Wärmerückgewinnung aus Kaminofenabgasen

Über 200 Grad oben aus dem Schornstein ?!? ZU VIEL!! .....
 
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Wärmerückgewinnung aus Kaminofenabgasen

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Gepostet: 03.01.2016 - 06:07 Uhr  ·  #1
Moin moin
Gestern habe ich meine "Wärmerückgewinnung 1.2" ( Vorgängermodel 1.1 vor zwei Jahren ...) die letzten Handgriffe angelegt.
Gerade rechtzeitig zum Kälteeinbruch.
Wieder mal Alles nur aus Schrott vom Schrottplatz!
Das "Vorgängermodel" hat mich ca 100 € Material vom Baumarkt gekostet ( einfache Ofenrohre aus Blech, Bögen , Anschlüsse etc ! ) Wie gesagt aus einfachen Stahlblech...
Das Ganze aus Edelstahl von Schrottplatz .....Schornsteinrohre Edelstahl ( zum Teil nagelneu oder wenig bis gar´nicht benutzt !) 3 Gewindestangen M 10 ( Meter + Scheiben
Muttern ) Kosten Material ca 60 € ( großzügig geschätzt!).
Vom Prinzip her habe ich eine "Glocke " wo die Warmen Abgase sich "sammeln" /schichten und nur die "kühleren" werden unten zuerst in den Schornstein abgeleitet. ( dadurch, das ich sie unten abziehe...!)
Das funktioniert genial! Mit einem kleinen Infrarot -Thermometer kann man gut den Temperaturverlauf verfolgen...
Leider sind die Schornsteinfeger von solchen Basteleien nicht begeistert..... und ich habe auch keine "TÜV - zulassung", etc dafür, deshalb werde ich hier öffentlich keine Bilder zeigen.

Die nächsten Projekte .....neben dem Geni werden die Sonnen-Kollektoren ( Ich brauche die "Kälte" für meine Experimente...!). Verglasung von Kollektoren und deren Wärmedämmung bei "eisigen" Temperaturen.....
Im Sommer ist das kein Problem, aber da hat man sowieso zu "viel Wärme" und braucht sie nicht... Für mich interessanter sind die kalten Jahreszeiten! Wo man die "mehr " Wärme zu schätzen weiß...

Gruß Ralf
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Re: Wärmerückgewinnung aus Kaminofenabgasen

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Gepostet: 03.01.2016 - 08:48 Uhr  ·  #2
Zitat

Vom Prinzip her habe ich eine "Glocke " wo die Warmen Abgase sich "sammeln" /schichten und nur die "kühleren" werden unten zuerst in den Schornstein abgeleitet.


Mit diesen "kühlen" Rauchgasen wird Dein Kamin extrem schnell versotten. Danach riskierst Du wundervollen Kaminbrand, der durchaus das ganze Haus in Brand setzen kann. Und das alles für ein paar kWh. Kopfschüttel...

Dieter
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Re: Wärmerückgewinnung aus Kaminofenabgasen

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Gepostet: 03.01.2016 - 09:10 Uhr  ·  #3
Genau so ist es Dieter,
Warum muss man heutzutage für eine neue Ölheizung ein Edelstahlrohr in den Kamin einziehen? Eben deswegen weil sich im oberen Bereich des Kamin das Kondenswasser bildet, durch die geringen Abgaswerte. Der Unterschied ist halt, die Ölheizung hat eine sauber Verbrennung als ein Holzofen.
Ich habe schon mal bei meine Eltern einen Kaminbrand erlebt, du denkst es fliegt eine Weltraumrakete aus den Kamin. So hoch gingen die Flammen und den Kamin
kannst du dann abreißen, weil die Hitze die Steine gesprengt hat.

