TopTechniek Beknopte installatiehandleiding rookgassystemen voor de perfecte werking van een gesloten gascondensatietoestel Gesloten systemen met de aanvoer van verbrandingslucht via een ringspleet hebben al miljoenen keren hun succes bewezen. Een dergelijk systeem is onontbeerlijk in een volledig geïsoleerd gebouw. De coaxiale aanvoer van rookgas/lucht brengt bij montagefouten wel het risico op rookgashercirculatie (het binnendringen van rookgas in de luchtaanvoerstroom) met zich mee, zowel bij kokerdoorvoering als bij bestaande systeemschoorstenen. In deze editie van Toptechniek leest u hoe montagefouten en dus ook rookgashercirculatie vermeden kunnen worden.
Toptechniek Inhoud 1. Voorwoord 2 2. De effecten van rookgashercirculatie en het controleren van de dichtheid van de rookgasleiding 2.1. Effecten op het condensatietoestel 2.2. Het herkennen van ondichtheden in de rookgas-/luchtaanvoerinstallaties 3 3 3 3. De meest voorkomende oorzaken van rookgashercirculatie 3.1. Fouten bij de montage van rookgas-/luchtaanvoersystemen 3.1.1. Het niet-respecteren van de lengte-uitzetting 3.1.2. Andere vaak voorkomende montagefouten 3.2. Gemeenschappelijke koker met andere warmtebronnen (koker met meerdere functies) Te kleine veiligheidsafstand tot andere uitlaten Afdekking van de schoorsteen (Meidingerkap) niet uitgesneden 4 4 8 9 9 9 4. Rookgashercirculatie bij systeemschoorstenen 4.1. Werking van lucht/rookgasschoorstenen - een overzicht 4.2. Werking van de lucht/rookgasschoorsteen met onderdruk Enkelvoudig gebruik Dubbel gebruik Minimale afstand tot stookruimte en overstroomopeningen bij meervoudig gebruik Meervoudig gebruik (meer dan twee toestellen) 10 10 10 10 10 11 11 1. Voorwoord Al bijna twee decennia is de condensatietechniek een vaste waarde op de Belgische verwarmingsmarkt. Sinds 2001 werden in België meer condensatietoestellen dan verwarmingstoestellen verkocht - en dat al na slechts tien jaar condensatietechniek. Naast de efficiëntere en emissiearmere warmteopwekking zijn ook de gemakkelijke installatie en de risicoarme werking doorslaggevende factoren voor het succes van deze techniek: Geen maatregelen nodig m.b.t. rookgascondensatie Geen beperking van de toepassingsmogelijkheden m.b.t. minimale ketelwatertemperatuur (beschermingsmaatregelen voor de ketel) Geen vereisten voor voldoende verluchting aangezien de toestellen meestal een gesloten werking hebben Geen vereisten m.b.t. beperkingen door rookgasinstallaties aangezien het om een vochtongevoelige bouwwijze gaat Bestaande rookgasinstallaties (schoorstenen) kunnen op een voordelige manier vervangen worden door lucht/rookgassystemen (kokerdoorvoering) Gesloten systemen met de aanvoer van verbrandingslucht via een ringspleet hebben al miljoenen keren hun succes bewezen. Een dergelijk systeem is onontbeerlijk in een volledig geïsoleerd gebouw. De coaxiale aanvoer van rookgas/lucht brengt bij montagefouten wel het risico op rookgashercirculatie (het binnendringen van rookgas in de luchtaanvoerstroom) met zich mee, zowel bij kokerdoorvoering als bij bestaande systeemschoorstenen.
