Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735, bis 1200 kw Ausgabe 1/2001 (A4.03.1)
Inhalt 1 Buderus Brennwertsysteme..................................................... 4 1.1 Bauarten und Leistungen.............................................................. 4 1.2 Anwendungsmöglichkeiten............................................................. 4 1.3 Merkmale und Besonderheiten.......................................................... 4 2 Grundlagen.................................................................. 5 2.1 Grundlagen der Brennwerttechnik....................................................... 5 2.2 Optimale Nutzung der Brennwerttechnik.................................................. 6 2.3 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung.......................................................... 8 2.4 Fördermaßnahmen................................................................... 8 3 Technische Beschreibung....................................................... 9 3.1 Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735................................... 9 3.2 Abmessungen und technische Daten.................................................... 14 3.3 Heizkessel-Kennwerte................................................................ 19 3.4 Umrechnungsfaktor für andere Systemtemperaturen....................................... 21 4 Brenner.................................................................... 22 4.1 Brennerauswahl..................................................................... 22 4.2 Modulierender Gas-Vormischbrenner Logatop VM für die Unit-Ausführung Logano plus SB315 VM.. 22 4.3 Abgestite Gas-Gebläsebrenner für die Unit-Ausführung Logano plus SB615 U................ 24 4.4 Fremdbrenner...................................................................... 26 5 Vorschriften und Betriebsbedingungen........................................... 29 5.1 Auszüge aus Vorschriften............................................................. 29 5.2 Anforderungen an die Betriebsweise..................................................... 29 5.3 Brennstoff.......................................................................... 29 5.4 Verbrennungsluft.................................................................... 30 5.5 Wasserbeschaffenheit................................................................ 30 6 Heizungsregelung............................................................ 31 6.1 Regelsysteme Logamatic 2000 und 4000................................................. 31 6.2 Logamatic Fernwirksystem............................................................ 31 7 Trinkwassererwärmung....................................................... 32 7.1 Systeme zur Trinkwassererwärmung..................................................... 32 7.2 Warmwassertemperaturregelung....................................................... 32 2 Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001
Inhalt 8 Anlagenbeispiele............................................................ 33 8.1 Hinweise für alle Anlagenbeispiele...................................................... 33 8.2 Sicherheitstechnische Ausrüstung nach DIN 4751-2........................................ 34 8.3 Ein-Kessel-Anlage mit Gas-Brennwertkessel: Heizkreise und Speicher-Wassererwärmer am NT-Rücklauf.................................. 36 8.4 Ein-Kessel-Anlage mit Gas-Brennwertkessel: NT- und HT-Heizkreise, Speicher-Ladesystem am NT-Rücklauf................................ 38 8.5 Zwei-Kessel-Anlage mit Gas-Brennwertkesseln in Parallelschaltung: Heizkreise und Speicher-Wassererwärmer am NT-Rücklauf.................................. 40 8.6 Zwei-Kessel-Anlage mit Gas-Brennwertkessel und Ecostream-Heizkessel in Reihenschaltung: Heizkreise und Speicher-Wassererwärmer am NT-Rücklauf.................................. 42 8.7 Zwei-Kessel-Anlage mit Gas-Brennwertkessel und Ecostream-Heizkessel in Reihenschaltung: NT- und HT-Heizkreise, Speicher-Ladesystem am NT-Rücklauf................................ 44 8.8 Zwei-Kessel-Anlage mit Gas-Brennwertkessel und Niedertemperatur-Heizkessel in Reihenschaltung: Heizkreise und Speicher-Wassererwärmer am NT-Rücklauf.................................. 46 8.9 Zwei-Kessel-Anlage mit Gas-Brennwertkessel und Niedertemperatur-Heizkessel in Reihenschaltung: NT- und HT-Heizkreise, Speicher-Ladesystem am NT-Rücklauf................................ 48 9 Montage................................................................... 9.1 Transport und Einbringung............................................................ 9.2 Ausführung von Aufstellräumen....................................................... 51 9.3 Aufstellmaße....................................................................... 52 9.4 Hinweise zur Installation............................................................. 54 9.5 Zusatzausstattung zur sicherheitstechnischen Ausrüstung nach DIN 4751-2..................... 55 9.6 Zusatzeinrichtungen zur Schalldämpfung................................................ 57 9.7 Weiteres Zubehör.................................................................... 61 10 Abgasanlage................................................................ 63 10.1 Anforderungen..................................................................... 63 10.2 Abgas-Kennwerte.................................................................... 67 11 Kondenswasserableitung...................................................... 70 11.1 Kondenswasser...................................................................... 70 11.2 Neutralisationseinrichtungen.......................................................... 70 12 Anhang.................................................................... 73 Stichwortverzeichnis.................................................................. 73 Ihre Ansprechpartner................................................................. 75 Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001 3
