkreis (Fußbodenheizung). Das autarke Regelgerät TAP 2 übernimmt die witterungsgeführte Regelung des Heizkreises (maximal zwei gemischte Heizkreise sind mit TAP 2 möglich). Wärmeerzeugung und Wärmeabnahme sind durch den Pufferspeicher P750-120S entkoppelt. Bei ausreichender Dimensionierung der Kesselleistung und des Pufferspeicherinhalts sind Kesselbetrieb und Heizkreisbetrieb beliebig variierbar. Über das Set zur Rücklaufanhebung RLS 30 oder optional die Rücklaufgruppe RLG wird die Mindestrücklauftemperatur des Kessels sichergestellt. • Pufferspeicher P750-120S • zwei gemischten Heizkreisen Merkmale • Heizwasservolumen Pufferspeicher bei der MAG-Auslegung beachten • Heizkreisregelung über Regler TAP 2 Bei einer autarken Holzfeuerungsanlage ist die Sicherstellung des Anlagenfrostschutzes im Winterbetrieb zu beachten. 12 6 720 614 354 (2007/10) Systemauswahl Hydraulik mit Regelung (Prinzipschema) TAP 2 230 V AC AF TB 1 MF MF AV AV AV AV TA TA RV TA TA RV P P M AG 3-1 M AG 3-1 AG 4-1 E TRK MA SV 230 V AC KRS TFK TTH KW TFP PP AV T RLG RV AV MAG Bild 9 AF AG 3-1 AG 4-1 AV E KW M MA MAG MF P PP RLG RV SV TA TAP 2 TB 1 Autarke Holzfeuerungsanlage mit Festbrennstoffkessel und Pufferspeicher Außentemperaturfühler Pumpengruppe mit 3-Wege-Mischer Heizkreisverteiler Absperrarmatur Entlüftung Kaltwassereintritt 3-Wege-Mischer Manometer Membran-Ausdehnungsgefäß Mischerkreis-Temperaturfühler Heizungspumpe (Sekundärkreis) Pufferspeicher-Ladepumpe Rücklaufgruppe Rückschlagventil Sicherheitsventil Temperaturanzeige Witterungsgeführter Heizkreisregler Temperaturwächter 6 720 614 354 (2007/10) TFK TFP TRK TTH Kesseltemperaturfühler Fühler Pufferspeicher unten Fühler Pufferspeicher oben Fühler thermische Ablaufsicherung 13 Systemauswahl Stück Bezeichnung Festbrennstoffkessel Scheitholzkessel Supraclass-SW KRS 15-2 Zubehöre für Festbrennstoffkessel Thermische Ablaufsicherung TAS Kesselsicherheitsgruppe KSG Elektronische Heizungspumpe UPE 25-60, selbstregelnd Heizungspumpe UPS 25-60, 3-stufig Heizungspumpe UPS 25-40, 3-stufig Rücklaufgruppe bis 30 kW RLG Set zur Rücklaufanhebung RLS 30 Membran-Ausdehnungsgefäß MAG 25 Abgasthermometer AT 500 Zugbegrenzer ZB 150 Pufferspeicher Pufferspeicher P750-120S Digitales Thermometer DTA Zubehöre Heizkreis Pumpengruppe AG 3-1 Heizkreisverteiler AG 4-1 Regelung Witterungsgeführter Heizkreisregler TAP 2 Zubehöre für Regelungen 3-Wege-Mischer DWM 25-1 Mischermotor SM 3 Temperaturwächter TB 1 Bestell-Nr. Preis 7 742 110 037 7 719 003 077 7 719 003 078 7 719 002 241 7 719 001 198 7 719 001 197 7 719 003 074 7 719 003 075 7 719 003 081 7 719 003 088 7 719 003 089 7 719 003 040 7 747 201 004 7 719 001 559 7 719 001 632 7 719 002 202 7 719 002 709 7 719 002 715 7 719 002 255 Tab. 4 14 6 720 614 354 (2007/10) Systemauswahl 6 720 614 354 (2007/10) 15 Systemauswahl 3.2 Anlagenschema 2: Festbrennstoffkessel mit Kombispeicher, Gas-Zusatzheizung und solarer Heizungsunterstützung Heizungsanlage bestehend aus: Funktionsbeschreibung • Gas-Wandkessel Brennwert CerapurComfort mit integriertem 3-Wege-Ventil und Vorrangschaltung für Speicherladung Die Kollektorfläche speist über den Solar-Wärmetauscher die Wärme in den Pufferspeicher. Das erwärmte Pufferwasser erwärmt gleichzeitig über die integrierte emaillierte Behälteroberfläche das Trinkwasser. Ein weiterer Wärmetauscher im oberen Teil des Trinkwasserbehälters ermöglicht die Nachheizung des Trinkwassers durch das Gas-Heizgerät. Bei ausreichender solarer Einstrahlung kann das Trinkwasser vollständig durch die Sonne erwärmt werden. • einem gemischten Heizkreis • Solar-Kombispeicher für solare Heizungsunterstützung • Scheitholzkessel Supraclass-SW Merkmale • Maximale Wassermenge über das Gerät 1000 l/h. Über 1000 l/h: hydraulische Weiche einsetzen. • Einsatz eines zusätzlichen Sicherheitsventils SV am Solarspeicher prüfen • Wasserinhalt der Anlage prüfen: zusätzliches Ausdehnungsgefäß erforderlich? • Sicherheitsgruppe nach DIN 1988 installieren • Informationen über Junkers Solaranlagen finden Sie im Prospekt bzw. Planungsheft „Thermische Solartechnik“ (7 181 465 266) • Direkter elektrischer Anschluss der Zirkulationspumpe ZP an der Geräteelektronik möglich. In diesem Fall wird das Programm für die Zirkulationspumpe über den FW 200 gesteuert. Die bereitgestellte Wärme im Heizungswasser wird über eine Rücklaufanhebung in den Heizkreis eingebracht. Das ISM 2 prüft die Rücklauftemperatur des Heizkreises und vergleicht sie mit der Temperatur im Pufferspeicher. Bei höherer Speichertemperatur wird über ein 3-WegeVentil der Heizungsrücklauf in den Speicher geleitet und das erwärmte Pufferwasser dem Heizgerät zugeführt. Der Vorlauf des Festbrennstoffkessels wird nach dem 3-Wege-Ventil an den Heizungsrücklauf des Puffers angeschlossen. Der Rücklauf des Kessels wird über den Entleerhahn des Speichers verbunden. Um sehr hohe Temperaturen im Heizkreis zu vermeiden, muss der Heizkreis als gemischter Heizkreis ausgeführt sein. Durch die erhöhten Temperaturen im Speicher bei Betrieb des Festbrennstoffkessels ist der Betrieb der Solaranlage nur eingeschränkt möglich. Bei der Auslegung des Membran-Ausdehnungsgefäßes MAG und des Festbrennstoffkessels, ist das Heizwasservolumen des Pufferspeichers zu berücksichtigen. Aufgrund des geringen Pufferspeichervolumens ist auf ein dosiertes Befüllen zu achten, das der tatsächlichen Wärmeabnahme entspricht. Eine Befüllung mit mehrmals wenig anstatt mit einmal viel Holz ermöglicht eine schadstoffarme Verbrennung im Teillastbetrieb. 16 6 720 614 354 (2007/10) Systemauswahl Hydraulik mit Regelung (Prinzipschema) T1 AF 230 V AC IPM 1 MF SV WW TWM T SP 750 solar KW RV RE AV AV TA RV TA SV KW HP P FW 200 M SF VF 230 V AC SB SB E AG 3-1 HW T4 SV AGS 5 ISM 2 AB M 230 V AC M T3 DWU 1 KRS SV AV SP RE LA E TFK SAG TTH MAG T2 KW RV E AV AV T RLG PP AV MAG Bild 10 Festbrennstoffkessel mit Kombispeicher, Gas-Zusatzheizung und solarer Heizungsunterstützung AB AF AG 3-1 AGS 5 AV DWU 1 E FW 200 HP HW IPM 1 ISM 2 KW LA M MAG MF P PP RE RLG RV SAG SB SF SP SV Auffangbehälter Außentemperaturfühler Pumpengruppe mit 3-Wege-Mischer Solarstation Absperrarmatur Ventil Rücklaufanhebung (Gas-Wandkessel) Entlüftung Witterungsgeführter Regler Heizungspumpe (Primärkreis), max. 200 W Hydraulische Weiche Powermodul für einen Heizkreis Solarmodul für Heizungsunterstützung Kaltwassereintritt Luftabscheider 3-Wege-Mischer Membran-Ausdehnungsgefäß Mischerkreis-Temperaturfühler Heizungspumpe (Sekundärkreis), max. 250 W pro Pumpe Pufferspeicher-Ladepumpe Durchflussmengeneinsteller mit Anzeige Rücklaufgruppe Rückschlagventil Solar-Ausdehnungsgefäß Schwerkraftbremse Speichertemperaturfühler Gas-Wandkessel Solarkreispumpe Sicherheitsventil 6 720 614 354 (2007/10) T TA T1 T2 T3 T4 TFK TTH TWM VF WW Thermometer Temperaturanzeige Temperaturfühler Kollektor Speichertemperaturfühler (solar) Speichertemperaturfühler Rücklaufanhebung Temperaturfühler Rücklauf Heizkreise Kesseltemperaturfühler Fühler thermische Ablaufsicherung Thermostatischer Trinkwassermischer Vorlauftemperaturfühler Warmwasseraustritt 17 Systemauswahl Stück Bezeichnung Festbrennstoffkessel Scheitholzkessel Supraclass-SW KRS 15-2 Zubehöre für Festbrennstoffkessel Thermische Ablaufsicherung TAS Kesselsicherheitsgruppe KSG Elektronische Heizungspumpe UPE 25-60, selbstregelnd Heizungspumpe UPS 25-60, 3-stufig Heizungspumpe UPS 25-40, 3-stufig Rücklaufgruppe bis 30 kW RLG Set zur Rücklaufanhebung RLS 30 Membran-Ausdehnungsgefäß MAG 35 Abgasthermometer AT 500 Zugbegrenzer ZB 150 Kombispeicher Solar-Kombispeicher SP 750 solar/C2 Thermostatischer Trinkwassermischer TWM 20 Zubehöre Heizkreis Pumpengruppe AG 3-1 Gas-Wandkessel Erdgas H: CerapurComfort ZSBR 16-3 A 23 Anschlusszubehör Erdgas: Montageanschlussplatte Überputz, Zubehör Nr. 993 Montageanschlussplatte Unterputz, Zubehör Nr. 994 Vormontageeinheit komplett, Zubehör Nr. 962 Vor- und Rücklaufanschluss Speicher, Zubehör Nr. 964 Haltewinkel Abgasführung, Zubehör Nr. 965 Hydraulische Weiche HW 25 Regelung Witterungsgeführter Ein- oder Aufbauregler FW 200 Zubehöre für Regelungen wahlweise: Fernbedienung FB 100 wahlweise: Fernbedienung FB 10 Powermodul für einen Heizkreis IPM 1 3-Wege-Mischer DWM 25-1 Mischermotor SM 3 Solarsystem (Hauptkomponenten) Flachkollektor FKT-1S Flachkollektor FKC-1S Vakuumröhren-Kollektor VK 180 Solar-Doppelrohr SDR 15 Solar-Doppelrohr SDR 18 Solarstation AGS mit integriertem Solarmodul AGS 5/ISM 2 Solar-Ausdehnungsgefäß SAG 25 Anschlusssatz für SAG AAS 1 Bestell-Nr. Preis 7 742 110 037 7 719 003 077 7 719 003 078 7 719 002 241 7 719 001 198 7 719 001 197 7 719 003 074 7 719 003 075 7 719 003 082 7 719 003 088 7 719 003 089 7 739 300 180 7 739 300 117 7 719 001 559 7 712 231 618 7 7 7 7 7 7 719 002 374 719 002 375 719 002 284 719 002 286 719 002 287 719 001 677 7 719 002 507 7 7 7 7 7 719 002 907 719 002 942 719 002 738 719 002 709 719 002 715 7 7 7 7 7 7 7 7 739 300 409 739 300 407 739 300 238 739 300 368 739 300 369 747 005 537 739 300 119 739 300 331 Tab. 5 18 6 720 614 354 (2007/10) Systemauswahl 6 720 614 354 (2007/10) 19 Systemauswahl 3.3 Anlagenschema 3: Bivalente Heizanlage mit Festbrennstoffkessel und Pufferspeicher Heizungsanlage bestehend aus: Funktionsbeschreibung • Gaskessel Brennwert Suprapur Bei der bivalenten Heizanlage mit Festbrennstoffkessel arbeiten der Scheitholzkessel und der Gas-Heizkessel abwechselnd ins Heizungsnetz (serieller Betrieb). • einem gemischten Radiatorenheizkreis • Pufferspeicher P1000-120S • Scheitholzkessel Supraclass-SW • Trinkwassererwärmer Merkmale • Heizungspumpe (Primärkreis) versorgt das Heiznetz bis zur hydraulischen Weiche • Serieller Betrieb des Festbrennstoffkessels mit dem Gaskessel Brennwert • Wasserinhalt der Anlage prüfen: zusätzliches Ausdehnungsgefäß erforderlich? • Sicherheitsgruppe nach DIN 1988 installieren • Verwendung des Heizkreisverteilers AG 4-1 und der Pumpengruppen AG 2-1 und AG 3-1. Zusätzlich wird dann noch die hydraulische Weiche HW 50 benötigt. Die Verbindung zwischen der hydraulischen Weiche und dem Heizkreisverteiler AG 4-1 ist bauseits zu erstellen. Die Pufferspeicher-Ladepumpe PP fördert die im Festbrennstoffkessel erzeugte Wärmemenge in den Pufferspeicher. Aus dem Pufferspeicher wird über die zwischengeschaltete hydraulische Weiche der Heizkreisverteiler AG 4-1 mit Wärme versorgt. An den Heizkreisverteiler ist die Pumpengruppe AG 2-1 mit Ladepumpe für die Versorgung des Trinkwasserspeichers angeschlossen und die Pumpengruppe AG 3-1 mit Heizungspumpe und Mischer für den gemischten Heizkreis. Ist die Wärmezufuhr über den Scheitholzkessel bzw. aus dem Pufferspeicher für die Heizung und die Trinkwassererwärmung ausreichend, so wird der Anlauf des GasHeizkessels blockiert. Über das Lüfterschaltmodul LSM 5 wird sowohl der Heizbetrieb als auch die Warmwasserbereitung durch den Gas-Heizkessel verhindert, während die Heizkreisregelung über den witterungsgeführten Regler TA 270 aktiv bleibt. So kann primär die Nutzung des Scheitholzkessels gewährleistet werden und die Regelungsfunktion bleibt uneingeschränkt vorhanden. Die Heizungsregelung erfolgt über den witterungsgeführten Aufbauregler TA 270. Zur Ansteuerung der Komponenten des gemischten Heizkreises dient das Heizungsmischermodul HMM. Die Speicherladepumpe wird über das Heizungsschaltmodul HSM angesteuert. Bei ausreichender Dimensionierung der Kesselleistung und des Pufferspeicherinhalts sind Kesselbetrieb und Heizkreisbetrieb beliebig variierbar. Über das Set zur Rücklaufanhebung RLS 50 wird die Mindestrücklauftemperatur des Kessels sichergestellt. Um sehr hohe Temperaturen im Heizkreis zu vermeiden, muss der Heizkreis als gemischter Heizkreis ausgeführt sein. Bei der Auslegung des Membran-Ausdehnungsgefäßes MAG und des Festbrennstoffkessels ist das Heizwasservolumen des Pufferspeichers zu berücksichtigen. 20 6 720 614 354 (2007/10) Systemauswahl Hydraulik mit Regelung (Prinzipschema) TA 270 KBR AF 230 V AC 230 V AC HMM 230 V AC HSM TB 1 MF LSM 5 AV MAG AV AV TA AV RV TA TA AV RV TA P M LP AV M AG 2-1 HP AV AG 3-1 AG 4-1 VF HW M DWU 1 RV WW E MA SV 230 V AC TRK SF KRS TTH TFK TFP KW SV AV T RV RLS 50 RE MAG KW RV PP AV MAG Bild 11 Bivalente Heizanlage mit Festbrennstoffkessel und Pufferspeicher AF AG 2-1 AG 3-1 AG 4-1 AV DWU 1 E HMM HSM HP HW KW LSM 5 LP M MA MAG MF P PP RE RLS 50 RV SF SV Außentemperaturfühler Pumpengruppe Pumpengruppe mit 3-Wege-Mischer Heizkreisverteiler Absperrarmatur Ventil Rücklaufanhebung (Gas-Heizkessel) Entlüftung Heizungsmischermodul Heizungsschaltmodul Heizungspumpe (Primärkreis) Hydraulische Weiche Kaltwassereintritt Lüfterschaltmodul Speicherladepumpe 3-Wege-Mischer Manometer Membran-Ausdehnungsgefäß Mischerkreis-Temperaturfühler Heizungspumpe (Sekundärkreis) Pufferspeicher-Ladepumpe Durchflussmengeneinsteller mit Anzeige Set zur Rücklaufanhebung (Festbrennstoffkessel) Rückschlagventil Speichertemperaturfühler Gas-Heizkessel Sicherheitsventil 6 720 614 354 (2007/10) TA TA 270 TB 1 TFK TFP TRK TTH VF WW Temperaturanzeige Witterungsgeführter Regler Temperaturwächter Kesseltemperaturfühler Fühler Pufferspeicher unten Fühler Pufferspeicher oben Fühler thermische Ablaufsicherung Vorlauftemperaturfühler Warmwasseraustritt 21 Systemauswahl Stück Bezeichnung Festbrennstoffkessel Scheitholzkessel Supraclass-SW KRS 35-2 Scheitholzkessel Supraclass-SW KRS 40-2 Zubehöre für Festbrennstoffkessel Thermische Ablaufsicherung TAS Kesselsicherheitsgruppe KSG Elektronische Heizungspumpe UPE 25-60, selbstregelnd Heizungspumpe UPS 25-60, 3-stufig Heizungspumpe UPS 25-40, 3-stufig Set zur Rücklaufanhebung RLS 50 Membran-Ausdehnungsgefäß MAG 200 Abgasthermometer AT 500 Zugbegrenzer ZB 150 Pufferspeicher Pufferspeicher P1000-120S Digitales Thermometer DTA Zubehöre Heizkreis Pumpengruppe AG 2-1 Pumpengruppe AG 3-1 Heizkreisverteiler AG 4-1 Gas-Heizkessel Erdgas H: Suprapur KBR 7-30 A 23 Anschlusszubehör (Hauptkomponenten) Erdgas: Gashahn R 3/4 mit thermischer Absperreinrichtung, Durchgangsform (Aufputzinstallation), Zubehör Nr. 440/14 Anschlussgruppe R 1 für Speicher SK.../SL.../SO... mit Suprapur KBR..., einschließlich Ladepumpe und Rückschlagventil, Zubehör AS 206 Heizungspumpe UPE 15-60, 230 V/50 Hz, elektronisch selbstregelnd, zum Einbau in das Heizgerät Heizungspumpe UPS 15-60, 230 V/50 Hz, 3-stufig, manuell einstellbar, zum Einbau in das Heizgerät Überströmventil AG 7, für AG 2-1 und AG 3-1 Wartungshahn R 1, Durchgangsform, Zubehör Nr. 762/1 Hydraulische Weiche HW 50 Trinkwassererwärmer (Æ Kapitel 4.3) Regelung Witterungsgeführter Aufbauregler TA 270 Zubehöre für Regelungen Fernbedienung 3-Wege-Mischer DWM 25-1 Mischermotor SM 3 Lüfterschaltmodul LSM 5 Bestell-Nr. Preis 7 742 110 041 7 742 110 042 7 719 003 077 7 719 003 078 7 719 002 241 7 719 001 198 7 719 001 197 7 719 003 076 7 719 003 087 7 719 003 088 7 719 003 089 7 719 003 041 7 747 201 004 7 719 001 557 7 719 001 559 7 719 001 632 7 715 330 031 7 719 001 284 7 719 001 882 7 719 002 165 7 719 002 166 7 719 000 981 7 719 001 826 7 719 001 780 7 744 901 122 7 7 7 7 719 002 907 719 002 709 719 002 715 719 001 570 Tab. 6 22 6 720 614 354 (2007/10) Systemauswahl 6 720 614 354 (2007/10) 23 Systemauswahl 3.4 Anlagenschema 4: Festbrennstoffkessel mit Gas-Wandkessel und solarer Trinkwassererwärmung (FX-Reglersystem) Heizungsanlage bestehend aus: Funktionsbeschreibung • Gas-Wandkessel Brennwert CerapurComfort Für die Regelung der Heizungsanlage mit Gas-Wandkessel Brennwert und zusätzlichem Scheitholzkessel Supraclass-SW mit Pufferspeicher und solarer Trinkwassererwärmung wird der witterungsgeführte Heizungsregler FW 200 verwendet. Die beiden gemischten Heizkreise auf der Sekundärseite der hydraulischen Weiche werden über ein Powermodul für zwei Heizkreise IPM 2 angesteuert, das über ein 2-Draht-BUS-System mit dem Regler FW 200 kommuniziert. • einem gemischten Radiatorenheizkreis • einem gemischten Fußboden-Heizkreis • Solarspeicher • Scheitholzkessel Supraclass-SW Merkmale • Heizungspumpe (Primärkreis) versorgt das Heiznetz bis zur hydraulischen Weiche • Autarker Betrieb des Festbrennstoffkessels mit Pufferspeicher • Wasserinhalt der Anlage prüfen: zusätzliches Ausdehnungsgefäß erforderlich? • Sicherheitsgruppe nach DIN 1988 installieren • Informationen über Junkers Solaranlagen finden Sie im Prospekt bzw. Planungsheft „Thermische Solartechnik“ (7 181 465 266) • Direkter elektrischer Anschluss der Zirkulationspumpe ZP an der Geräteelektronik möglich. In diesem Fall wird das Programm für die Zirkulationspumpe über den witterungsgeführten Regler FW 200 gesteuert. • Die Schnellmontage-Sets können hier nicht verwendet werden. Alternativ können der Heizkreisverteiler AG 4-1 und die Pumpengruppe AG 2 R und AG 3 R eingesetzt werden. Zusätzlich wird dann noch die hydraulische Weiche HW 50 benötigt. Die Verbindung zwischen der hydraulischen Weiche und dem Heizkreisverteiler AG 4-1 ist bauseits zu erstellen. Der autark betriebene Festbrennstoffkessel mit Pufferspeicher gibt bei ausreichender Pufferspeichertemperatur Heizwärme an den Sekundärkreis des Heizungsnetzes ab. Das Solarmodul ISM 2 regelt neben der solaren Trinkwassererwärmung auch die Wärmeabgabe des Pufferspeichers, indem es die Pufferspeichertemperatur T3 mit der Rücklauftemperatur der Heizkreise T4 vergleicht. Bei Erreichen der eingestellten Temperaturdifferenz schaltet das ISM 2 das 3-WegeUmsteuerventil, das die Wärmeabgabe des Pufferspeichers in den Sekundärkreis der Heizung ermöglicht. Über die sekundärseitigen Heizungspumpen wird das warme Heizwasser aus dem Pufferspeicher damit bedarfsgerecht den Heizkreisen zugeführt. Zur Ansteuerung der Solaranlage dient das Solarmodul ISM 2, das gemäß der vorliegenden Fühlertemperaturen die Solarkreispumpe ansteuert. Ein zusätzliches Powermodul IPM 1 steuert die Speicherladepumpe in Abhängigkeit des Speichertemperaturfühlers. Das Solarmodul ISM 2 ist in der Solarstation bereits eingebaut. Das IPM 1 kann im Bedarfsfall in das Brennwertgerät eingebaut werden. Über das 2-Draht-BUS-System kommunizieren das ISM 2 und das IPM 1 mit dem Heizungsregler FW 200. Ist der FW 200 im Heizgerät eingebaut, kann die Anlage über die Fernbedienung FB 10 oder optional FB 100 komfortabel vom Wohnraum aus geregelt werden. Die Heizungspumpe des Primärkreises wird am Brennwertgerät angeschlossen. 