Wirkungsgrad Überschlagsrechnung

Ich möchte dir nicht die Freude verderben, aber bei bei mir sähe die Rechnung so aus:

Puffer:
Vorher: oben: 50 °C|unten: 30 °C -> Durchschnitt 40°C
Nachher: 80 °C|60 °C -> Durchschnitt 70°C

-> Temperaturdifferenz vorher-nachher = deltaT = 30 °C

Pufferinhalt + Ofen: 2200+ ~50 Liter = ~2250 Liter

1cal = 1Gramm H2O um 1°C erwärmen
->
30°C * 2250Liter = 67500kcal

0,239cal = 1Joule = 1Ws
1kWh = 3600Ws

->
(67500kcal) / (0,239cal/J)= 282426kJ (= kWs)

(282426kJ) / (3600s)= 78kWh (gewonnener Energieinhalt Puffer)

Wirkungsgrad:
n = (Energie im Holz)/(gewonnener Energieinhalt Puffer)

Fichte: 3,9 kWh/kg (1 Jahr gelagertes Käferholz, eigentlich schon trocken geerntet)
Füllung: 22 kg (?) (50er Scheite) ( Eine Ladung eben )
Holzenergie: 22 kg * 3,9 kWh/kg = 85,8 kWh

n = 78 kWh / 85,8 kWh = 0,91

-> Wirkungsgrad n = 91%

Unter Berücksichtung der Heizung, die nebenher bei drei Radiatoren ein wenig (0°C AT; Vorlauftemp ca. 50°C) lief:
5,0 h geheizt; Annahme Heizleistung 2 kW; 5h * 2 kW = 10 kWh

-> 78 kWh + 10 kWh = 88 kWh

-> Wirkungsgrad n = 102 %

Meiner Meinung liegt das Problem darin, daß der Puffer nicht gleichmäßig erwärmt wird sondern von oben nach unten,
das heißt der Bereich unter dem unteren Thermometer ist eigentlich noch kalt und nicht erwärmt worden.
Eine genaue Auswertung des Pufferinhaltes ist denke ich anhand zweier Thermometer nicht möglich.

Trotzdem eine schöne Rechnung

Hast du die Scheite gewogen? habe gelesen daß die 22 -24 kg Inhalt max. bei Fichte erreicht werden, müßte dann eigentlich bei Buche etwas mehr sein.

Brenndauer hatte ich mit 180 Grad im Schnitt ca. 5 Std. + 0,5 Std. Anheizphase, habe bei 130 Grad abgeschaltet.

Gruß Andreas

Quote

Ich schätze, alles was an 80% herankommt, ist schon EXTREM gut. Ist das doch sogar bei Pelletsöfen im realen Umfeld schon recht gut.

richtig!

SB gibt für Fichte 33Kg und für Buche 49Kg pro Füllung an, aber nicht bei meinem krummen Holz denke ich.

der Puffer wird von oben nach unten nicht gleichmäßig erwärmt, die Schicht schiebt sich unter leichtem Temperaturverlust nach unten durch und steigt dann, wenn noch Energie da ist, langsam gleichmäßig an.
ich hab das mehrfach beobachtet und habe 9 Fühler am Puffer, ca. alle 20cm

Gruß Erwin

Mit der UVR 1611, muß aber auf 4 Fühler von hand umschalten= entweder oder, aber es reicht für solche Prüfung.

Aufs letzte % ist schlecht zu rechnen, aber die Tendenz ist wichtig und gut zu ermitteln.

der HV ist auch etwas Wetterfühlich und brennt nicht jeden Tag gleich 10% schwankung ist normal.

Gruß Erwin

Hallo Helmut,
das Problem dürfte sein, das "Otto-Normal-Steuerung" max. 2 Speicherfühler hat, einen oben und einen unten. Die "premium" Variante wie bei mir hat 4 Fühler. 9 Fühler an einem Puffer sind schon Luxus.

Und bei zwei Fühlern hast Du das Problem, das sofern der Puffer wie geplant einschichtet, Du kurz über dem unteren Fühler bereits 90° haben kannst. Aber der Fühler zwigt trotzdem noch 20° an. Dann hast du einen schnitt von 55°, obwohl der Speicher schon fast max. gefüllt ist.

