Kamine & Öfen Lexikon

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Thermische Ablaufsicherung

Thermische Ablaufsicherung ist eine Sicherheitsvorrichtung für wasserführende Kamineinsätze oder Kaminöfen. Wasserführende Kamine sind mit einem Wärmetauscher ausgestattet, in dem das Wasser für den Heizungskreislauf erwärmt wird.

Thermische Ablaufsicherung schützt gegen die Überhitzung des Heizsystem. Sobald eine eingestellte Temperaturgrenze überschritten wird, sorgt die thermische Ablaufsicherung für Abkühlung des Systems durch Zuleitung von Kaltwasser.

Thermische Ablaufsicherung stellt ein wichtiges Sicherheitselement eines Heizungssystem mit wasserführendem Kamineinsatz dar.

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DIN-Norm für Kamineinsätze

Für Kamineinsätze gilt die Norm DIN EN 13 229 - Kamineinsätze einschließlich offene Kamine für feste Brennstoffe – Anforderungen und Prüfungen. Diese Norm ersetzt die zurückgezogene Normenreihe DIN 18895 – Feuerstätten für feste Brennstoffe zum Betrieb mit offenem Feuerraum.

Die Norm EN 13 229 beschreibt unter anderem die Anforderungen an Herstellung, Emissionswerte und Wirkungsgrad, Kennzeichnung, Anleitung, sowie das Prüfverfahren und Prüfbrennstoffe von Kamineinsätzen. Geregelt werden nach dieser Norm auch Kaminkassetten (maßgefertigte Heizkassetten für offene Kamine) sowie wasserführende Kamineinsätze.

Die Mehrfachbelegung der Schornsteine ist in der Norm EN 13 229 nicht erfasst. Die klassischen “Bauart A1″ Geräte mit selbstschließenden Feuerraumtür, die für die Mehrfachbelegung geeignet sind, gibt es in dieser Norm nicht mehr. Wenn der Hersteller in seiner Dokumentation angibt, dass die Feuerstätte nur für den geschlossenen Betrieb bestimmt ist, gilt das Gerät grundsätzlich als für die Mehrfachbelegung des Schornsteines geeignet. In der Praxis entscheidet darüber aber der Bezirksschornsteinfegermeister. Der Kamineinsatz sollte nach wie vor bei einer Mehrfachbelegung mit selbstschließender Feuerraumtür ausgestattet werden.

Der in der EN 13 329 angegebene Mindestwirkungsgrad sowie Grenzwerte für Emissionen ensprechen nicht mehr dem aktuellen Stand der Technik. Aus diesem Grund wurde in Deutschland die 1. BImSchV eingeführt, die wesentlich höhere Anforderungen an Wirkungsgrad und Emissionswerte der Kamineinsätze und weiteren Feuerungsanlagen stellt. In Österreich hat die gleiche Funktion der Art. 15a B-VG. Auch diese Verordnungen müssen Kamineinsätze in dem jeweiligen Land erfüllen.

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Abgasmassenstrom

Abgasmassenstrom bezeichnet die in einer Zeiteinheit abgeführte Menge der Rauchgase bei einem Kamineinsatz oder sontiger Feuerungsanlage. Abgasmassenstrom wird bei Heizanlagen in g/s angegeben.

Rauchgase des Kamineinsatzes oder Holzofens bestehen aus Verbrennungsprodukten und Wasserdampf, restlichem Sauerstoff (die Holzverbrennung im Kamineinsatz erfolgt bei einem Luftüberschuss) sowie unverbranntem Kohlenstoff (Ruß).

Abgasmassenstrom ist Bestandsteil des so genannten Trippelwertes, den von Ihnen der Schornsteinfeger bei der Abnahme des Heizkamins erfordert. Er wird bei der feuerungstechnischen Prüfung des Kamineinsatzes ermittelt.

Für eine emissionsarme Holzverbrennung sind außer der ausgereiften Verbrennungstechnik des Kamineinsatzes auch die Holzqualität (vor allem niedriger Feuchtigkeitsgehalt) und das Einhalten der Grundsätze zur richtigen Holzverbrennung entscheidend.

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Wärmebedarf

Der Wärmebedarf des Gebäudes ist maßgebend für die Wahl des Kamineinsatzes. Der Kamineinsatz soll eine Nennwärmeleistung haben, die dem Wärmebedarf der Räumlichkeiten entspricht, um diese optimal zu beheizen. Optimal heisst hier, den Raum auf eine angenehme Raumtemperatur zu erwärmen.

Die Wärmebedarfsberechnung wir durch die Norm DIN 4701 geregelt. Die Berechnung ist zwar anhand der notwendigen Kennzahlen und spezifischen Werten nicht allzu kompliziert, aber sehr vielfältig. Da diese Berechnung sehr viele Einzelheiten bei dem gegebenen Wohnraum berücksichtigt, liefert diese sehr genaue Werte, aber ist für einen Laien nur schwer durchführbar.