24 6 720 614 354 (2007/10) Systemauswahl Hydraulik mit Regelung (Prinzipschema) T1 IPM 2 230 V AC AF IPM 1 HK1 MAG FW 200 HK2 230 V AC 230 V AC AV ISM 2 MF1 AV RV AV AB SB SB TB MF2 AV RV HP SV AV P1 E AV P2 SP M LA RE E VF AGS 5 / ISM 2 M M1 AV SAG M HW AV M2 AV T4 UMV AV RV LP TWM WW AV 230 V AC TTH AV KRS AV SF T3 MAG T2 PP KW T AV RLS 50 KW 6 720 613 698-23.1O Bild 12 Festbrennstoffkessel mit Gas-Wandkessel und solarer Trinkwassererwärmung (FX-Reglersystem) AB AF AGS 5 AV E FW 200 HK1,2 HP HW IPM 1 IPM 2 ISM 2 KW LA LP M1,2 MAG MF1,2 P1,2 PP RE Auffangbehälter Außentemperaturfühler Solarstation Absperrarmatur Entlüftung Witterungsgeführter Regler Heizkreis Heizungspumpe (Primärkreis), max. 200 W Hydraulische Weiche Powermodul für einen Heizkreis Powermodul für zwei Heizkreise Solarmodul für Trinkwassererwärmung Kaltwassereintritt Luftabscheider Speicherladepumpe, max. 250 W 3-Wege-Mischer Membran-Ausdehnungsgefäß Mischerkreis-Temperaturfühler Heizungspumpe (Sekundärkreis), max. 250 W pro Pumpe Pufferspeicher-Ladepumpe Durchflussmengeneinsteller mit Anzeige 6 720 614 354 (2007/10) RLS 50 RV SAG SB SF SP SV TB TWM T1 T2 T3 T4 TTH UMV VF WW Set zur Rücklaufanhebung (Festbrennstoffkessel) Rückschlagventil Solar-Ausdehnungsgefäß Schwerkraftbremse Speichertemperaturfühler Solarkreispumpe Sicherheitsventil Temperaturwächter Thermostatischer Trinkwassermischer Temperaturfühler Kollektor Speichertemperaturfühler (solar) Temperaturfühler Pufferspeicher Temperaturfühler Rücklauf Heizkreise Fühler thermische Ablaufsicherung Umsteuerventil (motorisch) (bauseits) Vorlauftemperaturfühler Warmwasseraustritt 25 Systemauswahl Stück Bezeichnung Festbrennstoffkessel Scheitholzkessel Supraclass-SW KRS 15-2 Scheitholzkessel Supraclass-SW KRS 20-2 Scheitholzkessel Supraclass-SW KRS 25-2 Scheitholzkessel Supraclass-SW KRS 30-2 Scheitholzkessel Supraclass-SW KRS 35-2 Scheitholzkessel Supraclass-SW KRS 40-2 Zubehöre für Festbrennstoffkessel Thermische Ablaufsicherung TAS Kesselsicherheitsgruppe KSG Elektronische Heizungspumpe UPE 25-60, selbstregelnd Heizungspumpe UPS 25-60, 3-stufig Heizungspumpe UPS 25-40, 3-stufig Rücklaufgruppe bis 30 kW RLG Set zur Rücklaufanhebung RLS 30 Set zur Rücklaufanhebung RLS 50 Membran-Ausdehnungsgefäß MAG 50 Abgasthermometer AT 500 Zugbegrenzer ZB 150 Pufferspeicher Pufferspeicher P1000-120S Digitales Thermometer DTA Zubehöre Heizkreis Pumpengruppe AG 2 R Pumpengruppe AG 3 R Heizkreisverteiler AG 4-1 Gas-Wandkessel Erdgas H: CerapurComfort ZBR 42-3 A 23 Anschlusszubehör (Hauptkomponenten) Erdgas: Montageanschlussplatte, Zubehör Nr. 759 Servicepaket für Überputz, Zubehör Nr. 761/1 Servicepaket für Unterputz, Zubehör Nr. 769 Elektronische Heizungspumpe, Zubehör Nr. 1146 Hydraulische Weiche HW 50 Trinkwassererwärmer (Æ Kapitel 4.3) Regelung Witterungsgeführter Ein- oder Aufbauregler FW 200 Zubehöre für Regelungen wahlweise: Fernbedienung FB 100 wahlweise: Fernbedienung FB 10 Powermodul für einen Heizkreis IPM 1 Powermodul für zwei Heizkreise IPM 2 3-Wege-Mischer DWM 25-1 Mischermotor SM 3 Temperaturwächter TB 1 Bestell-Nr. 7 7 7 7 7 7 Preis 742 110 037 742 110 038 742 110 039 742 110 040 742 110 041 742 110 042 7 719 003 077 7 719 003 078 7 719 002 241 7 719 001 198 7 719 001 197 7 719 003 074 7 719 003 075 7 719 003 076 7 719 003 083 7 719 003 088 7 719 003 089 7 719 003 041 7 747 201 004 7 719 001 558 7 719 001 631 7 719 001 632 7 712 231 614 7 7 7 7 7 719 001 771 719 001 825 719 001 817 719 002 887 719 001 780 7 719 002 507 7 7 7 7 7 7 7 719 002 907 719 002 942 719 002 738 719 002 739 719 002 709 719 002 715 719 002 255 Tab. 7 26 6 720 614 354 (2007/10) Systemauswahl Stück Bezeichnung Solarsystem (Hauptkomponenten) Flachkollektor FKT-1S Flachkollektor FKC-1S Vakuumröhren-Kollektor VK 180 Solar-Doppelrohr SDR 15 Solar-Doppelrohr SDR 18 Solarstation AGS mit integriertem Solarmodul AGS 5/ISM 2 Solar-Ausdehnungsgefäß SAG 18 Anschlusssatz für SAG AAS 1 Thermostatischer Trinkwassermischer TWM 20 Bestell-Nr. 7 7 7 7 7 7 7 7 7 Preis 739 300 409 739 300 407 739 300 238 739 300 368 739 300 369 747 005 537 739 300 100 739 300 331 739 300 117 Tab. 7 6 720 614 354 (2007/10) 27 Systemauswahl 3.5 Anlagenschema 5: Festbrennstoffkessel mit Gas-Wandkessel und solarer Trinkwassererwärmung (Ceracontrol-Reglersystem) Heizungsanlage bestehend aus: Funktionsbeschreibung • Gas-Wandkessel Brennwert Cerapur Für die Regelung der Heizungsanlage mit Gas-Wandkessel Brennwert und zusätzlichem Scheitholzkessel Supraclass-SW mit Pufferspeicher und solarer Trinkwassererwärmung wird der witterungsgeführte Heizungsregler TA 270 verwendet. • einem gemischten Radiatorenheizkreis • einem gemischten Fußboden-Heizkreis • Solarspeicher • Scheitholzkessel Supraclass-SW Merkmale • Heizungspumpe (Primärkreis) versorgt das Heiznetz bis zur hydraulischen Weiche • Autarker Betrieb des Festbrennstoffkessels mit Pufferspeicher • Wasserinhalt der Anlage prüfen: zusätzliches Ausdehnungsgefäß erforderlich? • Sicherheitsgruppe nach DIN 1988 installieren • Informationen über Junkers Solaranlagen finden Sie im Prospekt bzw. Planungsheft „Thermische Solartechnik“ (7 181 465 266) • Die Schnellmontage-Sets können hier nicht verwendet werden. Alternativ können der Heizkreisverteiler AG 4-1 und die Pumpengruppe AG 2 R und AG 3 R eingesetzt werden. Zusätzlich wird dann noch die hydraulische Weiche HW 50 benötigt. Die Verbindung zwischen der hydraulischen Weiche und dem Heizkreisverteiler AG 4-1 ist bauseits zu erstellen. Zur Ansteuerung der Komponenten der beiden gemischten Heizkreise dient je ein Heizungsmischermodul HMM. Speichertemperatur, Speicherladepumpe und hydraulische Weiche werden über ein Heizungsschaltmodul HSM erfasst und angesteuert. Bei ausreichender Dimensionierung der Kesselleistung und des Pufferspeicherinhalts sind Kesselbetrieb und Heizkreisbetrieb beliebig variierbar. Über das Set zur Rücklaufanhebung RLS 50 wird die Mindestrücklauftemperatur des Kessels sichergestellt. Der autark betriebene Festbrennstoffkessel mit Pufferspeicher gibt bei ausreichender Pufferspeichertemperatur Heizwärme an den Sekundärkreis des Heizungsnetzes ab. Ist die Wärmezufuhr über den Scheitholzkessel bzw. aus dem Pufferspeicher für die Heizung und die Trinkwassererwärmung ausreichend, so wird der Anlauf des GasWandkessels blockiert. Über das Lüfterschaltmodul LSM 5 wird sowohl der Heizbetrieb als auch die Warmwasserbereitung durch den Gas-Wandkessel verhindert, während die Heizkreisregelung über den witterungsgeführten Regler TA 270 aktiv bleibt. So kann primär die Nutzung des Scheitholzkessels gewährleistet werden und die Regelungsfunktion bleibt uneingeschränkt vorhanden. Die Ansteuerung des motorischen Umsteuerventils UMV erfolgt über die Scheitholzkesselregelung TH 100, sobald eine Wärmeabgabe des Pufferspeichers in den Sekundärkreis der Heizung möglich ist. Über die sekundärseitigen Heizungspumpen wird das warme Heizwasser aus dem Pufferspeicher damit bedarfsgerecht den Heizkreisen zugeführt. Zur Ansteuerung der Solaranlage dient der Solarregler TDS 100, der gemäß der vorliegenden Fühlertemperaturen die Solarkreispumpe ansteuert. Der Solarregler TDS 100 ist in der Solarstation bereits eingebaut. 28 6 720 614 354 (2007/10) Systemauswahl Hydraulik mit Regelung (Prinzipschema) TF 20 TA 270 T1 HMM 230 V AC HSM HMM 230 V AC 230 V AC AF HK1 MAG LSM 5 HK2 230 V AC 230 V AC AV TDS 100 MF1 AV RV AV AB SB SB SP AV P1 E M LA RE E TB MF2 AV RV HP SV SAG AGS 5 / TDS 100 P2 M M1 AV AV VF AV M2 AV AV M HW 230 V AC TTH E UMV MA SV AV RV LP TWM WW AV KRS min. 65 °C TRK SF AV MAG PP KW T2 TFP T AV RLS 50 KW Bild 13 Festbrennstoffkessel mit Gas-Wandkessel und solarer Trinkwassererwärmung (Ceracontrol-Reglersystem) AB AF AGS 5 AV E HK1,2 HMM HP HSM HW KW LA LSM 5 LP M1,2 MA MAG MF1,2 P1,2 PP RE Auffangbehälter Außentemperaturfühler Solarstation Absperrarmatur Entlüftung Heizkreis Heizungsmischermodul Heizungspumpe (Primärkreis) Heizungsschaltmodul Hydraulische Weiche Kaltwassereintritt Luftabscheider Lüfterschaltmodul Speicherladepumpe 3-Wege-Mischer Manometer Membran-Ausdehnungsgefäß Mischerkreis-Temperaturfühler Heizungspumpe (Sekundärkreis) Pufferspeicher-Ladepumpe Durchflussmengeneinsteller mit Anzeige 6 720 614 354 (2007/10) RLS 50 RV SAG SB SF SP SV TA 270 TB TDS 100 TF 20 TWM T1 T2 TFK TFP TRK TTH UMV VF WW Set zur Rücklaufanhebung (Festbrennstoffkessel) Rückschlagventil Solar-Ausdehnungsgefäß Schwerkraftbremse Speichertemperaturfühler Solarkreispumpe Sicherheitsventil Witterungsgeführter Regler Temperaturwächter Solarregler für solare Trinkwassererwärmung Fernbedienung Thermostatischer Trinkwassermischer Temperaturfühler Kollektor Speichertemperaturfühler (solar) Kesseltemperaturfühler Fühler Pufferspeicher unten Fühler Pufferspeicher oben Fühler thermische Ablaufsicherung Umsteuerventil (motorisch) (bauseits) Vorlauftemperaturfühler Warmwasseraustritt 29 Systemauswahl Stück Bezeichnung Festbrennstoffkessel Scheitholzkessel Supraclass-SW KRS 15-2 Scheitholzkessel Supraclass-SW KRS 20-2 Scheitholzkessel Supraclass-SW KRS 25-2 Scheitholzkessel Supraclass-SW KRS 30-2 Scheitholzkessel Supraclass-SW KRS 35-2 Scheitholzkessel Supraclass-SW KRS 40-2 Zubehöre für Festbrennstoffkessel Thermische Ablaufsicherung TAS Kesselsicherheitsgruppe KSG Elektronische Heizungspumpe UPE 25-60, selbstregelnd Heizungspumpe UPS 25-60, 3-stufig Heizungspumpe UPS 25-40, 3-stufig Rücklaufgruppe bis 30 kW RLG Set zur Rücklaufanhebung RLS 30 Set zur Rücklaufanhebung RLS 50 Membran-Ausdehnungsgefäß MAG 50 Abgasthermometer AT 500 Zugbegrenzer ZB 150 Pufferspeicher Pufferspeicher P1000-120S Digitales Thermometer DTA Zubehöre Heizkreis Pumpengruppe AG 2 R Pumpengruppe AG 3 R Heizkreisverteiler AG 4-1 Gas-Wandkessel Erdgas H: Cerapur ZBR 11-42 A 23 Anschlusszubehör (Hauptkomponenten) Erdgas: Montageanschlussplatte, Zubehör Nr. 759 Servicepaket für Überputz, Zubehör Nr. 761/1 Servicepaket für Unterputz, Zubehör Nr. 769 Elektronische Heizungspumpe, Zubehör Nr. 852 Hydraulische Weiche HW 50 Trinkwassererwärmer (Æ Kapitel 4.3) Regelung Witterungsgeführter Aufbauregler TA 270 Zubehöre für Regelungen Fernbedienung TF 20 Heizungsschaltmodul HSM Heizungsmischermodul HMM 3-Wege-Mischer DWM 25-1 Mischermotor SM 3 Temperaturwächter TB 1 Lüfterschaltmodul LSM 5 Bestell-Nr. 7 7 7 7 7 7 Preis 742 110 037 742 110 038 742 110 039 742 110 040 742 110 041 742 110 042 7 719 003 077 7 719 003 078 7 719 002 241 7 719 001 198 7 719 001 197 7 719 003 074 7 719 003 075 7 719 003 076 7 719 003 083 7 719 003 088 7 719 003 089 7 719 003 041 7 747 201 004 7 719 001 558 7 719 001 631 7 719 001 632 7 712 231 797 7 7 7 7 7 719 001 771 719 001 825 719 001 817 719 002 024 719 001 780 7 744 901 122 7 7 7 7 7 7 7 744 901 123 719 001 662 719 001 661 719 002 709 719 002 715 719 002 255 719 001 570 Tab. 8 30 6 720 614 354 (2007/10) Systemauswahl Stück Bezeichnung Solarsystem (Hauptkomponenten) Flachkollektor FKT-1S Flachkollektor FKC-1S Vakuumröhren-Kollektor VK 180 Solar-Doppelrohr SDR 15 Solar-Doppelrohr SDR 18 Solarstation AGS mit integriertem Solarregler AGS 5/TDS 100 Solar-Ausdehnungsgefäß SAG 18 Anschlusssatz für SAG AAS 1 Thermostatischer Trinkwassermischer TWM 20 Bestell-Nr. 7 7 7 7 7 7 7 7 7 Preis 739 300 409 739 300 407 739 300 238 739 300 368 739 300 369 747 005 534 739 300 100 739 300 331 739 300 117 Tab. 8 6 720 614 354 (2007/10) 31 Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung 4 Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung 4.1 Scheitholzkessel Supraclass-SW Die Scheitholzkessel sind in sechs Kesselgrößen von 15 - 40 kW für das Ein- und Mehrfamilienhaus lieferbar. Sie sind geeignet für alle Heizungsanlagen nach DIN EN 12828. Je nach Einsatzzweck, Beschickungsmöglichkeit und Versorgungssicherheit werden sie in autarken Heizungsanlagen oder in so genannten Wechselbrand-Heizkessel-Kombinationen eingesetzt. Hierbei 4.1.1 sind sie kombinierbar mit verschiedenen Größen von Pufferspeichern. Die maximale Scheitholzlänge liegt für Heizkessel mit 15 kW und 20 kW bei 0,33 m. Bei Heizkesseln mit Leistungen ab 25 kW ist eine Scheitholzlänge von 0,5 m möglich. Gerätebeschreibung und Ausstattung Regelung Wärmedämmung Füllraum Doppelt gesicherte Kesseltüren Primärluft Düse Sekundärluft Holzvergasertechnik Doppelt gesicherte Kesseltüren Bild 14 Schnittbild Scheitholzkessel Supraclass-SW 32 6 720 614 354 (2007/10) Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung • Füllraum und Ascheraum sind auf komfortable Dauerbrandzeiten ausgelegt • Strahlungs- und Betriebsbereitschaftswärmeverluste werden durch eine sehr gute Wärmedämmung niedrig gehalten • Der Heizkessel ist für den unteren Abbrand (Sturzbrandprinzip) konstruiert und speziell auf die Verfeuerung von Holz ausgerichtet. Er wird von vorne beschickt. • Durch den ausschamottierten Brennraum mit Abgasumlenkung sind eine hohe Brennstoffausnutzung und niedrige Emissionswerte gewährleistet 4.1.2 Funktionsbeschreibung Die Scheitholzkessel Supraclass-SW arbeiten nach dem Sturzbrandprinzip. Ihr Füllraum kann Holzscheite mit einer Länge bis zu 0,5 m aufnehmen. Bei den großen Kesseln hat der Füllraum bis zu 170 l Fassungsvermögen und ermöglicht so eine Dauerbrandzeit von mehr als vier Stunden. Die Strahlungsverluste sind dank einem sehr guten Rundum-Wärmeschutz gering. Die Kesselwandung, die mit dem Heizgas in Berührung kommt, ist 6 mm stark und somit sehr robust und für eine lange Lebensdauer ausgelegt. 