1 Buderus Brennwertsysteme! 1 Buderus Brennwertsysteme 1.1 Bauarten und Leistungen Buderus bietet im Leistungsbereich von 11 bis 9300 kw ein komplettes Progra an wandhängenden und bodenstehenden Gas-Brennwertkesseln. Ausgereifte Lösungen zur Gas-Brennwerttechnik gibt es im Leistungsbereich von bis 1200 kw mit den Gas-Brennwertkesseln Logano plus SB315, SB615 und SB735, die einen internen Brennwert-Wärmetauscher haben. 1.2 Anwendungsmöglichkeiten Die Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 eignen sich für alle Heizungsanlagen nach DIN 4751-2. Genutzt werden sie u. a. zur Raumheizung und Trinkwassererwärmung in Mehrfamilienhäusern, kounalen und gewerblichen Gebäuden, für die Beheizung von Gärtnereibetrieben sowie zum indirekten Beheizen von Schwibädern. ❿ Wegen der raumluftabhängigen Betriebsweise ist ihre Aufstellung in Aufenthaltsräumen von Personen nicht zulässig ( Seite 51). 1.3 Merkmale und Besonderheiten Hohe Normnutzungsgrade Die Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 repräsentieren Spitzentechnologie bei der Energieausnutzung mit Normnutzungsgraden bis 109 %. Hohe Kondensationsleistung Die Kondens p -Heizfläche bietet ein Optimum an Wärmeübertragung und eine sehr hohe Kondensationsleistung. Hohe Betriebssicherheit Alle heizgas- und kondenswasserberührten Bauteile sind aus hochwertigem Edelstahl (Werkstoff-Nr. 1.4571) hergestellt. Umweltschonend und schadstoffarm Die Dreizug-Bauweise und der wassergekühlte Feuerraum bieten ideale Voraussetzungen für einen schadstoffarmen Betrieb, besonders in Verbindung mit den auf die Kessel abgestiten Brennern. Extrem niedrige Schadstoff- und Schallemissionen haben Brennwertkessel mit dem Buderus-Gas- Vormischbrenner VM. Der werkseitig eingestellte Brenner reduziert zudem die Inbetriebnahmezeit. Integrierte Schalldämpfung Für einen geräuschreduzierten Betrieb sind alle Kessel so konstruiert, dass die Schallemissionen gemindert werden. Aufstellung auch in beengten Räumen Die Gas-Brennwertkessel sind kompakt gebaut und daher auch in kleinen Räumen problemlos aufzustellen. Die maximale Einbringhöhe beträgt für Logano plus SB315 VM 1,22 m, für Logano plus SB615 1,73 m und für Logano plus SB735 2,01 m. Einfache Anlagentechnik Da es keine besonderen Anforderungen an die Betriebsweise gibt, können alle Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 einfach und problemlos an das Heizsystem angeschlossen werden. Dies reduziert die Investitions- und Betriebskosten. Abgestite Systemtechnik Für alle Kesselbauarten gibt es zahlreiche, aufeinander abgestite Komponenten, die ein optimiertes Gesamtsystem ermöglichen. Leichte Wartung und Reinigung Die Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 haben großdimensionierte Revisionsöffnungen. Nach dem Abnehmen der vorderen Wendekaer ist die Kondens p -Heizfläche mit dem Reinigungsgeräte-Set (Zubehör) leicht zu säubern. 4 Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001
2 Grundlagen Grundlagen 2 2.1 Grundlagen der Brennwerttechnik 2.1.1 Heizwert und Brennwert Der Heizwert H i (deutsche Bezeichnung H u ) gibt die aus einem Kubikmeter Gas bzw. einem Kilogra Heizöl gewinnbare Wärmemenge an. Bei dieser Bezugsgröße liegen die Verbrennungsprodukte in gasförmigem Zustand vor. Der Brennwert H s (deutsche Bezeichnung H o ) enthält gegenüber dem Heizwert H i als zusätzlichen Energieanteil die Kondensationswärme des Wasserdampfs. 2.1.2 Kesselwirkungsgrad über 100 % Der Brennwertkessel bezieht seinen Namen aus der Tatsache, dass er zur Wärmegewinnung nicht nur den Heizwert H i, sondern den Brennwert H s eines Brennstoffes nutzt. Für alle Wirkungsgradberechnungen wird in den deutschen und europäischen Normen grundsätzlich der Heizwert H i mit 100 % als Bezugsgröße gewählt, so dass sich Kesselwirkungsgrade über 100 % ergeben können. Nur so ist es möglich, konventionelle Heizkessel und Brennwertkessel miteinander zu vergleichen. Gegenüber modernen Niedertemperatur-Heizkesseln können bis 15 % erhöhte Kesselwirkungsgrade erzielt werden. Verglichen mit Altanlagen sind sogar Energieeinsparungen bis 40 % möglich. Bei einem Vergleich der Energieausnutzung zwischen modernen Niedertemperatur-Heizkesseln und Gas- Brennwertkesseln ergibt sich exemplarisch folgende Energiebilanz ( 5/1): Abgasverlust (sensible Wärme) Beim Niedertemperatur-Heizkessel entweichen die Abgase mit relativ hohen Temperaturen von 1 bis 180 C. Damit geht ein nicht genutzter Wärmeanteil von ca. 6 bis 7 % verloren. Die drastische Reduzierung der Abgastemperaturen beim Gas-Brennwertkessel auf Werte bis 30 C nutzt den sensiblen Wärmeanteil im Heizgas und senkt den Abgasverlust erheblich. 111 % bezogen auf H i Niedertemperatur-Heizkessel 11 % nicht genutzte Kondensationswärme 6 % Abgasverluste 1 % Abstrahlungsverluste Kondensationswärme (latente Wärme) Bei Erdgas beträgt der Anteil der Kondensationswärme 11 %, bezogen auf den Heizwert H i. Dieser Wärmeanteil bleibt bei Niedertemperatur- Heizkesseln ungenutzt. Der Gas-Brennwertkessel ermöglicht durch die Kondensation des Wasserdampfs weitgehend die Nutzung dieses Wärmepotentials. Bildlegende η Κ Kesselwirkungsgrad Heizwert H i η K = 93 % 111 % bezogen auf H i Gas-Brennwertkessel 1,5 % nicht genutzte Kondensationswärme 1 % Abgasverluste 0,5 % Abstrahlungsverluste η K = 108 % 5/1 Energiebilanz von Niedertemperatur-Heizkessel und Gas- Brennwertkessel im Vergleich Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001 5
2 Grundlagen 2.2 Optimale Nutzung der Brennwerttechnik 2.2.1 Anpassung an das Heizsystem Gas-Brennwertkessel können in jedes Heizsystem eingebunden werden. Der nutzbare Anteil der Kondensationswärme und der aus der Betriebsweise resultierende Nutzungsgrad sind jedoch abhängig von der Auslegung des Heizsystems. Um die Kondensationswärme des im Heizgas enthaltenen Wasserdampfs nutzbar zu machen, muss das Heizgas bis unter den Taupunkt abgekühlt werden. Der Grad der Kondensationswärmenutzung ist damit zwangsläufig von der Auslegung der Systemtemperaturen bzw. von den Betriebsstunden im Bereich der Kondensation abhängig. Das zeigen die Beispiele 6/1 und 6/2. Die Taupunkttemperatur beträgt dabei C. Heizsystem 40/30 C Die Leistungsfähigkeit der Brennwerttechnik kot bei diesem Heizsystem während der gesamten Heizperiode zur Geltung. Die niedrigen Rücklauftemperaturen unterschreiten stets die Taupunkttemperatur, so dass ier Kondensationswärme anfällt ( 6/1). Dies wird durch Niedertemperatur-Flächenheizungen oder Fußbodenheizungen erreicht, die für Brennwertkessel ideal geeignet sind. Heizsystem 75/60 C Auch bei Auslegungstemperaturen von 75/60 C ist eine überdurchschnittliche Kondensationswärmenutzung in rund 95 % der Jahresheizarbeit möglich. Dies gilt bei Außentemperaturen von 7 C bis + 20 C ( 6/2). Alte Heizungsanlagen, die mit 90/70 C ausgelegt wurden, werden aufgrund der in der alten DIN 4701 von 1959 enthaltenen Sicherheitszuschläge heute praktisch als System mit 75/60 C betrieben. Selbst wenn diese Anlagen mit Systemtemperaturen 90/70 C und gleitender, außentemperaturabhängiger Kesselwassertemperatur betrieben werden, nutzen sie noch während 80 % der Jahresheizarbeit die Kondensationswärme. W Ha % 6/1 Kondensationswärmenutzung bei 40/30 C W Ha % 6/2 Kondensationswärmenutzung bei 75/60 C Bildlegende a Jahresheizarbeitslinie b Taupunkttemperaturlinie c Systemtemperaturen B Betriebsanteil mit Kondensationswärmenutzung W Ha Jahresheizarbeit ϑ a Außentemperatur Heizwassertemperatur ϑ HW 100 80 60 40 20 B ϑ a/ C 100 0 0 15 10 5 ± 0 5 10 15 20 95 B 80 60 40 20 a b c a ϑ a/ C 80 60 40 20 100 0 0 15 10 5 ± 0 5 10 15 20 b c 80 60 40 20 ϑ HW C ϑ HW C 6 Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001