Es gibt noch eine Vereinfachte Berechnung nach so genanntem Heizlastverfahren. Diese liefert Werte, die für die praktische Anwendung beim Bau der Heizanlage ausreichend genau sind.

Als sehr grober Richtwert kann angenommen werden, dass pro 20 m3 Raumluft 1 KW Wärmeleistung benötigt wird. Das ist jedoch stark von der Wärmedämmung des Hauses abhängig und sollte also nur als grober Faustregel angesehen werden.

Am besten ist, wenn Sie den Wärmebedarf bzw. die notwendige Wärmeleistung des Kamineinsatzes vorab mit Ihrem Schornsteinfeger konsultieren bzw. von ihm ausrechnen lassen.

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Kamin

Kamin begleitet Menschen seit Jahrhunderten als Quelle für Wärme und Gemütlichkeit im Haus. Über diese Zeit kam beim Kamin zu technischen Änderungen, von einem offenen Kamin bis zu heutigem Heizkamin mit geschlossenem Kamineinsatz.

Kamin dient nicht nur als eine bloße Dekoration, sondern übernimmt heutzutage auch die Funktion einer Raumheizung. Auch heute wird Kamin für seine individuelle Form geschätzt. Ästhetisch gestalteter Kamin kann optimal in den Wohnraum integriert werden.

Wegen der erhöhten Anforderungen auf die Wirtschaftlichkeit und Umweltfreundlichkeit der einzelnen Heizungsarten wurde von dem ursprünglichen Konzept eines offenes Kamines in den letzten Jahrzehnten abgelassen und stattdessen kam ein moderner Heizkamin mit Kamineinsatz und Glastür in den Vordergrund.

Ein geschlossener Kamin hat einen wesentlich höheren Wirkungsgrad und dank der ausgereiften Verbrennungstechnik des Kamineinsätze erzielt er eine emissionsarme Holzverbrennung.

Kamine können diverse Formen haben. Außer der gestalterischen Form ist auch die günstige Platzierung des Kamins in Wohnraum entscheidend. Die Sitzgarnitur und der Kamin sollten nicht durch Verkehrsflächen getrennt werden. Die Positionierung des Kamines in einem ruhigen Bereich ermöglicht eine angenehme Atmosphäre beim genießen des Flammenspiels.

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Teer (Holzteer)

Die Bildung von Holzteer ist beim Heizen mit Holz kein guter Signal. Teer ensteht, begleitet von einer hohen Rußablagerungen in dem Kamineinsatz und Rauchgasweg, wenn in dem Kamin zu einer unvollständigen Holzverbrennung kommt (so genannter Schwelbrand).

Die Ursache einer unvollständigen Verbrennung ist der Sauerstoffmangel im Brennraum. Im Brennraum ist nich genügend Sauerstoff vorhanden, damit die bei der Holzverbrennung entstehenden Holzgase vollständig ausbrennen. Die gasförmigen Holzgase wandeln sich nach der Auskühlung im Schornstein in Holzteer und Holzessig um und verunreinigen so den Rauchgasweg. Als weiterer Produkt der unvollständigen Holzverbrennung ist die Bildung von Holzkohle statt Asche.

Wenn man erhöhte Rußablagerungen, Teer- und Holzkohlebildung beim Heizen im Heizkamin feststellt, sollte man zunächst die Einhaltung der Grundsätze einer richtigen Holzverbrennung überprüfen. Beim Heizen mit Kamineinsatz oder Holzofen ist darauf zu achten, das genügend Verbrennungsluft in den Brennraum zugeführt wird.

Während der Anheizphase sollen alle Verbrennungsluftzufuhrkänele geöffnet werden, um möglichst viel Sauerstoff zu zuführen. Nach der Anheizphase darf man die Primärluftzufuhr teilweise schließen (jedoch nie komplett), um den Abbrand zu verlangsamern. Schließt man die Luftzufuhr komplett (was dank der Ofenkonstruktion meistens nicht möglicht ist), kommt es zu keiner richtigen Holzverbrennung jedoch zum Schwelbrand. Die Sekundärluftzufuhr soll während dem Betrieb geöffnet sein, um die Glasscheibe vor Rußablagerungen zu schützen und das vollständige Ausbrennen der Holzgase zu ermöglichen. Das ergebnis ist eine “saubere” Holzverbrennung ohne Teerbildung und hoher Wirkungsgrad des Kamineinsatzes.

Sind die Luftzufuhröffnungen korrekt eingestellt und kommt dennoch zu einer unvollständigen Holzverbrennung, dann sollte man alle Lufzufuhrkanäle auf die korrekte Funktion überprüfen und gegebenenfalls reinigen.

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Wärmetauscher (Kamineinsatz wasserführend)

Ein wasserführender Kamineinsatz ermöglicht den Anschluss auf die Zentralheizung. Kamineinsatz wasserführend kann das gesamte Haus mit Heiz und Brauchwasser versorgen. Kamineinsatz wird auf die Zentralheizung über einen Pufferspeicher angeschlossen.

