VERBRANDING EN TOESTELLEN

Transcriptie

1 Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid CENTRALE VERWARMING 7.2 GASINSTALLATIES versie december 2015

2

3 voorwoord MODULE 7: BOEKDEEL 2 VOORWOORD Situering De bouwsector, een draaischijf van onze economie, heeft voortdurend te kampen met een groot aantal uitdagingen. Een van deze uitdagingen is ervoor zorgen dat de sector over opgeleide arbeidskrachten beschikt. Om deze nood aan arbeidskrachten te lenigen, besteedt het Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid, fvb-ffc Constructiv, bijzondere aandacht aan het bouwonderwijs en aan de jongeren die kiezen voor een bouwopleiding. Ook de bij- en nascholing van volwassenen blijft een noodzaak omdat de technieken en materialen sterk wijzigen en er meer aandacht zal gegeven worden aan het veilig en duurzaam bouwen. Daarom heeft het fvb, samen met de beroepsorganisaties, opdracht gegeven aan redactieteams om verschillende handboeken uit te werken. Deze modulaire handboeken kunnen een aanvulling zijn aan de publicaties van het WTCB. De redactieteams kunnen worden samengesteld uit instructeurs, docenten en lesgevers. Ook beroepsverenigingen en mogelijk ook fabrikanten kunnen vakspecialisten uitvaardigen om een handboek te ontwikkelen dat overeenstemt met de huidige realiteit op de werkvloer. Het resultaat is een modulaire handboekenreeks en bruikbaar als ondersteuning van de lessen voor verschillende opleidingen en doelgroepen. Deze inhouden worden ook gebruikt om het leermateriaal digitaal aan te bieden via de website. Specifiek De boekdelen uit de modules over gas werden in samenwerking met het KVBG (Koninklijke Vereniging Belgische Gasvaklieden) samengesteld. Dit naslagwerk is opgebouwd uit verschillende modules en boekdelen. Zo vinden we boekdelen die zich meer gaan richten naar het niveau van uitvoerder (monteur). Andere richten zich dan weer eerder naar het niveau van onderhoudsmedewerker (technicus) of leidinggevende (installateur). De actuele structuur met modules en boekdelen vind je terug op de rugzijde van de kaft. Zij wordt aangepast aan de noodzaak van de opleiding en aan de vernieuwing van de technieken. Natacha Jérouville, Voorzitster fvb-ffc Constructiv 3

4 Redactie Coördinatie: Patrick Uten Werkgroep: Paul Adriaenssens Inge De Saedeleir Gustaaf Flamant René Onkelinx Jacques Rouseu Chris De Deyne Teksten: Tekeningen: Paul Adriaenssens Gustaaf Flamant Kurt Goolaerts Tony Kempeneers Bart Thomas Patrick Uten en de andere leden van de werkgroep CERGA onder leiding van KVBG. Thomas De Jongh + KVBG Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid, Brussel, 2015 Alle rechten van reproductie, vertaling en aanpassing onder eender welke vorm, voorbehouden voor alle landen D/2012/1698/12 Contact Voor opmerkingen, vragen en suggesties kun je terecht bij: fvb-ffc Constructiv Koningsstraat 132/ Brussel Tel.: Fax: website : fvb.constructiv.be De inhoud van deze boekdelen is herkenbaar verdeeld in 3 groepen: monteur (M), technicus (T) en installateur (I).

5 1. inhoud MODULE 7: BOEKDEEL 2 1. INHOUD 1. INHOUD verbranding [TI] Definitie Voorwaarden voor de verbranding van aardgas eerste voorwaarde: een homogeen gas/ luchtmengsel in de juiste verhoudingen tweede voorwaarde: de juiste ontstekingstemperatuur Branders de atmosferische brander de voorgemengde brander premix brander de ventilator- of geblazen brander Chemische reacties van de verbranding de theoretische luchtbehoefte coëfficiënt van de luchtovermaat of luchtfactor theoretische verbranding volledige verbranding met luchtovermaat verbranding met tekort aan lucht onvolledige verbranding gevaar van CO-vorming omstandigheden waarbij onvolledige verbranding optreedt Vlamtypes blauwe vlam gele vlam lengte van de vlam de VRIJGEKOMEN WARMTE BIJ DE VERBRANDING [TI] De calorische waarden Warmte-eenheden Waterdamp / dauwpunt Twee verschillende calorische waarden Wobbe-index Calorisch debiet nuttig vermogen rendement INDELING VAN DE GASTOESTELLEN [TI] Indeling volgens de gassoorten die kunnen gebruikt worden categorieën Gassoorten Categorieën Categorie I Categorie II Gastoestellen toegelaten in België Ombouw Indeling volgens de uitvoering van de verbrandingslucht-toevoer en (of) van de afvoer van de verbrandingsproducten typen Algemeen ste Lettercode Cijfercodes de lettercode Toestel type A Toestel type B Toestel type B Toestel type B Toestel type B Toestel type B Toestel type C Toestel type C Toestel type C Toestel type C Toestel type C Toestel type C Toestel type C Toestel type C Toestel type C Toestel type C 9 (voorheen C 3*S ) Opstelling Samenvatting Besluit open GASTOESTELLEN: BEVEILIGINGEN Atmosfeerbeveiliging Thermische terugstroombeveiliging (TTB) SAMENVATTING [MTI] open GASTOESTELLEN:AFVOER VAN DE VERBRANDINGSPRODUCTEN EN TOEVOER VAN VERBRANDINGSLUCHT open GASTOESTELLEN: TOEVOER VAN VERBRANDINGSLUCHT EN VENTILATIE VAN DE OPSTELLINGSRUIMTEN Toevoer van verbrandingslucht Algemeen [MTI] Opstellingsruimten waar een luchttoevoeropening moet voorzien zijn [TI] Plaats waar de luchttoevoeropeningen moeten worden aangebracht [TI]