Grundlagen 2 2.2.2 Hoher Normnutzungsgrad Bei den Beispielen 6/1 und 6/2 wird deutlich, dass der unterschiedlich hohe Anteil der Kondensationswärmenutzung direkten Einfluss auf die Energieausnutzung des Gas-Brennwertkessels hat. Zur Kennzeichnung der Energieeffizienz von Heizkesseln wurde der Normnutzungsgrad nach DIN 4702-8 eingeführt. Die Bewertung der Energieausnutzung für verschiedene Auslegungs-Systemtemperaturen zeigt das Diagra 7/1. Ablesebeispiele: ϑ R = 30 C Normnutzungsgrad η N = 108,9 % ϑ R = 60 C Normnutzungsgrad η N = 106,0 % ϑ R = 70 C Normnutzungsgrad η N = 104,9 % 110 108,9 108 η N 107 % 106 Die hohen Normnutzungsgrade der Gas-Brennwertkessel sind auf folgende Einflüsse zurückzuführen: Realisierung hoher CO 2 -Werte. Je höher der CO 2 - Wert, desto höher liegt die Taupunkttemperatur der Heizgase. Einhaltung niedriger Rücklauftemperaturen. Je niedriger die Rücklauftemperatur, desto höher ist die Kondensationsrate und desto niedriger ist die Abgastemperatur. Optimierte Kondens p -Heizfläche für niedrige Abgastemperaturen (5 bis 10 K über Rücklauftemperatur) und hohe Kondensationsraten. Das hat eine fast vollständige Nutzung der im Heizgas enthaltenen Wärme und eine teilweise Nutzung der im Wasserdampfanteil enthaltenen Kondensationswärme zur Folge. Bildlegende η N Normnutzungsgrad Rücklauftemperatur (bei Auslegung) ϑ R 104,9 104 20 30 40 60 70 ϑ R/ C 7/1 Normnutzungsgrad in Abhängigkeit von der Auslegungs-Rücklauftemperatur; Mittelwert der Brennwertkessel-Baureihen Logano plus SB315, SB615 und SB735 2.2.3 Auslegungshinweise Bei Neuinstallationen sollten alle Möglichkeiten ausgeschöpft werden, um Gas-Brennwertkessel optimal zu betreiben. Hohe Nutzungsgrade werden bei Beachtung folgender Kriterien erreicht: Rücklauftemperatur auf maximal C begrenzen Temperaturspreizung zwischen Vor- und Rücklauf von mindestens 20 K anstreben Installationen zur Rücklauftemperaturanhebung vermeiden (z.b. Vier-Wege-Mischer, Bypass-Schaltungen, hydraulische Weiche, druckloser Verteiler u. dgl.) Detaillierte Hinweise zur hydraulischen Einbindung sind im Kapitel 8 Anlagenbeispiele ( Seite 33ff.) enthalten. Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001 7
2 Grundlagen 2.3 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung 2.3.1 Vereinfachter Vergleich Ecostream-Heizkessel und Gas-Brennwertkessel Brennstoffkosten Gegeben Gebäudewärmebedarf Q N = 375 kw Netto-Heizenergiebedarf Q A = 6370 kwh/a Auslegungs-Systemtemperaturen ϑ V /ϑ R = 75/60 C Brennstoffkosten K B = 0,55 DM/m 3 Ecostream-Heizkessel Logano GE515, Kesselgröße 400, η N = 94 % Gas-Brennwertkessel Logano plus SB615, Kesselgröße 400, η N = 106 % Berechnungsformeln B V = 8/1 Formel für den jährlichen Brennstoffverbrauch 8/2 Formel für die jährlichen Brennstoffkosten Berechnungsgrößen B V Jährlicher Brennstoffverbrauch in m 3 /a H i Heizwert, hier Erdgas vereinfacht mit 10 kwh/m 3 K B Brennstoffkosten K Ba Jährliche Brennstoffkosten Q A Netto-Heizenergiebedarf in kwh/a η N Norm-Nutzungsgrad in % Ergebnis Q --------------- A η N H i K Ba = B V K B Logano GE515, Kesselgröße 400 Logano plus SB615 Kesselgröße 400 Investitionskosten Berechnungsergebnisse Brennstoffverbrauch 67 820 m 3 /a 60141 m 3 /a Brennstoffkosten 37 301 DM/a 33 078 DM/a Investitionsumfang 1)2) Kessel und Regelung Gas- Gebläsebrenner 8/4 Vergleich der Investitionskosten eines Ecostream-Heizkessels und eines Gas-Brennwertkessels (gerundete Werte) 1) mit Zubehör, ohne Montage 2) Preise Stand 01/2001 Kapitalrückfluss Logano GE515 Kesselgröße 400 Logano plus SB615 Kesselgröße 400 21 814 DM 33 578 DM 8 0 DM 8 0 DM Abgasanlage 5 0 DM 5 0 DM Neutralisationseinrichtung Kesselmaßnahmen Sue Investitionskosten Kostenart entfällt 1 077 DM preisgleich 35 814 DM 48 655 DM Logano GE515 Kesselgröße 400 Logano plus SB615 Kesselgröße 400 Investitionskosten 35 814 DM 48 655 DM Kapitalgebundene Kosten 1) 3 738 DM/a 5 079 DM/a Brennstoffkosten 37 301 DM/a 33 078 DM/a Gesamtkosten 41 039 DM/a 38157 DM/a 8/5 Vergleich der Gesamtkosten eines Ecostream-Heizkessels und eines Gas-Brennwertkessels (gerundete Werte) 1) Annuität 9,44 %, Zinsen 7 %, Instandhaltungs-Aufwand 1 % In rund vier Jahren sind in diesem Beispiel die Investitionsmehrkosten über die niedrigeren Brennstoffkosten zurückgeflossen. Mögliche Fördermaßnahmen wurden dabei nicht berücksichtigt. 8/3 Brennstoffverbrauch und -kosten von Ecostream-Heizkessel und Gas-Brennwertkessel im Vergleich Die Heizung mit dem Gas-Brennwertkessel führt zu einer Brennstoffkosteneinsparung von 4 223 DM pro Jahr. 2.4 Fördermaßnahmen Je nach Bundesland werden für Brennwertkessel Zuschüsse in erheblichem Umfang gewährt. Das Bundesförderprogra bietet zinsgünstige Kredite. ❿ Die Förderleistungen werden grundsätzlich nur gewährt, wenn der Antrag vor Beginn der Anlagenerstellung bzw. -modernisierung eingereicht wird. 8 Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001
