Kunststoffentlüftungsrohre für hocheffiziente Brennwertöfen

Geschrieben von Bob Formisano | Besprochen von Richard Epstein

Herkömmliche gasbefeuerte Gebläseöfen erzeugen heiße Verbrennungsabgase und benötigen daher metallene Abgasrohre oder Schornsteine. Im Gegensatz dazu erzeugen moderne hocheffiziente Brennwertöfen viel kühlere Abgase und benötigen für ihre Abluftrohre nur Kunststoffrohre wie Edelstahl, PVC, CPVC oder ABS. Einige hocheffiziente Öfen verfügen auch über ein Kunststoffrohr für den Ansaugbereich, und alle Typen verwenden ein drittes Kunststoffrohr, um das korrosive Kondensat aus dem Verbrennungsprozess abzuleiten. Einige hocheffiziente Heizkessel und Durchlauferhitzer benötigen Edelstahlrohre. Da es keine allgemeingültigen Normen für Abgas- und Ansaugrohre bei hocheffizienten Öfen gibt, besteht ein Mangel an Klarheit und Verantwortlichkeit bezüglich der zugelassenen Konstruktionsstandards für dieses Rohrmaterial. Bei der Installation eines solchen Ofens sollten Sie sich an die Rohrspezifikationen des Herstellers sowie an die örtlichen Bau- und Sanitärvorschriften halten.

Warnung

Es gibt lokale und kommunale Normen, und es ist ratsam, eine qualifizierte, zugelassene Firma mit der Installation zu beauftragen, insbesondere wenn es sich um Kohlendioxidabgase handelt.

Arten von hocheffizienten Ofenentlüftungssystemen

Es gibt zwei Arten von Brennwertöfen: Systeme mit zwei Rohren oder direkter Entlüftung und Systeme mit einem Rohr, bei denen die Entlüftung nicht direkt erfolgt.?

• Direktes Entlüftungssystem (Zwei-Rohr-System): Das Zwei-Rohr-System ist bei Heizungsanwendungen in Privathaushalten am weitesten verbreitet. Es verfügt über einen direkten Ansaugstutzen, der die Außenluft mit einem Rohr in die abgedichtete Verbrennungskammer führt, während ein zweites Entlüftungsrohr für eine abgedichtete Entlüftung der Abgase zurück ins Freie sorgt. Bei einem System mit direkter Entlüftung können Sie die beiden Rohre an der Seite des Hauses sehen.
• Einrohrsystem:?Das Einrohrsystem ohne direkte Entlüftung (atmosphärisch genannt) wird verwendet, wenn kein Bedarf für eine separate Verbrennungsluftzufuhr besteht. Es verfügt über ein Abluftrohr für die Abgase, verwendet aber für die Verbrennungsluft unkonditionierte (nicht gekühlte oder beheizte) Luft aus dem Raum um den Ofen. Diese Öfen werden in der Regel in nicht klimatisierten Räumen installiert, z. B. in der Garage, im Kriechkeller, im Keller oder auf dem Dachboden, wo ausreichend Umgebungsluft für die Verbrennung vorhanden ist. Die Entlüftungsöffnungen sind immer an einen gemauerten oder aus Edelstahl gefertigten Schornstein angeschlossen, der oberhalb der Dachlinie verläuft.

Warum Brennwertöfen ein Kondensatrohr benötigen

Hocheffiziente Brennwertöfen haben eine zweistufige Verbrennung, um so viel Wärmeenergie wie möglich aus dem verbrennenden Gas zu gewinnen. Nach der ersten Stufe durchlaufen die heißen Abgase eine zweite Verbrennungsstufe, wodurch Abgase mit sehr wenig Wärme entstehen. Bei diesem Prozess entsteht Kondensat oder Feuchtigkeit aus dem Wärmetauscher des Ofens. Das Kondensatrohr leitet die Feuchtigkeit in einen Bodenabfluss, ein Abflussrohr im Haushalt oder eine kleine Kondensatpumpe ab.

Warum Öfen Kunststoffrohre verwenden

Kondensationsöfen sind als Geräte der KATEGORIE IV aufgeführt, die wasser- und gasdichte Entlüftungssysteme erfordern. Der Ofen verwendet einen Abgasmotor, der das Abgas durch das Abgasrohr drückt, wodurch ein positiver statischer Druck im Abgas entsteht. Der Kondensationsofen erzeugt kondensierte Abgase, die Wasser und Kohlendioxid enthalten, die zusammen Kohlensäure bilden, die zu einem korrosiven Kondensat führt. Daher werden von den Ofenherstellern für die Entlüftung und Kondensatableitung eines Kondensationsofens nur spezielle Kunststoffe empfohlen, wie PVC (Polyvinylchlorid), CPVC (chloriertes Polyvinylchlorid) und ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol), je nach Abgastemperatur des Ofens. Diese verschiedenen Kunststoffe haben unterschiedliche maximale Wärmediensttemperaturen: PVC hat mit 140 Grad Fahrenheit die niedrigste, CPVC mit 194 Grad die höchste, und ABS liegt mit einer maximalen Betriebstemperatur von 160 Grad dazwischen. Bei anhaltenden Temperaturen, die diese empfohlenen Betriebstemperaturen überschreiten, kann es zu Rohrbrüchen, wie Durchhängen oder Leckagen, kommen.

Verwirrung um Industriestandards

Der International Fuel Gas Code besagt in Abschnitt 503.4.1.1 (IFGS): Kunststoffrohre und -fittings, die zur Entlüftung von Geräten verwendet werden, sind gemäß den Installationsanweisungen des Geräteherstellers zu installieren. Dieser Mangel an Spezifikationen kann jedoch zu Verwirrung führen. Obwohl die Hersteller in ihren Anleitungen angeben, welche Arten von Rohrleitungen für ihre Produkte zulässig sind, überlassen sie es dem ausführenden Unternehmen, zu entscheiden, welche Kunststoffrohre zu verwenden sind. Ironischerweise empfehlen die Hersteller von PVC-Rohren kein PVC für diese Anwendung, obwohl Kunststoff-Entlüftungsrohre zum Synonym für hocheffiziente Brennwertöfen geworden sind. Es gibt auch keine offiziellen ASTM-Normen für Kunststoffrohre, die zur Entlüftung von Verbrennungsgasen verwendet werden. Selbst wenn ein Ofenhersteller auf eine Normungsorganisation und Normen wie die ASTM D1785 für PVC-Rohre der Größe 40 verweist, gilt die Norm nur für die Installation des Rohrs. In der Norm ASTM D1785 für Schedule 40 (für Abflussrohre) heißt es: „Diese Standardspezifikation für PVC-Rohre enthält keine Anforderungen für Rohre und Formstücke, die zur Entlüftung von Verbrennungsgasen verwendet werden sollen.“

Codes und Empfehlungen für Brennwertöfen

Die Bauvorschriften sowohl auf nationaler als auch auf lokaler Ebene scheinen den Ofenherstellern zu überlassen, welche Kunststoffrohre als Niedertemperaturentlüftung für ihre Produkte verwendet werden können. Trotz der Verwirrung würde die sichere Praxis die Verwendung von PVC-Rohren der Größe 40 für die Ansaugöffnung des Ofens und CPVC für die Abgasöffnung empfehlen, da es eine höhere Betriebstemperatur aufweist. Sollte ein Problem mit dem Ofen auftreten, das dazu führt, dass die Abgastemperatur die Auslegung übersteigt, hat das Abgassystem fast 40 % mehr Kapazität, um die überschüssige Wärme zu bewältigen, bevor es den Punkt erreicht, an dem es versagen kann.