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Hallo,

Wie rechne ich eine volle Aufladung eines Puffers aus wenn ich ihn mit einer konstanten Wasserleistung von 13KW aufheize ? Als Angaben wären da die Ladezeit (Kaminofen brennt den ganzen Abend, sagen wir mal 4 Stunden)und das Fassungsverögen des Puffers (geplant 800 Liter).
Gibt es eine Formel mit der man ebenfalls das benötigte Puffervolumen ausrechnen kann ? Bin mir nicht sicher ob bei einer Ladezeit von 4 Stunden bei 13KW der Puffer gross genug ist. Es wird davon ausgegangen, dass dem Puffer während dieser Zeit keine Wärme entnommen wird. Sinn dieser Berechnung:
Ich möchte an einem Abend den gesamten Puffer aufheizen ohne unnötige Energie durch die thermische Ablaufsicherung zu verlieren.
Danke für jede Hilfe.

Arnold

Volumen mal Wärmekapazität mal Temperaturdifferenz mal Wirkungsgrad.

c(w)= 1,164 Watt pro Liter und Kelvin.

Nü (Wirkungsgrad) = 0,5 ... nie über 0,9. Weil u. a. der Wärmetauscherwirkungsgrad natürlich mit sinkender Temperaturdigfferenz abnimmt.

>Ich möchte an einem Abend den gesamten Puffer aufheizen ohne unnötige Energie durch die thermische Ablaufsicherung zu verlieren.

??

Also, eigentlich ist die TAS nur für'n Notfall da. Normalerweise sollte die Regelung/Thermostat eine Überhitzung verhindern...

Hallo,
hier die Kurzfassung da dieses Thema schon oft diskutiert wurde.

Q = m*c*dt
mit c=1,16Wh

man benötigt also die Temperaturerhöhung und die Wassermenge zur Berechnung der dafür notwendigen Arbeit.

Bsp.:
- Kaltwasser Temp = 10°C
- Speichertemp. max. = 80°C
= dT von 70K

Q = 800Liter * 1,16Wh * 70K
Q = 64.960Wh oder 64,96 kWh

Arbeit = Leistung * Zeit

Zeit = Arbeit / Leistung
bei 14kW Leistung und 64,96kWh Arbeit ergibt dies

Zeit = 4,64 Stunden (ca. 4 h und 38 Minuten)

Verluste usw. wurden hier natürlich nicht berücksichtigt.

Gruß
Ralf

@ sukram und R.B.
ihr seid ja wirklich schnell. Danke für die Hilfe. Ich werde dann mal versuchen die Planung zu optimieren.

Schöne Grüsse,
Arnold

fürchte so wird dat nix...

Na ja, den Unterschied zwischen Theorie und Praxis sollte man nicht ganz unter den Tisch fallen lassen...:-))

Gruß
Ralf

Hallo!

Und der Puffer wiegt nichts und den Stahl muss man nicht aufheizen????

(cp St37 = 0,48 kJ/kg/K)

Gut, ist nicht so viel, aber immerhin! 200 kg Stahl sinds auch!

Gruß,

Ragnar Bogner
SOLABO Energietechnik

Also wenn schon, dann muß aber auch die Dämmung mit berücksichtigt werden - die speichert schließlich auch noch ein paar Ws :-)

Oliver

Kopfschüttel...

Peanuts

Wieso Kopfschüttel???

Die Frage lautete, wie man den Wärmeinhalt eines Pufferspeichers berechnet. Die Antwort muss lauten, indem man den Energieinhalt aller speichernden Massen summiert!

Der Fehler beträgt 10% und zwar nicht weil man es nicht genauer kann, sondern weil man was vergisst!

10% hier 10% da - da kommt schon was zusammen!

Gruß,

Ragnar Bogner
SOLABO Energietechnik

Ausserdem geht kein Pufferspeicher mit
10 GradC an den Start!
So wird aus den 70 K vielleicht 40 oder 50.

Schwabenalf

@ Schwabenalf

doch.....einmal pro Heizperiode...

Kopfschüttel

Peanuts

Martin,

aber auch nur, wenn Du erst am 1.Dezember
nach Vollauskühlung des Hauses die Heizung
mal wieder in Betrieb nimmst :o)))

Schwabenalf

außerdem fehlt der laufende Verbrauch

??? Der Puffer macht doch die gleichen Temperaturschwankungen mit, wie der Inhalt!