3 Technische Beschreibung Technische Beschreibung 3 3.1 Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 3.1.1 Ausstattungsübersicht Die Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 sind mit Edelstahlheizflächen konsequent für die Brennwerttechnik ausgelegt. Sie sind nach DIN 4702-6 geprüft, bauartzugelassen und haben das CE-Kennzeichen. Qualitätssicherungsmaßnahmen nach DIN ISO 9001 und EN 29001 tragen zu einer hohen Fertigungsqualität und Funktionssicherheit bei. Die Voraussetzungen für das DVGW-Qualitätszeichen werden erfüllt. Die Unit-Ausführung der Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315 VM mit Buderus Gas- Vormischbrenner Logatop VM unterschreiten die Grenzwerte des Umweltzeichens Blauer Engel deutlich. Für geringe Anlagen-Installationshöhen sind alle wasserseitigen Anschlüsse an der Kesselrückseite horizontal angeordnet. Lediglich ein als Zusatzausstattung erhältlicher Wasserstandsbegrenzer (für Kessel mit Leistungen von mehr als 3 kw) erfordert zusätzlichen Platz über dem Brennwertkessel. Die Kesseldecke aller Gas-Brennwertkessel Logano plus SB615 und SB735 ist bis 100 kg/m 2 belastbar. 9/1 Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315 VM mit Regelgerät Logamatic 4211 Logano plus SB315 Die Gas-Brennwertkessel dieser Baureihe sind lieferbar mit Leistungen von bis 115 kw (40/30 C) wahlweise in Unit-Ausführung Logano plus SB315 VM mit schadstoffreduziertem Gas-Vormischbrenner Logatop VM von Buderus für Erdgas (E/LL) sowie Flüssiggas oder als Logano plus SB315 ohne Brenner für den Einsatz von zugelassenen Gas- Gebläsebrennern für Erdgas (E/LL) sowie Flüssiggas. Logano plus SB615 Die Gas-Brennwertkessel dieser Baureihe sind lieferbar mit Leistungen von 145 bis 640 kw (40/30 C) wahlweise in Unit-Ausführung SB615 U mit schadstoffreduziertem Gas-Gebläsebrenner der Firma Weishaupt für Erdgas (E/LL) oder als Logano plus SB615 ohne Brenner für den Einsatz von zugelassenen Gas-Gebläsebrennern für Erdgas (E/LL) oder Flüssiggas. Logano plus SB735 Die Gas-Brennwertkessel dieser Baureihe sind lieferbar mit Leistungen von 790 bis 1200 kw (40/30 C) als Logano plus SB7355 ohne Brenner für den Einsatz von zugelassenen Gas-Gebläsebrennern für Erdgas (E/LL) oder Flüssiggas. 9/2 Gas-Brennwertkessel Logano plus SB735 mit Regelgerät Logamatic 4311 Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001 9
3 Technische Beschreibung 3.1.2 Funktionsprinzip Kesseltechnik Bei den Gas-Brennwertkesseln Logano plus SB315, SB615 und SB735 sind alle Bauteile, die mit Heizgas oder Kondenswasser Kontakt haben, aus hochwertigem Edelstahl hergestellt. Damit ist ein Betrieb ohne Einschränkungen von Vorlauf- bzw. Rücklauftemperatur, Volumenstrom und Brennerkleinstlast möglich. Das hat eine einfache Installation zur Folge. Dreizügige Heizgasführung Die Kesselkonstruktion aller Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 ist in Dreizug- Bauweise im Gegenstrom-Wärmetauscherprinzip aufgebaut. Im Hinblick auf eine kompakte Bauweise sind der Feuerraum sowie die erste und zweite Kondensations-Nachschaltheizfläche übereinander angeordnet. Bei den Gas-Brennwertkesseln Logano plus SB315 und SB615 bestehen sowohl die erste als auch die zweite Kondensations-Nachschaltheizfläche aus Kondens p - Heizflächen ( Seite 12). Für den Gas-Brennwertkessel Logano plus SB735 wurde zur Erzielung optimaler heizgasseitiger Widerstände die erste Kondensations- Nachschaltheizfläche aus Edelstahl-Glattrohren gefertigt (zwei Rohre bei den Kesselgrößen 790 und 970, drei Rohre bei Kesselgröße 1200). Die zweite Kondensations-Nachschaltheizfläche des Logano plus SB735 besteht aus Kondens p -Heizflächen. Das Durchbrandprinzip und die geringe Feuerraum- Volumenbelastung tragen zu niedrigen Schadstoff- Emissionen bei, weil sie einen ungestörten Flaenausbrand und eine hohe Flaenstabilität bewirken. Die heißen Heizgase durchströmen nach Austritt aus dem Feuerraum über eine hintere Wendekaer den oberen Teil und über eine vordere Wendekaer den unteren Teil der Kondensations-Nachschaltheizflächen ( 10/1 und 10/2). Bildlegende ( 10/1 bis 10/2) 1 Feuerraum 2 Obere Kondensations-Nachschaltheizfläche (Kondens -Heizfläche) 3 Obere Kondensations-Nachschaltheizfläche (Edelstahl-Glattrohre) 4 Wasserleitelement 5 Untere Kondensations-Nachschaltheizfläche (Kondens -Heizfläche) AA Abgasaustritt RK1 Kesselrücklauf für Niedertemperatur-Heizkreise RK2 Kesselrücklauf für Hochtemperatur-Heizkreise VK Kesselvorlauf 1 1 VK VK 2 RK2 4 RK2 AA RK1 4 5 RK1 AA 3 5 10/1 Funktionsschema des Heizgasverlaufs bei den Gas-Brennwertkesseln Logano plus SB315 und SB615 10/2 Funktionsschema des Heizgasverlaufs beim Gas-Brennwertkessel Logano plus SB735 10 Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001
Technische Beschreibung 3 Heizwassergegenstrom Weil die Heizwasserführung entgegen der Heizgasströmung verläuft ( 11/1 und 11/2), ergeben sich hohe Kondensationsraten und niedrige Abgastemperaturen. Für die optimale hydraulische Einbindung haben alle Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 zwei Rücklaufstutzen zum getrennten Anschluss von Hochtemperatur- und Niedertemperatur-Heizkreisen. Der Rücklauf von Niedertemperatur-Heizkreisen strömt in den unteren Bereich der Kondens p -Heizfläche, wo die maximale Kondensation stattfindet. Heizkreise mit hohen Rücklauftemperaturen (wie bei der Trinkwassererwärmung oder bei Lüftungsanlagen) werden am oberen Rücklaufstutzen angeschlossen. Ein Wasserleitelement zwischen der Hochtemperaturund Niedertemperatur-Rücklaufeinführung sichert im Betrieb mit zwei Rückläufen unterschiedlicher Temperaturniveaus eine gezielte Heizwasserführung entgegen dem Heizgasverlauf. Sollte zeitweise nur der obere Rücklaufstutzen beaufschlagt werden, so ermöglichen spezielle Aussparungen in dem Wasserleitelement einen Heizwasserverlauf in den unteren Bereich des Kessels und sichern auch in diesem Fall eine Umströmung der zweiten Kondensations-Nachschaltheizfläche. Die lange und weiträumige Strecke der Wärmeübertragung in Kombination mit einem großen Kesselwasserinhalt vermindert die Steinbildung im Kesselinneren und die damit verbundenen Wärmespannungen. Bildlegende ( 11/1 bis 11/2) 1 Feuerraum 2 Obere Kondensations-Nachschaltheizfläche (Kondens -Heizfläche) 3 Obere Kondensations-Nachschaltheizfläche (Edelstahl-Glattrohre) 4 Wasserleitelement 5 Untere Kondensations-Nachschaltheizfläche (Kondens -Heizfläche) AA Abgasaustritt RK1 Kesselrücklauf für Niedertemperatur-Heizkreise RK2 Kesselrücklauf für Hochtemperatur-Heizkreise VK Kesselvorlauf 1 1 VK VK 2 RK2 4 RK2 AA RK1 4 5 RK1 AA 3 5 11/1 Funktionsschema des Heizwasserverlaufs bei den Gas- Brennwertkesseln Logano plus SB315 und SB615 11/2 Funktionsschema des Heizwasserverlaufs beim Gas-Brennwertkessel Logano plus SB735 Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001 11
