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Süggimann

(Junior Member)

Hallo liebes Forum.
Nachdem ich schon viel bei euch gelesen habe möchte ich mich nun auch mal an die Experten hier wenden. Ich bin seit zwei Jahren stolzer Besitzer eines Grundofens und bin sehr zufrieden damit. Es gibt keine Probleme. Der Ofen zieht gut, verbrennt sauber (vielleicht auch dank EAS), die Scheibe ist noch so sauber wie am ersten Tag, die Schamottesteine in der Brennkammer brennen nach jedem Abbrand wieder hell (sauber), die Wärmeabgabe stimmt (zumindest bin ich damit bisher zufrieden), die Räume überhitzen nicht und vieles mehr. Wo ich mir nicht ganz sicher bin ist ob die Abbrandtemperaturen hoch genug sind. Die EAS zeigt meist Spitzenwerte gemessen im Überbrand von 650 - 700°C.

Leider habe ich (wie viele andere auch hier im Forum) keine Berechnung von ihm und kann mich nur auf die Herstellerangaben beziehen.

Brunner HKD 5.1/12 GOT mit GOF 37x37 und EAS

Mich würde interessieren wie man den Wirkungsgrad im Nachhinein bestimmen kann und ob ihr mir vielleicht Tipps zur Optimierung geben könnt. Ich bin für sämtliche Hinweise dankbar.

Weitere Infos zum Ofen, der Anwendung und Temperaturmessreihen findet ihr im Anhang.

Danke für Feedback.

Gruß Süggimann
Dateianhang (verkleinert):

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Dateianhang:

 Ofenbeschreibung.pdf (64.57 KByte | 6876 mal heruntergeladen | 433.6 MByte Traffic)

Dateianhang:

 Grundofen Temperaturen 8,0 kg.pdf (211.1 KByte | 6800 mal heruntergeladen | 1401.83 MByte Traffic)

Dateianhang:

 Grundofen Temperaturen 12,5 kg.pdf (218.07 KByte | 6811 mal heruntergeladen | 1450.47 MByte Traffic)

Dateianhang:

 Oberfächen Temperaturen 12,5 kg.pdf (189.71 KByte | 6824 mal heruntergeladen | 1264.25 MByte Traffic)

14.03.19, 20:02:47

Robert

(Senior Member)

Zitat von Süggimann:

Mich würde interessieren wie man den Wirkungsgrad im Nachhinein bestimmen kann und ob ihr mir vielleicht Tipps zur Optimierung geben könnt. Ich bin für sämtliche Hinweise dankbar.

Der Wirkungsgrad des GO errechnet sich nach der EN 15584 mit dieser Formel:
=101.09-0.094 x tF - 6.275 x 10-6 x tF^2 - 3.173 x 10-9 x tF^3
Dabei ist tF die mittlere Temperatur der Rauchgase am Schornsteineintritt.
Was soll denn optimiert werden, wenn Sie zufrieden sind? Nur messbares lässt sich verbessern!
Gruss Robert
15.03.19, 11:23:49

Süggimann

(Junior Member)

Vielen Dank für Ihre Antwort.
Wie ermittle ich die mittlere Temperatur?
Das ist doch die so häufig beschriebene Stutzentemperatur, d.h. die Temperatur am Ende des Zuges, wo die Abgase in den Schornstein münden. ODER?
Zu welchem Zeitpunkt des Abbrandes ist sie zu ermitteln? Ich dachte ich messe die Stutzentemperatur während des gesamten Abbrands und nehme das Tmax. daraus.

Zur Zeit kann ich das mangels fehlendem Thermometer ohnehin noch nicht machen. Gibt es Empfehlungen bzgl. des Thermometers?

Gruß Süggimann
15.03.19, 11:59:01

pyromanenoli

(Senior Member)

Hallo zusammen,

da dem Wirkungsgrad sehr große Bedeutung zugeschrieben wird und dieser eine einfache und vielfach gebrauchte und damit vertraute "Einheit" hat, nämlich %, lohnt es sich, darüber mehr zu wissen.

