Klein-Holzfeuerung mit Feststoffspeicher als Alleinheizung

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: 24905

Schlüsselwörter (Deutsch)

TP0070;F-Holz

Kurzbeschreibung (Deutsch)

P+D-Teil Prj-Nr. 25503

Schlussbericht (Deutsch)

Die Firma Rüegg Cheminée AG ist seit vielen Jahren als Hersteller von Warmluft-Cheminéeheizeinsätzen tätig. Um das wachsende Bedürfnisse der Hafnerbranche betreffend Hypokausten- oder Ganzhausheizungssystemen abzudecken, wurde mit der Produktion von seriell gefertigten Wärmestrahlwänden und dem Zusammenstellen weiterer Komponenten aus dem Lieferprogramm begonnen. Die hohe Anfordrung an das Zusammenspiel der einzelnen Systemkomponenten und die Komplexität der einzelnen Anlagen forderte jedoch eine integrale Systemlösung. Mit Hilfe des Bundesamtes für Energie und dem Institut für angewandte Umwelttechnik? umtec in Rapperswil wurde ein neues Projekt zur ?Entwicklung einer Kleinholzfeuerung mit Feststoffspeicher als Alleinheizung? gestartet.Ziel des hier vorgestellten Projektes ist die Entwicklung einer im Wohnbereich integrierten Alleinhausheizung für Häuser mit einem Leistungsbedarf von bis zu 8 kW (bei ?10_C) mit naturbelassenem Stückholz. Der Wärmeerzeuger soll über ein ansprechendes Sichtfeuer verfügen und das einmal täglich nachgelegte Brennmaterial mit hohem Wirkungsgrad emissionsarm verbrennen. Die anfallende Wärme wird in einen Feststoffspeicher geführt und soll von dort aus bedarfsgerechtan die dezentralen Wohnräume abgegeben werden können. Die Wärmeverteilung erfolgt mit Luft als Medium und wird über Strahlungswände an die Räume abgegeben (Hypokausten-System). Um neben der Bedienerfreundlichkeit auch eine möglichst effiziente Verbrennung zu gewährleisten, wurde ein für das Gesamtsystem geeignetes Regelkonzept entwickelt.In einem ersten Versuchsaufbau konnten Material und Geometrie der Feuerung definiert werden. Damit wurden zwei weitere Prototypen hergestellt und getestet. Das Speichersystem wurde anhand verschiedener Versuchsaufbauten ausgetestet und optimiert. Zur Überwachung aller Komponenten wurde eine Regelung (SPS) eingesetzt und die entwickelt.Zum Systemtest wurden alle Komponenten als Gesamtsystem in einem Hausteil im Zürcher Oberland zusammengefügt und als Heizanlage eingesetzt. Die Einheit, bestehend aus Wärmeerzeuger und Speicher, ist zentral im Raum angeordnet. Die Wärmestrahlwände sind an den Innenflächen der Räume angebracht und werden über Luftkanäle mit Wärmeenergie versorgt.Nach dem Anzünden des Feuers wird nach ca. 5 Minuten bereits 900 _C im Sekundärbrennraum erreicht. Dadurch wird die Dauer mit erhöhtem Emissionensausstoss auf ein Minimum begrenzt. Das Heizsystem brennt mit einer Feuerungsleistung zwischen 20 und 40 kW die eingefüllte Holzmenge von max. 50kg ab. Zum Heizen nicht benötigte Energie wird im Feststoffspeicher deponiert.Vom Speicher kann sehr schnell Wärmeenergie bezogen werden. Durch einen inneren, mit den Rauchgasen in Kontakt stehenden Stahlwärmetauscher wird die vorbeiziehende Hypokaustenluft direkt erwärmt.Emissionen aus Kohlenmonoxid (CO) können mit der eingesetzten, 2-stufigen Verbrennung auf 50 ? 100 ppm reduziert werden. Durch die hohe Effizienz des Steinspeichers konnte die Abgastemperatur unter 100 _C gesenkt werden.Das gesamte System zeigt, dass eine emissionsarme, kontrollierte Verbrennung über mehrere Stunden möglich ist. Dabei genügt eine einmalige Holzaufgabe pro Tag. Nicht direkt verwendete Wärmeenergie wird in einem Speicher abgelegt. Mit den entwickelten Komponenten steht ein seriennahes Produkt zur Verfügung.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Rüegg Cheminée AG

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Hafner,Heiri
Rüegg,Peter

Zugehörige Dokumente

• Kleinholzfeuerung mit Feststoffspeicher als Alleinheizung - Schlussbericht [PDF] 2'375 kB