2. De effecten van rookgashercirculatie en het controleren van de dichtheid van de rookgasleiding 2/3 2.1. Effecten op het condensatietoestel Het indringen van rookgas in de coaxiale rookgas-/luchtaanvoerinstallaties beperkt het zuurstofgehalte en verhoogt het koolstofdioxidegehalte in de verbrandingslucht (aanvoerlucht). Als de hoeveelheid rookgas stijgt, kan het zuurstofgehalte zo laag zijn, dat de verbranding plaatsvindt in de nastoichiometrische zone (luchtgetal bijna 1) en het koolstofdioxidegehalte ontoelaatbaar hoog wordt. Vanaf 20 % rookgas spreken we van ongezonde verbranding CO 2 -aandeel in verbrandingslucht (%) Luchtgetal (-) 0 1,3 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0 0,57 1,13 1,7 2,26 2,83 3,4 2500 2000 toelaatbare rookgashercirculatie niet-toelaatbare rookgashercirculatie 1500 Gezondheid 1000 500 0 5 10 15 20 25 30 Aandeel rookgas in verbrandingslucht (%) CO in het rookgas (ppm) Luchtgetal CO in het rookgas 2.2. Het herkennen van ondichtheden in de rookgas-/ luchtaanvoerinstallaties De meeste condensatietoestellen reageren niet of heel laat op rookgashercirculatie, zodat het lang duurt voor de ongezonde verbranding opgemerkt wordt. Bij de verplichte tweejaarlijkse CO-meting kan de installateur een verhoogd CO-gehalte vaststellen en noteert dit vanaf een waarde van 500 ppm in het verslag voor de gebruiker. Pas vanaf een waarde van 1000 ppm moeten maatregelen genomen worden. Een eerste controle op rookgashercirculatie kan uitgevoerd worden via een CO 2 -meting in de ringspleet van de toevoerluchtleiding van het rookgas-/toevoerluchtsysteem. Normaal gesproken geldt een CO 2 -gehalte van meer dan 2 procent als een duidelijke aanwijzing van een ondicht systeem. Opmerking: Dankzij de Lambda Pro Control-regeling, waarmee sinds 2007 alle condensatietoestellen van Viessmann uitgerust zijn, wordt eventuele rookgashercirculatie al gedetecteerd vanaf een rookgasaandeel in de verbrandingslucht van 20 procent. De veiligheidsuitschakeling van het toestel wordt geactiveerd om een permanent propere en veilige verbranding en een optimale efficiëntie te garanderen. De oorzaak wordt duidelijk weergegeven via foutmelding E9 of Eb. Hierdoor wordt de vorming van een teveel aan schadelijk koolstofmonoxide vermeden en kan het probleem snel hersteld worden.
Toptechniek 3. De meest voorkomende oorzaken van rookgashercirculatie 3.1. Fouten bij de montage van rookgas-/luchtaanvoersystemen 3.1.1. Het niet-respecteren van de lengte-uitzetting Heel vaak gaat het om montagefouten bij de kokerdoorvoering, hoewel alle onderdelen getest zijn op pasvorm en dichtheid en het systeem gecertificeerd is. Er zijn meestal twee mogelijke oorzaken voor montagefouten: Het niet-respecteren van de lengte-uitzetting van de rookgasbuizen Montagefout bij het invoeren van de rookgasbuis in de koker Tijdens de werking van het systeem zijn de rookgasbuizen permanent onderhevig aan opwarming en afkoeling. Bij een opwarming tot 70 Kelvin, zet de kunststofbuis zo'n 11 millimeter per meter uit. Dit betekent dat voor een buis van 9 meter er rekening moet worden gehouden met een lengte-uitzetting van ongeveer 10 centimeter! Dit wordt vaak onderschat. Om de lengte-uitzetting op te vangen, moeten de buizen zich op elke plaats vrij kunnen bewegen. Is dit niet het geval, dan bestaat het risico dat de kunststofbinnenbuis aan de mof scheurt en er rookgas in de toevoerlucht terechtkomt. Opmerking: De lengte-uitzetting is afhankelijk van de opwarming van de rookgasbuis. De onderschatte lengte-uitzetting Lengte-uitzettingscoëfficiënt: 0,16 (mm/m K) 1011 1000 Lengte-uitzetting (mm) 3 5 6,5 8 9,5 11 Lengte (mm) 0 20 30 40 50 60 70 ΔT (Kelvin)
4/5 Het effect van vaste punten (voorwandmontage) Opwarmingsfase: Vast punt Bij uitzetting schuift de rookgasbuis in de moffen en daarna in het vaste punt. Lengte-uitzetting Lengte-uitzetting Lengte-uitzetting Afkoelfase: Vast punt Bij het afkoelen krimpt de buis weer - bij voorkeur in de moffen. Het vaste punt kan ertoe leiden dat de moffen scheuren. Lengte-inkrimping Lengte-inkrimping Lengte-inkrimping Opgelet! Hou bij het monteren van de moffen rekening met de uitzettingsbereiken. Gebruik geen bevestigingen met krachtige verbindingen (vaste punten).
