Wasserführender Herd / Kaminofen - Die Feinheiten?

[gmc]

konventionelle heizungsanlage, mit ablaufsicherung druckgefäß und vermutlich rücklaufanhebung.
.....
offen = drucklose anlage = schwerkraftsystem.
.....
zumindest würde ich das so interpretieren.

lg
luitpold

Die offene und die geschlossene Anlage ist heutzutage bis auf den im Namen beschriebenen Unterschied indentisch.

Ein Schwerkraftsystem funktioniert nur bei Höhenunterschieden zwischen dem Energieerzeuger(Heizkessel) unten und den Verbrauchern (Heizkörper) oben. Sie beruht auf der Tatsache, das erwärmtes Wasser nach oben steigt, abgekühltes nach unten sinkt. Man erspart sich eine Umwälzpumpe; muss aber das Heizmittel durch große Rohrquerschnitte leiten.

Die geschlossene Anlage hat eindeutige Vorteile gegenüber einem offenem System. Der größte ist die geringere Korrosion durch allmähliches Ausgasen von korrosivem Sauerstoff und der gleichmäßige Systemdruck von 1,5 bar. Der Flüssigkeitsverlust ist gering gegenüber einer offenen Anlage. Die geschlossene hat drei spezifische Komponenten.

1. Ein auf das Volumen der Gesamtanlage berechnetes Membranausgleichsgefäß (MAG) zum Ausgleich der durch W#rmeausdehnung ansteigenden hydraulischen Drücke.

2. Ein direkt am Wärmeerzeuger und dort an der höchsten Stelle angebrachtes Sicherheitsventil nebst Ausblasleitung; fest eingestellt auf 2,5 bar.

3. Die tAS genannte thermische Ablaufsicherung, die bei Überschreiten von 95 Grad Kesseltemperatur einen Kühlkreislauf in Bewegung setzt, der das Kesselwasser auf eine unkritische Temperatur abkühlt. Dafür gibt es verschiedene technische Lösungen.

Wichtig ist, das das Wärmespeichervolumen der Speichertanks so groß ist, dass immer die Kesselwärme abgeführt werden kann. Man rechnet mit 60 Liter Speicherwasser pro erzeugtem kW.

Außerdem muss man Maßnahmen ergreifen, die bei einem Stromausfall nicht zu einer unkontrolierbaren Situation führen können.
Stichworte sind: Unterbrechungsfreie Stromversorgung und bei Drucküberschreitung Alarmauslösung, da ein Festbrennstoff (Holz oder Kohle bei Stromausfall nicht aufhört zu brennen und weiterhin Wärme erzeugt, die bei Ausfall der Pumpe nicht abgeführt werden kann.

[luitpold]

Außerdem muss man Maßnahmen ergreifen, die bei einem Stromausfall nicht zu einer unkontrolierbaren Situation führen können.
Stichworte sind: Unterbrechungsfreie Stromversorgung und bei Drucküberschreitung Alarmauslösung, da ein Festbrennstoff (Holz oder Kohle bei Stromausfall nicht aufhört zu brennen und weiterhin Wärme erzeugt, die bei Ausfall der Pumpe nicht abgeführt werden kann.

yoo,
da wäre

Die tAS genannte thermische Ablaufsicherung, die bei Überschreiten von 95 Grad Kesseltemperatur einen Kühlkreislauf in Bewegung setzt, der das Kesselwasser auf eine unkritische Temperatur abkühlt.

meine erste wahl.

lg
luitpold

[gmc]

meine erste wahl.

Meine auch!
Sie ist in Deutschland in geschlossenen Systemen vorgeschrieben.
Nichtsdestoweniger solllte man das Speichervolumen optimieren.

[Manfred]

@frodo und josef:
Das sag auch mein technisches Verständnis. In einer offenen Anlage wäre die TAS mit Wärmetauscher überflüssig wie ein Kropf aber in keiner Weise schädlich.
Evtl. ist nur die Forumulierung in der Wamsler-Anleitung missverständlich? Ich lese sie nach wie vor so, dass sie den Wärmetauscher bei offenen Anlagen aus Korrosionsschutzgründen untersagt.

Hier noch eine Link zu offenen und geschlossenen Anlagen:
http://www.bosy-online.de/offene_Anlagen.htm

Dort steht, dass man in Häusern ohne Anschluss an Wasserleitungsnetz offene Anlagen installieren soll, weil die TAS nichts bringt wenn z.B. das Hauswasserwerk beim Stromausfall mit den Heizungspumpen ausfällt.
Wer natürlich eine Schwerkraft-Wasserversorgung mit dickem Hochbehälter hat...

[gmc]

@frodo und josef:
Das sag auch mein technisches Verständnis. In einer offenen Anlage wäre die TAS mit Wärmetauscher überflüssig wie ein Kropf aber in keiner Weise schädlich.
Evtl. ist nur die Forumulierung in der Wamsler-Anleitung missverständlich? Ich lese sie nach wie vor so, dass sie den Wärmetauscher bei offenen Anlagen aus Korrosionsschutzgründen untersagt.