Also nochmal: Ich häng mich ja nicht daran auf, weil ich selber weiß, dass der Speichereffekt des Puffermaterials gering ist, aber wenn ich den Wärmeinhalt eines Systems berechnen will, kann ich doch nicht so tun, als wäre der Behälter nicht da!

DEr Behälter macht bei jedem Beladungsvorgang die gleichen Temperaturwechsel mit.

Richtig ist aber, dass ich einen Schmarrn beim Anteil geschrieben habe: Die cp Stahl beträgt ca. 10% von cp Wasser. 200 kg Stahl in Form eines Behälters speichern etwas 1000 l Wasser. Anteil an Systemkapazität also 2%!

Aber wen das Thema genauer interessiert, der kann ja mal nach "Reaktionskalorimetrie" googeln und sich durchlesen, wie man in dieser Disziplin misst. Da spielen die cps aller Komponenten eine Rolle, sonst kann man die Ergebnisse in die Tonne hauen!

Gruß,

Ragnar Bogner

Also dient der Stahlmantel des Puffers ebenfalls als Speichermedium. Wenn der Puffer entladen wird dann gibt der Stahl die Wärme wieder an das Wasser ab (nur wenn keine nennenswerte Verluste durch die Dämmung entweichen).
Aber zurück zum initialen Problem:
Ich möchte mit dem Kaminofen während eines Abends den Puffer 'voll' laden. Der Kaminofen sollte wegen dem Wirkungsgrad mit Nennleistung laufen. Die Brennzeit wird in der Regel um die 4 Stunden sein.
Deshalb möchte ich die Abstimmung 'Kesselleistung/Brenndauer/Puffervolumen' haben. Der Puffer soll in den 4 Stunden geladen sein ohne dass danach noch nennenswerte Energie vom Kaminofen erzeugt wird und über die TAS abgeführt werden müsste (ich weis, die TAS sollte im Normalfall nicht auslösen aber dann wird es schwierig die Nennleistung beizubehalten). Mit einer kleinen Überdimensionierung des Puffers oder einer Verkürzung der Brennzeit kann man das jedoch verhindern. Vor allem mit der Brennzeit ist hier Probieren angesagt aber das Feuer sollte schon 'abendfüllend' sein.

Arnold

Auf den Liter genau wird das sowieso nicht gehen.

4 Stunden * 13 kW sind 52kWh. Um die zu speichern, brauchst du bei entsprechendem Delta T:

80K : 560 Liter (unwahrscheinlich)
60K : 747 Liter (FBH mit 25 Grad RL, Tmax=85 Grad)
45K : 996 Liter (Radiatoren mit 40 Grad Rücklauf)

alles ohne den Stahl etc:-). Abzüglich der Verluste, dem Heizungsverbrauch während der Kaminphase, den eher kürzeren Brennzeiten mit voller Leistung usw.

Oliver
P.S. Was für einen Kaminofen setzt du denn ein?

Hallo Oliver,

Ich werde den CTM Evolution II Plus Maxi-Flam einsetzen. Ist ein neues Gerät und 'richtig' raumluftunabhängig. Ausserdem gehen 85% in die Warmwasserproduktion. Wirkungsgrad laut Angaben über 87%. Die CTM-Internetseite hat das Modell zwar noch nicht aufgeführt aber für Interresierte hier 2 Links wo man das Gerät 'bestaunen' kann.

http://www.jettron.ch/ctm/
http://www.ofenschulte.de/ (Rubrik Wasserwärmetauscher / CTM)

Grüsse
Arnold

Hallo,
hier mal ein Wert aus der Praxis:
Ich brauche um 4000l Puffer von 40 Grad auf 80 Grad zu bringen mit einem 50kW-Kessel (Köb) etwa 7 Stunden. Zeitgleich wird natürlich Brauchwasser erwärmt und geheizt.

Entsprechend der Berechnung von R.B. liegt der theoretische Wert bei 3,7h.