6

7 1. inhoud MODULE 7: BOEKDEEL Minimale doorlaat van de luchttoevoer- en doorstroomopeningen [TI] Gastoestel opgesteld in een kelderruimte [TI] Toevoer van verbrandingslucht via een kanaal [TI] Ventilatie van de opstellingsruimten voor verbruiks-toestellen [TI] Algemeen Natuurlijke toevoer- en natuurlijke afvoerventilatie systeem A Onderventilatie Bovenventilatie [NBN B ] Mechanische ventilatie Voorschriften die toelaten wisselwerkingen te vermijden tussen mechanische ventilatievoorzieningen en de opgestelde open gastoestellen [TI] Algemeen Mechanische toevoer- en natuurlijke afvoerventilatie systeem B Mechanische afvoer- en natuurlijke toevoerventilatie (systeem C) OF mechanische toe- en afvoerventilatie (systeem D) Dampkap, droogkast en andere gelijksoortige apparaten uitgerust met afzuigsystemen naar buiten open VERBRANDINGS- TOESTELLEN: AFVOER VAN DE VERBRANDINGSPRODUCTEN Algemeen [TI] Afvoer van de verbrandingsproducten van toestellen type B door natuurlijke trek Materiaaleisen voor aansluit- en afvoerkanalen [TI] Keuze van het aansluit- en afvoerkanaal Materiaalsoorten Afvoerkanaal Opbouw van het afvoerkanaal [TI] Brandveiligheid Uitvoering van het ingebouwde afvoerkanaal Bijzondere bepalingen voor de uitvoering van een losstaand afvoerkanaal [TI] Bijzondere bepalingen voor het tuberen van een bestaand afvoerkanaal [TI] Algemeen Het aanbrengen van een voering Tubering door middel van een flexibele metalen buis Tubering door middel van starre metalen buizen Tubering door middel van kunststof buizen Aansluitkanaal Uitvoering van het aansluitkanaal Aansluiting op het afvoerkanaal Algemeen [MTI] Toestellen uitgerust met een verticale afvoerstomp [MTI] Aansluiting van verscheidene toestellen van het type B 11BS op een gemeenschappelijk afvoerkanaal [TI] Mechanische afvoer van de verbrandingsproducten van toestellen type B [TI] Mechanische afvoer van de verbrandingsproducten in een gebouw zonder gestuurde mechanische ventilatie Mechanische afvoer van de verbrandingsproducten in een gebouw met gestuurde mechanische ventilatie GEBRUIKSVOORWAARDEN, PLAATSEN, VERVANGEN, SPECIFIEKE GEVALLEN EN IN BEDRIJF STELLEN VAN DE GASTOESTELLEN [TI] Gebruiksvoorwaarden Opstelling gastoestellen type B Opstelling keukengeiser type A 1AS Opstelling van een toestel type A of B in een kast Plaatsen van de gastoestellen [TI] Algemeen Toestellen met meerdere typeaanduidingen Opstellingsruimten voor CV-ketels met open verbrandingskring (Type B) CV-ketels met een totaal geïnstalleerd vermogen 30 kw CV-ketels met een totaal geïnstalleerd vermogen > 30 kw maar < 70 kw Vervangen van een toestel in een bestaande woning [TI] Specifieke gevallen In bedrijf stellen [TI] Samenvatting [MTI] AFVOER VAN DE VERBRANDINGS- PRODUCTEN EN TOEVOER VAN VERBRANDINGSLUCHT VAN DE GESLOTEN GASTOESTELLEN ventilatie VAN DE OPSTELLINGSRUIMTE VAN GESLOTEN CV-KETELS [TI] BRANDVEILIGHEID [TI]

8

9 2. VERBRANDING [TI] MODULE 7: BOEKDEEL 2 2. VERBRANDING [TI] 2.1 Definitie Verbranding is de exotherme scheikundige reactie, op hoge temperatuur, van de chemische elementen van een brandstof met zuurstof. De zuurstof wordt meestal uit de omgevingslucht betrokken (verbrandingslucht). Bij deze scheikundige reactie komt een belangrijke hoeveelheid warmte vrij, welke kan benut worden. Deze warmteafgifte kan traag verlopen, als de reactie plaats heeft met behulp van een katalysator of snel als er een vlam gevormd wordt. De aardgassen zijn, grotendeels samengesteld uit de lagere koolwaterstoffen, met methaan als hoofdbestanddeel (chemische formule CH 4 ) (1). De koolwaterstoffen zijn opgebouwd uit de elementen koolstof (symbool: C) en waterstof (symbool H). De verbrandingslucht is meestal omgevingslucht. Men veronderstelt dat droge lucht enkel is samengesteld uit zuurstof en stikstof met volumetrische concentraties van 21% voor zuurstof en 79% voor stikstof. Scheikundige symbolen: zuurstof O 2 21% stikstof N 2 79% Het is enkel de zuurstof die effectief de koolwaterstoffen van de gasvormige brandstoffen oxideert de zuurstof bindt zich in de chemische reactie aan de componenten C en H van de koolwaterstoffen en maakt er nieuwe stoffen mee, respectievelijk CO 2 (kooldioxide) en H 2 O (water). De stikstof neemt geen deel aan de verbranding en wordt volledig in de verbrandingsproducten teruggevonden. 1 m³ n lucht = 0,21 m³ n O 2 + 0,79 m³ n N 2 of men heeft 4,76 m³ n lucht nodig om over een 1 m³ n O 2 te kunnen beschikken (1) Zie ook handboek Aardgasleidingen 9

10 MODULE 7: BOEKDEEL 2 2. VERBRANDING [TI] 2.2 Voorwaarden voor de verbranding van aardgas Aan de volgende twee voorwaarden moet voldaan worden: het mengsel van aardgas en zuurstof (uit de lucht) moet zo homogeen mogelijk zijn en dit in de juiste verhoudingen; de temperatuur moet een minimum waarde hebben om de chemische reactie te kunnen starten: de ontstekingstemperatuur Eerste voorwaarde: een homogeen gas/ luchtmengsel in de juiste verhoudingen Aangezien zowel de brandstof als de lucht gasvormig zijn, is het eenvoudig een goede mengeling van deze twee elementen en een goed contact tussen de gasmoleculen en de zuurstof op de plaats van de verbranding te bekomen dit dient te gebeuren aan de branderpoorten (2.5). Niet elk gas/lucht mengsel zal echter branden. De verbranding kan slechts plaatshebben en onderhouden worden als de volumeconcentratie van het aardgas in het mengsel tussen twee welbepaalde grenzen ligt. Deze grenzen worden de ontstekingsgrenzen genoemd: de onderste ontstekingsgrens karakteriseert een arm mengsel, met een kleine aardgas concentratie aangeduid met LEL (Low Explosion Limit); de bovenste ontstekingsgrens karakteriseert een rijk mengsel, met een hogere aardgas concentratie. 10

11 2. VERBRANDING [TI] MODULE 7: BOEKDEEL 2 brandbaar aardgas LEL aardgas Bij een omgevingstemperatuur van 20 C kan een aardgas/lucht mengsel slechts worden ontstoken als de methaanconcentratie in het mengsel tussen 5 en 15 % ligt. De ontstekingsgrenzen zijn afhankelijk van: de aard van het aardgas (L-gas of H-gas); de temperatuur van het aardgas/luchtmengsel; de aanwezigheid van inerte gassen in het mengsel (bijv. verhoogde concentraties van N 2 en CO 2 verlagen de ontstekingsgrenzen); de concentratie van O 2 in de verbrandingslucht (bijv. een verhoogde zuurstofconcentratie verbreedt de grenzen). Buiten deze grenzen (te arm of te rijk mengsel) kan het mengsel niet ontstoken worden. LET OP Wanneer we ons in een gesloten ruimte bevinden kunnen de gas/lucht concentraties, zonder dat we ons daar bewust van zijn, snel wijzigen bijv. er kan een extra hoeveelheid lucht toestromen door een deur die open gaat. Indien er voordien een hoge aardgasconcentratie aanwezig was (hoger dan de bovenste ontstekingsgrens dus zonder dat er gevaar was voor ontbranding) kan deze daardoor plots dalen tot binnen de ontstekingsgrenzen. Omdat aardgas lichter is dan lucht variëren in een gesloten ruimte de concentraties tegen de vloer de laagste en tegen het plafond de hoogste concentraties. 11

