etaClean ist eine neuartige Kombination aus Staubfilter und Zusatzwärmetauscher für Holzheizungen und Öfen. Das System arbeitet nach dem Prinzip des Elektrofilters und verwendet die Oberfläche eines Rohrbündelwärmetauschers gleichzeitig als Abscheidefläche für den Staub. Eine automatische Reinigungsvorrichtung erhält ständig die volle Leistungsfähigkeit des Systems. Das Gerät arbeitet abgasseitig im Nebenstrom mit eigenem Antrieb durch einen geregelten Lüfter. Der normale Abgasweg bleibt dabei frei. Somit wird ein Höchstmaß an Sicherheit gewährleistet.

Im etaClean sind vier Funktionen vereinigt: Staubabscheidung, Effizienzsteigerung, Zugunterstützung, Fernanzeige.

Es gibt zwei Baugrößen: etaClean 80 für Öfen, Kamine und Holzkessel bis etwa 80kW und etaClean 300 für Holzkessel bis 300kW

Diese Entwicklung wurde im Rahmen des "Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand" vom 01.07.2010 - 30.06.2012 gefördert. (EP101167)

(Alleinstellungsmerkmale

1. Staubabscheidung und Wärmeübertragung an EINER Fläche:
Zwei Funktionen sind in einem Bauteil vereinigt. Damit wir es kompakter, einfacher und günstiger.

 2. Neuartiges, patentiertes Reinigungsverfahren:
Wir haben sehr viele Verfahren untersucht - und wieder verworfen. Das jetzige Verfahren ist kaum zu übertreffen: Die Ablagerungen werden fast vollständig entfernt und das Ergebnis elektronisch überwacht. So kann sicher gestellt werden, dass die volle Leistung erhalten wird.     https://register.dpma.de/DPMAregister/pat/register?AKZ=1020131107389

 

3. Hochleistungswärmetauscher

Das automatische Reinigungsverfahren ermöglicht es, den Wärmetauscher durch einen kleinen Abstand der Rohre zueinander sehr kompakt und leistungsstark zu gestalten. Die einzelnen Rohrreihen werden nacheinander durchströmt, dadurch wird die Strömungsgeschwindigkeit in den Rohren höher und damit der Wärmeübergange besser. Die konsequente Gegenstrombauweise ermöglicht es, die Abgastemperatur stark abzusenken und damit beste Effizienz zu erreichen - gleichzeitig kann eine hohe Ausgangstemperatur des Wasser erreicht werden. Diese kann höher sein als die Abgastemperatur.

 

Die wirksame und elektronisch überwachte Reinigung macht es möglich, die Rohre des Wärmeübertagers in sehr engem Abstand und versetzt zueinander anzuordnen. Dadurch wird nicht nur die Wärmeübertragerleistung gesteigert, sondern auch die Staubabscheidung, die ja an den gleichen Flächen stattfindet.

Bei genügend kleiner Rücklauftemperatur wird kondensierender Betrieb erreicht. Dadurch kann eine erhebliche zusätzliche Wärmememnge gewonnen werden.

4. Nebenstromverfahren

 

Das Gerät saugt selbständig Abgas an und der Hauptabgasweg bleibt frei. Funktionale Sicherheit ist gewährleistet.

Aktive Zugunterstützung durch Venturi-Effekt: Durch die patentierte schräge Wiedereinführung des Abgases in den Hauptabgasweg wird ein Unterdruck erzeugt, der unabhängig von der Abgastemperatur ist. Dies kann sonst nur durch einen Rauchsauger auf dem Schornstein erreicht werden.

