HBO+ - Qualität - Wolfshöhe

Strahlungseigenschaften von Schamotte
für den Kachelofenbau
Mit den Leitbegriffen „Strahlung“ und „Speicherung“ verbindet man im Kachelofenbau
traditionell die typischen Ausbaumaterialien Keramik und Schamotte.
Im folgenden Beitrag soll auf die Strahlungseigenschaften von Schamotte näher
eingegangen werden.
Messung der Strahlungseigenschaften
Zur Bestimmung der Wärmeenergie, die durch Strahlung abgegeben wird, ist die
genaue Kenntnis temperaturabhängiger, spektraler Emissionsgrade erforderlich, die nur
experimentell bestimmt werden können.
Die Emissionsgradmessungen für Hafnerschamotte der Wolfshöher Tonwerke wurden
auf einem Strahlungsmeßplatz der DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH in Freiberg
durchgeführt.
Als Probematerialien wurden folgende Muster herangezogen:
1. Stranggezogene Wolfshöher HBO Schamotte, Farbe lachsrot, sowohl mit glatter
als auch mit rauher Oberfläche.
2. Nachgepreßte Wolfshöher Schamotte, Farbe gelb, glatte Oberfläche.
3. Wolfshöher Ofenputz weiß auf Schamotte.
Der spektrale Emissionsgrad ελ wird auf einem Strahlungsmeßplatz in Abhängigkeit von
der Strahlertemperatur und der Wellenlänge der Wärmestrahlung gemessen.
Daraus wird der temperaturabhängige integrale Emissionsgrad εT berechnet. Dieser
stellt die reale Strahlungsleistung des Materials im Vergleich zur jeweiligen maximal
möglichen Strahlung eines gleichtemperierten technischen schwarzen Strahlers
(Hohlraumstrahler mit ε = 1) dar.
Messergebnisse und Bewertung
Tabelle: Integrale Emissionsgrade Hafnerschamotte
Meßtemperatur Wellenlängen- Schamotte Schamotte Schamotte Ofenputz
[°C] bereich [μm] rot, glatt rot, rauh gelb, glatt weiß
75 4,5 – 20,0 0,88 0,88 0,87 0,95
150 4,5 – 20,0 0,88 0,87 0,86 0,83
350 4,5 – 20,0 0,91 0,91 0,86 0,93
600 2,5 – 20,0 0,78 0,71 0,70 0,87
900 1,0 – 20,0 0,62 0,55 0,54 0,78
Wolfshöher Tonwerke
GmbH & Co. KG
Wolfshöhe 2
D-91233 Neunkirchen am Sand
Telefon: +49(0)9153/9262-0
Fax: +49(0)9153/4342
Email: info@wolfshoehe.de
Web: www.wolfshoehe.de
Stand: 19.08.10
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Strahlungseigenschaften von Schamotte
für den Kachelofenbau
Emissionsgrad
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
Wolfshöher Tonwerke
GmbH & Co. KG
Wolfshöhe 2
D-91233 Neunkirchen am Sand
Integrale Emissionsgrade Hafnerschamotte
75 150 350
Meßtemperatur [°C]
600 900
Telefon: +49(0)9153/9262-0
Fax: +49(0)9153/4342
Email: info@wolfshoehe.de
Web: www.wolfshoehe.de
Schamotte rot, glatt
Schamotte rot, rauh
Schamotte gelb, glatt
Ofenputz weiß
Es kann festgestellt werden, dass bei niedrigen Strahlertemperaturen < 350 °C für den
Kachelofenbau geeignete Schamotte ein guter Wärmestrahler ist und ca. 90 % der
maximal möglichen Wärmestrahlung realisiert. Bei roter Schamotte liegen nur
geringfügige Emissionsunterschiede zwischen einer glatten und einer rauhen
Oberfläche vor. Bei gleicher Oberflächentemperatur besitzt die rote Schamotte einen
etwas höheren Emissionsgrad als die gelbe Schamotte. Den höchsten Emissionsgrad
bei niedrigen Temperaturen erzielte bei den untersuchten Materialien Ofenputz weiß auf
Schamotte.
Bei Strahlertemperaturen > 350 °C weisen die Schamottematerialien niedrigere
Emissionsgrade auf, das heißt sie sind hier die schlechteren Wärmestrahler. Das hat
den Vorteil, dass bei unter dem Gesichtspunkt des Raumheizens sehr hohen
Temperaturen ein insgesamt gestreckterer und damit gleichmäßigerer Wärmetransport
stattfindet.
Zusammenfassung
Hafnerschamotte ist ein ideales Ausbaumaterial für den Kachelofen- und Kaminbau. Bei
Temperaturen der Außenhülle von bis zu 350 °C ist die gemessene Strahlungsleistung
außerordentlich hoch. In der Kombination mit weißem Ofenputz wurde der höchste
Emissionsgrad der untersuchten Materialien erreicht.
Im Bereich des Innenausbaus weist Schamotte mit zunehmender Temperatur sinkende
Emissionsgrade auf. Im höheren Temperaturbereich > 350 °C wird dadurch der Anteil
des Wärmestrom zur Außenseite durch Strahlung kleiner.
Literatur:
Borrmann, Frank: Bestimmung von Strahlungseigenschaften feuerfester Erzeugnisse
und Möglichkeiten ihrer Beeinflussung. (= Mitteilungen des Brennstoffinstitutes
Freiberg, Ergebnisse aus Forschung und Entwicklung 17/1986/1).
Stand: 19.08.10
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