Systematisk ren forbrænding

Moderne og effektiv opvarmningsteknologi spiller en afgørende rolle i energirevolutionen. Med CleanEco og CleanVario har ebm-papst to komplette systemer til forbrændingskontrol i sin portefølje, der yder et vigtigt bidrag til en ren fremtid. Dette gavner ikke kun miljøet, men også producenter, installatører – og selvfølgelig slutbrugere.

Når det kommer til en kulstofneutral fremtid, taler de fleste om solenergi eller vindenergi. Men der er en anden sektor her, der bruger meget energi og har en negativ indvirkning på det globale kulstofaftryk: Opvarmning. Alene i Tyskland tegner dette sig for mere end 25 procent af det samlede energiforbrug; i private husstande er andelen endda 90 procent. Derudover er omkring 12 millioner varmesystemer ældre end ti år, og disse har derfor ofte et utidssvarende energifodaftryk. Med andre ord, hvis energirevolutionen skal lykkes, har vi brug for en opvarmningsrevolution. Den nu veletablerede energieffektive gaskondenseringsteknologi, der løbende er blevet udviklet og raffineret i de sidste 20 år, yder et vigtigt bidrag til dette.

Forbrænding er afgørende for effektiviteten af ​​disse kondenserende enheder. Energiudbyttet er kun perfekt med et optimalt blandingsforhold mellem luft og gas. En stor andel af gas fører til skadelige emissioner som f.eks. sod og kulilte, og for meget luft reducerer forbrændingens effektivitet. Det er derfor afgørende, at komponenterne i gas-luft systemet passer perfekt. I denne henseende har pneumatisk styret forbrændingskontrol vist sig hensigtsmæssig i årevis. Som et fremtidssikkert alternativ føjes det elektroniske forbrændingsstyringssystem til dette. På lang sigt kan det endda erstatte sin pneumatiske søster. Indtil da vil begge systemer dog køre parallelt på markedet. ebm-papst tilbyder begge varianter som en komplet løsning til brug i kondenserende enheder i boliger op til 150 kW: CleanEco (pneumatisk) og CleanVario (elektronisk).

CleanEco: robust, afprøvet og testet

CleanEcos pneumatiske styresystem består af en blæser, venturidyse, en gasventil og kontrolenheden (kedelstyringsenhed – BCU. Princippet: Blæseren trækker luften ind, et vakuum oprettes ved tilspidsning af venturidsyen, som styrer gastilførslen via ventilen. Når det justeres korrekt, resulterer dette i den optimale blanding af ilt og brændstof. Gas-luft-blandingen forbliver stabil uanset modtryk og ændret skorstensmodstand. I årenes løb har ingeniørerne hos ebm-papst optimeret systemet, så moduleringsniveauer på 1:10 nu er mulige, hvilket betyder, at kedlens output tilpasser sig meget mere præcist til den efterspørgsel, der faktisk kræves. Men selvom det pneumatiske styresystem er testet og robust, afhænger det af en konstant gaskvalitet, da ventilen nøjagtigt er indstillet til den relevante type gas, der føres ind på installationsstedet.

Når man ser på komponenterne, er der oprindeligt ingen større forskel. Der er stadig en blæser, venturidyse, en kontrolenhed og en gasventil her, men deres interaktion er forskellig. Blandingsforholdet styres ikke her af pneumatik, men ved elektronisk aktivering af gasventilen. Gasventilerne i CleanVario har derfor en trinmotor, der bruges til at regulere tilførslen præcist. Men for at sikre, at ventilen ved, hvor meget gas der skal tilføres til blanding med luften, kræver det en parameter, der signalerer når blandingen er perfekt. I teorien er den ideelle blanding af brændstof og luft til fuldstændig forbrænding et forbrændingsforhold på λ = 1. Hvis værdien er under 1, er iltindholdet for lavt; hvis den er større, så er det for højt. Men hvordan måler du, om forbrændingen kører optimalt? Den bedste måde er at se på selve flammen.

Flammen er alt afgørende

For CleanVario er ebm-papst afhængig af såkaldt ioniseringsteknologi. Dette udnytter det faktum, at flammen er elektrisk ledende. Hvis der påføres en spænding, kan en elektrode måle den såkaldte ioniseringsstrøm direkte på flammen. Dette kan bruges til at drage konklusioner om forbrændingskvaliteten. Hvis strømmen er for svag, modtager ventilen signalet om at levere mere gas; hvis det er for højt, begrænses det.

Dette gør det muligt at kontrollere forbrændingen uafhængigt af brændstoffet. Systemet kan således automatisk tilpasse sig gastypen uden fysiske ændringer i ventilen og give ren forbrænding. Dette fungerer nu også, hvis der tilsættes op til 30 procent brint. Imidlertid er den største udfordring her at måle ioniseringsstrømmen præcist, da den er i mikroampereområdet. Udviklerne hos ebm-papst har derfor lagt en masse ekspertise i flammeforstærkeren, og som navnet antyder, styrke de signaler sensoren modtager. Det er vigtigt, at interferenssignaler, såsom lysnettet, filtreres ud i processen.

Intelligens for fremtiden

Men uden intelligent software ville de opnåede data være værdiløse. For både pneumatiske og elektroniske styresystemer fra ebm-papst er intelligensen placeret i kedelkontrolenheden (BCU), den centrale kontrolenhed. Den regulerer alle elektroniske sikkerheds- og kontrolfunktioner for kondenserende kedler.

CleanVario systemet indsamler og evaluerer de data, der er opnået ved kontinuerlig forbrændingsovervågning for i sidste ende at optimere enhedens drift i form af et selvlæringssystem i ånden af ​​GreenIntelligence. Under den næste start kan de lagrede tilstande f.eks. bruges til hurtigt at nå de optimale startforhold. Det elektroniske system tilbyder også en stor fordel med hensyn til forudsigelig vedligeholdelse, da der er meget mere information om drift tilgængelig. For eksempel indikerer et stadig mindre flammesignal, at elektroden på flammen skal udskiftes.

KOMPLET SYSTEM FRA EN ENKELT KILDE

Med både CleanEco og CleanVario får producenterne et perfekt koordineret komplet system bestående af en kedelkontrolenhed (BCU), gasventiler, venturidyser og gasblæsere. ebm-papst dækker fire effektklasser med sit produktsortiment: 2 – 35 kW, 4,5 – 50 kW, 9 – 80 kW og 15 – 150 kW.

Alle drager fordel

Med CleanVario har producenter størst mulig fleksibilitet. Når det kommer til kedeldesign, er der mere spillerum for udviklere, fordi ventilen kan installeres i enheden uanset position. Da enhederne er gasadaptive, er dette ikke kun en fordel med hensyn til svingende gaskarakteristika. Det er også meget lettere at betjene de globale markeder, da gasventilen ikke længere behøver at blive tilpasset de specifikke forhold i det respektive land. Det er også meget lettere for installatører, fordi de simpelthen skal installere enheden uden nogen tidskrævende konfiguration. Slutkunden har i sidste ende en enhed, der giver ren og pålidelig forbrænding gennem hele dens levetid. Hvis moderne gaskondenserende enheder anvendes i vid udstrækning, er chancerne store for, at vi kan nå de fastsatte klimamål. CleanEco og CleanVario kan hjælpe med dette.

Det bedste fra begge verdener