Wasserführender Kaminofen und Solar

@toke
ob ein Ofen 12 oder 14,5 kw "Nennwärmeleistung" hat, ist nicht relevant solange nicht die Grundlagen feststehen. Die Grundlagen sind, benötigte Heizlast Gesamt. Heizlast der direkt beheizten Wohnflächen. Gegenüberstellung der direkt beheizten Wohnflächen zur indirekt (WW-Heizung) beheizten Wohnfläche. Dieses Ergebniss ergibt die Aufteilung Wasser/Luft des Heizeinsatzes. z.B.: 70/30. Wie oft kann am Tag geheizt werden. Daraus kann über den Tagesbedarf die Feuerungsgröße des Heizeinsatzes errechnet werden. Z.B.: 5 kW Heizlast x 24 h = 120 kw / 3,2 kw/kg (4,0 kW/Kg Holz bei 80% Wirkungsgrad = 3,2 kW/kg) = 37,5 kg pro Tag Brennholz Bedarf bei max. Heizlast. 37,5 kg / 5 Abbrände = 7,5 kg Holzmenge / Abbrand.
Ergebnis: Ideal ist ein Heizeinsatz der eine "reale" Wärmeverteilung von 70% Wasser und 30 % Luft/Strahlung hat und einen Feuerraum für 7,5 kg Holz. Diese Angaben stehen nicht auf den Typenschild sondern geben "gute" Hersteller an, oder man hat einen Kachelofenbauer der sich mit sowas auskennt und die Heizgeräte richtig einordnen kann.
Noch ein Paar Infos: 5 Abbrände pro Tag sind die max. Abbrände die mit einen Kachelofen möglich sind. Das Holz brennt ca. 1 - 1,5 Std. Dannach sollte bis zum nächsten Abbrand ca. 1,5 Stunden gewartet werden, damit die Holzkohle sich noch zersetzt. D.h. es ist max. alle 3 Stunden ein Abbrand möglich. 3 x 5 = 18 Stunden = klar oder?
Ein Heizkamin oder Kaminkessel als "Hauptheizung" in einen richtigen KFW 70 Haus durch die große Sichtscheibe nicht gerade ideal.
Eine Ofensteuerung ist bei einen solchen Kachelofen nach meiner Überzeugung und auch meiner Kunden ein muß.
Den Rest haben ja schon die Vorschreiber erläutert.
Gruß HansS

 

Heizlast, Auslegung der Heizwassertemperaturen usw. Nachdem Du nun "FBH" nachgereicht hast, kann man wohl von 35/30/20 ausgehen, das ist für den Puffer von Vorteil, weil Du ein höhere dT einlagern kannst.
Aber das sind alles Dinge die Dein Planer bzw. die planenden Firmen wissen müssten.

Beachte auch den Beitrag von HansS zur Nutzung des Ofens. Das hätte ich in meinem Beitrag auch noch ergänzen sollen, dieses Thema hatte ich ein bischen kurz gehalten.

Gruß
Ralf

 

Hallo,

Ofen ohne Solar ? ... und wie wird im Sommer das Warme Wasser erzeugt?

Als Speicher nur für den Kamin würde ich 800 Liter als mindestmaß ansehen. Eine Faustformel sagt 100 l pro kW.

Auf eine Solaranlage würde ich nie verzichten - wer will schon im Sommer einen warmen Ofen im Haus?



Manfred St.

 

Hi,

wenn Platz ist diesen für einen zweiten Speicher lassen. Wenn irgendwann das Geld drückt kann man den bei Bedarf noch nachwerfen.


Manfred

 

Da würfelst Du einiges durcheinander, vor allen Dingen die Einheiten. Das sorgt schnell für Verwirrung.

Fangen wir mal von vorne an und orientieren wir uns an Deinem Beispiel.