Toptechniek 3. De meest voorkomende oorzaken van rookgashercirculatie Ongewenste vaste punten bij montage van de buis door een koker (kokerdoorvoering) Afstandhouder Te veel afstandhouders Worden er te veel afstandhouders op minder dan 2 meter geplaatst, dan wordt de bewegingsmogelijkheid van de buis beperkt. De minimale afstand tussen twee afstandhouders is 2 meter. Plaats de afstandhouders op de rechte stukken van de buis, niet aan de moffen. Afstandhouder Te weinig afstandhouders Worden er te weinig afstandhouders geplaatst, dan kan de buis op de plaats van de mof wegschuiven. Door vervorming aan de mof ontstaan ondichtheden. De maximale afstand tussen twee afstandhouders bedraagt 5 meter. Afstandhouder Verkeerd gemonteerde afstandhouders De afstandhouders dienen om de rookgasbuis in de koker te centreren en de afstand tot de schoorsteenwand te garanderen. Ze moeten in de koker glijden en mogen niet kantelen. fout goed Opmerking: De afstandhouders moeten met de vleugels naar boven gemonteerd worden, anders haken ze zich vast in elk uitstekend gedeelte in de schoorsteenwand en vormen ze een vast punt.
6/7 Gekantelde buizen in vervormde schoorstenen Bestaande schoorstenen hebben vaak vervormingen. In dergelijke schoorstenen moet een flexibel rookgassysteem gebruikt worden in plaats van een stijve rookgasbuis. Dit voorkomt dat de buis aan de kokerwand blijft hangen. Gekantelde buizen in vervormde schoorstenen Inbouw in te nauwe luchtkokers Als de buizen in te nauwe kokers geplaatst worden, stijgt het risico op kantelen. Een voldoende brede koker wordt aanbevolen volgens de tabel hiernaast en garandeert ook een voldoende grote toevoer van verbrandingslucht. Installatieafmeting rookgasbuis Rechthoekige koker mm Ronde koker Ø mm 60 112 x 112 112 80 120 x 120 135 100 150 x 150 165 Plaatsen van solaire leidingen in de koker voor rookgas/toevoerlucht Solaire leidingen worden steeds vaker in bestaande kokers geplaatst. In combinatie met rookgasbuizen houdt dit volgende risico's in: Vasthaken van rookgasbuizen aan de klemmen van de solaire leidingen Beperkte bewegingsmogelijkheden van de rookgasbuis door nauwere spleet Niet-respecteren van de minimumdiameters- en afstanden in de koker Het plaatsen van solaire leidingen in rookgaskokers is volgens de brandvoorschriften verboden. Conform de richtlijnen van NBN B61002. Asymmetrisch gemonteerde kokerafdekking De opening van de kokerafdekking moet altijd in het midden van de schoorsteenopening geïnstalleerd worden. Onjuist geplaatste kokerafdekkingen houden een risico in op kanteling van de rookgasbuizen en functioneren als vast punt. Asymmetrisch gemonteerde kokerafdekking
Toptechniek 3. De meest voorkomende oorzaken van rookgashercirculatie Opgelet! Geen silicone gebruiken, geen spieën hout of dergelijke gebruiken. Geen beweegruimte in de spleet van de kokerafdekking vrije spleet > 2 mm Geen beweegruimte in de spleet van de kokerafdekking Tussen de rookgasbuis en de luchttoevoerbuis zit een smalle spleet die ervoor zorgt dat de rookgasbuis voldoende beweegruimte heeft. De rookgasbuis mag niet vastgemaakt worden in de spleet (vast punt). Dakdoorvoer te kort afgesneden De rookgasbuis moet zover uit de kokerafdekking steken dat een lengtekrimping opgevangen kan worden. Ongeveer: buislengte (m) x 1,1 = lengte boven de kokerafdekking (cm) Voorbeeld: Rookgasbuis van 9 m lang: 9 m x 1,1 = 9,9 cm (~ 10 cm) boven de kokerafdekking Oplossing van de lengte-uitzetting bij rookgas-/luchttoevoersystemen Lengte-uitzetting Oplossing van de lengte-uitzetting bij