12 MODULE 7: BOEKDEEL 2 2. VERBRANDING [TI] Tweede voorwaarde: de juiste ontstekingstemperatuur De verbranding wordt op gang gebracht door een verhoging van de omgevingstemperatuur op een bepaalde plaats in het homogene mengsel. De brandstof- en zuurstofdeeltjes worden er geactiveerd en de chemische kettingreactie start. Zij breidt zich uit tot alle gas/luchtdeeltjes van het mengsel opgebruikt zijn. De minimale ontstekingsenergie voor aardgas bedraagt 0,4 mj (millijoule) bijv. vonk, statische elektriciteit, vlam, niet explosieveilig elektrisch materiaal (explosieveilig elektrisch materiaal = ATEX materiaal ATEX = ATmosphères Explosifs). Ter vergelijking de minimale ontstekingsenergie van: waterstof: 0,02 mj propaan: 0,3 mj De minimale temperatuur voor de ontsteking wordt ontstekingstemperatuur genoemd. De ontstekingstemperatuur is niet voor alle gassen dezelfde, zij verandert sterk van gas tot gas. Methaan ontvlamt in een gas/lucht mengsel dat een hoeveelheid lucht bevat die theoretisch nodig is voor een volledige verbranding, bij circa 540 C, aardgas bij 650 C, waterstof bij 400 C, propaan bij 450 C en butaan bij 405 C. Boven een temperatuur van 800 C ontsteekt het mengsel automatisch welke ook de methaanconcentratie is, men spreekt dan van zelfontbranding. 2.3 Branders Op welke wijze kunnen we nu een homogeen gas/luchtmengsel bekomen in de juiste verhoudingen en het op een gecontroleerde manier laten branden. Daartoe bestaan er verschillende soorten branders. De drie meest voorkomende brandertypes zijn: de ATMOSFERISCHE brander de VOORGEMENGDE of PREMIX brander de VENTILATOR of GEBLAZEN brander 12

13 2. VERBRANDING [TI] MODULE 7: BOEKDEEL De atmosferische brander Elke branderstrip van een atmosferische brander is samengesteld uit: een spuitstuk; een mengbuis (met venturi); een aanzuigopening voor de primaire lucht; een mengkamer; een branderkop met branderpoorten die allerlei vorm kunnen hebben. In de venturi versnelt de gasstroom die uit het spuitstuk komt waardoor een aanzuiging ontstaat van primaire lucht. In de mengkamer wordt het homogeen gas/luchtmengsel gevormd. Ter hoogte van de branderpoorten stroomt het gas/lucht mengsel uit en wordt ontstoken. De lucht die nodig is voor het voleindigen van de verbranding wordt uit de omgeving gehaald secundaire lucht. Een atmosferische brander is meestal samengesteld uit een spuitstukhouder en verschillende branderstrips die elk opgebouwd zijn zoals hierboven aangegeven. Het aantal strips en het aantal branderpoorten bepalen het totale vermogen van de brander. Spuitstuk Branderkop Venturi Mengkamer Secundaire lucht Aanzuigopening voor de primaire lucht 13

14 MODULE 7: BOEKDEEL 2 2. VERBRANDING [TI] De voorgemengde brander - premix brander DE LUCHT nodig voor de verbranding, wordt toegevoerd met behulp van een luchtzijdig aangebrachte ventilator. HET GAS wordt aan de zuigzijde van de ventilator toegevoerd en gemengd met de totale hoeveelheid lucht nodig voor de verbranding. De brander is dus "voorgemengd. HET GAS-LUCHTMENGSEL wordt vervolgens door de vlamhechter geblazen en met behulp van een elektrische vonk ontstoken. De vlam hecht zich vast op de vlamhechter. Dit oppervlak bestaat uit roestvrij staal met aangepaste openingen of insnijdingen of uit gevlochten staaldraden of uit keramiek. In het laatste geval geeft de brander, door het gloeien van het keramische gedeelte, veel stralingswarmte. 14

15 2. VERBRANDING [TI] MODULE 7: BOEKDEEL 2 Voordelen van dit type van brander: de totale luchthoeveelheid nodig voor de verbranding wordt op gecontroleerde wijze toegevoegd door de ventilator; het is mogelijk tot een volledige stoichiometrische verbranding te komen dankzij de controle van de lucht/gasverhouding; de micro-elektronica laat toe een perfecte gas/luchtmenging te behouden welk ook het gevraagde vermogen is; het hoge specifieke vermogen (kw/cm²); de verbrandingsproducten hebben een lager NO x gehalte, door de lagere vlamtem-peratuur De ventilator- of geblazen brander De nodige verbrandingslucht wordt ook hier met een ventilator aangevoerd. Er gebeurt nu echter geen voorafgaande menging van het gas en de verbrandingslucht. Het gas en de verbrandingslucht worden afzonderlijk aangevoerd tot in de verbrandingszone waar een aansteek- en beveiligingsmechanisme zorgt voor een correcte verhouding gas/ lucht en een ontsteking van dit mengsel. De verbranding gebeurt in een gesloten verbrandings-ruimte. Het geheel van apparatuur en hulpstukken wordt gasstraat genoemd. 15

16 MODULE 7: BOEKDEEL 2 2. VERBRANDING [TI] 16

17 2. VERBRANDING [TI] MODULE 7: BOEKDEEL Chemische reacties van de verbranding Zoals al vermeld zijn de brandbare elementen in aardgas hoofdzakelijk koolwaterstoffen, beginnende met methaan (= CH 4, heeft slechts één koolstofatoom), en oplopende tot moleculen met meerdere C-atomen (ethaan = C 2 H 6, propaan = C 3 H 8, butaan = C 4 H 10,...). De onbrandbare of inerte elementen die zich in het aardgas bevinden zoals N 2 en CO 2, nemen niet deel aan de verbranding De theoretische luchtbehoefte De theoretische (of stoichiometrische) luchtbehoefte is die hoeveelheid lucht die noodzakelijk en voldoende is om de theoretische en volledige verbranding van een eenheid brandstof te verzekeren juist voldoende lucht om alle brandstofdeeltjes, waaruit het aardgas is samengesteld, te laten verbranden. Een verbranding onder die omstandigheden wordt een "stoichiometrische verbranding genoemd. Voor gasvormige brandstoffen wordt de stoichiometrische luchtbehoefte uitgedrukt in m³ n lucht per m³ n gas. Voor L-gas : 8,8 m³ n lucht/m³ n aardgas (gemiddelde waarde) Voor H-gas : 9,7 m³ n lucht/m³ n aardgas (gemiddelde waarde) OPTIMALE VOORWAARDEN Optimale verbranding van 1 m³ n H-gas uit de Noordzee. Hiervoor zijn 9,7 m³ n droge lucht nodig en een ontstekingstemperatuur van 650 C. Hoeveel % aardgas is er dan in het gas/lucht-mengsel aanwezig? 17

