Ölvorwärmer gibt es mit verschiedenen Heizelementen und Thermostaten zur Auswahl der Freigabezeit und –temperatur. Die Vorwärmung soll das Heizöl auf eine gleichmäßige Temperatur aufheizen und halten.
Düsenstock mit Ölvorwärmer
Quelle: Weishaupt
Funktion

Wenn der Kesseltemperaturregler durchschaltet wird Spannung an das PTC-Heizelement gelegt und das Heizöl im Wärmeaustauscher wird aufgeheizt. Bei erreichen der Einschalttemperatur des Ölvorwärmerthermostaten (Freigabethermostat) wird der Stromweg zum Anlaufen des Brenners freigegeben. Sollte die Öltemperatur in der Vorwärmung bei einer Wiedereinschaltung noch hoch genug sein, springt der Brenner sofort an.

A - Ölanschlussstutzen - B - Thermostat - C - Deckel - D - O-Ring - E - Elektrischer Anschluss -
F - Wärmeleiter - G - Wärmeaustauscher - H - PTC Element - I - Federklemme

Quelle: Danfoss
Der Grund für Einsatz einer Ölvorwärmung liegt darin begründet, dass nur gleichmäßige Verhältnisse eine gute Verbrennung des Heizöles gewährleisten. Normalerweise sind die Luftzufuhr und der Pumpendruck über das Jahr gesehen gleich. Nur die Öltemperatur ändert sich je nach Lagerungsart. Hier sorgt nun die Vorwärmung des Öls auf eine gleichmäßig hohe Temperatur, dass die Ölmenge immer gleich bleibt. Außerdem wird durch die Erwärmung des Öls das Zerstäuben in feinere Tröpfchen (< 0,003 mm Durchmesser) und damit auch ein besseres Zündverhalten des Sprühnebels erreicht. Was wiederum eine schnellere stabile Flammenbildung zur Folge hat.

Andere Nebeneffekte sind der verringerte Öldurchsatz bei gleichem Druck bei einem Öl mit einer geringeren Viskosität bzw. das Absenken des Druckes (geringere Brenngeräusche) und eine saubere, rußfreie und gleichbleibende Verbrennung mit niedrigem Luftüberschuss.


Für die Beheizung von Ölvorwärmern gibt es zwei verschiedene Systeme – das Widerstandsdrahtprinzp und das PTC-Element.
Bei dem Widerstandsdrahtprinzip benötigt man eine spezielle Steuerung um eine unkontrollierte und zu hohe Öltemperatur zu verhindern. Da bei diesem Prinzip eine Änderung der Spannung nicht möglich ist, kann diese Art der Beheizung nur für eine festgelegt Leistung eingesetzt werden. Da aber die Leistung eines Brenners immer verschieden angepasst werden muss, eignet sich diese Beheizungsart nur für festgelegte größere Brennerleistungen.
In Brennern mit kleinen und mittleren Leistungen werden PTC-Heizelemente eingesetzt. Diese haben die Eigenschaft, den elektrischen Widerstand und damit die Wärmeabgabe an das Öl unabhängig von der Ölmenge und der Temperatur anzupassen.
Temperatur/Durchsatz
Quelle: Danfoss

Da das PTC-Heizelement bei steigender Temperatur einen steigenden Widerstand hat, wird der Strom automatisch heruntergeregelt, wenn die Temperatur auf eine durch die Art des Elementes festgelegten Wert erreicht hat. Dadurch wird gewährleistet, dass auch bei kleinen Öldurchsätzen keine zu hohe Temperatur vorkommen kann. Außerdem ist bei diesem Prinzip die Düsenkammer in der Startphase erwärmt. Dadurch wird vermieden, dass in der Startphase zu kaltes Öl durch die Düse austritt.

Leistungsaufnahme/ Durchsatz
Quelle: Danfoss

Aufbau des Danfoss Ölvorwärmers

Der Aufbau des Danfoss Ölvorwärmers, Typ FPH, geht aus der obenstehenden Zeichnung hervor. Der Wärmeaustauscher (F) mit dem keramischen PTC-Heizelement (I), den zugehörigen Stromschienen mit der elektrischen Isolierfolie, montiert zwischen den beiden Durchströmungsrohren, ist eingebaut in einem Stahlgehäuse (G). Die Abdichtung nach außen gegen das Gehäuse geschieht mit Hilfe von den hochtemperaturbeständigen Fluorgummi-O-Ringen (D).

Dieser Aufbau und die Aufhängung des Wärmetauschers im Gehäuse, ergibt einen minimalen Wärmeverlust an die Umgebung. Nur am warmen Ende des Wärmeaustauschers gibt es einen bewussten Wärmetransport über den Endboden des Wärmetauschers an das umgebende Gehäuse des Düsenhalters, damit eine hohe Starttemperatur bei der Ölfreigabe für den Brenner sichergestellt ist.

Der Thermostat (B) ist in einem Thermostatgehäuse unter der Kappe (C) angebracht. Er steht über eine speziell isolierte Wärmeleitschiene in direktem Kontakt mit dem warmen Ende des Wärmeaustauschers, so dass jederzeit die richtige Temperatur gemessen wird.

Die Wärmeleitschiene wird in ihrer Position von der Feder (H) gehalten. Der elektrische Anschluss geschieht mit einem speziellen Kabel über die 4 Stecker (A). Da der Ölvorwärmer gleichzeitig als Düsenhalter wirkt, ist er mit einem 9/16" - 24 UNEF Innengewinde am vorderen Ende versehen. Der Düsenhalter ist konstruktiv so gestaltet, dass nur ein minimaler schädlicher Raum besteht, wenn eine Standarddüse montiert ist, was gleichzeitig eine leichte Entlüftung ermöglicht. Der Anschluss des Düsenrohres von der Ölpumpe kann über den Stutzen (E) geschehen, welcher sowohl mit Innen- als auch mit Außengewinde geliefert werden kann, oder über ein festes Düsenrohr, welches an den jeweiligen Brenner angepasst ist. Quelle: Danfoss GmbH

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Ölvorwärmug im Maschinenbau - Funke Wärmeaustauscher Apparatebau GmbH
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