Die Formel dafür hat Robert freundlicherweise bereits gepostet. Rechnet man sie durch - ich nehme an, sie ist schon insoweit verkürzt, dass die Einheiten vernachlässigt werden dürfen und die Temperatur in °C anzugeben ist und nicht etwa in K oder F - fällt auf, dass sie noch weitaus einfacher angegeben werden kann - nämlich:

Wirkungsgrad = 101,09 - 0,094 x tF (in %)

Dies ist möglich, da die letzten beiden Ausdrücke mit T^2 und T^3 zusammen erst ab Temperaturen von rund 400°C so groß werden, dass sie die 1% übersteigen. Einen Wirkungsgrad auf die erste oder gar zweite Nachkommastelle ausrechnen zu wollen, ist ohnehin fern ab jeglicher Realität.

Trotzdem brennen mir Fragen unter den Näglen.

a) Wie wird die mittlere Abbrandtemperatur definiert? Das Integral unter der Kurve? Wie ist die Startzeit definiert? Die Endzeit dann nach 78 min.? Dies ist in sofern relevant, da ein schlechtes und damit ja längeres Abbrandverhalten sich positiv auf den Wirkungsgrad auswirkt - natürlich nur rein rechnerisch.

b) Warum , bzw. welche Annahmen werden bei der Berechnung getroffen, dass diese Formel wohl nur für Grundöfen gilt, nicht aber für Kamin- oder Kombiöfen? Denn alle Öfen haben eines gemeinsam: Holz wird verbrannt und die Restwäre geht durch den Schornstein.

Gruß
Oli
13.12.19, 15:05:49

nederbelg

(Senior Member)

geändert von: nederbelg - 13.12.19, 23:46:23

Zitat von pyromanenoli:


Trotzdem brennen mir Fragen unter den Näglen.

a) Wie wird die mittlere Abbrandtemperatur definiert? Das Integral unter der Kurve? Wie ist die Startzeit definiert? Die Endzeit dann nach 78 min.? Dies ist in sofern relevant, da ein schlechtes und damit ja längeres Abbrandverhalten sich positiv auf den Wirkungsgrad auswirkt - natürlich nur rein rechnerisch.

b) Warum , bzw. welche Annahmen werden bei der Berechnung getroffen, dass diese Formel wohl nur für Grundöfen gilt, nicht aber für Kamin- oder Kombiöfen? Denn alle Öfen haben eines gemeinsam: Holz wird verbrannt und die Restwäre geht durch den Schornstein.

Gruß
Oli


Hallo Oli,

Mit "mittlerer" wird hier nicht" Effektivwert" gemeint, sondern wirklich den Mittleren Wert.

Als Startzeit ist normalerweise den Moment wo die Tür geschlossen wird gemeint. Also maximal wenige Minuten nach dem Anzünden. Die erste ganz "kalte" Momenten werden also nicht mitkalkuliert. Und ja, die 78min sind bis zum erlischen der Flammen (und verschließen der Verbrennungsluftzufuhr) und dürfen nicht beliebig verlängert werden.

Weil in Kaminöfen mit komplett andere (viel niedrigere) Lambdawerte als der 2,95 vom GO, verbrennt wird, kann diese Formel nicht für Kaminöfen benützt werden. Da stimmt sie einfach nicht.

Gr Nederbelg

13.12.19, 21:52:23

nederbelg

(Senior Member)

geändert von: nederbelg - 13.12.19, 22:47:29

Hallo Suggiman!

Allererst: willkommen hier ins Forum und schön zu sehen dass sie interessiert sind um das Beste aus ihrem Ofen raus zu hohlen.

Sie sagten:
Zitat:
Wo ich mir nicht ganz sicher bin ist ob die Abbrandtemperaturen hoch genug sind. Die EAS zeigt meist Spitzenwerte gemessen im Überbrand von 650 - 700°C.


Die Messwerte im Überbrand erscheinen mir nicht schlecht obwohl sie auch nicht sonderlich hoch sind. Die exakte platzierung der Messfühler, bedeutet aber ganz schnell 100Grad mehr oder weniger. Daher sind die exakte Werte eigentlich unwichtig.

Laut Datenblatt von Brunner sollte die mittlere Überbrandtemperatur 560°C sein (laut EN 15544: 550°C). Und mir erscheint es alsob die mittlere T über 78min indertat ungefähr dieser Wert hat, also OK.