18 MODULE 7: BOEKDEEL 2 2. VERBRANDING [TI] In de praktijk is een theoretische verbranding echter niet mogelijk kleine afwijkingen in de branderconstructie kunnen al aanleiding geven tot luchttekort. Om er zeker van te zijn dat er steeds een volledige verbranding plaats heeft, zal men daarom meer zuurstof (lucht) toevoeren dan theoretisch nodig is. We noemen dit de luchtovermaat of luchtfactor Coëfficiënt van de luchtovermaat of luchtfactor De COËFFICIËNT VAN DE LUCHTOVERMAAT OF LUCHTFACTOR is de verhouding tussen de werkelijk benutte hoeveelheid lucht voor de verbranding en de theoretische (stoichiometrische) luchtbehoefte. Het symbool ervoor is λ en de waarde ervan wordt berekend met de formule: λ = de werkelijk benutte hoeveelheid lucht (in m³ n ) De theoretische hoeveelheid lucht (in m³ n ) In het geval van de stoichiometrische verbranding is dus: λ = Theoretische verbranding Bij de theoretische verbranding van aardgas ontstaat er: WARMTE; VERBRANDINGSPRODUCTEN: H 2 O: water onder de vorm van waterdamp; CO 2 : kooldioxide. 18

19 2. VERBRANDING [TI] MODULE 7: BOEKDEEL 2 Droge verbrandingsproducten Droge verbrandingsproducten: het totale volume verbrandingsproducten dat geproduceerd wordt bij de verbranding van 1 m³ n aardgas en waaruit alle gevormde waterdamp onttrokken is. Ter vergelijking zijn in tabel 1 enkele karakteristieken vermeld van de droge verbrandingsproducten die vrijkomen bij de stoichiometrische verbranding van 1 m³ n van verschillende brandbare gassen. Tabel 1 - Overzicht van de verbrandingsproducten die vrijkomen bij de verbranding van 1 m³ n aardgas, propaan en butaan Gas CO 2 CO 2 als % v/d droge N 2 Waterdamp 1 m³ n m³ n verbrandingsgassen m³ n m³ n Aardgas (type L Slochteren) 0,96 11,9 7,09 1,83 Aardgas (type H Noordzee) 1,06 12,1 7,71 1,99 Aardgas (type H Qatar) 1,11 12,0 8,15 2,10 Propaan (zuiver) 3 13,9 18,66 3,02 Butaan (zuiver) 4 14,1 24,36 3,87 OPMERKING De enige vervuilende stof van betekenis die bij de verbranding van aardgas vrijkomt is NO x Wanneer men over NO x spreekt, bedoelt men een verzameling van verschillende stikstofoxiden (voornamelijk NO stikstofmonoxide en NO 2 stikstofdioxide). Deze stikstofoxiden (verbindingen van stikstof met zuurstof ) ontstaan tijdens de verbranding van alle fossiele brandstoffen. Omdat aardgas van nature geen gebonden stikstof bevat, ligt de hoeveelheid geproduceerde NO x beduidend lager dan bij andere brandstoffen (zie ook de Bijlage over HR+ en HR-TOP toestellen). NO x treedt op bij de vorming van ozon (smog) op grondniveau en speelt een rol bij de vorming van zure regen. Het wegverkeer is verantwoordelijk voor meer dan 50% van de NO x - productie. De in de verbrandingsproducten aanwezige NO x wordt gevormd bij zeer hoge temperatuur. De NO x -emissie kan verlaagd worden door de relatieve koude verbrandingsproducten terug te voeren tot het primaire vlamfront wat aanleiding geeft tot vlamkoeling en lagere NO x productie. Stralingsbranders, gekenmerkt door het uitzenden van warmtestraling door het branderbed (bijv. metaalvezels of keramische materialen) zijn een voorbeeld van low-no x -branders (zie 2.5). 19

20 MODULE 7: BOEKDEEL 2 2. VERBRANDING [TI] Het in België gedistribueerde aardgas bevat slechts enkele sporen van zwavel, die nodig zijn voor de odorisatie (geurtoevoeging). Bij zijn verbranding geeft dit uiterst kleine sporen van SO x (verbindingen van zwavel met zuurstof ) Volledige verbranding met luchtovermaat Het betreft de volledige verbranding van 1 m³ n aardgas door middel van een luchthoeveel-heid die groter is dan de stoichiometrische (n groter dan 1), dus met luchtovermaat De verbrandingsproducten bestaan uit CO 2 (koolstofdioxide), H 2 O (waterdamp), N 2 (stikstof ) en O 2 (zuurstof ). De hoeveelheid O 2 in de verbrandingsproducten heeft niet aan de reactie deelgenomen aangezien zij in overmaat is, zij treedt enkel op als verdunner. De luchtovermaat mag niet te groot zijn. Het overschot aan verbrandingslucht (N 2 en O 2 ) neemt geen deel aan de verbranding maar wordt wel opgewarmd en wordt afgevoerd via het afvoerkanaal. Hierdoor gaat een hoeveelheid warmte verloren. Het komt er dus in de praktijk op aan een volledige verbranding te bekomen maar met een zo klein mogelijke luchtovermaat Verbranding met tekort aan lucht Hierbij wordt 1m³ n aardgas verbrandt met een kleinere luchthoeveelheid dan deze die noodzakelijk is voor de theoretische, volledige verbranding (n kleiner dan 1). De hoeveelheid zuurstof in de beschikbare hoeveelheid verbrandingslucht is in dit geval te klein om al de koolwaterstoffen volledig te verbranden. Naast CO 2 (koolstofdioxide), H 2 O (waterdamp) en N 2 (stikstof ), zullen de verbrandings-producten tevens H 2 (waterdamp) en CO (kolstofmonoxide) bevatten, en soms zelfs vrije koolstof (roet) en onverbrande koolwaterstoffen zoals CH 4 (methaan). De verbranding met luchttekort wordt gekarakteriseerd door de volledige afwezigheid van O 2 in de verbrandingsproducten. 20

21 2. VERBRANDING [TI] MODULE 7: BOEKDEEL 2 OPGELET: dit verschijnsel doet zich ook voor wanneer het zuurstofgehalte in de lucht vermindert al bij daling van het zuurstofgehalte tot 19% (normaal 21%) kan CO ontstaan Onvolledige verbranding Als de verbrandingsproducten GELIJKTIJDIG onverbrande koolwaterstoffen, CO (koolstofmonoxide), H 2 (waterstof ) en bovendien zuurstof (O 2 ) bevatten, wijst dit op een onvolledige verbranding. Hieruit volgt dat onvolledige verbranding zich zelfs kan voordoen als er voldoende lucht (zuurstof ) voor een volledige verbranding aanwezig is. Dit verschijnsel kan zich bijv. voordoen wanneer de brandervlam een koud oppervlak raakt en plaatselijk in de vlam de temperatuur te laag is om de verbranding volledig af te maken. Meestal ontstaat onvolledige verbranding door een slechte werking van de brander of een onoordeelkundige samenbouwen van ketel en brander. 21

22 MODULE 7: BOEKDEEL 2 2. VERBRANDING [TI] Gevaar van CO-vorming Bij onvolledige verbranding en bij verbranding met tekort aan lucht wordt koolstofmonoxide (CO) gevormd. Koolstofmonoxide is een zeer giftig gas, het is reuk-, smaak- en kleurloos. Het komt via de longen in het bloed waar het zich op de hemoglobine vastzet daar waar normaal de zuurstof zou moeten aanwezig zijn. Hierdoor ontstaat een tekort aan zuurstof in het bloed en bijgevolg ook in de cellen. De hersenen zullen het eerst reageren op dit tekort aan zuurstof en de eerste symptomen zijn: dan ook hoofdpijn, braakneigingen en duizeligheid. Bij langdurige blootstelling volgt bewusteloosheid en de dood. De in het bloed aanwezige koolmonoxide komt, via de longen, slechts langzaam terug vrij. Bij hogere concentraties is het dan ook nodig zo vlug mogelijk de CO versneld te verwijderen in het ziekenhuis zuurstof onder druk toedienen teneinde hersenletsels te voorkomen. 22