Grüße Christian
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Re: Wärmerückgewinnung aus Kaminofenabgasen

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Gepostet: 03.01.2016 - 09:28 Uhr  ·  #4
Hallo Dieter

Immer diese "Schwarzmalerei" ... Erstens werden die Rauchabgase nicht sooweit abgkühlt, das sie den Schornstein "versotten" . Der Zug ist immer noch mehr als ausreichend und die Abgastemperatur oben am Schonstein sind immer noch weit oberhalb der kritischen Temperatur... Der Schornsteinzug ist sowieso feuchtigkeitsunempfindlich ( Also Mauerwerk durchsotten geht nicht!)
Der Schornsteinfeger kommt auch regelmäßig zum fegen....
Auch "Moderne Öfen" werden nach dem gleichen "Prinzip" gebaut und betrieben ( Schon vor Langem hat damals der "Vetter" damit angefangen seinen Ofen zu bauen ) ....die haben noch ein viel niedrigere Abgastemperaturen ( ok, der Schornstein ist auch speziell dafür berechnet und ausgelegt!!)

Außerdem kann man auch mit einem ganz normalen "zugelassenen Ofen" den Schornstein versotten, wenn man zu blöd ist eine vernünftige Verbrennung/ Feuer zu machen.....
Ich bin durchaus vorsichtig.... und so ein paar KWh machen einen schönen warmen A... ... :-))

Ralf
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Re: Wärmerückgewinnung aus Kaminofenabgasen

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Gepostet: 03.01.2016 - 19:29 Uhr  ·  #5
Von der Beschreibung her liest sich das wie n Dephlegmator im Brenngerät ...
Sollte da was schief gehen werden sich die Versicherung und die Brandermittler da brennend für interessieren, meinst du nicht?

Wäre sowas nicht ne Option?
http://www.bab-gallon.de/produkte.php
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Re: Wärmerückgewinnung aus Kaminofenabgasen

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Gepostet: 03.01.2016 - 21:16 Uhr  ·  #6
Hallo Vitis

Nee das wäre keine "Option" ....Viel zu kompliziert!
Auch kein "Dephlegmator".....

Keine Ahnung, wie man das hier nennt.
Das Prinzip ist einfache primitive Physik..... Der Vetter hat seinen Ofen/Brennraum einfach auf den Kopf gestellt und die Abgase unten abgeführt. So bleiben die heißesten Abgase solange, bis sie ihre Wärme auf ein gewisses Temperaturniveau abgegeben haben.... ( sehr vereinfacht dargestellt..!)
Vor Jahren habe ich mir aus einem 500 Liter Stahldruckbehälter ein Kaminofen geschweißt, nach diesem Prinzip. Als Grundofen mit gebrannten Ziegelsteinen ausgekleidet ( nur gestellt nicht gemauert!) hat der überraschend gut funktioniert.

Es ist einfachste Physik ,nix Kompliziertes! Alte Bayrische Bauernöfen haben unter anderem auch dieses Prinzip...
Stell Dir vor Du machst in das Rauchabgasrohr eine große Beule/ Blase / Behälter leitest die Abgase "oben" ( kann auch von unten sein steigen ja selber auf..) ein und "saugst " ( Falsches Wort!) sie nach unten ab.

Wenn man unter einer "Glocke" Feuer macht kommen die kälteren Abgase ja auch unten raus ( wenn sich der Innenraum gefüllt hat !) ohne das man "saugen " muß.

MEHR habe ich nicht gemacht ( Muss natürlich alles Dicht sein speziell die "Blase"!)
Aber es funktioniert GEIL! ;-)

Gruß Ralf
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Re: Wärmerückgewinnung aus Kaminofenabgasen

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Gepostet: 04.01.2016 - 01:27 Uhr  ·  #7
Beschreibe deine Sache genauer und ich kann dir helfen.
Betriebe selbst 13 Kw Werkstatt Ofen mit selbstgebauter Abgaswärme Rückgewinnung.
Wichtig auch dein Kaminaufbau (Material /Höhe) um Schäden zu vermeiden
Gruß Hans
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Re: Wärmerückgewinnung aus Kaminofenabgasen

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Gepostet: 04.01.2016 - 11:50 Uhr  ·  #8
Hallo Hans

