heizleistung von schwedenofen verbessern

Sonne, Wind und Feuer
Manfred

Re: heizleistung von schwedenofen verbessern

#11

Beitrag von Manfred » Do 11. Okt 2012, 20:09

Das das Erhöhen der Speichermasse nichts bringt, kann man so pauschal nicht sagen.
Es kommt halt sehr auf die Bedingungen an.
Am Wirkungsgrad der Verbrennung ändern die Speichermasse nichts, aber das Wärmeabgabeverhalten des Ofens ändern sie deutlich.
Ein einfacher Kamin ofen produziert etwas Wrämestrahlung und viel heiße Luft.
Wenn er Raum einen hohen Luftdurchgang hat, und so viel Wärme verloren geht, kann eine größere Speichermasse, die dazu führt, dass der Ofen weniger heiße Luft produziert und einen größeren Anteil der Energie als Wärmestrahlung abgibt, den Holzverbrauch durchaus deutlich reduzieren.

Und die Wärme, die der Ofen an den Kamin abgibt, ist noch lange nicht verloren.
In älteren Häusern mit massiv gemauerten und nicht gedämmten Kaminen wird der ganze Kamin erwärmt und der gibt wieder Wräme an die angrenzenden Mauern und Räume ab. Außerdem hält die Wärme den Kamin selbst trocken.
Nur bei den gedämmten Kaminzügen moderner Heizungsanlagen ist jede Wärme, die den Kamin erreicht zu 100 flöten.

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Little Joe
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Re: heizleistung von schwedenofen verbessern

#12

Beitrag von Little Joe » Do 11. Okt 2012, 20:37

Manfred hat geschrieben:In älteren Häusern mit massiv gemauerten und nicht gedämmten Kaminen wird der ganze Kamin erwärmt und der gibt wieder Wräme an die angrenzenden Mauern und Räume ab
:daumen: so heizt mein Ofen die Küche mit.
Erstaunlich, dass Menschen, die alles besser wissen, nie etwas besser machen.

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luitpold
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Re: heizleistung von schwedenofen verbessern

#13

Beitrag von luitpold » Do 11. Okt 2012, 21:31

Manfred hat geschrieben:Das das Erhöhen der Speichermasse nichts bringt, kann man so pauschal nicht sagen.
Es kommt halt sehr auf die Bedingungen an.
Am Wirkungsgrad der Verbrennung ändern die Speichermasse nichts, aber das Wärmeabgabeverhalten des Ofens ändern sie deutlich.
yo,
ein normgerechter grundofen hat einen wandaufbau von 8-10cm, da kann man beim schweden noch gut nachrüsten, sofern genug platz im brennraum ist. meist ist oben ein relativ dünnes umlenkblech oder stein, da kann man auch noch satt masse einbauen.

die verbrennung kann man durch richtiges anzünden optimieren, der verbrennungsvorgang ist dann ein wenig langsamer aber sauberer und effizienter. dabei wird mehr energie in die verstärkte speichermasse eingepuffert und über einen längeren zeitraum abgegeben.

theoretisch sollte eine effizienzsteigerung um 20-30% möglich sein, was dann einen kaminofenwirkungsgrad von 50-60% ergäbe. (na ich hoffe für michi ich hau nicht zu sehr daneben)
Es muß sich alles ändern, damit es bleibt, wie es ist.

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Re: heizleistung von schwedenofen verbessern

#14

Beitrag von michi » Do 11. Okt 2012, 21:33

danke manfred ! :daumen:
und...mein kamin heizt auch die küchen- und schlafzimmerwand mit !

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Re: heizleistung von schwedenofen verbessern