23 2. VERBRANDING [TI] MODULE 7: BOEKDEEL Omstandigheden waarbij onvolledige verbranding optreedt Onvolledige verbranding met vorming van CO wordt bij open toestellen veroorzaakt door onder meer: onvoldoende verse lucht in het opstellingslokaal van het gastoestel; onvoldoende verse lucht ter hoogte van de aanzuigopeningen voor de primaire lucht bij een atmosferische brander; slechte werking of constructie van de brander; onzuivere of verstopte warmtewisselaar; slecht werkende afvoer van de verbrandingsproducten; oneigenlijk gebruik (bijv. keukengeiser type A 1AS gebruiken om een bad te vullen); aanwezigheid van mechanische ventilatie (dampkap, droogkast met afvoer enz.) die een onderdruk doet ontstaan. 23

24 MODULE 7: BOEKDEEL 2 2. VERBRANDING [TI] 2.5 Vlamtypes Afhankelijk van de hoeveelheid primaire lucht die toegevoegd wordt aan het gas, hebben we een bepaald type van verbranding met luchtovermaat, met tekort aan lucht of onvolledige verbranding. Elk van deze types wordt gekenmerkt door een specifieke kleur van de vlam Blauwe vlam Bij een atmosferische brander met blauwe vlam, wordt een gedeelte van de nodige verbrandingslucht al in een eerste fase met de gasstroom voorvermengd (de primaire lucht). Dit is het type brander dat we in de meeste huishoudelijke toepassingen aantreffen. De vlam heeft het uitzicht van een blauw/groene kegel, omringd door een minder gekleurde zone. De lengte en de vorm van de blauw/groene kegel is afhankelijk van de hoeveelheid aangezogen primaire lucht. Bij verhoging van de primaire luchthoeveelheid kort de blauw/groene kegel in en wordt paars. De vlam wordt tevens lawaaieriger en heeft de neiging tot afblazen (loskomen van de branderpoort). 24

25 2. VERBRANDING [TI] MODULE 7: BOEKDEEL Gele vlam Een brander zonder luchtvoormenging GEEN PRIMAIRE LUCHT is ook bekend onder de naam diffusiebrander, bijna al de verbrandingslucht moet rechtstreeks aan de vlam worden toegevoerd. De gele vlamkleur is te wijten aan de aanwezigheid van onverbrande koolstofdeeltjes in de vlamkegel. Wanneer er echter voldoende rechtstreekse lucht aanwezig is wordt toch geen CO gevormd. Wanneer daarentegen in een toestel een gele vlam gevormd wordt bij een atmosferische brander en er in de verbrandingskamer van dat toestel onvoldoende secundaire lucht aanwezig is om het luchtverbruik aan te vullen, wijst de gele vlam op de aanwezigheid van CO in de verbrandingsproducten, bijv. in de verbrandingskamer van een warmwatertoestel met vervuilde warmtewisselaar. 25

26 MODULE 7: BOEKDEEL 2 2. VERBRANDING [TI] Afhankelijk van de hoeveelheid primaire lucht ontstaan er verschillende vlammenbeelden. 1 en 2 vlammenbeeld bij onvolledige verbranding 3 vlammenbeeld bij quasi totale verbranding 4 vlammenbeeld bij volledige verbranding Lengte van de vlam De afmeting van de vlam is functie van de factoren die de verbrandingssnelheid bepalen. afhankelijk van: het gas/lucht mengsel; de primaire luchttoevoer (hoeveelheid); de voormenging met primaire lucht; de namenging met secundaire lucht aan de branderpoort; De stabiliteit van de vlam ter hoogte van de branderpoorten, wordt bepaald door: de voortplantingssnelheid van de vlam; de uitstroomsnelheid van het gas/lucht mengsel. Indien deze factoren niet in evenwicht zijn kan de vlam terugslaan of afblazen. 26

27 3. DE VRIJGEKOMEN WARMTE BIJ DE VERBRANDING [TI] MODULE 7: BOEKDEEL 2 3. DE VRIJGEKOMEN WARMTE BIJ DE VERBRANDING [TI] 3.1 De calorische waarden Warmte-eenheden De internationaal gebruikte eenheid (SI-eenheid) voor alle energiesoorten en dus ook voor warmtehoeveelheid is de JOULE. Symbool: J. Afgeleide eenheid: Megajoule (MJ) of J. (vroeger gebruikte eenheid: de calorie - symbool: cal - 1 kcal = 4,186 kj). Wil men nu uitdrukken hoeveel warmte of energie een brander of een toestel kan produceren dan spreekt men over de warmtehoeveelheid per tijdseenheid of het VERMOGEN. eenheid: Joule per seconde (symbool: J/s ) of WATT (symbool: W) NOOT: op oudere toestellen is het vermogen soms nog in kcal/h (kilocalorie per uur) aangegeven; 1 kw = 860 kcal/h 1 W = 1 J/s afgeleide eenheid:1 kw = 1000 W. 1 kwh = 3,6 MJ 1 MJ = 0,2778 kwh Het vermogen van de gastoestellen wordt uitgedrukt in kw. De eenheid voor de calorische waarde van een gas is (definitie: zie hierna): MJ per m 3 n of MJ/m 3 n (m³ n = normaal m³ bij 0 C en 1013 mbar, omdat we bij vergelijking steeds de brandstoffen onder dezelfde omstandigheden van druk en temperatuur moeten beschouwen (2) Afgeleide eenheid: kwh/m³ n (2) Zie ook: module 7, boekdeel 1: aargasleidingen 27

28 MODULE 7: BOEKDEEL 2 3. DE VRIJGEKOMEN WARMTE BIJ DE VERBRANDING [TI] Waterdamp / dauwpunt Het tijdens de verbranding scheikundig gevormde water wordt door de hoge temperatuur direct omgezet in waterdamp. Deze waterdamp wordt samen met de andere rookgassen via het afvoerkanaal afgevoerd naar de buitenlucht. De warmte die nog aanwezig is in die waterdamp gaat aldus verloren. We noemen dit de condensatiewarmte of latente verdampingswarmte. Enkel condenserende toestellen maken nuttig gebruik van deze condensatiewarmte. Bij het onttrekken van deze warmte in de warmtewisselaar zal de waterdamp condenseren tot water. De temperatuur waarop dit gebeurt wordt het dauwpunt of de condensatietemperatuur genoemd. De waterdamp koelt af tot beneden het dauwpunt en condenseert tot water. Bijvoorbeeld: een condenserende ketel produceert ongeveer 1,5 à 2 liter water per verbruikte m³ n aardgas. Het dauwpunt is functie van: de brandstof (bijv. 59 C voor aardgas; 54 C voor petroleumgassen); de hoeveelheid lucht in de verbrandingsproducten (grotere luchtovermaat of toevoeging extra verdunningslucht via de trekonderbreker-valwindafleider verlaagt het dauwpunt); de druk en de samenstelling van de verbrandingslucht. 28