1 • Die Grenzwerte der Bundes-Immissionsschutzverordnung werden unterschritten 2 • Optimale Systemeinbindung mit automatischer Betriebsfortführung, differenztemperaturgesteuerte Speicherladepumpe und wahlweise serieller oder alternativer Pufferbetrieb 15 • Serienmäßig mit Regelgerät, Abgasgebläse, Reinigungswerkzeugen und KFE-Hahn 13 • Für den einfachen Anheizbetrieb und das sichere Nachlegen besitzt der Kessel eine Anheizklappe • Für Betrieb in geschlossenen Anlagen nach DIN EN 12828 ist der Heizkessel serienmäßig mit einem Sicherheitswärmetauscher ausgestattet, über den mittels einer thermischen Ablaufsicherung (Zubehör) überschüssige Wärme bis zur vollen Wärmeleistung des Heizkessels abgeführt wird. Der Wärmetauscher ist TÜV-geprüft • Als Hilfe beim Betriebsstart, als Sicherheit beim Nachlegen, zur Leistungssteuerung und zum Ausgleich von Zugschwankungen im Abgassystem ist serienmäßig ein Abgasgebläse installiert • Vollautomatischer Betriebsablauf mit Anheizüberwachung nach Betriebsstart • Fülltür mit Sicherheitsverriegelung • Automatischer Gebläsestart 6 720 614 354 (2007/10) 3 4 14 5 12 11 6 10 7 8 9 6 720 614 115-11.1RS Bild 15 Scheitholzkessel Supraclass-SW 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Oberes Verkleidungsblech Anheizklappe und Gestänge Anheizklappe Gebläseflügelrad Abgasgebläse Schieber für Sekundärluft Abgassammler Reinigungsöffnung Abgassammler Verkleidung Brennraumtür Brennraumtür Vorderwand Füll- und Anzündraum Einhängeblech Verkleidung Fülltür Fülltür 33 Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung Arbeitsweise des Kessels Reinigung Die kontrollierte Ausgasung der Heizgase aus dem Holz findet im oben liegenden Füllraum statt. Dafür wird Primärluft benötigt, die über mehrere Öffnungen optimiert zugeführt wird. Unter Zufuhr von Sekundärluft gelangen die Heizgase durch den Düsenstein zur Nachverbrennung in den ausschamottierten Brennraum mit Abgasumlenkung. Unterhalb der Brennkammer befindet sich die Heizfläche, die die Wärme der Heizgase an das Kesselwasser überträgt. Vom Brennraum strömen die Heizgase nach hinten und werden über das Abgasgebläse in das Abgassystem geleitet. Zur Reinigung besitzt der Kessel Reinigungsöffnungen an den Seiten und an der Oberseite des Abgassammlers. Ein Reinigungs-Set wird mit dem Kessel geliefert. Wenn der Düsensteineinsatz herausgenommen wird, können Asche und Verbrennungsrückstände einfach in den Brennraum gefegt und mit der Ascheschaufel von vorne durch die Brennraumtür entnommen werden. Wenn die eingestellte maximale Kesseltemperatur erreicht ist, schaltet das Abgasgebläse ab und die Kesselleistung wird erheblich reduziert. Wenn die Kesselwassertemperatur wieder sinkt, schaltet das Abgasgebläse entsprechend der Schalthysterese wieder ein. 7 747 012 774-13.1RS Bild 16 Abgasweg Anheizen Der Kessel hat an der Vorderseite eine Fülltür, durch die ein bequemes Anheizen und Befüllen möglich ist: B Anheizklappe aufziehen und Fülltür öffnen. Das Abgasgebläse startet automatisch. B Zum Anheizen geeignete Holzscheite einlegen und entzünden. B Fülltür wieder schließen. Nach ca. 10 min hat sich ein ausreichendes Glutbett gebildet. B Füllraum vollständig mit Holzscheiten füllen. B Anheizklappe zudrücken. Die Verbrennung schaltet auf „Sturzbrand“. 34 6 720 614 354 (2007/10) Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung 4.1.3 Technische Daten Nennwärmeleistung Feuerungswärmeleistung Emissionsklasse Schutzart max. zulässiger Betriebsdruck max. Betriebstemperatur Mindestrücklauftemperatur Inhalt des Brennstoff-Füllraums Wasserinhalt Gewicht Fülltür Abmessungen – Halbkreisöffnung B × H Normnutzungsgrad nach DIN 4702, Teil 8 Abgastemperatur Abgasmassenstrom Durchmesser Abgasanschluss CO2-Gehalt Brenndauer (Nennwärmeleistung) max. Länge der Holzscheite Notwendiger Förderdruck (Zugbedarf) Holzverbrauch bei Nennwärmeleistung des Heizkessels Wassergehalt < 20 % CO-Emissionen Staubemissionen Höhe mit Regelung Höhe ohne Regelung Breite Tiefe Höhe Abgasanschluss Höhe Vorlaufanschluss Höhe Rücklauf-/Entleerungsanschluss Abgasanschluss Heizwasseranschluss Vorlauf Heizkessel Rücklauf Heizkessel Entleerung Messstelle thermische Ablaufsicherung Vorlauf Sicherheitswärmetauscher Rücklauf Sicherheitswärmetauscher – – – – – – – – – – kW kW – IP bar °C °C l l kg KRS 15-2 KRS 20-2 KRS 25-2 KRS 30-2 KRS 35-2 KRS 40-2 15 20 25 30 35 40 17,6 23,5 29,4 35,3 41,2 47,1 3 21 3 95 60 88 88 132 132 170 170 70 70 100 100 110 105 360 360 435 435 470 470 – mm 430 × 240 430 × 240 430 × 240 430 × 240 430 × 240 500 × 285 – % – – – – °C g/s mm % – h – mm 330 330 500 – Pa 15 15 – kg/h 4,5 – – D C S L K A mg/m3N mg/m3N mm mm mm mm mm mm B mm – – VK RK E mm Zoll Zoll Zoll Zoll Ø 150 R 1 1/2 außen R 1 1/2 außen R 1 1/2 außen R 1/2 innen MV Zoll R 3/4 VL-SWT Zoll R 1 1/2 RL-SWT Zoll R 1 1/2 85,1 85,2 15 16 9,5 11,9 85,6 86,0 85,2 85,4 26 30 11,2 12 500 500 500 17 20 20 25 6 7,4 8,9 10,4 11,9 478 17 1445 1300 730 930 1060 1250 362 12 1445 1300 730 930 1060 1250 482 13 1445 1300 730 1120 1060 1250 397 14 1445 1300 730 1120 1060 1250 458 18 1585 1440 730 1120 1200 1390 487 16 1585 1340 790 1120 1100 1290 82 82 82 82 82 70 170 - 190 18 22 150 12,9 13 > 41) Tab. 9 1) Je nach Holzart und Qualität 6 720 614 354 (2007/10) 35 Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung 4.1.4 Abmessungen S L VK RL-SWT Ø 150 VL-SWT D MV C A K RK B E E 6 720 614 115-01.1RS Bild 17 Abmessungen und Anschlüsse Scheitholzkessel Supraclass-SW A B C D E K L MV RK RL-SWT S VK VL-SWT 36 Höhe Vorlaufanschluss Höhe Rücklauf-/Entleerungsanschluss Höhe ohne Regelung Höhe mit Regelung Entleerung Höhe Abgasanschluss Tiefe Messstelle thermische Ablaufsicherung Rücklauf Heizkessel Rücklauf Sicherheitswärmetauscher Breite Vorlauf Heizkessel Vorlauf Sicherheitswärmetauscher 6 720 614 354 (2007/10) Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung 4.1.5 Geräteaufbau 1 2 3 24 23 22 4 5 21 20 6 19 7 18 8 17 16 9 15 14 13 10 11 12 6 720 614 115-13.1RS Bild 18 Geräteaufbau Scheitholzkessel Supraclass-SW 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Oberes Verkleidungsblech Anheizklappe und Gestänge Anheizklappe Gebläseflügelrad Abgasgebläse Schamottstein Schamottstein Schieber für Sekundärluft Abschlussstein Abgassammler Reinigungsöffnung Abgassammler Schamottstein Brennraumboden (herausnehmbar) Verkleidung Brennraumtür Abgrenzplatte Brennraumtür Schamottstein unter Düsenstein Schamottstein Düsenstein Düsensteineinsatz Vorderwand Füll- und Anzündraum Einhängeblech Verkleidung Fülltür Fülltür 6 720 614 354 (2007/10) 37 Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung 4.1.6 Pumpendiagramme Kennlinien UPE 25-60 Kennlinien UPS 25-40 H (m) 6,0 H (m) 4,0 5,0 max. 3,6 3,2 4,0 2,8 3,0 2,4 2,0 2,0 1,6 1,2 1,0 0,8 min. 0 0,4 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 0 4,0 V (m3/h) 0 1,0 0,5 1,5 2,0 2,5 3,0 V (m3/h) Bild 19 Pumpendiagramm UPS 25-40 Bild 21 Pumpendiagramm UPE 25-60 4.1.7 Durchflusswiderstand Der Durchflusswiderstand ist die Druckdifferenz zwischen dem Vorlauf- und dem Rücklaufanschluss des Heizkessels. Er ist abhängig von der Heizwassermenge. Kennlinien UPS 25-60 H (m) 6,0 Der Durchflusswiderstand ist in den angegebenen Pumpendiagrammen zu berücksichtigen. 5,0 ∆p(mbar) 4,0 35 3,0 30 2,0 25 20 1,0 15 0 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 10 V (m3/h) Bild 20 Pumpendiagramm UPS 25-60 5 Legende zu Bild 19, 20 und 21: H V 0 Restförderhöhe Heizwassermenge 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 V (m3/h) Bild 22 Durchflusswiderstand Legende zu Bild 22: ∆p V 38 Duchflusswiderstand Heizwassermenge 6 720 614 354 (2007/10) Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung 4.2 Heizungsregelung 4.2.1 Regelgerät TH 100 Das Regelgerät TH 100 wird zusammen mit dem Scheitholzkessel geliefert und übernimmt die komplette Überwachung, Steuerung und Regelung des Kessels. 1 2 ALARM Das Regelgerät ist mit einem Sicherheitstemperaturbegrenzer und einer Schmelzsicherung gegen Überlastung ausgestattet. Über den Hauptschalter wird das Regelgerät ein- oder ausgeschaltet. Eine komfortable Bedienung wird über das Bedienfeld gewährleistet. Die mitgelieferten Temperaturfühler befinden sich bereits vormontiert im Inneren des Regelgerätegehäuses. 4 Bild 24 Bedienfeld 1 1 2 3 4 5 LCD-Display LED „Störung“ LED „Netz“ LED „Automatischer Betrieb“ Tipptastenbedienfeld 2 4.2.2 Konfigurierte Betriebsprogramme 6 720 614 126-85.1RS Bild 23 Bedienelemente 1 2 3 4 Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB) Schmelzsicherung 4 A (flink) Bedienfeld mit LCD-Display Hauptschalter Regelgerät Das Regelgerät verfügt über ein 2-zeiliges PunktmatrixLCD-Display für die Anzeige der aktuellen Betriebsdaten. Über drei weitere LEDs werden zusätzliche Betriebsdaten angezeigt. Das LCD-Display gibt umfassend Auskunft über den jeweiligen Betriebszustand des Heizkessels. Das Regelgerät TH 100 ist mit zwei vorprogrammierten Betriebsprogrammen ausgestattet. In diesen sind die Ansteuerung der verschiedenen Stellglieder und der Pufferspeicher-Ladepumpe hinterlegt. Auch die Nutzung eines zweiten Kessels im Bivalenzbetrieb ist möglich sowie die Nutzung in Verbindung mit einer Solaranlage. 6 720 614 354 (2007/10) 5 6 720 614 126-01.1RS ALARM 3 3 4 Von den hinterlegten Programmen können die Betriebsprogramme P01 und P03 aktiviert werden. Die Programme P02 und P04 sind nicht konfiguriert und können beim Regelgerät TH 100 nicht verwendet werden. Betriebsprogramm P01 Das Programm P01 ist ausgelegt für die Steuerung des Scheitholzkessels und des Heizungssystems. Der Scheitholzkessel kann über ein zwischengeschaltetes 3-WegeVentil mit einem zweiten Heizkessel gekoppelt werden. Die Einbindung eines Pufferspeichers ist mit dem Programm P01 nicht möglich. Die Heizungspumpe des Primärkreises sowie Kesselund Abgastemperaturfühler werden an der Regelung TH 100 angeschlossen. Ein Raumregler kann dort ebenfalls angeschlossen werden. Die Pumpe des Verbraucherkreises (Sekundärkreis) kann nur über den Raumregler bzw. über einen vom Scheitholzkessel unabhängigen Regler (z. B. TA 270) angesteuert werden. Bei der Auswahl des Programms P01 ist die Zulässigkeit der Anlage zu prüfen, da kein Pufferspeicher verwendet werden kann. 39 Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung Betriebsprogramm P03 Das Programm P03 ist ausgelegt für die Steuerung des Scheitholzkessels, eines Pufferspeichers und des Heizungssystems (Bild 25). Der Scheitholzkessel kann über ein zwischengeschaltetes 3-Wege-Ventil mit einem zweiten Heizkessel gekoppelt werden. Die PufferspeicherLadepumpe, die Kessel- und Abgastemperaturfühler sowie die Fühler des Pufferspeichers werden an der Regelung TH 100 angeschlossen. Ein Raumregler kann dort ebenfalls angeschlossen werden. Die Pumpe des Verbraucherkreises (Sekundärkreis) kann nur über den Raumregler bzw. einen vom Scheitholzkessel unabhängigen Regler (z. B. TA 270 oder TAP 2) angesteuert werden. erreicht hat, schaltet die Regelung den Scheitholzkessel in den automatischen Betrieb. Ist ein weiterer Heizkessel installiert, schaltet die Regelung das 3-Wege-Umsteuerventil um, sobald die Pufferspeichertemperatur TRK 40 °C erreicht hat. Beim Überschreiten der Kesseltemperatur TFK von 55 °C wird die Pufferspeicher-Ladepumpe PP aktiviert und der Puffer wird aufgeladen. Die Pufferspeicher-Ladepumpe wird erst wieder ausgeschalten, wenn die Temperaturdifferenz zwischen Kesseltemperatur TFK und Pufferspeichertemperatur TFP unter 10 K fällt. Beim Ausbrand des Scheitholzkessels wird das 3-WegeUmsteuerventil wieder in die Ursprungsstellung zurückgeschaltet, wenn die Heizwassertemperatur unter 40 °C und die Abgastemperatur unter 60 °C sinkt. Die Anheizphase des Scheitholzkessels ist auf eine Dauer von 15 Minuten begrenzt. Wenn die Abgastemperatur 80 °C und die Heizwassertemperatur 40 °C TA 270 KBR AF 230 V AC 230 V AC HMM 230 V AC HSM TB 1 MF LSM 5 AV MAG AV AV TA AV RV TA TA AV RV TA P M LP AV M AG 2-1 HP AV AG 3-1 AG 4-1 VF HW M WW DWU 1 RV E SF MA SV 230 V AC TRK KRS TTH TFK SV TFP KW AV RV RE KW T RLS 50 MAG RV PP AV MAG Bild 25 Bivalente Heizanlage mit Festbrennstoffkessel und Pufferspeicher AF AG 2-1 AG 3-1 AG 4-1 AV DWU 1 E HMM HSM HP HW KW LSM 5 LP M MA MAG 40 Außentemperaturfühler Pumpengruppe Pumpengruppe mit 3-Wege-Mischer Heizkreisverteiler Absperrarmatur Ventil Rücklaufanhebung (Gas-Heizkessel) Entlüftung Heizungsmischermodul Heizungsschaltmodul Heizungspumpe (Primärkreis) Hydraulische Weiche Kaltwassereintritt Lüfterschaltmodul Speicherladepumpe 3-Wege-Mischer Manometer Membran-Ausdehnungsgefäß MF P PP RE RLS 50 RV SF SV TA TA 270 TB 1 TFK TFP TRK TTH VF WW Mischerkreis-Temperaturfühler Heizungspumpe (Sekundärkreis) Pufferspeicher-Ladepumpe Durchflussmengeneinsteller mit Anzeige Set zur Rücklaufanhebung (Festbrennstoffkessel) Rückschlagventil Speichertemperaturfühler Gas-Heizkessel Sicherheitsventil Temperaturanzeige Witterungsgeführter Regler Temperaturwächter Kesseltemperaturfühler Fühler Pufferspeicher unten Fühler Pufferspeicher oben Fühler thermische Ablaufsicherung Vorlauftemperaturfühler Warmwasseraustritt 6 720 614 354 (2007/10) Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung 4.3 Warmwasserspeicher 4.3.1 Supraclass-SW mit nebenstehendem Warmwasserspeicher SK 130-2 E Beschreibung des Speichers Der Warmwasserspeicher SK 130-2 E mit druckfestem, emailliertem Stahlbehälter wurde so konstruiert, dass sämtliche Anschlüsse sowohl heizungs- als auch sanitärseitig an der Rückseite des Warmwasserspeichers enden. Eine FCKW-freie Wärmedämmung reduziert den Bereitschaftswärmeverlust. Die Temperatur des Speichers wird am Kesselschaltfeld eingestellt. Ein Anschluss für eine Zirkulationsleitung ist an der Rückseite des Speichers vorhanden. Bau- und Anschlussmaße 625 600 300 300 527 25 T RSP R 3/4 MA WW R 3/4 Z R 3/4 600 160 238 230 440 T1 635 965 160 VSP KW R 3/4 R 3/4 6 720 610 226-01.2R Bild 26 Bau- und Anschlussmaße SK 130-2 E KW MA RSP T T1 VSP WW Z Kaltwasseranschluss R 3/4 (Außengewinde) Magnesium-Anode Speicherrücklauf R 3/4 (Außengewinde) Tauchhülse mit Thermometer für Temperaturanzeige Reglertauchhülse für Speichertemperaturfühler (NTC) Speichervorlauf R 3/4 (Außengewinde) Warmwasseraustritt R 3/4 (Außengewinde) Zirkulationsanschluss R 3/4 (Außengewinde) 6 720 614 354 (2007/10) 41 Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung Technische Daten Speichertyp Wärmeübertrager: Wärmeübertragung SK 130-2 E – Heizschlange Nutzinhalt l 127 2 Heizfläche m 0,88 NL 2,9 min min 27 35 l l 158 184 kWh/d 1,59 max. Betriebsdruck Wasser bar 10 max. Betriebsdruck Heizschlange bar 10 Leergewicht (ohne Verpackung) kg 82 Leistungskennzahl 1) nach DIN 4708 bei max. Leistung min. Aufheizzeit von tK = 10 °C auf tSP = 60 °C: - tV = 90 °C - tV = 75 °C Weitere Angaben: Nutzbare Warmwassermenge (ohne Nachladung)2) tSP = 60°C und - tZ = 45°C - tZ = 40°C Bereitschaftswärmeverlust (24 h) nach DIN 4753 Teil 82) Tab. 10 1) Die Leistungskennzahl NL gibt die Anzahl der voll zu versorgenden Wohnungen mit 3,5 Personen, einer Normalbadewanne und zwei weiteren Zapfstellen an. 2) Verteilungsverluste außerhalb des Speichers sind nicht berücksichtigt. tK tSP tV tZ Kaltwasser-Zulauftemperatur Speichertemperatur Vorlauftemperatur Warmwasser-Auslauftemperatur Druckverlust der Heizschlange ∆p(bar) 0,6 0,5 Bei Verringerung der angegebenen Umlaufwassermenge bzw. der Ladeleistung oder Vorlauftemperatur verringert sich auch die Dauerleistung sowie der Leistungskennziffer (NL). 0,4 0,3 SK 13 0-2 E. . 0,2 0,1 0,08 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 6 720 610 226-02.4O 2,0 3,0 V (m3/h) Bild 27 Druckverlust SK 130-2 E Legende zu Bild 27: ∆p V Druckverlust Heizwassermenge Netzseitig verursachte Druckverluste sind im Diagramm nicht berücksichtigt. 