3 Technische Beschreibung 3.1.3 Kondens p -Heizfläche Eine Besonderheit der Kondens p -Heizfläche sind die Drallrohre mit einer an den Heizgasvolumenstrom angepassten Reduzierung des Querschnitts ( 12/1). Durch die Drallung entstehen Mikroturbulenzen an der Innenseite der Rohrwandungen und somit eine vergrößerte Kondensations-Grenzschicht. Dies führt dazu, dass die Heizgasmoleküle abwechselnd in die unmittelbare Nähe der Rohrwand und in die Hauptströmung gelangen. Dadurch berührt nahezu der gesamte Heizgasvolumenstrom die kalte Heizfläche. Das hat eine sehr hohe Kondensationsleistung zur Folge. Infolge des reduzierten Querschnitts der Drallrohre ist die Geschwindigkeit des Heizgases annähernd konstant. Das bewirkt eine hohe Wärmeübertragung bei niedrigen Abgastemperaturen. Eine lange und weiträumige Strecke der Wärmeübertragung in Kombination mit einem großen Kesselwasserinhalt wirkt der Steinbildung im Kesselinnern und den damit verbundenen Wärmespannungen entgegen. Aufgrund der Gestaltung und Anordnung der Kondens p -Heizfläche fließt das Kondenswasser kontinuierlich von oben nach unten ab. Eine Rückverdampfung von Kondenswasser und Ablagerungen an den Heizflächen werden so vermieden. Die dadurch erzielte Selbstreinigung der Kondens p -Heizfläche fördert einen störungsfreien Betrieb. Gleichzeitig verringert sich der Wartungsaufwand. Bildlegende 1 Feuerraum 2 Obere Kondens p -Heizfläche 3 Wasserleitelement 4 Untere Kondens p -Heizfläche 5 Querschnitt eines Drallrohrs der Kondens p -Heizfläche mit dem schematischen Verlauf der Heizgasströmung 5 1 2 3 4 12/1 Aufbau der Kondens p -Heizfläche am Beispiel eines Gas-Brennwertkessels Logano plus SB615 12 Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001
Technische Beschreibung 3 3.1.4 Wärmedäung und Schalldämpfung Wärmedäung Zu allen Gas-Brennwertkesseln gehört eine hochwirksame Wärmedäung, die den Kesselkörper allseitig umschließt. Dadurch reduzieren sich die Abstrahlungs- und Betriebsbereitschaftsverluste auf ein Minimum. Integrierte Schalldämpfeinrichtungen Bei den Gas-Brennwertkesseln Logano plus SB315, SB615 und SB735 ist der vordere und hintere Umlenkbereich konstruktiv so ausgelegt, dass der auftretende Schall gedämpft wird. In die Kesselkonstruktion ist im hinteren Umlenkbereich des Heizgasverlaufs eine Reflexionsfläche integriert. Im vorderen Umlenkbereich vom zweiten in den dritten Heizgaszug ist eine Dämpfungsmatte zur Schallabsorption angebracht ( 13/1). Diese beiden Maßnahmen reduzieren die Schallemissionen. Alle Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315 haben serienmäßig verstellbare Füße mit schalldämpfender Guiauflage. Für die Unit-Ausführung Logano plus 315 VM mit dem Buderus-Gas-Vormischbrenner Logatop VM sind weitere Schalldämpfmaßnahmen nicht erforderlich. Für den Gas-Brennwertkessel Logano plus SB735, Kesselgröße 1200, wird ein Körperschall dämpfender Kesselunterbau serienmäßig mitgeliefert, für alle übrigen Gas-Brennwertkessel ist dieser Unterbau als Zusatzausstattung lieferbar. Zusatzmaßnahmen Welche Schallpegel im Umfeld des Aufstellraumes zulässig sind, ist im Einzelfall zu prüfen. Bei ungünstiger Lage dieses Raums könnten zusätzliche Schalldämpfmaßnahmen erforderlich sein. Abgestite Brenner-Schalldämpfhauben, Körperschall dämpfende Kesselunterbauten und Abgasschalldämpfer sind als Zusatzausstattung lieferbar ( Seite 57). 13/1 Schalldämpfmatte in der vorderen Wendekaer eines Gas-Brennwertkessels SB615 Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001 13
3 Technische Beschreibung 3.2 Abmessungen und technische Daten 3.2.1 Abmessungen der Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315 und SB315 VM Logano plus SB315 VM 1483 1254 3) 1178 1070 VK R15 VSL R1 1494 3) 1044 130 610 820 3) Gas Rp 1 20 7 H AA H RK1 2) RK2 2) R14 AA RK1 2) R15 1) 286 493 600 390 H AKO AKO DN15 260 D AA 110 680 Logano plus SB315 1483 1254 3) 874 1178 1070 VK R15 VSL 1157 3) 1084 7 RK2 2) D B R14 H AA AA RK1 H 2) RK1 R15 20 610 493 820 3) 286 600 198 R1 1) 1) Anschluss für einen Minimaldruckwächter alternativ zur Wassermangelsicherung ( Seite 55) 2) Bei Anlagen mit nur einem Rücklauf diesen an RK1 anschließen 3) Aufstellmaße ( 52/1 bis 52/3) Einbringdaten ( /2) 14/1 Abmessungen der Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315 und SB315 VM (Maße in ) Kesselgröße 70 90 115 Abgasaustritt Feuerraum Brennertür D AA (innen) H AA Länge Tiefe D B DN 153 347 890 360 95 110 Kesselrücklauf H RK1 156 156 106 106 Kondenswasseraustritt H AKO 223 223 163 163 153 347 890 360 95 110 14/2 Abmessungen der Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315 und SB315 VM (Technische Daten 17/1) 183 317 890 360 70 130 183 317 890 360 70 130 14 Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001
Technische Beschreibung 3 3.2.2 Abmessungen der Gas-Brennwertkessel Logano plus SB615 und SB615 U L H H K H VK H VSL VK VSL 176 L K 783 L BR 3) 2) A 3 1) 1) A 2 H RK2 H AA H RK1 RK2 AA RK1 H B D AA AKO H AKO DN15 EL H R1 EL B GR B 298 1142 A A 1 A 4 1) Seitliche Regelgerätehalterung (links/rechts Seite 61) 2) Anschluss Minimal-Druckwächter bei Kesselgröße 145310 alternativ zur Wassermangelsicherung ( Seite 55) 3) Anschluss für die Wassermangelsicherung ab Kesselgröße 400 ( Seite 55) 15/1 Abmessungen der Gas-Brennwertkessel Logano plus SB615 und SB615 U (Maße in ) Kesselgröße 145 185 240 310 400 510 640 Länge 1) Brennerlänge 2) L L K 1816 1746 1816 1746 1845 1774 1845 1774 15/2 Abmessungen der Gas-Brennwertkessel Logano plus SB615 und SB615 U (Technische Daten 17/2) 1) Aufstellmaße Logano plus SB615 und SB615 U ( 53/1 und 53/2); Einbringdaten ( /3) 2) Bei Logano plus SB615 U 3) Flansch PN 6 nach DIN 2631; bei Anlagen mit nur einem Rücklauf diesen an RK1 anschließen 4) Flansch PN 16 nach DIN 2633 1845 1774 1980 1912 L BR 0 0 0 0 577 868 868 Breite 1) B 900 900 970 970 970 1100 1100 Höhe 1) Grundrahmen Abgasaustritt Feuerraum Brennertür Kesselvorlauf 3) Kesselrücklauf 3) Sicherheitsvorlauf 4) Kondenswasseraustritt H H K B GR A D AA innen H AA Länge Tiefe H B VK H VK RK1 H RK1 A 1 RK2 H RK2 A 2 VSL H VSL A 3 H AKO A 4 DN DN DN DN DN 1606 1376 720 285 183 300 1460 453 185 985 65 1239 65 142 275 40 495 295 R 14 1180 160 164 100 1606 1376 720 285 183 300 1460 453 185 985 65 1239 65 142 275 40 495 295 R 14 1180 160 164 100 1638 1408 790 285 203 305 1460 453 185 1017 80 1260 80 142 300 65 512 310 32 1213 170 164 120 1638 1408 790 285 203 305 1460 453 185 1017 80 1260 80 142 300 65 512 310 32 1213 170 164 120 1842 1612 790 285 253 333 1460 5 185 1135 100 1442 100 1 290 65 597 315 1327 210 164 140 2000 1770 920 367 303 370 1594 6 185 1275 100 1613 100 1 284 80 685 360 1549 195 160 155 Entleerung H EL 85 85 82 82 90 138 138 1980 1912 2000 1770 920 367 303 370 1594 6 185 1275 100 1613 100 1 284 80 685 360 1549 195 160 155 Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001 15
