Auflagemenge und Abbrandintervall optimieren

  • 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

    Das würde mich interessieren! Wenn sie nur 6 kg verheizen, ist dann die Temperatur an der schornsteinmündung nicht unzulässig zu tief?

    Auch müssten die abgastemperaturen sinken, und der Wirkungsgrad leicht ansteigen? Oder ist dies ein Denkfehler.

    Liebe Grüsse

  • Das würde mich interessieren! Wenn sie nur 6 kg verheizen, ist dann die Temperatur an der schornsteinmündung nicht unzulässig zu tief?

    Auch müssten die abgastemperaturen sinken, und der Wirkungsgrad leicht ansteigen? Oder ist dies ein Denkfehler.

    Liebe Grüsse

    Temperatur an der Schornsteinmündung: Ich habe an der Schornsteinmündung einen Temperaturfühler und beim Ofen eine Digitalanzeige: kein Kondensationsproblem, die Temperatur ist nur beim Starten des Abbrandes während 3 ... 4 Minuten unter 70 Grad. Zudem ist die Menge von 6kg nur eine Ausnahme: wenn ich am nächsten Morgen den Raum nicht zu kalt antreffen möchte und andererseits der Ofen noch zu viel Restwärme hat, um 10kg aufzulegen. Ich beachte Regeln schon, aber wenn es tatsächliche Messwerte erlauben, habe ich auch den Mut zu interpretieren. Ich habe den Vorteil, dass bei meinem Ofen die Abbrände nicht im Nebel ablaufen.

    Wirkungsgrad: Die Wirkungsgradformel der EN 15544 lässt vermuten, dass der Wirkungsgrad steigt. Nur habe ich diese Formel überhaupt nicht begriffen aber bei der Berechnung meines Ofens trotzdem angewendet.

    Gruss Robert

  • Logisch steigt der Wirkungsgrad an.

    Bei kleiner Abbrandmenge setze ich ja das Rauchgas einem erhöhtem Zugvolumen mit geringerer Gasgeschwindkeit (längere Verweilzeit) aus.

    Wenn der Schornstein thermisch knapp bemessen ist dann ist dann, bei entsprechend tiefen Außentemperaturen, schon ein Versottung möglich.

    Bei dem kurzen Schornstein von Robert sehe ich die Gefahr da eher nicht.

    Man geht halt auch davon aus dass, wenn der Ofen halbwegs richtig auf den Wärmebedarf ausgelegt ist niemand, bei tiefen Aupentemperaturen, nur mit halber Holzmenge heizt.

  • Ja es sind eben diese tiefen Aussentemperaturen, welche uns fehlen und zum Interpretieren zwingen: es ist zu kalt um nicht zu heizen und zu warm für volle Abbrände. Zudem haben wir doch ab und zu Sonnenschein auf die 25m2 - Fensterfront nach Süden (Azimut 196 Grad) der während 6 Stunden locker für 25 Grad sorgt. Die Sonne wegsperren geht dann gar nicht. Nur kreatives Heizen hilft weiter.

  • Hallo zusammen,

    ich überlege gerade zusätzlich noch die Temperatur am Überbrand zu messen.

    Wie mache ich das am besten? Ein Loch ins Ofenrohr bohren? Gefunden habe ich nur Einschraubfühler Typ K mit M8 Gewinde...

    Gruß

    Oli

  • Zum Thema Abbranddauer: bei meinem Ofen ist die stundenleistung mit 14,4kg Holz angegeben.

    So müssten 7 kg in ca 30-35 Minuten, und 9kg in ca 40-45 Minuten verbrennen (wenn die Gleichung denn nun so einfach ist!) aber ich muss sagen das es wirklich passt. Die 9kg (teilmenge) verbrennen tastsächlich in 40-45 Minuten. Nachdem ich die Türe geschlossen habe wird die Zeit gemessen. 2-3 Minuten sind bei meinem Ofen unerheblich, spätestens nach 5 Minuten ist alles Holz in Flamme.


