Funktionsprinzip und Geräteleistung Pelletöfen

Pelletöfen werden in der Regel mit Nennwärmeleistungen im Bereich von ca. 5 kW bis 15 kW angeboten.

Als technische Varianten werden Öfen mit und ohne Wasserwärmetauscher unterschieden:

• „Pelletöfen ohne Wasserwärmetauscher“ (Luftgeräte) dienen zur Beheizung einzelner Wohnräume, die Wärme wird als Strahlungswärme und Warmluft (Konvektion) in den Aufstellraum abgegeben.
• „Wasserführende Pelletöfen“ übertragen je nach Modell 70 % - 90 % der Wärme an das Heizungswasser. Über die Einspeisung in das Zentralheizungssystem kann damit ein Großteil der Gebäudeheizung und Brauchwassererwärmung erfolgen = vorzugsweise in Kombination mit Solarthermie.
  Ein Anteil der Verbrennungswärme wird über die Sichtscheibe und die Gehäuseoberfläche direkt an den Aufstellungsraum abgegeben = je nach Ofenmodell ca. 10 % - 30 %. Um eine Überhitzung des Aufstellraumes zu vermeiden, sollte der Wasserführende Pelletofen in Passivhäusern möglichst 90 % seiner Wärme in den Heizwasserkreislauf abgeben.

Im Pelletofen integriert ist ein vom Brennraum abgetrennter Pellettank, der von Hand zu befüllen ist. Der Behälter ist so ausgelegt, dass der Vorrat – abhängig von Modell und Heizbedarf – für eine Brenndauer von ca. 24 bis 100 Stunden ausreicht.

Mittels einer Förderschnecke werden die Pellets aus dem Vorratstank vollautomatisch in den Brennertopf transportiert. Die Menge der eingetragenen Pellets bestimmt, in Verbindung mit der zugeführten Verbrennungsluft, die Wärmeleistung des Ofens. Die gewünschte Raumtemperatur wird über einen Thermostatregler eingestellt.

Zündung der Pellets erfolgt über eine Zündpatrone, in der durchströmende Luft auf circa 800°C erhitzt und dem Brennertopf gezielt zugeführt wird. Nachgeführte Pellets beginnen sich bei Temperaturen zwischen 100 und 800°C zu entzünden. Das im Holz gebundene Wasser verdampft und das Brennmaterial trocknet aus.

Bei Temperaturen von 800°C beginnt die Verbrennung, also die chemische Zersetzung des Holzes. Für die Verbrennung wird Primärluft benötigt, die in den Glutbereich eingeleitet wird und die Temperatur im Feuerraum auf gleichbleibender Höhe hält. Mit Hilfe von ebenfalls eingeleiteter Sekundärluft, oberhalb der Glutzone, werden bei über 1.000°C die bei der Verbrennung freigesetzten Gase gezündet und verbrannt. Primär- und Sekundärluft müssen sich möglichst gut vermischen, damit die Gase optimal ausbrennen können.

Pelletbeschickung und Pelletfeuerung werden in der Regel mit der Fallschachttechnik ausgeführt.

Die Luftzufuhr erfolgt durch ein abgasseitig angeordnetes Saugzuggebläse. Hier wird die Verbrennungsluft in den Brennraum hinein-„gesaugt“, die Abgase werden anschließend in den Schornstein geblasen. Saugzuggebläse haben den Vorteil, dass bei korrektem Betrieb des Ofens die Gefahr eines Rückbrandes ausgeschlossen werden kann. Des Weiteren können keine Abgase in den Aufstellungsraum entweichen.

Die Steuerung der Verbrennung – also die geforderte Wärmeleistung – wird in der Regel über einen Temperatursensor eingestellt. Die Leistung wird aus der Abgas- oder Brennraumtemperatur ermittelt. Anpassung erfolgt über die Drehzahl des Gebläses (Verbrennungsluftzufuhr) und die Fördergeschwindigkeit der Förderschnecke (Brennstoffmenge).
Bei hochwertigen Anlagen regelt eine Elektronische Mess- und Regeleinrichtung das optimale Verhältnis von Verbrennungsluft, Pelletmenge und Betriebstemperatur und führt dadurch zu einer optimalen Verbrennung.

In „Wasserführenden Pelletöfen“ befindet sich in der Regel hinter dem Brennraum eine am Heizkreislauf angeschlossene Wassertasche. Zusätzlich werden die heißen Abgase durch einen Abgaswärmetauscher geführt und erhitzen hierdurch ergänzend das Heizwasser. Je nach Ofentyp werden circa 10 - 30 % der Verbrennungswärme über die Sichtscheibe und das Gehäuse direkt an den Aufstellungsraum abgegeben.

Durch die einheitliche Größe und gute Dosierung der Pellets und die exakt geregelte Luftmenge kann die Pelletverbrennung – im Gegensatz zur Verfeuerung von Scheitholz – sehr genau definiert werden. Bereits im Feuerraum können Primär- und Sekundärluft gezielt aufgeteilt werden. Dies minimiert den Austrag an Aschepartikeln (Feinstaub) und ermöglicht einen vollständigen Ausbrand der Brenngase (Wirkungsgrad).

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