Der einzige Weg, zuverlässig rauszufinden, was in den Puffer reingegangen ist, ist eigentlich nur ein WMZ.

mfg
Thomas Pfaffinger

Hallo,

das ist ja eine tolle Rechnung. Ich habe sie mal für mich durchgerechnet mit meinen Zahlen von Vorgestern, und komme da auf ca. 70% Wirkungsgrad. Wobei mein Kessel ja noch fast im Rohzustand steht, und ich leider nur 4 Anlaloge Thermometer am Puffer habe (Genauigkeit ungewiss), und eine Hand die merkt, wenns heiß wird.

Ich wiege mein jetzt Holz auch ab, da ich nach der letzten Überhitzung (Pufferrücklauf zum Kessel 90-95 Grad, alle Pufferthemometer 100 Grad, noch ne Menge Holz :ohmy: und der Kessel hat mir ein Lied gezischt und gepfiffen ;), hoffentlich nicht das Lied vom Tod :ohmy:) etwas vorsichtig geworden bin. Außerdem muss der Kessel bei mir Hausfrauentauglich bleiben, wenn ich mal nicht da bin.

Also ich hatte am Dienstag mit 18,2 kg Kyrill-Fichte (Restfeuchte im Schnitt 15%) meinen Puffer (Durchschnittswerte) von 30 Grad auf fast komplett 70 Grad (schätze es ware 70, da der Kessel 75-76 Grad hatte) bekommen. Was fehlte war das Stückchen unter dem letzten Thermometer bis zum Rücklauf. Mit den 18 kg ist der Kessel ca. 3/5 - 3/4 voll.

Ich denke, je mehr Puffer, desto höher der Wirkungsgrad, da ja für 3000l (mein Traum :cheer:) auch nur einmal angeheizt wird.

Gruß Sirko

Solche Berechnungen sind doch von vielen Faktoren abhängig.
Vom Atmos Kessel weiß ich um die BAFA Zulassung zu bekommen ist es eine sehr aufwendige Vorbereitung gewesen. Der TÜV hat dann diese Prüfung durchgeführt.
Die Holzsorte weiß ich nicht mehr nur soviel es war Hartholz. Dann hat man den Füllraum so eingeschichtet das so wenig wie möglich Hohlraum zwischen den Stücken war. Die Holzstücke wurden alle nummeriert damit sie auch an die richtige Stelle wieder kommen. Die Düse war nicht die originale sondern eine spezielle präperierte. Dann spielten die Witterungsverhältnisse eine Rolle usw.
Das alles zusammen ergab dann für einen GSE 30 einen Wirkungsgrad von 90,8 % laut Werksangaben und so bekam er die BAFA Zulassung. Laut Werksangaben fasst der Füllraum 130 lt. Im Atmos Forum haben einige auch die gleichen Versuche angestellt und wollten den Wirkungsgrad ihres Kessels ermitteln. Der erste Fehler wurde ermittelt das die 130 lt. Füllraum nicht stimmen. Atmos. CZ räumte dann ein, es seien 120 lt. Viele User und ich auch blieben aber bei 110 lt. Die verschiedenen Wirkungsgrade der User lagen alle unter 70 %. Wieviel Wärme der Atmos hinten an seinem nicht isoliertem Wärmetauscher abstrahlt, fehlt für die Wasser Erwärmung.
Einige User haben ja Untermieter und müssen die Nebenkosten genau berechnen. Da weiß ich das viele neben dem Wärmemengenzähler auch jedes Holz was in den Kessel kommt, gewogen wird und nach Holzsorte berechnet wird.
MfG Jürgen

Also ich habe Prüfungen für die BAFA-Zulassung mitgemacht.
Ein normaler geregelter Betrieb, wie zu Hause ist das schon deshalb nicht, weil man eine unbegrenzte Wärmeabnahme hat. Der Kessel wird vorgeheizt - so vielleicht zwei Stunden. Dann glüht da drin schon jeder Schamott-Krümel. Dann wird der Kessel sechs Stunden unter Vollast betrieben. MIt ausgesuchtem Holz und ohne dass eine Regelung heruntermoduliert oder abschaltet, wie das bei vollen Puffern ja passieren müßte. Insofern halte ich diese Prüfung für das eine, die Realität für was anderes. Dennoch muß man sagen, dass der Vigas bisher auch da nicht auf die BAFA-Forderungen kam.
Schlagt mich nicht, das ist nun mal so.