29 3. DE VRIJGEKOMEN WARMTE BIJ DE VERBRANDING [TI] MODULE 7: BOEKDEEL Twee verschillende calorische waarden DE CALORISCHE BOVENWAARDE (OF VERBRANDINGSWAARDE ) - H s Dit is de hoeveelheid warmte die vrijkomt bij de volledige verbranding van 1 m³ n droog aardgas, als de verbrandingsproducten weer terug naar 0 C worden afgekoeld. Het bij de verbranding gevormde water bevindt zich na de afkoeling in de vloeistoffase. DE CALORISCHE ONDERWAARDE (OF STOOKWAARDE) - H i Dit is de hoeveelheid warmte die vrijkomt bij de volledige verbranding van 1 m³ n droog aardgas, als de verbrandingsproducten weer terug naar 0 C worden afgekoeld. Het bij de verbranding gevormde water bevindt zich na de afkoeling in de dampfase. De warmte die nodig is om het water in dampvorm te houden kan niet gebruikt worden. Internationaal worden volgende referentievoorwaarden aangenomen om H s en H i te meten: absolute druk van 1013 mbar; temperatuur van 273,15 K (0 C). Het verschil tussen de calorische bovenwaarde en de calorische onderwaarde is de condensatiewarmte of latente verdampingswarmte van het chemisch gevormde water. Bij 273,15 K (0 C), bedraagt zij 2.501,6 kj/kg. H s = H i + condensatiewarmte (latente verdampingswarmte) Voorbeelden: Tabel 2 geeft de gemiddelde waarden van H s en H i voor enkele gasvormige brandstoffen onder normale omstandigheden (0 C en 1013 mbar). 29

30 MODULE 7: BOEKDEEL 2 3. DE VRIJGEKOMEN WARMTE BIJ DE VERBRANDING [TI] Tabel 2 - Calorische onder- en bovenwaarde van enkele gassen (gemiddelde waarden) GAS CALORISCHE BOVENWAARDE (H s ) kwh/m³ n CALORISCHE ONDERWAARDE (H i ) kwh/m³ n Labo gas G20 (zuiver methaan) 11,07 9,97 L-gas (Slochteren) 10,32 9,32 H-gas (Noordzee) 11,53 10,41 Propaan 28,11 26,00 Butaan 37,14 34,34 Oefening: Wat is het procentuele verschil tussen de calorische onder- en bovenwaarde? Stel dat we de calorische onderwaarde als 100 % nemen, dan is de calorische bovenwaarde: Voor L - gas = 100 x 10,32 9,32 = 110, 73 % Voor H - gas = 100 x 11,53 10,41 = 110, 76 % De calorische bovenwaarde ligt ongeveer 11 % hoger dan de calorische onderwaarde. 30

31 3. DE VRIJGEKOMEN WARMTE BIJ DE VERBRANDING [TI] MODULE 7: BOEKDEEL WOBBE-INDEX De Wobbe-index is een maat voor de hoeveelheid energie die door het brandbare gas aan het spuitstuk van de brander wordt toegevoerd. De in België verdeelde aardgassen hebben, door het feit dat zij uit verschillende bronnen afkomstig zijn, elk hun eigen samenstelling, dichtheid en calorische waarde. De hoeveelheid energie die toegevoerd wordt naar de brander van een toestel verandert dus voor de verschillende brandbare gassen. Deze waarden veranderen daarenboven voor elk gas in de tijd. Het calorisch debiet, zijnde de hoeveelheid energie die per tijdseenheid wordt toegevoerd, moet zo constant mogelijk zijn. Bij gelijke gasdruk blijft het calorisch debiet op een toestel constant indien de Wobbe-index constant gehouden wordt. De branders moeten zo ontworpen zijn dat zij nog een hygiënische verbranding geven binnen de schommelingen in het calorisch debiet. De gasleverancier moet de Wobbe-index van het geleverde gas binnen contractueel vastgelegde grenzen houden grenzen voor L-gas en H-gas. 31

32 MODULE 7: BOEKDEEL 2 3. DE VRIJGEKOMEN WARMTE BIJ DE VERBRANDING [TI] 3.4 CALORISCH DEBIET NUTTIG VERMOGEN RENDEMENT Het CALORISCH DEBIET (INPUT) is de hoeveelheid energie die per tijdseenheid toegevoerd wordt aan het spuitstuk van de brander van een gastoestel. Men noemt deze grootheid soms ook de belasting van het toestel. symbool: Q n eenheid: gasdebiet (m³ n /h) x H i (kwh/m³ n ) = kw. Hierboven werd al een andere maat voor deze hoeveelheid geleverde energie gegeven, namelijk de Wobbe-index. Wat is het verband tussen het calorisch debiet en de Wobbe-index? Calorisch debiet (kw) = Volumedebiet (m 3 n /h) x Calorische waarde (kwh/m 3 ) vermits het volumedebiet evenredig is met de vierkantswortel uit de relatieve druk van het gas en de Wobbe evenredig is met de calorische waarde, kan men schrijven: Calorisch debiet = constante x Wobbe-index x Relatieve Druk Toepassing: vergelijken we het calorisch debiet van een welbepaald gas bij verschillende relatieve drukken bijv. bij 20 mbar en bij 25 mbar; de constante en de Wobbe-index zijn in beide gevallen dezelfde (we veranderen niets aan het spuitstuk van de brander en het is hetzelfde gas): calorisch debiet (bij 20 mbar) = constante x Wobbe-index x 20 calorisch debiet (bij 25 mbar) = constante x Wobbe-index x 25 calorisch debiet (bij 20 mbar) = calorisch debiet (bij 25 mbar) x = of calorisch debiet (bij 20 mbar) = calorisch debiet (bij 25 mbar) x 0,89 0,89 = 1 0,11 het calorisch debiet bij 20 mbar is 11 % lager dan bij 25 mbar. Het NUTTIG VERMOGEN (OUTPUT) van een toestel is de hoeveelheid energie die per tijdseenheid door de brander wordt afgegeven aan het te verwarmen water of de te verwarmen lucht van het verwarmingssysteem. symbool: P n eenheid: kilowatt = kw 32 Het RENDEMENT is de verhouding tussen de OUTPUT van een systeem en de INPUT van dat systeem. symbool : η eenheid : onbenoemd getal meestal uitgedrukt in %

33 3. DE VRIJGEKOMEN WARMTE BIJ DE VERBRANDING [TI] MODULE 7: BOEKDEEL 2 VERLIEZEN: - STRALINGSVERLIEZEN - SCHOORSTEENVERLIEZEN P n OUTPUT GASTOESTEL INPUT Q n Nuttig afgegeven energie = NUTTIG VERMOGEN (kw) Toegevoerde energie = BELASTING (kw) = CALORISCH DEBIET (kw) Voor verwarmingstoepassingen beschouwt men de door de brandstof toegevoerde energie het calorisch debiet - als INPUT en het nuttig vermogen als OUTPUT Men gebruikt als INPUT-waarde steeds het calorisch debiet op basis van de calorische onderwaarde H i dus zonder rekening te houden met de condensatiewarmte. Op die wijze bekomt men voor traditionele toestellen steeds waarden voor het rendement die kleiner dan 1 of kleiner dan 100% zijn. 33

