Asche unter Druck - Linearantrieb erhöht Komfort in Pellets-Heizanlagen

27.07.2006 Die Nachfrage nach Pelletsheizungen wächst von Jahr zu Jahr - nicht nur in Österreich. Der Linearantrieb zum Ascheaustrag von Linak liefert eine Druck- und Zugkraft von 750 Newton bei einer Hublänge von 130 mm. Durch die kompakte Verdichtung der Asche sind Entleerungsintervalle von mehreren Monaten möglich. Außerdem gibt der Linearantrieb durch die angewandte Kraft Aufschluss über der Füllstand der Asche in der Lade. Dies ermöglicht eine automatische Anzeige, wenn die Lade zu entleeren ist. Die Schnittzeichnung veranschaulicht die Wirkungsweise der mit einem Linearantrieb LA12 ausgerüsteten Pellets-Heizanlage HSV15 mit einer Heizleistung von 15 kW und einem Wirkungsgrad von über 95 Prozent. Die Saugturbine, rechts oben, arbeitet wartungsfrei und ohne Filter in einem geschlossenen Saugsystem, das den Vorratsbehälter mit Pellets füllt. Der Füllstand wird dabei von dem roten Füllstandsmelder überwacht und gesteuert.

Unter dem Vorratsbehälter fördern eine Dosierschleuse und eine Einbringschnecke die Pellets in die Brennkammer, unter der sich der elektrisch angetriebene Rostschieber und die Aschelade befinden. Die heißen Brenngase steigen von der Brennkammer in die von Isolierplatten umgebene Zirkulationszone auf und ziehen an dem blau dargestellten Wärmetauscher vorbei. Spiralförmige Turbulatoren erhöhen die Verweildauer und somit die Wärmeabgabe der heißen Brenngase an den Wärmetauscher. Das Saugzuggebläse, links oben, saugt die Gase an und führt sie nach außen ab. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades überwacht eine Lambdasonde ständig das Verbrennungsergebnis. Über die Brennkammer wird Primärluft von unten und vorgewärmte Sekundärluft aus den seitlichen Einlasskanälen angesaugt.

Die Zusammenarbeit zwischen Hargassner und Linak besteht seit 1999. Damals suchte man einen möglichst kompakten, Strom sparenden Verstellantrieb, mit dessen Hilfe ein Schieberost zum Beseitigen der Pellets-Asche durch Zug geöffnet und dann durch Druck in die ursprüngliche Stellung zurückgeschoben werden sollte. Da beim Öffnen des Schieberostes die angebrannte Asche vom Rost abgeschert wird, ist ein erhöhter Kraftaufwand erforderlich. Beim Schließen wird die abgeworfene Asche in der Aschenlade verdichtet. Dieser Vorgang wiederholt sich mehrere hundert Mal, bis die Lade nach einigen Monaten entleert werden muss.

Der Verstellantrieb sollte Umgebungstemperaturen von 40° bis 50° C vertragen, in beiden Endlagen automatisch abschalten, wenig Energie verbrauchen und besonders langlebig sein. Diese und viele weitere Anforderungen erfüllt der mit 24 VDC gespeiste Antrieb LA12. Dank einem eng tolerierten Antrieb ist eine genaue Auswertung für die Anzeige des Füllstands in der Aschelade möglich. Im jahrelangen Dauereinsatz im Versuchsfeld des Heiztechnikzentrums hat der Antrieb sämtliche Tests mit Bravour bestanden, und es kam bei den Tausenden in den Heizanlagen verbauten Geräten bislang zu keinem einzigen Ausfall.

Der Linearantrieb setzt die Ausgangsspannung einer Steuerung in eine Linearbewegung um. Die Drehbewegung des Motors versetzt über mehrere Zahnräder eine Spindel in eine stark untersetzte Drehbewegung. Auf dieser Spindel, dem Kernstück des Antriebs, sitzt eine Mutter, die durch die Drehung auf der Spindel bewegt wird. Die Mutter bewegt die Kolbenstange, und der Antrieb wird verfahren.

Die wichtigsten Elemente des Antriebs sind der Motor, das Getriebe und die Spindel mit Mutter. Die Motoren werden von namhaften Herstellern geliefert und wurden speziell für die verschiedenen Linak-Antriebe entwickelt.

Der Antrieb mit eingebauten Endschaltern erfüllt alle Anforderungen nach Beständigkeit bei schwierigsten Einsatzbedingungen mit hohem Kraftaufwand, hoher Geschwindigkeit und langer Einschaltdauer. Die Hublänge beträgt standardmäßig 40, 70, 100 oder 130 mm, die Druck- und Zugkraft 750 N und das Einbaumaß 245 mm plus Hublänge. Das Motorgehäuse besteht aus hochwertigem und die Kolbenstange aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Bei Wahl der Schutzart IP 66 ist der Antrieb auch im Freien einsetzbar.

Zwei verschiedene Motorausführungen ermöglichen eine Versorgungsspannung von 12 oder 24 VDC, wobei die effiziente Untersetzung einen niedrigen Stromverbrauch bewirkt. Zahlreiche Optionen machen den Antrieb sehr flexibel. So lassen sich Reed-Kontakte und/oder Potentiometer zur exakten Positionierung problemlos integrieren. Auf Wunsch sind Geräte in Schutzart IP 65 oder IP 66 sowie ATEX-geprüfte Geräte für staubexplosionsgefährdete Bereiche lieferbar. Langzeittests im firmeneigenen Versuchsfeld haben ergeben, dass alle spezifizierten Daten nicht nur eingehalten werden, sondern über viele Jahre unverändert bleiben.

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Unternehmen, Behörden + Verbände: Hargassner, Linak GmbH

Autorenhinweis: Michael Kus, Linak GmbH