    Aber! Wenn ich nun mal volllast fahren würde(was ich bisher nie tat!) müsste das Holz bestimmt etwas dicker gelassen werden um die 78 Minuten zu erreichen.

    Sollte sie wesentlich kürzer sein, ist der Förderdruck möglicherweise zu hoch und/oder das Holz zu dünn.

    Ist sie wesentlich länger, ist das Holz zu dick und/oder der Förderdruck zu niedrig.

    Wir gehen hier natürlich von einem korrekt geplanten und gebauten Ofen aus.

    Lange

    Rede kurzer Sinn, was ich sagen wollte ist das auch die holzaufbereitung ein wesentlicher Faktor für den Betrieb sind. Bei teillast muss dünner gespalten werden.

  • Ich grätsche nur ungern in diese Diskussion muss ich aber nun machen damit der unerfahrene Leser nicht glaubt dass man studieren muss um einen guten Abbrand zu machen.

    Die Angaben nach EN15544, nach der wir alles bauen, gibt zwar Werte im 10tel Wirkungsgradbereich aus.

    Aber, das beruht natürlich immer auf standardisierten Annahmen zu Außentemperatur, Holztrockenheit, Holzdicke, Holzart, Abbrandintervallen und mehr.

    Kaum einen dieser Parameter hat man 100% im Griff.

    Daher kann der Abbrand, auch bei sorgfältigem bedienen des Ofens, immer leicht unterschiedlich sein.

    Macht aber nix.

    Wenn ich z.B. 85,6% Wirkungsgrad angebe dann schreibe ich immer dazu dass das nur der Normwert ist.

    In Wirklichkeit können das durchaus nur 84% oder auch 88% sein.

    Ist aber doch eher egal, sehr gut sind beide Werte.

    Man muss, als Anwender, nicht aus allem eine Wissenschaft machen.

    Daher reichen ein paar Regeln für den Anwender völlig aus.

    Holz muss trocken, stückig und naturbelassen sein.

    Abbrandmenge zwischen 50 und 100% der Maximalmenge.

    Eine Waage ist da nur am Anfang ein paar mal sinnvoll damit man sieht wieviel Holz das ist.

    Danach reicht Augenmaß.

    Und wenn dann einer mal 10 oder 20% zuviel einlegt geht der Ofen davon nicht kaputt.

    Ich schlage also vor das lockerer zu nehmen.

  • Nichts für ungut, Herr Kern! Aber wie alles im Leben muss man auch das lernen, und am besten noch verstehen.

    Jemand dem sein Auto nur „fährt“ wird auch egal sein das der Ofen nur „Brennt“

    Ich lerne immer sehr viel aus solchen Diskussionen und finde gut das es das Forum gibt :thumbup:

  • Sorry, ich will diese Diskussion nicht abwürgen.

    Es ging mir lediglich darum dem nicht so engagierten Nutzer und Interessenten zu sagen dass sie sich da keinen Kopf machen müssen.

    Das mit dem Auto (ich liebe Autobeispiele weil sie jeder versteht) ist ein guter Vergleich.

    Den meisten Autofahrern ist es egal ob ihr Auto nun 7,7 oder 7,8 l/100km verbrennt und ob die Kiste nun 195 oder 196km schnell ist.

    Das habe ich ausdrücken wollen.

    Und nun macht schön weiter....

  • Hallo zusammen,

    ich habe Freude daran, meinen Ofen zu optimieren, zumel er mir die Möglichkeit bietet zwei Nachheizflächen gleichzeitig zu betreiben, aber dazu später mehr.

    Zunächst möchte ich möglichst effektiv verbrennen, sprich Auflagemenge und Scheitgröße optimieren. Ich habe unten mal aus den Bedienungsanleitungen die Stelle mit der Auflagemenge hingehängt. Ich werde nicht schlau daraus. Wieviel soll ich denn nun pro Abbrand auflegen?

