Atmosphärische Gas-Heizkessel sind in ihrer Funktionsweise einem Gasherd oder Bunsenbrenner sehr ähnlich.
Aufgrund ihrer Robustheit, einfachen Funktionsweise und preiswerter Anschaffung werden diese millionenfach in Deutschland betrieben. Sie können mit allen gasförmigen Brennstoffen wie Erdgas, Flüssiggas, teilgereinigtem Kokereigas, Stadtgas, Grubengas, Klärgas, Deponiegas oder Biogas betrieben werden, was sie sehr flexibel im Einsatz macht. Die Funktionsweise ähnelt dem eines Gaskochherdes oder Bunsenbrenners. Dabei unterscheidet man 3 Brennertypen bei atmosphärischen Gaskesseln:
- Brenner ohne Gebläse
- Brenner mit Gebläse
- Vormischbrenner
Beim Gaskessel ohne Gebläse (1.) wird die zur Verbrennung benötigte Luft durch die Injektorwirkung (Unterdruck) des Gasdurchflusses angesaugt. Bei dem Brenner mit Gebläse (2.) wird diese über einen Ventilator zugeführt. Beim Vormischbrenner (3.) wird das ideale Luft-Gas-Gemisch vor der Verbrennung zusammengeführt. Alle 3 Arten der Naturzugbrenner arbeiten mit Umgebungsluft, sie ziehen ihren zur Verbrennung notwendigen Sauerstoff aus der Atmosphäre.
Zur Verbrennung setzt man meistens Edelstahl-Stabflächen-Brenner oder keramische Flächenbrenner ein, alternativ kann man auch wassergekühlte Lamellenbrenner oder Segmentbrenner favorisieren. Um die Stickoxidproduktion zu minimieren und Temperaturspitzen zu verhindern, werden Kühlstäbe genutzt, die Wärme an die Umgebung abgeben.
Möchte man im Bereich einer Ölheizung einen atmosphärischen Brenner einsetzen, spricht man von einem „Verdampfungsbrenner“. Atmosphärische Ölverdampfungsbrenner verdampfen das Heizöl aus einem Behälter heraus, indem sie Verbrennungswärme nutzen.
Dieser Brennertyp wird meist als Einzelfeuerstätte betrieben, beispielsweise als Ölbrennereinsatz eines Kachelofens.
Unverzichtbar ist bei dieser Heizmethode ein Schornstein. Erst durch den Kaminzug wird die Verbrennung möglich, da vom Kamin Luft angesaugt werden muss, damit Verbrennungsluft überhaupt zugeführt werden kann.