4 Abbrände, insgesamt 31kg. Das macht eine Energiemenge von 31kg * 4kWh/kg = 124kWh. Davon kannst Du bestenfalls 90% nutzen (Wirkungsgrad), praktisch wird´s wohl eher in Richtung 80% gehen. d.h. die Energiemenge beläuft sich auf 99kWh bestenfalls 111kWh. Daraus kannst Du aber noch keinen Rückschluss auf die Heizleistung ziehen. Diese verändert sich ständig während das Holz verbrennt. Man könnte höchstens eine durchschnittliche Leistung über den Verlauf des Abbrands berechnen (keine Spitzenleistung).
Unterstellen wir, dass die 10kg in 90 Minuten abgebrannt sind, dann wäre das bei 80% Wirkungsgrad, 10kg*4kWh/kg = 40kWh, daraus 80% = 32kWh. Die 32kWh über die 90 Minuten Laufzeit ergeben dann 32kWh/1,5h = 21kW. Achtung, das wäre die durchschnittliche Leistung, der Spitzenwert wird höher liegen. Bei einem einzelnen Abbrand wird die Brennzeit wohl etwas länger sein, d.h. die Energie wird sich auf einen längeren Zeitraum verteilen.

Ein Teil dieser Leistung wird aufgewendet um die Kiste an sich auf Temperatur zu bringen (Masse), ein Teil geht durch das Fenster etc. direkt in den Raum, und ein Teil in das Wasser. Nach dem 1. Abbrand ist die Kiste auf Temperatur, deswegen legen die auch nur 7kg nach und erreichen damit in etwa die gleiche Laufzeit wie bei den ersten 10kg. Während des 2. Abbrands ergibt sich dann eine durchschnittliche Leistung von etwa 14,9kW.

Die höhere Leistung beim 1 Abbrand wird sich kaum negativ bemerkbar machen, da damit erst einmal die Masse auf Temperatur gebracht wird. Man kann dann mit der durchschnittlichen Leistung des 2. Abbrands rechnen.

Gehen wir davon aus, dass von den 14,9kW die im Datenblatt angegebenen 30% im Raum landen, dann entspricht das einer durchschnittlichen Leistung von 4,47kW. Im Vergleich dazu Deine Heizlast von 1,8kW, die die meiste Zeit des Jahres wohl unter 1kW liegen wird. Dein Ofen liefert also die meiste Zeit des Jahres locker Faktor 4 in den Raum. Selbst bei extremen Außentemperaturen wäre es noch Faktor 2,5.

Die Betrachtung über einen ganzen Tag ist hinsichtlich Energiemenge zwar sinnvoll, aber man darf dabei nicht vergessen, dass der Raum mangels Heizlast nicht in der Lage ist diese Energiemenge während der kurzen Zeit eines Abbrands auch aufzunehmen. d.h. die Raumtemperatur wird stark schwanken, was meist dazu führt, dass der Raum zu hoch geheizt wird. Man gewöhnt sich schlichtweg an die hohe Raumtemperatur.

Man sollte auch daran denken, dass die errechnete Heizlast nur an wenigen Tagen im Jahr auftritt. Die meiste Zeit des Jahres liegt sie deutlich niedriger. Den Ofen kann man aber durch eine geringere Füllmenge nur bedingt in seiner Leistung beeinflussen. Abgesehen davon geht im Teilleistungsbereich der Wirkungsgrad teils heftig in den Keller.

Der WW Anteil ist in meinen Augen zu hoch angesetzt. 2kW, das wären bei einer 24h Betrachtung 48kWh. Gehen wir von einer Zapftemperatur < 40°C aus, also einem dT von 30K, dann könntest Du pro Tag 1.380 Liter Wasser als WW nutzen. Ich habe jetzt keine Ahnung wie lange Du unter der Dusche stehst, aber selbst wenn man noch Verluste im WW Speicher berücksichtigt, ist das eine Menge WW pro Tag. Bei einer typ. 4 köpfigen Familie ist ein Energiebedarf für das WW von 10kWh täglich ein Richtwert mit dem Du rechnen könntest. Wie diese 10kWh täglich erzeugt werden, das ist wieder ein anderes Thema. Man könnte den Speicher ja nur einmal täglich laden.

Diese Frage musst letztendlich DU entscheiden. Wir können hier nur Informationen liefern. Man wird die 14kW Ausführung unter Deinen Bedingungen sicherlich betreiben können, aber das setzt ein entsprechendes Nutzerverhalten voraus. Effizient wird diese Betriebsweise vermutlich nicht, denn Du wirst bald damit beginnen den Füllraum nur mit kleinen Mengen zu beschicken, und dann noch der Kiste die Verbrennungsluft abdrehen. Der Wirkungsgrad geht damit deutlich in den Keller, aber erfahrungsgemäß werden die meisten Kaminöfen sehr ineffizient betrieben. Holz ist ja angeblich so günstig.