5. Elektronische Fernanzeige von Leistungsdaten

Damit haben Sie die Funktion des Gerätes, aber auch zum Teil der Heizungsanlage im Blick. Die automatische Aufzeichnung von Daten erleichtert die Auswertung der Daten und die Optimierung der Anlage. Sie können online, z.B. auf Ihrem Smartphone, die Entwicklung der Temperatur verfolgen und sehen, wie weit der Pufferspeicher gefüllt ist oder ob Holz nachgelegt werden sollte. Auch eine Störung bei automatischen Kesseln kann sofort erkannt werden. Sie sparen eine Fernüberwachung des Kessels. Es besteht auch die Möglichkeit, über die Fernüberwachung die Heizung ein oder aus zu schalten. Auch zusätzlich Wärmequellen wie Elektroheizstab oder Wärmepumpen können gesteuert werden. 

(Ausstattung

• doppelwandiges Gehäuse, isoliert, innen rostfreier Stahl
• kondensatbeständiger Hochleistungswärmeübertrager aus Edelstahl
• Elektrofilter
• Mikroprozessorsteuerung
• Elektronische Fernüberwachung und Leistungsanzeige
• patentiertes automatisches Reinigungsverfahren
• effizienter Hochleistungslüfter

(Technische Daten:

etaClean 300

Anschluss:

Abgaseinlass und Auslass: doppelwandiges Edelstahlrohr mit 330mm Durchmesser. Für größere Durchmesser müssen Reduzierstücke verwendet werden.

hydraulischer Anschluss: Flanschverbindung DN80

Leistung: Abgabeleistung der Wärmerückgewinnung ca.0-100kW abhängig von Abgasmenge ,Abgastemperaturen, Brennstoffqualität und Rücklauftemperatur.

Abgaseinlasstemperatur: bis 400°C , wird bei Nebenstrombetrieb durch Beimischung von kaltem Abgas automatisch begrenzt

Abgasausgangstemperatur:  ca. 1- 20k  über Rücklauftemperatur

Abscheideleistung: > 50% ohne Elektrofilter >90% mit Elektrofilter

Reinigung: vollautomatisch, Ablagerungen werden ins Abwasser geführt oder in einem Behälter aufgefangen

Abmessungen:  Tiefe: 75cm Breite: 135cm Höhe: 180cm (ca. 250cm mit Abgasrohren)

Material: Wärmetauscher und inneres Gehäuse aus rostfreiem Stahl, äußere Verkleidung Stahl lackiert

Isolierung: 80mm

Steuerung: Mikroprozessorsteuerung mit Datenlogger und LAN / W-LAN -Kommunikation für Anzeige und Fernüberwachung und Fernsteuerung

Eine Bauartzulassung ist beantragt, aber noch nicht erteilt. Daher ist bisher eine Einzelabnahme durch den zuständigen Schorsteinfeger erforderlich.

(Installation

Grundüberlegungen für den Einbau von etaClean

Neue Heizung oder Nachrüstung:

Neue Heizung:

etaClean kann in Verbindung mit einer geeigneten Feuerstelle und einem Speicher als alleinige Heizung eines Hauses arbeiten. Der Vorteil ist, das der Aufwand für Öltank, Gasanschluss, oder Wärmepumpenanlage ganz entfallen kann. Man ist dann zwar auf den Energieträger Holz festgelegt, aber der wächst immer nach und kann oft auf dem eigenen Grundstück gelagert werden.

Das typische System für ein Einfamilienhaus würde etwa so aussehen:

Wohnzimmer oder Wohnküche mit Feuerstelle, etaClean hinter dem Kaminofen, auf dem Dachboden oder am Außenschornstein, zentraler Pufferspeicher oder Fußbodenheizung mit ausreichender Speicherkapazität.

etaClean auf dem Dachboden:

Wenn das Haus einen innen liegenden Schornstein hat und etaClean auf dem Dachboden eingebaut wird, können bis zu 3 Feuerstellen angeschlossen werden. Im Wohnzimmer wird weniger Platz und keine Wasseranschlüsse benötigt. Es besteht die Möglichkeit, einen holzbetriebenen Küchenherd zu verwenden und auch diesen mit dem auf dem Dachboden installierten Filter zu nutzen.

etaClean hinterm Ofen:

In diesem Fall kann die Kombination aus etaClean und Ofen (eine Kaminbrennzelle ist am besten) wie ein Kachelofen verkleidet werden.  Auch ein Außenschornstein ist möglich.