Gruß
Matthias

Hallo Oliver,

ich habe den CTM Evolution II Maxi Flam Plus, 14 Kw Variante, bei mir seit April 2006 am laufen. Er speist in einen 820 l Pufferspeicher ein.
Ich bin mit dem Ofen zufrieden. Tolle große Frontscheibe, wodurch man loderndes Kaminfeuer stundenlang sehen kann. Der Ofen läuft im grünen Bereich am besten, dh. zwischen 60 und 70 Grad. In vier Stunden verbrennt er so gemütlich ca. 25 kg Holz und lädt mir meinen Speicher um etwa 50 kw/h auf. D. h. aus 10 kg Holz, welches eine Energie von 40 kw/h hat werden mir 20 kw/h gespeichert. Der Rest geht in den Raum (aber sehr wenig - meine Frau sitzt mit Wolldecke vor dem Ofen) und in die Umwelt.

Hier ist wieder det, sorry wurde unterbrochen.

Also zwischen von der Firma versprochenem Wirkungsgrad (welcher in der mitgelieferten Bedienungsanleitung nicht aufgeführt war!) und tatsächlichem ist ein Unterschied. Allerdings verfüge ich nicht über Wärmemengenzähler am Ofen bzw. Speicher. Ich gehe zur Zeit davon aus, daß bei meinem CTM ca. 50 % der Holzenergie in Wärme wasserseitig abgespeichert werden. Bei meiner Anlage. Vielleicht liegt es auch daran, daß mein Kaminzug mit 4m über dem Rauchgasrohranschluß grenzwertig ist, oder an meiner Hydraulik (ev. Lufteinlagerungen etc.) etwas nicht stimmt.

Wenn jemand mit einer Befeuerung den Speicher für den ganzen Tag aufheizen möchte, wäre in diesem Falle ein Holzvergaser wohl angebrachter.
Der würde allerdings nicht im Wohnzimmer stehen und hätte keine schöne Sichtscheibe.

Hallo,

ich kann Matthias37 nur bestätigen.

In der Praxis wird der Puffer nie unter 40 °C liegen und selten komplett über 80 °C kommen. Also die Aufheizbare Spanne liegt in der Regel zwischen 45 und 75 °C d.h. also 30 ° C Differenz.

Macht doch an euere Puffer mal 4 Thermometer in unterschiedlich Höhen fest. Je 1 Tauchthermometer bei 25 cm, 75 cm, 125 cm und 175 cm, damit Ihr überhaupt mal wisst, was im Puffer los ist. Dann wird auch nicht so ein Müll geschrieben, wir hier teilweise verzapft wird.

Die ganzen Rechenbeispiele können meiner Ansicht nach nur einen leichten Anhaltspunkt bieten, da die Kesselleistung je nach Holzart, Holzfeuchte, Kaminbeschaffenheit, Materialbeschaffenheit (viel großes Holz oder eher kleine Stücke) sehr stark streut.

Mir hat hier im Forum schon mal einer vorgerechnet, dass mein HDG-Bavaria SL 14 (14,9 kw) ein 2 Familienhaus mit 250 m2 überhaupt nicht annähernd schaffen kann und 1.500 l Puffer bei einem so kleinen Kessel Blödsinn sind. Was ein Quatsch. In der Praxis hat der selbst bei -5 Grad ausreichend Energie überig um den Puffer aufzuheizen.

Wenn Ihr die Berichte hier im Forum von Holzheizanlagenbetreiber lest, ist doch der Puffer überall zu klein gewählt worden.

gruesse
hueroth

Hallo det,
da kann mit dem Maxiflam oder der Betriebsweise etwas nicht stimmen.
Es gehen garantiert 85 % in den Wasserkreislauf.Bei der Plusversion 95 %.Du mußt bedenken das der Heizkreis Wärme verbraucht und andere Räume beheizt.Nur der Überschuss wird im Puffer eingelagert.
Es ist auch egal ob Du den 14 oder 18 Kw Kessel hast.Beide leisten bei 10 kg Holzbeschickung ca.35 KW.
Der einzige Unterschied ist das Typenschild und der Abgasstutzen,150 bzw.180 mm.
Die Wärmeabstrahlung über die Scheibe ist sehr gering,was Du sicher bestätigen kannst. An sich das Idealgerät für gut isolierte Häuser.Gibt es jetzt auch mit zusätzlichen Pelletbrenner.Und nächstes Jahr in verkleinerter Form mit echten 14,99 KW.
Gruss
Ede