Ich wüßte nicht, was man mit dem "Daten" Anfangen kann. Aber egal... Kamin: reine Zughöhe 4.3m, 130 Edelstahlrohr einwandig im Gemauerten Schornsteinschacht über Dach/ am Gibel 0.4 m ,Hausmitte( also kein Außenwandkamin!).
Rauchanschluß ( Kamin Oberkante zum Wandanschluß 1,20 m (Jetzt 130 Edelstahlrohr ) vorher 120 Emaliertes Stahlblechrohr. Kaminofen Abgang 120 mm Rauchanschlußlänge ( zwischen Kaminofen und Schornstein) gesamt 2 m .

Kamin 8 KW ( geschlossener Feuerraum , Große Scheibe) kein offener Kamin.

Der Schornsteinfeger hat ihn letztes Jahr offiziell neu zugelassen... Müsste Also von den Werten soweit passen.

Im Brennraum KEINERLEI Verrußung (Fast wie neu sieht der aus..!).

Wenn ich mir einen normalen Festbrennstoffkessel anschaue, hat der immer noch weit weniger Abgastemperatur ( Einleitung in den Schornstein !)als mein Kaminofen mit der "Edelstahlglocke".

Mit einen "ähnlichen Echo" habe ich fast schon gerechnet. Scheinen hier ja auch einige eifrige "Schornsteinfeger " (Götter in Schwarz!) im Forum zu sein. OK, ist ja auch nicht umsonst so mit den Vorschriften!
...und wenn man nicht weiß, was man tut, sollte man die Finger davon lassen. Mögliche Gefahren wurden hier ja sofort angesprochen. Von Hausbrand...Versottung.... (CO- Vergiftung !!) ... und der böse Blick von Schwarzen Mann ( Schornsteinfeger)usw. ;-)

Das ganze war auch mehr "nebenbei" entstanden, durch ein viel interessantes Projekt "Bau eine "Schichtenspeichers" mit außenliegenden Warmwasserbereiter /Wärmetauscher. Um das "Innenleben" zu montieren Habe ich in den Edelstahlbehälter drei große "Löcher" geschnitten, welche ich mit den Anschlußplatten von den Edelstahldruckgefäßen ( Hauswasserwerk) genommen habe... Aus den Druckgefäßen habe ich dann halt mein Abgassystem gebaut...;-)

Ja es gibt schon Schichtspeicher ....auch mit außenliegenden Warmwasserbereiter , Aber die sind für meine Begriffe/ Anwendung nicht ausreichend. Das ganze Speichersystem soll aus mehreren parallel geschalteten Pufferspeicher zusammengesetzt werden.... ( Is noch im Bau!) .

Wie gesagt nur ein "Nebenprodukt" diese Rauchgasedelstahlglocke..

Gruß Ralf
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Re: Wärmerückgewinnung aus Kaminofenabgasen

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Gepostet: 04.01.2016 - 16:28 Uhr  ·  #9
aber ne thermische ablaufsicherung wirds wohl geben, oder?

liest sich interresant auf alle fälle. ist die glocke innen gerippt oder glatt?
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Re: Wärmerückgewinnung aus Kaminofenabgasen

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Gepostet: 04.01.2016 - 18:26 Uhr  ·  #10
Hallo Vitis

Bisher heizt das "edle Ding" nur Durch Strahlungswärme und Konvektion ( Luft) . .. Ca 1m² Edelstahlblech ca 80 - 160 Grad heiß.
...und nein, ein längeres Abgasrauchrohr mit gleicher Oberflächengröße durch den Raum hätte nicht den selben Effekt... ;-)

Die Glocke ist innen GLATT zum einen weniger Ablagerungen und Reinigung, zum Anderen brauch ich keine "zusätzlichen Rippen" um die Wärme vielleicht besser zu übertragen, weil die heißen Abgase erst weitergeführt werden, wenn sie ihre Wärme "abgegeben " haben..
Normalerweise würde ich auch sagen, durch die Rippen mehr Oberfläche ergo bessere Wärmeübertragung!

