Brander, venturi en gas-luchtverhouding
Leerdoel van deze les
Je kunt uitleggen hoe een voorgemengde brander werkt en hoe de ketel gas en lucht op elkaar afstemt.
Waarom gas en lucht op elkaar moeten passen
Bij een voorgemengde brander wordt het gas in de venturi bij de lucht gevoegd en gaat het mengsel als geheel naar de brander (Remeha Calenta, zie les 5.1). Te weinig lucht geeft onvolledige verbranding en dus CO. Te veel lucht voert onnodig veel warmte met het rookgas af, wat het rendement drukt. Remeha beschrijft daarom voor de Calenta een continu geregelde gas-/luchtkoppeling, zodat gas en lucht over het hele belastingbereik op elkaar zijn afgestemd.
Hoe die koppeling is gebouwd, verschilt per toestel. Je hoort dat sommige gasblokken het gas 'pneumatisch' op de luchtdruk in de venturi regelen en andere elektronisch. Dat onderscheid is in onze bronnen niet met een fabrikant- of normbron bevestigd, dus we stellen het niet als regel. Wat wel vaststaat: een elektronisch zelfinstellend gasblok van Remeha vergelijkt de ionisatiestroom, het aantal start-stops, de primaire rookgastemperatuur en het PWM-signaal met krommen in de printplaat en past daarmee de gas-luchtverhouding automatisch aan. Bij andere toestellen lees je in de handleiding hoe het werkt.
Lambda en O2: zo beoordeel je het mengsel
Lambda is de verhouding tussen de werkelijke en de theoretisch benodigde hoeveelheid lucht. Je meet het niet direct, je leidt het af uit de O2 of CO2 in droog rookgas. De Kiwa-tabellen gaan uit van lucht met 20,94% O2:
| Lambda | O2 (droog rookgas, G20) | CO2 (droog rookgas, G20) |
|---|---|---|
| 1,1 | 2,10% | 10,56% |
| 1,2 | 3,82% | 9,60% |
| 1,3 | 5,26% | 8,80% |
| 1,4 | 6,47% | 8,13% |
Kiwa meet het rendement bij lambda 1,2 (G20: 9,6% CO2). Voor G25 zijn de waarden iets lager (lambda 1,2: 3,77% O2). Voor G25.3, het gas in de meeste woningen, geeft Kiwa alleen O2, dicht bij G25. Gebruik de tabel en niet de vuistformule 20,94 / (20,94 - O2): die overschat lambda, bij G20 en 4,0% O2 geeft de formule 1,236 terwijl de exacte waarde 1,211 is.
Remeha stelt af op O2 en niet meer op CO2, omdat de samenstelling van het geleverde gas kan verschillen. Volgens Kiwa kan het gedistribueerde gas tot 10,5% CO2 bevatten, waardoor het rookgas ongeveer 1 procentpunt extra CO2 kan bevatten en CO2 geen betrouwbare maat is voor de luchtovermaat.
Er is geen algemene waarde
Procedure, meetstand, met of zonder mantel, wachttijd, streefwaarde en zelfs de vraag of je O2 of CO2 gebruikt, verschillen per merk en model. De BRL 6000-25 eist dat je de branderdruk en de gas-luchtverhouding instelt volgens de voorschriften van de fabrikant. Een getal uit je hoofd is geen voorschrift.
Zo verschillen de voorbeelden
Elke waarde komt uit de handleiding van dat model en die uitgave (vollast, aardgas). Een nieuwer toestel of een andere uitgave kan andere waarden hebben.