3 Technische Beschreibung 3.2.3 Abmessungen der Gas-Brennwertkessel Logano plus SB735 663 1) 1633 H 119 L L K 2) 1) H K H VK VK 1) H SR 263 H Br 781 H VSL H RK2 VSL RK2 A 1 A 2 1014 H RK1 H AA RK1 AA D AA H AKO L GR 340 H EL EL A 3 1228 1372 1) Seitliche Regelgerätehalterung (links/rechts Seite 61) 2) Anschluss für die Wassermangelsicherung ( Seite 55) 16/1 Abmessungen der Gas-Brennwertkessel Logano plus SB735 (Maße in ) Kesselgröße 790 970 1200 Länge 1) L L K 16/2 Abmessungen der Gas-Brennwertkessel Logano plus SB735 (Technische Daten 18/1) 1) Aufstellmaße Logano plus SB735 ( 53/3 und 53/4); Einbringdaten ( /4) 2) 40 zusätzliche Höhe für den serienmäßigen Körperschall dämpfenden Unterbau erforderlich 3) Flansch PN 6 nach DIN 2631; bei Anlagen mit nur einem Rücklauf diesen an RK1 anschließen 4) Flansch PN 16 nach DIN 2633 Breite 1) B 1372 1372 1372 Höhe 1) H H K H SR 2293 2063 2123 2293 2063 2123 2293 + 40 2) 2063 + 40 2) 2123 + 40 2) Grundrahmen Abgasaustritt Feuerraum Brennertür Kesselvorlauf 3) Kesselrücklauf 3) Sicherheitsvorlauf 4) Kondenswasseraustritt Entleerung B GR L GR H AA D AA innen Länge Tiefe H B VK H VK RK1 H RK1 RK2 H RK2 A 2 VSL H VSL A 3 AKO H AKO A 4 EL H EL DN DN DN DN DN DN 2600 2321 1120 1880 480 353 1800 688 210 1426 100 1790 100 904 80 1130 300 65 1690 276 40 167 229 R 1 41 3018 2748 1120 2300 484 353 2000 688 210 1474 125 1860 125 928 100 1193 300 65 1706 276 40 167 229 R 15 40 3016 2733 1170 2300 438 + 40 2) 353 2200 688 210 1512 + 40 2) 125 1889 + 40 2) 125 970 + 40 2) 100 1200 + 40 2) 278 65 1778 + 40 2) 278 40 86 + 40 2) 264 R 15 45 16 Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001
Technische Beschreibung 3 3.2.4 Technische Daten der Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315 und SB315 VM Kesselgröße 70 90 115 Nennwärmeleistung 40/30 C kw 70 90 115 (bei Systemtemperatur) Feuerungswärmeleistung Gewicht 75/60 C kw kw kw kw kg kg 45,7 1) 45,2 2) 64,0 1) 63,5 2) 82,3 1) 81,8 2) 105,1 1) 104,7 2) 47,1 1) 66,0 1) 84,8 1) 108,5 1) 46,4 2) 65,1 2) 83,9 2) 107,5 2) 302 1) 314 1) 328 1) 348 1) 294 2) 300 2) 314 2) 321 2) Wasserinhalt (rund) l 237 233 2 240 Gasinhalt l 90 120 138 142 Freier Förderdruck (Zugbedarf) Pa 1) /brennerabhängig 2) Heizgasseitiger Widerstand Zulässige Vorlauftemperatur 3) mbar mbar 0,59 1) 0,73 1) 0,80 1) 1,20 1) 0,43 2) 0,51 2) 0,59 2) 0,77 2) C 120 Zulässiger Betriebsüberdruck bar 4 Bauartzulassungs-Nr. 06-223-708 Prod.-Id.-Nr. CE-0085 AT 0074 17/1 Technische Daten der Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315 und SB315 VM (Abmessungen 14/1 und 14/2) 1) Unit-Ausführung Logano plus SB315 VM mit Gas-Vormischbrenner Logatop VM von Buderus 2) Logano plus SB315 3) Absicherungsgrenze (Sicherheitstemperaturbegrenzer); maximal mögliche Vorlauftemperatur = Absicherungsgrenze (STB) 18 K Beispiel: Absicherungsgrenze (STB) = 100 C; maximal mögliche Vorlauftemperatur = 100 18 = 82 C 3.2.5 Technische Daten der Gas-Brennwertkessel Logano plus SB615 und SB615 U Kesselgröße 145 185 240 310 400 510 640 Nennwärmeleistung 40/30 C kw 145 185 240 310 400 510 640 (bei Systemtemperatur) 75/60 C kw 132,7 169,2 218,9 282,8 365,2 467,9 585,4 Feuerungswärmeleistung kw 135,8 173,2 224,4 289,9 373,8 478,9 599,8 Gewicht kg kg 648 1) 613 2) 655 1) 720 1) 753 1) 1001 1) 1156 1) 1177 1) 620 2) 685 2) 705 2) 953 2) 1058 2) 1079 2) Wasserinhalt (rund) l 560 555 675 645 680 865 845 Gasinhalt l 327 333 347 376 541 735 7 Freier Förderdruck (Zugbedarf) Pa 1) /brennerabhängig 2) Heizgasseitiger Widerstand mbar 1,20 1,55 2,20 2,40 3,00 3,55 4,40 Zulässige Vorlauftemperatur 3) C 120 Zulässiger Betriebsüberdruck bar 4 5 5,5 Bauartzulassungs-Nr. 06-223-708 Prod.-Id.-Nr. CE-0085 AT 0075 17/2 Technische Daten der Gas-Brennwertkessel Logano plus SB615 und SB615 U (Abmessungen 15/1 und 15/2) 1) Unit-Ausführung Logano plus SB615 U mit Gas-Gebläsebrenner der Firma Weishaupt 2) Logano plus SB615 3) Absicherungsgrenze (Sicherheitstemperaturbegrenzer); maximal mögliche Vorlauftemperatur = Absicherungsgrenze (STB) 18 K Beispiel: Absicherungsgrenze (STB) = 100 C; maximal mögliche Vorlauftemperatur = 100 18 = 82 C Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001 17
3 Technische Beschreibung 3.2.6 Technische Daten der Gas-Brennwertkessel Logano plus SB735 Kesselgröße 790 970 1200 Nennwärmeleistung 40/30 C kw 790 970 1200 (bei Systemtemperatur) 75/60 C kw 723 888 1098 Feuerungswärmeleistung kw 745,3 915 1132 Gewicht kg 1730 2170 2204 Wasserinhalt (rund) l 1870 20 2530 Gasinhalt l 10 1204 1410 Freier Förderdruck (Zugbedarf) Pa (Empfehlung; brennerabhängig) Heizgasseitiger Widerstand mbar 4,9 5,7 6,4 Zulässige Vorlauftemperatur 1) C 120 Zulässiger Betriebsüberdruck bar 5,5 Bauartzulassungs-Nr. 06-223-769 Prod.-Id.-Nr. CE-0085 AU 0452 18/1 Technische Daten der Gas-Brennwertkessel Logano plus SB735 (Abmessungen 15/1 und 15/2) 1) Absicherungsgrenze (Sicherheitstemperaturbegrenzer); maximal mögliche Vorlauftemperatur = Absicherungsgrenze (STB) 18 K Beispiel: Absicherungsgrenze (STB) = 100 C; maximal mögliche Vorlauftemperatur = 100 18 = 82 C 18 Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001
Technische Beschreibung 3 3.3 Heizkessel-Kennwerte 3.3.1 Wasserseitiger Durchflusswiderstand Der wasserseitige Durchflusswiderstand ist die Druckdifferenz zwischen dem Vorlauf- und dem Rücklaufanschluss des Brennwertkessels. Er ist abhängig von der Kesselgröße und dem Heizwasser-Volumenstrom. 100 a b c d e f Bildlegende p H Heizwasserseitiger Druckverlust V H Heizwasser-Volumenstrom a Logano plus SB315 und SB315 VM, Kesselgröße bis 115 b Logano plus SB615 und SB615 U, Kesselgröße 145 bis 185 c Logano plus SB615 und SB615 U, Kesselgröße 240 bis 310 d Logano plus SB615 und SB615 U, Kesselgröße 400 bis 640 e Logano plus SB735, Kesselgröße 790 f Logano plus SB735, Kesselgröße 970 g Logano plus SB735, Kesselgröße 1200 p H mbar 10 g 1 1 10 100 V H/ 19/1 Wasserseitiger Durchflusswiderstand unterschiedlicher Kesselvarianten m 3 h 3.3.2 Kesselwirkungsgrad Der Kesselwirkungsgrad η K kennzeichnet das Verhältnis von Wärmeausgangsleistung zur Wärmeeingangsleistung in Abhängigkeit von der Kesselbelastung und der Heizkreis-Systemtemperatur. 110 109 108 107 a Bildlegende ϕ K Relative Kesselbelastung η K Kesselwirkungsgrad a Systemtemperatur 40/30 C b Systemtemperatur 75/60 C η K % 106 105 104 103 102 101 b 100 99 98 97 96 95 10 20 30 40 60 70 80 90 ϕ K/% 100 19/2 Kesselwirkungsgrad in Abhängigkeit von der Kesselbelastung (Mittelwerte der Baureihen Logano plus SB315, SB615 und SB735) Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001 19