Um es nochmal zu sagen, es ist eine Spielerei von mir, ähnlich Modeleisenbahn bauen und sich freuen, das sie fährt, nur mit dem schöneren Nebeneffekt, das es sehr schön behaglich ist .... :-)

Überlegt und auch schon mit eingeplant ist auch eine "Warmwasser / Heizungsunterstützung ". ist ruck zuck einfach gemacht. Dann brauche ich aber auch eine vernünftige Kesselsteuerung Interner Externer - Kreislauf... Und da hast Du Recht Vitis, auch eine Thermische Ablaufsicherung ( meinst diese Sicherheitgruppe mit Überdruckventil?)

Aber ob sich DAS wirklich lohnt?!? Ich will mit dem Ding ja nicht meine gesamte Heizung ersetzen. ...und das ganze Schleppen von Holz in die Wohnung der Dreck ( Frauengezeter inklosive!) .... nee , da bau ich mir lieber eine vernünpftigen Festbrennstoffkessel zentral in den Keller ein.

Gruß Ralf
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Re: Wärmerückgewinnung aus Kaminofenabgasen

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Gepostet: 04.01.2016 - 21:01 Uhr  ·  #11
Hallo zusammen,

Zitat geschrieben von Ralf B
Die Glocke ist innen GLATT zum einen weniger Ablagerungen und Reinigung, zum Anderen brauch ich keine "zusätzlichen Rippen" um die Wärme vielleicht besser zu übertragen, weil die heißen Abgase erst weitergeführt werden, wenn sie ihre Wärme "abgegeben " haben.


Sorry wegen Klugscheissen :* , aber das ist nicht ganz komplett beschrieben (oder vielleicht nicht ganz richtig :-) )

Bei einem konstanten Abbrand zieht durch den gesamten Abgasweg ein konstanter Abgasstrom, genauer Abgas-Massenstrom. Die Wärmemenge, die an die Glocke (oder irgendwelche anderen Flächen) übertragen wird, ist von der mittleren Differenz zwischen Abgastemperatur vor/hinter der Glocke und der Temperatur der Glockenoberfläche, vom Wärmeübergangskoeffizienten zwischen Abgas und Oberfläche sowie von der Größe der Glockenoberfläche abhängig. Eine Glocke (oder andere Oberfläche) mit Rippen kann definitiv bei sonst gleichen Bedingungen mehr Wärmeleistung übertragen als eine glatte.

Es kann natürlich sein, dass die wärmeübertragende Fläche (die Innenseite der glatten Glocke) genau so ausgelegt ist, dass dabei die niedrigst mögliche Abgastemperatur für ausreichenden Schornsteinzug und Kondensatfreiheit rauskommt. Es kann auch sein, dass der 'Engpass' auf der wärmeabgebenden Seite der Glocke liegt und Rippen deswegen nichts bringen. Aber das Abgas kann nicht immer erst ein bisschen warten, bis es abgekühlt wurde und dann weiterziehen.

Liebe Grüße

Marielle
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Re: Wärmerückgewinnung aus Kaminofenabgasen

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Gepostet: 05.01.2016 - 01:49 Uhr  ·  #12
Rauchfanghöhe ist relativ niedrig,130 er Querschnitt ist relativ wenig für die Rauchfanghöhe /können Zugprobleme bei Niederdruck Wetterlagen entstehen.
Edelstahlrohr ist prima und macht Sorgenfrei, Abgas kann problemlos runtergekühlt werden.
Aktuelle normale Abgastemperatur? Wieviel Wärme willst du rückgewinnen?
Hast eine Skizze von deinem Teil?
Gruß Hans
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Re: Wärmerückgewinnung aus Kaminofenabgasen

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Gepostet: 05.01.2016 - 06:47 Uhr  ·  #13
Hallo Marielle

Das hat nix mit "Klugscheißen" zu tun :

Zitat : Bei einem konstanten Abbrand zieht durch den gesamten Abgasweg ein konstanter Abgasstrom, genauer Abgas-Massenstrom. Die Wärmemenge, die an die Glocke (oder irgendwelche anderen Flächen) übertragen wird, ist von der mittleren Differenz zwischen Abgastemperatur vor/hinter der Glocke und der Temperatur der Glockenoberfläche, vom Wärmeübergangskoeffizienten zwischen Abgas und Oberfläche sowie von der Größe der Glockenoberfläche abhängig. Eine Glocke (oder andere Oberfläche) mit Rippen kann definitiv bei sonst gleichen Bedingungen mehr Wärmeleistung übertragen als eine glatte.

