Auflagemenge und Abbrandintervall optimieren

    Hallo zusammen,


    meinen Kombiofen hatte ich ja vor 8 Jahren mal vorgestellt, der ein ooder andere kann sich evtl. noch daran erinnern. Zuerst war ein ungeeigneter Brunner-Einsatz verbaut, der dann letzendlich gegen einen Olsberg Profi K12 getauscht wurde. Dieser verrichtet seither seinen Dienst für meine Belange recht zufriedenstellend.


    Warum ich dann wieder hier schreibe? Mich hat im Zuge der Energiekrise der Ehrgeiz gepackt und ich möchte meinen Ofen maximal effektiv betreiben, d.h. nicht zu früh nachlegen und die Auflagemenge „richtig“ dosieren.


    Aber wie ermittle ich das in der Praxis? Ich hätte nun angefangen mittels Thermosensor und Datenlogger die Temperatur am Verbindungsstück und an den verschiedenen Zuluftgittern und natürlich die Raumtemperatur zu messen. Ziel wäre es mit möglichst wenig Holz zu erreichen, dass die Bude schön warm wird / bleibt, nicht überhitzt und am Verbindugsstück möglichst Temperaturen von unter 220°C anliegen (Wirkungsgrad > 80% nach https://www.kachelofen-forum.d…nt/1254-wirkungsgrad-pdf/).


    Eine riesengroße Frage stellt sich mir aber schon vor Beginn der Messung beim Blick in die Bedienungsanleitung!

    2014 lag die empfohlene Füllmenge für den Heizeinsatz betrieben mit einem metallischen Nachheizkasten bei 4 kg und bei Betrieb mit keramischer Nachheizfläche bei 4,5 kg. In der aktuellen Bedienungsanleitung, auf die ich mehr oder weniger durch Zufall gestoßen bin, sind es jetzt für Blechkästen 6 kg und mit keramischer Nachheizfläche 11 kg! Das ist schon ein gewaltiger Unterschied, den ich mir kaum anders erklären kann, als dass die BDA aus 2014 einfach falsch war, oder hat sich konstruktiv in den Jahren so viel geändert?


    Jedenfalls deckt sich die neue Mengenangabe mit meinen Erfahrungen über die letzten Jahre.

    Geheizt habe ich nämlich immer ca. 7 kg (7 Stk. 25er Scheite kreuzweise gestapelt und mittig entzündet) und den zweiten Abbrand dann mit 5 Scheite. So war das bisher, zumindest gefühlt, die effektivste Art. Im Gegensatz dazu waren seither max. 5 Scheite (5 kg) empfohlen, aber habe ich so geheizt, dann kam der Ofen (gefühlt) nicht richtig auf Temperatur…...


    Hat jemand eine Idee, wie mein Vorhaben messtechnisch valide umzusetzen ist?


    Gruß

    Oli

    Hi oli,


    Was willste da optimieren. Meine Tipps für einen guten Wirkungsgrad:


    -Möglichst dünne Scheite (5x5)

    -Luftdurchsatz voreinstellen, damit eine heisse Verbrennung entsteht

    -große Flammenfläche realisieren, dann bleibt der Lambda niedrig

    -Intervalle großzügig ziehen, damit die Wärme aus den Steinen gezogen wird. Alle 12 Stunden heizen ist effektiver als alle 8 Stunden

    -von oben anzünden, verlängert die Brenndauer, und der Schornstein wird vorgewärmt und zieht bestenfalls dann am besten, wenn der vollbrand erreicht ist.


    Was die Mengen betrifft kenne ich den Einsatz nicht. Aber es muss halt auch was reingesteckt werden. In meinen 5kw Grundofen passen als teilmenge 9kg, das sind ca 10-12 Fichtenhölzer a 50cm.


    Weiß nicht ob eine teilmenge bei dir dann 3-4 kg wären? Aber teilmengen müssen tendenziell vom Umfang feiner gespalten sein weil man schon eine gewisse Oberfläche an Holz braucht um effektiv zu heizen.


    Messtechnisch kann ich dir leider nicht weiterhelfen, aber vielleicht solltest du einfach die abgastemperatur des abbrandes loggen und auswerten (alle 5 Minuten und dann Mittelwert bilden) daran lässt sich doch die Effizienz des abbrandes schon erkennen.


    Mal schauen, ob es noch andere Meinungen gibt. Aber tendenziell ist es hier sehr ruhig geworden, vor allem weil die Profis (Robert, nederbelg) hier wohl nicht mehr so oft reinschauen.