34 MODULE 7: BOEKDEEL 2 3. DE VRIJGEKOMEN WARMTE BIJ DE VERBRANDING [TI] OPGELET Indien men bij de rendementsbepaling van een condensatietoestel de bovenstaande werkwijze volgt, kan men een rendement bekomen van meer dan 100%; men vergelijkt immers met de calorische onderwaarde en gebruikt toch de condensatiewarmte. Het rendement en het vermogen van een toestel wordt door de fabrikant bepaald bij gebruik van het referentiegas G20 om, niettegenstaande de verschillende gassoorten, toch de prestaties van de toestellen te kunnen vergelijken. Voorbeeld 1 Op het kenplaatje van een toestel staat: gasdebiet G20 = 6 m³/h en P n = 50 kw. Bereken het rendement. de calorische onderwaarde (3) H i van G20 is 9,97 kwh/m³ n (uit Tabel 2) calorisch debiet : 6 m³ n /h x 9,97 kwh/m³ n = 59,82 kw Voorbeeld 2 Condensatieketel op G20 met P n = 62 kw en gasdebiet 6 m³/h. Bereken het rendement. Vuistregel: voor de omzetting van het nominaal vermogen P n (kw) naar het debiet Q (m³ n /h) van een toestel Q (L-aardgas: m³ n /h ) = 0,13 x P n (kw) ; Q (H-aardgas: m³ n /h ) = 0,11 x P n (kw) (afgeleid uit: P n (kw) = Q (m³ n /h) x H i (kw.h / m³ n ) x η (%)/100 ) OPGELET: als η-waarde (rendement) is een gemiddelde waarde genomen geldend voor een HR + -toestel. Voor toestellen met een laag rendement (bijv. 30% zoals voor een decoratief haardvuur) kan men Q afleiden door in bovenstaande formule de reële rendementswaarde in te vullen. Vb. een toestel met een nominaal vermogen van 7 kw en een rendement van 30%: 7 = Q x 9,97 x 0,30 % Q = 2,34 m³/h of indien de fabrikant het calorisch debiet opgeeft (23,3 kw): Q x 9,97 = 23,3 Q = 2,34 m³/h 34 (3) Zie tabel 2

35 4. INDELING VAN DE GastoestelLEN [TI] MODULE 7: BOEKDEEL 2 4. INDELING VAN DE GASTOESTELLEN [TI] [NBN D Bijlage E] 4.1 Indeling volgens de gassoorten die kunnen gebruikt worden - categorieën Gassoorten In de norm NBN EN 437 zijn de gassen ingedeeld in drie families (eventueel nog onderverdeeld in groepen) op basis van hun verbrandingskarakteristieken. Voor wat de samenstelling van deze gassen betreft verwijzen we ook naar tabel 1. EERSTE FAMILIE De gassen van deze familie worden in België niet meer gebruikt in een openbaar distributienet. Deze familie groepeert alle gassen die in het algemeen STADSGAS genoemd worden en waarvan de calorische bovenwaarden tussen 14 en 18 MJ/m³ n (3,9 en 5 kwh/m³ n ) liggen. TWEEDE FAMILIE Deze familie groepeert de verschillende AARDGASSEN. De calorische bovenwaarden zijn begrepen tussen 33 en 47 MJ/m³ n (10,48 en 11,3 kwh/m³ n ). Daar de verschillende gassen van deze familie vrij uiteenlopende branderkarakteristieken hebben heeft men ze onderverdeeld in groepen: GROEP L De aardgassen met lage calorische waarde, bijv. het aardgas van Slochteren (Nederland) dat verdeeld wordt bij 25 mbar. GROEP H De aardgassen met hoge calorische waarde ook rijke gassen genoemd, bijv. het aardgas uit de Noordzee en uit Qatar dat verdeeld wordt bij 20 mbar. GROEP E Deze groep omvat bijna volledig de groepen L en H (de Europese aardgassen). 35

36 MODULE 7: BOEKDEEL 2 4. INDELING VAN DE GASTOESTELLEN [TI] DERDE FAMILIE Deze familie omvat de vloeibaar gemaakte petroleumgassen hun calorische waarden liggen hoger dan bij aardgas butaan heeft de hoogste waarde. Deze gassen zijn gecom-mercialiseerd onder de benamingen Commercieel Butaan en Commercieel Propaan en worden verdeeld in flessen of per tankwagen (opslagtank), niet via een openbaar distributienet Categorieën De toestellen worden ingedeeld in categorieën naargelang de gassoort(en) en de gasdrukken waarvoor zij ontworpen en gekeurd zijn CE-keurmerk. De definitie van de verschillende categorieën is vermeld in de norm NBN EN 437. In elk land van de EU zijn, rekening houdend met de plaatselijke distributievoorwaarden (gassoort en bedrijfsdruk), slechts enkele van de gedefinieerde categorieën gecommercialiseerd Categorie I Toestellen van de categorie I zijn ontworpen en gekeurd voor het gebruik van gassen van één enkele familie of één groep. De index duidt aan voor welke familie of groep het toestel geschikt is. Categorie I 2E+ Deze toestellen zijn geschikt voor gassen van de groep E van de tweede familie, de aardgassen, (index 2E) en zij werken, zonder ingreep te doen op het toestel (index +), met een drukpaar (20 mbar of 25 mbar). De eventueel aanwezige gasdrukregelaar mag niet functioneren tussen de twee normale drukken van het drukpaar. Om die reden worden de eventuele regelinrichtingen voor het gasdebiet en/of de luchttoevoer van de brander in de fabriek afgesteld en verzegeld. Het is ten strengste verboden deze verzegeling te verbreken. Categorie I 2E(S) B Toestellen die geschikt zijn voor gassen van de groep E van de tweede familie onder dezelfde voorwaarden als voor de toestellen van categorie I 2E+. De toestellen zijn echter voorzien van een gasdrukregelaar die door de fabrikant afgesteld en verzegeld wordt in de stand die overeenstemt met het gebruik van het gas G20 bij 20 mbar. Dit houdt in dat op de kenplaat van het toestel twee nominale vermogens vermeld zijn, een bij het gebruik van L-gas bij 25 mbar en een tweede, hogere waarde, die overeenstemt met het gebruik van H-gas bij 20 mbar. 36