NORMAL hast Du ja RECHT!! ;-) Und ich stimme Dir auch zu, das mit Rippen ( Wärmeübertragungsflächen vergrößert!) definitiv mehr Wärme-LEISTUNG übertragen werden kann als bei glatter ( gleiche Bedingungen vorausgesetzt!) Ganz klar!

Nur : erstens habe ich bei gleichmäßigen Abbrand in meiner " Glocke " KEINEN konstanten Abgasstrom bezogen auf verschieden heiße Abgase! ( auf den gesamt Strom bezogen hast du Recht, es geht nix "verloren" zwischenzeitlich... Volumen nimmt ein wenig ab "kühler" .. ...

Der "Trick" ist aber die heißen Abgase zu verlangsamen / zurückzuhalten und die kühleren zu beschleunigen ( in der Summe ist der Abgasmassenstrom gleich groß!) ;-)
und damit habe ich die Möglichkeit die "Wärmeleistung" an der glatten Fläche enorm zu steigern. Zum einen, weil ich gezielt "nur" die heißesten Abgase (Glocke oben!) An die Kontaktfläche heranführe und zum Anderen den Massenstrom der heißen Abgase sehr weit verlangsame und die kühleren beschleunige.

Wärme- (leistung = Arbeit mal Zeit!) die heißen Abgase haben "mehr Zeit" die Wärme zu übertragen und werden bevorzugt gegenüber den kühleren Abgasen....sie werden bevorzugt schneller abgeführt.... ;-)

Klar, würden noch Rippen vorhanden sein ginge es "schneller" (= mehr Wärmeleistung) stimmt! ( Aber dadurch hat man andere Nachteile.....!)

Ich weiß nicht, ob dass einer nachvollziehen kann. Aber wenn man den "Trick"/ Prinzip sich mal klar gemacht hat. Kommt man auf einige schöne Spinnereien, wie bei mir.

Schaut Dir mal einen Schichtspeicher an... ist nix anderes! Wenn ich dort von unten das Wasser / Masse entnehme und die Zufuhr des Warmen Wasser/ Masse in der Mitte aufsteigen lasse ( Steigrohr mit Löchern ) sammelt sich oben die Wärme....usw

Zu bedenken ist das "Problem" der Durchmischung, aufgrund der Internen Zirculation !! ( Ähnlich Wirbelströme im Leiter...) --> Leistungsverluste.

Gruß Ralf
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Re: Wärmerückgewinnung aus Kaminofenabgasen

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Gepostet: 05.01.2016 - 07:07 Uhr  ·  #14
Hallo Hans

Ich habe für die Temperaturmessung nur ein Infrarothandthermometer kann also nur Außenflächen mit Laserpointer anvisieren und messen.
Ein "Ertragswert" kann ich nicht nennen !
Aber mal nur wirklich so aus dem Bauch heraus ....10 % - 20 % denke ich werden es schon sein. Den Unterschied merkt man deutlich!