Wasserführender Kamineinsatz verfügt über einen Wärmetauscher (Wasseregister), in dem das Wasser erwärmt wird.

Der Anschlussplan des wasserführenden Kamineinsatzes muss genau auf die gegebenen Bedingungen angepasst werden. Das gesamte System besteht meistens aus folgenden Komponenten:

  • Kamineinsatz mit Wärmetauscher
  • Pufferspeicher
  • thermische Ablaufsicherung (Überhitzungsschutz)
  • Schnellentlüfter
  • Rückschlagventil
  • Pumpenthermostat
  • Temperaturregler
  • Ladeventileinheit

Kamineinsatz wasserfürhrend lässt sich auch mit einer Solarheizung kombinieren.

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Kamineinsatz

Kamineinsatz ist eine geschlossene Feuerstätte mit Glasscheibe, die für den Einbau in einen Heizkamin verwendet wird. Kamineinsätze können aus Stahlblech oder Gusseisen hergestellt.

Brennraum des Kamineinsatzes

Der Brennraum eines Kamineinsatzes aus Stahlblech wird meistens mit Schamotte-, Vermiculit- oder Feuerbetonplatten ausgekleidet, um die Chassis des Kamineinsatzes vor Einwirkung der Hitze zu schützen. Kaminensätze mit solcher Brennraumauskleidung erzielen eine höhere Verbrennungstemperatur als gusseiserne Kamineinsätze, was für die vollkommene und emissionsarme Holzverbrennung wichtig ist.

Wirkungsgrad des Kamineinsatzes

Der Wirkungsgrad von Kamineinsätzen liegt meinstens zwischen 70 – 85 %, es gibt aber auch Kamineinsätze, die sogar Wirkungsgrade über 90 % erzielen, z. B. der Kamineinsatz Venus 12.1. Je höher der Wirkungsgrad ist, desto effizienter der Kamineinsatz das Holz verbrennt und die so entstehende Wärme für die Raumerwärmung nutzt. Mit steigendem Wirkungsgrad senkt aber die Abgastemperatur, so dass für Kamineinsätze mit hohem Wirkungsgrad feuchteunempfindliche Fertigteilschornsteine oder Edelstahlschornsteine erforderlich sind.

Externe Luftzufuhr des Kamineinsatzes

Der Kamineinsatz kann meistens auf eine externe Verbrennungsluftzufuhr angeschlossen werden und somit raumluftunabhängig betrieben werden. Das ist vor allem in modernen, gut gedämmten Häusern notwendig.

Kamineinsatz mit Warmluftverteilung

Kamineinsätze können mit so genanntem Warmluftmantel ausgestattet werden, um die Warmluft im Haus verteilen zu können. Das Warmluftverteilungssystem nutzt flexible Aluflexrohre mit Thermoventilatoren, um das ganze Haus zu beheizen.

Wasserführender Kamineinsatz

Wasserführende Kamineinsätze (Kamineinsatz mit Wärmetauscher) können auf die Zentralheizanlage über einen Pufferspeicher angeschlossen werden und das Haus mit Heiz- und Brauchwasser zu versorgen.

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Warmluftmantel (Konvektionsmantel)

Warmluftmantel ist eine Blechummantelung, die auf den Kamineinsatz aufgestekt wird. Manchmal ist der Warmluftmantel bereits in dem Kamineinsatz integriert.

Der Warmluftmantel dient zum Auffangen der Konvektionswärme, die beim Heizen mit Kamineinsatz erzeugt wird. Die Konvektionswärme entsteht durch die Erwärmung der Raumluft, die um den Kamineinsatz durchströmt. Die heiße Luft wird vom Warmluftmantel (Konvektionsmantel) aufgefangen.

Der Warmluftmantel hat im oberen Bereich Stutzen für den Anchluss von flexiblen Aluflexrohren, mit denen man die Warmluft im Haus verteilen kann. Die Aluflexrohre verteilen die Heizluft auf die gewünschte Weise im Haus.

Die Warmluftverteilung kann entweder durch die natürliche Luftströmung erfolgen oder durch die Einschaltung eines Thermoventilators.

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Schamotte (Schamott)

Die Schamotte (auch Schamott genannt) ist ein künstlich hergestelltes Material mit 10 bis 45% Aluminiumoxid-Anteil. Schamotte speicher hervorragend die Wärme. Deswegen wird es für Brennraumauskleidungen, Kaminverkleidungen und spezielle wärmespeichernde Rauchgasleitungen verwendet.

Schamotte wird in verschiedenen Formen geliefert, wie z. B. Schamottsteine, Schamottplatten, Schamottrohren usw. Schamotte ist schwerer und weniger stabil als Vermiculit. Gegenüber Vermiculit speichert Schamotte die Wärme, aus diesem Grund wird er dort angewendet, wo die Wärmespeicherung benötigt wird. Die gespeicherte Wärme wird als infrarote Strahlungswärme kontinuierlich abgegeben.

Die Brennraumauskleidung aus Schamotte muss regelmäßig erneuert werden.

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