42 6 720 614 354 (2007/10) Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung 4.3.2 Supraclass-SW mit nebenstehendem Warmwasserspeicher von 114 bis 500 Litern Nutzinhalt Beschreibung der Speicher Die Junkers-Scheitholzkessel können mit folgenden Speicherbaureihen aus dem Warmwasserspeicher-Programm von Junkers kombiniert werden: • SO 120/160/200-1 • SK 120/160/200-4 ZB • SK 300/400/500-3 ZB • SE 150/200/300 Sämtliche Warmwasserspeicher sind mit einem kodierten NTC-Speicherfühler ausgerüstet, der bei bivalentem Betrieb einfach an der Bosch-Heatronic der Gas-(Wand)Kessel bzw. an dem Heizungsschaltmodul HSM oder IPM aufgesteckt wird. Um im Sommerbetrieb eine Schwerkraftzirkulation zu verhindern, und somit ein Auskühlen des Warmwasserspeichers, ist der Einbau einer Schwerkraftbremse oder Rückschlagklappe im Speicherrücklauf notwendig. Der Speichervorlauf wird grundsätzlich in der Nähe des Kaltwassereintritts angeschlossen. Das bedeutet, dass der Warmwasserspeicher im Mitstrombetrieb genutzt wird. Somit wird die Ladeleistung optimal übertragen. Die Temperaturschichtung im Speicher verringert sich und es können sich keine Kaltwasserzonen bilden. Die Verrohrung zum Warmwasserspeicher ist bauseits herzustellen. Bei Bedarf ist eine Ladezeitsteuerung vorzusehen. Bei den Warmwasserspeichern SO ...-1 handelt es sich um die klassische Baureihe für den Einsatz in Ein- bis Dreifamilienhäusern. Mit dieser Speicherserie ist eine preiswerte Trinkwassererwärmung möglich. Die Speicher der Baureihe SK ...-4 ZB besitzen eine höhere Wärmeübertragungsleistung als die Speicher SO ...-1. Dadurch ist eine schnellere Wiederaufheizung möglich. Für den größeren Warmwasserbedarf eignen sich die Warmwasserspeicher SK 300/400/500-3 ZB, die mit stärkerer Isolierung, Mantel aus weißem Stahlblech, Reinigungsflansch und größerer Wärmetauscherfläche für den Einsatz in Mehrfamilienhäusern optimal ausgelegt sind. Die Speicher der Baureihe SE ... sind warmwasserseitig in austenitischem Edelstahl 316L nach DIN 4753, Teil 1, Abschnitt 4.2.3.1.1 ausgeführt. Dadurch sind diese Speicher gegenüber den üblichen Trinkwassern neutral. Nur wenn der Chloridgehalt des Trinkwassers den Grenzwert von 200 mg/l übersteigt, muss als zusätzlicher Korrosionsschutz eine Fremdstromanode (Zubehör Nr. 986 bei SE 150/200 bzw. Zubehör Nr. 987 bei SE 300) eingebaut werden. 6 720 614 354 (2007/10) 43 Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung Bau- und Anschlussmaße 30 ≥ 300 25 WW R 3/4 T L 565 T1 T1 Z R 3/4 R1 KW/E R 3/4 235 52 RSP R1 VSP 389 ∅ 510 SO 120-1 = 900 SO 160-1 = 1150 SO 200-1 = 1400 SO 120-1 = 935 SO 160-1 = 1185 SO 200-1 = 1435 MA 4132-07.2R 25 Bild 28 Bau- und Anschlussmaße SO 120/160/200-1 30 ≥ 300 WW R 3/4 T L MA RSP ∅ 510 60 191 55 430 481 T1 584 896 940 R1 Z R 3/4 T1 VSP R1 KW/E R 3/4 6720610255-01.2J 75 25 Bild 29 Bau- und Anschlussmaße SK 120-4 ZB Legende zu Bild 28 und 29: E KW L MA RSP T 44 Entleerung Kaltwassereintritt Kabeldurchführung Speichertemperaturfühler (NTC) Magnesium-Anode Speicherrücklauf Tauchhülse Temperaturanzeige T1 VSP WW Z Reglertauchhülse für Speichertemperaturfühler (NTC) Speichervorlauf Warmwasseraustritt (R 1 1/4 - Außengewinde) Zirkulationsanschluss (R 3/4 - Außengewinde) 6 720 614 354 (2007/10) Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung 30 ≥ 300 25 WW R 3/4 T L MA ∅ 510 55 Z R 3/4 T1 VSP R1 KW/E R 3/4 191 430 481 / 521 T1 R1 698 / 787 1190 / 1440 1146 / 1396 RSP 60 6720610255-02.2J 25 75 Bild 30 Bau- und Anschlussmaße SK 160/200-4 ZB 35 ≥ 300 WW R 1 1/4 T L SE 8 MA SK 300 = 1290 SK 400 = 1646 SK 500 = 1966 768 / 1124 / 1683 ∅ 710 RSP Z R 3/4 R 1 1/4 VSSP R 1 1/4 KW/E R 1 1/4 55 837 / 1037 / 1287 MA SK500 837 / 937 / 1187 T1 219 ≥ 1000 1227 / 1583 / 1903 SK300/400 30 4132-33.1R Bild 31 Bau- und Anschlussmaße SK 300/400/500-3 ZB Maßangaben hinter einem Schrägstrich beziehen sich auf die nächstgrößere Speicherausführung Legende zu Bild 30 und 31: E KW L MA RSP SE 8 T T1 Entleerung Kaltwassereintritt Kabeldurchführung Speichertemperaturfühler (NTC) Magnesium-Anode Speicherrücklauf Schalteinsatz mit Temperaturregler (Zubehör) Tauchhülse Temperaturanzeige Reglertauchhülse für Speichertemperaturfühler (NTC) 6 720 614 354 (2007/10) VSP WW Z Speichervorlauf Warmwasseraustritt Zirkulationsanschluss 45 Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung ≥ 200 T RSP WW Z KW VSP R 1 R 1 R 3/4 R 1 R 1 333 278 348 ∅ 660 SE 150 = 1120 SE 200 = 1345 SE 300 = 1795 105 105 105 105 177 T1 6 720 611 471-01.1R Bild 32 Bau- und Anschlussmaße SE 150/200/300 KW RSP T T1 VSP WW Z Kaltwassereintritt Speicherrücklauf Tauchhülse Temperaturanzeige Reglertauchhülse für Speichertemperaturfühler (NTC) Speichervorlauf Warmwasseraustritt Zirkulationsanschluss An den Speicheranschlüssen für Kaltwasser (KW) und Speichervorlauf (VSP) bauseits Entleerungen montieren! 46 6 720 614 354 (2007/10) Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung Druckverlust der Heizschlangen ∆p (bar) 0,4 0,4 0,3 0,3 0,2 0,2 12 0/1 60 /20 0-1 ∆p (bar) 0,08 0,08 0,06 0,05 SO 0,06 0,1 0,05 SK SK 500-3 40 0-3 ZB SK ZB 30 0-3 ZB 0,1 0,04 0,04 0,03 0,03 0,02 0,02 0,01 0,01 0,6 0,8 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 V (m3/h) 3489-16.2 R Bild 33 Druckverlust SO 120/160/200-1 0,6 0,8 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 V (m3/h) 4132-03.1 R Bild 35 Druckverlust SK 300/400/500-3 ZB ∆p (bar) ∆p (bar) 0,4 0,3 0,4 0,3 0,2 0,2 00 0,1 SK 200-4 ZB 0/3 0,08 0,02 /20 SK 160-4 ZB 150 0,06 0,05 SK 120-4 ZB SE 0,1 0,08 0,06 0,05 0,04 0,03 0,04 0,01 0,008 0,006 0,005 0,004 0,03 0,02 0,003 0,002 0,01 0,001 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 2,0 3,0 4,0 6,0 6 720 610 255-03.1R Bild 34 Druckverlust SK 120/160/200-4 ZB V (m3/h) 0,6 0,8 1,0 2,0 6 720 611 471-02.1R 3,0 4,0 5,0 V (m3/h) Bild 36 Druckverlust SE 150/200/300 Legende zu Bild 33, 34, 35 und 36: ∆p V Druckverlust Heizwassermenge 6 720 614 354 (2007/10) Netzseitig verursachte Druckverluste sind in den Diagrammen nicht berücksichtigt. 47 Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung Technische Daten SO 120/160/200-1 und SK 120/160-4 ZB Speichertyp Wärmeübertrager: Wärmeübertragung SO 120-1 SO 160-1 SO 200-1 SK 120-4 ZB SK 160-4 ZB – Anzahl der Windungen – 6 6 6 7 10 Nutzinhalt l 114 153 192 114 152 Heizwasserinhalt l Heizschlange Heizschlange Heizschlange Heizschlange Heizschlange 4 4 4 5,02 6,88 Heizfläche 2 m 0,6 0,6 0,6 0,7 1,0 Leistungskennzahl1) nach DIN 4708 bei max. Leistung NL 1,4 2,8 4,4 1,5 3,0 min min 26 31 34 40 41 49 24 30 29 38 l l 147 171 204 238 254 296 147 171 204 238 kWh/d 1,35 1,61 1,81 1,59 1,86 max. Betriebsdruck Wasser bar 10 10 10 10 10 max. Betriebsdruck Heizung bar 10 10 10 10 10 Leergewicht (ohne Verpackung) kg 43 49 54 55 67 Farbe – weiß oder gelb/silber weiß oder gelb/silber weiß oder gelb/silber weiß weiß min. Aufheizzeit von tK = 10 °C auf tSP = 60 °C mit tV = 85 °C bei: - 22 kW Heizleistung - 16 kW Heizleistung Weitere Angaben: Nutzbare Warmwassermenge (ohne Nachladung)2) tSP = 60 °C und - tZ = 45 °C - tZ = 40 °C Bereitschaftswärmeverlust (24 h) nach DIN 4753 Teil 82) Tab. 11 1) Die Leistungskennzahl NL gibt die Anzahl der voll zu versorgenden Wohnungen mit 3,5 Personen, einer Normalbadewanne und zwei weiteren Zapfstellen an. 2) Verteilungsverluste außerhalb des Speichers sind nicht berücksichtigt. tK tSP tV tZ Kaltwasser-Zulauftemperatur Speichertemperatur Vorlauftemperatur Warmwasser-Auslauftemperatur Die angegebenen Dauerleistungen beziehen sich auf eine Heizungsvorlauftemperatur von 90 °C, eine Warmwasser-Auslauftemperatur von 45 °C und eine Kaltwasser-Zulauftemperatur von 10 °C bei maximaler Ladeleistung (Wärmeerzeugerleistung mindestens so groß wie Heizflächenleistung des Speichers). Eine Verringerung der angegebenen Umlaufwassermenge bzw. der Ladeleistung oder Vorlauftemperatur hat eine Verringerung der Dauerleistung sowie der Leistungskennziffer (NL) zur Folge. 48 6 720 614 354 (2007/10) Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung Technische Daten SK 200-4 ZB, SK 300/400/500-3 ZB und SE 150/200/300 SK 200-4 ZB SK 300-3 ZB SK 400-3 ZB SK 500-3 ZB SE 150 SE 200 SE 300 Heizschlange Heizschlange Heizschlange Heizschlange Heizschlange Heizschlange Heizschlange 12 10 13 17 – – – 190 293 388 470 148 197 288 8,2 10 12 14 – – – 1,2 1,5 1,8 2,6 0,93 0,93 0,93 4,2 8,7 13,5 17 3,0 5,8 11,5 35 46 48 65 61 80 73 96 28 37 36 48 52 70 254 296 365 426 482 563 584 682 184 214 246 287 370 432 2,24 2,2 2,5 3,1 1,43 1,5 1,92 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 15 15 15 79 135 150 170 33 39,5 50 weiß weiß oder gelb/silber weiß oder gelb/silber weiß oder gelb/silber weiß weiß weiß 6 720 614 354 (2007/10) 49 Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung 4.4 Pufferspeicher P500/750/1000 - 80S/120S Beschreibung der Speicher • Pufferspeicher in drei Größen mit 500 l, 750 l oder 1000 l Fassungsvermögen, wahlweise mit 80 mm oder 120 mm Weichschaum-Dämmung • Speicher aus Stahlblech in stehender zylindrischer Ausführung • Mit integrierter Schichtladeeinrichtung für temperatursensible Rücklauf- oder Solarvorlaufeinspeisung • 1-teilige Weichschaum-Dämmung im Folienmantel und Reißverschluss für P500/750/1000-80S • 2-teilige Weichschaum-Dämmung mit HartplastikFolienmantel und Rasterklemmschiene für P500/750/1000-120S (nachträglich montierbar) • Kunststoff-Abdeckung Ausstattung: • Anschlüsse für Wärmeerzeuger und Heizkreise alle seitlich abgehend • 5 Rohranschlussstutzen in R 1 1/4 • Farbe silber • Digitales Thermometer zum Einbau in Tauchhülsen oder Anlegefühler ≥ 500 Bild 37 P750-120S ≥ 400 ≥ 100 ≥ 100 6 720 613 761-02.1RS Bild 38 Empfohlene Mindestwandabstände 50 6 720 614 354 (2007/10) Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung Bau- und Anschlussmaße D E M1 VS1 VS2 VS3 RS3 M1 M1 - M3 HV3 ER HV1 M2 HV2 H M RS1 HR2 HR1 RS2 6 720 613 761-01.1RS Bild 39 Bau- und Anschlussmaße P500/750/1000 - 80S/120S E ER M M1 M2 M3 RS1 RS2 RS3 VS1 VS2 VS3 Entlüftung Einspeiserohr Muffe Rp 1/2 für Tauchhülse (z. B. Temperaturregler) Messstelle für Temperaturfühler Messstelle für Temperaturfühler Messstelle für Temperaturfühler Rücklauf Speicher, temperatursensibel (Heizkreis) Rücklauf Speicher (Festbrennstoffkessel/Solar) Rücklauf Speicher, temperatursensibel (Solar) Vorlauf Speicher (Heizkreis) Vorlauf Speicher (Festbrennstoffkessel) Vorlauf Speicher, temperatursensibel (Solar) Technische Daten 80S Speicherinhalt Durchmesser - Speicher - Speicher mit Wärmedämmung Höhe (= Kippmaß) Anschlusshöhe - Vorlauf Heizkreis - Vorlauf Festbrennstoffkessel - Vorlauf Solar - Rücklauf Heizkreis - Rücklauf Festbrennstoffkessel/Solar Anschlussdurchmesser - Vorlauf - Rücklauf Bereitschaftswärmeverlust1) Gewicht Netto max. Betriebsdruck Heizwasser max. Betriebstemperatur P500 120S 500 80S 750 P750 120S 750 P1000 80S 120S 1000 1000 – l DSP D H mm mm mm 650 815 1805 650 895 1845 800 965 1745 800 1045 1785 900 1065 1730 900 1145 1770 HV1 HV2 HV3 HR1 HR2 mm mm mm mm mm 1641 1466 970 307 148 1641 1466 970 307 148 1586 1431 951 288 133 1586 1431 951 288 133 1565 1398 940 299 133 1565 1398 940 299 133 Ø V1...3 Ø R1,2 – – – – DN DN kWh/d kg bar °C R 1 1/4 R 1 1/4 3,8 2,9 121,5 125 3 95 R 1 1/4 R 1 1/4 4,9 3,3 149 156 3 95 R 1 1/4 R 1 1/4 5,3 3,7 165 176 3 95 Tab. 12 1) In 24 h bei Speichertemperatur 65 °C (nach E DIN 4753-8) 6 720 614 354 (2007/10) 51 Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung 4.5 Scheitholzkessel Supraclass-SW mit Solarspeicher Beschreibung der Solarspeicher SK 300-1 solar/SK 400-1 solar/SK 500-1 solar Junkers-Solarspeicher sind mit zwei Wärmetauschern ausgerüstet. Der untere Wärmetauscher ist für den Anschluss an die Solaranlage bestimmt und besteht aus Stahl. Mit dieser Werkstoffauswahl entstehen keine Probleme von Inhibitoren im Solarkreis. Die Wärmetauscher und der Speicherbehälter sind auf der Trinkwasserseite mit einer Emaillierung geschützt. • Warmwasserspeicher mit druckfestem emailliertem Stahlbehälter Sollte die gewonnene Energie aus den Solarkollektoren einmal nicht ausreichen, so besteht die Möglichkeit, über das zweite Heizregister mit einem Heizgerät das Trinkwasser nachzuheizen. Das zweite Heizregister dient nur zum Nacherwärmen des Trinkwassers. Der Junkers-Solarspeicher SP 750 solar kann zusätzlich zur Trinkwassererwärmung auch im Heizungsunterstützungsbetrieb zur Vorwärmung des Heizungsrücklaufs eingesetzt werden. • Mantel aus PVC-Folie mit Weichschaum-Unterlage Ausstattung: • Schutzanode • FCKW-freie Wärmedämmung • Zirkulationsanschluss • Reinigungsflansch • NTC-Speicherfühler • Muffe Rp 1 1/2 mit Stopfen für Elektroheizung • 2 Wärmeübertrager: oben für Heizgerät, unten für Solarkollektoren • Weiß/grau oder gelb/silber SK 300 solar • Niedrig bauender Speicher z. B. für Dachheizzentralen Um möglichst viel Wärme für die Heizungsunterstützung zu speichern, wird der Solarkreis erst bei ca. 80 °C Speichertemperatur über die Solarregelung abgeschaltet. Deshalb sind Heizwassertemperaturen von ca. 80 °C im Heiznetz möglich. • Warmwasserspeicher mit druckfestem emailliertem Stahlbehälter • Mantel aus PVC-Folie mit Weichschaum-Unterlage, Deckel grau Ausstattung: • Isoliert eingebaute Schutzanode • FCKW-freie Wärmedämmung • Zirkulationsanschluss • Reinigungsflansch • NTC-Speicherfühler • 2 Wärmeübertrager: oben für Heizgerät, unten für Solarkollektoren • Weiß/grau 52 6 720 614 354 (2007/10) Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung SP 750 solar Solaranlagenfrostschutz • Zur solaren Heizungsunterstützung geeignet • Mantel aus PVC-Folie mit 100 mm Weichschaum-Dämmung und Reißverschluss auf der Rückseite, Abdeckung aus Kunststoff Für den Frostschutz des Solarheizkreises ist ein entsprechendes Wasser-Glykol-Gemisch einzusetzen. Dabei sind die Angaben des Solaranlagenherstellers und des Frostschutzmittelherstellers (Handhabung und Umweltverträglichkeit Æ DIN Sicherheitsdatenblatt) zu beachten. Ausstattung: Solarregelung • Magnesium-Schutzanode Die Montagehinweise und die Bedienungsanleitung der Solarregelung sind zu beachten. • Solar-Kombispeicher mit 750 l Volumen, davon 195 l Trinkwasser • FCKW-freie Wärmedämmung • NTC-Speicherfühler zum Anschluss an ein Heizgerät mit Heatronic • Obere Heizschlange im innenliegenden Trinkwasserspeicher für Nachheizung durch Heizgerät • Untere Heizschlange für Solarheizung • Trinkwasserseitig emaillierter Speicherbehälter • Heizwasserseitige Anschlussmöglichkeit für Entleerung • Heizwasserseitiger Handentlüfter • Weiß oder silber Solarseitiger Anschluss Im Interesse einer möglichst gleichmäßigen und durchgehenden Speicherladung wird beim Solar-Wärmetauscher der Anschluss von Vorlauf oben und Rücklauf unten empfohlen. Dadurch unterstützt der Solar- den Nachheizwärmetauscher bei der durchgängigen Wärmeschichtung im Speicher. An der höchsten Stelle zwischen Speicher und Solarkreis ist zur Vermeidung von Betriebsstörungen durch Lufteinschluss eine wirksame Entlüftung (z. B. Lufttopf) vorzusehen. Die Ladeleitungen sollen möglichst kurz und gut isoliert sein, um unnötige Druckverluste und Auskühlung des Speichers durch Rohrzirkulation o. Ä. zu verhindern. Je nach verwendetem Frostschutzmittel vergrößert sich der Druckverlust. Dies muss bei der Auslegung der Heizungspumpe berücksichtigt werden. 6 720 614 354 (2007/10) Um eine Überhitzung des Speichers zu vermeiden, muss die Speichertemperatur entsprechend den Hinweisen der Solarregelung auf maximal 85 °C begrenzt werden. Wenn z. B. dem Speicher längere Zeit kein Warmwasser entnommen wird und die Speichertemperatur den Grenzwert übersteigt, wird die Speicherladepumpe für den Solarkreis (SLP) ausgeschaltet und somit die Wärmezufuhr vom Sonnenkollektor zum Speicher unterbrochen. Ausdehnungsgefäß und Sicherheitsventil Für den Solarheizkreis ist das Ausdehnungsgefäß in seiner Kapazität nach den allgemein gültigen Unterlagen und Richtlinien auszuwählen. Ein zu klein ausgelegtes Ausdehnungsgefäß führt zu Sauerstoffeinbruch in den Solarheizkreis und damit zu Korrosionsschäden, Verschlammung und Betriebsstörungen. Ein bauteilgeprüftes Sicherheitsventil ist bauseits in den Solarheizkreis entsprechend den gültigen Vorschriften zu montieren. Die Ausblaseleitung darf nicht verschlossen werden und muss frei und beobachtbar über einer Entwässerungsstelle münden. Detailinformationen zu den Bauteilen finden Sie im Planungsheft „Thermische Solartechnik“ (7 181 465 266). 