rookgas-/luchttoevoersystemen Om scheuren door lengte-uitzetting en -krimping te vermijden, moeten in alle moffen uitzettingszones voorzien worden die de verschillen kunnen opvangen en tegelijkertijd de dichtheid garanderen. Als er geen vast punt aangebracht wordt, is deze compensatiefunctie gegarandeerd. Is er wel een vast punt dat de uitzetting verhindert, dan moet de volgende mof al een dubbel zo grote uitzetting opvangen! Daarom mogen voor de bevestiging van rookgas-/luchttoevoerbuizen enkel klemmen gebruikt worden die de buis voldoende beweegruimte bieden. De steun wordt aangebracht aan het onderste gedeelte, bv. het steunbochtstuk. Stevige verbinding van rookgasbuis en luchttoevoerbuis Constructief berekend uitzettingsbereik 3.1.2. Andere vaak voorkomende montagefouten Opmerking: Bij het plaatsen van een rookgas/luchttoevoersysteem is de uitzetting van de binnenbuis uit kunststof constructief berekend. Na het afzagen niet afgebraamd Kunststofbuizen met scherpe kanten kunnen de dichtheid van de volgende buis in rij beschadigen. Dit brengt de dichtheid van de rookgasbuis in gevaar. Na het afzagen moet de rookgasbuis afgebraamd worden en moet het meegeleverde glijmiddel aangebracht worden. Handhaving van flexibele buizen De wanddikte van flexibele buizen bedraagt 0,5 tot 0,6 mm en is hiermee aanzienlijk kleiner dan die van stijve buizen met een wanddikte van ongeveer 1,2 mm. Bij het afrollen, tijdens het transport en bij de plaatsing moet rekening gehouden worden met het volgende: Niet plooien. Geplooide stukken buis uitsnijden en de buisuiteinden via een mof opnieuw met elkaar verbinden Bij het monteren en het plaatsen, de buizen niet over scherpe randen trekken (bv. dakvensters)
8/9 3.2. Gedeelde koker met andere warmtebronnen (koker met meerdere functies) Te kleine veiligheidsafstand tot andere uitlaten Als meerdere warmtebronnen in dezelfde koker geplaatst worden (koker met meerdere functies), kan het rookgas van de tweede warmtebron aangezogen worden via de opening voor de toevoerlucht aan de kokermonding. Bij gebruik van de kokerafdekking uit kunststof: De schoorsteen voor vaste brandstoffen moet minstens 1000 mm hoger zijn dan de rookgasbuis van de Vitodens. Om de schoorsteen te verlengen, mogen enkel schoorsteenbrandbestendige onderdelen gebruikt worden. Bij gebruik van de kokerafdekking uit metaal: De schoorsteen voor vaste brandstoffen moet minstens 2 x Ø (diameter) langer zijn dan de rookgasbuis van de Vitodens. Om de schoorsteen te verlengen, mogen enkel schoorsteenbrandbestendige onderdelen gebruikt worden. Kokerafdekking uit metaal Houtketel Ø Gasketel 2 x Ø Kokerafdekking uit kunststof Houtketel Gasketel 1000 Schoorsteenafdekking (Meidingerkap) niet uitgesneden Het rookgas moet altijd ver uit de buurt van de spleet voor de toevoerlucht gehouden worden. In de Meidingerkap, die nog vaak gebruikt wordt om schoorstenen af te dekken, moet een opening gemaakt worden voor de rookgasbuis, zodat het rookgas dat naar boven gevoerd wordt zich niet verzamelt onder de kap en opnieuw aangezogen wordt. Schoorsteenafdekking (Meidingerkap) fout goed