    Der Ofen ist gerade an. Ich werde morgen mal die Innenabmessungen vom Brennraum posten.

    Gruß

    Oli

  • Steht doch da. 13kg bezogen auf 3 Stunden nennheizzeit. Sind für mich 4,5 kg. Beim kg ist eine Sternchen und in der Fußnote steht das.

    Aber die Frage ist wie lang müsste dein Zug sein, um die Energie von 13 kg Holz aufzunehmen? Irgendwann ist der gesättigt und die Wärme geht zum Kamin hinaus. Du müsstest die Temperatur am vbs über die gesamte Zeit im Auge behalten.

    Vielleicht wäre es auch besser etwas mehr Holz einzulegen und nur 2 abbrände zu fahren (oder sogar einen?) bis der Zug maximal beladen ist und dann zu verschließen, um Verluste zu minimieren.

    Aber die Bedienungsanleitung verrät uns ja nicht wieviel Zug an den Ofen gehört damit die Angaben passen.

  • Du müsstest die Temperatur am vbs über die gesamte Zeit im Auge behalten.

    Danke Steffen! Genau das peile ich an. Ausgangslage: Mein Ofen ist von einer WGS gesteuert, welche die Zuluft nach Temperaturergebnissen am Überbrand und einigen eingebauten Zeitverzögerungen für das Teil- und Totalverschliessen bemisst.

    Gut und recht aber es könnte besser sein, wenn auch mindestens die vbs - Temperatur berücksichtigt würde. Als Basis könnte die nach EN15544 berechnete Temperatur herhalten. Von Hand habe ich mit dem Kern-Schieber (der ist in Serie zu der gesteuerten Zuluftklappe) an der Feuerraumtür geübt, die vbs-Temperatur im Bereich von 190 bis 210 Grad zu begrenzen. Hat prima geklappt. Die Abbrände bei Ofen mit Restwärme wurden länger. Der Gasstrom pro Zeiteinheit muss abgenommen haben (nicht gemessen). Die Verweilzeit des Gasstrom im Ofen muss zugenommen haben (nicht gemessen). Durch die längere Verweilzeit hatte die Gastemperatur mehr Zeit zur Verfügung sich auf die Schamotte zu übertragen (nicht gemessen). Die Zeit des Wärmeflusses in der Schamotte wird verlängert d.h. die Sättigung des Materials wird grösser (nicht gemessen). Ich suche nun eine Steuerung, welche die vbs-Temperatur berücksichtigt und die Zuluftklappe während der Zeit "Vollbrand" resp. bei überschrittener berechneter Temperatur am vbs entsprechend bewegt. Wenn ich auf dem Markt keine Steuerung finde, mache ich selber etwas.

    Gruss Robert

  • Wenn der Ofen zu viel Luft hat dann ändert sich die Gaszusammenstellung (mehr Sauerstoff) und die Gasmenge.

    Zu wenig Luft führt zu unverbranntem Gas und damit zu zuviel CO.

    Also nicht übertreiben,

    Eine geringere Gasmenge sorgt logischerweise für eine geringere Strömungsgeschwindigkeit und damit zu einer längeren Verweilzeit im Zug.

    Das ist natürlich positiv für den Wirkungsgrad.

  • Eine geringere Gasmenge sorgt logischerweise für eine geringere Strömungsgeschwindigkeit und damit zu einer längeren Verweilzeit im Zug.

    Das ist natürlich positiv für den Wirkungsgrad.

    Das kann aber auch ins Gegenteil ausschlagen: zu wenig Sauerstoff bringt wieder zu niedrige Temperaturen im Brennraum…man muss einen guten Mittelweg finden und wie sie sagen nicht übertreiben.

    Außerdem habe ich beobachtet das wen die Strömunggeschwindigkeit abnimmt die Gase weniger turbulent sind. Bei guten, intensiven Zug bilden die Flammen im Sturzzug einen regelrechte „Feuerwalze“ man kann die Drehung richtig sehen.