3 Technische Beschreibung 3.3.3 Abgastemperatur Die Abgastemperatur ϑ A ist die im Abgasrohr am Abgasaustritt des Kessels gemessene Temperatur. Sie ist abhängig von der Kesselbelastung und der Heizsystem-Rücklauftemperatur ( 20/1 und 20/2). 80 70 ϑ A ❿ Zur besseren Erklärung ist die jeweilige Rücklauftemperatur angegeben. Bildlegende ( 20/1 bis 20/3) ϑ A Abgastemperatur ϑ R Rücklauftemperatur ϕ K Kesselbelastung a Systemtemperatur 75/60 C b Systemtemperatur 40/30 C ϑ A, ϑ R C 60 40 30 20 a b ϑ R ϑ A ϑ R 10 0 0 10 20 30 40 60 70 80 90 ϕ K/% 100 20/1 Abgastemperaturen in Abhängigkeit von der Kesselbelastung (Mittelwerte der Baureihe Logano plus SB315) 80 80 70 70 ϑ A ϑ A 60 a ϑ R 60 a ϑ R ϑ A ϑ A, ϑ R C 40 30 b ϑ A ϑ R ϑ A, ϑ R C 40 30 b ϑ R 20 20 10 10 0 0 10 20 30 40 60 70 80 90 ϕ K/% 100 0 0 10 20 30 40 60 70 80 90 ϕ K/% 100 20/2 Abgastemperaturen in Abhängigkeit von der Kesselbelastung (Mittelwerte der Baureihe Logano plus SB615) 20/3 Abgastemperaturen in Abhängigkeit von der Kesselbelastung (Mittelwerte der Baureihe Logano plus SB735) 20 Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001
Technische Beschreibung 3 3.3.4 Betriebsbereitschaftsverlust Der Betriebsbereitschaftsverlust q B ist der Teil der Feuerungswärmeleistung, der erforderlich ist, um die vorgegebene Temperatur des Kesselwassers zu erhalten. 0,6 Ursache dieses Verlusts ist die Auskühlung des Heizkessels durch Strahlung und Konvektion während der Betriebsbereitschaftszeit (Brennerstillstandszeit). Strahlung und Konvektion bewirken, dass ein Teil der Wärmeleistung kontinuierlich von der Oberfläche des Heizkessels an die Umgebungsluft übergeht. Zusätzlich zu diesem Oberflächenverlust kann der Heizkessel infolge des Schornsteinzuges (Förderdruck) geringfügig auskühlen. q B % 0,5 0,4 0,3 0,2 a b c Bildlegende q B Betriebsbereitschaftsverlust ϑ K Mittlere Kesselwassertemperatur a Logano plus SB315 und SB315 VM b Logano plus SB615 und SB615 U c Logano plus SB735 0,1 0 20 30 40 60 70 ϑ K/ C 21/1 Betriebsbereitschaftsverlust unterschiedlicher Gas-Brennwertkessel in Abhängigkeit von der mittleren Kesselwassertemperatur 3.4 Umrechnungsfaktor für andere Systemtemperaturen In den Tabellen mit den technischen Daten der Gas- Brennwertkessel Logano plus SB315 ( 17/1), SB615 ( 17/2) und SB735 ( 18/1) sind die Nennleistungen bei Systemtemperaturen 40/30 C und 75/60 C aufgeführt. Soll die Nennleistung bei abweichenden Auslegungs- Rücklauftemperaturen berechnet werden, ist ein Umrechnungsfaktor ( 21/2) zu berücksichtigen. 1,00 0,99 0,98 0,97 0,96 Beispiel Für einen Gas-Brennwertkessel Logano plus SB615 mit einer Nennwärmeleistung von 640 kw bei einer Systemtemperatur von 40/30 C soll die Nennwärmeleistung bei einer Systemtemperatur von 70/ C ermittelt werden. Mit einer Rücklauftemperatur von C ergibt sich ein Umrechnungsfaktor mit dem Wert 0,935. Die Nennwärmeleistung bei 70/ C beträgt demnach 598,4 kw. Bildlegende f Umrechnungsfaktor Rücklauftemperatur ϑ R 0,95 f 0,94 0,935 0,93 0,92 0,91 0,90 30 35 40 45 55 60 ϑ R/ C 21/2 Umrechnungsfaktor bei abweichenden Auslegungs-Rücklauftemperaturen Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001 21
4 Brenner 4 Brenner 4.1 Brennerauswahl Für die Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 sind abgestite Gasbrenner mit Gebläse erforderlich. Sie müssen nach EN 676 zugelassen sein und das CE-Zeichen tragen. In Frage koen wahlweise zweistufige oder modulierende Gas-Gebläsebrenner. Eine Mindest-Brennerbelastung ist nicht gefordert. Bei der Brennerauswahl ist zu beachten, dass der heizgasseitige Widerstand zuverlässig überwunden wird. Ist am Abgasstutzen ein Überdruck erforderlich (Dimensionierung der Abgasanlage), muss dieser Überdruck zusätzlich zum heizgasseitigen Widerstand berücksichtigt werden. Zur einfachen Planung und als Montageerleichterung gibt es als Unit-Ausführungen die Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315 VM und SB615 U mit darauf abgestiten Brennern. Die Brennertür ist wahlweise nach links oder rechts schwenkbar. Sie wird jedoch durch die Gaszuleitung bzw. Gasrampe je nach Einbaustellung auf nur eine Anschlagseite festgelegt und ist dann nur noch von der Gasrampe weg zu öffnen. 4.2 Modulierender Gas-Vormischbrenner Logatop VM für die Unit-Ausführung Logano plus SB315 VM 4.2.1 Aufbau Die Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315 VM werden als Unit-Ausführung mit dem auf die einzelnen Kesselgrößen abgestiten modulierenden Buderus- Gas-Vormischbrenner Logatop VM ( 22/1) geliefert. Die werkseitige Abstiung und Warmprüfung des Brenners führen zu einer hohen Verbrennungsqualität, einem hohen Nutzungsgrad und niedrigen Schadstoff- und Schallemissionen. Das geringe Gewicht des Brenners Logatop VM erlaubt leichtes Handling durch nur eine Person. Der Logatop VM hat eine elektrische Zündung und Flaenüberwachung. Die Gasversorgung erfolgt gleichmäßig über zwei Gas-Kombiarmaturen und einen Gasdruckwächter und ist wahlweise von links oder rechts möglich. Alle wichtigen Parameter sind werkseitig auf Erdgas E voreingestellt; eine nachträgliche Justierung ist nicht erforderlich (plug and burn). Hinweise zum Gasanschluss und zur Umstellung auf andere Gasarten siehe Kapitel 4.2.3. Zentrales Bauteil des Logatop VM ist der Metallfaser- Brennstab, in dessen Mischzone die Verbrennungsluft und das Brenngas optimal gemischt und anschließend gleichmäßig über die Oberfläche verteilt werden. Die große Flaenoberfäche und die gleichmäßige Gemischverteilung bewirken einen ruhigen Verbrennungsablauf bei niedrigen Temperaturen und geringen NO x -Emissionen. Infolge der modulierenden Betriebsweise ist der Geräuschpegel so gering, dass der Logatop VM Brenner insbesondere im Teillastbetrieb bereits ohne Brennerhaube kaum noch hörbar ist. Zusätzliche Schalldämpfmaßnahmen sind in der Regel nicht erforderlich. Der Gas-Vormischbrenner Logatop VM ist serienmäßig auf der Kesseltür montiert, die zu Wartungszwecken aufgeschwenkt werden kann. Alle funktionswichtigen Teile sind für Servicearbeiten uneingeschränkt zugänglich. Um die Ursachen für eventuell auftretende Störungen möglichst schnell zu finden, zeigt der Feuerungsautomat über eine analoge Anzeige den jeweils aktuellen Betriebszustand des Brenners an. 1 2 3 4 5 6 22/1 Aufbau des Buderus-Gas-Vormischbrenners Logatop VM Bildlegende 1 Türscharnier (wahlweise links oder rechts) 2 Gasdruckwächter 3 Gas-Kombiarmatur 4 Gebläse mit innenliegendem Motor 5 Gasanschluss (Rp 1) wahlweise links oder rechts 6 Brennstab mit Metallfaser-Oberfläche 22 Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001
