Wassertechnik

Feuer und Wasser

Die Heizlast von Neubauten, insbesondere Niedrigenergiehäusern ist in den letzten Jahren immer weiter gesunken. Bei vielen Einzelfeuerstätten besteht daher zunehmend die Gefahr, dass der Aufstellraum überheizt wird, da zu leistungsstarke Wärmeerzeuger zum Einsatz kommen. Kachelofenanlagen mit Kesseltechnik bieten den großen Vorteil, dass der Abwärmeofen bedarfsgerecht für den Aufstellraum dimensioniert wird. Alles was an direkter Wärme in Form von Warmluft/Strahlung zu viel für den Raum wäre, wird in Heizwasser umgewandelt und in einem Heizwasserspeicher zwischengelagert. Kühlen die Raumbereiche ab, muss der Wärmelieferant Kachelofen nicht sofort gefeuert werden. Über das bestehende Heizwassersystem kann jederzeit auf die zwischengelagerten Wärmeerträge zurückgegriffen werden. Der Heizwasseranteil der Einzelfeuerstätte entscheidet, wie viel Holz pro Abbrand verfeuert werden kann ohne den Raum zu überheizen. Hier gilt: Je höher der Kesselanteil, umso mehr Holz kann verfeuert werden. Dadurch reduziert sich der Bedienaufwand. Das zum Gebäude passende Kesselgerät garantiert, dass auch Stunden nach einem Abbrand die Räume weiterhin über die gespeicherten Heizwassererträge beheizt werden können.

Wie kommt die Wärme der Heizgase ins Wasser?
Bei der Verbrennung von Holz entstehen Heizgase mit einem Temperaturniveau zwischen 600-900°C. Einen Teil der Heizgase gilt es für die Heizwassergewinnung zu nutzen. Die Heizgase strömen durch ein metallisches Rohrbündel einen so genannten Wasserwärmetauscher der sich im Kesselkörper befindet (1). Dessen wassergekühlte, wärmedurchlässigen Wände entziehen den Heizgasen die Wärme und kühlen diese ab. Aber nicht nur die Heizgase auch der heiße Brennraum kann zur Heizwassererwärmung beitragen. Um den Heizwasseranteil weiter zu steigern, wird der schamottierte Brennraum häufig mit einem Kesselkörper ummantelt (2). Der Schamottebrennraum erwärmt die Wände des Kesselkörpers und das darin befindliche Wasser. Kesselkörper und Wasserwärmetauscher bilden eine Baueinheit in der sich Heizwasser befindet. Durch beide Prozesse des Wärmeübergangs heizt sich das Wasser auf 70-80°C auf, wird in einem Pufferspeicher gesammelt und erwärmt bei Bedarf Heizkörper sowie Fußboden- und Wandflächenheizungen. Mit dem restlichen Anteil der Heizgase (3) wird z.B. eine Kachelwand erwärmt und sorgt für angenehme Strahlungswärme im Wohnraum.

Kesselmodul & w-Konzept

Kompakt- & Kaminkessel

HWM, Kompaktkessel und SK-Konzept

20-40% Sichtscheibenanteil
20-45% Heizeinsatz & Nachheizfläche
(zeitverzögerter Wärmeanteil)
35-40% Heizwasseranteil

Die Möglichkeiten einer Kachelofenheizung für die Heizungsunterstützung

Der aufgesetzte Wärmetauscher unterstützt im Regelfall die bestehende Zentralheizung.
Auf der Holzbrandfeuerung befindet sich ein Wasserwärmetauscher, der wie bei einem Durchlauferhitzer die Wärmemenge der Heizgase aufnimmt und in Form von heißem Wasser dem Pufferspeicher zuführt. Zwei Ausführungen werden angeboten:

Bei Heizkaminen mit aufgesetztem Kesselmodul strömen die Heizgase nach dem Wärmetauscher direkt in den Schornstein.
Beim w-Konzept strömen die Heizgase durch einen auf den Holzbrandeinsatz aufgesetzten Wasserwärmetauscher oder durch eine nebenstehende, keramische Speichermasse. Eine Rauchgasumschaltklappe ermöglicht die Betriebsweisen Heizwassererzeugung oder Kachelofeneffekt.