Pelletöfen werden einmal unter Voll- und einmal unter Teillast gemessen. Da ist es dann schon anders. Würde man das beim Vergaserkessel auch machen, trennt sich dann die Spreu vom Weizen. Wobei ich das sinnlos finde. Einen Pelletbrenner kann man im Betrieb automatisch an- und abschalten. Zwar nicht so schnell wie Öl oder Gas, aber dafür sollen die ja auch einen Puffer haben. Folglich heizt der Pelletbrenner auf eine Kesselsolltemp. hoch, schaltet ab und zündet erst wieder, unterhalb einer Wiedereinschalttemperatur, die meist unter 60° liegt. Damit läuft der Pelletbrenner in der Regel in Vollast. Der Vegaser -sofern er modulieren kann- eben nicht. Der heizt hoch, bis Kessel und Puffer auf Soll sind und muß dann heruntermoduliert werden, bis das Holz weg ist. Oder-wenn er nicht modulieren kann- schaltet den Lüfter aus und ein, um die Kesseltemperatur hoch zu halten. Würde man da mal messen, wär's 'ne Katastrophe.

Folglich müßten die Prüfungen eigentlich anderherum sein. Vergaser in Voll- und Teillast und Pellet nur in Vollast. Dann wäre die BAFA-Liste übersichtlicher.

Thomas Vollmar

Hallo Helmut,
du missverstehst mich. Du hast keinen Temperaturverlauf im Puffer, wenn es richtig gemacht ist. Du hast oben das heisse Wasser und unten das kalte. Dazwischen hast du nur eine Sprungschicht. Wenn Du tauchen solltest, kennst Du das evtl. Innerhalb von ein paar cm wir das wasser um gut 10-15 Grad kälter.

mfg
Thomas Pfaffinger

Hallo Forum, Hallo Helmut
mal als freundlicher Hinweis: Energieinhalt eines Pufferspeichers berechnen

Hier mal meine Verläufe:

Nur die Sensoren Puffer oben und unten:

Alle Puffersensoren und der HVG VL und RL

Am Anfang kam noch die WW-Bereitung am Puffer oben ins Spiel. Ich denke man kann sich aber den Verlauf gut vorstellen
Am ende zieht das Haus meiner Eltern den Puffer etwas leer, was an der Zickzack-Linie zu erkennen ist.

Helmut
Bei der Berechnung von dir würde ich von 17:00 bis ca 21:00 den Speicher mit dem gleichen Energiegehalt haben. Danach "springt" der Energiegehalt spontan nach oben. Darum sollte man für die Messung einen WMZ verwenden.

mfg
Thomas Pfaffinger

Hallihallo,

ich habe meine Anlage im Sommer umgebaut und gleich noch einen WMZ für die Pufferladung eingebaut.
Heute habe ich mal das Holz gewogen, damit ich mal den Wirkungsgrad bei mir berechnen kann.
Ladung waren 20,8 kg Kiefer ( mit 4,4 kW je kg angenommen )
Das macht einen Energieeinsatz von 91,3 kWh
Der Ladeertrag war 50,1 kWh, was dann einen Wirkungsgrad von 55 % macht.

Randinfos:
-Ich habe nur den Abgasfühler verlängert (8cm) und
den Brennraum etwas nach vorne verlängert ( Schamottstein hinten Quer und davor 2 Steine längs )
-der Kessel ist vor 10 Abbränden gereinigt worden
-dank der AK- Software, die ich mein eigen nennen darf, steht die Solltemperatur auf 82°C, damit die Abgastemperatur bei 260°C (+/- 10K) geregelt wird.
-Rücklauf in den HV pendelt bei 70-71°C
-Vorlauf und Pufferladetemperatur liegt zwischen 82 und 83°C
-und der Lüfter regelt zwischen 50-70%

Gruß Jens