    Quote from Steffen87

    -Möglichst dünne Scheite (5x5)

    Ich muss mich häufiger nach den Ästen im Brennholz richten, als am Zollstock. So regelmässig kriege ich die Scheiter nicht hin und verbrenne sie trotzdem.

    Quote from Steffen87

    -Luftdurchsatz voreinstellen, damit eine heisse Verbrennung entsteht

    Da kommt die Frage nach dem Ei oder dem Huhn. Ich meine, dass der Luftdurchsatz eine Funktion der Temperatur im Brennraum ist. Ich bin also nicht in der Lage, da etwas voreinstellen zu können. Aber wahr mag es schon sein: je heisser die Temperatur im Feuerraum, desto höher die mittlere Temperatur in den vertikalen Zügen inkl. Schornstein (der "Motor" des Systems) und umso grösser der Luftdurchsatz. Und der höhere Luftdurchsatz steigert wiederum die Verbrennungstemperatur. Ein Teufelskreis. Ich kann den nur durchbrechen mit einer (zur Zeit) manuellen Erhöhung des Widerstandes in der Luftzufuhr.

    Quote from Steffen87

    -große Flammenfläche realisieren, dann bleibt der Lambda niedrig

    ???


    Quote from Steffen87

    -Intervalle großzügig ziehen, damit die Wärme aus den Steinen gezogen wird. Alle 12 Stunden heizen ist effektiver als alle 8 Stunden

    Das führt aber zu höheren Schwankungen der Oberflächentemperatur / dem Strahlungsverhalten des Ofens. Wenn ich den Raum schnell warm haben will, reduziere ich ganz bewusst die Heizintervalle. Dem ist natürlich mit der Holzauflage Rechnung zu tragen.


    Quote from Steffen87

    -von oben anzünden, verlängert die Brenndauer, und der Schornstein wird vorgewärmt und zieht bestenfalls dann am besten, wenn der vollbrand erreicht ist.

    Ich bin ein Vertreter von halb oben anzünden: Der Anfeuerprozess wird dadurch verkürzt und die maximale Verbrennungstemperatur eher erreicht.


    Gruss Robert

    Hallo zusammen,


    nun gut, widmen wir uns bei der Abbrandoptimierung zunächst der Scheitergeometrie.


    Meine 25er Scheiter sind meist dreieckig ca. 12x12x8 cm. Damit bekomme ich eine Abbranddauer von rund 50 min. hin. Wenn ich die kleiner mache, indem ich die Spitze abtrenne, dann brennen die schneller ab. Habe dann wahrscheinlich eine höhere Temperatur aber auch eine kürzere Einwirkzeit (Ladezeit) der Züge. Würde man nun messtechnisch betrachtet mit dem Integral der Temperatur am Verbindungsstück über der Zeit diese beiden Betriebsarten in Hinblick auf den Wirkungsgrad adäquat vergleichen können?


    Gruß Oli

    es ist nunmal so das viel Holz effektiver brennt als wenig Holz, du gibst dem Holz ja mehr Oberfläche zum ausgasen.


    Zum Lambda: ich habe viele Testreihen mit meinem Ofen gefahren: liegend, stehend, quer also das kamasutra des heizens. Die Aktive flammenfläche ist bei jeder Schichtung anders:


    Hochkant ist die flammenfläche relativ klein, das Holz wird fackelähnlich abgebrannt. Das macht zumindest bei mir einen super Abbrand, jedoch werden die palegos lange nicht so erwärmt wie der Zug.


    Bei der kreuz und quer einschichtung ist das schon besser, jedoch fehlt hier das „nachrutschen“ des Holzes. In der Regel wird nicht alles Holz vom Grundofen Boden erfasst und fackelt dann noch so 10-20 vor sich her, was den Abbrand unnötig verlängert und den Wirkungsgrad senkt.


    Mittlerweile lege ich das Holz längs ein, zünde von oben. Kaum Rauch, saubere Scheibe und vor allem viel aktive flammenfläche.