Der Schornstein sollte kondensatfest ausgeführt und gleichzeitig für hohe Temperaturen zugelassen sein.

Wenn der freie Querschnitt zwischen kondensatfestem Edelstahlrohr und Schornsteinschacht oder Außenhülle zur Zuführung der Verbrennungsluft genutzt wird, kann der Wirkungsgrad des Systems weiter erhöht werden.

Geeignete Schornsteinsysteme sind z.B. Raab Alkon und Schiedel HP 5000.

etaClean am Außenschornstein:

es wird kein innenliegender Schornstein benötigt. Es muss für Frostsicherheit gesorgt werden, entweder durch Verwendung von Frostschutzmittel in der Heizung oder durch geregelte Heizbänder an den Rohrleitungen und im Gerät. (Eine spezielle Ausführung von etaClean für Außenschornsteine wird noch entwickelt.)

Speicher oder Fußbodenheizung?

Ein Speicher ist nötig, um die von einem Scheitholzfeuer unregelmäßig zur Verfügung gestellte Wärme sinnvoll zu nutzen. Bei Pelletöfen geht es teilweise auch ohne Speicher, da sie kontinierlich und geregelt Wärme abgeben. Bei Scheitholzöfen geht oft gerade deshalb viel Wärme verloren, weil nicht genügend Speichermasse im Ofen vorhanden ist. Ein Haus stellt selbst immer einen Speicher dar, besonders wenn es eine gute Außendämmung hat und aus schwerem Material gebaut ist. Trotzdem ist ein Speicher nötig, um die ans Wasser abgegebene Wärme aufzunehmen. Eine Ausnahme wäre ein Gebäude, das grundsätzlich einen so hohen Wärmebedarf hat, das die erzeugte Wärme sofort genutzt werden kann.

Zentraler Pufferspeicher:

Für einen Neubau bietet sich ein zentraler Pufferspeicher an. Der Vorteil ist, dass so höchster Komfort geboten werden kann, dadurch dass die Heizleistung für die einzelnen Räume zeitlich und in der Leistung nach Bedarf individuell abgerufen werden kann. Da in der Regel über den Pufferspeicher auch der Warmwasserbedarf gedeckt wird, bietet das große Volumen auch hier mehr Komfort. Vorlauf und Rücklauf des etaClean werden direkt an den Pufferspeicher angeschlossen und die Wärmenutzung durch den etaClean ist damit zunächst unabhängig vom Bedarf. Es kann auf „Vorrat“ geheizt werden. Der Speicher kann zusätzlich gut mit einer Solaranlage betrieben werden.

Fußbodenheizung und Brauchwasserspeicher:

Für einen Neubau bietet sich auch diese Variante an: Als alleinige Heizung eine sehr günstige Lösung, die sich auch gut mit einer Solaranlage kombinieren lässt. Es wird zunächst der Brauchwasserspeicher aufgeheizt, danach die Fußbodenheizung, die mit der Estrichmasse den größeren Teil der Speicherkapazität darstellt. Anstelle der Fußbodenheizung kann auch eine Wandheizung oder eine Kombination aus Fußboden- und Wandheizung verwendet werden. Nachteil ist, das sich die Wärmeabgabe in der zeitlichen und räumlichen Verteilung nicht gut regeln lässt, da Speicher und Heizfläche eine Einheit bilden. Das ist bei gut isolierten Häusern aber kein Problem, da sie nur sehr langsam abkühlen, wenn der Ofen aus ist. Es kommt auch zu einer zeitlichen Verschiebung zwischen Wärmaufnahme und – Abgabe bei Fußbodenheizungen.