Wer natürlich eine Schwerkraft-Wasserversorgung mit dickem Hochbehälter hat...

Genau dafür war kein Platz vorhanden. Dazu kommt die vertikale Aufstellung der einzelnen Komponenten.
Der Wamsler K148 in der Küche und zwei 500 Liter Akkus Speicher im Kleinkeller darunter, der auch das HWW enthält.
Der Eine hat den 110 Liter Boiler eingebaut, der Zweite - noch anzuschaffende - soll prophylaktisch die Solaranbindung haben.

Der Speicherhersteller Borö, angesiedelt im nordschwedischen Kalix http://maps.google.de/maps?client=firef ... CDYQ8gEwAg , erzeugt dort in den Sommermonaten Warmwasser mittels Sonnenenergie.

Das läßt mich, ca 1.000 km südlicher, hoffen. Leider haben wir nicht so einen Standort, wie z.B. @emil. Eventuell Alpensüdseite?
Unser Haus liegt an einem Nordosthang (auf dem Breitengrad von Oslo) mit Sonne (im Sommer) bis zum späten Nachmittag.
Da hätte ein mitdrehender Kollektor die größter Ausbeute.

[Manfred]

Ich habe zwischenzeitlich bei der Firma Wamsler angefragt und heute Antwort erhalten:
Das Problem ist in der Tat die Korrosion in offenen Anlagen.
Der eindringende Sauerstoff führt zu Rost an den Stahlbauteilen (auch der Heiztasche im Ofen).
Verstärkt wird das Problem, wenn sich im Heizkreislauf Metalle mit niedrigerer Elekronegativität (Stichworte: Elektrochemische Spannungsreihe, Kontaktkorrosion) befinden.
Der optinale Wärmetauscher für die thermische Ablaufsicherung ist aus einer Kupferlegierung. Das würde in einer offenen Anlage bei der Heiztasche und evtl. vorhandenen Eisenrohren zu noch schnellerer Korrosion führen.
Umgekehrt dürfte das Problem auch bestehen, wenn die Verrohrung der Heizungsanlage selbst in Kupfer ausgeführt wird.

Bei offenen Anlagen ist also besonders auf die Materialkombination in der Anlage zu achten. Der Einsatz von Kunststoffrohren mindert das Problem.

[gmc]

Ich habe zwischenzeitlich bei der Firma Wamsler angefragt und heute Antwort erhalten:
Das Problem ist in der Tat die Korrosion in offenen Anlagen.
Der eindringende Sauerstoff führt zu Rost an den Stahlbauteilen (auch der Heiztasche im Ofen).
Verstärkt wird das Problem, wenn sich im Heizkreislauf Metalle mit niedrigerer Elekronegativität (Stichworte: Elektrochemische Spannungsreihe, Kontaktkorrosion) befinden.
Der optinale Wärmetauscher für die thermische Ablaufsicherung ist aus einer Kupferlegierung. Das würde in einer offenen Anlage bei der Heiztasche und evtl. vorhandenen Eisenrohren zu noch schnellerer Korrosion führen.
Umgekehrt dürfte das Problem auch bestehen, wenn die Verrohrung der Heizungsanlage selbst in Kupfer ausgeführt wird.

Bei offenen Anlagen ist also besonders auf die Materialkombination in der Anlage zu achten. Der Einsatz von Kunststoffrohren mindert das Problem.

Oder, wie ich bereits schrieb, die Beimischung von 20% Glykol zum Heizwasser! Wir haben aus Gründen der Solidität Kupferrohre eingebaut, im Heizungsbereich 28, 22, 18 und 15 mm Durchmesser. Und haben eine Druckprobe mit 15 bar gemacht. Da wir das Haus in Abwesenheit nicht heizen wollen, werden wir mindestens 30 % Frostschutz einzusetzen. Da ist zwar teuer; aber immer noch billiger als ein Wasserschaden durch aufgeplatzte Heizungsrohre. Ein Beispiel, von dem wir gehört haben, ist der Wasserschaden in einem denkmalgeschützten Lehmfachwerkhaus, das vorher aufwändig restauriert wurde. Dort hatte die Heizungsfirma vergessen, Frostschutz einzufüllen.

Deshalb ist die handelsübliche tAS auch nicht anwendbar. Ich habe mich zu einer Sonderlösung entschieden. Etwas so wie bei einem Autokühler,

[Manfred]

Lohberger bietet meines Wissens auch Wassertaschen aus Edelstahl für seine Zentralheizungsherde an. Das würde das Problem in Kombination mit Kupfer weiter reduzieren.

@gmc: Ist eure Anlage jetzt offen oder geschlossen? Und wie funktionert eure Notkühlung? Läuft die auch bei einem Stromausfall (welcher durch die Akkus unwahrscheinlicher aber nicht unmöglich ist)?

[gmc]

@gmc: Ist eure Anlage jetzt offen oder geschlossen? Und wie funktionert eure Notkühlung? Läuft die auch bei einem Stromausfall (welcher durch die Akkus unwahrscheinlicher aber nicht unmöglich ist)?