    Vielleicht ist dieses auch nur bei mir hilfreich, da bei mir der überbrand vorne liegt. Lege ich hochkant ein, vor allem bei teilmenge, verschwindet viel Verbrennungsluft der Tür direkt im überbrand ohne an der Verbrennung beteiligt zu sein( da ich hinten an die Rückwand staple)




    Bei meiner bevorzugten Methode ist der ganze brennraum voll Flamme, somit wird Lambda positiv beeinflusst da kaum nicht beteiligte Verbrennungsluft flöten geht. Damit erreiche ich auch die höchsten Oberflächentemperaruren. Auch ist das Holz hier zum ausgasen gezwungen, da es in der heissen Glut voll aufliegt. Es bleibt wirklich nur Asche übrig.


    Mit dem holzdirchmesser mache ich auch nicht den oberlehrer. Schaue aber schon das es noch arg zu dick ist.


    Nach langer Zeit habe ich wieder die Berechnung meines Ofens nach EN 15544 konsultiert. In die Berechnung ist nur die Nominalmenge (bei mir 20kg) eingeflossen. als Minimalmenge wird eine Menge von 0.5 x Nominalmenge angegeben. Eine Berechnung für die Minimalmenge gibt es nicht.

    Die Abbranddauer / die mittlere Abbrandtemperatur habe ich hier auch schon mal diskutieren wollen: von wann bis wann wird gemessen? Von Streichholz anzünden bis zum Erlöschen der letzten Flamme? Oder vom Schliessen der Feuerraumtüre bis zum Erlöschen der letzten Flamme? Wann erlischt denn wirklich die letzte Flamme? Ich habe noch nie eine Antwort auf diese Fragen erhalten. Ich sehe es auch nicht mehr so eng und habe einfach meine eigenen Kriterien: gemessen wird (wenn überhaupt!!!) vom Schliessen der Feuerraumtüre (dann ist die mittlere Schornsteintemperatur 100 Grad und der Abbrandprozess läuft sicher automatisch; das ist so nach 5 min der Fall) bis dass die WGS die Zuluftklappe schliesst. Die WGS hat hierzu ihre eigenen Kriterien basierend auf das Ausbleiben von temporären Temperaturanstiegen.

    Nun zu Teilmengen: Wenn ich 20 kg = 80 kWh verbrenne / freisetze oder 10 kg = 40 kWh schlägt sich dies halt automatisch in der Abbranddauer und der mittleren Abbrandtemperatur nieder: die freigesetzte Energie = f(Temp, Zeit). Berechnungsalgorithmen sind mir nicht bekannt. Ich versuche auch bei Teilmengen hohe Temperaturen zu fahren, weil ich Teilmengen in der Regel nur dann fahre, wenn der Ofenkern noch Restwärme hat. Diese Restwärme soll durch den neuen Teilabbrand angehoben werden. Und das geschieht am besten mit einer grossen Temperaturdifferenz. Dadurch habe ich auch am Schornstein immer etwa dieselben Temperaturen (der "Motor" arbeitet mit gleicher Leistung) aber natürlich weniger lang. Als Folge ist dann halt die Abbranddauer kürzer.

    Und noch eines: ich erlaube mir auch mit weniger als 10 kg zu fahren! Wenn ich vor dem zu Bette gehe das Gefühl habe, dass am Morgen der Ofen etwas gar kalt sein könnte, mach ich halt auch einen Abbrand mit vielleicht 6 .... 7 kg (ohne zu wägen!).

    Gruss Robert

    Quote from Robert

    Nach langer Zeit habe ich wieder die Berechnung meines Ofens nach EN 15544 konsultiert. In die Berechnung ist nur die Nominalmenge (bei mir 20kg) eingeflossen. als Minimalmenge wird eine Menge von 0.5 x Nominalmenge angegeben. Eine Berechnung für die Minimalmenge gibt es nicht.

    Die Abbranddauer / die mittlere Abbrandtemperatur habe ich hier auch schon mal diskutieren wollen: von wann bis wann wird gemessen? Von Streichholz anzünden bis zum Erlöschen der letzten Flamme? Oder vom Schliessen der Feuerraumtüre bis zum Erlöschen der letzten Flamme? Wann erlischt denn wirklich die letzte Flamme? Ich habe noch nie eine Antwort auf diese Fragen erhalten. Ich sehe es auch nicht mehr so eng und habe einfach meine eigenen Kriterien: gemessen wird (wenn überhaupt!!!) vom Schliessen der Feuerraumtüre (dann ist die mittlere Schornsteintemperatur 100 Grad und der Abbrandprozess läuft sicher automatisch; das ist so nach 5 min der Fall) bis dass die WGS die Zuluftklappe schliesst. Die WGS hat hierzu ihre eigenen Kriterien basierend auf das Ausbleiben von temporären Temperaturanstiegen.