Heizkamineinsatz
Kesselmodul

Das Kesselmodul - Heizkamine mit aufgesetztem Wasserwärmetauscher

Für Kunden die Kaminoptik mit Kesseltechnik verbinden wollen, wurde das Kesselmodul entwickelt. Einen Wärmetauscher der direkt auf den Heizeinsatz aufgesetzt und an den Schornstein angeschlossen wird. Heizkamine mit Kesselmodul unterstützen mit ihrem Heizwasseranteil von ca. 35% die vorhandene Zentralheizung. Für die Kaminoptik werden als Wärmeerzeuger die Kamineinsätze der Serie Romantik-Feuer und Kompakt-Kamine verwendet. Die große, einfach verglaste Sichtscheibe sorgt dafür, dass während des Abbrandes sofort eine hohe Wärmeabgabe an den Raum stattfindet. Wird weniger schnelle Wärme benötigt, kommt ein Kamineinsatz mit kleinerer Sichtscheibe zum Einsatz.

Feuerraum
Aufsatzkessel
Heizgasumschaltklappe
keramische Speichermasse

Klassischer Speicherofen mit zuschaltbarem Heizwasseranteil

Das w-Konzept vereinigt die Wirkung des klassischen Speicherofens mit der Möglichkeit der Heizwassergewinnung. Als Wärmeerzeuger dient ein leistungsstarker Kachelofenheizeinsatz mit einem Brennraum für 50 cm Scheitlänge und einer Füllmenge bis 10 kg. Auf diesem befindet sich ein sehr leistungsstarker Aufsatzkessel. Über eine Rauchgasumschaltklappe vor dem Schornstein können die Heizgase durch diesen Wasserwärmetauscher oder alternativ durch das keramische Zugsystem strömen: Während des Abbrandes soll die Abwärme des Heizeinsatzes in beiden Betriebsweisen für eine ausreichende Erwärmung des Wohnraumes sorgen.

10-30% Sichtscheibenanteil
10-30% Heizeinsatz & Nachheizfläche
(zeitverzögerter Wärmeanteil)
bis 60% Heizwasseranteil

Die Möglichkeiten einer Kachelofenheizung für die Kachelofenheizung in Gebäuden bis 6 kW

Ein Feuerraum als schamottierter Kesselkörper mit integriertem Wasserwärmetauscher für die Kachelofenheizung in Gebäuden mit einer Heizlast bis 6kW.
Über oder hinter dem Kesselkörper befindet sich ein kleiner Wasserwärmetauscher, der von den Heizgasen permanent durchströmt wird. Die Kesselgeräte haben Feuerräume für 35cm Scheitlänge (Füllmenge 3-6kg):

Die Kompaktkessel mit kleinem Brennraum - ideal für den Umbau einer bestehenden Kachelofenanlage zur Heizwassererzeugung.
Der gedämmte Kamin-Kessel mit großer Doppelglasscheibe. So viel Heizwasser wie möglich bei maximaler Sichtscheibenausführung.

Feuerraum
Wasserwärmetauscher
Kesselkörper
Speicherfläche
Anheizklappe

Kompaktkessel - Raumwunder für Scheitlängen bis 35 cm

Der Brennraum für Scheitlängen bis 35 cm (Füllmenge 3-5 kg) eignet sich bestens für die Nachrüstung von Kesseltechnik in bestehenden Ofenanlagen. Als Kachelofenheizung wird er bei Gebäuden bis zu einer Heizlast von 6kW eingesetzt:

mit geringer Bautiefe dafür höher
mit niedriger Bauhöhe dafür tiefer

Eine Bauform benötigt eine Nachheizfläche, die andere kann aufgrund seiner Bauweise auch direkt am Schornstein angeschlossen werden.
Bei allen Varianten liegt der Heizwasseranteil zwischen 50-60%. Die Restwärme wird meist über ein keramisches Zugsystem in Form von Strahlungswärme mit geringer, zeitversetzter Wärmeabgabe an den Aufstellraum abgegeben.