53 Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung Zirkulationsleitung Alle Speicher sind mit einem eigenen Zirkulationsanschluss versehen. Weil die Zirkulation die Temperaturschichtung im Speicher zerstört, ist sie im Zusammenhang mit Solaranlagen jedoch nicht zu empfehlen. ZP RV Die Zirkulation ist mit Rücksicht auf die Auskühlverluste nur mit einer zeit- und/oder temperaturgesteuerten Trinkwasser-Zirkulationspumpe zulässig. Oft genügt ein 10- oder 20-minütiges Einschalten der Zirkulationspumpe kurz vor dem Aufstehen. Während des restlichen Tages bleibt der Leitungsinhalt durch häufigere Zapfvorgänge ausreichend warm. Ein geeignetes Rückschlagventil ist vorzusehen. Wird die Speichertemperatur an der Solarregelung auf über 60 °C eingestellt, so muss wegen Verbrühungsgefahr in die Warmwasserleitung der thermostatische Mischer TWM eingebaut werden. Dieser ist als Zubehör erhältlich bzw. in den Solarpaketen zur solaren Heizungsunterstützung enthalten. Der TWM ist auf maximal 60 °C einzustellen. Z SG VSSP ϑ T2 VHSP T3 ϑ 7 181 465 266-61.1O Bild 41 Trinkwasserseitiges Anschlussschema bei solarer Heizungsunterstützung Legende zu Bild 40 und 41: BWAG KW RHSP TWM VHSP T2 ϑ RSSP RV VSSP KW 7 181 465 266-12.1O Bild 40 Trinkwasserseitiges Anschlussschema bei solarer Trinkwassererwärmung 54 SA T3 SE BWAG T3 VSSP ϑ RSSP KW SG T2 TWM RHSP KW VHSP SE RV Z RHSP RV SA ZP S... solar WW RV RSSP WW RV TWM WW Z ZP Trinkwasser-Ausdehnungsgefäß (Empfehlung) Kaltwasseranschluss Speicherrücklauf von der oberen Speicherheizschlange zum Heizgerät Speicherrücklauf - von der unteren Speicherheizschlange zum Flachkollektor Rückschlagventil Speicherrücklauf vom heizwasserseitigen Speicherteil zum Heizgerät Speichervorlauf - vom Heiznetz über 3-Wege-Umsteuerventil zum heizwasserseitigen Speicherteil Sicherheitsgruppe nach DIN 1988 Heizwasserseitiger Speichertemperaturfühler zum Solarregler (NTC) Heizwasserseitiger Speichertemperaturfühler zum Solarregler (NTC) Thermostatischer Warmwassermischer Speichervorlauf - vom Heizgerät zur oberen Speicherheizschlange Speichervorlauf - vom Flachkollektor zur unteren Speicherheizschlange Warmwasseranschluss Zirkulationsleitung Zirkulationspumpe 6 720 614 354 (2007/10) Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung Thermische Desinfektion Nach DVGW-Arbeitsblatt 551 ist eine thermische Desinfektion für private Ein- und Zweifamilienhäuser nicht nötig. TDP ZP Während der turnusmäßigen thermischen Desinfektion ist es sinnvoll, die Zirkulation zum Kaltwasseranschluss umzuleiten. Dadurch lässt sich der gesamte Speicherinhalt mit Zirkulationsleitungen, unabhängig vom Solarheizkreis (z. B. bei schlechtem Wetter), für einen kurzen überwachten Zeitraum über die Normalbetriebstemperatur aufheizen. RV RV RV TWM WW RV SG Z SU KW RHSP VHSP Die Zeitschaltung für die thermische Desinfektion ist mit dem Solarregler TDS 300 realisierbar oder bauseits zu erstellen. VSSP ϑ T2 ϑ SA T3 SE RSSP KW BWAG 7 181 465 266-48.1O WW Bild 43 Trinkwasserseitiges Anschlussschema bei solarer Heizungsunterstützung Z Legende zu Bild 42 und 43: ZP S... solar RV VHSP SU TWM RHSP T3 ϑ VSSP RSSP TDP T2 ϑ BWAG KW RHSP RV SA RV RSSP SE RV KW 6 720 610 242-06.1R Bild 42 Trinkwasserseitiges Anschlussschema bei solarer Trinkwassererwärmung SG SU T2 T3 Beim Solarspeicher SP 750 solar ist eine thermische Desinfektion nicht sinnvoll, da nicht nur das Trinkwasservolumen des Speichers erhitzt werden müsste, sondern der gesamte Speicherinhalt von 750 l. TDP TWM VHSP VSSP WW Z ZP 6 720 614 354 (2007/10) Trinkwasser-Ausdehnungsgefäß (Empfehlung) Kaltwasseranschluss Speicherrücklauf von der oberen Speicherheizschlange zum Heizgerät Speicherrücklauf - von der unteren Speicherheizschlange zum Flachkollektor Rückschlagventil Speicherrücklauf vom heizwasserseitigen Speicherteil zum Heizgerät Speichervorlauf - vom Heiznetz über 3-Wege-Umsteuerventil zum heizwasserseitigen Speicherteil Sicherheitsgruppe nach DIN 1988 Schaltuhr mit Wochenprogramm (optional) Heizwasserseitiger Speichertemperaturfühler zum Solarregler (NTC) Heizwasserseitiger Speichertemperaturfühler zum Solarregler (NTC) Pumpe für thermische Desinfektion Thermostatischer Warmwassermischer Speichervorlauf vom Heizgerät zur oberen Speicherheizschlange Speichervorlauf vom Flachkollektor zur unteren Speicherheizschlange Warmwasseranschluss Zirkulationsleitung Zirkulationspumpe 55 Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung Bau- und Anschlussmaße WW R1 MA RHSP T R1 1794* 1725* 1424* 1179* 1064* Z R 3/4 VHSP R1 T3 VSSP R1 ∅ 600 RSSP R1 KW/E R1 90* T2 964* 403* EH 1844* T3 25 T2 6 720 610 242-02.3O 50 ≥ 400 Bild 44 Bau- und Anschlussmaße SK 300-1 solar WW R1 MA T T3 1591 / 1921* 1354 / 1604* 1111 / 1264* Z R 3/4 VSSP R1 VHSP R1 T2 RSSP R1 220* 55* T2 1006 / 1114* 909 / 965* EH 1523 / 1853* ∅ 700 RHSP R1 T3 25 KW/E R1 6 720 610 242-04.3O Bild 45 Bau- und Anschlussmaße SK 400/500-1 solar Legende zu Bild 44, 45 und 46: E EH KW MA RHSP RSSP T T2 56 Entleerung Elektroheizung Kaltwassereintritt Magnesium-Anode Speicherrücklauf - Heizung Speicherrücklauf - Solar Tauchhülse Temperaturanzeige Tauchhülse Speichertemperaturfühler - Solar T3 VHSP VSSP WW Z * Tauchhülse Speichertemperaturfühler - Heizung (NTC) Speichervorlauf - Heizung Speichervorlauf - Solar Warmwasseraustritt Zirkulationsanschluss Die Maßangaben gelten für den Fall, dass die Stellfüße ganz eingedreht sind. Durch Herausdrehen der Stellfüße können diese Maße um max. 40 mm erhöht werden. 6 720 614 354 (2007/10) 20 Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung WW R 1 1/4 MA RHSP R1 T Z R 3/4 1325 965 845 VHSP R1 VSSP R1 55 T2 725 286 1227 T3 RSSP R1 KW/E R 1 1/4 ∅ 700 30 7 181 465 266-17.2O Bild 46 Bau- und Anschlussmaße SK 300 solar ∅ 950 ZL 103 RHSP G 3/4 ≥ 100 KW G 3/4 ∅ 750 WW G 3/4 VHSP G 3/4 HE Z G 3/4 TNTC 165 T 330 MA 768* SE G1 T2 RSSP G1 T3 T2 288* 738* 1218* VSSP G1 1900* T3 1950* 2040* SA G1 E Rp 1 140 6 720 610 983-01.3O Bild 47 Bau- und Anschlussmaße SP 750 solar Legende zu Bild 47: E HE KW MA RHSP RSSP SA SE T T2 Heizwasserseitige Entleerung (Rp 1); bauseits montieren Handentlüfter Kaltwasseranschluss (G 3/4 - Überwurfmutter) Magnesium-Anode Speicherrücklauf - von der oberen Speicherheizschlange zum Heizgerät (G 3/4 - Überwurfmutter) Speicherrücklauf - von der unteren Speicherheizschlange zum Flachkollektor (G 1) Speicheraustritt - vom heizwasserseitigen Speicherteil zum Heizgerät (G 1) Speichereintritt - vom Heiznetz über 3-Wege-Umsteuerventil zum heizwasserseitigen Speicherteil (G 1) Thermometer für Temperaturanzeige untere Tauchhülse (Innen-Ø = 16 mm) heizwasserseitiger Speichertemperaturfühler - zum Solarregler (NTC) 6 720 614 354 (2007/10) T3 TNTC VHSP VSSP WW Z ZL 103 * Mittlere Tauchhülse (Innen-Ø = 16 mm) heizwasserseitiger Speichertemperaturfühler - zum Solarregler (NTC) Obere Tauchhülse; trinkwasserseitiger Speichertemperaturfühler - zum Heizgerät (NTC) Speichervorlauf - vom Heizgerät zur oberen Speicherheizschlange (G 3/4 - Überwurfmutter) Speichervorlauf - vom Flachkollektor zur unteren Speicherheizschlange (G 1 - Innengewinde) Warmwasseranschluss (G 3/4 - Überwurfmutter) Zirkulationsanschluss (G 3/4) Durchführung für Zirkulationsrohr (Zubehör ZL 103) Die Maßangaben gelten für den Fall, dass die Stellfüße ganz eingedreht sind. Durch Herausdrehen der Stellfüße können diese Maße um max. 40 mm erhöht werden. 57 Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung Druckverlust der Heizschlangen ∆p (bar) ∆p (bar) 0,1 0,08 0,08 SK 300-1 solar He 0,01 0,008 0,006 0,005 0,004 un ter e 0,006 0,005 0,004 sc h la ng 0,01 0,008 0,02 eiz 0,02 0,03 0,003 0,003 0,002 0,002 0,001 te re H 0,03 SK 500-1 solar 0,06 0,05 0,04 un 0,06 0,05 0,04 0,001 0,3 0,4 0,6 0,8 1,0 0,2 2,0 3,0 4,0 5,0 V (m3/h) 7 181 465 266-14.2O Bild 48 Druckverlust SK 300-1 solar 0,1 0,08 0,03 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 lan sch 0,01 0,01 0,008 ter eH eiz 0,008 0,006 0,005 0,004 un 0,006 0,005 0,004 V (m3/h) SK 300 solar ge 0,02 (W as un se ter r-P eH rop eiz yle sch ob n-G ere lan lyk ge He ol (W izs 55 ch a /45 s lan se ) r) ge 0,1 0,08 0,04 3,0 Bild 50 Druckverlust SK 500-1 solar ∆p (bar) SK 400-1 solar 2,0 7 181 465 266-87.1O ∆p (bar) 0,06 0,05 0,6 0,8 1,0 0,4 un ter eH eiz sc hla ng e( un Wa ter sse eH r-G eiz lyk sc hla ol 55 ng e( /4 5) Wa sse r) ob ere He izs ch lan ge 0,2 0,003 0,003 0,002 0,002 0,001 0,001 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 1,0 7 181 465 266-15.2O Bild 49 Druckverlust SK 400-1 solar 58 e( un Wa te ss re erHe Pr izs op ob c yle er e H hlan n-G ge eiz lyk sc (W ol hla as 55 ng se /4 r) e 5) izs ch lan ge (W un ass ter ereH Pro eiz py ob sch len ere lan -Gl He yko ge izs (W l5 ch 5/4 ass lan er ) 5) ge 0,1 2,0 3,0 4,0 5,0 V (m3/h) 0,2 0,3 0,4 0,6 0,8 1,0 7 181 465 266-18.2O 2,0 3,0 4,0 5,0 V (m3/h) Bild 51 Druckverlust SK 300 solar 6 720 614 354 (2007/10) Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung Achtung: Der Druckverlust im Solarheizkreis hängt wesentlich davon ab, ob Wasser oder ein Wasser-Glykol-Gemisch verwendet wird. Darauf muss bei der Berechnung des Druckverlustes unbedingt geachtet werden! ∆p (bar) 0,1 SP 750 solar 55 /45 ) 0,06 0,05 0,04 izs ch lan ge 0,03 (W ass erPro py len -G lyk ol 0,08 ob ere He 0,02 sch lan ge 0,01 Beispiel: Bei einem Wasser-Propylen-Glykol-Mischverhältnis von 55/45 (frostsicher bis ca. –30 °C) liegt der Druckverlust etwa bei dem 1,2-fachen des Wertes für reines Wasser. 0,008 Bei der Ermittlung des Druckverlustes sind die Angaben des Herstellers zu beachten. un ter e He iz 0,006 0,005 0,004 0,003 0,002 0,001 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 1,0 7 181 465 266-93.1O 2,0 3,0 4,0 5,0 V (m3/h) Bild 52 Druckverlust SP 750 solar Legende zu Bild 48, 49, 50, 51 und 52: ∆p V Druckverlust Heizwassermenge 6 720 614 354 (2007/10) 59 Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung Technische Daten SK 300 solar und SK 300/400/500-1 solar Speichertyp Oberer Wärmeübertrager - Nachheizung: Wärmeübertragung SK 300 solar SK 300-1 solar SK 400-1 solar SK 500-1 solar – Heizschlange Heizschlange Heizschlange Heizschlange Anzahl der Windungen – 4 7 7 9 Nutzinhalt: - Gesamt - ohne Solarheizung l l 293 130 286 132 364 150 449 184 Heizwasserinhalt l 3,5 5 6,5 8,5 Heizfläche 2 m 0,54 0,8 1 1,3 max. Heizflächenleistung bei: - tV = 90 °C und tSP = 45 °C nach DIN 4708 - tV = 85 °C und tSP = 60 °C kW kW 26 14,4 30,6 21 36,8 25,5 46,0 32 max. Dauerleistung bei: - tV = 90 °C und tSP = 45 °C nach DIN 4708 - tV = 85 °C und tSP = 60 °C l/h l/h 639 234 757 514 891 624 1127 784 berücksichtigte Umlaufwassermenge l/h 1300 1300 1300 1300 NL 1,4 1,6 2,5 4,4 – Heizschlange Heizschlange Heizschlange Heizschlange 1) Leistungskennzahl nach DIN 4708 bei tV = 90 °C (max. Heizleistung) Unterer Wärmeübertrager - Solarkreis: Wärmeübertragung Anzahl der Windungen – 12 13 13 14 Nutzinhalt l 293 286 364 449 Heizwasserinhalt l 7,6 10,4 12,2 13,0 2 Heizfläche m 1,33 1,45 1,75 1,9 max. Heizflächenleistung bei tV = 90 °C und tSP = 45 °C nach DIN 4708 kW 49 52,6 60,1 65,0 max. Dauerleistung bei tV = 90 °C und tSP = 45 °C nach DIN 4708 l/h 1200 1299 1485 1605 berücksichtigte Umlaufwassermenge Weitere Angaben: Nutzbare Warmwassermenge (ohne Solarheizung bzw. Nachladung)2) tSP = 60 °C und - tZ = 45 °C - tZ = 40 °C l/h 1300 1300 1300 1300 l l 155 181 145 168 164 192 202 235 kWh/d 2,2 2,2 2,6 3,0 max. Betriebsdruck Wasser bar 10 10 10 10 max. Betriebsdruck Heizung bar 4 10 10 10 Leergewicht (ohne Verpackung) kg 138 130 185 205 Farbe – weiß/grau Bereitschaftswärmeverlust (24 h) nach DIN 4753 Teil 82) weiß/grau oder weiß/grau oder weiß/grau oder gelb/silber gelb/silber gelb/silber Tab. 13 Technische Daten der Solarspeicher 1) Die Leistungskennzahl N L gibt die Anzahl der voll zu versorgenden Wohnungen mit 3,5 Personen, einer Normalbadewanne und zwei weiteren Zapfstellen an. N L wurde nach DIN 4708 bei tSP = 60 °C, tZ = 45 °C, tK = 10 °C und bei max. Heizflächenleistung ermittelt. Bei Verringerung der Aufheizleistung und kleinerer Umlaufwassermenge wird N L entsprechend kleiner. 2) Verteilungsverluste außerhalb des Speichers sind nicht berücksichtigt. tK tSP 60 Kaltwasser-Zulauftemperatur Speichertemperatur tV tZ Vorlauftemperatur Warmwasser-Auslauftemperatur 6 720 614 354 (2007/10) Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung Technische Daten SP 750 solar Speichertyp Oberer Wärmeübertrager - Trinkwasserseitige Nachheizung: SP 750 solar Wärmeübertragung – Heizschlange Anzahl der Windungen – 7 Heizwasserinhalt l 3 Heizfläche m2 0,61 max. Betriebsdruck der oberen Heizschlange bar 10 max. Heizflächenleistung bei: - tV = 90 °C und tSP = 45 °C nach DIN 4708 - tV = 85 °C und tSP = 60 °C kW kW 25,1 13,9 max. Dauerleistung bei: - tV = 90 °C und tSP = 45 °C nach DIN 4708 - tV = 85 °C und tSP = 60 °C l/h l/h 590 237 berücksichtigte Umlaufwassermenge l/h 1300 NL 1,5 Trinkwasserseitiger Speicherteil: Nutzinhalt: - Gesamt - ohne Solarheizung l l 195 100 Nutzbare Warmwassermenge (ohne Solarheizung bzw. Nachladung)2) tSP = 60 °C und - tZ = 45 °C - tZ = 40 °C l l 145 170 bar 10 Wärmeübertragung – Heizschlange Anzahl der Windungen – 10 Heizwasserinhalt der Heizschlange Solarkreis l 14 Leistungskennzahl 1) nach DIN 4708 bei tV = 90 °C (max. Heizleistung) max. Betriebsdruck Wasser Unterer Wärmeübertrager - Heizwasserseitiger Solarkreis: Heizfläche 2 m 2,0 max. Betriebsdruck der Heizschlange Solarkreis bar 10 l 546 bar 3 Heizwasserseitiger Speicherteil: Nutzinhalt (Heizwasser) max. Betriebsdruck Heizung Weitere Angaben: Bereitschaftswärmeverlust (24 h) nach DIN 4753 Teil 82) kWh/d 3,2 Leergewicht (ohne Ummantelung) Leergewicht (mit Ummantelung) kg kg 227 237 Farbe – weiß oder silber Tab. 14 Technische Daten des Solar-Kombispeichers 1) Die Leistungskennzahl N L gibt die Anzahl der voll zu versorgenden Wohnungen mit 3,5 Personen, einer Normalbadewanne und zwei weiteren Zapfstellen an. N L wurde nach DIN 4708 bei tSP = 60 °C, tZ = 45 °C, tK = 10 °C und bei max. Heizflächenleistung ermittelt. Bei Verringerung der Aufheizleistung und kleinerer Umlaufwassermenge wird N L entsprechend kleiner. 2) Gemessen mit ∆t (tSP - tK) = 45 K. Verteilungsverluste außerhalb des Speichers sind nicht berücksichtigt. tK tSP tV tZ Kaltwasser-Zulauftemperatur Speichertemperatur Vorlauftemperatur Warmwasser-Auslauftemperatur 6 720 614 354 (2007/10) Weiterführende Informationen zu Solaranlagen finden Sie im Planungsheft „Thermische Solartechnik“ 7 181 465 266. 61 Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung 4.6 Komponenten zur Rücklauftemperaturanhebung Bei Anlagen mit Festbrennstoffkessel und Pufferspeicher sowie bei Anlagen mit sehr großem Wasserinhalt (> 15 l/kW) kann über eine längere Betriebszeit kaltes Rücklaufwasser vom Pufferspeicher oder von der Anlage in den Festbrennstoffkessel strömen. Dadurch lagert sich vermehrt Teer ab und die Betriebsergebnisse werden schlechter. Zusätzlich kann sich Kondensat bilden, das die Kesselheizflächen angreift. Dies lässt sich vermeiden, wenn eine Rücklauftemperaturanhebung eingebaut wird. Für Anlagen ohne RücklaufRegelungsfunktion stehen hierfür die Rücklaufgruppe RLG (bis ca. 30 kW) oder das Set zur Rücklauftemperaturanhebung mit 3-Wege-Mischer und Regler ohne Hilfsenergie (RLS 30 oder RLS 50) zur Verfügung. 