technieken » rendement

Er heerst nogal wat spraakverwarring rond het begrip rendement. Dit komt doordat er een aantal manieren zijn om het rendement te definieren. Het rendement is hoeveelheid nuttig afgegeven hoeveelheid warmte (vermogen) gedeeld door het aan het proces toegevoerde warmte (belasting). De hoeveelheid nuttig afgegeven hoeveelheid warmte kan op diverse manieren berekend worden. We moeten dan onderscheid maken in de rendement metingen.

  • Rookgaszijdig rendement (indirect rendement)
  • Waterzijdig vollast rendement (direct rendement)
  • Waterzijdig deellast rendement
  • Gebruikersrendement

Bij het rookgaszijdig rendement wordt de hoeveelheid nuttig afgegeven hoeveelheid warmte berekend uit het verschil tussen de toegevoerde warmte en het schoorsteenverlies. Waar echter geen rekening mee gehouden is zijn de straling- en convectie verliezen van het toestel en evenmin met de stilstandverliezen. Deze warmte wordt niet overgedragen aan het ketelwater en kunnen we afhankelijk van de opstelling als verloren beschouwen.

Bij het waterzijdig vollast rendement wordt de hoeveelheid nuttig afgegeven hoeveelheid warmte berekend uit het verschil tussen de toegevoerde warmte en de warmte die via de warmtewisselaar wordt overgedragen aan het ketelwater. Met deze meting wordt er dus rekening gehouden met zowel de straling-, convectie-, verliezen stilstands-, en schoorsteenverliezen.

Bij het waterzijdig vollast deellastrendement wordt de hoeveelheid nuttig afgegeven hoeveelheid warmte berekend uit het verschil tussen de toegevoerde warmte en de warmte die via de warmtewisselaar wordt overgedragen aan het ketelwater wanneer de brander slechts een deel van de tijd in bedrijf is. Een benadering van de praktijk waarmee de stilstandverliezen in de meting zijn opgenomen. Bij keuring van toestellen zullen deze metingen vaak onder ideale omstandigheden plaatsvinden. In werkelijkheid zullen dit soort metingen vaak heel anders uitvallen door invloeden van de cv-installatie en het stookgedrag.

Bij het gebruikersrendement wordt de hoeveelheid nuttig afgegeven hoeveelheid warmte berekend over een langere periode. Over het algemeen worden dit soort metingen in de praktijk bepaald over een periode van een maand of een jaar. Deze meting is het minst gunstig en erg afhankelijk van het stookgedrag.

De hoeveelheid nuttig afgegeven warmte, het vermogen, is dus afhankelijk van de manier van berekenen. Maar ook de hoeveelheid aan het proces toegevoegde warmte kan verschillen in de metingen. We gaan hierbij uit dat de brandstof aardgas is, en wel Slochteren aardgas. Een gegeven hierbij is dat bij de verbranding van 1m3 Slochteren aardgas 31,6 Megajoule aan warmte vrijkomt op onderwaarde en 35,2 Megajoule op bovenwaarde.

De hoeveelheid aan het proces toegevoegde warmte op bovenwaarde zal het hoogst scoren. Dit is de hoeveelheid warmte die theoretisch vrijkomt bij de verbranding. Er wordt hier van uitgegaan dat de waterdamp in de rookgassen worden gekoeld tot onder het dauwpunt en er condensatie zal plaatsvinden. Hierbij komt de condensatiewarmte als extra nuttige warmte beschikbaar.

Bij metingen om de prestaties van een CV-ketel te bepalen is tot voor kort in Nederland altijd gerekend met de bovenwaarde. In het kader van de Europese harmonisatie is de calorische onderwaarde de norm geworden. Bij metingen wordt de in de waterdamp aanwezige warmte als restproduct beschouwd en niet meer meegerekend. HR ketels gebruiken deze warmte echter wel waardoor er nu rendementen van boven de 100% worden vastgesteld.

Het gaat dus uitsluitend om een nieuwe manier van noteren. Een HR ketel met een minimaal rendement van 90% (op de vroegere calorische bovenwaarde) heeft met de nieuwe notatie een minimaal rendement van 100% (op de nieuwe calorische onderwaarde). Om aan alle verwarring een eind te maken is tegelijkertijd met de omschakeling van bovenwaarde naar onderwaarde het Gaskeur HR-Label hierop aangepast. Deze labels geven gedetailleerde informatie over het rendement.