#15

Beitrag von emil17 » Fr 12. Okt 2012, 07:18

Das Problem ist nicht der Wirkungsgrad!
Etwas Physik:
1 kg trockenes Brennholz = 4 kWh
Wärmeleistungsbedarf des Raumes, um die Temperatur zu halten sagen wir mal 2 kW
--> Holzbedarf für einen Tag 24h*2kW/(4kg/kWh) *1/0.8 = 15 kg
Wärmespeicherkapazität von Wärmespeichersteinen 1 ... 1.3 kJ/kg.K (rund 1/4 von Wasser)
Wirkungsgrad des Ofens 80%
Wenn der Ofen nicht speichert, muss man also ein Feuer machen, das eine Wärmeleistung von 2 kW hat, damit es im Raum immer schön warm bleibt.
Das heisst das Feuerchen muss so sein, dass es an einem Stück Holz von 1 kg Gewicht 4kWh/(2kW/0.8) = 1h 40 min zu brennen hat. So ein Feuer kann man in der Praxis mit Stückholz nicht machen, es sei denn, man legt alle Viertelstunde ganz wenig fein gespaltenes Holz nach.
Also legt man grosse Klötze auf und dreht dem Feuer die Luft ab. Dadurch vermindert sich der Wirkungsgrad drastisch, denn Holz gast aus und das Holzgas, das einen Grossteil des Heizwertes ausmacht, geht halb oder gar nicht verbrannt in den Kamin, wenn das Feuer nicht genug Luft bekommt.
Drosselt man das Feuer nicht, wird der Raum überheizt (80% der 4kWh pro kg Holz gehen ja in den Raum) und man muss lüften, um es im Raum auszuhalten, was auch nicht Sinn der Sache ist. Also lässt man dem Feuer zuviel Luft, d.h. die Heizleistung geht in den Schornstein. Deshalb frisst der Zimmerofen im Vergleich mit dem schweren Grundofen Holz.
Es bleiben Pellets (hier kann man so fein regeln) oder ein Speicherofen, oder ein Zentralheizungsofen mit Wasserspeicher und Zirkulation.
Möchte man den Ofen zweimal im Tag einheizen, braucht man eine Speichermasse, die rund die Hälfte des Wärmebedarfs in kWh zwischenspeichern kann.
Das bedeutet im Beispiel eine Speichermasse von 48kWh/2 * 3600kJ/kWh /(1.3kJ/kg*K) = 66'500 kg/K
Soll der Speicher eine nutzbare Temperaturdifferenz von 200 K (= Grad) haben, so müsste er also rund 330 kg (66500kg/K/200K) schwer sein. In der Praxis werden Öfen so gebaut, dass sie innen wärmer sind und bleiben als aussen, denn einen Ofen mit 220 Grad Oberflächentemperatur im aufgeheizten Zustand will niemand im Zimmer haben. Der Ofen wird also grösser und schwerer.

Die Rechnung zeigt vor allem, dass die vorgehängten oder draufgeschraubten Wärmespeichersteine (meist eine Magnesit-Keramik oder Speckstein) viel zu wenig Masse haben, um das Problem lösen zu können, nämlich dass entweder der Ofen zu heiss wird oder man dauernd neu einheizen muss. Deshalb sind komfortable Öfen gross und schwer. Die von der Werbung angepriesenen neu entwickelten Wunder-Spezial-Wärmespeicherkeramiken ändern daran wenig, denn die kommen vielleicht auf 1.4kJ/kg.K; ein gewöhnlicher Ziegelstein hat aber auch schon 1kJ/kg.K
Wasser als Speicher wäre besser (4fache Speicherkapazität), aber dann ist bei 95 Grad Schluss, und man kann sich gleich einen Zentralheizungsofen einbauen.

Fazit: Leichte Zimmeröfen taugen, um es sich in der Übergangszeit etwas gemütlicher zu machen, um Feuer zu gucken (Steinzeit-Fernseher) oder fürs Wochenendhaus, wo es rasch warm werden soll und wo der Wirkungsgrad egal ist.
Wer will, findet einen Weg. Wer nicht will, findet eine Ausrede.

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Re: heizleistung von schwedenofen verbessern

#16

Beitrag von michi » Fr 12. Okt 2012, 08:45

emil danke, das hört sich ja fast nach wissenschaft an. :daumen:
ich bin gespannt, was luitpold vorschlägt.
insgesamt hab ich aber bis jetzt den eindruck, ich hab da so eine art spielzeugofen, der das holz absolut nicht nutzt und zwar gute wärme gibt aber von der effizienz her unterer durchschnitt ist .
nur zum feuergucken ist er perfekt. :) :hmm: :lol:

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Re: heizleistung von schwedenofen verbessern