4.6.1 Set zur Rücklauftemperaturanhebung RLS Das Set zur Rücklauftemperaturanhebung besteht aus einem 3-Wege-Mischventil und einem thermostatischen Regler mit Anlegefühler. Bild 53 Prinzipdarstellung Einbau Rücklaufgruppe RLG Das Set ist für zwei Leistungsgrößen erhältlich: • RLS 30 bis 30 kW Heizleistung (Mischertyp DN 25) • RLS 50 bis 50 kW Heizleistung (Mischertyp DN 40) Das 3-Wege-Mischventil hat zwei Eingänge und einen Ausgang. Je nach Stellung des Ventiltellers wird das durchfließende Medium vermischt. Steigt die Temperatur am Fühler, wird der gerade Durchgang (A) geöffnet und der abgewinkelte Durchgang (B) geschlossen. Der Regelbereich beträgt 40 - 70 °C. Technische Daten B A AB Bild 54 Prinzipdarstellung Einbaulage 3-Wege-Mischventil im Set Rücklauftemperaturanhebung L H H1 SW Mischer- kVS-Wert1) [m3/h] Zeta [mm] [mm] [mm] [mm] typ DN 25 6,5 21 90 91 50 46 DN 40 9,5 52 115 106 64 66 Tab. 15 Technische Daten und Abmessungen 3-WegeMischventil AB A 1) Bei ∆p = 1 bar H1 Der Druckverlust, der tatsächlich am Mischorgan auftritt, berechnet sich nach folgender Formel: ·2 V ∆p tatsächlich = ------------2 k VS mit: ∆p: V: SW L Druckverlust [bar] Volumenstrom [m3/h] Bild 55 Abmessungen 3-Wege-Mischventil Legende zu Bild 55: L H H1 SW 62 H B Länge Höhe Höhe Mischungsachse Schlüsselweite 6 720 614 354 (2007/10) Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung 4.6.2 Rücklaufgruppe RLG RK1 Die Rücklaufgruppe dient zur Pufferspeicheranbindung für Scheitholz- und Pelletkessel. Sie enthält ein 3-WegeMischventil und einen Temperaturregler mit Tauchfühler mit einem Regelbereich von 40 - 70 °C. Dadurch kann die Rücklauftemperatur zur Vermeidung von Kondensat- und Teerbildung über der Taupunkttemperatur bei konstant 60 °C gehalten werden. Die Rücklaufgruppe RLG kann bis 30 kW Heizleistung eingesetzt werden. 105 VK1 125 G 1 1/2 365 322 Die Baugruppe ist zusätzlich mit Absperreinrichtung, Thermometer im Vor- und Rücklauf, einem Sperrventil im Vorlauf zur Verhinderung von Fehlzirkulation sowie einer Heizungspumpe ausgestattet. Technische Daten Nenngröße max. Druck max. Temperatur kVS-Wert Öffnungstemperatur Sollwert Öffnungsdruck Sperrventil Höhe Isolierung Breite Isolierung Achsabstand – bar °C m3/h RLG DN 25 10 120 3,9 °C 55 (Stellung 4) mbar 20 mm mm mm 365 250 125 250 Tab. 16 ∆p (mbar) G 1 1/2 RK2 VK2 Bild 56 Aufbau RLG Legende zu Bild 56: RK1 RK2 VK1 VK2 Rücklauf vom Heizkessel/Pufferspeicher Rücklauf zum Heizkessel Vorlauf zum Heizkessel/Pufferspeicher Vorlauf vom Heizkessel 103 9 8 7 6 5 4 105 9 8 7 6 5 4 3 3 2 2 102 9 8 7 6 5 4 ∆p (Pa) 104 9 8 7 6 5 4 3 3 2 2 10 102 2 3 4 5 6 7 8 9 103 2 3 103 4 5 6 7 8 9104 V (m3/h) Bild 57 Druckverlust RLG Legende zu Bild 57: ∆p V Druckverlust Heizwassermenge 6 720 614 354 (2007/10) 63 Junkers Komponenten Festbrennstofffeuerung 4.7 Zugbegrenzer ZB 150 Um ein günstiges Betriebsverhalten, einen optimalen Brennstoffverbrauch und eine hohe Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten, muss der Schornsteinzug auf den Heizkessel und seine Kesselnennleistung abgestimmt werden. Hierzu sollte ein Schornsteinzugbegrenzer eingebaut werden. Der notwendige Förderdruck (Zugbedarf) ist den technischen Daten (Æ Kapitel 4.1.3) zu entnehmen. Die Dimensionierung des Schornsteins hängt ab von Leistung und benötigtem Förderdruck des Heizkessels sowie von den geforderten baulichen Gegebenheiten für Festbrennstofffeuerung gemäß DIN EN 13384. Der als Zubehör erhältliche Zugbegrenzer fungiert als selbstständige Nebenlufteinrichtung nach DIN 4795 und baut einen überhöhten Schornsteinzug ab. Er schafft gleichbleibend günstige Betriebsbedingungen für die Feuerstätte und den Schornstein. Der Zugbegrenzer kann entweder in das Verbindungsstück (Abgasrohr) oder in den Schornstein eingebaut werden. Aufgrund der Betriebsbedingungen von Festbrennstoffanlagen (Rußanfall, Temperatur) sollte unbedingt ein Zugbegrenzer in die Schornsteinwange unterhalb der Abgaseinführung eingebaut werden. Anschlussstücke für Schornsteinmontage (KW-Anschluss) und Rohrfutter für Schornsteinmontage (KW-Rohr) sind als Zubehöre erhältlich (Æ Kapitel 8). Schornsteinmontage Abgasrohrmontage max. 80 ∅ 150 ∅ 170 max. 130 120 120 45 max. 60 NW a 250 a = 90 bei Nennweite (NW) 150 - 200 a = 145 bei Nennweite (NW) 110 - 130 Bild 58 Abmessungen des Zugbegrenzers ZB 150 4.8 Thermische Ablaufsicherung TAS Für Festbrennstoffkessel ist eine thermische Ablaufsicherung vorgeschrieben, die als Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB) gilt und die als solche geprüft ist. Um die Armatur vor Verschmutzung durch Kalkablagerungen und ähnliche Effekte im Wärmetauscher zu schützen, wird die thermische Ablaufsicherung bevorzugt an den Kaltwassereingang des Sicherheitswärmetauschers angeschlossen. Die thermische Ablaufsicherung ist ein druckentlastetes Einsitzventil, das bei steigender Temperatur öffnet. Sie wird über einen Temperaturweggeber angesteuert. Der Temperaturfühler wird im Kessel montiert. Wird die Temperatur im Heizkessel unzulässig hoch (95 °C), gibt die thermische Ablaufsicherung den Sicherheitswärmetauscher frei. Der Kaltwasserdurchfluss verhindert dann eine größere Temperaturerhöhung im Heizkessel. 64 KW Bild 59 Prinzipdarstellung thermische Ablaufsicherung Legende zu Bild 59: KW Kaltwasseranschluss 6 720 614 354 (2007/10) Planung 5 Planung Bei der Planung einer gut funktionierenden, wirtschaftlich arbeitenden Festbrennstoffanlage spielen viele komplexe Faktoren eine Rolle. Eine durchdachte Anlagenplanung zusammen mit geeigneten, qualitativ 5.1 hochwertigen Heizkesseln und einer brennstoffgerechten Bedienung ermöglichen eine umweltverträgliche, zukunftsträchtige Nutzung des Energieträgers Holz. Vorschriften und Betriebsbedingungen Zulässige Betriebsbedingungen Alle Scheitholzkessel Supraclass-SW sind für Heizungsanlagen gemäß den Anforderungen der DIN EN 12828 geeignet und für einen Betriebsdruck von 3 bar zugelassen. Allgemeine Vorschriften Folgende Vorschriften müssen bei der Planung, Erstellung und beim Betrieb der Heizungsanlage zwingend beachtet werden: • Bauaufsichtliche Regeln der Technik • Gesetzliche Bestimmungen • Landesrechtliche Bestimmungen Montage, Abgasanschluss, Erstinbetriebnahme, Stromanschluss sowie Wartung und Instandhaltung müssen von Fachfirmen ausgeführt werden. Genehmigung des Abgassystems Vor der Montage muss der zuständige Bezirksschornsteinfegermeister informiert werden. Je nach Region müssen ggf. Genehmigungen für das Abgassystem eingeholt werden. 1. BImSchV (Bundes-Immissionsschutzverordnung) Eine Novellierung der 1. BImSchV wird angestrebt. Derzeit wird erwartet, dass die Grenzwerte halbiert werden und dass die 15-kW-Grenze für Kleinfeuerungsanlagen entfällt. Unbedingt die jeweils aktuelle Fassung der BImSchV beachten! Nach Bundes-Immissionsschutzverordnung nicht genehmigungsbedürftige Kleinfeuerungsanlagen unter 15 kW Kesselnennleistung fallen in den Anwendungsbereich der „Ersten Verordnung zur Durchführung der BundesImmissionsschutzverordnung“. Sie müssen gemäß den Anforderungen aus Tabelle 17 errichtet und betrieben werden. Emissionsanforderungen an handbeschickte Feuerungsanlagen mit mehr als 15 kW Kesselnennleistung • Handbeschickte Feuerungsanlagen mit mehr als 15 kW Kesselnennleistung dürfen ausschließlich in Volllast betrieben werden DIN 4759 – Anschluss an einen gemeinsamen Schornstein • Die Anlage muss einen Pufferspeicher von ausreichender Größe besitzen Hinweise finden Sie im Kapitel 7. • Wenn der Pufferspeicher nicht ausreicht, muss zusätzlich zur Emissionsmessung bei Volllast auch eine Messung im Teillastbereich durchgeführt werden Wartung gemäß Energieeinsparverordnung (EnEV) Ein sicherer und wirtschaftlicher Betrieb der Heizungsanlage kann nur durch regelmäßige Wartung sichergestellt werden. Die Energieeinsparverordnung (EnEV) fordert in § 10, dass die Anlage regelmäßig gewartet, mindestens halbjährlich geprüft und, falls nötig, gereinigt wird. Im Zuge dieser Wartungsarbeiten muss die gesamte Anlage auf einwandfreie Funktion geprüft werden. Die folgenden drei Tabellen geben einen Überblick über die allgemeinen Anforderungen gemäß 1. BImSchV, über die Anforderungen an die Emissionswerte (auszugsweise) sowie über die Prüfzyklen zur Emissionsmessung. Für diese Arbeiten empfehlen wir dem Anlagenbetreiber einen Wartungsvertrag mit der Heizungsfirma. 6 720 614 354 (2007/10) 65 Planung Faktoren Brennstoffe Abgasfahne im Dauerbetrieb Kesselnennleistung Anforderung Beheizung der Kessel nur mit Brennstoffen, für deren Verwendung sie nach – den Angaben des Herstellers geeignet sind – Heller als Grauwert 1 der Ringelmann-Skala Beheizung nur mit folgenden Brennstoffen: ≤ 15 kW Steinkohle/Braunkohle/Torf/naturbelassenes Scheitholz > 15 kW Emissionsvorschriften gemäß Tabelle 18 Tab. 17 Allgemeine Anforderungen der 1. BImSchV Emissionsart 1) Brennstoff Steinkohle/Braunkohle/Torf Naturbelassenes Holz „Behandeltes Holz“ Gestrichenes, lackiertes, beschichtetes Holz bzw. Sperrholz, Spanplatten, Faserplatten3) CO [g/m3] – > 15 - 50 kW: 4 > 50 - 150 kW: 2 > 150 - 500 kW: 1 > 500 kW: 0,5 50 - 100 kW: 0,8 > 100 - 500 kW: 0,5 > 500 kW: 0,3 Staub2) [g/m3] > 15 kW: ≤ 0,15 > 15 kW: ≤ 0,15 > 15 kW: ≤ 0,15 Tab. 18 Emissionsanforderungen (auszugsweise) nach 1. BImSchV 1) Bezogen auf 13 % O2 2) Bezogen auf 8 % O2 3) Diese Brennstoffe dürfen nur in Feuerungsanlagen mit einer Kesselnennleistung größer 50 kW und nur in Betrieben der Holzbeund -verarbeitung eingesetzt werden, soweit keine Holzschutzmittel aufgetragen oder enthalten sind und Beschichtungen nicht aus halogenorganischen Verbindungen bestehen. Kesselnennleistung/Brennstoff ≤ 15 kW / alle zugelassenen Brennstoffe > 15 kW / naturbelassenes Holz > 15 kW / „behandeltes Holz“ Prüfung der Emissionsanforderungen Erstmessung Jährlich wiederkehrende Messung – – ja – ja ja Tab. 19 Prüfzyklen zur Emissionsmessung 66 6 720 614 354 (2007/10) Planung 5.2 Planung einer Heizanlage mit Festbrennstoffkessel Festbrennstoffkessel stehen heute z. B. im Hinblick auf ihre Zuverlässigkeit und Handhabung (unter Berücksichtigung der speziellen Brennstoffeigenschaften) im direkten Vergleich mit den bewährten Öl- oder GasHeizkesseln. Die wichtigste Anforderung an eine Heizanlage ist heutzutage aber ihre Umweltverträglichkeit. Die Entwicklung moderner Heizkessel für die Verfeuerung von Festbrennstoffen wurde stark vorangetrieben, da die 1. BImSchV und vor allem (regionale) Förderprogramme teilweise äußerst scharfe Grenzwerte für CO und Staub fordern. Daher hat sich der Trend zu Spezialheizkesseln, z. B. Scheitholzkesseln, verstärkt. Die heutigen Anforderungen können nur noch mit Konstruktionen eingehalten werden, die auf einen Brennstoff spezialisiert sind. Welcher Heizkessel der richtige für einen Betreiber ist, hängt von verschiedenen Kriterien ab. Für eine optimale Anlagenplanung und -erstellung sowie für einen reibungslosen Anlagenbetrieb müssen vorab die grundlegenden Anforderungen an die Kesseltechnik und die Nutzungsbedingungen des Betreibers geklärt werden. Auswahl von Heizkessel und weiteren Anlagenkomponenten gemäß Heizlast und Wärmebedarf • Berechnung der Heizlast: Da bei Volllast die günstigsten Verbrennungsbedingungen herrschen, ist es wichtig, einen Kessel mit passender Nennwärmeleistung zu wählen. Die Heizlast für die zu errichtende Anlage wird nach DIN EN 12831 berechnet. • Unterschiedlicher Wärmebedarf im Jahresverlauf: Eine Zentralheizung muss im Sommer häufig nur Trinkwasser und kein Heizwasser erwärmen. In dieser Zeit beträgt die Heizlast üblicherweise weniger als 5 % der Nennwärmeleistung des Kessels. Durch folgende Anlagenkomponenten können ungünstige, emissionsreiche Betriebszeiten sowie die Kesselbetriebszeit insgesamt reduziert werden: • Pufferspeicher Ein Pufferspeicher nimmt überschüssige Wärme auf und gibt sie bei Bedarf wieder ab. Detaillierte Informationen zur Einbindung von Pufferspeichern finden Sie im Kapitel 5.5. • Solaranlage Eine Solaranlage übernimmt im Sommer fast 100 % der Trinkwassererwärmung. 6 720 614 354 (2007/10) Vermeidung von Korrosion in der Heizungsanlage Sowohl Halogen-Kohlenwasserstoff-Verbindungen in der Verbrennungsluft als auch ständiger Eintritt von Sauerstoff in das Heizwasser können zu Korrosionen führen. • Verunreinigte Verbrennungsluft vermeiden: Die Verbrennungsluft darf nicht durch Staub oder Halogen-Kohlenwasserstoff-Verbindungen verunreinigt sein, die z. B. in Treibmitteln von Spraydosen, in Lösungs- und Reinigungsmitteln, Lacken und Farben sowie in Klebstoffen vorkommen. Als Verbrennungsluft darf daher keine Abluft von z. B. chemischen Reinigungen oder Lackierereien angesaugt werden. • Sauerstoff im Heizwasser vermeiden: Sauerstoff kann z. B. im Unterdruckbereich, über ein zu klein dimensioniertes Ausdehnungsgefäß oder über Kunststoffrohre ohne Sauerstoffsperre in das Heizwasser gelangen. Wenn es nicht möglich ist, die Heizungsanlage als geschlossenes System ohne permanenten Sauerstoffeintritt zu errichten, sind zusätzliche Korrosionsschutzmaßnahmen notwendig. Hier eignen sich der Einsatz von enthärtetem Wasser, Sauerstoffbindemitteln oder Chemikalien, die eine Deckschicht auf der Werkstoffoberfläche bilden (z. B. bei Fußbodenheizungen mit Kunststoffrohren). Sind chemische Zusätze zum Heizwasser erforderlich, müssen diese eine Unbedenklichkeitsbestätigung des Herstellers haben. Wenn der Sauerstoffeintritt sich nicht verhindern lässt (z. B. bei Fußbodenheizungen mit nicht sauerstoffdichtem Rohrmaterial), sollte eine Systemtrennung über einen Wärmetauscher realisiert werden. Regelung von Verbrennungsluftversorgung und Kesselwassertemperatur Eine ausreichende Verbrennungsluftzufuhr mit entsprechend hohen Kesselwassertemperaturen sowie eine gute Temperaturverteilung in den Reaktionszonen ermöglichen eine problemlose und umweltgerechte Verbrennung von Holz. • Die Verbrennungsluftversorgung im Aufstellraum muss ausreichend sowie staub- und halogenfrei sein und muss den besonderen Anforderungen entsprechen, die im Kapitel 6.1.2 dargestellt werden • Die Kesselwassertemperatur soll bei holzbefeuerten Festbrennstoffkesseln mit wassergekühlten Heizflächen über 65 °C liegen. Die Kaltstartphase beim Anheizen, in der die Temperaturen unter 50 °C liegen, muss möglichst schnell durchfahren werden. Moderne Regelungstechnik hilft, dies zu erreichen. 67 Planung 5.3 Hydraulische Einbindung Heizkreis-Stellglieder (Mischer) für Anlagen mit Puffer- oder Kombispeicher Nur mit einer heizkreisseitigen Mischerregelung kann ein Pufferspeicher optimal genutzt werden. Daher sollte bei Anlagen mit Festbrennstoffkessel und Puffer- bzw. Kombispeicher unbedingt eine Heizkreisregelung mit Mischer in die Heizkreise eingebaut werden. Umwälzpumpen Die Energieeinsparverordnung (EnEV) definiert in § 12, Abs. 3 die Anforderungen an die Auswahl von Umwälzpumpen in Heizkreisen: „Wer Umwälzpumpen in Heizkreisen von Zentralheizungen mit mehr als 25 kW Nennwärmeleistung erstmalig einbauen lässt oder vorhandene ersetzt oder ersetzen lässt, hat dafür Sorge zu tragen, dass diese so ausgestattet oder beschaffen sind, dass die elektrische Leistungsaufnahme dem betriebsbedingten Förderbedarf selbsttätig in mindestens drei Stufen angepasst wird, soweit sicherheitstechnische Belange des Heizkessels dem nicht entgegenstehen.“ Ausdehnungsgefäße Die Dimensionierung der Ausdehnungsgefäße hängt ab von der maximalen Anlagentemperatur, i. d. R. 95 °C (aufgrund des hohen Heizkessel-Temperaturniveaus), und der Summe der Wasserinhalte der einzelnen Komponenten, vor allem vom Volumen des/der Pufferspeicher. Die Verwendung mehrerer kleiner Ausdehnungsgefäße kann vorteilhafter und preisgünstiger sein als der Einsatz eines großen Ausdehnungsgefäßes. Solarenergienutzung Wird eine Holzheizung mit einer Solaranlage kombiniert, ist dies aus ökologischer und ökonomischer Sicht besonders vorteilhaft. Die Anlagenbeispiele im Kapitel 3 sind alle auch für die Integration einer solaren Trinkwassererwärmung geeignet. Alle Anlagenbeispiele mit Pufferoder Kombispeicher können auch mit solarer Heizungsunterstützung ausgeführt werden. Anlagen mit Kombispeicher bzw. mit seriellem Betrieb sind hierfür besonders geeignet. Anlagen mit konstanten Volumenströmen (z. B. mit Speicherladepumpe oder hydraulischer Weiche) benötigen keine drehzahlgeregelte Umwälzpumpe. 5.4 Sicherheitstechnische Ausrüstung Im Gegensatz zu Öl- oder Gasfeuerungen sind Festbrennstofffeuerungen als schwer regelbar eingestuft. Die sicherheitstechnische Ausrüstung muss nach DIN EN 12828 ausgeführt werden. In „geschlossenen Anlagen“ mit Membran-Ausdehnungsgefäß dürfen Festbrennstoffkessel nur in Verbindung mit einem TÜV-gutachtlich geprüften Sicherheitswärmetauscher betrieben werden. Die Junkers-Scheitholzkessel sind entsprechend ausgestattet und geprüft. Als Zubehör ist eine thermische Ablaufsicherung (TAS) erhältlich, die als Sicherheitstemperaturbegrenzer gilt und als solche geprüft ist. Der Druck in der Kaltwasserzuleitung muss mindestens 2 bar betragen. Da die Leistung eines Festbrennstoffkessels stark vom Schornsteinzug abhängt, ist der Einbau einer Nebenlufteinrichtung (Zugbegrenzer, Zubehör ZB 150) erforderlich. Diese muss auf den kesselspezifischen Zugbedarf eingestellt werden. 