Toptechniek 4. Rookgashercirculatie bij systeemschoorstenen Opmerking: Lucht/rookgasschoorstenen worden normaal gezien samen met een overstroomopening geleverd, zowel voor werking bij onder- als bij bovendruk. Systeemschoorstenen met overstroomopening 4.1. Werking van lucht/rookgasschoorstenen bij overdruk Bij alle rookgassystemen die met overdruk moeten werken, moet de overstroomopening gesloten worden. Een open overstroomopening leidt in dit geval onvermijdelijk tot het ontsnappen van rookgas. Aangezien schoorsteenfabrikanten altijd een overstroomopening meeleveren, moet deze met de juiste materialen afgesloten worden. 4.2. Werking van lucht/rookgasschoorstenen bij onderdruk Enkelvoudig gebruik Bij enkelvoudig gebruik van de koker wordt de overstroomopening niet gebruikt en moet ze afgesloten worden. Ervaring leert dat de overstroomopening bij werking bij onderdruk zelden afgesloten wordt en dus gecontroleerd moet worden. Systeemschoorstenen (lucht/rookgasschoorstenen) worden door de toonaangevende schoorsteenfabrikanten verkocht en toegelaten als rookgas/luchttoevoersystemen. Ze zijn meestal uitgevoerd met een keramische rookgasbuis en een betonnen buitenkoker. Na vakkundige berekening kunnen de condensatietoestellen van Viessmann op systeemschoorstenen aangesloten worden. Tweevoudig gebruik Bij tweevoudig gebruik (onderdruk) moet het afsluiten van de overstroomopening aan volgende voorwaarden voldoen: De rookgasbuis is dicht (systeemvereiste voor overdruk) De verticale afstand tot de overstroomopening bedraagt > 2,5 m (condensatietoestellen) De veiligheid van het toestel bij een koker met meervoudige functie moet getest worden (is gegarandeerd bij de condensatietoestellen van Viessmann) Lucht/rookgasschoorstenen zijn over het algemeen uitgerust met overstroomopeningen en zorgen voor evenwichtige drukverhoudingen aan alle toestelaansluitingen. De doorsnede van een overstroomopening bedraagt tussen de 15 en 25 % van de doorsnede van de rookgaskoker. Bij installaties met een koker met meerdere functies dient de overstroomopening om de druk bij de opstart na een lange periode van stilstand te compenseren (bewegen van de koudeluchtzuil in de rookgasbuis).
10/11 Minimale afstand tussen stookplaatsen en overstroomopeningen bij kokers met meerdere functies Volgens DIN V 18160-1 moet de verticale minimumafstand tussen stookplaatsen en overstroomopeningen bij condensatietoestellen minimum 2,5 m en bij verwarmingstoestellen minimum 1,5 m bedragen. Meervoudig gebruik (twee toestellen) Voor een veilige werking moeten de opgegeven minimumafstanden tussen stookplaatsen en overstroomopeningen gerespecteerd worden. In de praktijk worden deze afstanden echter zelden gerespecteerd. < 2,5 m = te weinig! 45 -profielstuk, terugstroomklep of grendel fout > 2,5 m = OK overstroomklep open, indien nodig afsluiten met terugstroomklep goed Meervoudig gebruik (meer dan twee toestellen) In bepaalde gevallen kan de overstroomopening ook bij meervoudig gebruik van de koker tot drie toestellen afgesloten worden. Hiervoor is de toestemming van de installateur en de fabrikant van de systeemschoorsteen vereist. Terugstroomklep In elk geval is het gebruik van een terugstroomklep van een toegelaten type mogelijk. Ze kan in principe altijd gebruikt worden. De plaatsing van een dergelijke klep moet afgestemd worden met de installateur van het district. Meervoudig gebruik (meer dan twee toestellen) < 2,5 m = te weinig! Terugstroomklep > 2,5 m = OK overstroomopening indien mogelijk met terugstroomklep afsluiten fout goed
Viessmann België bvba Hermesstraat 14 1930 Zaventem (Nossegem) Tel.: 0800/999 40 Fax: 02/7251239 info@viessmann.be www.viessmann.be Viessmann Nederland B.V. Lisbaan 8 2908 LN Capelle a/d Ijssel Postbus 322 2900 AH Capelle a/d Ijssel Tel.: 010-458 44 44 Fax: 010-458 70 72 E-mail : info@viessmann.nl www.viessmann.nl Uw installateur: 9450 000 Bfl 11/2011 Inhoud auteursrechtelijk beschermd. Kopiëren en ander gebruik enkel met voorafgaande goedkeuring. Wijzigingen voorbehouden.