Wird ein Holzofen in ein Heizkonzept eingebunden, dann erfordert das sorgfältige Planung. Je mehr Arbeit er übernehmen soll, um so genauer muss man das Nutzerverhalten unter die Lupe nehmen. Was Du noch nicht betrachtet hast, was passiert mit der wasserseitigen Energie? Die Heizlastermittlung geht von einer gleichmäßigen Beheizung aller Räume aus. Was ist, wenn einige Räume nur geringer beheizt werden? Ist der Puffer einmal beladen, dann kannst Du den Ofen nicht anschüren. Andererseits, ist der Aufstellraum erst einmal auf Hochtemperatur, und die restlichen Räume müssen noch beheizt werden, was dann?

Klar, die Gastherme kann das auch liefern, aber der Ofen wird sich nur dann rechnen, wenn er intensiv genutzt werden kann.

Gruß
Ralf

 

hallo ralf,

grundsätzlich gebe ich dir recht das der ofen laut datenblatt "drüber" ist,
allerdings darfst du nicht vergessen das der ofen komplett mit schamotte eingemauert sein wird
was dazu führt das er träger sein wird- wenn er also unter vollast fährt erstmal nur wärme über die scheibe abgiebt
weil der schamott ja noch "kalt" ist wenn der abbrand dann im glutbett liegt kommt von der scheibe nix mehr
jetzt ist aber der schamotte schon etwas aufgeheizt und giebt wärme ab aber sehr zeitverzögert, ich kanns bei meinem sehr gut beobachten
mein schamotte hat innen auf ofenseite beispielsweise über 70° und außen an der oberfläche nur 40-45° das dann dafür über mehrere stunden
also auch wenn der ofen nicht brennt giebt er wärme ab- aber ich denke nicht das das im 5 kw bereich liegt.

wir haben unseren ofen im ersten winter ohne ummauerung betrieben (ofenbauer war verletzt und konnte sein werk nicht vollenden, war aber alles betriebsbereit angeschlossen... so konnten wir trotzdem heizen mit dem hässlichen schwarzen kasten.
die kiste hat uns regelmässig die bude zur sauna gemacht (3,5 kw wärmebedarf- 5 kw leistung) und wenn er aus war wars auch recht bald wieder vorbei mit der wärmeabgabe
seit er eingemauert ist ist das nicht mehr passiert- auch haben wir seitdem nur noch sehr geringe temparaturschwankungen im raum.
ich bin kein profi- aber hir würde ich mich dem rat des ofenbauers wirklich anschließen
ein raum mit holzofen beheizt soll doch schön angenehm warm sein 22,5-24° ist da doch wohlfühltemp.
da jetzt eine kiste reinstellen die unter volldampf gerade so ausreicht um den raum auf soll bei vielleicht 22° zu halten???
ich will doch die wärme spüren die so ein ofen abgiebt- das ist doch das angenehme an so einem ofen...
ist aber nur meine meinung

 

Ich stimme Dir zu, dass die Ummauerung extrem wichtig ist, denn nur so kriegt man die Leistung einigermaßen in den Griff. Das gilt aber nur für den 1. Abbrand, denn irgendwann ist die Masse auf Temperatur. Dann gehen so nebenbei auch die Verluste durch´s Abgas in die Höhe. Müsste man sehr schön an einem Thermometer erkennen können mit dem die Rauchgastemperatur gemessen wird.

Beim TE kommt erschwerend hinzu, dass der Aufstellraum gerade mal 1,8kW an Heizlast aufweist. Die meiste Zeit des Jahres also weniger als 1kW. Vermutlich handelt es sich nicht um einen einzelnen Raum, sondern um einen Wohn-Essbereich, evtl. auch noch mit offener Küche. Es kommen also weitere "Wärmeerzeuger" hinzu. Wenn ich beispielsweise morgen früh die Brötchen aufbacke, dann reicht das bereits um die Raumtemperatur in meiner 20m2 Küche auf über 20°C zu bringen. Der Backofen ist dafür etwa 15-18 Minuten in Betrieb, bei 210°C.