    Nun zu Teilmengen: Wenn ich 20 kg = 80 kWh verbrenne / freisetze oder 10 kg = 40 kWh schlägt sich dies halt automatisch in der Abbranddauer und der mittleren Abbrandtemperatur nieder: die freigesetzte Energie = f(Temp, Zeit). Berechnungsalgorithmen sind mir nicht bekannt. Ich versuche auch bei Teilmengen hohe Temperaturen zu fahren, weil ich Teilmengen in der Regel nur dann fahre, wenn der Ofenkern noch Restwärme hat. Diese Restwärme soll durch den neuen Teilabbrand angehoben werden. Und das geschieht am besten mit einer grossen Temperaturdifferenz. Dadurch habe ich auch am Schornstein immer etwa dieselben Temperaturen (der "Motor" arbeitet mit gleicher Leistung) aber natürlich weniger lang. Als Folge ist dann halt die Abbranddauer kürzer.

    Und noch eines: ich erlaube mir auch mit weniger als 10 kg zu fahren! Wenn ich vor dem zu Bette gehe das Gefühl habe, dass am Morgen der Ofen etwas gar kalt sein könnte, mach ich halt auch einen Abbrand mit vielleicht 6 .... 7 kg (ohne zu wägen!).

    Gruss Robert

    ich freue mich, wieder mehr von ihnen zu lesen!


    Ich würde gerne mehr zur Diskussion beitragen, muss aber gestehen das ich bis jetzt die Leistung des Ofens nie gebraucht habe. Maximal fahre ich mit ca 12kg pro Abbrand, von möglichen 19kg. Es wird dann einfach zu warm!


    Liegend verbrennt das Holz einfach langsamer(nicht schlechter!) hier erreiche ich meist 1 Stunde Brenndauer. Stehend ist die Sache in 40-45 Minuten gegessen.


    Ich denke das es nicht die eine, vollumfängliche Weisheit gibt da jeder Ofen etwas anders konstruiert ist.

    Quote from Steffen87

    Ich würde gerne mehr zur Diskussion beitragen, muss aber gestehen das ich bis jetzt die Leistung des Ofens nie gebraucht habe. Maximal fahre ich mit ca 12kg pro Abbrand, von möglichen 19kg. Es wird dann einfach zu warm!


    Liegend verbrennt das Holz einfach langsamer(nicht schlechter!) hier erreiche ich meist 1 Stunde Brenndauer. Stehend ist die Sache in 40-45 Minuten gegessen.


    Ich denke das es nicht die eine, vollumfängliche Weisheit gibt da jeder Ofen etwas anders konstruiert ist.

    Wenn ich von meinem Ofen schreibe, meine ich keineswegs, dass andere dies für die absolute Wahrheit zu übernehmen haben. Wie Sie schreiben, ist jeder Ofen anders ..... und auch jeder Betreiber. Was aus meiner Beschreibung abgeleitet werden kann (wenn überhaupt) muss jeder selber herausfinden.

    Maxi Ofenleistung: Ich kann Ihre Schilderung nachvollziehen! Unser Ofen steht im Ferienhaus. Wenn wir nach 3 oder 4 Tagen da wieder auftauchen, ist der kalt und braucht in jedem Fall die volle Ladung. Aber die folgenden Abbrände sind eigentlich immer nur Teilladungen; sonst wird es tatsächlich zu warm. Und mit der neuen Fensterfront müssen wir noch zurückhaltender heizen.


    stehend / liegend: Ich habe stehend gewählt, weil da das Feuer viel gleichmässiger erlischt. Das ist bei mir wichtig wegen der Steuerung: die macht sonst endlos Warteschlaufen bis die Luftzufuhr endgültig schliesst. Der Start des Abbrandes kann bei stehender Lage lange dauern. Die Anzündphase habe ich schneller gemacht, indem ich in die Mitte des bestehenden Holzstapels (50cm Scheiter) ein 25cm Scheit stelle und auf dem mit einem Spanzapfen und ein wenig ca. 8cm langem Anfeuerholz (unbehandelte Täferabfälle eignen sich sehr gut) anzünde. So kann ich die Feuerraumtüre nach wenigen Minuten schliessen.