Optimierungspotential gibt es fast immer: einige Prozente mehr oder weniger Luft oder einige Minuten eher oder später runter reglen hat schon ihre Auswirkung. Mehr oder weniger Holz, usw. Um dahinter zu kommen, braucht es aber ganz viele Meßreihen unter gleiche Bedingungen. (Temperatur, Brennstofmenge, - Größe, usw)

Zitat:
Wenn ich die durchschnittliche Abbrandmenge von 10,7 kg pro 24 h umrechne komme ich auf eine durchschnittliche Leistung von 1,77 kW/h Kann das sein? Ist das richtig?


Ihre Rechnung stimmt fast: sie sind den Wirkungsgrad vergessen (Annahme~80%)

10,7x4,16/24 x0,8=1,48kW
Wenn Wirkungsgrad kleiner als 80%, dann Leistung ebenfalls kleiner.

Das wiederum passt doch ziemlich gut zum Heizlast!

Gr Nederbelg
13.12.19, 22:32:21

pyromanenoli

(Senior Member)

geändert von: pyromanenoli - 13.12.19, 23:07:36

Hi nederbelg,

Zitat:
Mit "mittlerer" wird hier nicht" Effektivwert" (Integral) gemeint, sondern wirklich den Mittleren Wert


Was heißt das? Verstehe ich nicht.
Tmittel = 0,5 x (Tmin + Tmax)???

Zitat:
Weil in Kaminöfen mit komplett andere (viel niedrigere) Lambdawerte als der 2,95 vom GO, verbrennt wird


Interessant. Warum benötigt der GO ein höheres Lambda?

Nch den Angaben von Süggimann hat der Ofen über 2000 kg (aktive?) Masse. Herr Kern gibt immer eine Masse von rund 1000 kg pro 10kg Feuerung an. Folglich wäre der Ofen hier fast doppelt so schwer, wie ihn Herr Kern bauen würde.


Gruß
Oli
13.12.19, 23:02:13

nederbelg

(Senior Member)

geändert von: nederbelg - 13.12.19, 23:51:54

Ein GO "benötigt" ein höheres Lambda, weil hier nicht unter Sauerstoffmangel versucht wird die Verbrennungsgeschwindigkeit zu kontrollieren , um dann mittels "tertiärluft" die unvollständig verbrannte Heizgase zu verbrennen.

Zitat:

Was heißt das? Verstehe ich nicht.
Tmittel = 0,5 x (Tmin + Tmax)??


Ich habe mich falsch ausgedrückt: ich meinte mit mittlere Temperatur die Oberfläche unter die Grafik (also doch die Integral) nur nicht den Effectivwert (RMS, quadratisches Mittel)

Zitat:

Nch den Angaben von Süggimann hat der Ofen über 2000 kg (aktive?) Masse. Herr Kern gibt immer eine Masse von rund 1000 kg pro 10kg Feuerung an. Folglich wäre der Ofen hier fast doppelt so schwer, wie ihn Herr Kern bauen würde


Was auch deutlich zu sehen ist in der Grafik der Hüllentemperatur: die ist bei 24 Stunden noch ziemlich hoch.

Gr Nederbelg
13.12.19, 23:45:24

Theo Kern

(Administrator)

geändert von: Theo Kern - 14.12.19, 09:40:08

1000kg aktive Ofenmasse/10kg Abbrandmenge sind so eine ca. Untergrenze wenn man einen Kleingrundofen baut.

Ein Grundofen, gebaut ohne Berechnung, ist ein NoGo.

Die Papierwerte des Feuerraums haben nichts mit dem fertigen Ofen zu tun.
Das ist bei uns nicht anders als auch bei Brunner.
Diese Werte zeigen nur den Zustand der Konfiguration im Prüfstand.

Da diese Konfiguration aber vor Ort nicht gebaut wird muss der zu bauende Ofen berechnet sein.
Dafür gibt es verschiedene Methoden. Für mich klar die Beste ist die EN15544.
So berechne ich absolut jeden Ofen den wir bauen.

