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Heizen mit Holz 89 Artikel

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Heizen mit Holz

Holzheizung / Holzvergaserkessel

Mit einer Holzheizung bzw. einem Holzvergaserkessel wird Heizungswasser und Brauchwasser durch die Verbrennung von Holz aufgeheizt. Die heute am meisten verwendeten Heizkessel sind die sogenannten Holzvergaserkessel. Diese Heizkessel sind äußerst ökonomisch und ökologisch.

 

Vorteile Holzheizung / Holzvergaserkessel

  • relativ geringe Anschaffungskosten
  • Holz ist ein günstiger Brennstoff und ein nachwachsender Rohstoff
  • Wirkungsgrad sehr hoch ( 90 %)
  • niedriger Schadstoffausstoß, dadurch geringere Emissionswerte
  • bequeme und einfache Bedienung
  • stabil, langlebig, widerstandsfähig (Materialien)

 

Der Brennstoff Holz

Holz ist ein umweltfreundlicher Brennstoff und zählt zu den nachwachsenden Rohstoffen. Bei der Verbrennung von Holz, wird nur so viel Kohlendioxid abgegeben, wie der Baum vorher aufgenommen hat. Es entsteht  also kein neues CO2, sondern das Holz gibt nur das bereits vorhandene Kohlendioxid ab, das es aus der Umwelt aufgenommen hat.

Bei der Aufbereitung von Stückholz sollte einiges beachtet werden. Holz sollte, direkt nachdem es geschlagen wurde, gespaltet werden, da eine größere Fläche die Trocknung des Holzscheites und die Verbrennung unterstützt, da die Holzgase leichter aus dem Holz austreten können. Nachdem das Holz gespalten wurde, muss es an einem sonnigen Platz und geschützt vor Regen gelagert werden. Zwischen den Holzscheiten sollten sich kleine Zwischenräume befinden, damit Luft durchströmen kann und die Trocknung beschleunigt wird. Frisch geschlagenes Holz hat einen Feuchtigkeitsgehalt von ca. 50 %, getrocknetes hingegen nur 15%. Das Verbrennen von feuchtem Holz ist unwirtschaftlich und umweltschädlich, da die Verbrennungstemperatur sehr niedrig ist und es zu Schwelbränden kommen kann. Je feuchter das Holz, umso weniger nutzbare Energie!

 

Phasen der Verbrennung von Holz in einer Holzheizung

Trocknungsphase: Trocknung des Brennstoffes. Das sich im Holz befindliche Wasser verdampft.

Entgasungsphase: Nach der Trocknung setzt die Holzentgasung ein, das heißt, die Aufspaltung, Entgasung der im Holz enthaltenen Inhaltsstoffe wie Zellulose, Harze, Öle in brennbare Gase beginnt. Nachdem die flüchtigen Bestandteile vergast wurden, beginnen die festen Kohlenstoffbestandteile (Holzkohle) zu vergasen.

Verbrennungsphase: Bei ca. 700°C beginnt die Verbrennung der freigesetzten Gase in der Holzheizung.

 

Funktion Holzheizung / Holzvergaserkessel

Die heute genutzten Holzheizungen bzw. Holzvergaserkessel, arbeiten mit der sogenannten Nachverbrennungstechnik. Der Kessel an sich besteht aus diesen wesentlichen Bestandteilen. Einem kombiniertem Füll- und Brennraum, den Nachverbrennungskanälen, Nachschaltheizflächen und einem Saugzuggebläse. Um den Kessel befüllen und die Asche entnehmen zu können, ist eine Fülltür und eine Aschetür am Kessel der Holzheizung angebracht.

Nachdem die Holzausgasung im unteren Bereich des Brennraumes der Holzheizung stattgefunden hat, werden die Heizgase anschließend in die Nachverbrennungskanäle geleitet und dort verbrannt. Wichtig für die Verbrennung in einer Holzheizung ist eine Luftströmung. Durch den Verbrennungsprozess selbst wird Luft, die unterhalb des Brennraumes über einen Kanal zum Nachverbrennungskanal gelangt, angesaugt. Das Heizgas kann sich so mit der Luft vermischen und somit ist eine vollständige Verbrennung gewährleistet. Durch diesen Prozess kann es zu Asche- oder Rußablagerungen im Kessel bzw. in der Holzheizung führen. Es muss also immer eine ausreichende Sauerstoffzufuhr im Holzvergaserkessel gewährleistet sein. Die heißen Verbrennungsgase / Abgase strömen anschließend an den Nachschaltheizflächen entlang und erwärmen so das Heizwasser. Die Abgase, angesaugt durch ein Sauggebläse, das sich am hinteren Teil der Holzheizung befindet, werden über ein Abgasrohr/Schornstein nach draußen abgeleitet.

Die Zuteilung der Verbrennungsluft in der Holzheizung regelt der Verbrennungsprozess eigenständig. Befindet sich zu viel Luft im Heizkessel der Holzheizung, bzw. in den Nachverbrennungskanälen, wird die Luftzufuhr verringert und ist zu wenig Luft vorhanden, wird mehr Luft angesaugt.

Durch das Zusammenspiel der einzelnen Abläufe in der Holzheizung wird eine konstant hohe Verbrennungstemperatur von ca. 1100 °C gewährleistet. Da die Kesselleistung nicht durch das Ein- und Ausschalten eines Brenners geregelt ist, sonder der Verbrennungsprozess vollständig ablaufen muss, geht viel Energie bzw. Wärme ungenutzt verloren. Die Lösung für dieses Problem ist ein Pufferspeicher. Ein Pufferspeicher kann problemlos in die Anlage integriert werden. Das Heizungswasser wird im Pufferspeicher gespeichert. Nachdem der Brennstoff in der Holzheizung, im Holzvergaserkessel vollständig verbrannt ist, wird das Wasser für den Heizungskreislauf vom Pufferspeicher bezogen. Dadurch sind längere Beschickungsintervalle möglich und Kosten können gesenkt und Brennstoffe eingespart werden.

 

Regeltechnik einer Holzheizung

  • Ansteuerung der Pufferspeicher Ladepumpe
  • Überwachung der Abgastemperatur
  • Ansteuerung von Abgasgebläse, Pufferspeicher und Heizkreis-Umwälzpumpe
  • Regelung der Kesselwassertemperatur
  • Überwachung, Einstellung der Heizzeiten