    Aber Zuviel Luft hält die Temperatur an VBS immer schön niedrig 8o

  • Hallo zusammen,

    hier noch schnell die Maße meines Brennraums:

    nutzbare Länge des Brennraums: 50 cm

    Länge des Brennraums (Frontscheibe bis rückseitige Kontrollscheibe): 70 cm

    Breite: 30 cm

    Höhe seitlich bis Beginn des Überbrandgewölbes: 45 cm

    Höhe zentral bis höchster Punkt Überbrandgewölbe: 55 cm

    Höhe ohne Überbrandgewölbe bis Decke des Einsatzes: 60 cm

    Ist das eine adäquate Größe für 4,5 kg Auflagemenge???? In der BDA steht was von max. Scheiterlänge von 42 cm. 4,5 kg sind dann drei Scheiter...wie soll das effektiv brennen?

    Gruß

    Oli

    PS: Morgen werte ich die Daten der letzten Messungen aus und poste sie hier.

  • Hallo zusammen,

    so, nun habe ich zuerst die Daten meiner Zuluft ausgewertet, da ja mein Ofen ein Kombiofen ist und die meiste Leistung als Warmluft über die Zuluftgitter abgegeben wird. Ich interessiert ja in erster Linie, mit welcher Methode meine Bude am wärmsten wird. Somit bin ich ja mit dieser Herangehensweise von Abgasmasseströmen unabhängig, da ich eine raumluftunabhängige Anlage habe.

    Im Anhang ist das Diagramm. Die Beschriftung der Datenreihen bedeutet Scheitanzahl x Gesamtmenge

    Auf den ersten Blick sieht man, dass tatsächlich die Abbrände mit den dünneren Scheiten auch die höheren Spitzentemperaturen der Zuluft bilden, aber bildet man den Mittelwert über die ersten 130 Minuten ist das Ergebnis ernüchtern. Der niedrigste Mittelwert liegt bei 50,6° und der höchste bei 54,9°. Nun stellt sich die Frage, ob das arithmetische Mittel überhaupt geeignet ist, um die Leistung/Effektivität abzuschätzen, oder ist es eher wie in der Elektrotechnik, dass man bei Wechselstrom mit rms rechnen muss?

    Gruß

    Oli

  • Hallo zusammen,

    hier nun die Kurven von 4 repräsentativen Abbränden.

    Hier die Daten:


    Klar ist, dass dünnere Scheite die höheren Temperaturen (sowohl Spitze als auch Durchschnitt) erzeugen, und das sowohl am Verbindungsstück ("schlecht"?) aber auch am Zuluftgitter (gut!) und das auch noch über sämtliche Zeitintervalle, d.h. reiner Abbrand, 60 Minuten und 130 Minuten, obwohl die Abbranddauer deutlich kürzer ist.

    Wenn nun die im ersten Post genannte Gerade (Wirkungsgrad in Abhängigkeit von der Temperatur) stimmen soll, dann ist das o.g. Ergebnis meiner Ansicht nach nur so zu interpretieren, dass die Abbrandqualität mit dicken Scheitern deutlich schlechter ist, als mit dünnen.

    Ich überlege gerade, ob es Sinn macht, den Ofen auch noch am Stutzen zu messen und zu ermitteln

    1) den Temperaturabfall im Zug zu messen

    2) ob die im Datenblatt angegebene Temperatur von rund 500°C am Stutzen mit den 4,5 kg erreicht werden

    Bin auf Rückmeldungen gespannt.

    Gruß

    Oli

  • Solche Werte hatte ich erwartet. Optimal scheint mir eine abranddauer von 45-60 Minuten. 130 Minuten sind meiner Meinung für so wenig Holz viel zu lang.

    Die Temperaturen am vbs scheinen ok zu sein, und 70 grad aus den Gittern ist ja auch nicht schlecht.

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