Wer einen Kamin hat, kennt das Problem, dass sich warme Luft im Raum ungleichmäßig verbreitet. Dass man nur ein paar Meter entfernt vom Kaminofen sitzt und tatsächlich kalte Füße haben kann, obwohl die Wärme direkt um den Ofen zirkuliert, liegt daran, wie der Ofen seine Wärme abgibt. Neben der direkten Strahlungswärme geben Kaminöfen auch Warmluft ab, die aufgrund ihres geringeren spezifischen Gewichts nach oben steigt, und sich über dem Ofen an der Decke staut.
So zieht man Heiznutzen aus aufsteigender Warmluft
Damit die vom Kaminofen abgegebene Warmluft sich gut im Raum verteilen und so effektiv für Heizzwecke genutzt werden kann, bietet sich der Einsatz eines Kaminofen-Ventilators. Im Gegensatz zu einem Deckenventilator muss ein Kaminofen-Ventilator nicht angeschraubt werden, sondern kann einfach ganz ohne Montage in der richtigen Position auf den Ofen gestellt werden.
Einmal aufgestellt verteilt ein Kaminofen-Ventilator wie zum Beispiel der Ecofan BelAir die nach oben steigende Warmluft in den Raum, wo sie effektiv den Raum beheizt und so auch ein paar Meter neben dem Ofen noch für warme Füße sorgt.
Was ein Kaminofen-Ventilator bewirkt und welchen Nutzen er Kaminbesitzern bringt, ist klar, aber wie funktioniert er eigentlich?
So funktioniert ein Kaminofen-Ventilator
Ein Kaminofen-Ventilator, wie beispielsweise die Modelle von Caframo, funktioniert ohne Stromanschluss oder Batterie, wird aber dennoch von einem elektrischen Motor betrieben. Damit der Ventilator läuft, ist lediglich die Wärme des Ofens notwendig. Die auf Grundlagen der Thermoelektrik ausreichend erzeugte elektrische Energie treibt die Propeller an.
Der Seebeck-Effekt
Die Grundlage der Thermoelektrik und damit auch die Grundlage für die Funktionsweise eines Kaminofen-Ventilators ist die Entdeckung, dass innerhalb eines Stromkreises aus zwei verschiedenen Metallen elektrische Spannung generiert wird, wenn ein Temperaturgefälle zwischen der Verbindungsstelle zweier elektrischer Leiter besteht. Bekannt wurde diese Entdeckung als Seebeck-Effekt und dieser erklärt auch die Funktionsweise eines Kaminofen-Ventilators.
Der Effekt beruht darauf, dass der Wärmestrom von der wärmeren Kontaktstelle weg zur kälteren Kontaktstelle hinfließt, da die Elektronen am heißen Ende eines Thermoelements eine höhere Bewegungsenergie bekommen und sich stärker im Leiter verteilen als die kalten Elektronen. Dadurch entsteht ein Ungleichgewicht, weil die Elektronendichte am kalten Ende zunimmt. Dieses Ungleichgewicht wird aufgelöst durch den Aufbau einer elektrischen Spannung, die eine gleiche Menge an kalten Elektronen auf die warme Seite bringt.
Die Anwendung des Seebeck-Effekts bei einem Kaminofen-Ventilator
An seinem unteren Ende verfügt ein Kaminofen-Ventilator über Thermoelemente, die sich dank der Positionierung auf einem Kaminofen aufheizen und somit wärmer sind als die anderen Teile des Ventilators. Der obere Teil wird dagegen dank seiner speziellen und offenen Bauweise gut belüftet und bleibt somit kühler. Durch das Temperaturgefälle zwischen den beiden Elementen wird auf Grundlage des Seebeck-Effekts Elektrizität mit der Leistung von drei bis sechs Watt erzeugt, die ausreicht, um den Motor zu starten, der die Propeller des Ventilators antreibt.
Durch die Rotation der Propellerblätter wird einerseits das obere Element des Ventilators konstant gekühlt, wodurch das Temperaturgefälle zwischen den Thermoelementen erhalten bleibt, während andererseits die vom Kaminofen aufsteigende Warmluft im ganzen Raum verteilt wird. Auf diese Weise erfüllt der motorisierte Propeller eine Doppelfunktion. Er kühlt den oberen Bereich des Ventilators und erfüllt zugleich seinen eigentlichen Zweck: Er sorgt für eine angenehme und gemütliche Wärme im ganzen Raum, nicht nur direkt neben dem Ofen.
Zur Inbetriebnahme muss ein Kaminofen-Ventilator lediglich auf dem Kaminofen aufgestellt werden, wobei die optimale Wirkung bei einem Ofen mit Stahlverkleidung erreicht wird. Durch die Wärmeentwicklung schaltet sich der Kaminofen-Ventilator automatisch an und aus und auch die Geschwindigkeitsanpassung erfolgt abhängig von der Ofentemperatur automatisch.
Damit der Ventilator funktioniert, muss die Oberfläche des Ofens eine Temperatur zwischen etwa 65 Grad Celsius und 150 Grad Celsius haben, wobei die optimale Funktionstemperatur bei 120 Grad Celsius beginnt. Abhängig vom Modell des Kaminofen-Ventilators können die optimalen Funktionstemperaturen jedoch auch variieren und zum Beispiel auch höher sein.