Brenner 4 4.2.2 Lambda-Control-System Ein weiteres Merkmal des Gas-Vormischbrenners Logatop VM ist das Lambda-Control-System (LCS). Es regelt das Verhältnis von Luft und Gas über eine pneumatisch betätigte Druckdifferenz-Steuerung ( 23/1, Pos. 1). Dabei wird die Druckdifferenz zwischen dem statischen Gebläsedruck und dem Druck in der Mischzone gemessen und bei Sollwertabweichung automatisch über den Gasdruck nachreguliert. Dies führt im gesamten Arbeitsbereich zu einer sehr guten Verbrennung mit optimalen, konstanten CO 2 -Werten. Das Lambda-Control-System gleicht auch anlagenbedingte Schwankungen (z.b. Förderdruckänderungen) aus. Gas p L 1 Bildlegende 1 Druckdifferenz-Steuerung 2 Gebläse (modulierender Betrieb) 3 Mischzone Gas Gasversorgung Luft Verbrennungsluftzufuhr Statischer Gebläsedruck P L 23/1 Funktionsprinzip des Lambda-Control-Systems für konstante Verbrennungswerte des Gas-Vormischbrenners Logatop VM 3 2 Luft 4.2.3 Gasanschluss und technische Daten Der Gas-Vormischbrenner Logatop VM ist vorbereitet für den modulierenden Betrieb mit Erdgas E und LL. Werkseitig eingestellt ist der Brenner für Erdgas E. Zur Umstellung auf Erdgas LL ist lediglich der Austausch der Gasdrosseln notwendig (im Lieferumfang des Brenners enthalten). Zusätzlich ist der Logatop VM für Flüssiggas geeignet (Zubehör Gas-Umstellteile). Für den Gasanschluss ist werkseitig eine Verschraubung vorhanden ( 22/1, Pos. 5). Der Gasanschluss ist wahlweise links oder rechts möglich. Den Wechsel der Gasanschlussrichtung in Abhängigkeit von der Anschlagrichtung der Brennertür kann ein Fachmann vor Ort mit wenigen Handgriffen durchführen. Hierzu müssen lediglich zwei Verschraubungen gelöst und der Gasverteilerbalken gedreht werden. Einen besseren optischen Eindruck erhält man, wenn der Gasanschluss komplett innerhalb der Kesselverkleidung installiert wird. Dazu ist die Gasleitung bauseitig von der Verschraubung am Gasverteilerbalken innerhalb der Brennerhaube nach unten und durch die entsprechenden Öffnungen in der Vorder- und Rückwand des Kesselblocks zu verlegen, so dass sich der Gasanschluss zusaen mit allen anderen Anschlüssen auf der Rückseite des Kessels befindet. Kesselgröße 70 90 115 Elektrischer Anschluss V; Hz 230; Leistungsaufnahme Gebläse 1) W 40 45 70 Gasdruck (Fließdruck) mbar 1824 Modulationsbereich 1:3 Schalldruckpegel Raum min/max db(a) /57 Abgasrohr min/max db(a) 70/77 72/82 74/86 76/89 Norm-Emissionsfaktor 2) NO x mg/kwh 40 CO mg/kwh 5 23/2 Technische Daten des Gas-Vormischbrenners Logatop VM für die Unit-Ausführung Logano plus SB315 VM 1) Bei rund % Belastung 2) Baureihenmittelwert Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001 23
4 Brenner 4.3 Abgestite Gas-Gebläsebrenner für die Unit-Ausführung Logano plus SB615 U 4.3.1 Brennerzuordnung der Gas-Gebläsebrenner in Unit-Ausführung Gas-Brennwertkessel Logano plus Kesselgröße 145 185 240 SB615 310 400 510 640 Gasart/Gasfließdruck Gasanschluss- Nennweite LL / 20 mbar 1" E / 20 mbar 6" LL / mbar 5" E / mbar 5" LL / 20 mbar 1" E / 20 mbar 1" LL / mbar 6" E / mbar 5" LL / 20 mbar 15" E / 20 mbar 1" LL / mbar 6" E / mbar 6" LL / 20 mbar 15" E / 20 mbar 15" LL / mbar 1" E / mbar 6" LL / 20 mbar 2" E / 20 mbar 15" LL / mbar 1" E / mbar 1" LL / 20 mbar DN 65 E / 20 mbar 2" LL / mbar 15" E / mbar 1" LL / 20 mbar DN 100 E / 20 mbar DN 80 LL / mbar 15" E / mbar 15" Gas-Gebläsebrenner Fabrikat Weishaupt Brennertyp CE-Zeichen WG 30 N/1-C, ZM-LN CE-0085 AU 0064 WG 40 N/1-A, ZM-LN CE-0085 AS 0311 G5/1-D, ZD-LN CE-0085 AP 0525 24/1 Brennertypen und Gasanschluss-Nennweiten abgestiter Gas-Gebläsebrenner für die Unit-Ausführung Logano plus SB615 U 24 Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001
Brenner 4 4.3.2 Charakteristik der Gas-Gebläsebrenner in Unit-Ausführung Weishaupt-Brenner WG 30 N/1-C, Ausf. ZM-LN für Logano plus SB615 U (Kesselgröße 145 bis 240) Weishaupt-Brenner WG 40 N/1-A, Ausf. ZM-LN für Logano plus SB615 U (Kesselgröße 310 bis 400) Vollautomatischer, mikroprozessorgesteuerter, gleitend zweistufiger oder modulierender Gas- Gebläsebrenner gemäß DIN EN 676 für Erdgas E/LL (H/L) Anschluss 230 V, Hz Kompakte Bauweise Geräusch dämpfendes Ansauggehäuse Schadstoffoptimiert Mikroprozessorgesteuerter Feuerungsmanager mit integrierter Dichtheitskontrolle Einfache Handhabung über Bedieneinheit mit Digitalanzeige (LCD) und Tasten Anzeige der Leistungsstellung, Brenner-Betriebszeit und -Starts, Luftklappenstellung bei Brennerstillstand, BUS-Adresse und Fehleranzeige Fehlermeldung mit Anzeige der letzten sechs Störungsursachen Ansteuerung der Stellantriebe Digital kounikationsfähig zu übergeordneten Regelungen für Darstellung des Funktionsablaufs am PC-Bildschirm und Einstellung der Parameter und Fernüberwachung über e-bus) Flaenüberwachung mit Flackerlichtdetektor Stellantrieb mit Schrittmotor für Gasmengenregelung Stellantrieb mit Schrittmotor für Luftklappe Komplette Gasarmatur, bestehend aus Doppelmagnetventil (DMV) Klasse A, DMV-Gasdruckwächter, Druckregelgerät, Gasfilter, Kugelhahn und Verbindungsteile Bis DN 65 Kugelhahn mit integrierter thermischer Absperreinrichtung (TAE Seite 62) Weishaupt-Brenner G5/1-D, Ausf. ZD-LN für Logano plus SB615 U (Kesselgröße 510 bis 640) Vollautomatischer, gleitend zweistufiger oder modulierender Gas-Gebläsebrenner gemäß DIN EN 676 für Erdgas E/LL (H/L) Anschluss Drehstrom 3 230/400 V, Hz Schadstoffoptimiert Ansteuerung des Stellantriebs Ionisationsüberwachung Verbundregelung für Luftklappe und Gasdrossel über Reglerscheibe Komplette Gasarmatur, bestehend aus Doppelmagnetventil (DMV) Klasse A, DMV-Gasdruckwächter, Druckregelgerät, Gasfilter, Manometer 0 bis 160 mbar, Kugelhahn (bis 2" in Gewindeausführung, ab DN 65 in Flanschausführung) und Verbindungsteile Planungsunterlage Gas-Brennwertkessel Logano plus SB315, SB615 und SB735 1/2001 25