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Eine effiziente Familie

Für die optimale Verbrennung in Gasgeräten ist ein perfektes Zusammenspiel der Komponenten gefragt. Die NRV-Systeme von ebm-papst sorgen dabei für das richtige Gas-Luft-Gemisch.


Ob die klassische Therme an der Wand eines Einfamilienhauses, das Mikro-BHKW zur Wärme- und Energieerzeugung oder die Fritteuse für knusprige Pommes in der Gastronomie – so unterschiedlich die Funktionen dieser Geräte sind, eines haben sie gemeinsam: Sie nutzen die Energie, die bei der Verbrennung von Gas entsteht. Das Verfahren ist im Vergleich zu anderen Brennstoffen effizienter und weist geringere Emissionswerte auf.

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Bild 1: NRV 77 – Der Heizleistungsbereich kann durch den Verdrängungskörper im Venturi angepasst werden.

Diese umweltfreundlichen Eigen­schaften kann Gas jedoch nur bei optimaler Ver­brennung entfalten. Eine möglichst hohe Energie­ausbeute zu erreichen, ist für Geräte­bauer immer wieder eine Heraus­forderung. Entscheidend dafür ist unter anderem das Mischungs­verhältnis: Ist der Gas­anteil zu hoch, steht nicht genügend Sauer­stoff zur Verfügung. Man spricht dann von einer fetten Mischung. Die Folge: Das nicht verbrannte Gas entweicht mit den Abgasen, der Ruß­anteil steigt und Kohlenstoff­monoxid gelangt in die Atmosphäre. Ist der Gasanteil hingegen zu gering, erlischt die Flamme im Brenner. Zudem ist Gas nicht gleich Gas. Es gibt viele verschiedene Gasarten die sich je nach Fördergebiet unterschiedlich zusammensetzen und einen anderen Energiegehalt aufweisen. Das Gas, das durch die Versorgungsnetze strömt, variiert daher auch von Region zu Region. Für die optimale Mischung müssen diese Faktoren berücksichtigt werden.

Das perfekte Zusammenspiel

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Bild 2: Water Heater Kit bestehend aus NRV 118 und Feuerungsautomat.

Der Gemischaufbereitung kommt in Geräten, die Gas als Energieträger nutzen, daher eine bedeutende Rolle zu. Die Einheit besteht im Wesentlichen aus drei Komponenten: Gebläse, Venturi-Mischeinrichtung und Ventil. Um ein perfektes Zusammenspiel zu erreichen, hat ebm-papst in Landshut diese drei Komponenten zum sogenannten NRV-System zusammengefasst. Alle Ausführungen des Systems sind nach dem gleichen Prinzip aufgebaut. Im Venturi strömt Frischluft durch eine Düse, die sich verjüngt. Dadurch entsteht an der engsten Stelle ein Unterdruck, durch den das Gas aus dem Ventil angesogen wird. Dieses ist seitlich am Venturi befestigt und regelt im sogenannten pneumatischen Verbund, wieviel Gas tatsächlich ausströmen darf. Das Gebläse ist für ein homogenes Gas-Luft-Gemisch verantwortlich und fördert dieses weiter an den Brenner. Optional bietet ebm-papst für diesen Verbund auch den passenden Feuerungsautomaten, der die Gassicherheit überwacht und die Heizleistung regelt. Die Kunden bekommen dadurch ein perfekt auf ihre Bedürfnisse abgestimmtes Komplettsystem.

Individuelle Lösung

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Bild 3: iNR77 – der elektronische Verbund mit integriertem Gasventil deckt einen Leistungsbereich bis 35 Kilowatt ab, ist jedoch nur projektspezifisch erhältlich.

Zur NRV-Familie gehören momentan vier unterschiedliche Systeme mit verschiedenen Gebläsegrößen: NRV 77, 118, 137 und 148. Sie decken verschiedene Leistungsbereiche ab und haben alle einen Modulationsgrad von mindestens 1:5. Je nach Variante ist sogar ein Modulationsgrad von 1:10 möglich. Der Kennwert gibt das Verhältnis zwischen der möglichen minimalen und der maximalen Leistung des Heizgeräts an. Je größer der Modulationsbereich ist, desto besser kann die Leistung an den tatsächlichen Bedarf angepasst werden. Das erlaubt eine effiziente Verbrennung auch in niedrigen Leistungsbereichen. Um eine bestmögliche Anpassung zu ermöglichen, können die Leistungsbereiche bei den NRV-Systemen modifiziert werden. Möglich machen das speziell von ebm-papst entwickelte Multiventuris. Bei ihnen lässt sich der Venturiquerschnitt durch einen im Kunststoffwerkzeug befindlichen Verdrängungskörper variieren (Bild 1). Für das NRV 77 gibt es beispielsweise drei verschiedene Venturieinsätze, mit denen Gerätebauer die Leistungsklassen 2 bis 15, 5,5 bis 28 und 7 bis 35 Kilowatt realisieren können. Individuelle Anpassungen sind dadurch schon bei geringen Stückzahlen ohne zusätzlichen Kostenaufwand möglich.

Kompakte Bauweise

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Bild 4: Applikation des NRV-Systems am Beispiel einer wandhängenden Gasheizung.

Eine Gemeinsamkeit aller NRV-Systeme ist ihre kompakte Bauweise. Durch modularen Aufbau lassen sie sich zudem leicht an die Einbausituation der jeweiligen Endgeräte anpassen. So sind unterschiedliche Einbaulagen möglich, das heißt auch Multiventuri und Ventil lassen sich in unterschiedlichen Positionen montieren. Verstellbare Montageclips machen es möglich, auch den Feuerungsautomaten direkt am System zu montieren (Bild 2), ohne weitere Anpassungen vorzunehmen zu müssen. Er kann aber auch getrennt vom Verbund installiert werden.

Der elektronische Verbund: iNR77

Mit dem iNR77 wurde die Komponentenintegration konsequent weiterentwickelt: In diesem elektronischen Verbund misst ein Massenstromsensor den der Verbrennung zugeführten Luftmassenstrom. Aufgrund dieser Informationen wird der Gebläsemotor gezielt angesteuert, um das optimale Gas-Luft-Gemisch zu erzeugen. Der iNR77 benötigt erheblich weniger Platz, da das elektronische Gasventil direkt im Gebläsegehäuse integriert ist (Bild 3). Im firmeneigenen Gaslabor in Landshut sind die Ingenieure in der Lage, die Systeme auf die spezifischen Bedürfnisse der Kunden abzustimmen. Dies bedeutet bei der Ent-wicklungsarbeit eine sehr effiziente Vorgehensweise gemeinsam mit dem Kunden und führt zu optimal abgestimmten, umweltfreundlichen und energieeffizienten Geräten (Bild 4).

Vielfältige Einsatzmöglichkeiten

Die NRV-Systeme lassen sich in folgenden Applikationen einsetzen:

  • Gasbrennwertkessel für Haushalte oder kommerzielle Anwendungen
  • Luft- und Wassererhitzer
  • Luftbefeuchter
  • Gastronomiegeräte wie gasbetriebene Fritteusen oder Gargeräte
  • Brennstoffzellen

Heizleistung

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