Jetzt überlegen wir mal weiter. Er möchte möglichst viel Holz heizen, sonst könnte er sich die Investition sparen. Die anderen Räume benötigen also Energie. Wird jetzt ständig der Ofen angeheizt, dann wird der Aufstellraum zwangsweise überhitzen. Die Alternative wäre, Ofen aus, und die Gastherme macht den Rest, das ist aber nicht gewollt.

Wie gesagt, die 14kW Version gefällt mir besser als die 12kW, aber es wird nicht so einfach, den 14kW Ofen, der in der Spitze über 20kW liefert, in die geplante Umgebung zu integrieren. Hier wird auch das Nutzerverhalten eine Rolle spielen, und ich ahne schon worauf das hinausläuft.

Nebenbei bemerkt, bis zu 24°C im Wohnzimmer empfinde ich nicht mehr als angenehm. Ich war auch schon in Häusern, da lag die RT noch deutlich höher. Dann wird die Kiste abgewürgt und die Effizienz ist völlig im Eimer.

Ich kann daher nur empfehlen die Sache ganz genau zu betrachten, und man sollte auch die kleinere Version in Erwägung ziehen. Immerhin liefert selbst die in der Spitze weit mehr als die doppelte Heizlast.

Gruß
Ralf

 

oh ja abwürgen geht garnicht!!!
nein er soll schon immer mit volluft und großer auflage brennen!
dann bleibt er innen so schön sauber....
toke hat geschrieben das der ofen im wohnzimmer mit 55m2 steht und von der diele mit ca 20m2 befeuert wird in die ja auch noch
wärme durch die feuerungstür und die konvektionsgitter geht (ich schätze das werden 30 % der luftleistung sein- also kommen im aufstellraum nur noch ca 3,5 kw an, wenn ich das richtig interpretiere).
meiner steht in einem ca 100m2 großen offenem raum und nach 3 wintern kann ich sagen das die luftleistung keinesfalls weniger sein sollte.
klar soll der ofen die leistung für die heizung des hauses abdecken und im winter kein gas zum zuheizen benötigt werden,
was beim haus dieser größe mit dem dämmstandard über dem daumen gepeilt mit 2-3 abbränden pro tag sicher
funktionieren wird. warscheinlich reichen sogar 2 abbrände bis auf die ganz kalten tage aus.
wenn er nun morgens einmal vollmacht und abends nochmalvollmacht sollte sowohl wasser als auch luftleistung genügend vorhanden sein. selbst bei 2 aufeinanderfolgenden abbränden mit der nennauflage dauert es mehrere stunden bis sich die raumtemp. merklich erhöht. aber da spieit dann wieder das nutzerverhalten mit rein, seind die türen im haus eher offen oder geschlossen (wir zb haben die türen eigentlich immer fast in allen räumen offen (außer bad windfang und speiß)

die 12 kw version funktioniert sicherlich genauso wobei die ja nur geringfügig weniger luftleistung bereitstellt.

 

Das "zuviel" an Leistung hat den unangenehmen Nebeneffekt, dass ich eine hohe Welligkeit der Raumtemperatur erzeuge. Ich liefere beim Abbrand in den Raum viel mehr Energie als er in dieser Zeit aufnehmen kann (Luft ist ein schlechter Wärmeträger). Danach fällt die Temp. relativ schnell, verzögert durch die Masse des Ofens, bis diese Wärme an alle sonstigen Bauteile im Raum abgegeben wurde. Dieser Temperatur"abfall" ist aber keine lineare Funktion, d.h. man erzeugt einen Peak, danach verläuft die Temperaturabgabe flacher.

Diesen Effekt kann man minimieren, wenn die Leistung des Ofens nicht zu hoch gewählt wird.

Was die Wärmeübertragung in andere Räume betrifft, so funktioniert das nur bedingt, auch wenn die Türen offen sind. Konvektion kann man nur durch hohe Temperaturunterschiede erzeugen, oder man hilft mit einem Lüfter nach.