Natürlich geschlossen. Mit MAG am tiefsten Punkt des Rücklaufs, auf das Gesamtvolumen von ca. 1.400 Liter berechnet. (MAG = Membranausgleichgefäß)

Ja, die tAS! Wir haben den Wärmetauscher in die Wassertasche des K148 Zentralheizungsherdes eingebaut. Es gibt den Herd in Schweden nur ohne. Deshalb in D. nachgekauft. Durch ihn leiten wir mit Frostschutz versehenes Wasser. Dies wird dort vom Kesselwasser erwärmt. Seitlich hinten gibt es in der Wassertasche eine Öffnung für die Aufnahme des Fühlers eines Kapillarthermostaten. Der ist auf 95 Grad eingestellt. Wird die Kesseltemperatur überschritten, schaltet das Relais eine Umwälzpumpe im Rücklauf dieses Kühlkreislaufs ein. Kaltes Wasser wird in den Wärmetauscher gefördert. Das heiße Wasser fließt über einen Hochtemperaturschlauch in den Keller. Von dort über 28er Kupferrohre in einen Autokühler in der Waschküche (HAR). Dieser wird zusätzlich über einen Lüfter gekühlt. (Per Schlauchwaage wurden Kühler und Wärmetauscher auf das gleiche Niveau gebracht.) Das abgekühlte Wassergemisch fließt wieder mittels Kupferrohren durch den Keller in die Umwälzpumpe, die es in den Wärmetauscher drückt. Und dort beginnt der Kreislauf von Neuem, bis das Kesselwasser abgekühlt ist. Gleichzeitig fördert die Ladepumpe das heiße Kesselwasser in den Ackumulatortank (Speichertank).

12_Volt_Schaltplan.jpg (36.13 KiB) 4272 mal betrachtet

Vielen Dank für die Beratung an ein Forummitglied. Ich bin von 24 Volt zu 12 Volt zurückgekehrt.

Noch etwas zum Stromausfall.
Bis vor fünf Jahren war unser Haus an ein Freileitungssystem angeschlossen. Da gab es häufig Stromausfälle durch Blitzeinschlag. Mit Wechsel des Netzbetreibers wurde in unserer Gegend investiert. Wir bekamen, zusammen mit ca 10 anderen einen neuen Transformator und alle Stromleitungen, auch das Mittelspannungskabel, wurden in die Erde gelegt. Jetzt kann jeder Hausanschluß mit ca. 25 A abgesichert werden. Wir haben aber immer noch 3x16 A.

Das liegt am schwedischen Abonnementsystem. Je größer der Anschlußwert, desto höher die Grundgebühr. Bei einem Wechsel des Stromanbieters - wir haben zu einem in Nordschweden gewechselt, der seinen Strom zum größten Teil mit Wassser- und Windenergie erzeugt - bekommt man zwei Rechnungen.

Vom schwedischen Staat wurden vor einigen Jahren die Netzbetreiber veranlaßt, elektronische Zähler in die Anschlußschränke einzubauen.

Jahre vorher wurden die Schränke an den Außenwänden montiert, damit der Ableser, der einmal jährlich vorbei kam, ungehindet seinem Geschäft nachgehen konnte. Das neue System funktioniert über das GSM-Netz (Mobilfunk). Seitdem kann man monatlich seinen Verbrauch auf der Webseite des Netzbetreibers ansehen. Das schafft eine gewisse Sicherheit, bezüglich partiell notwendiger Frostwächterheizungen. Manchmal muß man aber doch noch seinen Nachbarn bemühen.

Seitdem ist die Zahl der Stromausfälle zurückgegangen; aber nicht auf 0. Deshalb ist unsere Investion in die Gleichstromtechnik nicht sinnlos.

[Manfred]

Die notwendige Notkühlung bei einem geschlossenen System ohne Wasseranschluss scheint eine echte Herausforderung zu sein.
Meinst du, für die Notkühlung wurde ein Schwerkraftkreis am Wärmetauscher ausreichen?
Also die eigentliche Heizung als geschlossenes System. Aber für die Notkühlung irgendwo im Haus oberhalb des Ofens einen offenen Behälter.
Und wenn die Wassertasche zu heiß wird, macht die tAS den Schwerkraft-Kühlreis durch den Wärmetauscher auf.
Wenn man dem Behälter 50 bis 100 Liter gönnt müsste das doch leicht reichen den Ofen zu kühlen, bis er bei Stromausfall leergebrannt ist. (die Nachfüllung könnte ja über das Hauswasserwerk und ein Schwimmerventil erfolgen, und würde so keine Arbeit machen).
Und die Kühlleistung sollte auch reichen. Mehr Durchfluss hätte ein offener Heizkreis auch nicht.



Zeit für Frage 2:
Was tut man, wenn der Pufferspeicher voll aufgeheizt ist, man aber den Ofen zum Kochen braucht?
Dann muss man wieder die überschüssige Wärme durch die Notkühlung abführen?
Und im Sommer, wenn man nur kochen will, muss man unfreiwillig den Puffer aufheizen?