Nachrüstung oder Zusatzheizung:

Vorhandene Anlage analysieren:

Um den Nutzen des etaClean abzuschätzen ist es zunächst sinnvoll, die bestehende Anlage zu analysieren: Welche Energieträger werden verwendet, wie hoch ist der Verbrauch. Wie ist die Heizungsanlage und Brauchwasserbereitung aufgebaut. Wie alt ist die Anlage, gibt es Sanierungsbedarf? Gibt es schon einen Ofen, und soll der erhalten bleiben? Gibt es einen verfügbaren Schornstein, der nicht durch Gas oder Ölheizung belegt ist? Gibt es einen Dachboden auf dem der etaClean eingebaut werden könnte

Wie können die Anschlüsse an die Heizungsanlage realisiert werden?

Wenn der Ort für die Aufstellung des etaClean festgelegt ist, muss der Anschluss an die Heizung erfolgen. Im Idealfall gibt es einen schon einen zentralen Pufferspeicher oder es soll einer neu installiert werden. Dann erfolgt der Anschluss mit Vorlauf (heiß) und Rücklauf (kalt) direkt an den Pufferspeicher oben und unten. Ein Pufferspeicher schafft die Möglichkeit alle Wärmequellen und Wärmesenken parallel und unabhängig voneinander zu betreiben. Jede Quelle und jede Senke hat in der Regel eine eigene Pumpe und ist daher im Prinzip unabhängig. Es empfiehlt sich, auf jeden Fall eine Rückschlagklappe vorzusehen, damit es nicht zu unkontrolliertem Durchfluss durch den Wärmetauscher kommt. Für die Auslegung der Rohre kann auf Erfahrungswerte im Heizungsbau zurück gegriffen werden.

Dabei sind zwei wesentliche Faktoren zu berücksichtigen:

1. Wie hoch ist die maximale Wärmeabgabe an etaClean?

Wärmequellen mit kleiner maximaler Wärmeabgabe:

Pelletöfen

Pelletkessel bis 50 kW

kleine Kaminöfen

kleine Kamineinsätze

 - dann ist ein Rohrquerschnitt von 18mm ausreichend.

Wärmequellen mit großer maximaler Wärmeabgabe:

größere Kaminöfen

größere Kamineinsätze

offene Kamine

Kessel über 50kW

Pizzaöfen

Backöfen

Kaffeerösterei o. Ä.

  - dann ist ein von Rohrquerschnitt 22mm ausreichend

2. Höhe der Temperaturdifferenz zwischen Rücklauf und Vorlauf am etaClean:

Hohe Differenz:

Pufferspeicher mit Brauchwasserbereiter

Heizkörper mit normaler Auslegung 70/50 und Anpassung der Pumpenleistung

Dann ist der Rohrquerschnitt nach Leistung ausgelegt ausreichend.

Geringe Differenz:

Fußbodenheizung ohne Brauchwasserbereitung

Wandheizung ohne Brauchwasserbereitung

Nahwärmenetz mit normaler Auslegung 50/80

 - dann sollte der Rohrquerschnitt nach Leistung ausgelegt um eine Stufe erhöht werden.

(Betriebsanleitung

Wenn alles richtig installiert ist, sollte es vollautomatisch funktionieren:

Das etaClean ist normalerweise im Bereitschaftsmodus. Es gibt einen Temperatursensor im Abgasrohr oder im Schornstein, der für das automatische Einschalten wichtig ist. Wenn dort die Temperatur ansteigt und einen Schwellenwert erreicht, startet das etaClean. Der Lüfter beginnt zu arbeiten und das Abgas wird angesaugt. Die Umwälzpumpe fängt an, Wasser in den Pufferspeicher zu fördern. Auf dem Display werden Temperaturen und die aktuelle Leistung, die aus dem Abgas gewonnen wird, angezeigt. Das etaClean schaltet sich automatisch ab, wenn das Feuer aus ist und die Temperaturen absinken.

(muss natürlich ergänzt werden)