68 Gebläse Thermische Ablaufsicherung Nebenlufteinrichtung Pufferspeicher (nach 1. BImSchV) KRS 15...40-2 serienmäßig notwendig Tab. 20 Erforderliches (sicherheitstechnisches) Zubehör für Scheitholzkessel Supraclass-SW Eine „offene Anlage“ ist bei sachgemäßer Ausführung möglich, aber nicht empfehlenswert. Die schematische Darstellung der sicherheitstechnischen Ausrüstung für Festbrennstoffkessel in Bild 60 zeigt die wichtigen Sicherheitselemente, ohne Anspruch auf Vollständigkeit. Das Bild dient als Planungshilfe, für die praktische Ausführung gelten die einschlägigen Regeln der Technik. 6 720 614 354 (2007/10) Planung Kessel < 100 kW; Abschalttemperatur (STB) ≤ 110 °C und Temperaturregler (TR) ≤ 105 °C Direkte Beheizung VLK 3 10 7 9 6 8 18 4 1 2 5 19 13 17 14 11 15 12 16 2 RLK Bild 60 Sicherheitstechnische Ausrüstung für Festbrennstoffkessel < 100 kW mit Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB) ≤ 110 °C 5.5 RLK VLK 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Kesselrücklauf Kesselvorlauf Heizkessel Sicherheitswärmetauscher Absperrventil Vorlauf/Rücklauf Verbrennungsluftregler als Kesseltemperaturregler TR Thermische Ablaufsicherung als Sicherheitstemperaturbegrenzer STB Temperaturmesseinrichtung Membran-Sicherheitsventil 2,5 bar/3 bar Ausblaseleitung Druckmessgerät Wassermangelsicherung WMS Anschluss Nachspeisen Entleerungsventil Ausdehnungsleitung Absperrarmatur, gesichert gegen unbeabsichtigtes Schließen (z. B. durch verplombtes Kappenventil) Entleerung vor MAG Membran-Ausdehnungsgefäß MAG Kaltwasser-Zulaufleitung (Zulaufdruck min. 2,0 bar) Nebenlufteinrichtung Schornstein In der Kesselsicherheitsgruppe KSG (Zubehör) sind ein Sicherheitsventil (3 bar), ein automatischer Entlüfter und ein Manometer integriert. Einbindung eines Pufferspeichers Ein ausreichend dimensionierter Pufferspeicher ist für eine Heizungsanlage mit Festbrennstoffkessel über 15 kW Kesselnennleistung gemäß Bundes-Immissionsschutzverordnung vorgeschrieben (Æ Kapitel 5.1). Auch für kleinere Anlagen ist ein Pufferspeicher im Grunde unverzichtbar, da die nachteiligen Betriebsergebnisse durch Teillastbetrieb entfallen. Heizungsanlagen mit modernen Festbrennstoffkesseln und Pufferspeichern bieten genauso gute Betriebsergebnisse wie Öl- oder Gas-Heizungsanlagen. Vorteile eines Pufferspeichers • Volllastbetrieb statt ungünstigem Teillastbetrieb, selbst in der Übergangszeit bei niedrigem Wärmebedarf oder bei Trinkwassererwärmung im Sommer • Ganzjährige Auslastung der Kesselanlage bei Wassererwärmung im Sommer, dadurch sehr günstiges Kosten-Nutzen-Verhältnis • Gut steuerbare Bedienintervalle, der Kessel ist aufgrund des Pufferspeichers zu den günstigsten Tageszeiten beschickbar. Trotz relativ niedrigem Heizwert von Holz auch nachts mäßiger Heizbetrieb möglich, da die Wärme dem Pufferspeicher entnommen wird. • Gesteigerter Komfort, Behaglichkeit und Wirtschaftlichkeit durch automatische moderne Heizungsregelung ab Pufferspeicher • Verbesserte Sicherheit der Anlage, bei ausreichend groß dimensioniertem Pufferspeicher spricht die thermische Ablaufsicherung selten, in den meisten Anlagen überhaupt nicht an • Vereinfachte Wartung des Heizkessels, da keine festhaftenden Ablagerungen, wenn trockenes und nicht ausschließlich harzreiches Holz verfeuert wird • Höchstmaß an Wirtschaftlichkeit, der Brennstoff wird bestmöglich genutzt • Stark verringerte Umweltbelastung durch Verbrennung der Festbrennstoffe bei optimalen Bedingungen und somit geringen Schadstoffemissionen • Weitgehende Vermeidung von Schwelfeuerung und deren unzulässiger, vermeidbarer Umweltbeeinträchtigung 6 720 614 354 (2007/10) 69 Planung 5.5.1 Größenauslegung des Pufferspeichers Die Auslegung basiert auf der Annahme, dass der Heizkessel mit vollem Brennraum seine gesamte nutzbare Energie an den Pufferspeicher abgeben kann, wenn die Anlage keine Wärme abnimmt. Das Pufferspeichervolumen errechnet sich (nach Einheitenumrechnung, Einsetzen von Näherungswerten für Dichte und spezifische Wärme und durch Einsetzen von Praxiswerten) nach der Formel: · V PU = 13, 5 ⋅ Q K ⋅ T B mit: VPU: Q K: TB: Ergebnis: Zu wählende Pufferspeichergröße: 1000 l Eingesetzt werden können entweder ein Pufferspeicher P1000-80S bzw. P1000-120S oder zwei Pufferspeicher P500-80S bzw. P500-120S. Im Normenwerk bietet ein Berechnungsvorschlag der DIN EN 303-5 (April 1999) erstmalig eine Grundlage für die Berechnung von Pufferspeichergrößen. Die Berechnung basiert auf einer Erweiterung der oben genannten Formel und ermöglicht eine Richtwertberechnung für den absolut minimalen Pufferspeicherinhalt: · ⎛ QH ⎞ · -⎟ V PU, min = 15 ⋅ T B ⋅ Q K ⋅ ⎜ 1 – 0, 3 ⋅ ---------------· Q Kmin⎠ ⎝ Pufferspeichervolumen [l] Kesselnennleistung [kW] Nenn-Abbrandperiode [h] Diese Formel hilft, überschlägig sehr schnell und ohne spezielle Kenntnis der Anlage für einen gewählten Holzkessel das passende Pufferspeichervolumen zu finden, das einen sicheren und wirtschaftlichen Betrieb des Holzkessels erlaubt. Wenn ein kleinerer Pufferspeicher als errechnet gewählt wird, muss eine Wärmeabnahme oder eine eingeschränkte Befüllung des Brennraums sichergestellt sein. Wenn dagegen ein größerer Pufferspeicher gewählt wird, wirkt sich dies positiv auf den Heizbetrieb aus und erhöht den Anlagenkomfort. Beispiel Gegeben: Scheitholzkessel Supraclass-SW KRS 20-2 Kesselnennleistung: 20 kW Nenn-Abbrandperiode: ca. 4,0 h Supraclass-SW KRS 15-2 KRS 20-2 KRS 25-2 KRS 30-2 KRS 35-2 KRS 40-2 Heizlast des Gebäudes [kW] Q Kmin: Kleinste einstellbare Kesselnennleistung [kW] Der Term in Klammern bringt eine Art Dynamisierung in die sonst statische Formel. Sie berücksichtigt die kleinste mögliche Kesselnennleistung im Verhältnis zur Gebäudeheizlast. Vorausgesetzt wird, dass der Scheitholzkessel nicht heizt, wenn das Verhältnis von Kesselmindestleistung zu Heizlast kleiner als 30 % ist. Wenn der Heizkessel in seiner Leistung nicht so weit heruntergeregelt werden kann, muss ein Pufferspeicher eingesetzt werden, der der größeren Kesselmindestleistung entspricht. Richtwerte für Pufferspeichergrößen Berechnung: Pufferspeichervolumen: VPU = 13,5 · 20 kW · 4,0 h ≈ 1080 l Kesselnennleistung [kW] 15 20 25 30 35 40 mit: Q H: Mithilfe der Formel zur Berechnung des Pufferspeichervolumens kann man Richtwerte für die Größen von Pufferspeichern in Verbindung mit Junkers-Scheitholzkesseln bestimmen (Tabelle 21). Empfohlenes Puffervolumen [l] 750 1000 1000 1500 2000 2000 Anzahl benötigter Speicher P500 P750 P1000 – 1 – 2 – 1 2 – 1 3 2 – 4 3 2 4 3 2 Tab. 21 Richtwerte für Pufferspeichervolumen 70 6 720 614 354 (2007/10) Planung 5.5.2 Auslegung der Pufferspeicher-Ladepumpe Der Pufferspeicher soll möglichst hoch und gleichmäßig durchtemperiert aufgeladen werden, mit einer maximalen Temperatur von 90 °C im Pufferspeicher. Um dies zu erreichen, muss die Fördermenge der Pufferspeicher-Ladepumpe so bemessen sein, dass die Auslegungstemperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf 5 - 10 K beträgt. 5.5.3 Die benötigte Förderhöhe der Pumpe hängt ab von den hydraulischen Widerständen im Kesselkreis (Druckverluste von Kessel, Rücklaufanhebung, Formstücken und Rohrleitung). Der beste Einbauort für die Pufferspeicher-Ladepumpe ist der Heizkesselrücklauf. Anschluss des Pufferspeichers Wird ein Pufferspeicher mit Pufferspeicher-Ladepumpe hydraulisch unsachgemäß eingebunden, können folgende Probleme auftreten: • Zu hohe Strömungsgeschwindigkeiten, Geräuschbelästigungen, schlechtes Regelverhalten von Ventilen u. Ä. durch die Überlagerung von Pumpen (Volumenstrom und Druckhöhe) • Ungewolltes Durchströmen von ungemischten Heizkreisen oder Warmwasserspeichern • Unbefriedigende Pufferspeichernutzung Diese Probleme sind vermeidbar, wenn der Pufferspeicher wie eine hydraulische Weiche betrachtet und entsprechend angeschlossen wird. Alternativ ist auch ein Anschluss mit T-Stück möglich. Anschluss mit T-Stück Sollen Pufferspeicher ohne gezielte Rücklaufeinspeisung verwendet werden, kann der Heizkreisrücklauf über ein T-Stück an den unteren PufferspeicherAnschlussstutzen angeschlossen werden. Auf diese Weise wird eine Schichtungsbeeinflussung bzw. eine Absenkung des Temperaturniveaus im Pufferspeicher durch den Heizkreisrücklauf ebenfalls verhindert. Um auch mit T-Stück die hydraulische Trennung annähernd sicherzustellen, muss das T-Stück unmittelbar am Anschlussstutzen des Pufferspeichers sitzen und die passende Anschlussdimension haben. VLHK RLHK Pufferspeicher als hydraulische Weiche Die Pufferspeicher und Kombispeicher sind mit allen Anschlussstutzen ausgerüstet, die benötigt werden, um sie wie eine hydraulische Weiche anschließen zu können. Junkers-Pufferspeicher haben eine temperatursensible Rücklaufeinspeisung, die einer möglichen Schichtungsbeeinflussung entgegenwirkt. VLHK RLHK Bild 62 Gemeinsamer Anschluss mit T-Stück Legende zu Bild 61 und 62: RLHK VLHK Heizkreisrücklauf Heizkreisvorlauf Bild 61 Anschluss mit hydraulischer Trennung über Pufferspeicher 6 720 614 354 (2007/10) 71 Planung 5.5.4 Verwendung mehrerer Pufferspeicher In manchen Anlagenplanungen ist es nötig, das Speichervolumen auf mehrere Pufferspeicher zu verteilen, etwa wenn große Speichervolumina zu realisieren sind oder der Aufstellort dies aus Platz- oder Einbringgründen erfordert. Um mehrere Pufferspeicher immer gleichmäßig auszulasten, sollten diese möglichst nach „System Tichelmann“ parallel angeschlossen werden. In Anlagen mit verschiedenen Pufferspeichern müssen diese allerdings in Reihe geschaltet werden. • Nennweite von nur teildurchströmten Anschlussrohrleitungen muss dem Volumenstrom angepasst werden (Reduzierung) Reihenschaltung bei verschiedenen Pufferspeichern • Weitere Pufferspeicher analog zu Bild 63 zuschaltbar • Erforderlich bei verschiedenen Pufferspeichern (in Bezug auf Volumen und/oder Konstruktion), z. B. bei Kombination von Pufferspeicher und Kombispeicher SP 750 solar. Der Kombispeicher mit integriertem Trinkwasserbehälter muss für hohen Trinkwasserkomfort bzw. hohe Trinkwassertemperatur vorrangig vom Wärmeerzeuger versorgt werden. • Umschaltfühler bei Wechselbrand-Heizkessel-Kombinationen gleichwertig in jedem der Pufferspeicher positionierbar, da die Temperaturverteilung in allen Pufferspeichern gleich ist (Tichelmann-Anschluss) • Reihenschaltung von zwei gleichen Pufferspeichern ist möglich, aber energetisch nicht sinnvoll, da der Rücklauf aus den Heizkreisen zuerst durch den zweiten, kälteren Puffer strömt Parallelschaltung bei gleichen Pufferspeichern • Bevorzugte Lösung bei zwei gleichen Pufferspeichern RL VL M KW Pufferspeicher Pufferspeicher Bild 63 Parallelschaltung gleicher Pufferspeicher RL VL M KW Pufferspeicher Solar-Kombispeicher Bild 64 Reihenschaltung unterschiedlicher Pufferspeicher Legende zu Bild 63 und 64: KW RL 72 Kaltwassereintritt Rücklauf Pufferspeicher, je nach Hydraulik von: Rücklauf Heizkreise oder Umschaltventil VL Vorlauf Pufferspeicher, je nach Hydraulik zu: Vorlauf Heizkreise, Rücklauf Heizkessel oder Rücklauf Hydraulische Weiche 6 720 614 354 (2007/10) Planung 5.5.5 Mischerdimensionierung für typische Einsatzbereiche Ein Großteil der Junkers-Mischer wird in Anlagen eingesetzt, die hydraulisch den Beispielen im Kapitel 3 entsprechen. Für diese Anwendungen ist die Auslegung der Mischer recht einfach, da der Druckabfall in dem Rohrstrang, in dem sich die Menge verändert, in einem bekannten Toleranzband liegt (ca. 3,0 - 10,0 kPa bzw. 30 - 100 mbar). Um eine gute Reglercharakteristik zu erreichen, sollte der Druckabfall im Mischer etwa gleich dem Druckabfall des so genannten „mengenvariablen“ Teils des Rohrnetzes sein, also ebenfalls ca. 3,0 - 10,0 kPa. Dieser Zusammenhang liegt dem Dimensionierungsdiagramm (Bild 65) zugrunde. V (m3/h) 100 80 30 ∆t 20 = ∆ 10 ∆D t K ∆t tt == = 15 2 ∆t = 3 30 00 KK K = 40 K K ∆t = 5 K 60 50 40 10 8,0 -1 M DW 6,0 5,0 4,0 M DW 3,0 M DW 32 25 -1 -1 20 2,0 -1 M DW 1,0 0,8 15 0,6 0,5 0,4 0,3 10 20 30 50 100 200 500 7 181 465 253-140.1O Bild 65 p P V 1000 0,2 0,5 1,0 2,0 3,0 5,0 10 P (kW) 20 40 p (kPa) Auslegungsdiagramm für 3-Wege-Mischer Druckabfall Leistung Heizwassermenge Vorgehensweise Beispiel Gegeben sind die Leistung in kW und die gewünschte Temperaturdifferenz ∆t. Gesucht ist der passende Mischer. Gegeben: Leistung = 25 kW, ∆t = 15 K (°C) B In der linken Hälfte von Bild 65 den Schnittpunkt von der Leistungslinie und der Temperaturdifferenzlinie suchen. B Von diesem Schnittpunkt aus waagerecht nach rechts in den grau hinterlegten Bereich gehen (3 - 10 kPa). Die erste Mischerlinie in diesem Bereich (kleinerer kVS-Wert) kennzeichnet den geeigneten Mischer. 6 720 614 354 (2007/10) B In der linken Hälfte von Bild 65 den Schnittpunkt von der Leistungslinie und der Temperaturdifferenzlinie suchen. Dieser liegt bei dem Durchfluss von ca. 1,5 m3/h. B Von diesem Schnittpunkt aus waagerecht nach rechts in den grau hinterlegten Bereich gehen (3 - 10 kPa). Die erste Mischerlinie in diesem Bereich (ca. 3,5 kPa Druckabfall) kennzeichnet den Mischer DWM 20-1 (kVS-Wert 6,3). 73 Aufstellung und Montage 6 Aufstellung und Montage 6.1 Anforderungen an Aufstellräume Die Anforderungen an Aufstellräume richten sich nach den jeweiligen Landesbauordnungen und Feuerungsverordnungen der einzelnen Bundesländer. Die Feuerungsverordnungen orientieren sich inhaltlich an der MusterFeuerungsverordnung, Ausgabe Februar 1995. Im Einzelnen gelten die jeweiligen Landes-Feuerungsverordnungen. 6.1.1 Beschaffenheit von Aufstellräumen Grundlegende Anforderungen für alle Anlagen Der Aufstellraum muss frostsicher und gut belüftet sein. Die Verbrennungsluft darf nicht durch Staub oder Halogen-Kohlenwasserstoff-Verbindungen verunreinigt werden, die z. B. in Treibmitteln von Spraydosen, in Lösungs- und Reinigungsmitteln, Lacken und Farben sowie in Klebstoffen vorkommen. Bauteile aus brennbaren Baustoffen und Einbaumöbel dürfen im Umfeld von Feuerstätten bei Kesselnennleistung maximal 85 °C warm werden. Andernfalls muss ein Mindestabstand von 40 cm eingehalten werden. Fußböden aus brennbaren Baustoffen vor den Feuerungsöffnungen von Feuerstätten für Festbrennstoffe müssen durch einen Belag aus nicht brennbaren Baustoffen geschützt werden. Der Belag muss nach vorn mindestens 50 cm und seitlich mindestens 30 cm über die Feuerungsöffnung hinausgehen. Feuerstätten dürfen nicht aufgestellt werden in: • Treppenräumen Ausnahme: Häuser mit maximal zwei Wohnungen • Notwendigen Fluren • Garagen Separate Heizräume für Anlagen über 50 kW Feuerstätten für Festbrennstoffe, die eine Kesselnennleistung von mehr als 50 kW besitzen, müssen in separaten Heizräumen aufgestellt werden. Die Heizräume dürfen nicht anderweitig genutzt werden und keine unmittelbare Verbindung zu Aufenthaltsräumen haben. Weitere Anforderungen an Heizräume finden Sie in der Muster-Feuerungsverordnung (MuFeuVO). 