Für die Befeuerung von einem Nebenraum gibt es die Möglichkeit, das jeweilige Kesselgerät mit einer Frontplatte und Kontrollfenstertür auszurüsten.

Feuerraum
Wasserwärmetauscher
Kesselkörper

Der Kamin-Kessel - Kaminfeueratmosphäre als Zentralheizung

Viel sichtbares Feuer und maximaler Kesselertrag - der Kamin-Kessel kombiniert die Atmosphäre einer Kaminfeuerstelle mit der Forderung nach hohem Heizwasserertrag. Ein schamottierter Brennraum mit Kesselkörper und integriertem Wasserwärmetauscher nutzt bis zu 60% der zur Verfügung stehenden Wärmemenge. Damit lassen sich Kachelofenheizungen in Gebäuden mit einer Heizlast bis zu 6kW realisieren. So viel sichtbares Feuer wie möglich führt bei herkömmlichen Kesselkaminen dazu, dass der Aufstellraum in Niedrigenergiehäusern bereits nach dem ersten Nachlegen überheizt wird. Um diesen Saunaeffekt zu reduzieren, hat der Kamin-Kessel eine hochschiebbare Doppelglasscheibe. Die Thermoverglasung reduziert die Wärmeabstrahlung an den Wohnraum ohne den Blick auf das Flammenspiel zu beeinträchtigen. Der nach außen gut gedämmte Kesselkörper hat das Ziel so viel Heizwasseranteil wie möglich für die Zentralheizung zu liefern.

10% Sichtscheibenanteil
20-40% Heizeinsatz & Nachheizfläche
(zeitverzögerter Wärmeanteil)
50-70% Heizwasseranteil

Die Möglichkeiten einer Kachelofenheizung für die Kachelofenheizung in Gebäuden bis 9 kW

Ein großer Feuerraum als schamottierter Kesselkörper mit integriertem bzw. zuschaltbarem Wasserwärmetauscher für die Kachelofenheizung in Gebäuden mit einer Heizlast bis 9 kW. Kesselkörper mit Brennräumen für 50 cm Scheitlänge (Füllmenge 5-10 kg):

Der HWM, ein reiner Kesselkörper, der von Innen über die heiße Brennraumschamotte und von Außen über das anliegende, keramische Zugsystem erwärmt wird. Klassischer Strahlungsofen mit einem Heizwasseranteil von ca. 50%.
Der Kompaktkessel B4. Ein Kesselkörper mit integriertem Wasserwärmetauscher und Reinigungsmechanik. Kombinierbar mit aufgesetzter oder nebenstehender Speicher- oder Warmluftnachheizfläche.
Das SK-Konzept. Die am häufigsten verbaute Variante bei Kachelofenheizungen! Gedämmter Kesselkörper mit zuschaltbarem, leistungsstarkem Wasserwärmetauscher. Kombiniert mit einer nebenstehenden Speicher- oder Warmluftnachheizfläche. Der Heizwasseranteil des Kachelofens liegt zwischen 30-70%.

Feuerraum
keramische Speichermasse
Kesselkörper

Das HWM Konzept - Das Kraftwerk mitten im Haus

Heizeinsatz, Kesselkörper und keramisches Zugsystem auf kleinster Grundfläche – dafür steht das HWM-Konzept. Wir haben hier bewusst auf heizgasdurchströmte Tauscherflächen und Rauchgasklappen verzichtet. Ein Strahlungsofen mit hohem Kesselanteil - einfacher geht es nicht!