    Und noch etwas zu den Teilabbränden: Ich versuche die jeweilige Holzauflage nach der Restwärme am Vbs zu richten. Das gelingt nicht immer. Als Folge davon kann es dann sein, dass die Abgastemperatur am Vbs nicht die gewünschte Temperatur von 200 Grad hat sondern auch mal auf 250 Grad steigen kann > Verlust, heizen des Nachbars Garten. Im Kopf gibt es nun den Gedanken, das Zuluftvolumen mit einer Steuerung so zu regeln, dass die Temperatur am Vbs sich im Bereich von 190... 210 Grad bewegt. Ob ich dann ein Temperaturproblem im Feuerraum kriege glaube ich eigentlich nicht .... sonst ist das dann zu lösen. Das Steuern von Hand war schon mal erfolgreich. Wenn die Temperaturen stimmen (Vbs 200 Grad, Feuerraum nach Berechnung mindestens 550 Grad) ist mir die Abbranddauer ob mit Teillast oder Volllast eigentlich egal.

    Gruss Robert

    Hier tappe ich ehrlich gesagt auch etwas im Dunkeln: was genau ist besser? Hohe Luft/Gas Menge und damit hohe Turbulenzen, jedoch kürzere einwirkzeit auf die Züge, oder gemäßigte Luftzufuhr und damit weniger Turbulenz des Gasgemisches aber längere Abbranddauer.

    Hallo zusammen,


    Meinen ersten gemessen Abbrand habe ich durchgeführt und reichlich Bilder gemacht. Ich werde die Daten nach Aufarbeitung hier reinstellen. Bin echt gespannt, was die Profis dazu meinen. Hier noch Bilder meiner Standardfüllung mit 7 Scheiter, von vorne und hinten betrachtet.

    Gruß

    Oli

    Hallo zusammen,


    die Scheitgröße werde ich im Verlauf der Messreihen verändern. Ich will zunächst sehen, ob meine Abbrände mit den jetzigen Scheitern reproduzierbar sind.

    Hier ein paar Bilder vom Abbrand. Es ist aber so wie Robert geschrieben hat, dass es schwierig zu sagen ist, wann der Abbrand beginnt und wann er zu Ende ist, um die mittlere Abbrandtemperatur zu ermiteln....Dies waren nun 6,35 kg.


    Gruß

    Oli

    Hallo Oli,


    Das könnte wohl so stimmen! Nur finde ich das der brennraum nicht nicht wirklich freigebrannt ist. Per Auge würde ich sagen die Verbrennungstemperatur im feuerraum ist zu niedrig.


    Ich bin gespannt auf die nächste Testreihe!


    Liebe Grüße

    Hi Steffen,


    das mit dem Freibrennen ist so eine Sache. Der Feuerraum ist ziemlich groß, in der Länge, von Frontscheibe bis Rückscheibe, über 70 cm. Dafür dennoch sehr schmal, so dass ein 33 Scheit nicht quer rein passt.

    Deshalb war ich ja von der alten Bedienungsanleitung so verwundert mit den 4,5 kg, wobei die Mengenangaben extrem doof gemacht wurden ...11 kg über 3 Stunden Nennheizzeit in 2-3 Auflagen.

    Gruß

    Oli

    Was mich verwundert ist das die schweren Knüppel wirklich in 50 Minuten abgebrannt sind. Ich spalte die lange nicht so dick (eher die Hälfte) und ich brauche ca die selbe Zeit.


    Vielleicht ist es sinnvoll das Holz noch einmal zu spalten und das Holz flächiger einzulegen, eventuell sogar hochkant (wenn das passt). Ist der Zug in Ordnung?

    Hi Steffen,


    der Zug ist relativ kurz, 120 cm Ofenrohr, dann 3 m keramischer Zug. Der Schornstein ist relativ hoch. Optimal aufeinander abgestimmt ist das sicher nicht, aber er heizt. Der 2. Abbrand brennt wesentlich heisser, bin da mal auf die Daten gespannt.


    Gruß

    Oli

    Wenn der Schornstein sehr lang ist wirst du viel zu viel förderdruck haben, oder stellst du deinen luftdurchsatz an einem Schieber (Voreinstellung) ein?

    Hi Steffen,


    den Förderdruck haben wir kurz nach Inbetriebnahme gemessen. Der hat gepasst.

    Leider ist es zur Zeit so warm draußen, dass ich keinen vernünftigen Abbrand fahren kann.....bin selbst sehr gespannt auf die Werte.


    Gruß

    Oli

Participate now!

Don’t have an account yet? Register yourself now and be a part of our community!

Register Yourself Login