| Model en uitgave (voorbeeld) | O2 bij vollast | Instellen |
|---|---|---|
| Remeha Tzerra Ace 24C, 28C, 39C (servicehandleiding) | 3,5 tot 4,0% (G25.3), gemeten zonder frontmantel | Afstelschroef A, via de schoorsteenvegerstand |
| Intergas Kombi Kompakt HRE (installatievoorschrift 2018) | 3,15 tot 5,70% (G25.3), gemeten met open mantel | Hooglast eerst meten, laaglast hangt daarvan af, schroef B alleen voor laaglast |
| ATAG i-Serie (uitgave 2018) | 4,7% nominaal, tussen 3,6 en 5,5% (aardgas), gemeten met gesloten mantel | Alleen bijstellen met schroef b als de waarde buiten de grenzen valt |
| Nefit ProLine NxT HRC 24/CW3 en CW4 (uitgave 2014) | 5,3% plus of min 0,3 (aardgas) | Op laaglast de gas-luchtverhouding als verschildruk: min 5 Pa plus of min 3 Pa |
Vaillant ecoTEC plus VHR heeft geen instelschroef: de gas-luchtverhouding wordt via diagnosecode D.158 gecorrigeerd. De spreiding is groot: 3,5 tot 4,0% bij de Remeha Tzerra Ace, 5,3% bij de Nefit ProLine NxT. Daarom zeg je nooit 'O2 moet 4,7% zijn'.
Modulatie en pendelen
Een moderne ketel moduleert: hij past zijn vermogen aan de warmtevraag aan. De Remeha Calenta 25s heeft een belasting voor CV van 5,2 tot 25,0 kW (onderwaarde), de 35s van 7,3 tot 35,1 kW: een modulatiebereik van ongeveer 1 op 4,8. Is de warmtevraag lager dan de minimale belasting, bijvoorbeeld 3 kW bij de 25s, dan slaat de ketel aan en uit. Dat is pendelen of takten.
Praktijkgeval: 5,6% O2 bij vollast
Je meet bij een Remeha Tzerra Ace 24C op vollast op G25.3 5,6% O2. De handleiding noemt 3,5 tot 4,0%. Voordat je aan afstelschroef A draait, controleer je de meting: een te hoge O2-waarde kan wijzen op een lekkend meetsysteem (sonde, slang, meetpunt). Laat de sonde het meetpunt afdichten en wacht tot de waarde stabiel is. Ook het gas speelt mee, maar in beperkte mate: een toestel afgesteld op G25.3 (Wobbe 45,07 MJ/m3) met lambda 1,3 en 5,2% O2 meet op G25 (Wobbe 43,88 MJ/m3) lambda 1,335 en 5,6% O2, dus 0,4 procentpunt meer. Een lagere Wobbe-index geeft meer luchtovermaat. De afwijking in dit praktijkgeval (5,6% tegen 3,5 tot 4,0%) is veel groter dan dat verschil, dus controleer eerst de meting. Pas daarna stel je bij, volgens de handleiding.
Video's bij deze les
Beeldmateriaal van derden, als aanvulling. Oudere of buitenlandse video's kunnen andere data of regels noemen: de les volgt de actuele Nederlandse bronnen.
Test jezelf
Beantwoord de vragen om te merken of de stof zit. Na elk antwoord zie je de uitleg, ook als je het goed had.
1. Je meet in het droge rookgas van een ketel op G20 een O2-gehalte van 3,8%. Welke luchtovermaat hoort daarbij?
2. Waarom is een CO2-meting geen betrouwbare maat voor de luchtovermaat bij het geleverde G-gas?
3. Een Remeha Calenta 35s heeft een minimale belasting van 7,3 kW. De warmtevraag van de woning is 3 kW. Wat doet de ketel?
4. Een toestel is afgesteld op G25.3 (Wobbe 45,07 MJ/m3) met lambda 1,3 en 5,2% O2. Op een net met G25 (Wobbe 43,88 MJ/m3) meet je 5,6% O2. Wat is de beste conclusie?
5. Een Remeha Tzerra Ace 24C geeft op vollast op G25.3 5,6% O2. De handleiding noemt 3,5 tot 4,0%. Wat doe je eerst?
6. Een collega zegt: "Bij vollast moet O2 altijd rond 4,7% zijn." Wat klopt?
Voordat je verdergaat
Flashcards uit deze les
Deze les levert 9 kaarten op. Zodra je de les afrondt, komen ze terug in je herhaalschema: kaarten die je goed weet steeds later, kaarten die je mist al de volgende dag.