74 Einschränkungen für den Betrieb in Räumen mit luftabsaugenden Anlagen Für den Betrieb von raumluftabhängigen Feuerstätten in Räumen mit luftabsaugenden Anlagen gelten die folgenden Einschränkungen: • Ein gleichzeitiger Betrieb der Feuerstätten und der luftabsaugenden Anlagen muss durch Sicherheitseinrichtungen verhindert werden • Die Abgasführung muss durch entsprechende Sicherheitseinrichtungen überwacht werden • Die Abgase müssen über die luftabsaugenden Anlagen abgeführt werden • Durch die luftabsaugenden Anlagen darf kein gefährlicher Unterdruck entstehen • Wird ein Festbrennstoffkessel zusammen mit einem raumluftabhängigen bodenstehenden oder wandhängenden Gebläsekessel installiert, muss eine ausreichende Zuluftzufuhr gewährleistet sein 6.1.2 Nachweis der Verbrennungsluftversorgung Die Verbrennungsluftversorgung muss mit den Maßnahmen sichergestellt werden, die im Folgenden beschrieben sind. (Ausnahmen sind im Einzelfall möglich.) Kesselnennleistung < 35 kW Eine ausreichende Verbrennungsluftversorgung für raumluftabhängige Feuerstätten mit einer Gesamt-Kesselnennleistung < 35 kW gilt als nachgewiesen, wenn der Aufstellraum folgende Eigenschaften besitzt: • Mindestens eine Tür ins Freie oder ein Fenster, das geöffnet werden kann (Räume mit Verbindung zum Freien) • Rauminhalt mindestens 4 m3 je 1 kW Gesamt-Kesselnennleistung • Eine ins Freie führende Öffnung mit einem lichten Querschnitt von mindestens 150 cm2 oder zwei Öffnungen von je 75 cm2 oder Leitungen ins Freie mit strömungstechnisch äquivalenten Querschnitten oder • Verbrennungsluftöffnungen von mindestens 150 cm2 zu anderen Räumen mit Verbindung zum Freien (Verbrennungsluftverbund). In diesem Fall muss der Gesamtluftverbund aller Räume im Verbrennungsluftverbund mindestens 4 m3 je 1 kW Gesamt-Kesselnennleistung der Feuerstätten betragen. Auf den Gesamtrauminhalt dürfen Räume ohne Verbindung zum Freien nicht angerechnet werden. 6 720 614 354 (2007/10) Aufstellung und Montage Kesselnennleistung von 35 - 50 kW Für alle Anlagen gilt: Eine ausreichende Verbrennungsluftversorgung für raumluftabhängige Feuerstätten mit einer Gesamt-Kesselnennleistung von 35 - 50 kW gilt als nachgewiesen, wenn der Aufstellraum folgende Eigenschaften besitzt: • Verbrennungsluftöffnungen und -leitungen dürfen nicht verschlossen oder zugestellt werden • Eine ins Freie führende Öffnung mit einem lichten Querschnitt von mindestens 150 cm2 oder zwei Öffnungen von je 75 cm2 oder Leitungen ins Freie mit strömungstechnisch äquivalenten Querschnitten Kesselnennleistung > 50 kW Eine ausreichende Verbrennungsluftversorgung für Feuerstätten mit einer Gesamt-Kesselnennleistung > 50 kW gilt als nachgewiesen, wenn der Aufstellraum folgende Eigenschaften besitzt: • Eine ins Freie führende Öffnung mit einem lichten Querschnitt von mindestens 150 cm2 + 2 cm2 für jedes über 50 kW Kesselnennleistung hinausgehende kW. Der erforderliche Querschnitt darf mit maximal zwei Leitungen realisiert werden und muss strömungstechnisch äquivalent sein. 6.2 • Besondere Sicherheitseinrichtungen müssen gewährleisten, dass die Feuerstätte nur bei freiem Strömungsquerschnitt betrieben werden kann • Der erforderliche Querschnitt darf nicht durch einen Verschluss oder durch Gitter verengt werden 6.1.3 Brennstofflagerung in Brennstofflagerräumen Wenn Mengen von mehr als 15000 kg Festbrennstoff (Pellets 10000 kg) pro Gebäude oder Brandabschnitt gelagert werden sollen, müssen sie in separaten Brennstofflagerräumen untergebracht werden. Diese dürfen nicht anderweitig genutzt werden. 6.1.4 Abgassystem Die Abgase von Festbrennstoffkesseln müssen in Schornsteine eingeleitet werden. Nähere Angaben finden Sie im Kapitel 7. Aufstellmaße Beim Aufstellen der Heizkessel gelten die angegebenen Mindestmaße (Klammermaße). Die empfohlenen Wandabstände vereinfachen Montage-, Wartungs- und Service-Arbeiten. 750 (400) 500* (100) S 1000 (600) L 1000* (500) 7 747 012 822-51.1RS Bild 66 Aufstellmaße Scheitholzkessel Supraclass-SW * Tiefe Breite L S mm mm KRS 15-2 930 730 KRS 20-2 930 730 Muss von einer Seite zugänglich sein (wahlweise rechts oder links)! KRS 25-2 1120 730 KRS 30-2 1120 730 KRS 35-2 1120 730 KRS 40-2 1120 790 Tab. 22 Abmessungen Scheitholzkessel Supraclass-SW 6 720 614 354 (2007/10) 75 Abgassysteme 7 Abgassysteme 7.1 Anforderungen aus Normen, Verordnungen und Richtlinien Folgende Regeln der Technik und Vorschriften gelten im Zusammenhang mit Abgassystemen: • DIN EN 13384-1, 13384-2 und 13384-3 Wärme- und strömungstechnische Berechnungsverfahren • Bauordnung und Feuerungsverordnung des jeweiligen Bundeslandes • DIN 4759 Zwei Wärmeerzeuger an einem Schornstein 7.2 Abgasanschluss 7.2.1 Festbrennstoffkessel für autarken Betrieb • DIN V 18160-1 und 18160-5 Abgasanlagen Nebenlufteinrichtung Scheitholzkessel Supraclass-SW Bild 67 Abgasanschluss eines Festbrennstoffkessels für autarken Betrieb Anforderungen an den Schornstein: • Herkömmlicher oder feuchteunempfindlicher Schornstein • Mit eingebauter Nebenlufteinrichtung (Schornsteinzug-Begrenzer) 76 6 720 614 354 (2007/10) Abgassysteme 7.2.2 Wechselbrand-Heizkessel-Kombinationen Abgasanschluss an zwei getrennte Schornsteine Abgasanschluss an einen gemeinsamen Schornstein Nebenlufteinrichtung Nebenlufteinrichtung Scheitholzkessel Supraclass-SW Gas-Heizkessel Suprastar Bild 68 Abgasanschluss von Festbrennstoffkessel und Gas-Heizkessel an je einem eigenen Schornstein In Abgassystemen mit zwei getrennten Schornsteinen können Schornstein, Feuerung und Heizleistung optimal aufeinander abgestimmt werden. Wenn möglich sollte daher diese Anschlussvariante gewählt werden. Anforderungen an die Schornsteine: • Herkömmliche oder feuchteunempfindliche Schornsteine • Nebenlufteinrichtung im Schornstein des Festbrennstoffkessels (Schornsteinzug-Begrenzer) • Für den Gas-Heizkessel auch Abgasleitungen verwendbar • Werden beide Heizkessel im gleichen Raum betrieben, also mit derselben Verbrennungsluft versorgt, und sollen oder können sie gleichzeitig und im Dauerbetrieb arbeiten: Hinsichtlich der Feuerungsverordnungen der Länder die Summe der Kesselnennleistungen entsprechend den Angaben auf den Typenschildern beachten Vorteile der Anschlussvariante mit zwei Schornsteinen: • Wenn jeder Heizkessel seinen eigenen Schornstein hat, können beide Abgassysteme so ausgelegt werden, dass sie optimal zu den jeweiligen Abgasmengen, Druckverhältnissen bzw. zu Zugbedarf und Temperaturen passen • Die Heizleistungen der beiden unterschiedlichen Heizkessel können frei gewählt werden 6 720 614 354 (2007/10) Scheitholzkessel Supraclass-SW Gas-Heizkessel Suprastar Bild 69 Abgasanschluss von Festbrennstoffkessel und Gas-Heizkessel an einen einzigen Schornstein Diese Anschlussvariante muss vor der Anlagenerstellung zwingend mit dem zuständigen Bezirksschornsteinfegermeister abgestimmt werden. Anforderungen bei gemeinsamem Schornstein (u. a.): • Der Schornsteindurchmesser beträgt gemäß DIN 4759-1 mindestens 16 cm, bei Holzfeuerung 18 cm • Die Gesamt-Kesselnennleistung beträgt maximal 100 kW • Zwischen den Anschlüssen der beiden Heizkessel an den Schornstein muss ein Abstand eingehalten werden. Es empfiehlt sich, diesen mit dem zuständigen Bezirksschornsteinfegermeister abzustimmen. Der Heizkessel mit dem höheren Zugbedarf (meist der Festbrennstoffkessel) bekommt den oberen Anschluss. • Die sicherheitstechnische Ausstattung entspricht den Forderungen für Wechselbrand-Heizkessel-Kombinationen der Bauart 5 (zwei getrennte Wärmeerzeuger) gemäß DIN 4759-1 • Wenn ein Gas-Spezialheizkessel mit Brenner ohne Gebläse (atmosphärischer Gaskessel) wechselweise mit einem Festbrennstoffkessel an einem Schornstein betrieben werden soll, ist eine manuelle Umschaltung sowie eine dicht schließende Abgassperrklappe im Abgasrohr nötig. Da solche Anlagen nicht pauschal zulässig sind, muss diese Betriebsweise zwingend mit dem zuständigen Bezirksschornsteinfegermeister abgestimmt werden. 77 Abgassysteme • Die überwiegend verlangte Betriebsweise ist der bivalente Betrieb, d. h. gemäß DIN die Betriebsweise B: – In dieser Betriebsweise werden der Festbrennstoffkessel in der Ausbrandphase und der GasGebläsebrenner gleichzeitig betrieben (Übergangsbetrieb) – Solange der Festbrennstoffkessel mit mehr als 25 % seiner Kesselnennleistung läuft, verhindert der eingebaute Abgastemperaturwächter mit einem entsprechend eingestellten Sollwert den Betrieb der Gasfeuerung – Gesamt-Kesselnennleistung für Betriebsweise B ist die Kesselnennleistung des Gas-Heizkessels zuzüglich der Wärmeleistung des Festbrennstoffkessels in der Ausbrandphase (25 % der Kesselnennleistung) – Alternativ kann ein Festbrennstoffkessel mit ca. 80 % der Nennleistung des Gas-Heizkessels verwendet werden. Dabei sollte der Schornstein entsprechend dimensioniert werden, wenn der Mindestquerschnitt überschritten werden muss. Eine weitere Möglichkeit ist, den Festbrennstoffkessel entsprechend kleiner zu wählen. • Gas-Brennwertkessel und Festbrennstoffkessel können aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen nicht ohne weiteres an einem gemeinsamen Schornstein betrieben werden 78 Fülltür-Sicherheitsschalter Es ist sinnvoll, den Festbrennstoffkessel mit einem Fülltür-Sicherheitsschalter auszustatten. Wird der Festbrennstoffkessel ohne Fülltür-Sicherheitsschalter betrieben, darf der Aufstellraum generell nicht als Aufenthaltsraum genutzt werden. In diesem Fall gelten folgende Anforderungen: • Der Aufstellraum wird ausschließlich als Raum nach § 5 M-FeuVO genutzt: er dient nur als Aufstellraum für die Feuerstätten und zur Brennstofflagerung und hat dichte selbstschließende Türen oder • Der Aufstellraum wird wie ein Heizraum nach § 6 MFeuVO be- und entlüftet: er besitzt mindestens zwei Öffnungen von je 150 cm2 ins Freie (eine obere und eine untere Öffnung) – Wenn die Verbrennungsluft des Festbrennstoffkessels über eine der Öffnungen aus dem Freien zugeführt wird, muss diese Öffnung unverschließbar ausgeführt sein – Wenn die Verbrennungsluft des Festbrennstoffkessels anderweitig sichergestellt ist, dürfen beide Öffnungen geschlossen sein – Wenn der Gas-Gebläsekessel in Betrieb ist, müssen beide Öffnungen geöffnet sein 6 720 614 354 (2007/10) Abgassysteme 7.3 Querschnittsempfehlungen für das Edelstahlrohrsystem Metaloterm® Montage im Schacht KRS 40-2 KRS 35-2 KRS 30-2 KRS 25-2 KRS 20-2 KRS 15-2 8 10 12 14 16 18 20 Wirksame Höhe in m Ø 130 Ø 150 Ø 250 Ø 200 Ø 180 Bild 70 1-wandiges Edelstahlrohrsystem Metaloterm® System ME Montage an der Außenwand KRS 40-2 KRS 35-2 KRS 30-2 KRS 25-2 KRS 20-2 KRS 15-2 8 10 12 14 16 18 20 Wirksame Höhe in m Ø 130 Ø 150 Ø 180 Ø 200 Ø 250 Bild 71 3-schaliges wärmegedämmtes Edelstahlrohrsystem Metaloterm® System MF Die zugrunde gelegten Randbedingungen sind wie folgt: • Die Querschnittsfläche der Verbindungsleitungen und der Schornsteine sind jeweils gleich • Geodätische Höhe 250 m • Berechnung mit Zugbegrenzer • Die gestreckte Länge der Verbindungsleitung beträgt 1/4 der wirksamen Schornsteinhöhe, max. 2 m • Der Widerstandsbeiwert (Zeta-Wert) für Richtungsänderungen beträgt 1,6 6 720 614 354 (2007/10) 79 Zubehörübersicht 8 Zubehörübersicht Bezeichnung/Zubehör-Nr. Bestell-Nr. UPS 25-40 7 719 001 197 Heizungspumpe 3-stufig, manuell einstellbar, 230 V/50 Hz, einschließlich Anschlusskabel, ca. 2,5 m lang UPS 25-60 7 719 001 198 Heizungspumpe 3-stufig, manuell einstellbar, 230 V/50 Hz, einschließlich Anschlusskabel, ca. 2,5 m lang UPE 25-60 7 719 002 241 Heizungspumpe elektronisch selbstregelnd, 230 V/50 Hz, einschließlich Anschlusskabel, ca. 2,5 m lang AG 4-1 7 719 001 632 Heizkreisverteiler in Edelstahlrohrausführung mit thermischer Trennung Vor- und Rücklauf AG 9-1 7 719 001 633 Heizkreisverteiler in Edelstahlrohrausführung für 3 Heizkreise AG 2-1 7 719 001 557 Pumpengruppe komplett wärmegedämmt, 3-stufig, Schwerkraftbremse mit Luftschleuse, Temperaturanzeige, Vor- und Rücklaufanschluss R 1, zusätzlich Klemmringverschraubung l22 AG 2R 7 719 001 558 Pumpengruppe wie AG 2-1, jedoch mit elektronisch geregelter Pumpe AG 3-1 7 719 001 559 Pumpengruppe komplett wärmegedämmt, 3-stufig, einschließlich 3-Wege-Mischer mit Stellmotor 230 V/50 Hz, Schwerkraftbremse mit Luftschleuse, Temperaturanzeige, Vor- und Rücklaufanschluss R 1, zusätzlich Klemmringverschraubung l22 AG 3R 7 719 001 631 Pumpengruppe wie AG 3-1, jedoch mit elektronisch geregelter Pumpe 80 6 720 614 354 (2007/10) Zubehörübersicht Bezeichnung/Zubehör-Nr. Bestell-Nr. AG 7 7 719 000 981 Überströmventil für AG 2-1 und AG 3-1, mit Isolierschale bei AG 2R und AG 3R nicht erforderlich AG 8 7 719 001 173 Wandanschlussgruppe zum Anschluss von Heizungsvor- und -rücklauf mit Sicherheitsset mit Manometer, Sicherheitsventil (3 bar) und automatischem Entlüfter AG 10 7 719 001 273 Wandanschlussgruppe zum Anschluss von Heizungsvor- und -rücklauf, nur für Suprapur KBR ... mit automatischem Entlüfter AS 206 7 719 001 882 Anschlussgruppe R 1 mit Ladepumpe und Rückschlagventil für Speicher SK .../SL .../SO ..., nur für Suprapur KBR ... RLG 7 719 003 074 Rücklaufgruppe DN 25 zur Speicheranbindung für Scheitholz- und Pelletkessel Rücklauf über Taupunkttemperatur bei konstant 55 °C zur Vermeidung von Kondensat- und Teerbildung, Ausführung mit Absperreinrichtung und integriertem Thermometer in Vor- und Rücklauf, Sperrventil im Vorlauf zur Verhinderung von Fehlzirkulation, Heizungspumpe mit Kabel im Rücklauf, 3-Wege-Mischventil und Temperaturregler mit Tauchfühler Regelbereich 40 ... 70 °C, Anschluss Kessel und Heizsystem 1 1/2" AG mit Überwurfmutter, flachdichtend RLS 30 7 719 003 075 Set zur Rücklauftemperaturanhebung bis 30 kW bestehend aus: 3-Wege-Mischventil, Anlegefühler, Gewindetüllen und Temperaturregler 40 ... 70 °C RLS 50 7 719 003 076 Set zur Rücklauftemperaturanhebung bis 50 kW bestehend aus: 3-Wege-Mischventil, Anlegefühler, Gewindetüllen und Temperaturregler 40 ... 70 °C 6 720 614 354 (2007/10) 81 Zubehörübersicht Bezeichnung/Zubehör-Nr. Bestell-Nr. TAS 7 719 003 077 Thermische Ablaufsicherung, für Supraclass KRS ... Messinggehäuse mit Muffen 3/4", Tauchrohr mit R 1/2 AG, Kapillarrohr mit Schutzrohr 1300 mm lang, Öffnungstemperatur 95 °C, bauteilgeprüft für Anlagen bis 93 kW nach DIN 4751 KSG 7 719 003 078 Kesselsicherheitsgruppe 1" gebrauchsfertig bestückt, bestehend aus: Manometer Anzeige bis 4 bar, automatischem Entlüfter und Sicherheitsventil 1/2" (3 bar), Wärmedämmschale AHZ 7 719 003 079 Aufhängezarge für MAG 18 und MAG 25 MAG 18 ... 80 Membran-Ausdehnungsgefäß für geschlossene Heizungsanlagen max. Betriebstemperatur 120 °C, Vordruck 1,5 bar, bis 35 l wandhängend, ab 50 l mit Befestigungsfüßen 18 l MAG 18 7 719 003 080 25 l MAG 25 7 719 003 081 35 l MAG 35 7 719 003 082 50 l MAG 50 7 719 003 083 80 l MAG 80 7 719 003 084 MAG 100 ... 200 Membran-Ausdehnungsgefäß für geschlossene Heizungsanlagen max. Betriebstemperatur 120 °C, Vordruck 1,5 bar, bodenstehend mit Befestigungsfüßen 100 l MAG 100 7 719 003 085 150 l MAG 150 7 719 003 086 200 l MAG 200 7 719 003 087 AT 500 7 719 003 088 Abgasthermometer 0 ... 500 °C Schaftlänge 150 mm, Durchmesser 6 mm, einschließlich Klemmkeil für Bohrung 82 6 720 614 354 (2007/10) Zubehörübersicht Bezeichnung/Zubehör-Nr. Bestell-Nr. ZB 150 7 719 003 089 Zugbegrenzer ZB 150 zur Einhaltung des max. zulässigen Förderdrucks in Abhängigkeit von der Kesselnennleistung Einstellbereich 10 ... 35 Pa KW-Rohr 7 719 003 090 Rohrfutter zur Schornsteinmontage für ZB 150 KW-Anschluss 7 719 003 091 Alternativ zu KW-Rohr: Anschlussstück zur Schornsteinmontage für ZB 150 DWM 15 ... 32-1 3-Wege-Mischer Messing, optimale Regelcharakteristik, Drehwinkel 90°, geeignet für Links-, Rechts- oder Winkelanschluss, kombinierbar mit SM 3 Rp 1/2, kVS-Wert 2,5 DWM 15-1 7 719 002 707 Rp 3/4, kVS-Wert 6,3 DWM 20-1 7 719 002 708 Rp 1, kVS-Wert 8,0 DWM 25-1 7 719 002 709 Rp 1 1/4, kVS-Wert 18,0 DWM 32-1 7 719 002 710 SM 3 7 719 002 715 Mischerstellmotor für Drehwinkel 90°, Laufzeit 2 min/90°, Drehmoment 5 Nm, Schutzart IP41 für 3-Wege-Mischer DWM ...-1 und 4-Wege-Mischer VWM ...-1, einschließlich Anschlusskabel, ca. 1,5 m lang 6 720 614 354 (2007/10) 83 Wie Sie uns erreichen... DEUTSCHLAND BBT Thermotechnik GmbH Junkers Deutschland Postfach 1309 D-73243 Wernau www.junkers.com Technische Beratung/ Ersatzteilberatung Betreuung Fachhandwerk/ Schulungsannahme Telefon (0 18 03) 337 330* Telefon (0 18 03) 337 335* Telefax (0 18 03) 337 336* [email protected] Junkers Extranet-Zugang www.junkers-partner.de Kundendienstannahme (24-Stunden-Service) Telefon (0 18 03) 337 337* Telefax (0 18 03) 337 339* [email protected] ÖSTERREICH Robert Bosch AG Kundendienstannahme Geschäftsbereich Thermotechnik Hüttenbrennergasse 5, A-1030 Wien Telefon (01) 7 97 22-80 21 Telefax (01) 7 97 22-80 99 [email protected] www.junkers.at (24-Stunden-Service) Telefon (08 10) 81 00 90 (Ortstarif) * alle Anrufe 0,09 Euro/min aus dem deutschen Festnetz, abweichende Mobilfunkpreise