Die erforderliche Wärme liefert ein Brennraum für 50 cm Scheitlänge und Füllmengen bis 10 kg. An den beiden seitlichen Ausbränden des Feuerraumes strömen die Heizgase in ein keramisches Zugsystem, das direkt am Kesselkörper anliegt und von Außen vollständig umschließt. Es entsteht ein kompakter Speicherofen, in dessen Kern sich der Kesselkörper befindet, der vom Brennraum als auch vom Zugsystem beheizt wird: Der daraus resultierende Heizwasseranteil liegt bei ca. 50%.

Typisches Merkmal des HWM-Konzepts ist das gleichmäßige Wärmeabgabeverhalten:

Lang anhaltende Strahlungswärme, die den Aufstellraumverbund über Stunden mit Wärme versorgt
gleichmäßige Kesselleistung, die auch nach Abbrandende den Pufferspeicher über längere Zeit mit Heizwasser versorgt.

Bei einer Kachelofenheizung ist der HWM zentral und frei stehend im Aufstellraum platziert. Der Aufstellraum sollte so groß sein, dass mindestens 50% der zu beheizenden Gebäudewohnfläche über die direkte Abwärme beheizt werden kann.

Feuerraum
Wasserwärmetauscher
Kesselkörper
Speicherfläche
Anheizklappe
Reinigungsmechanik

Kompaktkessel - Raumwunder für Scheitlängen bis 50 cm

Bei allen Kompaktkesseln ist im schamottierten Feuerraum mit Kesselkörper ein zusätzlicher Wasserwärmetauscher integriert, durch den die Heizgase strömen. Zusätzliche Umschaltklappen werden nicht benötigt. Dadurch ergibt sich eine äußerst kompakte Ofenform.
Der leistungsstarke Brennraum für Scheitlängen bis 50 cm (Füllmenge 5-10 kg) und integrierter Reinigungsmechanik. Der Kessel wird für die Kachelofenheizung bei Gebäuden mit einer Heizlast bis zu 9 kW eingesetzt. Eine aufgesetzte oder nebenstehende Speicher- oder Warmluftnachheizfläche ist erforderlich. Der Heizwasseranteil liegt zwischen 50-70%. Die Restwärme wird meist über ein keramisches Zugsystem in Form von Strahlungswärme mit geringer, zeitversetzter Wärmeabgabe an den Aufstellraum abgegeben.

Das SK-Konzept - Der Alleskönner - Die gute Wahl für die Kachelofenheizung

Das SK-Konzept wird am häufigsten für Kachelofenheizungen bis zu einer Heizlast von 9 kW verwendet. In der Praxis hat sich die Kombination von gedämmten Kesselkörper mit zuschaltbarem Wasserwärmetauscher bestens bewährt. Der Heizwasseranteil lässt sich durch diese Technik bis auf 70% erhöhen. Interessant vor allem in Gebäuden, deren Wohnbereiche größtenteils nur über Heizwassersysteme mit Wärme versorgt werden können. In diesen Fällen besteht auch keine Gefahr, dass es im Bereich der Kachelofenanlage zu einer Wärmebelästigung kommt. Über dem schamottierten Feuerraum mit Kesselkörper befindet sich zusätzlich ein sehr leistungsstarker Wasserwärmetauscher. Mit Hilfe einer speziellen Umschaltklappe vor dem Schornstein können die Heizgase durch den Wasserwärmetauscher oder alternativ durch die nebenstehende Speicher- oder Warmluftnachheizfläche strömen. Im "Speicherbetrieb" strömt das Heizgas in die Speichermasse und sorgt für zusätzliche Strahlungswärme. Im "Kesselbetrieb" strömt das Heizgas in den Aufsatzkessel und erwärmt das Heizwasser.

Mit freundlicher Genehmigung der Ulrich Brunner GmbH