Ontwerp en werking van gasketels

Wanneer het om warm water in een flat of huis gaat, kiezen veel mensen voor een warmwaterboiler op gas. Om geen fout te maken bij de keuze van de juiste apparatuur van dit type, is het de moeite waard te weten hoe deze is geconstrueerd en hoe zij functioneert.

In gasgestookte warmwatertoestellen worden de volgende componenten onderscheiden:

• De hoofdbrander. De beste optie heet de brander, gemaakt van staal.
• Het buizenstelsel waarin het water circuleert (warmtewisselaar). Hij is meestal gemaakt van koper, maar kan ook van staal zijn.
• Behuizing met stroom- en watertoevoerregelaars.
• Ontstekingseenheid aangesloten op de ontstekingsbrander en de stroomvoorziening.
• Control box. Sommige modellen hebben ook een display waarop u de bedrijfsparameters van het toestel kunt aflezen.
• Leidingen - één voor de watertoevoer, één voor de gastoevoer en één voor de warmwaterafvoer.
• Membraangasafsluiter.
• Veiligheidssysteem. Inclusief sensoren die in werking treden bij watergebrek, verandering van waterdruk, oververhitting van de verwarming, tochtgebrek en andere gevaarlijke situaties.
• Afzuiginstallatie voor verbrandingsgassen (rookgasverzamelaar, schoorsteenaansluiting, tochtsensor). In turboketels omvat het een ventilator en een coaxiale schoorsteen.

Gasboilers worden doorstroomboilers genoemd, wat betekent dat het water wordt verwarmd terwijl het in een dergelijk toestel stroomt, in plaats van erin te worden opgeslagen. Het water komt de verwarmer binnen via een inlaatleiding en stroomt vervolgens door een warmtewisselaar die wordt beïnvloed door de warmte van de gasbrander. Terwijl het water door de leidingen stroomt, stijgt de temperatuur ervan, waardoor warm water van de gewenste temperatuur uit de afvoerleiding naar de kraan wordt geleverd. De uitlaatgassen worden via de schoorsteen uit de kachel afgevoerd.

De ontsteking van de hoofdbrander in verschillende modellen van een moderne kachel kan op verschillende manieren plaatsvinden:

1. Van een piëzo element. De gebruiker drukt op een knop op de luidsprekerbehuizing, waardoor een vonk ontstaat die de brander doet ontbranden. De ontstekingsbrander in het toestel brandt permanent en verbruikt een kleine hoeveelheid gas. Als de ontstekingsbrander is uitgeschakeld, moet de knop opnieuw worden ingedrukt om het piëzo-element in werking te stellen.
2. Werkt op batterijen. Dit is een elektronische ontstekingsmethode waarbij gewone batterijen een elektrische vonk leveren om de brander te ontsteken. Als het toestel niet in werking is, gaat de ontsteker niet aan en wordt er geen gas verspild. Batterijen moeten om de 6 tot 12 maanden worden vervangen.
3. Van de waterturbine. De brander wordt ontstoken door een vonk die wordt opgewekt door een miniatuurturbine die wordt aangedreven door de waterstroom wanneer de kachel wordt ingeschakeld. Dergelijke modellen zijn zeer gevoelig voor lage waterdruk.

Een voorbeeld van een aansluitschema van een gasverwarming is te zien in de volgende figuur.

Deze parameter wordt vaak geschat in liters per minuut; in dat geval geeft hij aan hoeveel warm water het toestel in één minuut kan verwarmen. Bovendien houden de prestaties van het toestel rechtstreeks verband met de capaciteit van de gekozen kolom.

De capaciteit wordt meestal gemeten aan de hand van de temperatuurdaling van 25° tijdens het verwarmen. Als de capaciteit van uw model bijvoorbeeld 11 liter/minuut is, betekent dit dat in één minuut de temperatuur van 11 liter inkomend water met 25° zal stijgen wanneer het uit de warmwaterkraan komt. Normaal wordt een temperatuur van 10° inkomend water gekozen als benaderende temperatuur, zodat het water moet worden verwarmd tot 35°.

Ze variëren naargelang het type boiler:

• Open. Dit toestel werkt op natuurlijke trek, waarbij lucht wordt aangezogen uit de ruimte waarin het is geïnstalleerd. De verbrandingsproducten worden ook via natuurlijke ventilatie in de schoorsteen afgevoerd.
• Gesloten. Het is aanwezig in turbineverwarmers. Dergelijke eenheden hebben een ventilator voor geforceerde trek. De uitlaatgassen worden naar buiten geleid door een coaxiale schoorsteen die tevens zorgt voor de luchttoevoer naar de kachel vanaf de straat.

Waterverwarmingstoestellen werken meestal op aardgas, maar veel modellen kunnen worden omgebouwd tot flessengas (LPG). Dit is vooral nuttig voor de warmwatervoorziening in landhuizen en villa's zonder gasleiding.

Deze parameter wordt rechtstreeks beïnvloed door het vermogen van het toestel en de mogelijkheid om het te regelen. Het gasverbruik voor het gekozen model kunt u vinden in het gegevensblad van het verwarmingstoestel. Het wordt uitgedrukt in kubieke meter gas per uur. Als u wilt berekenen hoeveel gas een piëzo-elektrisch verwarmingselement verbruikt, moet u daar ongeveer 25% bij optellen.

De minimumdruk die vereist is om het gekozen verwarmingstoestel in te schakelen, wordt aangegeven in de documentatie van de apparatuur. Het is bijzonder belangrijk aandacht te besteden aan deze parameter wanneer de verwarming wordt geïnstalleerd in oude huizen die in de jaren 60-70 zijn gebouwd, aangezien de druk in de leidingen daarvan vaak onvoldoende is om de verwarming te laten werken. Als de fabrikant een minimumdruk van meer dan 0,15 bar opgeeft, kan het verwarmingssysteem problemen geven in een oud gebouw.

Een andere overweging is het vermogen van het verwarmingstoestel om een waterslag te weerstaan die af en toe optreedt tijdens een watertoevoer. Dit wordt een kortstondige verhoging van de druk in de leidingen genoemd, die lekken en schade aan de verbindingen kan veroorzaken. Met een waarde in het bereik van 11-12 bar kan het verwarmingstoestel dergelijke veranderingen aan.

De keuze van een verwarming met een modulatiemogelijkheid verhoogt het gebruikscomfort van dergelijke toestellen. Als er geen modulatie is, zullen de waterdruk en de temperatuur dalen wanneer de tweede kraan wordt geopend, wat de prestaties van het verwarmingselement zal beïnvloeden. Als modulatie is aangebracht, zullen waterdrukschommelingen de brander automatisch doen regelen, en zal de watertemperatuur aan de uitgang van het toestel niet veranderen.

Voor een lange en efficiënte werking van de gasboiler is het belangrijk de volgende regels in acht te nemen:

• Houd rekening met de hardheid van het water dat in het toestel gaat. Indien nodig, moet het worden verzacht en gezuiverd.
• Stel een comfortabele waterverwarmingstemperatuur in. Het is niet raadzaam het water te veel te verwarmen, omdat dit overmatige kalkaanslag in de hand werkt.
• Verricht eenmaal per jaar onderhoudswerkzaamheden aan de verwarming.

In de volgende video worden het ontwerp en het werkingsprincipe van de meeste automatische gasketels uitgelegd, waarbij het model Neva Lux 5611 gasboiler als voorbeeld wordt gebruikt.