#17

Beitrag von emil17 » Fr 12. Okt 2012, 09:27

michi hat geschrieben: insgesamt hab ich aber bis jetzt den eindruck, ich hab da so eine art spielzeugofen, der das holz absolut nicht nutzt und zwar gute wärme gibt aber von der effizienz her unterer durchschnitt ist
Meiner langen Erklärung kurzer Sinn war, das ist prinzipbedingt. Wenn Du Dir nen LKW kaufst, auch einen guten, um damit die Kinder zur Schule zu fahren, wird das auch nicht effizient - daraus zu folgern dass der LKW nix taugt wäre aber falsch.
Bei minderwertigen Öfen klemmt nach einem Jahr die Türe, weil sich alles verzieht.
Wenn Du wirklich mit Stückholz heizen willst, lass dir nen schweren Grundofen (mit Backfach, wenn schon) einbauen. Gibts auch als Bausatz. Vorher mit Schorni und Ofenbauer absprechen. Wer einen billigen Ofen hat, hat viel Geld für Holz.
Wer will, findet einen Weg. Wer nicht will, findet eine Ausrede.

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Re: heizleistung von schwedenofen verbessern

#18

Beitrag von Reisende » Fr 12. Okt 2012, 09:38

Klasse Erklärung, sogar für solche Physikdummys wie mich. ;)

Nur eine Einheitenangabe ist mir unklar...
1.3 kJ/kg.K
wofür steht das K?

Ich hab jetzt mal ein wenig verglichen mit meinen Erfahrungen mit unserem Ofen. Ein dickes Scheit brennt ca. eine gute Stunde. Saubere Verbrennung ist anscheinend auch vorhanden, denn die Schamottsteine sind immer sauber, und die Asche ist hellgrau bis weiß, nur selten finden sich da noch kleine Holzkohlestückchen. Ich werd mir mal den Spaß machen und den Holzkorb auswiegen, denn in kg kann ich das schlecht sagen, wieviel übern Tag weggeht. Dann kann ich die Rechnung mit ein paar Daten aus der Praxis füttern. :)
Danke Emil!
da ich laktose und gluten hervorragend vertrage, leiste ich mir als ausgleich dafür einige intoleranzen im zwischenmenschlichen bereich.

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Re: heizleistung von schwedenofen verbessern

#19

Beitrag von luitpold » Fr 12. Okt 2012, 09:46

ahoj emil,
ich bin wie du der meinung ein grundofen wäre die ideallösung, kostet halt auch einiges geld.

mit einigen eingriffen kann man die leistung eines kaminofens durchaus verbessern. ich hab das wie oben beschrieben schon mehrmals gemacht, direkt im feuerraum. da bringt die relativ wenig masse die man einbauen kann am meisten.
die von mir verwendete sehr preisgünstige industriekeramik hat fast die soppelte speicherkapazität von ziegelmaterial und liegt schon nahe am speckstein.

sehr viel mehr bringen massive keramische nachheizzüge, aber das ist dann schon ein mächtiger eingriff, der aber bei bedarf und technischen gegebenheiten immer noch machbar ist.
Es muß sich alles ändern, damit es bleibt, wie es ist.

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Re: heizleistung von schwedenofen verbessern

#20

Beitrag von emil17 » Fr 12. Okt 2012, 10:01

K: Kelvin: Aus theoretischen Überlegungen nimmt man für Temperaturunterschiede Kelvin, kannst aber auch Grad C einsetzen.
@lui: Würde mich mal am konkreten Beispiel interessieren, wie sowas in der Praxis aussieht, wie der Preis und das Ergebnis werden.
Ich habe einen Ofen, Hülle aus behauenem Speckstein vorhanden, innen mit Magnesit-Wärmespeichersteinen aus alten Elektro-Speicheröfen ausgebaut. Ich zerlege solche Öfen nicht selbst, schon wegen möglichem Asbestgehalt, aber die Steine findet man hier nicht soo selten auf der Deponie. Die Dinger sollen wegen dem Chrom-VI-Gehalt problematisch sein, es funktioniert jedenfalls ganz gut.
Der Preis für einen Grundofen sollte sich an seiner Lebensdauer messen lassen, und am Komfort, den man gewinnt. Dann sind sie durchaus preiswert.
Aufs Gewicht bezogen speichert Speckstein nicht besser als andere Steine (0.98 kJ/kg.K gemäss Wiki), ist halt leicht zu bearbeiten, hat geringe Wärmedehnung, und ist feuerbeständig.
Wer will, findet einen Weg. Wer nicht will, findet eine Ausrede.

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