Gruß
Ralf

 

Hallo Ralf,
glaub einfach die praktische Erfahrung von Pascal. Die gleiche Erfahrung wie Pascal haben auch meine Kunden und ich erlebe es auch jeden Winter im meinen Haus. Die Temperaturschwankungen mit einem Kachelofen sind wesentlich geringer wie mit Kaminöfen. Wichtiger als die Wärmeabgabe in den Raum ist das die Wärmeaufteilung Wasser/Luft+ Strahlung zum Haus passt. D.H. bei 70% Wasser/30% Luft+ Strahlung sollte der Kachelofen 30% der Wohnfläche des Hauses beheizen können. Wenn dann der Wohnbereich zu warm wird wo der Kachelofen steht, ist aber auch das restliche Haus warm. Vorausgesetzt mit dem Kachelofen kann man die Holzmenge verfeuern was das Haus braucht.
Ob nun 12 oder 14.5 kW ist sowieso nur Nebensache. Es kommt auf die Planung und Erfahrung mit einen solchen Heizsystem an.
Gruß HansS

 

Hans, die Erfahrung von Pascal ist aber nicht auf den Fall des TE übertragbar. Das sind 2 völlig unterschiedliche Gebäude, und auch komplett unterschiedliche Aufstellräume. Das Haus des TE hat um die 150m2 als KfW70, das Haus von Pascal ist mehr als doppelt so groß (wenn ich mich richtig erinnere), hat größere Räume UND eine völlig andere Nutzung (Gewerbe wenn ich das noch richtig im Gedächtnis habe).

Bei einem Kaminofen bin ich der letzte der wegen 1 kW hin oder her diskutiert. In diesem Fall jedoch liegen völlig unterschiedliche Rahmenbedingungen vor. Pascal kann in seinem Haus den Ofen sicherlich ausreizen, keine Frage. Beim TE bin ich mir da nicht so sicher. Zahlen hatte ich ja oben schon genannt.

Gruß
Ralf

 

Ralf wenn die Aufteilung Wasser/Luft-Strahlung zum Haus passt und es ein Kachelofen ist, funktioniert das System auch. Je weniger Wärme des Haus braucht, umso besser funktioniert es.
Nur bei einen Kaminofen (= fertiger Ofen ohne Ummauerung) oder einen Heizkamin (mit großer Feuerscheibe) wird der Aufstellraum zu warm, auch wenn die Aufteilung in Ordnung wäre. Grund: Es fehlt ein Puffer (Speichermasse) der die "Luftwärme" gleichmäßiger Verteilt. Siehe Pascal.
Die Kunst für den TE besteht darin, dass er einen Ofenbauer findet (bzw. vielleicht schon gefunden hat) der weiß was er tut. Oder er findet jemanden der in seine Heizungsanlage "richtig" plant. Genügend Tipps hat er ja hier schon gefunden.

PS: Die Entscheidung für einen "Holzofen" ist meist nicht rational sondern in der Regel emotional. Nebenbei auch noch die "schönste" Heizung. Wobei die meisten dafür einiges investieren dürfen und fast jede andere Heizung "billiger" ist. Jedoch ein Kachelofen die größte Freude macht. Das schreibe ich nicht weil ich Kachelofenbauer bin, sondern so eine Freude erlebe ich jeden Tag.
Die Oberpfälzer heizen lieber mit einen schön Ofen.
Gruß HansS

 

Da muss ich widersprechen, denn die Strategie ist zu einfach gedacht. Es ist nicht so, dass man einfach nur die Aufteilung Wasser/Luft betrachten kann. Die Masse des Ofens ist schon wichtig, das hatte ich ja auch geschrieben. Man sollte aber auch berücksichtigen, dass diese Masse den Wirkungsgrad reduziert, denn sie gibt die gespeicherte Energie ja nicht nur an den Raum ab. Genau betrachtet kommt es also nicht nur auf die Masse an, oder deren spez. Wärmekapazität, sondern auch auf die Wärmeleitfähigkeit UND Temperaturleitfähigkeit an. Diese Parameter kann man später nicht mehr beeinflussen.

Immer daran denken, in der Spitze liefert der Ofen raumseits schon mehr Leistung als bei tiefster Außentemperatur für das komplette Haus benötigt würde. Mit dieser überschüssigen Leistung muss man umgehen können, und je höher der Überschuss ist, um so schwieriger wird es.

Ich finde eine Holzofen schon prickelnd, auch wenn man damit nicht gerade günstig heizen kann, so lange man keinen eigenen Wald hat, und das Holz für 80,- €/Ster und mehr kaufen muss. Aber gerade dann ist es wichtig, dass man das Holz möglichst effizient verbrennt, und nicht die Hälfte der Energie durch den Schornstein schickt.

Gruß
Ralf