Eine Skizze kann ich dir gern per PN zukommenlassen, wobei ich noch Einiges am Überlegen bin..... Mach ich demnächst mal eine Skizze.;-)

Gruß Ralf
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Re: Wärmerückgewinnung aus Kaminofenabgasen

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Gepostet: 05.01.2016 - 07:47 Uhr  ·  #15
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Re: Wärmerückgewinnung aus Kaminofenabgasen

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Gepostet: 05.01.2016 - 07:58 Uhr  ·  #16
Thermische Ablaufsicherung ist n mechanisches thermisches Ventil, das bei Überhitzung öffnet.
Ist für den Fall da, dass wenn z.B. bei Stromausfall und entsprechend wegfallender Umwälzpumpe das Ding nicht als Dampfkessel explodiert. Kesselsicherheitsgruppe mit Überdruckventil ersetzt das nicht, weil die Ablaufsicherung schon vor dem Sieden aufgehen sollte, wenn da schon 3 Bar Dampf anstehen bis das Überdruckventil kommt wird das ganz lustig mit Druckdampf und siedendem Wasser.

Über Deine Sicherheitseinrichtungen solltest Du denk ich schon mal nachdenken.

Dampfschlag ist nicht lustig ... nem Kollegen im Ort ist vor n paar Jahren das Brenngerät explodiert, der hatte mächtig Schwein, weil er mit dem Rücken zur Tür saß und da samt Stuhl rausgeflogen ist. Der Hut der Brennblase samt Kolonne hat die Decke nach oben durchschlagen und die Außenwand hat sich 2cm nach außen gewölbt :(

https://de.wikipedia.org/wiki/Thermische_Ablaufsicherung
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Re: Wärmerückgewinnung aus Kaminofenabgasen

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Gepostet: 05.01.2016 - 08:23 Uhr  ·  #17
Bei einem gemauerten/gesetzten Grundofen wird dieses Prinzip am effektivsten genutzt, indem der Rauchzug zum Ende hin immer geringer im Durchmesser wird, weshalb der Wirkungsgrad eines Grundofens auch so hoch ist im Gegensatz zu einem Kamin. Mein Grundofen hat einen Brennraum von 50cm Breite, 100cm Länge und 100cm Höhe. Der Rauchzug beginnt mit einer Größe von 50cm Breite und 50cm Höhe und verringert sich dann, relativ gleichmäßig bei einer Länge von ca 5m, auf eine Größe von 20cm Breite und 20cm Höhe und endet mit einem 200mm Metallrauchrohr als Anschluss in den Schornstein.
Wenn man, so denke ich, jetzt ein langes, sich verjüngendes Rauchrohr hat, könnte ich mir vorstellen diesen Effekt auch an einem normalen Kamin nutzen zu können.
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Re: Wärmerückgewinnung aus Kaminofenabgasen

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Gepostet: 05.01.2016 - 08:36 Uhr  ·  #18
Hi XXL Ray

Bei einem waagerechten Rohr haste Recht! Neige das Rohr nach unten ....bis senkrecht runter , dann noch ein bissel mehr Durchmesser (dicker) und nun sauge die Abgase nach unten ab! (natürlich nicht mit einem Supergebläse! ist ja auch nicht im normalen Schornstein!) Da wird doch allein schon aufgrund des verschiedene Auftriebs kalte Gas "schneller" /leichter fallen als die Heißen! ( einfache Physik) ergo das Rohr wird unten deutlich kühler sein als oben ....

Gruß Ralf
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Re: Wärmerückgewinnung aus Kaminofenabgasen

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Gepostet: 05.01.2016 - 08:46 Uhr  ·  #19
Hi Vitis

Ach das meinst Du dieses Ummantelte Kabel mit Druckbehälter mit Trinkwasseranschluß usw...
Ja das hat mein Freund bei seinem Festbrennstoffkessel dabei...

Danke für den Hinweis :-)

Hi levcuso

Gute Info, wußte ich noch nicht. Kann man mal im Hinterkopf speichern.

Gruß Ralf
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Re: Wärmerückgewinnung aus Kaminofenabgasen

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Gepostet: 05.01.2016 - 09:01 Uhr  ·  #20
Hmm kalte Luft zieht sich zusammen und hätte damit mehr Platz, wenn der Rohrduchmesser gleich bleibt. Deswegen hätte ich erwartet, dass sie verlangsamt. Aber bei aktiver Absaugung kann das durchaus anders sein. Hab ich mich bis jetzt zuwenig mit beschäftigt.
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