Luchtovermaat, lambda en het verband tussen O2 en CO2
Leerdoel van deze les
Je kunt uit een gemeten O2- of CO2-waarde de luchtovermaat afleiden en beoordelen of de verbranding klopt.
Lambda: hoeveel lucht je werkelijk geeft
Lambda is de verhouding tussen de werkelijk toegevoerde en de theoretisch benodigde hoeveelheid lucht (zie les 4.2). Bij lambda 1,0 is er precies genoeg lucht voor de reactievergelijking, bij lambda 1,2 is er 20% luchtovermaat. Onder lambda 1,0 is er te weinig zuurstof en ontstaat CO. Vlam en lucht mengen nooit perfect, dus een toestel werkt met luchtovermaat. Te veel lucht kost rendement: het extra rookgas voert voelbare warmte af. De Gaskeur-rendementsmeting is afgesproken bij lambda 1,2, wat bij G20 overeenkomt met 9,6% CO2.
Wat je meet: O2 en CO2 in droog rookgas
Je meet geen lambda maar O2 en CO2 in het droge rookgas. Meer luchtovermaat betekent meer O2 en minder CO2. De twee hangen lineair samen via de maximale CO2-waarde bij lambda 1,0 (CO2max): 11,74% voor methaan (G20) en 11,52% voor G25-achtig gas.
CO2 = CO2max × (1 − O2 / 20,94)
De tabel van Kiwa (BRL Gaskeur CV:2021, droog rookgas) geeft de samenhang. Voor G25.3 geeft Kiwa alleen O2, bijna gelijk aan G25 (lambda 1,2: 3,77%).
| Lambda | G25: O2 | G25: CO2 | G20: O2 | G20: CO2 |
|---|---|---|---|---|
| 1,1 | 2,07% | 10,39% | 2,10% | 10,56% |
| 1,2 | 3,77% | 9,46% | 3,82% | 9,60% |
| 1,3 | 5,18% | 8,68% | 5,26% | 8,80% |
| 1,4 | 6,38% | 8,02% | 6,47% | 8,13% |
Rekenvoorbeeld: van O2 naar CO2 en lambda
Je meet op een G20-toestel 3,82% O2 in het droge rookgas.
- CO2 = 11,74 × (1 − 3,82 / 20,94) = 11,74 × 0,8176 = 9,60%
- Uit de tabel: 3,82% O2 hoort bij lambda 1,2
Een veelgebruikte benadering is lambda = 20,94 / (20,94 − O2). Die overschat lambda: bij 3,82% O2 geeft ze 20,94 / 17,12 = 1,223 terwijl de exacte waarde 1,2 is. Bij G20 en 4,0% O2 is het 1,236 tegenover 1,211, en bij 5,0% O2 is het 1,314 tegenover 1,281. Gebruik de tabel van Kiwa of van de fabrikant, niet de benadering.
Lambda lees je af, je meet O2
Lambda is geen meetwaarde maar een uitkomst: je meet O2 (en CO2) in droog rookgas en zoekt lambda op in de tabel voor de juiste gassoort. Werk je op basis van CO2 alleen, dan zeg je weinig over de luchtovermaat.
Waarom je op O2 afstelt en niet op CO2
Het gedistribueerde G-gas kan tot 10,5% CO2 bevatten. Daardoor kan het rookgas bij stoichiometrische verbranding circa 1 procentpunt extra CO2 bevatten, en dan zegt de CO2-meting niet meer betrouwbaar hoeveel lucht er is. Remeha stelt cv-toestellen daarom niet meer af op CO2 maar op O2. Kiwa eist voor toestellen van categorie I2EK dat de gas/luchtverhouding op een O2-meting wordt ingesteld, met een totale meetonnauwkeurigheid van maximaal 0,3 procentpunt. Ook de Wobbe-index verschuift je O2-meting (zie les 4.1).
Let op de meting zelf: laat de sonde het meetpunt niet lekken, want meegezogen lucht verdunt het monster. Een te hoge O2-waarde kan wijzen op een lekkend meetsysteem.
Voorbeelden van instelwaarden per model
Elk model heeft eigen grenzen. Dit zijn voorbeelden, het verschilt per model en de handleiding is leidend. Waarden in droog rookgas.
| Model en meetconditie | Gas | Vollast | Laaglast |
|---|---|---|---|
| Remeha Avanta (v.13), meten zonder frontmantel | G25.3 | O2 4,4 tot 4,9% | O2 4,9 tot 5,4% |
| Remeha Avanta (v.13), meten zonder frontmantel | G20 | O2 4,7 tot 5,2% | O2 5,2 tot 5,7% |
| Intergas Kombi Kompakt HRE, meten met open mantel | G25.3 | O2 3,15 tot 5,70% (CO2 8,4 tot 9,8%) | hangt af van de hooglastwaarde, tot 6,05% O2 |
Bij de Remeha Avanta moet O2 bij vollast lager zijn dan bij laaglast. Het bereik van de Intergas is veel breder dan dat van de Remeha: vergelijk dus nooit merken met elkaar.
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. De rookgasmeting van een G20-toestel geeft 3,82% O2 in droog rookgas. Wat is de luchtovermaat volgens de Kiwa-tabel?
2. Een G20-toestel (CO2max 11,74%) geeft 3,82% O2. Welke CO2-waarde hoort daarbij?
3. Waarom is een CO2-meting alleen geen betrouwbare maat voor de luchtovermaat bij G-gas?
4. Een collega berekent bij G20 en 4,0% O2 lambda = 20,94 / (20,94 − 4,0) = 1,236 en noemt dat exact. Wat klopt?
5. Een Remeha Avanta (v.13) staat op G25.3. Bij vollast meet je 5,1% O2 en bij laaglast 4,8% O2 (droog rookgas, zonder frontmantel). Wat is de conclusie?
6. Tijdens een rookgasmeting zuigt de sonde door een lekkende afdichting lucht mee. Wat zie je in de meting?
Voordat je verdergaat
Flashcards uit deze les
Deze les levert 7 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.