37 4. INDELING VAN DE GASTOESTELLEN [TI] MODULE 7: BOEKDEEL 2 Categorie I 2E(R) B Toestellen die geschikt zijn voor gassen van de groep E van de tweede familie onder dezelfde voorwaarden als voor de toestellen van categorie I 2E+. De toestellen zijn echter voorzien van een gasdrukregelaar die door de fabrikant afgesteld wordt in de stand die overeenstemt met het gebruik van het gas G 20 bij 20 mbar Een specifieke afstelling voor het gas G 25 bij 25 mbar mag echter op de werf worden uitgevoerd door de installateur, indien de toestellen geïnstalleerd zijn op een net dat permanent gevoed wordt met gas van de groep L (dit impliceert dat het toestel, bij de eventuele aanpassing van het net aan de gassen van de groep H, opnieuw zal moeten worden afgesteld op het nominaal vermogen met G 20 bij 20 mbar). Categorie I 2N. Dit zijn toestellen uitsluitend bestemd voor de gassen van de tweede familie bij vaste leveringsdrukken en die zich AUTOMATISCH aanpassen aan alle gassen van de tweede familie. De verbranding past zich automatisch aan de Wobbe-index van het gebruikte gas aan. IN BELGIË MOGEN ENKEL TOESTELLEN VAN DE CATEGORIE I 2E+ OF ÉÉN VAN DE BOVENSTAANDE VARIANTEN OP HET AARDGASNET AANGESLOTEN WORDEN! Categorie II De toestellen van de categorie II zijn ontworpen voor het gebruik van gassen van twee families. Categorie II 2E+3+ Toestellen geschikt voor twee families: de gassen van de groep E van de tweede familie onder dezelfde voorwaarden als voor de categorie I 2E+ ; de gassen van de derde familie (propaan en butaan) die zonder ingreep op het toestel (index + ), werken met een drukpaar (een druk voor butaan en een andere voor propaan) voor bepaalde typen toestellen is een afstelling van de primaire lucht toegelaten bij overgang van butaan naar propaan en omgekeerd een gasdrukregelaar is niet toegelaten. Categorie II 2E+3B Toestellen geschikt voor twee families: de gassen van de groep E van de tweede familie onder dezelfde voorwaarden als voor de categorie I 2E+ ; de gassen van de groep B van de derde familie (butaan), bij de voorgeschreven verbruiksdruk. 37

38 MODULE 7: BOEKDEEL 2 4. INDELING VAN DE GASTOESTELLEN [TI] Categorie II 2E+3P Toestellen geschikt voor twee families: de gassen van de groep E van de tweede familie onder dezelfde voorwaarden als voor de categorie I 2E+ ; de gassen van de groep P van de derde familie (propaan), bij de voorgeschreven verbruiksdruk Gastoestellen toegelaten in België Categorie I 2E+ : alle toestellen; Categorie I 2E(S)B : toestellen met mechanische ondersteuning voor de toevoer van de verbrandingslucht en/of de afvoer van de verbrandingsproducten (bijv. voorgemengde of premix-branders); Categorie I 2E(R)B : ventilatorbranders; toestellen voorzien van een brander met atmosferische inductie met een vermogen hoger dan 70 kw bestemd voor gebruik in niet-huishoudelijke professionele installaties. Categorie I 2N : alle toestellen; Categorie II 2E+3+, II 2E+3B en II 2E+3P : kooktoestellen; onafhankelijke verwarmings-toestellen (gaskachels) Ombouw Enkel fornuizen, komforen en kachels van deze categorieën mogen door de installateur, met behulp van een door de fabrikant van het toestel geleverde ombouwset, omgebouwd worden van butaan/ propaan naar aardgas of omgekeerd. Alle andere toestellen dienen door de fabrikant of zijn daartoe gemachtigde vertegenwoordiger omgebouwd te worden. Het kenplaatje van het toestel dient steeds aangepast te worden. DE TOESTELCATEGORIE MOET STEEDS VERMELD ZIJN OP DE KENPLAAT VAN HET GASTOESTEL. 38

39 4. INDELING VAN DE GASTOESTELLEN [TI] MODULE 7: BOEKDEEL Indeling volgens de uitvoering van de verbrandingslucht-toevoer en (of) van de afvoer van de verbrandingsproducten - typen Algemeen De indeling is conform de norm NBN CR De codering van deze indeling bestaat uit: een 1 ste lettercode A, B of C; in index: 1 of 2 cijfercodes; in index volgende op de cijfercode(s): een 2 de lettercode ste Lettercode A Toestel dat niet is aangesloten op een afvoerkanaal of op een speciale inrichting voor de afvoer van de verbrandingsproducten tot buiten de opstellingsruimte. B Toestel bestemd om te worden aangesloten op een afvoerkanaal waarbij de verbrandingslucht wordt onttrokken uit de installatieruimte. C Toestel met gesloten verbrandingsruimte waarvan de kring van de verbrandingsproducten hermetisch gesloten is t.o.v. de opstellingsruimte. Type A Type B Type C t type 39

40 MODULE 7: BOEKDEEL 2 4. INDELING VAN DE GASTOESTELLEN [TI] Cijfercodes 1 ste cijfercode: is gebaseerd op de installatiemogelijkheden van het toestel volgens de uitvoering van de verbrandingsluchttoevoer en de afvoer van de verbrandingsproducten zie indeling van de B- en C-typen; 2 de cijfercode: is gebaseerd op de aanwezigheid en de positie van een ventilator: 1 zonder ventilator in de kring van de verbrandingsproducten of van de verbran-dingsluchttoevoer; 2 met ventilator na de verbrandingskamer (en vóór de trekonderbreker-valwindafleider bij toestellen type B); 3 met ventilator vóór de verbrandingskamer; 4 met ventilator na de trekonderbreker-valwindafleider (bij toestellen type B) de lettercode Zie toestel type B index AS, BS of CS bijkomende beveiligingen bij het gebruik van het toestel. Voorbeeld: B 11BS 1 ste lettercode = B = toestel type B: toestel dat moet worden aangesloten op een afvoerkanaal en dat zijn verbrandingslucht haalt uit de plaats van opstelling zie ook verder; index - cijfercode = 11-1 ste cijfercode = 1: toestel van het type B uitgerust met TOB (trekonderbreker-valwindafleider) zie ook verder; - 2 de cijfercode = 1: toestel zonder ventilator werkend met natuurlijke trek; - 2 de lettercode = BS: toestel van het type B 11 uitgerust met een afvoerbeveiliging (bijv. TTB zie ook verder). In Hoofdstukken IV en V worden de verschillende typen van toestellen en hun aansluitingswijzen vermeld die momenteel in België toegelaten zijn voor aardgas. 40

41 4. INDELING VAN DE GASTOESTELLEN [TI] MODULE 7: BOEKDEEL Toestel type A Toestel dat niet is aangesloten op een afvoerkanaal of op een speciale inrichting voor de afvoer van de verbrandingsproducten Het best gekende type A toestel is het gasfornuis (kooktoestel). De keukengeisers van het type A uitgerust met een beveiligingsinrichting die een langdurige werking in een verontreinigde atmosfeer moet verhinderen - atmosfeerbeveiliging genoemd - worden geïdentificeerd met de index AS (bijv. toestel type A 1AS ). De keukengeisers van 5 l/min moeten van het type A 1AS (of B 11BS ) zijn: Wasmachines, droogkasten en koelkasten zonder aansluiting op een afvoerkanaal moeten van het type A 1AS zijn. Toestel type A 1 Dit type mag enkel gebruikt worden in de versie A 1AS. (De benaming A 1AS stemt overeen met de vroegere benaming A AS. De plaatsing van de toestellen type A wordt behandeld in Hoofdstuk Toestel type B Toestel bestemd om te worden aangesloten op een afvoerkanaal waarbij de verbrandings-lucht wordt ontnomen uit de installatieruimte. De toestellen type B worden ook genoemd: toestellen met open verbrandingsruimte of open toestellen. De plaatsing van de toestellen type B wordt behandeld in Hoofdstuk 8. 41