Een hoogrendementsketel of HR-ketel is een ketel die gebruikt wordt voor de verwarming van een gebouw zoals een woning of een utiliteitscomplex. De afkorting HR staat voor hoog rendement. Dit houdt in dat deze ketels een hoger rendement hebben dan andere ketels die worden gebruikt voor de verwarming. Het hogere rendement wordt door condensatie van de waterdamp uit de rookgassen gerealiseerd. De eerste hoogrendementsketels werden in Nederland ingevoerd door het bedrijf Nefit, dit gebeurde in het jaar 1981.
Drie categorieën HR-ketels
Het Gaskeur, dit is een keurmerk van KIWA, heeft een specifiek HR-label. Op dit HR-label worden HR-ketels in drie categorieën verdeeld, dit zijn de volgende:
- HR 100, met een rendement van ten minste 100%
- HR 104, met een rendement van ten minste 104%
- HR 107, met een rendement van ten minste 107%.
Het Gaskeur HR is berekend op de onderste verbrandingswaarde van aardgas. Daar is de condensatiewaarde niet in meegenomen. Om die reden kan bij condenserende ketels de waarde boven 100% uitkomen. In de volgende alinea is uitgelegd hoe men aan deze percentages komt.
Hoe wordt het rendement van een ketel berekend?
Een rendement van een ketel kan in theorie niet boven de 100% uitkomen. Toch worden deze percentages wel door het Gaskeur HR gehanteerd. Dit is slechts een definitie. Volgens de Europese richtlijnen hoeven de verliezen die ontstaan door de afvoer van de verbrandingsgassen niet worden meegerekend in het rendement van de ketel. Als men het rendement van de ketel berekend gaat men uit van de onderste verbrandingswaarde. Dankzij condensatie van waterdamp in de rookgassen kan men een maximale warmtewinst boeken. Deze winst is in theorie bij aardgas maximaal 11% omdat in aardgas 11% condensatiewarmte zit en ongeveer 100% verbrandingsenergie.
Hoe werkt een hoogrendementsketel?
Het hogere rendement van deze ketels wordt verkregen door het koude retourwater van de ketel in een warmtewisselaar voor te verwarmen met de rookgassen van de ketel. Een deel van de waterdamp condenseert hierbij in de rookgascondensor en draagt daardoor veel warmte over, ongeveer 2258 kJ/kg. HR-ketels zijn voorzien van een zogenoemd condensaatafvoer die ook wel condensafvoer wordt genoemd. Daardoor wordt de gecondenseerde waterdamp afgevoerd. De hoeveelheid condens die afgevoerd wordt is afhankelijk van de brandstof die men gebruikt om de ketel te stoken. Als men 1 m³ (0,7 kg) aardgas verstookt in een HR-ketel dan heeft men ongeveer 1,5 liter condensaat. Per liter stookolie is het condensaat 1 liter.