Theo L. Kern theo.kern@kachelofen-profis.de http://www.kachelofen-profis.de Für direkten Kontakt bitte meinen E-Mail Link benutzen und eigene Kontaktdaten nicht vergessen. Auf halbanonyme Mails antworte ich nicht.
14.12.19, 09:31:51

Süggimann

(Junior Member)

Hallo zusammen,
nachdem ich mir ein Thermoelement zur Messung der Temperaturen bei Schornsteineintritt gekauft habe, kann ich nun von meinen Erfahrungen und Ergebnissen berichten, welche mich etwas beunruhigen.
Ich messe dort während des Abbrands ein Maximum von ca. 70°C, bei Brennraumtemperaturen gemessen mit der EAS von 600°C (+/- 50°C)und einer Zuglänge von 8 m. Der Ofenbauer und der Schornsteinfeger meinten auch dass es recht niedrig sei, jedoch sehen sie keine gravierenden Probleme, weil
1. der Schornstein zweischalig, mit Isolierung und glasiertem Innenrohr ist.
2. der Schornstein nur durch sehr gut gedämmte Räume verläuft.
3. das Schornsteinende vom Schorni begutachtet wurde und keine Auffälligkeiten gefunden wurden und
4. es noch einen weiteren Ofen gibt, der an diesem Schornstein betrieben wird, der an der selben Stelle Temperaturen von über 170°C hat und somit die evtl. anfallende Feuchtigkeit vom GO wieder abtrocknet und austreibt.

Die Werte lassen meiner Meinung nach auf einen sehr hohen Wirkungsgrad schließen bzw. auf einen etwas zu langen Zug. Da der Ofen aber perfekt funktioniert (wie Eingangs beschrieben) mache ich mir da weniger Gedanken.

Wie seht ihr das?
17.12.19, 21:37:20

nederbelg

(Senior Member)

geändert von: nederbelg - 17.12.19, 22:36:33

Die Mindestzuglänge wäre 1,5x Wurzel mb. Wobei mb = maximale Brennstoffmenge. Bei Ihnen ist mb ungefähr 13kg.
Die Mindestzuglänge wäre also 5,4m. Da sind ihre 8m schon erheblich mehr.

Das und die eher niedrige Maximaltemperuren, bedeuten eine zu niedrige Schornsteineintrittstemperatur. Mit nur 70Grad wird sicher die minimale Schornstein Innenwand Temperatur unterschritten. Normalerweise bedeutet das, ein Versotten des Kamins.

Die niedrige Temperatur bedeutet aber auch, einen (vielleicht zu) kleinen Förderdruck, woraus sich in Umkehrschluss vielleicht die niedrige Temperatur erklären lässt. Wie lange dauern denn die beide Abbrände bei ihnen?

Wie haben sie die Temperatur eigentlich gemessen? Am Rohr oder Im Rohr? Wenn nicht IM Rohr, dann sagt diese Messung kaum was aus. Da sie aber so niedrig sind, vermute ich mal sie haben am Rohr gemessen??

Apropos Wirkungsgrad: der thermischen Wirkungsgrad ihrer GO ist sehr (zu) hoch, das bedeutet aber nicht das der chemischen Wirkungsgrad auch so hoch ist! Wenn die "nicht ganz so hohe" Temperaturen im Brennraum auf einen Förderdruckmangel (Luftmangel) zurück zu führen sind, wird die Verbrennung auch nicht ganz optimal sein.

Jedenfalls sieht man hier wieder wie wichtig eine Berechnung von Ofen und Schornstein ist.

Gr Nederbelg
17.12.19, 21:57:10

Süggimann

(Junior Member)

Hallo Nederbelg,
ich gebe Ihnen völlig recht. Normalerweise sollte Feuchtigkeit entstehen, tut es aber offensichtlich nicht.

Was meinen Sie mit zu kleinem Förderdruck? Dann müsste das Flammenbild doch schlecht sein und der gesamte Abbrand z.B. zu Rußablagerungen an der Scheibe führen, oder? Davon kann ich nichts feststellen.

Die Temperatur habe ich IM Rohr gemessen und bin mir auch ziemlich sicher, dass sie stimmt. Ich habe das Thermoelement vor Einbau bei verschiedenen Temperaturen gecheckt.

Werde das weiter im Auge behalten.

Gruß Süggimann
17.12.19, 23:01:56
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